(57)【要約】【課題】タイヤ用ゴム部材の幅および厚みの測定に際して、再現性の高い測定結果を得ることができると共に、測定時間の短縮化を図ることができる形状測定技術を提供する。【解決手段】タイヤ用ゴム材料の形状を測定する形状測定装置であって、タイヤ用ゴム材料の両面の各々に対向して配置されてタイヤ用ゴム材料の各々の面までの距離を測定する上下一対のレーザー変位センサと、タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出するカラーカメラと、上下一対のレーザー変位センサおよびカラーカメラをタイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる移動装置と、移動する上下一対のレーザー変位センサの位置を測定するエンコーダと、上下一対のレーザー変位センサおよびエンコーダから送信されるデータを取り込んでタイヤ用ゴム材料の厚みおよび幅を算出する演算器とを備えているタイヤ用ゴム材料の形状測定装置。【選択図】図１
2018086754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ用ゴム材料の形状を測定する形状測定装置であって、
前記タイヤ用ゴム材料の両面の各々に対向して配置されて、前記タイヤ用ゴム材料の各々の面までの距離を測定する上下一対のレーザー変位センサと、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出するカラーカメラと、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる移動装置と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサの位置を測定するエンコーダと、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記エンコーダから送信されるデータを取り込んで、前記タイヤ用ゴム材料の厚みおよび幅を算出する演算器とを備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定装置。
【請求項２】
前記移動装置が、上下２本のリニアレールの各々に取り付けられたスライダーであり、
上スライダーには上部の前記レーザー変位センサおよび前記カラーカメラが所定の間隔で配置されており、
下スライダーには下部の前記レーザー変位センサが上部の前記レーザー変位センサと対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置。
【請求項３】
前記上下２本のリニアレールの各々に取り付けられたスライダーが、駆動モーターにより、同期して移動するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置。
【請求項４】
前記移動装置に、測定完了後の前記スライダーを、当初の待機位置まで自動復帰させる自動復帰機構が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置。
【請求項５】
前記カラーカメラにおける前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの検出基準が、前記タイヤ用ゴム材料の傾斜に合わせて２段階に設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を用いてタイヤ用ゴム材料の形状を測定するタイヤ用ゴム材料の形状測定方法であって、
前記移動装置を用いて前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させ、
前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが最初に検出された位置を前記エンコーダのデータより求めて始端位置とする一方、前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが検出されなくなった位置を前記エンコーダのデータより求めて終端位置として、前記始端位置と前記終端位置との間の距離を前記タイヤ用ゴム材料の幅として算出すると共に、
前記カラーカメラが前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出した後、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの位置における厚みを前記上下一対のレーザー変位センサにより測定して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みとして算出することを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を用いてタイヤ用ゴム材料の形状を測定するタイヤ用ゴム材料の形状測定方法であって、
前記移動装置を用いて前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる工程と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが最初に検出された位置を前記エンコーダのデータより求めて前記タイヤ用ゴム材料の始端位置とする工程と、
移動する前記カラーカメラにより、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出する工程と、
検出された前記マークの位置における厚みを前記上下一対のレーザー変位センサにより測定して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みとして算出して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みを測定する工程と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが検出されなくなった位置を前記エンコーダのデータより求めて前記タイヤ用ゴム材料の終端位置とする工程と、
得られた前記始端位置と前記終端位置との間の距離を前記タイヤ用ゴム材料の幅として算出して、前記タイヤ用ゴム材料の幅を測定する工程とを備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。
【請求項８】
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの位置における厚みの測定を、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出した前記カラーカメラからトリガー信号を出力させることにより行うことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。
【請求項９】
前記タイヤ用ゴム材料の形状の測定が完了した後は、前記自動復帰機構により、前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを待機位置まで復帰させることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。
【請求項１０】
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの色が、前記タイヤ用ゴム材料の生地の色彩に対して識別可能な色であることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。
【請求項１１】
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの色が銀色であることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。
【請求項１２】
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラの移動速度が、３．０〜６．０ｍｍ／ｓであることを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。
【請求項１３】
測定対象のタイヤ用ゴム材料が、トレッドまたはサイドウォールであることを特徴とする請求項６ないし請求項１２のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤを構成するトレッドやサイドウォールなどのタイヤ用ゴム材料の形状を測定する形状測定装置および形状測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤはトレッドやサイドウォールなどのタイヤ用ゴム部材が積層されることにより製造されている。このとき、各タイヤ用ゴム部材が規定通りの形状でないと、安定した品質のタイヤが得られなくなる恐れがある。このため、従来より、製造されたタイヤ用ゴム部材の幅と厚みをオフラインで測定して、規定通りの形状であるか否かを確認している。
【０００３】
この形状測定に際しては、タイヤ用ゴム部材を上下から挟み込むように設けられた一対のレーザー変位センサと、このレーザー変位センサの位置を数値化するエンコーダと、レーザー変位センサおよびエンコーダから得られたデータを基にタイヤ用ゴム部材の幅および厚みを算出して出力する演算器を含む形状測定装置が用いられている（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
このとき、厚みに関しては、特定点における厚みを測定して、その値を対象となるタイヤ用ゴム部材の厚みとしている。
【０００５】
具体的には、上下一対のレーザー変位センサの間にタイヤ用ゴム部材を配置し、作業者のハンドル操作によって上下一対のレーザー変位センサを特定点まで移動させた後、作業者が測定開始釦を押すことにより、上下一対のレーザー変位センサからタイヤ用ゴム部材の表面および裏面にレーザーが照射されて、各レーザー変位センサからの距離が測定される。その後、各レーザー変位センサで得られたデータをパソコンなどの演算器に取り込んで、厚みデータを算出する。その一方で、エンコーダで得られたデータを同様に演算器に取り込んで、位置データを算出する。そして、得られた厚みデータと位置データとからタイヤ用ゴム部材の形状を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２３０７７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来の測定技術では、レーザー変位センサの特定点までの移動を作業者の手作業に任せているため、作業者の習熟度などによって測定位置のズレが避けられず、再現性の高い測定結果を得ることが難しい。
【０００８】
また、ハンドル操作によるレーザー変位センサの移動と停止の後に測定しているため、測定に時間がかかる。
【０００９】
そこで、本発明は、タイヤ用ゴム部材の幅および厚みの測定に際して、再現性の高い測定結果を得ることができると共に、測定時間の短縮化を図ることができる形状測定技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、
タイヤ用ゴム材料の形状を測定する形状測定装置であって、
前記タイヤ用ゴム材料の両面の各々に対向して配置されて、前記タイヤ用ゴム材料の各々の面までの距離を測定する上下一対のレーザー変位センサと、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出するカラーカメラと、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる移動装置と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサの位置を測定するエンコーダと、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記エンコーダから送信されるデータを取り込んで、前記タイヤ用ゴム材料の厚みおよび幅を算出する演算器とを備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、
前記移動装置が、上下２本のリニアレールの各々に取り付けられたスライダーであり、
上スライダーには上部の前記レーザー変位センサおよび前記カラーカメラが所定の間隔で配置されており、
下スライダーには下部の前記レーザー変位センサが上部の前記レーザー変位センサと対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、
前記上下２本のリニアレールの各々に取り付けられたスライダーが、駆動モーターにより、同期して移動するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、
前記移動装置に、測定完了後の前記スライダーを、当初の待機位置まで自動復帰させる自動復帰機構が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、
前記カラーカメラにおける前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの検出基準が、前記タイヤ用ゴム材料の傾斜に合わせて２段階に設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を用いてタイヤ用ゴム材料の形状を測定するタイヤ用ゴム材料の形状測定方法であって、
前記移動装置を用いて前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させ、
前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが最初に検出された位置を前記エンコーダのデータより求めて始端位置とする一方、前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが検出されなくなった位置を前記エンコーダのデータより求めて終端位置として、前記始端位置と前記終端位置との間の距離を前記タイヤ用ゴム材料の幅として算出すると共に、
前記カラーカメラが前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出した後、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの位置における厚みを前記上下一対のレーザー変位センサにより測定して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みとして算出することを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を用いてタイヤ用ゴム材料の形状を測定するタイヤ用ゴム材料の形状測定方法であって、
前記移動装置を用いて前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる工程と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが最初に検出された位置を前記エンコーダのデータより求めて前記タイヤ用ゴム材料の始端位置とする工程と、
移動する前記カラーカメラにより、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出する工程と、
検出された前記マークの位置における厚みを前記上下一対のレーザー変位センサにより測定して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みとして算出して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みを測定する工程と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが検出されなくなった位置を前記エンコーダのデータより求めて前記タイヤ用ゴム材料の終端位置とする工程と、
得られた前記始端位置と前記終端位置との間の距離を前記タイヤ用ゴム材料の幅として算出して、前記タイヤ用ゴム材料の幅を測定する工程とを備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの位置における厚みの測定を、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出した前記カラーカメラからトリガー信号を出力させることにより行うことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム材料の形状の測定が完了した後は、前記自動復帰機構により、前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを待機位置まで復帰させることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの色が、前記タイヤ用ゴム材料の生地の色彩に対して識別可能な色であることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの色が銀色であることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラの移動速度が、３．０〜６．０ｍｍ／ｓであることを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、
測定対象のタイヤ用ゴム材料が、トレッドまたはサイドウォールであることを特徴とする請求項６ないし請求項１２のいずれか１項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、タイヤ用ゴム部材の幅および厚みの測定に際して、再現性の高い測定結果を得ることができると共に、測定時間の短縮化を図ることができる形状測定技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を模式的に説明する図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るタイヤ用ゴム材料の形状測定方法を模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、以下においては、本実施の形態の概要、形状測定装置、形状測定方法の順に説明する。
【００２７】
１．本実施の形態の概要
図１は本実施の形態に係るタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を模式的に説明する図である。そして、図２は、本実施の形態に係るタイヤ用ゴム材料の形状測定方法を模式的に説明する図である。なお、図２において符号４０で示される一点鎖線矢印は、タイヤ用ゴム材料Ｇの両面に対向して移動する一対のレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂおよびカラーカメラ２０の移動軌道である。
【００２８】
図１に示すように、タイヤ材用ゴム料の形状測定装置は、一対のリニアレール１０ａ、１０ｂを含む移動装置と、カラーカメラ２０と、上下一対のレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂと、エンコーダ１８と、図示しない測定台および演算器を備えている。
【００２９】
そして、本実施の形態においては、カラーカメラ２０を用いて、マーク３０が付された特定点を、自動検出できるように構成されている点に特徴がある。このように、特定点を自動検出させることにより測定位置のズレが発生せず、作業者の習熟度などに関係なく、容易に再現性の高い測定結果を得ることができる。
【００３０】
また、本実施の形態においては、カラーカメラ２０および上下一対のレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂの一対のリニアレール１０ａ、１０ｂ上での移動や停止に際して、駆動モーター１６を用いて行っている点にも特徴がある。このように、駆動モーターを用いてカラーカメラ２０および上下一対のレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂの移動や停止を制御していることにより、作業者の手作業に伴う測定位置のズレが発生せず、容易に再現性の高い測定結果を得ることができることに加えて、測定時間の短縮化を図ることもできる。
【００３１】
２．タイヤ用ゴム材料の形状測定装置
【００３２】
（１）レーザー変位センサ
上下一対のレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂは、光学式のセンサであり、タイヤ用ゴム材料Ｇの表面側および裏面側に対向して配置されるようにスライダー１２、１４に配設されている。レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂは、タイヤ用ゴム材料Ｇにレーザー光Ｌを照射して反射光を受光する。これにより、レーザー変位センサ２２ａとタイヤ用ゴム材料Ｇの表面との距離、および、レーザー変位センサ２２ｂとタイヤ用ゴム材料Ｇの裏面との距離が分かり、得られた２つの距離を示す信号が演算器に向けて出力される。そして、演算器において、一定に保たれている一対のレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂ間の距離から、上記で得られた２つの距離の合計を減算することにより、タイヤ用ゴム材料Ｇの厚みが算出される。
【００３３】
なお、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂの離間距離は、タイヤ用ゴム材料Ｇのサイズなどに合わせて適宜設定される。同様に、リニアレール１０ａ、１０ｂにおけるカラーカメラ２０およびレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂの最大移動可能距離も、タイヤ用ゴム材料Ｇのサイズなどに合わせて適宜設定される。
【００３４】
そして、本実施の形態において使用する具体的なレーザー変位センサとしては、例えば、キーエンス社製ＬＫ−Ｇスポット径タイプなどを挙げることができる。
【００３５】
（２）カラーカメラ
本実施の形態においては、上記したように、タイヤ用ゴム材料Ｇに付されたマーク３０を自動検出するための部材として、カメラ、それもカラーカメラ２０を使用している点に特徴がある。
【００３６】
本発明者は、マーク３０を自動検出するための部材としてカメラを用いることに思い至り、当初は、白黒カメラについて検討した。しかし、白黒カメラを用いた場合には、例えば、タイヤ用ゴム材料Ｇの表面形状に起伏があると、この起伏によって反射した光がマーク３０と同じ白色と検出されて、マーク３０の誤検出が多くなり、その対策として、解像度の調整など、種々の対策を試みたが、マークの誤検出を低減させるには不十分であった。
【００３７】
そこで、使用するカメラを白黒カメラからカラーカメラに変更して、検討を行った。この結果、カラーカメラ２０を使用した場合には、表面形状の起伏による光の反射をマークとは異なる色調として区別するために、タイヤ用ゴム材料Ｇの地色とマーク３０を即座に識別することができることが分かり、本実施の形態におけるカラーカメラ２０の採用に至った。
【００３８】
なお、タイヤ用ゴム材料Ｇの表面形状の傾斜によっては、マーク３０の識別がし難くなることがあるため、カラーカメラ２０におけるマーク３０の検出基準は、タイヤ用ゴム材料Ｇの傾斜に合わせて２段階に設定されていることが好ましいことが分かった。
【００３９】
そして、このカラーカメラ２０は、一般的には、タイヤ用ゴム材料Ｇのマーク３０が付された側（通常は上面側）のレーザー変位センサの近傍で、移動方向に対してレーザー変位センサよりも先の位置に配置される。これにより、カラーカメラ２０がマーク３０を検出した後に、レーザー変位センサがタイヤ用ゴム材料Ｇの厚み測定を行うことができる。
【００４０】
本実施の形態において使用する具体的なカラーカメラとしては、例えば、キーエンス社製ＣＶ−５０００の３５万画素などを挙げることができる。
【００４１】
そして、タイヤ用ゴム材料Ｇに付されるマーク３０の色は、タイヤ用ゴム材料の生地の色彩に対して識別可能な色であることが好ましく、具体的な色としては、銀色が好ましく、例えば、一般に「銀ペン」と呼ばれる治具を用いてタイヤ用ゴム材料Ｇにマーク３０が付される。
【００４２】
（３）移動装置
移動装置は、タイヤ用ゴム材料Ｇの幅方向に沿うように対向して配置された上下一対のリニアレール１０ａ、１０ｂと、各リニアレール１０ａ、１０ｂに配置されて各リニアレール１０ａ、１０ｂに沿って自在に移動可能な上下一対のスライダー１２、１４とを備えている。なお、上下一対のスライダー１２、１４は、駆動モーター１６の駆動によって、互いに同期して移動するように構成されており、駆動モーター１６にはエンコーダ１８が連結されている。
【００４３】
そして、上スライダー１２には、所定の間隔を開けて、カラーカメラ２０および上部の変位センサ２２ａが、カラーカメラ２０が移動方向に対してレーザー変位センサよりも先の位置に配置されている。一方、下スライダー１４には、上部のレーザー変位センサ２２ａと対向する位置に、下部のレーザー変位センサ２２ｂが配置されている。
【００４４】
このように、上スライダー１２にカラーカメラ２０および上部のレーザー変位センサ２２ａが固定して配置され、下スライダー１４に下部のレーザー変位センサ２２ｂが上部のレーザー変位センサ２２ａと対向して配置されているため、上下のスライダー１２、１４が上下のリニアレール１０ａ、１０ｂを同期を取りながら移動した際、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂおよびカラーカメラ２０の相互の位置関係を固定しておくことができる。
【００４５】
なお、この移動装置には、測定完了後のスライダー１２、１４を、当初の待機位置まで自動復帰させる自動復帰機構（図示せず）が設けられていることが好ましい。これにより、測定完了後のスライダー１２、１４を当初の待機位置まで素早く復帰させて、次の測定に備えることができる。
【００４６】
（４）エンコーダ
エンコーダ１８は、上記したように駆動モーター１６に連結されており、駆動モーター１６の回転量（回転数および回転角度）に基づいて、上下一対のスライダー１２、１４の移動距離を算出することができるため、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂの位置データを精度高く検出することができる。
【００４７】
（５）演算器
演算器は、エンコーダ１８から得られたレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂの位置データに基づいてタイヤ用ゴム材料Ｇの幅を算出すると共に、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂから得られた厚みデータに基づいてタイヤ用ゴム材料Ｇの厚みを算出するように、所定の処理プログラムなどが収容されている。
【００４８】
この処理プログラムに基づいて、厚みについては、カラーカメラ２０によりタイヤ用ゴム材料Ｇ上に付されたマーク３０が検出されると、マーク３０が付された位置で、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂによりタイヤ用ゴム材料Ｇの表面および裏面までの距離を測定して、その合計をレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂ間の距離から減算した数値が、タイヤ用ゴム材料Ｇの厚みとして算出される。
【００４９】
そして、幅については、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂによりタイヤ用ゴム材料Ｇの厚みが最初に検出された位置をエンコーダ１８の位置データより求めて始端位置とする一方、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂによりタイヤ用ゴム材料Ｇの厚みが検出されなくなった位置をエンコーダ１８の位置データより求めて終端位置として、得られた始端位置と終端位置との間の距離がタイヤ用ゴム材料Ｇの幅として算出される。
【００５０】
本実施の形態において使用する具体的な演算器としては、例えば、パーソナルコンピュータなどを挙げることができる。
【００５１】
算出されたタイヤ用ゴム材料Ｇの幅と厚みは、その後、ディスプレイやプリンターなど適切な出力装置に表示させることができる。
【００５２】
３．タイヤ用ゴム材料の形状測定方法
次に、上記したタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を用いたタイヤ用ゴム材料Ｇの形状測定方法について説明する。
【００５３】
先ず、予め、表面にマーク３０が付されたタイヤ用ゴム材料Ｇ（図２参照）を、図示しない測定台上に、タイヤ用ゴム材料Ｇの幅方向が上下一対のリニアレール１０ａ、１０ｂと平行となるように載置する。このとき、マーク３０の色としては、前記したように銀色であることが好ましい。
【００５４】
測定開始釦を押すことにより、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂを作動させて、タイヤ用ゴム材料Ｇの厚み測定を開始する。具体的には、駆動モーター１６により、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂおよびカラーカメラ２０が配置された上下一対のスライダー１２、１４を同期させて、上下一対のリニアレール１０ａ、１０ｂに沿って、図２に示す移動軌道４０の方向に移動を開始させる。そして、移動するレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂよりタイヤ用ゴム材料Ｇにレーザー光を照射して、その反射光が受光されるまでの時間を測定することにより、タイヤ用ゴム材料Ｇの表面および裏面までの距離を測定する。
【００５５】
このとき、上下一対のスライダー１２、１４、即ち、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂおよびカラーカメラ２０の移動速度は、カラーカメラ２０がマーク３０を安定して正確に検出できると共に、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂがタイヤ用ゴム材料Ｇの厚みを安定して正確に測定することができる速度であり、具体的には３．０〜６．０ｍｍ／ｓが好ましく、４．３ｍｍ／ｓであると特に好ましい。カラーカメラ２０の移動速度が遅すぎると測定効率が悪くなり、移動速度が速すぎると要求精度を満たせなくなる。
【００５６】
そして、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂが、タイヤ用ゴム材料Ｇの存在を最初に検出した位置をタイヤ用ゴム材料Ｇの幅方向の始端位置と認識し、エンコーダ１８により始端位置データとして演算器に向けて出力させる。その後、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂは移動軌道４０に沿って、タイヤ用ゴム材料Ｇの幅方向に移動しながら、同様に、タイヤ用ゴム材料Ｇの表面および裏面までの距離を測定する。
【００５７】
移動するカラーカメラ２０が、タイヤ用ゴム材料Ｇの表面に形成されたマーク３０を検出すると、カラーカメラ２０は演算器に向けてトリガー信号を出力する。演算器はトリガー信号が入力されると、マーク３０の位置におけるレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂにより測定されたタイヤ用ゴム材料Ｇの表面および裏面までの距離に基づいて、タイヤ用ゴム材料Ｇの厚みを算出し、タイヤ用ゴム材料Ｇの厚みデータとして記録する。
【００５８】
具体的には、図１のように、カラーカメラ２０がレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂの前方に所定の間隔を空けて配置されている場合、カラーカメラ２０がマーク３０を検出してから、所定の間隔に相当する距離だけレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂが移動してマーク３０の上を通過する時に、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂによりタイヤ用ゴム材料Ｇの表面および裏面までの距離を測定し、結果を演算器に向けて出力する。そして、演算器は、入力された距離の測定結果に基づいて、タイヤ用ゴム材料Ｇの厚みを算出し、これをタイヤ用ゴム材料Ｇの厚みデータとして記録する。
【００５９】
このとき、マーク３０の検出は、前記したように、カラーカメラ２０に設定された検出基準に基づいて精度高く行うことができるため、再現性の高い厚みデータを確実に得ることができる。また、エンコーダ１８は駆動モーター１６と連結されているため、再現性の高い位置データを確実に得ることができる。
【００６０】
そして、移動するレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂがタイヤ用ゴム材料Ｇの表面からの反射光を受光しなくなった場合には、レーザー変位センサ２２ａ、２２ｂがタイヤ用ゴム材料Ｇの終端位置まで到達したと判断できるため、この検出終了位置を終端として、エンコーダ１８により終端位置データを演算器に向けて出力する。
【００６１】
そして、得られた各データに基づいて、演算器においてタイヤ用ゴム材料Ｇの幅および厚みを算出する。以上で、タイヤ用ゴム材料Ｇの形状測定が完了する。
【００６２】
その後、タイヤ用ゴム材料Ｇの測定を終了した上下一対のレーザー変位センサ２２ａ、２２ｂは、逆方向に移動させて、当初の待機位置まで自動で復帰させることが好ましい。
【００６３】
このように、本実施の形態によれば、カラーカメラを用いてマークを精度高く検出すると共に、上下一対のレーザー変位センサを移動させながら、タイヤ用ゴム材料の幅と厚みを自動で測定することができるため、短時間で、再現性の高い形状測定が可能となる。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ａ                上リニアレール
１０ｂ                下リニアレール
１２                  上スライダー
１４                  下スライダー
１６                  駆動モーター
１８                  エンコーダ
２０                  カラーカメラ
２２ａ                上部のレーザー変位センサ
２２ｂ                下部のレーザー変位センサ
３０                  マーク
４０                  移動軌道
Ｇ                    タイヤ用ゴム材料
Ｌ                    レーザー光
【図１】
2018086754.tif 000003
【図２】
2018086754.tif 000004