(57)【要約】【課題】  生タイヤの生産を停止させずに成型ドラム上のタイヤ構成部材を検査すること、及び検査した部材とそれを成型した生タイヤとを対応させることを可能にする。【解決手段】  成型ドラム４にタイヤ構成部材５を貼り付けた後、成型者がジョイント合わせ等を行っている機械の待ち時間に、点観測式レーザ変位計１により、タイヤ構成部材５の表面迄の距離を測定する。その測定データと、予め測定しておいた成型ドラム４の表面迄の距離の測定データを基に、タイヤ構成部材５の断面形状データ及び貼り付け位置データを求める。求めたデータを、そのタイヤ構成部材５を用いて成型する生タイヤのバーコードとともにデータベース３に保存する。また、求めたデータとマスタデータとを比較処理部９で比較し、差が所定の閾値を越えた場合、比較結果出力部１０でアラームを出力する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型ドラムの表面に貼り付けられたタイヤ構成部材を検査する方法であって、
前記成型ドラムの表面上で軸線に平行な直線をｘ軸、その直線及び軸線と交差する直線をｙ軸とした場合の、前記タイヤ構成部材の表面のｘｙ座標データを取得する第１の工程と、そのｘｙ座標データに基づいて、前記タイヤ構成部材のｘ軸方向の配置データ又は断面形状データを求める第２の工程と、その配置データ又は断面形状データと、予め設定されているそれらの基準データとを比較する第３の工程と、比較結果を出力する第４の工程とを有することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法において、
前記第４の工程は、前記配置データ又は断面形状データとその基準データとの差が予め設定されている閾値を越えたときに警報を出力することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法。
【請求項３】
請求項１記載の成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法において、
前記タイヤ構成部材の表面に積層された別のタイヤ構成部材について、その表面のｘｙ座標データを取得する第５の工程と、その第５の工程で取得されたｘｙ座標データ及び前記第１の工程で所得されたｘｙ座標データに基づいて、前記別のタイヤ構成部材のｘ軸方向の配置データ又は断面形状データを求める第６の工程と、その配置データ又は断面形状データと、予め設定されているそれらの基準データとを比較する第７の工程と、比較結果を出力する第８の工程とを有することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法。
【請求項４】
請求項１記載の成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法において、
前記第１の工程は、前記軸線に平行であり、かつ前記成型ドラムの表面から離れた第３の直線から前記タイヤ構成部材の表面までの第１の距離データを取得する工程と、この第１の距離データと、予め取得された、前記第３の直線から前記ｘ軸迄の第２の距離データとの差を算出する工程とからなることを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法。
【請求項５】
請求項１記載の成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法において、
前記成型ドラムの周方向の複数の位置で各工程を実行することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法。
【請求項６】
成型ドラムの表面に沿って軸線に平行な方向に移動可能な点観測式変位センサと、前記点観測式変位センサの移動とともに測定した前記タイヤ構成部材の表面までの距離及び前記成型ドラムの表面迄の距離に基づいて前記タイヤ構成部材の前記方向の配置データ又は断面形状データを求めるデータ処理手段と、その配置データ又は断面形状データとそれらの基準データとを比較する手段と、比較結果を出力する手段とを有することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査装置。
【請求項７】
成型ドラムの表面に沿って軸線に平行な方向に対向配置される線観測式変位センサと、前記線観測式変位センサにより測定された前記タイヤ構成部材の表面までの距離及び前記成型ドラムの表面迄の距離に基づいて前記タイヤ構成部材の前記方向の配置又は断面形状データを求めるデータ処理手段と、その配置データ又は断面形状データとそれらの基準データとを比較する手段と、比較結果を出力する手段とを有することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成型ドラムに貼り付けられたタイヤ構成部材の検査方法及び装置に関し、特に、生タイヤの生産を停止させずにタイヤ構成部材の形状及び貼り付け位置が適正か否かを判定することのできる検査装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、一般に、未加硫ゴム等からなる各種タイヤ構成部材を組み合わせて生タイヤ（グリーンタイヤ）を生産し、加硫成型して所定の形状に形成される。この生タイヤの成型工程では、円筒状の成型ドラムを用いた成型方法が広く採用されている。
【０００３】
従来、この成型ドラム上に貼り付けられたタイヤ構成部材を検査する装置は存在しない。このため、成型ドラム上のタイヤ構成部材の配置を調べるには、生タイヤの生産を停止させ、メジャー等を用いて測定している。しかし、生産性の低下を抑える必要上、測定を行う本数、測定点は限られたものになっている。
【０００４】
また、タイヤ構成部材の断面形状を調べるには、タイヤ構成部材を２０ｃｍ程度に亘って切除し、別途測定器で測定している。しかし、切除したタイヤ構成部材はタイヤには再利用できないため、形状測定した部材により工程能力の傾向は把握できるものの、形状測定した部材と、それを成型したタイヤとを完全に対応させる（１対１の関係にする）ことはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、生タイヤの生産を停止させずに成型ドラム上のタイヤ構成部材を検査すること、及び検査した部材とそれを成型した生タイヤとを対応させることを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、成型ドラムの表面に貼り付けられたタイヤ構成部材を検査する方法であって、前記成型ドラムの表面上で軸線に平行な直線をｘ軸、その直線及び軸線と交差する直線をｙ軸とした場合の、前記タイヤ構成部材の表面のｘｙ座標データを取得する第１の工程と、そのｘｙ座標データに基づいて、前記タイヤ構成部材のｘ軸方向の配置データ又は断面形状データを求める第２の工程と、その配置データ又は断面形状データと、予め設定されているそれらの基準データとを比較する第３の工程と、比較結果を出力する第４の工程とを有することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法である。
請求項２の発明は、請求項１記載の成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法において、前記第４の工程は、前記配置データ又は断面形状データとその基準データとの差が予め設定されている閾値を越えたときに警報を出力することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１記載の成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法において、前記タイヤ構成部材の表面に積層された別のタイヤ構成部材について、その表面のｘｙ座標データを取得する第５の工程と、その第５の工程で取得されたｘｙ座標データ及び前記第１の工程で所得されたｘｙ座標データに基づいて、前記別のタイヤ構成部材のｘ軸方向の配置データ又は断面形状データを求める第６の工程と、その配置データ又は断面形状データと、予め設定されているそれらの基準データとを比較する第７の工程と、比較結果を出力する第８の工程とを有することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１記載の成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法において、前記第１の工程は、前記軸線に平行であり、かつ前記成型ドラムの表面から離れた第３の直線から前記タイヤ構成部材の表面までの第１の距離データを取得する工程と、この第１の距離データと、予め取得された、前記第３の直線から前記ｘ軸迄の第２の距離データとの差を算出する工程とからなることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１記載の成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査方法において、前記成型ドラムの周方向の複数の位置で各工程を実行することを特徴とする。
請求項６の発明は、成型ドラムの表面に沿って軸線に平行な方向に移動可能な点観測式変位センサと、前記点観測式変位センサの移動とともに測定した前記タイヤ構成部材の表面までの距離及び前記成型ドラムの表面迄の距離に基づいて前記タイヤ構成部材の前記方向の配置データ又は断面形状データを求めるデータ処理手段と、その配置データ又は断面形状データとそれらの基準データとを比較する手段と、比較結果を出力する手段とを有することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査装置である。
請求項７の発明は、成型ドラムの表面に沿って軸線に平行な方向に対向配置される線観測式変位センサと、前記線観測式変位センサにより測定された前記タイヤ構成部材の表面までの距離及び前記成型ドラムの表面迄の距離に基づいて前記タイヤ構成部材の前記方向の配置又は断面形状データを求めるデータ処理手段と、その配置データ又は断面形状データとそれらの基準データとを比較する手段と、比較結果を出力する手段とを有することを特徴とする成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、生タイヤの生産を停止させずに成型ドラム上のタイヤ構成部材の検査が可能になり、かつ検査した部材とそれを成型したタイヤとを対応させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態のタイヤ検査装置の構成を示す図である。このタイヤ検査装置は、成型ドラム４上に貼り付けられたタイヤ構成部材５の貼り付け位置及び断面形状の良否を検査する機能を備えている。
【０００９】
このタイヤ検査装置は、点観測式レーザ変位計１と、その測定データを処理する演算処理部２と、演算処理部２で処理されたデータを保存する測定データのデータベース３とを備えている。データベース３には、生タイヤバーコード読取機７で読み取られた、生タイヤのバーコードも測定データに対応付けられて保存される。また、このタイヤ検査装置は、データベース３から読み出された測定データと、プロセスシミュレーションシステム８に設けられている、ドラム上形状のマスタデータのデータベース８１から読み出されたマスタデータとを比較する比較処理部９と、その結果を出力する比較結果出力部１０とを備えている。比較処理部９は品質記録システム１１に接続され、品質記録システム１１には検索システム１２が接続される。以上の構成において、演算処理部２及び比較処理部９は、コンピュータのソフトウェアにより実現される機能ブロックである。
【００１０】
点観測式レーザ変位計１は、図示されていないモータ等の駆動手段、及び成型ドラム４の保持手段などに固定されたガイド部材により、成型ドラム４の表面（外周面）から一定距離離れた位置を軸線４１に平行な方向に往復移動可能に構成されている。そして、レーザ発光素子及び受光素子を備え、その発光から受光迄の時間差に基づいてレーザ光の反射面迄の距離を測定する機能を備えている。本実施形態では、成型ドラム４の表面に貼り付けられているタイヤ構成部材５の表面（外周面）迄の距離を測定する。また、タイヤ構成部材５が貼り付けられる前に成型ドラム４の表面迄の距離を測定する。
【００１１】
演算処理部２は、タイヤ構成部材５が貼り付けられる前に点観測式レーザ変位計１により測定された成型ドラム４の表面迄の距離データをそのままデータベース３に保存する。また、成型ドラム４の表面に貼り付けられたタイヤ構成部材５の表面迄の距離データと、データベース３に保存されている成型ドラム４の表面迄の距離データとの差を算出し、その値をデータベース３に保存する。これにより、成型ドラム４の表面上に位置し、かつ軸線４１に平行な直線をｘ軸、成型ドラム４の左端の中心を通り、ｘ軸と直交する直線をｙ軸としたｘ−ｙ直交座標（ｘ≧０、ｙ≧０）で表した成型ドラム４及びタイヤ構成部材５の表面の位置データがデータベース３に保存される。
【００１２】
この位置データにおいて、ｙが正の値を持つｘの領域は、タイヤ構成部材５が存在している領域を表し、ｙの値はタイヤ構成部材５の厚さを表している。従って、この位置データから、タイヤ構成部材５の貼り付け位置（配置）及び断面形状を求めることができる。また、モータ６により成型ドラム４を所定角度回転させた後に点観測式レーザ変位計１でタイヤ構成部材５の表面迄の距離を測定する動作を、成型ドラム４の１回転内で複数回実行することにより、ｘ−ｙ直交座標に成型ドラム４の周方向の角度θの座標を加えた位置データを取得することができる。
【００１３】
データベース８１に保存されているマスタデータ（基準データ）は、成型ドラム４に貼り付けるタイヤ構成部材４の貼り付け位置、断面形状、複数部材を貼り付けたときの理論的断面形状を作成（シミュレート）した結果のデータである。
【００１４】
比較処理部９は、データベース８１に保存されているマスタデータと、データベース３に保存されている測定データ（貼り付け位置データ、断面形状データ）とを比較し、それらの差が所定の閾値以内（許容範囲内）であれば「ＯＫ」、閾値を越えた場合は「ＮＧ」を表す比較結果データを生成し、比較結果出力部１０へ送出するとともにデータベース３に保存する。
【００１５】
比較結果出力部１０は、映像を出力（表示）するディスプレイ装置及び音声を出力するスピーカ等を有しており、「ＯＫ」を表すデータを受け取ったときはその映像を出力し、「ＮＧ」を表すデータを受け取ったときはその映像及びアラーム（警報）音を出力する。従って、マスタデータとして保存されているタイヤ構成部材５の貼り付け位置データ若しくは断面形状データ、又は複数部材を貼り付けたときの理論的断面形状データと、それらの測定データとの差が所定の閾値を越えた場合にアラームが出力されることになる。なお、それらの差が所定の閾値以内の場合には、比較処理部９が比較結果データ（「ＯＫ」）を出力せず、閾値を越えた場合のみ比較結果データ（「ＮＧ」）を出力するように構成してもよい。
【００１６】
生タイヤコード読取機７は、成型ドラム４に貼り付けられたタイヤ構成部材５を用いて成型された生タイヤのバーコードを読み取り、データベース３に送る。このバーコードは、タイヤ構成部材５の測定データ（貼り付け位置データ、断面形状データ）等と対応付けられて保存される。
【００１７】
品質記録システム１１は、成型ドラム４上のタイヤ構成部材５の測定データ、その比較結果データ（ＯＫ／ＮＧ）、及び対応する生タイヤのバーコードを保存する。これにより、生タイヤの品質管理を部材レベルから行うことができる。
【００１８】
検索システム１２は、生タイヤ或いは製品タイヤに不良が発生したときに、バーコードを検索キーにして、品質記録システム１１に保存されているデータを検索することにより、各タイヤ構成部材の貼り付け位置、断面形状を調査するためのシステムである。このシステムにより、不良発生時に迅速な対応が可能となる。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態のタイヤ検査装置の動作を示すフローチャートである。この動作を実行する前提として、成型ドラム４にタイヤ構成部材５を貼り付ける前に、点観測式レーザ変位計１を成型ドラム４の軸線４１に平行に移動させながら、成型ドラム４の表面迄の距離Ｄ０を測定し、そのデータをデータベース３に保存しておく。また、この動作を実行する前に、成型ドラム４をモータ６により回転させるとともに、図示されていない貼り付け装置により、成型ドラム４の表面にタイヤ構成部材５を貼り付け、その後、成型ドラム４の回転、及び貼り付け装置の動作を停止させている。この動作停止時には成型者がジョイント合わせ等を行ったり、貼り付け装置において次のタイヤ構成部材の準備作業を行ったりする。
【００２０】
まず点観測式レーザ変位計１をスタート位置（成型ドラム４の左端であるｘ＝０の位置）に設定し（ステップＳ１）、次いで点観測式レーザ変位計１を成型ドラム４の表面に沿って軸線４１に平行に一定速度で移動させながら、エンド位置（成型ドラム４の右端の位置）に到達する迄、タイヤ構成部材５の表面迄の距離Ｄ１を測定する（ステップＳ２、Ｓ３）。測定したデータはデータベース３に保存される。
【００２１】
点観測式レーザ変位計１がエンド位置に到達したら（Ｓ３：YES）、予めデータベースに保存しておいた成型ドラム４の表面迄の距離Ｄ０から、今回測定したタイヤ構成部材５の表面迄の距離Ｄ１を減算する。そして、スタート位置からエンド位置迄の減算データを基に、タイヤ構成部材５の断面形状データ及び貼り付け位置データを求める（ステップＳ４）。
【００２２】
次に、成型ドラム４の１周分に対して、タイヤ構成部材５の表面迄の距離を測定したか否かを調べ（ステップＳ５）、測定済でない場合はモータ６により成型ドラム４を所定角度回転させた後に（ステップＳ６）、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返し、測定済の場合は求めたデータをデータベースに保存する（ステップＳ７）。
【００２３】
次いで、比較処理部９は、先に求めた成型ドラム４上のタイヤ構成部材５の断面形状データ、及び貼り付け位置データをデータベース６から読み出すとともに、データベース８１から対応するマスタデータを読み出し、それらを比較する（ステップＳ８）。そして、差が予め設定された閾値以内であれば、断面形状、貼り付け位置は良好（ＯＫ）とし、所定の閾値を越えている場合は、断面形状、貼り付け位置は不良（ＮＧ）とし、それらを表す比較結果データを生成する。この比較結果データは、比較結果出力部１０に送られて出力され、データベース３に送られて測定データに対応付けられ、保存される（ステップＳ９）。
【００２４】
ここで、ステップＳ８では、成型ドラム４の周方向の個々の位置（角度）毎に順次、断面形状データ、貼り付け位置データの比較を行う。また、個々の周方向位置の比較結果データとともに、それらを総合した比較結果データを生成してもよい。
【００２５】
以上の手順でタイヤ構成部材５の検査が終了したら、タイヤ構成部材５を用いて生タイヤの成型を行う。そして、成型した生タイヤに図示しない印刷装置でバーコードを印刷した後、生タイヤバーコード読取機７でそのバーコードを読み取り、成型ドラム４上のタイヤ構成部材５の断面形状データ及び貼り付け位置データ、マスタデータとの比較結果データに対応付けて、データベース３に保存する。また、これらのデータの内、バーコード及び比較結果データはは品質記録システム１１にも保存される。
【００２６】
このように、本発明の実施形態のタイヤ検査装置によれば、タイヤ構成部材の貼り付け装置の待ち時間等を利用してタイヤ構成部材５の断面形状データ及び貼り付け位置データを取得するので、生産性を阻害せずに、成型ドラム４上のタイヤ構成部材５を検査することができる。このため、１本のタイヤについて複数箇所の測定を行うことや、生産する全タイヤについて測定を行うことが可能になる。
また、成型ドラム４上のタイヤ構成部材５の断面形状データとマスタデータとの差が所定の閾値を越えた場合、アラームを出力することで、不良部材を使用して成型することを未然に防ぐことができる。同様に、成型ドラム４上のタイヤ構成部材５の貼り付け位置データとマスタデータとの差が所定の閾値を越えた場合、アラームを出力することで、不良部材を使用して成型すること、及び貼り付け忘れを防ぐことができる。
さらに、生タイヤ或いは製品タイヤに不良が発生したときに、バーコードを検索キーにして、品質記録システム１１に保存されているデータを検索することにより、不良発生時に迅速な対応が可能となる。
また、検査済のタイヤ構成部材５を用いて生タイヤを成型できるため、断面形状と出来映えの関係調査など、製造の立ち上げ（初品の製造）等に有効である。
【００２７】
なお、本発明は下記（１）〜（３）のような変形が可能である。
（１）点観測式レーザ変位計１に代えて、線観測式レーザ変位計を用いる。この場合、成型ドラム４の周方向の１つの位置（角度）に対するタイヤ構成部材５の表面迄の距離を同時に測定することができる。
（２）点観測式レーザ変位計１に代えて、面観測式レーザ変位計を用いる。この場合、成型ドラム４の回転中に測定を行うことで、成型ドラム４の全周に亘り、測定することができる。
（３）複数のタイヤ構成部材を積層する場合に、個々のタイヤ構成部材を貼り付ける毎に測定を行うことで、個々のタイヤ構成部材の断面形状データ及び貼り付け位置データを取得し、それらの良否を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態のタイヤ検査装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のタイヤ検査装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・点観測式レーザ変位計、２・・・演算処理部、３・・・測定データのデータベース、４・・・成型ドラム、５・・・タイヤ構成部材、６・・・モータ、７・・・生タイヤバーコード読取機、９・・・比較処理部、１０・・・比較結果出力部、８１・・・ドラム上形状のマスタデータのデータベース。
【図１】
2010101721.tif 000003
【図２】
2010101721.tif 000004