(57)【要約】【課題】ゴム・コード複合材の耳ゴムを切除するためにゴム・コード複合材の幅方向最端のコードの位置を高精度で検出する。【解決手段】二次元変位センサ６、７によりゴム・コード複合材４の幅方向端部領域を該幅方向に沿って測定し、該ゴム・コード複合材４の幅方向の表面形状に相当する波形データを得る。この波形データから、波形の山のピークの位置と高さとを求め、所定範囲に隣のピークがない山のピークを幅方向最端のコードのピークとして検出するとともに、この波形データから、波形の山のピークと該山のピークに隣接する谷のピークとの波高を求め、この波高が所定範囲を超えるピークを幅方向最端のコードのピークとして検出する。【選択図】図２
2015024517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配列された複数のコードがゴムシートの長手方向に沿って埋設されてなるゴム・コード複合材における幅方向最端のコードの位置を、該ゴム・コード複合材の移動中に検出する方法であって、
二次元変位センサによりゴム・コード複合材の幅方向端部領域を該幅方向に沿って測定し、該ゴム・コード複合材の幅方向の表面形状に相当する波形データを得て、
この波形データから、波形の山のピークの位置と高さとを求め、所定範囲に隣のピークがない山のピークを幅方向最端のコードのピークとして検出するとともに、
この波形データから、波形の山のピークと該山のピークに隣接する谷のピークとの波高を求め、この波高が所定範囲を超えるピークを幅方向最端のコードのピークとして検出する、
ことを特徴とするゴム・コード複合材の端部コード検出方法。
【請求項２】
前記二次元変位センサを、ゴム・コード複合材を製造するカレンダー装置の下流側に設けた請求項１記載のゴム・コード複合材の端部コード検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のゴム・コード複合材の端部コード検出方法により検出したゴム・コード複合材における幅方向最端のコードの位置に基づいて、ゴム・コード複合材の耳ゴムを切除するゴム・コード複合材の耳ゴム除去方法。
【請求項４】
前記幅方向最端のコードを、ゴム・コード複合材に残すように切除する請求項３記載のゴム・コード複合材の耳ゴム除去方法。
【請求項５】
二次元変位センサと、
二次元変位センサからのゴム・コード複合材の幅方向の表面形状に相当する波形データ信号を入力し、この波形データから、波形の山のピークの位置と高さとを求め、所定範囲に隣のピークがない山のピークを幅方向最端のコードのピークとして検出するとともに、
この波形データから、波形の山のピークと該山のピークに隣接する谷のピークとの波高を求め、この波高が所定範囲を超えるピークを幅方向最端のコードのピークとして検出する演算部を有する制御装置と、
を備えることを特徴とするゴム・コード複合材の端部コード検出装置。
【請求項６】
請求項５記載の端部コード検出装置と、
該端部コード検出装置により検出されたゴム・コード複合材の幅方向最端のコードのピークの位置データに基づいて、ゴム・コード複合材の該幅方向最端のコードの位置を基準に耳ゴムを切除する切除装置と、
を備えることを特徴とするゴム・コード複合材の耳ゴム除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム・コード複合材の端部コード検出方法及び装置並びに耳ゴム除去方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのカーカスやベルトは、ゴムシートに補強用のコードが埋設されたゴム・コード複合材が用いられる。このゴム・コード複合材は、並列にほぼ等間隔で配列された複数の有機繊維又はスチールのコードを、その長手方向に連続的にカレンダー装置に供給し、このカレンダー装置に設けられたカレンダーロールにより複数のコードの周りにゴムを被覆することにより製造される。カレンダー装置でゴムを被覆された直後のゴム・コード複合材は、幅方向端部に、耳ゴムと呼ばれるゴムのみからなる部分が生じている。この耳ゴムは、カーカスやベルト等のタイヤ部材を用いたゴム・コード複合材には余計なものであるから、耳ゴムを、カレンダー装置の下流側に設けられたカッターで連続的に切断している。
【０００３】
耳ゴムを切断するカッターの位置決めを、ゴム・コード複合材の幅方向最端のコードの位置を基準として切断する方法がある。この方法では、ゴム・コード複合材の幅方向最端のコードの位置を高精度で検出することが必要である。
【０００４】
ゴム・コード複合材の幅方向最端のコードの位置を検出する装置に関して、ゴム・コード複合材の幅方向に往復移動可能なレーザ厚み計を備え、このレーザ厚み計の幅方向の移動に伴って得られる幅方向の厚みの分布に基づいて最端のコード位置を演算手段により演算する装置が記載されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９５５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された装置は、レーザ厚み計をゴム・コード複合材の幅方向に往復移動させることから、幅方向の厚みの分布を得るのにある程度の時間を要し、ゴム・コード複合材の幅変動や蛇行が生じたときに、この幅変動や蛇行に高精度に対応するのが難しい場合があった。
【０００７】
本発明は、上記問題を有利に解決するためになされたものであり、ゴム・コード複合材の幅方向最端のコードの位置を高精度で検出することができるゴム・コード複合材の端部コード検出方法及び装置を、該検出方法及び装置を用いた耳ゴム除去方法及び装置と共に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のゴム・コード複合材の端部コード検出方法は、並列に配列された複数のコードがゴムシートの長手方向に沿って埋設されてなるゴム・コード複合材における幅方向最端のコードの位置を移動中に検出する方法であって、二次元変位センサによりゴム・コード複合材の幅方向端部領域を該幅方向に沿って測定し、該ゴム・コード複合材の幅方向の表面形状に相当する波形データを得て、この波形データから、波形の山のピークの位置と高さとを求め、所定範囲に隣のピークがない山のピークを幅方向最端のコードのピークとして検出するとともに、この波形データから、波形の山のピークと該山のピークに隣接する谷のピークとの波高を求め、この波高が所定範囲を超えるピークを幅方向最端のコードのピークとして検出することを特徴とする。上記のように本発明では、波形データから、二種類の検出方法を兼用して幅方向最端のコードを検出する。
本発明のゴム・コード複合材の端部コード検出方法においては、二次元変位センサを、ゴム・コード複合材を製造するカレンダー装置の下流側に設けることにより、カレンダー装置により製造されたゴム・コード複合材の耳ゴムの除去のために上記端部コード検出方法を適用する。
【０００９】
本発明の別の態様は、ゴム・コード複合材の耳ゴム除去方法であって、上記方法によって検出したゴム・コード複合材における幅方向最端のコードの位置に基づいて、ゴム・コード複合材の耳ゴムを切除する。本発明のゴム・コード複合材の耳ゴム除去方法においては、幅方向最端のコードを、ゴム・コード複合材に残すように切除することにより、最端のコードを切除していた従来のゴム・コード複合材の製造方法よりも廃棄物量を少なくする。
【００１０】
本発明の別の態様は、ゴム・コード複合材の端部コード検出装置であって、二次元変位センサと、二次元変位センサからのゴム・コード複合材の幅方向の表面形状に相当する波形データ信号を入力し、この波形データから、波形の山のピークの位置と高さとを求め、所定範囲に隣のピークがない山のピークを幅方向最端のコードのピークとして検出するとともに、この波形データから、波形の山のピークと該山のピークに隣接する谷のピークとの波高を求め、この波高が所定範囲を超えるピークを幅方向最端のコードのピークとして検出する演算部を有する演算装置と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の別の態様は、ゴム・コード複合材の耳ゴム除去装置であって、上記ゴム・コード複合材の端部コード検出装置により検出されたゴム・コード複合材の幅方向最端のコードのピークの位置データに基づいて、ゴム・コード複合材の該幅方向最端のコードの位置を基準に耳ゴムを切除する切除装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、二次元変位センサによりゴム・コード複合材の幅方向の表面形状に相当する波形データを得て、この波形データから幅方向最端のコードを検出するのに、一つはこの波形データから、波形の山のピークの位置と高さとを求め、所定範囲に隣のピークがない山のピークを幅方向最端のコードのピークとして検出し、もう一つはこの波形データから、波形の山のピークと該山のピークに隣接する谷のピークとの波高を求め、この波高が所定範囲を超えるピークを幅方向最端のコードのピークとして検出することから、ゴム・コード複合材の幅方向最端のコードの位置を高精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ゴム・コード複合材と波形との関係を示す模式図である。
【図２】ゴム・コード複合材の耳ゴム除去装置の模式図である。
【図３】本発明の検出方法のフローチャートである。
【図４】本発明の検出方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いつつ、より具体的に説明する。
本実施形態のゴム・コード複合材の耳ゴム除去方法及び装置は、ゴム・コード複合材の幅方向端部領域における、コード長手方向に垂直な断面で表される表面の表面形状（輪郭）を、二次元変位センサ（具体的にはレーザ変位計）を用いて計測し、当表面形状を波形データとして得て、この波形データに基いて耳ゴムを除去出するものである。
【００１５】
図１に示すように、ゴム・コード複合材４の幅方向において、コード１が埋設されている部分は、当該複合材４の厚さが厚く、一方、コード１が埋設されていない部分は、当該複合材４の厚さが薄い。したがって、レーザ変位計等の二次元変位センサによって当該センサからゴム・コード複合材４までの距離を測定すると、コード１が埋設されている部分の距離は短く、コード１が埋設されていない部分の距離は長くなる。この距離からゴム・コード複合材４の幅方向における表面の凹凸が、振幅を持った波形ｗとして表される。この振幅を持った波形データを使用して、コード１が埋設されている部分をカッター５が切れ込んだり、コード１が露出したりする異常を検出する。
【００１６】
図２は、カレンダー装置近傍に設けられた本発明の耳ゴム除去装置の一実施形態の模式図である。図２において、複数のコード１はカレンダー装置のカレンダーロール２の間を通過するように移動する。カレンダーロールは、複数のロール２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄを備えている。ゴム３がロール２ａと２ｂの間、及びロール２ｃと２ｄとの間にそれぞれ供給されることにより、ロール２ｂ及びロール２ｃの周面上に、所定の厚さのゴムが形成される。この状態で、このロール２ｂ及びロール２ｃのロールギャップに、複数のコード１を通過させることにより、複数のコード１を挟むようにロール２ｂ及びロール２ｃ上のゴムが圧着されて、ゴム・コード複合材４が製造される。
【００１７】
カレンダーロール２の下流側には、ゴム・コード複合材４の両端近傍のそれぞれに接して、耳ゴムを切断するカッター５が設けられている。カッター５は、例えばリング形状の回転刃を用いることができる。カッター５は、ゴム・コード複合材４の幅方向に移動可能に取り付けられ、後述する制御方法により、ゴム・コード複合材４の幅方向最端のコードから、所定の距離の位置でゴム・コード複合材４の耳ゴムを除去するように制御される。
【００１８】
ゴム・コード複合材４の各端部に設けられたカッター５の近傍に、図示した例では、ゴム・コード複合材４の移動方向に沿って該カッター５の直前に二次元変位センサ６が、直後に二次元変位センサ７が設けられている。二次元変位センサ６、７が、カレンダー装置２の下流側に設けられることにより、カレンダー装置２により製造されたゴム・コード複合材４の耳ゴムの切除のために、上記二次元変位センサ６、７を活用することができる。
上流側に設けられた二次元変位センサ６は、例えばカッター５と同一の固定部材に取り付けられることにより、カッター５と一体的に移動可能にすることができるように設けられている。下流側に設けられた二次元変位センサ７は、カッター５とは独立して固定されている。二次元変位センサ６、７は、非接触でゴム・コード複合材４の幅方向の表面形状を所定範囲で測定できるように設けられている。二次元変位センサ６、７は、具体的には二次元レーザ変位計を用いることができ、測定対象物の所定範囲、具体的に例えば２０ｍｍ程度の範囲にレーザ光を照射して、この照射範囲の表面形状を測定できるものを用いている。カレンダー装置の下流側でゴム・コード複合材４は５０ｍ／ｍｉｎ程度の速度で移動しているので、この速度に移動するゴム・コード複合材４の表面形状を短時間に繰り返し計測するのに二次元レーザ変位計は好適である。
【００１９】
二次元変位センサ６、７は、制御装置８に接続され、波形データの信号が制御装置に入力される。
制御装置８は、入力部８ａと、演算部８ｂと、記憶部８ｃと、出力部８ｄとを有する。入力部８ａは、二次元変位センサ６、７から出力された波形信号が入力される。演算部８ｂでは、入力部に入力された波形信号から、ゴム・コード複合材４における幅方向最端のコードを検出するための演算を行う。この演算の詳細は後述する。記憶部８ｃは、演算部８ｂにおける演算に用いられる波形の山のピークのデータや、演算過程で算出される中間的なデータや、演算の結果としてのゴム・コード複合材４の幅方向最端のコードの位置データ等が記憶される。
出力部８ｄは演算部８ｂにおける演算の結果としてのゴム・コード複合材４の幅方向最端のコードの位置データがモニタ９等に出力される。
【００２０】
制御装置８の演算部８ｂで行われるゴム・コード複合材４における幅方向最端のコードを検出の演算を、図３に示すフローチャートと図４に示す波形模式図で説明する。なお、二次元変位センサ６を用いた検出の演算と、二次元変位センサ７を用いた検出の演算とは同じにすることができるから、以下でまとめて説明する。
【００２１】
入力部８ａから波形データを取得し（ステップＳ１）、この波形データのノイズ除去処理を行う（ステップＳ２）。ノイズ除去処理を行った後の波形データから、図４（ａ）に示すような波形の山のピークｐ１、ｐ２、……ｐｎ−１、ｐｎの中心位置と、ピーク数を検出する（ステップＳ３）。次に、波形の山のピークの高さを求める（ステップＳ４）。ステップＳ１〜Ｓ４の処理は、ゴム・コード複合材４の端部コードを検出するための前処理である。
【００２２】
次に、図３に示したフローチャートの例では、一つ目の検出、すなわち「検出Ａ」として、図４（ｂ）に示すように波形の山の各ピークについて、その山のピークから所定範囲Ｌ内に、隣の山のピークがあるか否かを確認する演算を行い、隣の山のピークがない山のピークを、幅方向最端のコードのピークとして検出する（ステップＳ５）。
【００２３】
次に、二つ目の検出、すなわち「検出Ｂ」として、波形の山の各ピークについて、図４（ｃ）に示すように波形の山のピークと該山のピークに隣接する谷のピークとの波高を演算し、この波高Ｈが所定範囲を超えるピークを幅方向最端のコードのピークとして検出する（ステップＳ６）。
【００２４】
検出Ａで検出された幅方向最端のコードのピーク位置と、検出Ｂで検出された幅方向最端のコードのピーク位置を比較する（ステップＳ７）。比較したピーク位置が一致する場合は、この一致したピーク位置を、幅方向最端のコードとみなす。この幅方向最端のコードのピークとコード中心の位置を記憶して（ステップＳ８）、幅方向最端のコードを検出する（ステップＳ９）。
【００２５】
ステップＳ７で比較したピーク位置が一致しない場合は、前回の検出により得られた幅方向最端のコードのピークの位置と、検出Ａで検出された幅方向最端のコードのピーク位置及び検出Ｂで検出された幅方向最端のコードのピーク位置のそれぞれとを比較する（ステップＳ１０）。そして前回の検出により得られた幅方向最端のコードと一致する方の幅方向最端のコードのピーク位置を、正しい幅方向最端のコードとみなす（ステップＳ１１）。正しい幅方向最端のコードのピークとコード中心の位置を記憶して（ステップＳ８）、幅方向最端のコードを検出する（ステップＳ９）。
【００２６】
本発明では、幅方向最端のコードの検出に、上記検出Ａ及び検出Ｂの、二つの手法を併用している。一つの手法のみでは、例えばゴム・コード複合材４の幅方向端部近傍の表面に異物が付着している場合などに、幅方向最端のコードを誤検出する場合があるが、二つの手法を併用することより、誤検出を極力回避し、高精度で幅方向最端のコードを検出することができる。また、幅方向最端のコードの検出を、ゴム・コード複合材４の移動に応じて短時間、例えば２０ｍｓごとに繰り返し検出することにより、ゴム・コード複合材４の幅変動や蛇行が生じた場合でも、この幅変動や蛇行に高精度に対応して、精度良く幅方向最端のコードを検出することができる。
【００２７】
なお図３では、検出Ａを検出Ｂよりも先に行う例を示したが、本発明では、検出Ａと検出Ｂの検出順序は、図３に示した例に限られない。つまり、検出Ｂを検出Ａよりも先に行ってもよいし、検出Ａと検出Ｂとを同時に行ってもよい。
【００２８】
上記の演算で検出されたゴム・コード複合材４の幅方向最端コードの位置は、ゴム・コード複合材４の幅方向のずれを補正するために用いることができる（ステップＳ１２）。
【００２９】
以上述べたゴム・コード複合材４の端部コード検出方法を用いて検出された幅方向最端コードの位置を基準として、当該幅方向最端コードの中心から幅方向に、所定の距離の位置でカッター５によりゴム・コード複合材４の耳ゴムを切除することができる。カッター５が幅方向最端コードの中心から幅方向に、所定の距離に位置するように、当該カッター５の移動を制御するには、次のように行うとよい。
【００３０】
図２に示した制御装置８の入力部８ａには、入力装置９が接続される。この入力装置を用いて、カッター５の刃をゴム・コード複合材４に入れる位置としての、幅方向最端コードの中心から幅方向に所定の位置までの設定距離を入力する。入力された設定距離は、制御装置の記憶部８ｃに記憶され、演算部８ｂにおける演算に用いられる。
【００３１】
演算部８ｂでは、上述した、ゴム・コード複合材４の最端コードを検出するための演算に加えて、耳ゴムを切除するときのカッター５の位置制御のための演算を行う。演算の結果によりカッター５を移動させるための指令を出力部８ｄから図示しないカッター移動装置に出力する。
【００３２】
カッター５の位置の制御のための演算の具体例は、次のとおりである。
カッター５の上流側に設けられ、カッター５と一体的に移動可能な二次元変位センサ６により検出された最端コードの位置データを、ゴム・コード複合材４の移動に合わせて繰り返し検出する。そして、蛇行等により最端コードの位置の変動が生じた時にカッターの刃の位置として最端コードの中心からの距離で設定した値から補償すべき偏差を計算し、偏差をなくすようにカッター５を動かす、フィードフォワード制御を行う。
【００３３】
カッター５の下流側に設けられ、カッター５とは別途に固定された二次元変位センサ７により検出された最端コードの位置データと、カッター５により切除された後の残りの耳ゴム端の位置データとを、ゴム・コード複合材４の移動に合わせて繰り返し検出し、最端コードから耳ゴム端までの長さ、すなわち耳ゴム量を計算する。そして、計算された耳ゴム量と設定された耳ゴム量との偏差を計算し、偏差をなくすようにカッター５を動かす、フィードバック制御を行う。このフィードバック制御は、ＰＩ制御とすることができる。
このようなフィードフォワード制御及びフィードバック制御によりカッター５の位置を制御することができる。
ゴム・コード複合材４の耳ゴムの切除は、幅方向最端のコードを、ゴム・コード複合材４に残すように切除することができる。ゴム・コード複合材４をタイヤのゴム部材に用いるときは、複数のゴム・コード複合材４を接合して用いられていた。この場合に、従来は、幅方向最端のコードを切除していた。本発明に従い幅方向最端のコードを、ゴム・コード複合材４に残すように切除することにより、廃棄物量を従来よりも減少させることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１：コード、２：カレンダーロール、３：ゴム、４：ゴム・コード複合材、５：カッター、６：二次元変位センサ、７：二次元変位センサ、８：制御装置、９：出力装置（モニタ）、１０：入力装置
【図１】
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【図２】
2015024517.tif 000004
【図３】
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【図４】
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