(57)【要約】【課題】円環トレッドを台タイヤに組み付けるときに、接着不良を生じさせることなく、台タイヤに対して円環トレッドを精度良く組み付けることを可能にするタイヤ製造装置及びタイヤ製造方法を提供する。【解決手段】ドラムに固定された台タイヤに、台タイヤの回転中心軸を中心とする同心円上に複数配置され、円環トレッドの外周面を吸着する保持手段を有し、保持手段を台タイヤの半径方向に移動させて円環トレッドを拡径する拡径手段と、拡径手段により拡径された状態の円環トレッドを台タイヤの所定の位置に移動させる搬送手段とを備え、搬送手段により円環トレッドを台タイヤの組み付け位置に移動したときに、拡径手段の保持手段による吸着を開放して台タイヤに円環トレッドを配置するようにした。【選択図】図１
2013146914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台タイヤの外周に円環状に成型された円環トレッドをそれぞれ相対的に近接移動させて組み付けるタイヤ製造装置であって、
前記台タイヤを固定するドラムと、
前記台タイヤの回転中心軸を中心とする同心円上に複数配置され、前記円環トレッドの外周面を吸着する保持手段を有し、前記保持手段を台タイヤの半径方向外側に移動させて円環トレッドを拡径する拡径手段と、
前記拡径手段により拡径された状態の前記円環トレッドを前記台タイヤの外周位置に相対的に移動させる搬送手段とを備え、
前記搬送手段により円環トレッドを台タイヤの外周位置に移動したときに、前記保持手段による吸着を開放して台タイヤの外周に円環トレッドを配置することを特徴とするタイヤ製造装置。
【請求項２】
前記保持手段は、当該保持手段に対する円環トレッドの位置を位置決めする位置決め手段を備える請求項１記載のタイヤ製造装置。
【請求項３】
前記保持手段は、円環トレッドを吸着したことを検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤ製造装置。
【請求項４】
円環状に成型された円環トレッドの外周面を、円環トレッドの円周方向に均等に配置された複数の保持手段により吸着する吸着工程と、
前記円環トレッドの組み付け対象である台タイヤの最大外形よりも大きくなるように、保持手段を円環トレッドの半径方向外側に向けて移動させて円環トレッドを拡径する拡径工程と、
拡径された円環トレッドが組み付ける前記台タイヤの外周面に対して所定の位置に移動したときに、前記保持手段による吸着を開放して前記台タイヤに円環トレッドを配設する組み付け工程とを備えるタイヤ製造方法。
【請求項５】
前記拡径工程は、当該保持手段による円環トレッドの吸着力が閾値以上の値で検出された後に拡径動作をする請求項４記載のタイヤ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ製造装置に関し、特にあらかじめ円環状に形成されたトレッドを台タイヤに組み付けるタイヤ製造装置及びタイヤ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの製造方法の１つに、加硫成型済みの台タイヤの外周に、あらかじめ円環状に加硫成型された円環トレッドを一体にする方法がある。この方法では、通常は、台タイヤの外径よりも円環トレッドの内径が若干小さいものを、内径が大きくなるように円環トレッドを拡径装置により拡径することで台タイヤに組み付けている。拡径装置は、円周上に均等配置された複数の棒状体によって円環トレッドを内周面側から保持し、各棒状体を半径方向外向きに、放射状に移動させることで円環トレッドを拡径している。棒状体は、円環トレッドの幅よりも長い長さを有し、円環トレッドを保持する一側面側において、延長方向に沿って一側面よりも突出して円環トレッドに直接接触する複数のローラと、一側面の裏側面において延長方向に沿って他側面より突出する複数のローラとを備えている。そして、各棒状体に、円環トレッドを掛け渡し、各棒状体を半径方向に同期して移動させることで円環トレッドが拡径される。次に、拡径した状態の円環トレッドを台タイヤの外周面に対して所定位置に移動させて、棒状体の他側面側のローラを台タイヤの外周面に当接するように縮径することで、棒状体の間における円環トレッドの一部を台タイヤの外周面に接地させ、この接地した部位を円環トレッドの表面側から台タイヤに向けて押さえ手段によって押さえることで円環トレッドを台タイヤに対して位置決めする。次に、棒状体を台タイヤと円環トレッドとの間から引き抜くことで円環トレッドを台タイヤに対して所定の位置に組み付けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５０−１５８６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記棒状体の引き抜きにおいて、棒状体がローラの回転により円環トレッドの内周面を滑るように移動するとはいえ、多少なりとも摩擦が存在するため、円環トレッドを引き抜き方向に位置ずれさせてしまい、円環トレッドが台タイヤの円周方向に波状に組み付けられて不良となってしまう場合がある。また、円環トレッドが組み付けられる台タイヤの外周面には、円環トレッドと台タイヤとを一体にするためのクッションゴム等の接着層が設けられているため、棒状体の引き抜きにおいて、棒状体のローラが接着層を傷つけることで、接着不良を生じさせ、製品タイヤとして使用したときに円環トレッドが台タイヤから剥離してしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、円環トレッドを台タイヤに組み付けるときに、接着不良を生じさせることなく、台タイヤに対して円環トレッドを精度良く組み付けることを可能にするタイヤ製造装置及びタイヤ製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためのタイヤ製造装置の構成として、台タイヤを固定するドラムと、台タイヤの回転中心軸を中心とする同心円上に複数配置され、円環トレッドの外周面を吸着する保持手段を有し、この保持手段を台タイヤの半径方向外側に移動させて円環トレッドを拡径する拡径手段と、拡径手段により拡径された状態の円環トレッドを台タイヤの外周位置に相対的に移動させる搬送手段とを備え、搬送手段により円環トレッドを台タイヤの外周位置に移動したときに、保持手段による吸着を開放して台タイヤの外周に円環トレッドを配置する構成した。
本構成によれば、円環トレッドの外周面を保持手段により吸着保持し、当該保持手段を拡径手段によりドラムに固定された台タイヤの半径方向外向きに移動させることで円環トレッドを拡径することにより、従来のように円環トレッドを内径側から保持して拡径するときに比べ、円環トレッドの拡径量を少なくすることができるので、拡径により円環トレッドに内在するひずみを小さくすることができる。また、円環トレッドを拡径した状態で台タイヤの所定の位置に移動させて、保持手段による吸着を開放することにより円環トレッドを台タイヤの所定の位置に組み付けることができる。よって、従来のように円環トレッドが台タイヤに対して幅方向に波打った状態で組み付けられる組み付け不良を防止できるので、台タイヤと円環トレッドとを精度良く組み付けることができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造装置の他の構成として、保持手段が、当該保持手段に対して円環トレッドの位置を位置決めする位置決め手段を備えることにより、円環トレッドを保持手段に対して一定の位置に配置して吸着させることができるので、台タイヤの幅方向中心の軸線に対して円環トレッドを波打ち状態で組み付けることを防止することができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造装置の他の構成として、保持手段が円環トレッドを吸着したことを検出する検出手段を備えることにより、円環トレッドが保持手段により吸着保持されたかどうかを確認することができるとともに、拡径時に、吸着不足により円環トレッドが保持手段から脱落することを防止することができる。
【０００７】
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の態様として、円環状に成型された円環トレッドの外周面を、円環トレッドの円周方向に均等に配置された複数の保持手段により吸着する吸着工程と、円環トレッドの組み付け対象である台タイヤの最大外形よりも大きくなるように、保持手段を円環トレッドの半径方向外側に向けて移動させて円環トレッドを拡径する拡径工程と、拡径された円環トレッドが組み付ける台タイヤの外周面に対して所定の位置に移動したときに、保持手段による吸着を開放して台タイヤに円環トレッドを配設する組み付け工程とを備える態様としたことにより、従来のように円環トレッドを内径側から保持して拡径するときに比べ、円環トレッドの拡径量を少なくすることができるので、拡径により円環トレッドに内在するひずみを小さくすることができる。また、円環トレッドを拡径した状態で台タイヤの所定の位置に移動させて、保持手段による吸着を開放することにより円環トレッドを台タイヤの所定の位置に容易に組み付けることができる。よって、従来のように円環トレッドが台タイヤに対して幅方向に波打った状態で組み付けられる組み付け不良を防止できるので、台タイヤと円環トレッドとを精度良く組み付けることができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、拡径工程が当該保持手段による円環トレッドの吸着力が閾値以上の値で検出された後に実行される態様とすることにより、円環トレッドが保持手段により吸着保持されたかどうかを確認することができるとともに、拡径時に、吸着不足により円環トレッドが保持手段から脱落することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】タイヤ製造装置の全体概略図である。
【図２】組み付けを行う円環トレッド及び台タイヤを示す図である。
【図３】円環トレッド組み付け装置の平面図である。
【図４】保持手段の側面図及び部分拡大図である。
【図５】円環トレッドの拡径状態を示す図である。
【図６】保持手段の他の形態を示す図である。
【図７】保持手段の開口の他の形態を示す図である。
【０００９】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るタイヤ製造装置１について図１を用いて説明する。タイヤ製造装置１は、概略、タイヤの土台となる台タイヤ５を固定する台タイヤ固定装置２と、台タイヤ固定装置２に固定された台タイヤ５の外周面５ａに円環状の円環トレッド６を組み付ける円環トレッド組み付け装置３と、台タイヤ５の外周面５ａに配設された円環トレッド６を押し慣らす慣らし装置４とを備える。タイヤ製造装置１により組み付けられる円環トレッド６は、図２（ａ）に示すように、あらかじめ円環状に加硫成形されており、成形された自然の状態では、内周面６ｂが、図２（ｂ）に示す台タイヤ５の外周面５ａの形状に対応するように断面湾曲形状に成形されている。即ち、円環トレッド６の内周面６ｂにおける最大内径と、台タイヤ５の外周面５ａにおける最大外径とが同一の直径Ｄ１である。また、円環トレッド６の内周面６ｂの端部位置Ｎにおける内径は、最大内径の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２であり、外周面５ａにおける台タイヤ５の外端Ｍと同一の直径である。なお、台タイヤ５は、図２（ｂ）に示すように、使用済みタイヤの摩耗したトレッドをバフがけにより除去して外周面５ａを成形したものや、あらかじめ新品の台タイヤとして加硫成形して外周面５ａを成形したものであって、中央が端部側よりも半径方向外側に膨出する弓なり形状である。
【００１１】
台タイヤ固定装置２は、図１に示すように、基台１１の長手方向一端側に配置され、台タイヤ５を固定するドラム２１と、ドラム２１に固定された台タイヤ５の位置及びドラム２１に固定された状態の台タイヤ５に対する円環トレッド６の組み付け位置を検出する位置検出手段２２とを備える。ドラム２１は、円筒状の筒体であって、内蔵される図外の拡縮駆動機構による半径方向内，外方向への拡縮駆動により外周面の径が拡縮するように構成される。このドラム２１は、本体２３から延長するシャフト２４と同心となるようにシャフト２４の先端側に取り付けられる。シャフト２４は、台タイヤ固定装置２における本体２３において回転可能に支持される軸体であって、本体２３に内蔵される回転駆動装置２５からの回転駆動力により回転する。回転駆動装置２５は、例えば、モータと、モータの回転力をベルト、やチェーン、歯車などによりシャフト２４に伝達する動力伝達機構により実現される。ドラム２１は、固定すべき台タイヤ５の内径に応じて外径が調整され、あるいは、円環トレッド６の組み付け後にドラム２１から台タイヤ５を取り外すときにドラム２１を縮径して取り外しを容易にする。
【００１２】
また、台タイヤ固定装置２は、台タイヤ５がドラム２１に固定された状態において台タイヤ５内に内圧を印加する図外の内圧印加手段を備える。内圧印加手段は、円環トレッド６の組み付け時において、台タイヤ５がタイヤ使用時の外形形状となるように所定の空気圧を供給する。例えば、内圧印加手段は、ドラム２１の外周面に台タイヤ５のビード部を封止するための図外のシール部材と、台タイヤ５の中空部４５（図４参照）内に位置するシール部材にコンプレッサ等の空気供給手段から供給される空気をタイヤ内に排出するバルブとを設けることで実現される。
【００１３】
位置検出手段２２は、例えば２次元のレーザセンサを用い、レーザセンサから照射されるレーザの光跡が、ドラム２１の回転中心軸Ａと平行になるように台タイヤ固定装置２の本体２３からドラム２１の直上に延長する支柱２７の先端に取り付けられる。レーザセンサは、レーザが照射された台タイヤ５の外周面５ａ及び円環トレッド６の外周面６ａの断面外形形状を２次元画像として取得し、制御装置１０に出力する。制御装置１０は、取得された２次元画像を処理することで、ドラム２１に取り付けられた台タイヤ５の位置と、台タイヤ５に対する円環トレッド６の組み付け位置とを算出する。これにより、円環トレッド６を台タイヤ５に対して正確に配置することが可能となる。
なお、ドラム２１に対する台タイヤ５の位置と、ドラム２１に固定された台タイヤ５に対する円環トレッド６の位置とを検出する位置検出手段２２を２次元のレーザセンサとして説明したが、これに限定されず、ラインカメラ、エリアカメラ等のカメラやビデオカメラ等により台タイヤ５の外周面５ａ及び円環トレッド６の外周面６ａの画像を取得し、画像処理することで、台タイヤ５の位置や、台タイヤ５に対する円環トレッド６の位置を検出するようにしても良い。
【００１４】
本体２３におけるシャフト２４の突出側の基台１１上には、円環トレッド組み付け装置３が配設される。円環トレッド組み付け装置３は、円環状に加硫成型された円環トレッド６を台タイヤ５の外周面５ａに配設するための手段であって、一対のレール３３上を移動するための移動手段３１と、円環トレッド６を円筒状に保持する保持本体３２とを備える。
【００１５】
移動手段３１は、シャフト２４の回転中心軸Ａの延長方向に沿って敷設される左右一対のレール３３と、各レール３３に設けられ、レール３３の延長方向に沿って移動するスライダ３４とにより構成されるいわゆるリニアガイドである。レール３３は、スライダ３４を移動可能とする直動機構の一つであるボールネジ機構を内蔵し、一端にボールネジ機構を駆動するサーボモータ３５が取り付けられる。サーボモータ３５は、円環トレッド６の組み付け動作を制御する制御装置１０から出力される信号に基づいて駆動して、スライダ３４をレール３３に沿って移動させる。移動手段３１をリニアガイドとサーボモータ３５により構成することで、台タイヤ５に円環トレッド６を組み付けるときの位置決め精度が向上する。スライダ３４間には、平板状の台座３７が掛け渡され、当該台座３７上に円環トレッド６を保持するための保持本体３２が搭載される。
【００１６】
保持本体３２は、円環トレッド６を保持するときの基体であるフレーム３８と、円環トレッド６を外周面６ａ側から保持して拡径する拡径手段４０と、拡径手段４０に取り付けられ、円環トレッド６を外周面６ａ側から吸着して保持する保持手段としてのアーム４１と、アーム４１による円環トレッド６の吸着保持を可能にする負圧発生手段４２とを備える。
【００１７】
フレーム３８は、円環トレッド６の外径よりも大きな外径を有する平板状の円板体であって、フレーム３８の板面３８ａがドラム２１側に対面し、かつ、板面３８ａの中心がドラム２１の回転中心軸Ａと同心となるように図外の固着手段により保持本体３２からドラム２１側に突出する支持体３９に固定される。
【００１８】
板面３８ａには、図３に示すように、板面３８ａの中心を中心する円周上に複数の拡径手段４０が円周方向に均等に配置される。つまり、拡径手段４０は、円環トレッド６に半径方向外側に均等に拡径力が作用するように構成される。拡径手段４０は、直線状のガイドレール４３と、ガイドレール４３上を移動するスライダ４４からなるリニアガイドにより構成される。ガイドレール４３は、図外のボールネジ機構を内蔵し、ガイドレール４３の延長方向に沿って配置されるボールネジに螺合するボールナットにスライダ４４が取り付けられている。ボールネジの一端には制御装置１０から出力される信号に基づいてボールネジを回転駆動するサーボモータ４０Ａが取り付けられる。各拡径手段４０は、スライダ４４の移動方向が板面３８ａの半径方向に沿うように放射状に配置され、スライダ４４がガイドレール４３上を板面３８ａと平行に移動する。このスライダ４４には、円環トレッド６を外周面６ａ側から保持するアーム４１が取り付けられる。
【００１９】
アーム４１は、円環トレッド６の外周面６ａを吸着保持する保持手段であって、円環トレッド６の外周面６ａに吸着する吸着面４１ａと、吸着状態を検出するセンサ５０と、吸着状態を開放するバルブ５１を備える。アーム４１は、図３，図４（ａ），（ｂ）に示すように、一端がスライダ４４に固着され、スライダ４４の取付面側からドラム２１側に向けて延長する。また、アーム４１は、スライダ４４に取り付けられた状態において、吸着面４１ａがドラム２１の回転中心軸Ａと平行、かつ、回転中心軸Ａから軸線周りに放射状に延長する直線Ｌと直交するように設定される。
【００２０】
アーム４１は、保持対象である円環トレッド６の幅Ｗよりも長い長さを有し、両端が閉口する中空棒状部材からなる。アーム４１の中空部４５は、真空ポンプ等の負圧発生手段４２から延長する配管４２Ａと連通し、負圧発生手段４２の動作により中空部４５が負圧状態となる。アーム４１の一側面には、延長方向に沿って一列に並ぶ複数の開口４６を備える吸着面４１ａが形成される。吸着面４１ａに形成される各開口４６は、中空部４５と連通し、中空部４５が負圧状態となることで開口４６に吸引力が作用して円環トレッド６の外周面６ａを吸着する。なお、開口４６は、例えば図７に示すように延長方向に千鳥状に形成しても良い。また、吸着面４１ａの最も根元側に位置する開口４６よりもスライダ４４側には、円環トレッド６を吸着保持するときに、アーム４１に対する位置を位置決めするための位置決め手段４８が形成される。位置決め手段４８は、図４（ａ）に示すように例えば、吸着面４１ａから突出する段状に形成され、円環トレッド６の幅方向端部を段状の位置決め手段４８に当接させることでアーム４１に対する円環トレッド６の位置が設定される。なお、位置決め手段４８は、吸着面４１ａに直接ペイント等で描かれた目印であっても良い。
【００２１】
吸着面４１ａには、円環トレッド６に接触したことと、開口４６が円環トレッド６の外周面６ａを吸引するときの吸引力とを検出するセンサ５０を備える。センサ５０は、中空部４５の圧力を測定可能に取り付けられ、測定した圧力を制御装置１０に出力する。センサ５０には例えば圧力センサを適用する。センサ５０は、制御装置１０と接続され、センサ５０により検出される中空部４５内の圧力変化を制御装置１０に信号として出力する。制御装置１０では、センサ５０により出力される中空部４５の負圧値に基づいて、アーム４１の吸着面４１ａに円環トレッド６が吸着したときと、吸着力が所定の閾値以上となったときとを検出する。なお、吸着力が所定の閾値以上となったときとは、例えば円環トレッド６の拡径により生じる円環トレッド６の復元力（張力）よりも吸着力が大きくなった状態を意味する。
【００２２】
このように、センサ５０をアーム４１に設けることにより、円環トレッド６の幅方向の一端側から他端側までが、アーム４１の吸着面４１ａに吸着保持されたことを自動で検知することができるので、円環トレッド６の拡径時に吸着力が不足して、アーム４１から円環トレッド６が脱落することを防止ができる。
【００２３】
バルブ５１は、中空部４５に連通し、制御装置１０から出力される信号に基づいて開閉する弁を備え、制御装置１０から信号が出力されたときに、弁を開いて中空部４５における負圧状態を大気開放して中空部４５内の圧力を大気圧と等しくする。なお、制御装置１０から信号が出力されないときには、弁は閉じた状態である。
このようにアーム４１を構成することで、負圧発生手段４２を動作させて配管４２Ａを介して中空部４５を負圧状態とし、開口４６に吸引力を作用させることで、吸着面４１ａに円環トレッド６の外周面６ａを吸着させることができる。またバルブ５１により中空部４５の負圧状態を制御することで、円環トレッド６を吸着、又は開放することができる。つまり、アーム４１の開口４６、中空部４５、バルブ５１及び負圧発生手段４２により円環トレッド６の外周面６ａを吸着保持するための保持手段が構成される。
【００２４】
上記円環トレッド組み付け装置３によれば、円環トレッド６は次のように保持され、拡径される。
まず、複数のアーム４１によって描かれる仮想円の円周の直径が、図５（ａ）に示すように、円環トレッド６の外径と同一か、若しくはやや小さくなるように拡径手段４０を移動させた後に、バルブ５１を閉じた状態で負圧発生手段４２を駆動してアーム４１の中空部４５を負圧状態にして吸着面４１ａの開口４６に吸着力を作用させる。次に、作業者がアーム４１の一つ一つに円環トレッド６の端部を位置決め手段４８に当接させながら、吸着面４１ａに吸着保持させる。
円環トレッド６の外周面６ａを全てのアーム４１により吸着保持させた後に、センサ５０から出力される中空部４５の負圧値が所定の閾値以上の負圧値となったことを制御装置１０が検出すると、拡径手段４０のサーボモータ４０Ａに信号を出力して、図５（ｂ）に示すように、各アーム４１を円環トレッド６の半径方向外向きに移動させて、円環トレッド６を拡径させる。拡径された円環トレッド６は、外周面６ａを吸着するアーム４１の位置を頂点とする多角形状に拡径されることになる。なお、円環トレッド６の拡径量は、制御装置１０に入力された台タイヤ５の寸法に対応して拡径される。
【００２５】
また、上記アーム４１への円環トレッド６の配設において、制御装置１０が所定時間経過後、所定の閾値以上の負圧値を検出しないときには、制御装置１０はアーム４１に円環トレッド６が正しく吸着されていないものとして円環トレッド６を拡径せずに、エラーを報知する。即ち、円環トレッド６を吸着したアーム４１の中空部４５が、吸着面４１ａの正しい位置に正しく吸着保持されていれば、全てのアーム４１の中空部４５で検出される負圧値は、略同じ値となるはずである。しかし、正しい位置に、正しく吸着保持していなければ、その位置におけるアーム４１の中空部４５の負圧値は、他のアーム４１の中空部４５の負圧値と大きく異なるとともに所定の閾値に到達しないため、アーム４１への保持不良として判断することができる。これにより、アーム４１への円環トレッド６の配設を作業者に再確認させることで、台タイヤ５への円環トレッド６の組み付け前段階での作業不良を防止できる。なお、アーム４１の数量、すなわち拡径手段４０の数量は、図１，図２，図５に示すような数量に限定されず、適宜変更しても良い。
【００２６】
図１に戻り、慣らし装置４は、台タイヤ固定装置２のドラム２１の外周面に対向するように基台１１上に設けられ、ドラム２１に固定された台タイヤ５の外周面５ａ上に配設された円環トレッド６の外周面６ａを押圧することで台タイヤ５に対して押し慣らすローラ４Ａを備える。慣らし装置４による押し慣らしは、ドラム２１を回転させた状態で、ローラ４Ａを円環トレッド６の表面である外周面６ａに接触させながら台タイヤ５の幅方向に往復させることにより台タイヤ５に円環トレッド６を密着させる。これにより、拡径により生じる円環トレッド６に内在するひずみや、ひずんだ状態、例えばアーム４１によって保持されていた部分が台タイヤ５に対してやや浮き上がった状態で配設されてもローラ４Ａが押し慣らすことで、ひずみのない状態で円環トレッド６を台タイヤ５に組み付けることができる。
【００２７】
制御装置１０は、所謂コンピュータであって、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ，ＲＡＭ、通信手段としての入出力インターフェースを備える。記憶手段は、タイヤサイズに応じた台タイヤ５の外径等を記憶する。また、制御装置１０には、図外の操作パネル、台タイヤ固定装置２、円環トレッド組み付け装置３、慣らし装置４が接続され、円環トレッド６を台タイヤ５に組み付ける組み付け動作を制御する。
【００２８】
例えば、制御装置１０は、位置検出手段２２であるレーザセンサにより検出された台タイヤ５の断面画像から台タイヤ５の幅方向中心を算出して記憶する。さらに、拡径された状態で台タイヤ５の外周面５ａを覆うように搬送された円環トレッド６の断面画像から円環トレッド６の幅方向中心の位置を算出する。そして、算出された円環トレッド６の幅方向中心と、先に記憶した台タイヤ５の幅方向中心とのズレを算出することで、台タイヤ５の幅方向中心と、円環トレッド６の幅方向中心とが一致するように円環トレッド組み付け装置３の移動手段３１のサーボモータ３５に信号を出力して台タイヤ５に対する円環トレッド６の位置を制御する。
【００２９】
操作パネルは、円環トレッド６を配設する台タイヤ５のサイズを入力する入力部を備え、入力部から入力された情報に基づいて、制御装置１０の記憶手段にあらかじめ記憶された台タイヤ５の最大外径に関する情報を読み出して、台タイヤ５に円環トレッド６を組み付ける制御を実行させる。
なお、制御装置１０から出力される信号や、制御装置１０に入力される信号については、上記で説明したとおりである。
【００３０】
以下、本発明のタイヤ製造装置１による円環トレッド６の組み付け動作について説明する。なお、以下の説明において、ドラム２１上には、既に円環トレッド６の組み付け対象である台タイヤ５が取り付けられ、円環トレッド６が配設される台タイヤ５の外周面５ａには、接着層が形成されているものとする。接着層は、所謂クッションゴムと呼ばれ、例えば、未加硫のゴムを帯状、シート状に成形して外周面５ａに巻付け、あるいは、液体状の未加硫のゴムを外周面５ａに吹き付けて形成される。
【００３１】
まず、作業者が、操作パネルを操作して、円環トレッド６と台タイヤ５との組み付けを行うタイヤサイズを入力した後に、組み付け開始スイッチを操作することで、制御装置１０による組み付け制御が開始される。
制御装置１０は、円環トレッド組み付け装置３に信号を出力して、複数のアーム４１の吸着面４１ａに内接する円の直径が、自然な状態の円環トレッド６の外径と同じ大きさになるように拡径手段４０を移動させる。その後、各アーム４１のバルブ５１を閉じた状態で負圧発生手段４２を駆動して、各アーム４１の中空部４５を負圧状態にして吸着面４１ａの開口４６に吸着力を作用させる。
【００３２】
次に、作業者がアーム４１の一つ一つに円環トレッド６の端部を位置決め手段４８に当接させながら、吸着面４１ａに吸着保持させる。この状態において、円環トレッド６の端部側の内径は、直径Ｄ２が最大内径の直径Ｄ１と等しい大きさに拡径される。作業者によるアーム４１への円環トレッド６の配設及び、全てのアーム４１による吸着保持が完了した後に、センサ５０が中空部４５の負圧値が所定の閾値以上の負圧値となったことを検出すると、制御装置１０に信号が出力される。
センサ５０から中空部４５の負圧値が所定の閾値以上となった信号が制御装置１０に入力されると、制御装置１０は、各拡径手段４０のサーボモータ４０Ａに信号を出力して、各アーム４１を同期させて円環トレッド６の半径方向外向きに移動させることで、円環トレッド６を拡径させる。
【００３３】
なお、円環トレッド６の拡径量は、制御装置１０に入力された台タイヤ５の寸法に基づいて算出される。即ち、拡径量は、操作パネルから入力された台タイヤ５の情報のうち、台タイヤ５の最大外径に基づいて拡径量が設定され、図５（ｂ）に示すように、複数のアーム４１により多角形状に拡径された円環トレッド６の内周面６ｂに内接する仮想の内接円Ｃの直径Ｄ３が、台タイヤ５の最大外径の直径Ｄ１よりも大きくなるように設定される。拡径量の設定は、例えば、入力された台タイヤ５の最大外径の直径Ｄ１に対して１よりも大きな所定の割合を乗じることで算出すれば良い。
【００３４】
次に、算出された拡径量に円環トレッド６を拡径した後に、円環トレッド組み付け装置３の移動手段３１に信号を出力し、円環トレッド６を台タイヤ５の外周面５ａに対して所定の位置まで移動させる。円環トレッド６が、台タイヤ５の外周面５ａを覆うように移動すると、台タイヤ５に対する円環トレッド６の位置が位置検出手段２２により検出される。制御装置１０は、位置検出手段２２により検出された位置に基づいて、台タイヤ５の幅方向中心と、円環トレッド６の幅方向中心とが一致するように移動手段３１のサーボモータ３５に信号を出力して、台タイヤ５に対する円環トレッド６の組み付け位置を調整する。
【００３５】
台タイヤ５に対する円環トレッド６の組み付け位置の調整が完了すると、制御装置１０は、拡径手段４０のサーボモータ４０Ａに信号を出力して、円環トレッド６を縮径させるようにアーム４１を半径方向内径側に同期して移動させる。詳細には、アーム４１により吸着保持された位置に対応する円環トレッド６の内周面６ｂが、台タイヤ５の外周面５ａのうち最大外径となる位置に当接するまで縮径させる。次に、制御装置１０は、アーム４１のバルブ５１に信号を出力して、円環トレッド６の吸着保持を開放して円環トレッド６を台タイヤ５の外周面５ａに配置する。円環トレッド６を吸着保持していたアーム４１の中空部４５は、バルブ５１の開放により大気開放されたことで、アーム４１の中空部４５の負圧状態は大気圧となり、吸着面４１ａにより吸着保持されていた円環トレッド６は台タイヤ５の外周面５ａに自然な状態で組み付けられることになる。
【００３６】
上記のように、拡径状態の円環トレッド６を台タイヤ５の外周面５ａにおける最大外径部に当接するようにアーム４１を移動させ、円環トレッド６が台タイヤ５の外周面５ａに当接した状態でアーム４１による円環トレッド６の吸着保持を開放することで、円環トレッド６の内周面６ｂにおける端部側が台タイヤ５の外周面５ａ幅方向における曲率に沿って組み付けられることになるので、従来のように円環トレッド６を内周面６ｂ側から拡径したときに比べて、円環トレッド６が台タイヤ５に対して幅方向に波打ち状態で組み付けられたり、円環トレッド６の端部が折れ曲がって台タイヤ５の外周面５ａとの間に挟まれたりする組み付け不良を防止できるので、円環トレッド６を台タイヤ５に対して精度良く組み付けることが可能となる。
【００３７】
次に、制御装置１０は、拡径手段４０に信号を出力してタイヤ半径方向にアーム４１を移動させた後に、移動手段３１に信号を出力して組み付け位置から待機位置に移動させる。円環トレッド組み付け装置３が退避すると、制御装置１０は、ドラム２１を回転させるとともに慣らし装置４に信号を出力して、台タイヤ５に組み付けられた円環トレッド６の外周面６ａにローラ４Ａを接触させ、ドラム２１の回転に従動的にローラ４Ａを回転させた状態で、タイヤ幅方向に移動させることにより、台タイヤ５に対する円環トレッド６の押し慣らしを行う。これにより、組み付けにより円環トレッド６に内在するひずみを除去しながら、接着層であるクッションゴムを介して円環トレッド６と台タイヤ５とを密着させることができる。
円環トレッド６が台タイヤ５に密着したタイヤ組み付け体は、ドラム２１から取り外されて図外の加硫装置により接着層を加硫することで円環トレッド６と台タイヤ５とが一体となり製品タイヤとなる。
【００３８】
以上説明したように、本発明のタイヤ製造装置１によれば、複数のアーム４１によって拡径保持された円環トレッド６は、従来のように内周面６ｂ側から拡径する方法に比べて拡径量を可能な限り小さくすることができるので、拡径により生じる円環トレッド６のひずみを小さくすることができる。よって、台タイヤ５に組み付けられた円環トレッド６は、拡径による変形が最小限となり、台タイヤ５に組み付けられた状態において、従来よりも小さな変形に留めることが可能となる。
また、円環トレッド６の外周面６ａをアーム４１が吸着保持した状態で半径方向内径側に移動させて、円環トレッド６の内周面６ｂが台タイヤ５の外周面５ａに接触するまで円環トレッド６を縮径することができるので、円環トレッド６が台タイヤ５に対して波打ち状態等で組み付けられる組み付け不良の発生を防止することができる。さらに、円環トレッド６が吸着保持された状態で台タイヤ５の外周面５ａに接触した後に、アーム４１による吸着保持が開放されるので、円環トレッド６の端部が台タイヤ５の間に挟まったり、従来のように変形したりすることを防止することができる。
【００３９】
また、アーム４１は、円環トレッド６の外周面６ａに吸着保持した状態で拡径するので、台タイヤ５への組み付け時に、従来のように内側から円環トレッド６を拡径する拡径手段４０を引き抜く必要がないので、台タイヤ５に円環トレッド６を組み付ける組み付け作業に係る装置構成を少なくすることができる。従って、本発明のタイヤ製造装置１によれば、必要以上の拡径を行わないことで円環トレッド６に必要以上のひずみを生じさせることがなくなるとともに、組み付け不良の発生率を減少させることができるので、タイヤ製造に係る生産効率を向上させることができる。
【００４０】
上記実施形態では、アーム４１に一つの中空部４５を形成し、この中空部４５に連通する開口４６を複数設けて、一つのバルブ５１により中空部４５を負圧状態とすることで開口４６に吸引力を作用させたり、負圧状態を開放したりすることで開口４６の吸引力をなくしたりする構成としたが、図６に示すように、アーム４１内を複数の中空部４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃにより構成して、各中空部４５Ａ乃至４５Ｃに連通するようセンサ５０Ａ乃至５０Ｃ、バルブ５１Ａ乃至５１Ｃをそれぞれ取り付けて、中空部４５Ａ乃至４５Ｃ毎に、負圧状態を制御するようにしても良い。このように、円環トレッド６の両端部と中央部との、円環トレッド６の幅方向における部位毎に、吸着保持させることで、円環トレッド６における両端がアーム４１に吸着されているかどうか確実に検出することができる。
【００４１】
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上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能である。例えば、拡径手段４０の構成は、モータ駆動のものに限定されず油圧駆動、エア駆動等、アーム４１を円環トレッド６の半径方向内外に移動できるものであれば良い。また、アーム４１は、負圧発生手段４２が空気を吸引することにより円環トレッド６の外周面に吸着するとしたが、負圧を発生させずに吸盤などで吸着保持させるようにしても良い。
また、上記実施形態では、円環トレッド組み付け装置３をドラム２１に対して移動させるとして説明したが、円環トレッド組み付け装置３を移動不能にして台タイヤ固定装置２に移動手段を設け、台タイヤ固定装置２を円環トレッド組み付け装置３側に移動させることで、拡径された状態の円環トレッド６に台タイヤ５を収容するようにして組み付ける構成としても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１  タイヤ製造装置、２  台タイヤ固定装置、３  円環トレッド組み付け装置、
４  慣らし装置、５  台タイヤ、６  円環トレッド、１０  制御装置、２１  ドラム、
２２  位置検出手段、４０  拡径手段、４１  アーム、４１ａ  吸着面、
４２  負圧発生手段、４５  中空部、４６  開口、４８  位置決め手段、５０  センサ、
５１  バルブ。
【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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