(57)【要約】【課題】タイヤクラウンの個所の輪郭形状を検査するにあたり、充分な精度の測定を可能にしつつ、測定のための装置及び処理のコストを低減することができる方法を提供する。【解決手段】タイヤ成形ドラム３に、トレッドゴムその他のリング帯状ゴム材４を巻き付けておく。そして、ドラム面３１に近接して配置したレーザー変位センサー２をドラム軸方向（タイヤ幅方向）に一定の速度で移動させつつ、ゴム材厚みを計測する。この際、ゴム材厚みについてのアナログ信号について、コンピューター１に内蔵するクロック１１に基づいてサンプリングするとともに、レーザー変位センサー２の移動速度に基づき、サンプリング間隔をドラム軸方向の変位に変換する。このように得られたゴム材厚みについての波形データを、予め取得した合格品の波形データと比較して、良否判定を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入タイヤを製造するために、リング帯状ゴム材におけるタイヤクラウンに相当する輪郭形状について、光学的変位センサーを用いて検査する方法において、
リング帯状ゴム材がタイヤ成形ドラムに巻き付けられた状態で、ドラム軸を含む平面内にて前記光学的変位センサーをドラム面に沿って一定速度で移動させつつ、ゴム材厚みに関する変位信号を取得し、
この変位信号について、コンピューター装置の演算処理機構に内蔵するクロックの周波数によってサンプリングを行うとともに、前記クロックの周波数と前記光学的変位センサーの移動速度との関係からサンプリング間隔に対応するドラム面に沿った移動距離を算出し、これにより、ゴム材厚みについての波形データを生成し、
この波形データを、予め登録されたパターンと比較し、ゴム材厚みの分布のずれを検出するとともに、このずれが、規格範囲内または許容範囲内のものであるかどうかを判定することを特徴とする輪郭形状の検査方法。
【請求項２】
前記タイヤ成形ドラムを逐次回転させることにより、周方向の複数個所で測定を行うことを特徴とする請求項１記載の輪郭形状の検査方法。
【請求項３】
前記ドラム面が、タイヤのショルダーに対応する個所で、該ショルダーの湾曲に対応する曲面をなしており、前記リング帯状ゴム材が巻き付けられる前のドラム面を同様に測定することによりゴム材厚みについての波形データを得ることを特徴とする請求項１または２記載の輪郭形状の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤの部材または半製品について、タイヤクラウンの個所の輪郭形状を検査する方法に関する。特には、レーザーセンサ等の光学的変位センサー（空間距離センサー）を用いてタイヤクラウンの個所の輪郭形状を測定するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤのクラウン部の輪郭形状を測定する方法として、ビデオカメラ及びレーザースリット光を用いて、３次元画像データ等を取得する方法が提案されている（特許文献１）。しかし、このような方法であると、画像処理装置及び画像取得手段が複雑で高価なものとなってしまう。
【０００３】
そこで、レーザーセンサ等の光学的変位センサーを用い、該光学的変位センサーをタイヤの軸方向（タイヤ幅方向）へと順次移動させつつ、クラウン部の輪郭形状を測定する方法が提案されている（特許文献２〜４）。
【０００４】
光学的変位センサーのタイヤ軸方向の位置を特定するにあたり、光学的変位センサーを固定した円形レールの回転位置を検出するためのエンコーダーを設けることが開示されている（特許文献２の段落番号［００３０］〜［００３１］）。
【０００５】
また、モーター軸に結合するネジ棒と、光学的変位センサーを搭載したナット部材とにより、光学的変位センサーを移動可能とするとともに、モーターの回転数をロータリーエンコーダーやパルス発生装置などにより検出することで光学的変位センサーのタイヤ軸方向の位置を特定する方法も開示されている（特許文献３の［００２６］）。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１７４５２８号公報
【０００７】
【特許文献２】特開２０００−３４３９１５号公報
【０００８】
【特許文献３】特開２００１−５０７２１号公報
【０００９】
【特許文献４】特開平９−１３２０１４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように位置特定のためにロータリーエンコーダーやパルス発生装置を設けると、これらの装置コストに加え、演算処理機構が複雑になるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、空気入りタイヤの部材または半製品について、タイヤクラウンの個所の輪郭形状を検査する方法において、エンコーダーやパルス発生装置を省略しつつ必要な精度の測定を可能にし、これにより、測定のための装置コストを低減できるものを提供しようとする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の輪郭形状の検査方法は、空気入タイヤを製造するために、リング帯状ゴム材におけるタイヤクラウンに相当する輪郭形状について、光学的変位センサーを用いて検査する方法において、リング帯状ゴム材がタイヤ成形ドラムに巻き付けられた状態で、ドラム軸を含む平面内にて前記光学的変位センサーをドラム面に沿って一定速度で移動させつつ、ゴム材厚みに関する変位信号を取得し、この変位信号について、コンピューター装置の演算処理機構に内蔵するクロックの周波数によってサンプリングを行うとともに、前記クロックの周波数と前記光学的変位センサーの移動速度との関係からサンプリング間隔に対応するドラム面に沿った移動距離を算出し、これにより、ゴム材厚みについての波形データを生成し、この波形データを、予め登録されたパターンと比較し、シート厚の分布のずれを検出するとともに、このずれが、規格範囲内または許容範囲内のものであるかどうかを判定することを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、充分な精度の測定を可能にしつつ、測定のための装置及び処理のコストを低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について、図１〜２を用いて説明する。図１は、実施例のクラウン輪郭検査装置の模式的な構成図である。
【００１５】
クラウン輪郭検査装置１００は、タイヤ成形ドラム３のドラム面３１に近接して配されたレーザー変位センサー２と、これを支持するとともにドラム軸方向に等速度移動させる支持・移動装置２５と、コンピューター１とからなる。タイヤ成形ドラム３は、モーター３５により適宜回転可能となっている。
【００１６】
タイヤ成形ドラム３には、タイヤのトレッド部を構成するリング帯状ゴム材４が巻き付けられている。リング帯状ゴム材４は、インナーライナーにカーカスプライが積層されたもの、または、さらにベルトプライやトレッドゴムが積層されたものである。
【００１７】
リング帯状ゴム材４には、幅方向（タイヤ軸方向）両端部の間の厚みの不均衡といった、輪郭形状の規格形状からのズレを生じることがある。この形状のズレが、ある許容限界を超えると不良品となる。
【００１８】
一方、レーザー変位センサー２は、レーザー光を照射して反射面までの距離を測定するものであり、黒色ゴム面に対して充分な測定精度が得られるように、レーザー光の出力について、かなり大きく設定されている。具体例において、４〜１０ｍＷの範囲の所定値に設定されている。
【００１９】
レーザー変位センサー２を支持し移動させる支持・移動装置２５は、ドラム面に近接してドラム軸方向に延びるネジ棒２６と、これに接続する定速モーター２７とからなり、該ネジ棒２６にナット部を介してレーザー変位センサー２が支持される。この定速モーター２７は、ネジ棒２６を一定の速度で回転させることができるものであり、これにより、レーザー変位センサー２を左右いずれかに向かって、一定の速度で移動させる。定速モーター２７は、例えば、ギア機構を通じてネジ棒２６に接続し、定速モーター２７の回転状態が安定して一定速度での送り駆動が可能となった後に、ネジ棒２６の回転を開始する。
【００２０】
レーザー変位センサー２及び定速モーター２７に接続するコンピューター１は、例えば通常のノートパソコンや工程制御用マイコン装置といった汎用で安価なものである。コンピューター１の演算処理部（ＣＰＵ）１０は、コンピューター１の起動時に、メモリー１６から処理プログラムを読み込み、複数の処理演算部を成す。
【００２１】
コンピューター１には、レーザー変位センサー２からの変位信号を増幅するためのアンプ１９が付属する。増幅されたアナログ信号としての変位信号は、コンピューター１のサンプリング処理部１２により、内蔵クロック１１の周波数にしたがってサンプリングされる。なお、計測に先立ち、必要に応じて、定速モーター２７の回転状態が充分に安定していることを確認する。
【００２２】
次いで、このようにサンプリングされた変位データは、フィルタリング処理部１３にて、タイヤ成形ドラム３の振動等に起因するノイズが除去される。そして、このように得られた計測波形のデータが、一旦、メモリー１６に格納される。
【００２３】
このような計測は、ドラムの周方向での測定位置を変えて数回繰り返す。例えば、タイヤ成形ドラム３を６０°ずつ回転させて６回の測定を行う。そして、１個所での測定ごとにメモリー１６に格納して、逐次下記の演算処理を行うことができる。または、数個所での計測波形のデータをメモリー１６に格納しておき、まとめて演算処理を行うことができる。
【００２４】
波形データ処理部１４では、まず、メモリー１６から呼び出された計測波形のデータから、ドラム軸方向変位量と厚み方向変位量との関係としての波形データを生成する。このとき、定速モーター２７による送り速度とクロック周波数とに基づき、サンプリング数をドラム軸方向の変位量に換算する。
【００２５】
また、予め、リング帯状ゴム材４を巻き付ける前のドラム面３１について同様に測定を行って得られた波形データをメモリー１６に格納しておき、この波形データとの差からシート厚を算出する。これにより、ドラム軸方向変位量とシート厚との関係について波形データを生成する（図１のモニター波形参照）。
【００２６】
この後、波形データ処理部１４では、得られた波形データと、予めメモリー１６中に格納されている標準波形データとを比較し、最適な重ね合わせを行った後、これらの差を求める。すなわち、標準波形データからの厚みのずれについてのデータを求める。ここで、標準波形データは、熟練した作業者のチェックにより良好または合格とされた同種のリング帯状ゴム材４について、同様にして得られた波形データである。標準波形データは、別途の装置により取得して、入力部１７から入力して記憶させておくこともできる。
【００２７】
判定処理部１５では、予め入力部１７を通じて入力された判定基準に基づき、各領域での厚みのズレについて許容範囲内であるかどうかについての判定を行い、これに基づいてリング帯状ゴム材４全体についての良否判定を行う。そして、判定の結果をモニター６に表示する。判定の結果の表示は良否のいずれかのみ、または、評価値や等級分けにより行うことができる。
【００２８】
判定の結果が不良である場合は、警報装置により警告を発する。自動化による無人運転で成形及び計測を行う場合に、監視員に通報し、不良品を工程から排除して、廃棄または貼り付け工程等のやり直しを行うようにする。なお、通報を行うのに代えて、自動的に不良品を廃棄または返品するのであっても良い。
【００２９】
図２のフローチャートに基づいて、処理の流れについて、さらに説明する。
【００３０】
コンピューター１の電源が入れられ、処理プログラムが起動した後、定速モーター２７の回転を開始する（ステップａ１）。
【００３１】
次いで、ネジ棒２６を駆動する定速モーター２７の回転速度が一定になっているかどうかを判定する（ステップａ２）。
【００３２】
回転速度が充分に安定して一定になったと判断した場合、ネジ棒２６の駆動を開始して、右端位置または左端位置にあるレーザー変位センサー２の左右方向への移動を開始する（ステップａ３）。
【００３３】
次いで、レーザー変位センサー２からのアナログ信号を、内蔵クロック１１によりサンプリングして、逐次、メモリー１６に記憶する（ステップａ４）。
【００３４】
レーザー変位センサー２が逆側の端部に達したとき、ネジ棒２６の駆動を停止するとともに、ドラム軸方向変位量と厚み方向変位量との関係を示す波形データを生成する（ステップａ５）。
【００３５】
この後、所定回数の測定が行われたかどうかを判定する（ステップａ６）。
【００３６】
所定回数の測定が行われたと判断したならば、得られた各波形データと、既に登録されている標準波形データとを比較し、ドラム軸方向に複数設定した各評価ポイントにおける厚みの差、すなわち厚みズレを求める。そして、このように得られた厚みズレが、規格値の範囲内、すなわち許容範囲内であるかどうかの判定を行う（ステップａ７）。
【００３７】
最後に、判定結果の表示を行う（ステップａ８）。
【００３８】
また、ステップａ６において所定回数の測定が未だ行われていないと判断した場合には、タイヤ成形ドラム３を所定角度だけ回転させてから完全に停止させ、ステップａ３以降の工程を繰り返す（ステップａ９）。
【００３９】
以上に説明した実施例によると、タイヤクラウンの個所の輪郭形状を測定するにあたり、ビデオカメラや画像処理を行う必要がなく、また、エンコーダーやパルス発生装置などによる位置特定を行う必要もない。簡易な装置構成でもって、充分な精度の測定を行うことができる。
【００４０】
そのため、全品検査を安価に行うことができるので、不良品が以降の工程に流出するのを遮断することができる。
【００４１】
【発明の効果】
タイヤクラウンの個所の輪郭形状を検査するにあたり、充分な精度の測定を可能にしつつ、測定のための装置及び処理のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の計測装置の模式的な構成図である。
【図２】実施例の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  コンピューター
１０  ＣＰＵ
１１  内蔵クロック
１６  メモリー
２  レーザー変位センサー
２５  支持・移動装置
２６  ネジ棒
２７  定速モーター
３  タイヤ成形ドラム
４  リング帯状ゴム材
６  モニター
【図１】
2004354259.tif 000003
【図２】
2004354259.tif 000004