(57)【要約】【課題】ラインセンサーの台数を増やすことなく、帯状部材の形状を精度よく検出する方法とその装置を提供する。【解決手段】所定の速度で回転する成型ドラム２１に貼り付けられた帯状のタイヤ構成部材４０の位置座標を二次元変位センサー１１を用いて計測する際に、二次元変位センサー１１のラインビームの延長方向を帯状のタイヤ構成部材４０の長手方向とし、二次元変位センサー１１で計測した異なる計測角度で撮影した、始端４０ａもしくは終端４０ｂなどの同一箇所の変位量のデータを抽出するとともに、前記同一箇所の座標データを、前記同一箇所がラインビームの中心にくるように座標変換し、これら座標変換された複数の異なる計測角度で算出した同一箇所の座標データを合成することで、前記同一箇所の座標を特定するようにした。【選択図】図１
2010249702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状部材とこの帯状部材に所定の角度でラインビームを照射して前記帯状部材の変位量を計測する二次元変位センサーとを前記帯状部材の長手方向に相対的に移動させながら、前記帯状部材の変位量を計測して、前記帯状部材の形状を検出する帯状部材の形状検出方法において、
複数の異なる時刻において前記帯状部材の同一箇所の変位量を計測する工程と、
前記複数の異なる時刻において計測した前記帯状部材の同一箇所の変位量のデータを用いて前記同一箇所の座標を検出する工程とを、前記帯状部材の長手方向に沿って繰り返し行うことで、前記帯状部材の長手方向の形状を検出することを特徴とする帯状部材の形状検出方法。
【請求項２】
帯状部材に所定の角度でラインビームを照射して前記帯状部材の変位量を計測する二次元変位センサーと、前記二次元変位センサーと前記帯状部材とを前記帯状部材の長手方向に相対的に移動させる移動手段と、前記二次元変位センサーで計測された前記帯状部材の変位量に基づいて、前記帯状部材の形状を検出する形状検出手段とを備えた帯状部材の形状検出装置において、
前記帯状部材の前記二次元変位センサーに対する相対的な移動量を検出する移動量検出手段を備え、
前記形状検出手段は、
前記二次元変位センサーで計測した変位量のデータから、複数の異なる時刻において計測された同一箇所の変位量のデータを抽出するデータ抽出手段と、
前記移動量検出手段で検出された相対移動量を用いて前記複数の異なる時刻を前記二次元変位センサーと前記同一箇所との成す角である複数の異なる計測角度にそれぞれ変換するとともに、前記変換された計測角度とこの計測角度における前記同一箇所の変位量のデータとを用いて前記同一箇所の座標データをそれぞれ算出する座標算出手段と、前記複数の異なる計測角度で算出した前記同一箇所の座標データを用いて前記同一箇所の座標を特定する座標特定手段とを備えたことを特徴とする帯状部材の形状検出装置。
【請求項３】
前記二次元変位センサーを前記帯状部材の幅方向に移動させる手段を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の帯状部材の形状検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、カーカスプライ等の帯状部材の長さやジョイント量などの形状を検出する方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯状のタイヤ構成部材の長さを測定する装置としては、押出機から押し出され定尺状に切断されて搬送されるトレッド等の帯状ゴム部材の切断面間の隙間を順次計測し、隙間間の距離から帯状ゴム部材の長さを測定する帯状ゴム部材の測長装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この測長装置では、連続した帯状ゴム部材を切断するカッターの下流側で、かつ、切断された定尺状の帯状ゴム部材の上方にレーザーセンサーを設置し、切断された帯状ゴム部材の切断傾斜角度方向からレーザー光を照射するとともに、帯状部材表面からの反射光をレーザーセンサーの検出部である光電センサーで検出する。そして、反射光の強度が隙間を照射したときに少なくなることを利用して前記隙間の位置を順次検知するとともに、帯状ゴム部材を搬送する搬送手段の搬送距離を検出して、レーザーセンサーで検出された隙間間の距離を算出し、定尺状に切断された帯状ゴム部材の長さを測定する。
【０００３】
ところで、前記帯状ゴム部材の測長装置では、センサーとして、照射領域が所定のスポット径を有する一次元レーザーセンサーを用いているので、帯状ゴム部材の幅方向の任意の位置での測長ができなかった。
そこで、この問題を解決するため、本出願人は、センサーとして二次元ラインセンサー（変位センサー）を用いるとともに、二次元ラインセンサーのラインビームの照射方向を搬送方向である帯状部材の長手方向に対して所定角度傾斜させることで、１台のラインセンサーであっても、幅方向の広い範囲で、帯状部材の段差の位置（始端及び終端）を検出することができる帯状部材の測長装置を提案している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８６３０号公報
【特許文献２】ＷＯ  ２００６／０１９０７０  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の測長装置では、部材端部に凹凸が存在する場合には端部の位置が凸部の影になってしまい、端部位置を誤検出してしまう場合があることから、測長装置の改良が求められていた。
【０００６】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、ラインセンサーの台数を増やすことなく、帯状部材の端部位置などの部材の特定箇所の変位量を搬送方向に対して異なる角度で計測して、帯状部材の形状を検出する方法とその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】
本願の請求項１に記載の発明は、帯状部材とこの帯状部材に所定の角度でラインビームを照射して前記帯状部材の変位量を計測する二次元変位センサーとを前記帯状部材の長手方向に相対的に移動させながら、前記帯状部材の変位量を計測して、前記帯状部材の形状を検出する帯状部材の形状検出方法において、複数の異なる時刻において前記帯状部材の同一箇所の変位量を計測する工程と、前記複数の異なる時刻において計測した前記帯状部材の同一箇所の変位量のデータを用いて前記同一箇所の座標を検出する工程とを、前記帯状部材の長手方向に沿って繰り返し行うことで、前記帯状部材の長手方向の形状を検出することを特徴とする。なお、「同一箇所」は、帯状部材の始端位置や終端位置などの帯状部材の特定箇所（同一点）、及び、特定箇所の搬送方向前後の領域を指す。
このように、１台のラインセンサー（二次元変位センサー）にて、端部位置などの帯状部材の特定箇所の変位量を複数の異なる時刻において計測することにより、帯状部材の特定箇所（同一箇所）を搬送方向に対して異なる角度で計測することができる。帯状部材の同一箇所の変位量を複数の異なる角度で計測すれば、その点が、ある角度で計測したときに死角となって変位量のデータが得られなかった場合でも、別の角度で計測したデータで補完することができる。例えば、端部近くの表面に凸部があり、ある角度から計測したときに端部がこの凸部の影になってしまった場合でも、別の角度から計測すれば、端部は凸部の影にはならないので、この別の角度から計測した端部の変位量のデータを用いれば、前記端部位置を求めることができる。したがって、端部位置などの部材の特定箇所の正確な位置を検出することができる。
また、この操作を帯状部材の長手方向に沿って順次行うことで、帯状部材の長手方向の形状を精度よく検出することができる。
なお、帯状部材の同一箇所の変位量を計測する方法として、帯状部材を同じ状態で往復移動もしくは回転移動（周回）させながら特定箇所を異なる時刻で計測することも可能であるが、サイクルタイムを短縮するという観点からは、特定箇所がラインセンサーの検出範囲に入ってから検出範囲を出るまでの間の複数の時刻に帯状部材の同一箇所の変位量を計測する方が好ましい。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、帯状部材に所定の角度でラインビームを照射して前記帯状部材の変位量を計測する二次元変位センサーと、前記二次元変位センサーと前記帯状部材とを前記帯状部材の長手方向に相対的に移動させる移動手段と、前記二次元変位センサーで計測された前記帯状部材の変位量に基づいて、前記帯状部材の形状を検出する形状検出手段とを備えた帯状部材の形状検出装置において、前記帯状部材の前記二次元変位センサーに対する相対的な移動量を検出する移動量検出手段を備え、前記形状検出手段は、前記二次元変位センサーで計測した変位量のデータから、複数の異なる時刻において計測された同一箇所の変位量のデータを抽出するデータ抽出手段と、前記移動量検出手段で検出された相対移動量を用いて前記複数の異なる時刻を前記二次元変位センサーと前記同一箇所との成す角である複数の異なる計測角度にそれぞれ変換するとともに、前記変換された計測角度とこの計測角度における前記同一箇所の変位量のデータとを用いて前記同一箇所の座標データをそれぞれ算出する座標算出手段と、前記複数の異なる計測角度で算出した前記同一箇所の座標データを用いて前記同一箇所の座標を特定する座標特定手段とを備えたことを特徴とするものである。
これにより、ラインセンサーの台数を増やすことなく、帯状部材の端部位置などの部材の同一箇所の変位量を搬送方向に対して異なる角度で計測することができるとともに、異なる角度で計測した同一箇所の変位量のデータから求めた複数の位置座標のデータを用いて同一箇所の正確な位置を検出することができる。
すなわち、帯状部材の同一箇所の変位量を互いに異なる２つの角度から計測したデータを得るためには、例えば、図８に示すように、帯状のタイヤ構成部材４０の同一箇所４０ｋの変位量を二次元変位センサー１１Ａとこの二次元変位センサー１１Ａとは異なる角度に設置された二次元変位センサー１１Ｂとを用いて計測することにより可能であるが、この場合には、システムとして高額になるだけでなく、２台の二次元変位センサー１１Ａ，１１Ｂ間の位置決め精度も要求される。
これに対して、本願発明では、ラインセンサー（二次元変位センサー）の台数が１台であり、したがって、センサー間の位置決め作業も必要でないので、安価で簡便な帯状部材の形状検出装置を提供することができる。
なお、上記同一箇所の座標を帯状部材の長手方向に沿って順次算出してこれを長手方向に繋げていけば、帯状部材の長手方向の正確なプロファイルを得ることが可能である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の帯状部材の形状検出装置において、前記二次元変位センサーを前記帯状部材の幅方向に移動させる手段を備えたことを特徴とする。
これにより、例えば、成型ドラムに巻回された帯状のタイヤ構成部材のジョイント部の検査において、部材配設後のジョイント部に対して二次元変位センサーを幅方向に移動させることで、帯状のタイヤ構成部材の終端位置を幅方向に測定し、予め測定しておいた始端位置との関係から、配設した帯状のタイヤ構成部材のジョイント量を正確に測定することができる。
【００１０】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るタイヤ構成部材の形状測定装置の概要を示す図である。
【図２】帯状のタイヤ構成部材の終端の位置と撮影位置との関係を示す図である。
【図３】異なる計測角度で計測した帯状のタイヤ構成部材の変位量のデータとデータの合成方法の一例を示す図である。
【図４】帯状のタイヤ構成部材を成型ドラムに貼り付けた状態を示す図である。
【図５】帯状のタイヤ構成部材の始端の位置と撮影位置との関係を示す図である。
【図６】異なる計測角度で計測した帯状のタイヤ構成部材の始端近傍の変位量のデータとデータの合成方法の一例を示す図である。
【図７】タイヤ幅方向の形状を測定する方法を説明するための図である。
【図８】２台の二次元変位センサーを用いた端部測定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係るタイヤ構成部材の形状測定装置（以下、形状測定装置という）１０の概要を示す図である。
形状測定装置１０は、二次元変位センサー１１と、成型ドラム２１と、ドラム回転装置２２と、エンコーダー２３と、センサー制御手段１２と、形状測定手段１８を備えた演算装置１３とを備える。形状測定手段１８が本願発明の形状検出手段に相当する。
本例の形状測定装置１０の移動手段である成型ドラム２１、ドラム回転装置２２、及び、エンコーダー２３は、カーカスプライ、ベルト、トレッド等の帯状のタイヤ構成部材を成型ドラム２１の周面に順に貼り付けながら積層して生タイヤに成型する成型機（図示せず）の構成要素である。エンコーダー２３が本願発明の移動量検出手段に相当する。
成型ドラム２１は成型機の主軸２４の先端部に連結された拡縮可能な円筒状の部材で、この成型ドラム２１の後方に設置された搬送コンベヤ３１により搬送されてくる帯状のタイヤ構成部材４０が、押付けローラー３２により成型ドラム２１に押付けられてその外周側面に順次貼り付けられる。この貼り付けられた帯状のタイヤ構成部材４０は成型ドラム２１とともに、成型ドラム２１の回転方向に移動する。帯状のタイヤ構成部材４０の移動方向は、当該帯状のタイヤ構成部材４０の長手方向である。
ドラム回転装置２２は、主軸２４に変速機２２ａを介して連結された駆動用モータ２２ｂを備え、成型ドラム２１の回転軸である主軸２４を所定の速度で回転させる。
エンコーダー２３は、主軸２４の回転を検出する回転位置検出センサーで、成型ドラム２１の回転位置を検出するとともに、成型ドラム２１が所定角度Δθ回転する毎に、成型ドラム２１の回転速度を制御する成型ドラム制御装置２５とセンサー制御手段１２とにパルス信号をそれぞれ出力する。
【００１４】
二次元変位センサー１１は、測定対象物に直線状のレーザー光（ラインビーム）を照射する投光部１１ａと、測定対象物からの反射光を受光するＣＣＤ素子を備え照射部の二次元画像を撮影する撮影部１１ｂと、所定のサンプリングタイムで上記撮影された反射光の位置から測定対象物の基準位置からの変位量を計測する計測部１１ｃとを備えている。本例では、二次元変位センサー１１の照射するラインビームの延長方向を帯状のタイヤ構成部材４０の移動方向である長手方向と平行な方向とした。また、変位量の基準位置を、二次元変位センサー１１から、帯状のタイヤ構成部材４０が巻回されていないときの成型ドラム２１の表面の位置Ｏ’とした。なお、二次元変位センサー１１は、成型ドラム２１の中心位置Ｏと基準位置Ｏ’とを結ぶ直線上にある。
センサー制御手段１２は、二次元変位センサー１１による変位量の計測検出を、エンコーダー２３からのパルス信号の立ち上がりに同期して撮影を行うように、二次元変位センサー１１を制御する。すなわち、二次元変位センサー１１は、エンコーダー２３から、成型ドラム２１が所定角度Δθ回転する毎出力されるパルス信号に同期して帯状のタイヤ構成部材４０の変位量を計測する。これにより、二次元変位センサー１１は、成型ドラム２１が所定角度Δθ回転する時間間隔Δｔ毎に帯状のタイヤ構成部材４０の変位量を計測することができる。
【００１５】
演算装置１３は、パーソナルコンピュータ等のソフトウェアにより構成され、記憶手段１４とデータ抽出手段１５と計測角度算出手段１６と座標算出手段１７と形状測定手段１８とを備える。
記憶手段１４は、所定の時間間隔Δｔ毎に計測された帯状のタイヤ構成部材４０の変位量のデータを時系列的に記憶して保存する。ここで、計測開始時刻をｔ0とすると、ｎ回目に計測された変位量のデータは、時刻ｔN＝ｔ0＋（ｎ−１）Δｔに計測された変位量のデータとなる。また、そのときの回転角は、θN＝（ｎ−１）Δθとなる。
なお、成型ドラム２１の回転角速度をωとすると、Δθ＝ω・Δｔなので、データのラベルを時刻ｔから回転角θに変更するのは容易である。
【００１６】
データ抽出手段１５は、記憶手段１４から、二次元変位センサー１１の照射するラインビーム内に帯状のタイヤ構成部材４０の始端や終端などの特定箇所が含まれている複数の変位量のデータを抽出する。データを抽出する範囲としては、前記特定箇所が二次元変位センサー１１の検出範囲に入ってから検出範囲を出るまでの時間に得られた変位量のデータから選択される。具体的には、図２（ａ）に示すように、まず、成型ドラム２１上においてラインビームの広がり幅のほぼ中心で変位量が大きく変化している時刻ｔkのデータを抽出する。このデータが帯状のタイヤ構成部材４０の端部（ここでは、終端４０ｂ）の変位量のデータである。次に、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、この時刻ｔkからラインビームの広がり幅だけ回転する時間Ｔの半分の時間だけ前後する時刻であるｔm＝ｔk−（Ｔ/２）とｔn＝ｔk＋（Ｔ/２）との間にある前記終端４０ｂの変位量のデータから予め設定された複数個の変位量のデータを抽出する。なお、図２（ｂ）は時刻ｔ＝ｔk−ΔＴでの撮影位置における終端４０ｂの位置を示す図で、図２（ｃ）は時刻ｔ＝ｔk＋ΔＴでの撮影位置における終端４０ｂの位置を示す図である。ΔＴは、ΔＴ＜（Ｔ/２）を満たす時間間隔である。
なお、最も少ない抽出数は２個で、この場合には、中心時刻ｔkに対して対称で、かつ、始端や終端などの特定箇所がラインビームの端部と中心との間にくる時刻ｔ1＝ｔk−（Ｔ/４）のデータと時刻ｔ1＝ｔk＋（Ｔ/４）のデータとを抽出することが好ましい。
【００１７】
計測角度算出手段１６は、データ抽出手段１５で抽出した変位量のデータの時刻を、角度に変換する。これにより、計測時刻ｔにより抽出した変位量のデータに対して、計測角度θのラベル付けがなされたことになる。
座標算出手段１７は、前記抽出された各計測角度毎の変位量のデータを用いて、帯状のタイヤ構成部材４０の特定箇所の座標データをそれぞれ算出する。この座標データは、例えば、図３のグラフＧ１〜Ｇ３に示すように、計測角度θを変化させたときの変位量ｈのグラフとして表すことができる。計測角度θの範囲は最大で二次元変位センサー１１の照射するラインビームの搬送方向の長さに相当する角度幅である。なお、グラフＧ１〜Ｇ３では、二次元変位センサー１１と成型ドラム２１の中心とを結ぶラインを、便宜上、θ＝０のラインとしている。
【００１８】
形状測定手段１８は、座標変換部１８ａと合成補完部１８ｂと形状測定部１８ｃとを備える。形状測定部１８ｃが本願発明の座標特定手段に相当する。
座標変換部１８ａは、座標算出手段１７で算出した各計測角度θk（ｋ＝１〜ｎ）における特定箇所の変位量ｈkを、図３のグラフＧ1kとグラフＧ3kとに示すように、計測角度がθ＝０で計測したときの帯状のタイヤ構成部材４０の特定箇所の変位量ｈ’kにそれぞれ変換する。
合成補完部１８ｂは、複数の異なる角度θkで計測され座標変換された特定箇所の変位量ｈ’kを示すグラフ（図３のグラフＧ1k，Ｇ２，Ｇ3k；但し、Ｇ２は無変換）を、合成して図３のグラフＧ123のようなグラフを作成することで、特定箇所の変位量ｈを算出し、これを記憶手段１４に送る。
形状測定部１８ｃは、記憶手段１４に保存された特定箇所の変位量ｈを帯状のタイヤ構成部材４０の長手方向に繋げ、帯状のタイヤ構成部材４０のプロファイルを測定する。
これにより、図１に示す帯状のタイヤ構成部材４０の始端４０ａの位置と終端４０ｂの位置とを正確に求めることができるので、帯状のタイヤ構成部材４０の測長を精度良く行うことができる。また、プロファイルを測定することにより、帯状のタイヤ構成部材４０の表面の凹凸状態についても検出することができる。
【００１９】
次に、本例の形状測定装置１０を用いた帯状のタイヤ構成部材４０の測長方法について説明する。
まず、図４に示すように、成型ドラム２１の回転速度と同じ速度で走行する搬送コンベヤ３１により成型ドラム２１の上部に搬送された帯状のタイヤ構成部材４０を、押付けローラー３２により、成型ドラム２１の周面上に順次貼り付ける。成型ドラム２１の周面上に順次貼り付けられた帯状のタイヤ構成部材４０は成型ドラム２１の回転に伴って円弧状に屈曲しながら長手方向に移動する。
二次元変位センサー１１は、成型ドラム２１の回転位置を検出するエンコーダー２３からのパルス信号の立ち上がりに同期して、成型ドラム２１が所定角度Δθ回転する毎に、帯状のタイヤ構成部材４０の厚み方向の変位量を測定し、そのデータを記憶手段１４に記憶して保存する。
【００２０】
帯状のタイヤ構成部材４０の始端４０ａが、二次元変位センサー１１のラインビーム内に入ってくると、変位量が大きく変化する。したがって、変位量が大きく変化した箇所の成型ドラム２１上の位置とそのときの変位量から、始端４０ａの位置座標を求めることができる。
演算装置１３のデータ抽出手段１５は、所定時間毎に計測されて記憶手段１４に保存された変位量とそのときの時刻のデータから、図５（ａ）に示すような、成型ドラム２１上においてラインビームの広がり幅のほぼ中心で変位量が大きく変化している時刻ｔ2のデータ（図６のグラフｇ２で表わされるデータ）と、図５（ｂ），（ｃ）に示すような、この時刻ｔ2からΔＴだけ前の時刻ｔ1のデータとΔＴだけ後の時刻ｔ3のデータと（図６のグラフｇ１，ｇ３で表わされるデータ）を抽出する。ΔＴは、成型ドラム２１がラインビームの広がり幅に相当するだけ回転する時間Ｔの半分の時間である。
【００２１】
次に、図６に示すように、時刻ｔ1のデータと時刻ｔ3のデータとをそれぞれ時刻ｔ2のときに計測した角度に座標変換したグラフｇ1s，ｇ3sを作成した後、３つのグラフｇ1s，ｇ２，ｇ3sを合成して、グラフｇ123を作成する。
このグラフｇ123は、グラフｇ1sやグラフｇ２で死角となっていた始端４０ａ近傍の座標をグラフｇ3sのデータで補完するとともに、二次元変位センサー１１と帯状のタイヤ構成部材４０との距離が遠いために変位量の誤差が出易い、グラフｇ1s及びグラフｇ3sのθの絶対値が大きい部分の変位量をグラフｇ２の変位量により補完しているので、始端４０ａ近傍の座標を精度良く測定することができる。
【００２２】
帯状のタイヤ構成部材４０の長さはほぼ成型ドラム２１の一周分である。
したがって、成型ドラム２１が更に回転すると、帯状のタイヤ構成部材４０は成型ドラム２１の周面に全周にわたって貼り付けられる。そして、帯状のタイヤ構成部材４０の始端４０ａと終端４０ｂとによりジョイント部４０ｃが形成される（図１参照）。
このジョイント部４０ｃは、図１に示すような、終端４０ｂが始端４０ａの上に重なるオーバーラップである場合が多いが、始端４０ａと終端４０ｂとの間に隙間ができるアンダーラップや始端４０ａと終端４０ｂとが突き合わさるゼロラップなどもある。
【００２３】
成型ドラム２１が更に回転すると、帯状のタイヤ構成部材４０の終端４０ｂが、二次元変位センサー１１のラインビーム内に入り、変位量が大きく変化する。したがって、変位量が大きく変化した箇所の成型ドラム２１上の位置とそのときの変位量から、終端４０ｂの位置座標を求めることができる。位置座標の求め方は始端４０ａの場合と同様である。
帯状のタイヤ構成部材４０の長さは、前記のようにして求めた始端４０ａの位置座標と終端４０ｂの位置座標とから算出することができる。
なお、帯状のタイヤ構成部材４０のプロファイルは、記憶手段１４に保存された特定箇所の変位量ｈを帯状のタイヤ構成部材４０の長手方向に繋げることにより測定できる。
【００２４】
このように、本実施の形態によれば、所定の速度で回転する成型ドラム２１に貼り付けられた帯状のタイヤ構成部材４０の位置座標を二次元変位センサー１１を用いて計測する際に、二次元変位センサー１１のラインビームの延長方向を帯状のタイヤ構成部材４０の長手方向とし、二次元変位センサー１１で計測した異なる計測角度で撮影した、始端４０ａもしくは終端４０ｂなどの同一箇所の変位量のデータＧ１，Ｇ２，Ｇ３を抽出するとともに、前記同一箇所の座標データを、前記同一箇所がラインビームの中心にくるように座標変換し、これら座標変換された複数の異なる計測角度で算出した同一箇所の座標データＧ1k，Ｇ２，Ｇ3kを合成することで、前記同一箇所の座標を特定するようにしたので、帯状のタイヤ構成部材４０の始端４０ａの位置座標と終端４０ｂの位置座標とを正確に算出することができる。したがって、帯状のタイヤ構成部材４０の長さを精度よく求めることができる。
また、特定箇所の変位量を帯状のタイヤ構成部材４０の長手方向に繋げ、帯状のタイヤ構成部材４０のプロファイルを測定するようにすれば、帯状のタイヤ構成部材４０の表面の凹凸状態についても検出することができる。
【００２５】
なお、前記実施の形態では、帯状のタイヤ構成部材４０の幅方向の所定の位置における始端４０ａの位置と終端４０ｂの位置とを求めて帯状のタイヤ構成部材４０の長さを測定したが、図７に示すように、例えば、図示しないモータにより駆動するラック・ピニオン機構などのセンサー移動手段１９を設けて、二次元変位センサー１１を帯状のタイヤ構成部材４０の幅方向に移動させて、幅方向についても始端４０ａの位置と終端４０ｂの位置とを求めるようにすれば、幅方向の位置データについても正確に測定できるので、帯状のタイヤ構成部材４０の三次元形状を測定することができる。
【００２６】
例えば、ジョイント部４０ｃの三次元形状を測定するには、帯状のタイヤ構成部材４０の終端４０ｂが二次元変位センサー１１のラインビームのほぼ中心になる位置で成型ドラム２１を停止させ、終端４０ｂの変位量を測定し、しかる後に、センサー移動手段１９を駆動して二次元変位センサー１１を帯状のタイヤ構成部材４０の幅方向に移動させて、幅方向の異なる箇所で終端４０ｂを測定するという操作を繰り返すことで、終端４０ｂの三次元形状を測定することができる。そして、予め測定しておいた始端４０ａとの関係から、帯状のタイヤ構成部材４０のジョイント量を正確に測定することができる。
したがって、形状測定装置１０を用いることで、帯状のタイヤ構成部材４０のジョイント量の検査や、しわ異常や段ずれ、あるいは、ジョイント部の開きなどの検査についても行うことができる。
【００２７】
また、前記例では、成型ドラム２１の周面に貼り付けられた帯状のタイヤ構成部材４０の形状を測定する場合について説明したが、本発明の形状測定装置の使用例はこれに限るものではなく、例えば、押出機から押し出され定尺状に切断されて搬送されるトレッド等の帯状ゴム部材の測長や、切断部の形状測定などの、搬送コンベヤにより移動される帯状部材の形状測定や形状検査に使用することができる。
また、本発明の測定対象物は、カーカスプライ、サイドウオール、ベルト、トレッド等の帯状のタイヤ構成部材４０に限るものではなく、フィルムのような他の帯状部材やシートのような他の帯状部材にも適用可能である。
【００２８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明によれば、簡単な構成で、帯状部材の形状を容易にかつ正確に検出することができるので、これを帯状部材の測長、ジョイント量、三次元形状測定等の形状検査に適用すれば、形状検査を効率良く行うことができるとともに、検査精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  タイヤ構成部材の形状測定装置、１１  二次元変位センサー、１１ａ  投光部、１１ｂ  撮影部、１１ｃ  計測部、１２  センサー制御手段、１３  演算装置、
１４  記憶手段、１５  データ抽出手段、１６  計測角度算出手段、
１７  座標算出手段、１８  形状測定手段、１８ａ  座標変換部、１８ｂ  合成補完部、
１８ｃ  形状測定部、
２１  成型ドラム、２２  ドラム回転装置、２２ａ  変速機、２２ｂ  駆動用モータ、
２３  エンコーダー、２４  主軸、２５  成型ドラム制御装置、
３１  搬送コンベヤ、３２  押付けローラー、
４０  帯状のタイヤ構成部材、４０ａ  始端、４０ｂ  終端。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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