(57)【要約】【課題】所望の周方向の位置におけるゴム成形体の表面形状の測定を短時間で行うことができるゴム成形体の検査装置を提供する。【解決手段】ゴム成形体５０の検査装置１０は、成形ドラム１１に巻き付けられたゴム成形体５０の表面形状を検査する。検査装置１０は、成形ドラムを回転させる駆動部２１と、成形ドラム１１の回転角度を検出する回転検出器２２と、ゴム成形体５０の軸方向の幅全体を含む範囲でレーザ光ＬＢを照射し、ゴム成形体５０の軸方向の幅Ｗ全体にわたって設定された複数の測定点について、予め定められた基準位置Ｒからゴム成形体５０の表面までの径方向の距離データを測定する測定装置１３と、距離データに基づいてゴム成形体５０の表面形状の良否を判定する判定装置１４と、を備え、測定装置は、各測定点における距離データを、回転検出器２２により検出されるゴム成形体５０の周方向の位置データに対応させて測定する。【選択図】図１
2020006680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形ドラムに巻き付けられたゴム成形体の表面形状を検査する検査装置であって、
前記成形ドラムを回転させる駆動部と、
前記成形ドラムの回転角度を検出する回転検出器と、
前記ゴム成形体の軸方向の幅全体を含む範囲でレーザ光を照射し、前記ゴム成形体の軸方向の幅全体にわたって設定された複数の測定点について、予め定められた基準位置から前記ゴム成形体の表面までの径方向の距離データを測定する測定装置と、
前記距離データに基づいてゴム成形体の表面形状の良否を判定する判定装置と、を備え、
前記測定装置が、前記各測定点における距離データを、前記回転検出器により検出される前記ゴム成形体の周方向の位置データに対応させて測定する、ゴム成形体の検査装置。
【請求項２】
前記測定装置が、前記ゴム成形体の複数の周方向位置において、前記各測定点における距離データを前記周方向の位置データに対応させて測定する、請求項１に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項３】
前記判定装置が、前記測定装置によって測定された距離データのなかから選択された任意の周方向の位置における距離データを用いて良否判定を行う、請求項２に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項４】
前記測定装置が、前記各測定点の前記距離データと前記各測定点の軸方向及び周方向の位置データとを用いて前記ゴム成形体の３次元画像データを生成する、請求項２又は３に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項５】
前記測定装置が、前記ゴム成形体の軸方向における測定ピッチを調整可能に構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項６】
前記測定装置が、前記ゴム成形体までの距離を調整可能に構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項７】
前記ゴム成形体が、前記成形ドラムの外周面にらせん状に巻き付けられたリボン状のゴムストリップからなるゴム積層体である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項８】
前記ゴム成形体が、前記成形ドラムの外周面に巻き付けられ両端部が互いに接続された板状のゴムプレートからなるゴム接続体である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項９】
前記測定装置が、前記成形ドラムに巻き付けられている間の前記ゴム接続体の前記距離データを前記周方向の位置データに対応させて測定し、前記距離データと前記位置データとを用いて前記成形ドラムに巻き付けられた前記ゴム接続体の始端部と終端部との周方向のジョイント長さを求め、
前記判定装置が、前記ジョイント長さに基づいて前記ゴム接続体の表面形状の良否判定を行う、請求項８に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項１０】
前記測定装置が、前記成形ドラムに巻き付けられている間の前記ゴム接続体の前記距離データを前記周方向の位置データに対応させて測定し、前記距離データと前記位置データとを用いて前記成形ドラムに巻き付けられた前記ゴム接続体の始端部と終端部との径方向のジョイント高さを求め、
前記判定装置が、前記ジョイント高さに基づいて前記ゴム接続体の表面形状の良否判定を行う、請求項８又は９に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項１１】
前記測定装置が、前記ゴム接続体の始端部及び終端部を含む所定の周方向範囲について前記距離データを測定するとき、前記ゴム接続体の他の周方向範囲について前記距離データを測定するときよりも周方向の分解能が高められる、請求項９又は１０に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項１２】
前記測定装置が、前記ゴム成形体の幅方向端部における軸方向の位置データを測定し、前記ゴム接続体の始端部と終端部との軸方向のずれ量を求め、
前記判定装置が、前記ずれ量に基づいて前記ゴム接続体の表面形状の良否判定を行う、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のゴム成形体の検査装置。
【請求項１３】
前記測定装置が、前記ゴム成形体の幅方向端部における軸方向の位置データを測定し、
前記ゴム成形体の幅方向端部における軸方向の蛇行量を求め、
前記判定装置が、前記蛇行量に基づいて、前記ゴム成形体の表面形状の良否判定を行う、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のゴム成形体の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム成形体の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造方法として、成形ドラムの外周面に帯状のゴムストリップが螺旋状に巻き付けられることにより、トレッドゴム等のゴム積層体（ゴム成形体）を形成する工法が知られている。このゴム積層体の断面プロファイルは、タイヤの外観やユニフォミティに影響を及ぼすため、成形ドラムに巻き付けられたゴム積層体の表面形状を測定し、その良否を検査することが望まれる。そのため、下記特許文献１には、ゴム積層体の周方向の数箇所における厚さ（距離データ）をレーザ変位計で測定し、その平均値等からゴム積層体の表面形状の良否を統計的に判断することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４２９７１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、レーザ変位計で成形ドラム上のゴム積層体の軸方向の一部分の厚さを測定し、その後、成形ドラムを軸方向に移動させてからゴム積層体の軸方向の残りの部分の厚さを測定している。そのため、この技術は、周方向の各箇所（各位相）において成形ドラムを停止させた状態でゴム積層体の厚さを測定する必要があり、検査に要する時間が長くなり、製造コストの観点から検査時間の短縮が求められている。
【０００５】
また、特許文献１に記載の技術は、周方向における特定の位置でしか厚さの測定を行うことができないので、この技術では、周方向の他の位置において表面形状に異常があったとしても検出することができない場合がある。
【０００６】
本発明は、所望の周方向の位置におけるゴム成形体の表面形状の測定を短時間で行うことができるゴム成形体の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）  本発明に係るゴム成形体の検査装置は、
成形ドラムに巻き付けられたゴム成形体の表面形状を検査する検査装置であって、
前記成形ドラムを回転させる駆動部と、
前記成形ドラムの回転角度を検出する回転検出器と、
前記ゴム成形体の軸方向の幅全体を含む範囲でレーザ光を照射し、前記ゴム積層体の軸方向の幅全体にわたって設定された複数の測定点について、予め定められた基準位置から前記ゴム成形体の表面までの径方向の距離データを測定する測定装置と、
前記距離データに基づいてゴム成形体の表面形状の良否を判定する判定装置と、を備え、
前記測定装置が、前記各測定点における距離データを、前記回転検出器により検出される前記ゴム成形体の周方向の位置データに対応させて測定する。
【０００８】
上記構成を有する検査装置によれば、測定装置が、ゴム成形体の軸方向の幅全体を含む範囲でレーザ光を照射し、ゴム成形体の軸方向の幅全体にわたって設定された複数の測定点についてゴム成形体の距離データを測定するので、測定の途中で成形ドラムを軸方向に移動させる必要が無く、ゴム成形体の幅全体の距離データを一度に測定することができ、測定にかかる時間を短縮することができる。また、測定装置が、複数の測定点における距離データを、ゴム成形体の周方向の位置データに対応させて測定するので、回転検出器により検出された所望の周方向位置における距離データを容易に得ることができ、当該距離データを表面形状の良否判定のために利用することができる。
【０００９】
（２）好ましくは、前記測定装置が、前記ゴム成形体の複数の周方向位置において、前記各測定点における距離データを前記周方向の位置データに対応させて測定する。
（３）また、上記（２）の構成において、好ましくは、前記判定装置が、前記測定装置によって測定された距離データのなかから選択された任意の周方向の位置における距離データを用いて良否判定を行う。
このような構成によって、ゴム成形体の全周に含まれる任意の周方向位置、例えば表面形状に異常があると想定される周方向位置を選択して、その距離データを表面形状の良否判定のために利用することができる。
【００１０】
（４）好ましくは、前記測定装置が、前記各測定点の前記距離データと前記各測定点の軸方向及び周方向の位置データとを用いて前記ゴム成形体の３次元画像データを生成する。
このような構成によって、３次元画像によってゴム成形体の全周の表面形状を立体的に把握することができる。
【００１１】
（５）好ましくは、前記測定装置が、前記ゴム成形体の軸方向における測定ピッチを調整可能に構成されている。
このような構成によって、ゴム成形体の軸方向の測定点の位置や数を調整することができる。
【００１２】
（６）好ましくは、前記測定装置が、前記ゴム成形体までの距離を調整可能に構成されている。
このような構成によって、ゴム成形体の軸方向の幅全体がレーザ光の照射範囲に含まれるように測定装置の位置を設定することができる。
【００１３】
（７）前記ゴム成形体は、前記成形ドラムの外周面にらせん状に巻き付けられたリボン状のゴムストリップからなるゴム積層体であってもよい。
（８）また、前記ゴム成形体は、成形ドラムの外周面に巻き付けられ両端部が互いに接続されたゴムプレートからなるゴム接続体であってもよい。
【００１４】
（９）ゴム成形体がゴム接続体である場合、好ましくは、前記測定装置が、前記成形ドラムに巻き付けられている間の前記ゴム接続体の前記距離データを前記周方向の位置データに対応させて測定し、前記距離データと前記位置データとを用いて前記成形ドラムに巻き付けられた前記ゴム接続体の始端部と終端部との周方向のジョイント長さを求め、
前記判定装置が、前記ジョイント長さに基づいて前記ゴム接続体の表面形状の良否判定を行う。
このような構成によって、ゴム接続体における始端部と終端部とが適切に接続されているか否かを判定することができる。
【００１５】
（１０）好ましくは、前記測定装置が、前記成形ドラムに巻き付けられている間の前記ゴム接続体の前記距離データを前記周方向の位置データに対応させて測定し、前記距離データと前記位置データとを用いて前記成形ドラムに巻き付けられた前記ゴム接続体の始端部と終端部との径方向のジョイント高さを求め、
前記判定装置が、前記ジョイント高さに基づいて前記ゴム接続体の表面形状の良否判定を行う。
このような構成によって、ゴム接続体における始端部と終端部とが適切に接続されているか否かを判定することができる。
【００１６】
（１１）好ましくは、前記測定装置は、前記ゴム接続体の始端部及び終端部を含む所定の周方向範囲について前記距離データを測定するときに、前記ゴム接続体の他の周方向範囲について前記距離データを測定するときよりも周方向の分解能よりも高める。
このような構成によって、ゴム接続体におけるジョイント長さ又はジョイント高さをより正確に求めることができる。
【００１７】
（１２）好ましくは、前記測定装置が、前記ゴム成形体の幅方向端部における軸方向の位置データを測定し、前記ゴム接続体の始端部と終端部との軸方向のずれ量を求め、
前記判定装置は、前記ずれ量に基づいて前記ゴム接続体の表面形状の良否判定を行う。
このような構成によって、ゴム接続体における始端部と終端部とが適切に接続されているか否かを判定することができる。
【００１８】
（１３）好ましくは、前記測定装置が、前記ゴム成形体の幅方向端部における軸方向の位置データを測定し、前記ゴム成形体の幅方向端部における軸方向の蛇行量を求め、前記判定装置が、前記蛇行量に基づいて前記ゴム成形体の表面形状の良否判定を行う。
このような構成によって、ゴム成形体が成形ドラムに適切に巻き付けられているか否かを判定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のゴム成形体の検査装置によれば、所望の周方向の位置におけるゴム成形体の表面形状の測定を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るゴム成形体（ゴム積層体）の検査装置の概略的な構成図である。
【図２】検査装置における測定装置の概略的な側面図である。
【図３】測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】検査装置により測定されるゴム成形体の距離データをプロットしたグラフである。
【図５】検査装置による検査の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るゴム成形体（ゴム接続体）の検査装置の概略的な斜視図である。
【図７】検査装置の概略的な構成図である。
【図８】検査装置における測定装置の概略的な側面図である。
【図９】（ａ）は、成形ドラムに巻き付けたゴム接続体の模式的な断面図、（ｂ）は、成形ドラムに巻き付けたゴム接続体のジョイント部を示す展開図である。
【図１０】ゴム接続体のジョイント部の測定についての第１例を示す説明図である。
【図１１】ゴム接続体のジョイント部の測定についての第２例を示す説明図である。
【図１２】ゴム接続体のジョイント部の測定についての第２例を示す説明図である。
【図１３】ゴム接続体のジョイント部の測定についての第３例を示す説明図である。
【図１４】ゴム接続体のジョイント部の測定についての第４例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係るゴム成形体（ゴム接続体）の検査装置の概略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るゴム成形体の検査装置の概略的な構成図である。図２は、検査装置における測定装置の概略的な側面図である。
本実施形態の検査装置１０は、円筒形状の成形ドラム１１に巻き付けられたゴム成形体５０の表面形状を検査するものである。ゴム成形体５０は、成形ドラム１１の外周面に帯状（リボン状）のゴムストリップをらせん状に巻きつけることによって構成されたゴム積層体からなる。ゴム積層体５０は、例えば、空気入りタイヤのトレッドゴムを構成する。したがって、検査装置１０は、成形ドラム１１に巻き付けられたトレッドゴムの表面形状を検査する。なお、ゴム積層体５０は、トレッドゴムに限られることなく、例えば、サイドウォールゴムやインナーライナーゴム等であってもよい。
【００２２】
検査装置１０は、駆動装置１２、測定装置１３、及び判定装置１４を備える。
［駆動装置１２の構成］
駆動装置１２は、成形ドラム１１をその中心軸心まわりに回転駆動する。駆動装置１２は、駆動部２１と、回転検出器２２とを有している。駆動部２１は、電動モータ等からなり、成形ドラム１１の中心軸１１ａに回転動力を与えて成形ドラム１１を回転させる。回転検出器２２は、ロータリーエンコーダ等からなり、成形ドラム１１の回転量（回転角度）を検出する。回転検出器２２の検出信号は、測定装置１３に入力される。
【００２３】
［測定装置１３の構成］
図３は、測定装置の構成を示すブロック図である。
図１〜図３に示すように、測定装置１３は、成形ドラム１１に巻きつけられたゴム積層体５０の表面までの距離を測定し、例えば成形ドラム１１の表面に設定された基準面Ｒ（図１参照）からゴム積層体５０の表面までの距離データ（厚さデータ）を取得する。測定装置１３は、例えばレーザ変位計からなり、ヘッド部２４と、コントローラ部２５とを有している。
【００２４】
（ヘッド部２４）
ヘッド部２４は、照射部２７と、受光部２８とを有している。
照射部２７は、測定対象であるゴム積層体５０の表面に向けてレーザ光ＬＢを照射する。本実施形態の照射部２７は、ゴム積層体５０の軸方向の幅Ｗ全体を含む範囲でレーザ光ＬＢを照射する。
【００２５】
照射部２７から照射されたレーザ光ＬＢは、ゴム積層体５０の軸方向に広がりながら進行するので、ヘッド部２４は、ゴム積層体５０の軸方向の幅Ｗ全体が照射部２７の照射範囲に含まれるように、ゴム積層体５０までの距離が設定されている。ヘッド部２４は、ゴム積層体５０までの距離を任意に設定できるように、その位置が調整可能に構成されている。
【００２６】
受光部２８は、ゴム積層体５０で反射するレーザ光ＬＢの反射光を受光する。受光部２８は、ＣＭＯＳセンサ等の受光素子からなる。受光部８は、受光した反射光を電気信号に変換する。
ヘッド部２４は、駆動装置１２により回転しているゴム積層体５０に照射部２７からレーザ光ＬＢを照射し、その反射光を受光部２８により受光する。
【００２７】
（コントローラ部２５）
コントローラ部２５は、ゴム積層体５０の２次元プロファイルを生成する第１生成部３１と、成形ドラム１１の回転位置を取得する回転位置取得部３２と、ゴム積層体５０の３次元画像データを生成する第２生成部３３と、を有している。
【００２８】
第１生成部３１は、ヘッド部２４の受光部２８が受光した反射光に基づいてゴム積層体５０の２次元の表面形状を示すデータとして２次元プロファイルデータを生成する。具体的に、第１生成部３１は、受光部２８で変換された電気信号に基づいて基準面Ｒからゴム積層体５０の表面までの厚さデータを求める。
【００２９】
また、第１生成部３１は、軸方向に沿って所定のピッチで並べられた複数の測定点における厚さデータを求める。そして、第１生成部３１は、複数の測定点の軸方向の位置データと、各測定点における厚さデータとを対応させた２次元プロファイルデータを生成する。図４は、測定装置１３により所定の測定ピッチで測定された各測定点Ｐ１〜ＰＮおける距離データをプロットしたグラフである。
【００３０】
回転位置取得部３２は、受光部２８が反射光を受光し第１生成部３１が厚さデータを求めた時点の成形ドラム１１の回転位置（回転角度；位相）のデータを回転検出器２２から取得する。
本実施形態の測定装置１３は、駆動装置１２によって成形ドラム１１を回転させながら複数の周方向位置で厚さデータを測定する。測定する厚さデータの周方向の分解能は、成形ドラム１１の回転速度と、測定装置１３における測定能力（サンプリング周期）により決定される。成形ドラム１１が一回転する時間をサンプリング周期で除算した値が、成形ドラム１１の一回転で測定装置１３が測定することができる最大の測定回数であり、成形ドラム１１の一回転の角度又は外周長を測定回数で除算した値が、厚さデータの周方向の分解能に相当する。
【００３１】
第２生成部３３は、第１生成部３１によって生成された２次元プロファイルデータと、回転位置取得部３２によって取得された成形ドラム１１の回転位置とを対応付けることによって３次元プロファイルデータを生成する。つまり、３次元プロファイルデータは、ゴム積層体５０の軸方向及び周方向に沿って並んだ複数の測定点Ｐ１〜ＰＮの軸方向位置及び周方向位置の各データと、各測定点Ｐ１〜ＰＮにおける厚さデータとを対応付けたデータとなる。そして、第２生成部３３は、３次元プロファイルデータに基づいて画像データを生成する。つまり、ゴム積層体５０の全周について、複数の測定点Ｐ１〜ＰＮの位置データ及び厚さデータの間を補間し各データを繋ぎ合わせることによって画像データを生成する。
【００３２】
［判定装置１４の構成］
判定装置１４は、測定装置１３で生成された画像データ（３次元プロファイルデータ）に基づいて、ゴム積層体５０の表面形状の良否を判定する。判定装置１４は、予め設定してある複数の回転位置（判定位相）Ｌ１〜Ｌ４について、軸方向の各測定点Ｐ１〜ＰＮごとに平均値と標準偏差とを求める。そして、平均値及び標準偏差をそれぞれ所定の閾値と比較することによって表面形状の良否判定を行う。
【００３３】
［検査装置による検査手順］
以上の構成を有する検査装置１０による検査手順を図５のフローチャートに基づいて説明する。
検査装置１０による検査手順は、予備工程、測定工程、及び判定工程に大別される。
予備工程では、ゴム積層体５０の軸方向の測定ピッチの設定（ステップＳ１）、測定開始位置（位相０°の位置）の設定（ステップＳ２）、判定位相の設定（ステップＳ３）が行われる。各設定は、測定装置１３のコントローラ部２５又は判定装置１４に各設定にかかる数値等を入力することによって行うことができる。
【００３４】
測定ピッチは、例えば、１０ｍｍ前後の値を設定することができる。測定ピッチを設定することによって軸方向における測定点Ｐ１〜ＰＮの位置及び個数が設定される。
判定位相は、ゴム積層体５０の全周について測定した厚さデータのうち、判定に用いる位相であり、例えば、図４に示すように、判定位相Ｌ１〜Ｌ４は、測定開始位置（位相０°）を始点として４つの位相を設定することができる。例えば、４つの判定位相Ｌ１〜Ｌ４を、０°、９０°、１８０°、２７０°に設定することができる。この判定位相Ｌ１〜Ｌ４の数や数値（角度）はゴム積層体５０の形態、種類、成形環境等に応じて適宜設定することができる。
【００３５】
測定工程において、まず成形ドラム１１が回転を開始する（ステップＳ４）。この回転は例えば一回転（３６０°）である。そして、成形ドラム１１が回転している間に、ゴム積層体５０の厚さデータが測定される（ステップＳ５）。具体的には、測定装置１３のヘッド部２４の照射部２７がゴム積層体５０にレーザ光ＬＢを照射し、受光部２８がその反射光を受光すると、コントローラ部２５が、所定のサンプリング周期により、予め設定された軸方向の測定ピッチで基準面Ｒからゴム積層体５０の表面までの距離データ（厚さデータ）を取得する。
【００３６】
次いで、コントローラ部２５は、前述したように、２次元プロファイルデータを生成し、さらにゴム積層体５０の３次元画像データを生成する（ステップＳ６，Ｓ７）。
【００３７】
判定装置１４は、コントローラ部２５から３次元画像データを受信し、予め設定された複数の判定位相Ｌ１〜Ｌ４について、各測定点Ｐ１〜ＰＮの厚さデータの平均値及び標準偏差を演算する（ステップＳ８）。そして、その平均値及び標準偏差を所定の閾値と比較することによってそのゴム積層体５０の表面形状の良否を判断する（ステップＳ９）。
【００３８】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の検査装置１０は、成形ドラム１１を回転させる駆動部２１と、成形ドラム１１の回転角度を検出する回転検出器２２と、ゴム積層体５０の軸方向の幅全体を含む範囲でレーザ光ＬＢを照射し、ゴム積層体５０の軸方向の幅全体にわたって設定された複数の測定点Ｐ１〜ＰＮについて、予め定められた基準位置からゴム積層体５０の表面までの径方向の距離データを測定する測定装置１３と、距離データに基づいてゴム積層体５０の表面形状の良否を判定する判定装置１４と、を備えている。そして、測定装置１３は、各測定点Ｐ１〜ＰＮにおける距離データを、回転検出器２２により検出されるゴム積層体５０の周方向の位置データに対応させて測定する。このため、ゴム積層体５０の幅全体の距離データを一度に測定することができ、従来のように、成形ドラム１１を軸方向に移動させて距離データを測定する場合に比べて測定に要する時間を短縮することができる。また、成形ドラム１１を回転させながら距離データを測定することもできるので、周方向に複数箇所の測定を短時間で行うことができる。
【００３９】
また、測定装置１３は、複数の測定点Ｐ１〜ＰＮにおける距離データを、回転検出器２２により検出されるゴム積層体５０の周方向の位置データに対応させて測定するので、例えばゴム積層体５０のある周方向位置で異常が生じている可能性がある場合に、その周方向位置に対応する距離データを把握することでき、当該距離データを表面形状の良否判定のために利用することができる。
【００４０】
測定装置１３は、ゴム積層体５０の全周について、各測定点Ｐ１〜ＰＮにおける距離データを周方向の位置データに対応させて測定する。そして、判定装置１４は、測定装置１３によって測定された各測定点Ｐ１〜ＰＮの距離データのなかから、任意の周方向の位置における距離データを選択して良否判定を行う。そのため、ゴム積層体５０の全周に含まれる任意の周方向位置における距離データを表面形状の良否判定のために利用することができる。
【００４１】
測定装置１３が、各測定点Ｐ１〜ＰＮの距離データと各測定点Ｐ１〜ＰＮの軸方向及び周方向の位置データとを用いてゴム積層体５０の３次元画像データを生成する。そのため、ゴム積層体５０の表面形状を立体的に把握することができる。また、ゴム積層体５０の厚さの変化に応じて３次元画像の色や濃度等を変化させることによってゴム積層体５０の形状の変化をより視覚的に把握しやすくすることができる。
【００４２】
測定装置１３は、ゴム積層体５０の軸方向における測定ピッチが調整可能に構成されている。そのため、ゴム積層体５０の軸方向の測定点Ｐ１〜ＰＮの数を増減したり、測定点Ｐ１〜ＰＮの軸方向の位置を調整したりすることができる。軸方向の測定点Ｐ１〜ＰＮの数は、例えば、３０〜４０点とすることができる。
【００４３】
測定装置１３のヘッド部２４は、ゴム積層体５０までの距離が調整可能に構成されている。そのため、ヘッド部２４のから照射されるレーザ光ＬＢの範囲内にゴム積層体５０の軸方向の幅全体が含まれるようにヘッド部２４の位置を調整することができる。
【００４４】
判定装置１４は、各測定点ごとの厚さデータの平均値及び標準偏差に基づいて表面形状の良否を判定している。仮に、平均値のみに基づいて表面形状の良否を行ったとすると、一部の厚さデータが極端に大きかったり小さかったりしても平均値には現れず、異常として判定されない場合がある。本実施形態では、平均値とともに標準偏差を判定に用いることで、平均値に対する大きなばらつきを把握することができ、より適正な良否判定を行うことができる。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係るゴム成形体（ゴム接続体）の検査装置の概略的な斜視図である。図７は、同検査装置の概略的な構成図である。図８は、同検査装置における測定装置の概略的な側面図である。
本実施形態では、図６及び図８に示すように、ゴム成形体５０として、１枚のゴムプレート５１を成形ドラム１１に巻き付けて両端部を接続したゴム接続体が用いられている。本実施形態のゴム接続体５０は、例えば、空気入りタイヤのトレッドゴムを構成するものである。ただし、ゴム接続体５０は、サイドウォールゴムやインナーライナーゴム等であってもよい。
【００４６】
図６及び図７に示すように、本実施形態の測定装置１３は、２つのヘッド部２４を備えている。２つのヘッド部２４は、成形ドラム１１の軸方向に並べて配置されている。そして、２つのヘッド部２４の照射部２７から照射されたレーザ光ＬＢは、成形ドラム１１の軸方向中央で一部が重なり合い、ゴム接続体５０の軸方向の幅全体に照射される。したがって、第１の実施形態と同様に、ゴム接続体５０の幅全体の距離データを一度に測定することができる。ただし、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、１つのヘッド部２４によってゴム接続体５０の幅Ｗ全体にレーザ光ＬＢが照射されてもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、成形ドラム１１に巻き付けられたゴム接続体５０に対して、第１の実施形態で説明したような距離データ（厚さデータ）による表面形状の良否の判断を行うことができるほか、以下に説明するような、ジョイント部Ｊ（図８参照）の寸法及びゴム接続体５０の幅方向の寸法についての良否判定を行うことができる。
【００４８】
ゴム接続体５０は、周方向の両端が互いに重なり合うことによって接続され、円筒形状に形成されている。本実施形態では、ゴム接続体５０の両端の重なり合った部分をジョイント部Ｊという。このジョイント部Ｊの周方向の長さ（ジョイント長さ）や径方向の高さ（ジョイント高さ）は、適正な寸法である必要がある。また、成形ドラム１１に対してゴム接続体５０が全体的又は部分的に傾いた状態で巻き付けられると、ゴム接続体５０が幅方向に蛇行したり、ジョイント部Ｊで幅方向にずれ（突出、凹み）が生じることがある（図９参照）。
本実施形態では、このようなジョイント部Ｊの長さ、高さ及びずれ等の寸法に基づいて表面形状の良否判断を行う。
【００４９】
なお、図９において、ジョイント部Ｊの長さ及び高さは、幅方向の数か所（例えば、Ａ，Ｂ，Ｂ’，Ｈ，Ｈ’の５か所）におけるゴム接続体５０の厚さを用いて求められる。また、ジョイント部Ｊの長さ及び高さの測定は、図８に示すように、ジョイント部Ｊを含む周方向前後の所定の範囲Ｅを対象として行われる。この範囲Ｅについて厚さデータを測定するときは、範囲Ｅ以外の周方向の範囲を測定するときよりも、成形ドラム１１の回転速度を遅くする。これにより、範囲Ｅを対象として行われるジョイント部Ｊの測定の周方向の分解能を高めることができる。
【００５０】
（ジョイント部Ｊの長さ及び高さの測定）
図１０〜図１４は、ゴム接続体５０のジョイント部Ｊの測定を例示する説明図である。ジョイント部Ｊの長さ、高さ、及びずれの測定は、専ら次の３つの工程を経て行われる。
（１）成形ドラム１１に巻き始めたゴム接続体５０の始端部５０ａの位置測定
（２）成形ドラム１１へ巻き終わるゴム接続体５０の終端部５０ｂの位置測定
（３）ジョイント部Ｊの長さＧ及び高さＨの算出
【００５１】
以下、ジョイント部Ｊの長さ及び高さの測定方法についていくつかの例を列挙して説明する。
（第１例）
図１０に示す第１例においては、成形ドラム１１にゴム接続体５０（ゴムシート）を巻き付けながらジョイント部Ｊの長さ及び高さの測定が行われる。まず、図１０（ａ）に示すように、測定装置１３は、成形ドラム１１にゴム接続体５０を巻き始める（貼り始める）段階から、成形ドラム１１の基準面Ｒからのゴム接続体５０の厚さデータを測定する。そして、測定装置１３は、基準面Ｒからの厚さがピーク値まで増加したときの、成形ドラム１１の回転位置をゴム接続体５０の「貼り始め位置Ｆ１」に決定する。
【００５２】
成形ドラム１１が約１回転してゴム接続体５０の全体が成形ドラム１１の外周面に巻き付けられている間も、測定装置１３は、ゴム接続体５０の厚さデータを測定する。測定装置１３は、厚さデータが所定の段差判定範囲（厚み変化量）よりも大きくなった場合に、図１０（ｂ）に示すように、ジョイント部Ｊが径方向外側に突出する「山型」であると判断し、厚さデータが所定の段差判定範囲よりも小さくなった場合に、図１０（ｃ）に示すように、ジョイント部Ｊが径方向内側へ凹む「谷型」であると判断する。
【００５３】
図１０（ｂ）に示すように、ジョイント部Ｊが山型である場合、測定装置１３は、厚さデータがピーク値に達した後に減少し、一定値となったときの変曲点を「貼り終わり位置Ｆ２」に決定する。そして、測定装置１３は、先に求めた「貼り始め位置Ｆ１」と「貼り終わり位置Ｆ２」との間の距離を算出し、これをジョイント長さＧとする。また、測定装置１３は、貼り始め位置Ｆ１を求めたときの厚さデータのピーク値と、貼り終わり位置Ｆ２の直前の厚さデータのピーク値との差分を求め、これをジョイント高さＨとする。
【００５４】
図１０（ｃ）に示すように、ジョイント部Ｊが谷型である場合、厚さデータはほとんど増加せずに減少し、その後、再び増加する。測定装置１３は、このように厚さデータが減少し始めたときの変曲点を「貼り終わり位置Ｆ２」とし、その後、データの増加が緩やかになったときの変曲点を、先に求めた貼り始め位置Ｆ１と置き換えた、新たな「貼り始め位置Ｆ１’」に決定する。そして、測定装置１３は、「貼り始め位置Ｆ１’」と「貼り終わり位置Ｆ２」との間の距離をジョイント長さＧとして算出する。また、測定装置１３は、貼り始め位置Ｆ１’又は貼り終わり位置Ｆ２における厚さデータの値と、貼り始め位置Ｆ１’と貼り終わり位置Ｆ２との間の厚さデータの最小値との差分を求め、これをジョイント高さＨとする。
【００５５】
判定装置１４は、以上のように求めたジョイント長さＧとジョイント高さＨとを所定の閾値と比較することによって、ジョイント部Ｊにおける表面形状の良否判定を行う。そのため、ゴム接続体５０の始端部５０ａと終端部５０ｂとが適切に接続されているか否かを好適に判定することができる。
【００５６】
（第２例）
図１１及び図１２は、ジョイント部Ｊの測定についての第２例を示している。図１１（ａ）に示すように、測定装置１３は、ゴム接続体５０の貼り始めに測定した厚さデータを、ゴム接続体５０の一端側から他端側へ向けて周方向に離れた２位置Ｓ１，Ｓ２で走査し、図１１（ｂ）に示すように、Ｓ１とＳ２における厚さデータの変化が所定の段差判定値ａ以上となったＳ２の位置を「貼り始め位置Ｆ１」に決定する。
【００５７】
次いで、図１２（ａ）に示すように、測定装置１３は、ゴム接続体５０の貼り終わりに測定した厚さデータを、ゴム接続体５０の他端側から一端側へ向けて周方向に離れた２位置Ｓ１，Ｓ２で走査し、図１２（ｂ）に示すように、Ｓ１とＳ２における厚さデータの差分が、所定の段差判定値ｂ以上となったＳ２の位置を「貼り終わり位置Ｆ２」に決定する。
そして、図１２（ｃ）に示すように、測定装置１３は、貼り始め位置Ｆ１と貼り終わり位置Ｆ２との周方向の距離を求め、これをジョイント長さＧとする。
【００５８】
（第３例）
図１３は、ジョイント部Ｊの測定についての第３例を示す。
図１３（ａ）に示すように、測定装置１３は、ゴム接続体５０の終端部における厚さデータの最大値と最小値とを求め、その差分の中間値を基準として、これより大きい値の平均値Ｄ１と、これより小さい値の平均値Ｄ２とを求める。
【００５９】
次いで、測定装置１３は、図１３（ｂ）に示すように、平均値Ｄ１，Ｄ２同士の差分Ｄ３を求め、平均値Ｄ１からＤ３／１０の値を差し引いた値Ｄ４を求める。そして、測定装置１３は、値Ｄ４の厚さデータを有するゴム接続体５０の周方向の２位置Ｆ３，Ｆ４の間の距離をジョイント長さＧとして求める。
【００６０】
（第４例）
図１４は、ジョイント部Ｊの測定についての第４例を示す。
この第４例は、第１例において説明した「山型」及び「谷型」のジョイント部Ｊを検出するための他の例である。
図１４（ａ）に示すように、測定装置１３は、ジョイント部Ｊを含む周方向の前後の所定範囲Ｅにおいて、その先頭における所定長さの範囲Ｒ１と、最後の所定長さの範囲Ｒ２とについて、厚さデータの平均値を求め、そのうち、平均値が小さい方を基準値に設定する。
【００６１】
次いで、測定装置１３は、図１４（ｂ）に示すように、第２例（図１１（ｂ）参照）で説明した貼り始め位置Ｆ１を中心として周方向前後の所定範囲Ｒ３内で、厚さデータの最大値Ｄ１と最小値Ｄ２とを求める。そして、測定装置１３は、基準値（例えば、Ｒ１の平均値）と最大値Ｄ１との差分と、基準値と最小値Ｄ２との差分とを比較し、前者の差分が大きければ、図１４（ｃ）に示すような「山型」のジョイント部と判断し、後者の差分が大きければ、図１４（ｄ）に示すような「谷型」のジョイントと判断する。
【００６２】
（ゴム接続体の幅、幅方向の蛇行量、及びずれの測定）
次に、ゴム接続体５０の幅、幅方向の蛇行量、及びずれの測定について説明する。
測定装置１３は、成形ドラム１１を回転させつつ、ゴム接続体５０の幅全体について厚さデータを求める。このとき、測定装置１３は、図９に示すように、成形ドラム１１の軸方向両端部において基準面Ｒからの厚さデータを検出した軸方向の最外側の位置を、ゴム接続体５０の幅方向端部と認識する。測定装置１３は、ゴム接続体５０の幅方向両端部の距離をゴム接続体５０の「幅Ｗ」として求める。
【００６３】
さらに、測定装置１３は、成形ドラム１１の軸方向の中心Ｃからゴム接続体５０の幅方向の各端部までの距離ｗ４，ｗ５を測定する。そして、測定装置１３は、各端部までの距離ｗ４，ｗ５の差分を求め、その差分を用いて「蛇行量ｗ１」を求める。
以上のゴム接続体５０の幅Ｗと蛇行量ｗ１とは、それぞれ周方向の複数個所における値の平均値、標準偏差、最大値、及び最小値が求められる。そして、判定装置１４は、これらのすべて又はいずれかを所定の閾値と比較し、表面形状の良否の判定を行う。
【００６４】
測定装置１３は、ジョイント部Ｊにおいて、ゴム接続体５０の始端部５０ａと終端部５０ｂとの幅方向のずれを測定する。すなわち、図９に示す突出量ｗ２と、凹み量ｗ３とを測定する。そして、判定装置１４は、突出量ｗ２及び凹み量ｗ３を所定の閾値と比較することによって、ゴム接続体５０の表面形状の良否を判定する。
【００６５】
以上のように、ジョイント部Ｊにおける突出量ｗ２及び凹み量ｗ３に基づいてゴム接続体の表面形状の良否を判定することで、ゴム接続体５０の始端部と終端部とが適切に接続されているか否かを好適に判定することができる。また、ゴム接続体５０の蛇行量ｗ１に基づいてゴム接続体５０の表面形状の良否判定を行うことで、成形ドラム１１に対してゴム接続体５０が適切に巻き付けられているか否かを判定することができる。
【００６６】
なお、第１の実施形態で説明したゴム積層体５０についても、上記の測定方法によりゴム積層体５０の蛇行量ｗ１を求め、この蛇行量ｗ１に基づいてゴム積層体５０の表面形状の良否判定を行うことができる。
【００６７】
［第３の実施形態］
図１５は、本発明の第３の実施形態に係るゴム成形体（ゴム接続体）の検査装置の概略的な斜視図である。
本実施形態では、成形ドラム１１にゴム接続体５０を構成する２枚のゴムプレート５２が同時に巻き付けられ、測定装置１３は、各ゴム接続体５０の幅Ｗ全体を含む範囲にレーザ光ＬＢを照射する２つのヘッド部２４を備えている。
【００６８】
本実施形態においても、上記第１又は第２の実施形態と同様に、ゴム接続体５０の表面形状についての良否判定を行うことができる。本実施形態は、特にタイヤのサイドウォールゴムにおける表面形状の良否判定に適している。
【００６９】
以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。
例えば、上記実施形態においては、ゴム積層体５０の厚さデータが、ゴム積層体５０の全周にわたる複数の周方向位置で測定され、そのなかから良否判定に用いる任意の周方向位置における厚さデータを選択していたが、良否判定に用いる任意の周方向位置のみで厚さデータの測定を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０    ：検査装置
１１    ：成形ドラム
１３    ：測定装置
１４    ：判定装置
２１    ：駆動部
２２    ：回転検出器
５０    ：ゴム成形体（ゴム積層体、ゴム接続体）
Ｌ１〜Ｌ４    ：判定位相
ＬＢ    ：レーザ光
Ｐ１〜ＰＮ    ：測定点
Ｒ      ：基準面（基準位置）
【図１】
2020006680.tif 000003
【図２】
2020006680.tif 000004
【図３】
2020006680.tif 000005
【図４】
2020006680.tif 000006
【図５】
2020006680.tif 000007
【図６】
2020006680.tif 000008
【図７】
2020006680.tif 000009
【図８】
2020006680.tif 000010
【図９】
2020006680.tif 000011
【図１０】
2020006680.tif 000012
【図１１】
2020006680.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2020006680.tif 000015
【図１４】
2020006680.tif 000016
【図１５】
2020006680.tif 000017