(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リム軸に支持されて回転するタイヤに回転ドラムを押しつけてタイヤが回転するときに発生する力を測定し、同測定結果に基づいてグラインダ機構により研削しユニフォミティ修正を行うタイヤユニフォミティ測定修正方法において、
測定しながら同時に修正を行う測定修正工程と、
前記測定修正工程での修正状態からタイヤの修正特性を検出する修正特性検出工程と、
前記修正特性検出工程で検出したタイヤの修正特性から修正終了時期を予測する予測工程と、
前記予測工程で予測した修正終了時期まで修正のみを行う予測修正工程と、
から少なくとも成ることを特徴とするタイヤユニフォミティ測定修正方法。
【請求項２】
前記修正特性検出工程ではタイヤの回転ごとの研削による測定値の変化の特徴をタイヤの修正特性として検出し、
前記予測工程では前記タイヤの修正特性から測定値が目標値に達するであろう時期を修正終了時期として予測することを特徴とする請求項１記載のタイヤユニフォミティ測定修正方法。
【請求項３】
前記修正特性検出工程では、タイヤユニフォミティ成分のうちタイヤ半径方向の力の変動の大きさについてのタイヤの修正特性を検出し、  前記予測修正工程では、タイヤ半径方向の力の変動の大きさについて修正を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のタイヤユニフォミティ測定修正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤのユニフォミティの測定と修正の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤのユニフォミティの測定は、回転するタイヤに回転ドラムを押しつけて回転ドラムに作用する力を測定することで行っており、主なタイヤユニフォミティ成分であるタイヤ半径方向の力の変動の大きさＲＦＶ（Radial Force Variation），タイヤの横方向（軸方向）の力の変動の大きさＬＦＶ（Lateral Force Variation ）などを測定する。
【０００３】
そしてその測定結果に基づいてグラインダ機構によりＲＦＶなどが一周に亘って略一定になるようにタイヤの外周面の研削が行われユニフォミティ修正がなされる。
特にＲＦＶのユニフォミティ修正は、タイヤに回転ドラムを押しつけてユニフォミティ測定しながら同時に行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがってユニフォミティ修正を行っている間、回転ドラムは修正しているタイヤに押しつけられて測定を行っており、その間は別のタイヤの測定に使用することはできない。
【０００５】
すなわち２ラインのタイヤ搬送路の途中において回転ドラムが両ラインの間に配置され、同１個の回転ドラムが両ラインを搬送されるタイヤのユニフォミティ測定に共通に使用される構成のユニフォミティ測定修正装置では、一方のラインでタイヤの修正を行っている間回転ドラムは同タイヤに押しつけられて測定を行っており、他方のラインでのユニフォミティ測定に使用できない。
【０００６】
したがって一方のラインでタイヤのユニフォミティ修正が終わるまで、他方のラインでは待機状態にあってタイヤの搬送が停滞することになり、作業効率が低下する。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、タイヤをユニフォミティ修正している間、常時当該タイヤのユニフォミティ測定をする必要がなく作業効率を向上させることができるタイヤユニフォミティ測定修正方法を供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明は、リム軸に支持されて回転するタイヤに回転ドラムを押しつけてタイヤが回転するときに発生する力を測定し、同測定結果に基づいてグラインダ機構により研削しユニフォミティ修正を行うタイヤユニフォミティ測定修正方法において、測定しながら同時に修正を行う測定修正工程と、前記測定修正工程での修正状態からタイヤの修正特性を検出する修正特性検出工程と、前記修正特性検出工程で検出したタイヤの修正特性から修正終了時期を予測する予測工程と、前記予測工程で予測した修正終了時期まで修正のみを行う予測修正工程とから少なくとも成るタイヤユニフォミティ測定修正方法とした。
【０００９】
測定修正工程で修正しながら測定した結果から該タイヤの修正特性を検出し、この修正特性をもとに修正終了時期を予測し、予測した修正終了時期までは修正のみを行う予測修正工程となるので、タイヤをユニフォミティ修正している間、常時当該タイヤのユニフォミティ測定をする必要がない。
【００１０】
したがってタイヤの予測修正工程にあるときは、回転ドラムは当該タイヤのユニフォミティ測定から解放されているので、他のタイヤのユニフォミティ測定に使用することができ、全体の作業効率を向上させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のタイヤユニフォミティ測定修正方法において、前記修正特性検出工程ではタイヤの回転ごとの研削による測定値の変化の特徴をタイヤの修正特性として検出し、前記予測工程では前記タイヤの修正特性から測定値が目標値に達するであろう時期を修正終了時期として予測することを特徴とする。
【００１２】
グラインダ機構によるタイヤの研削で修正が行われると、タイヤの回転ごとにユニフォミティ測定値が変化し、その変化の様子から当該タイヤの修正に対する特性を検出することができ、この修正特性に基づき修正を継続することにより測定値が目標値に達するまでの時期すなわち修正終了時期を予測することができるので、予測された修正終了時期までは研削によるユニフォミティ修正のみを行って回転ドラムを当該タイヤの測定から解放し、他のタイヤの測定に使用することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載のタイヤユニフォミティ測定修正方法において、前記修正特性検出工程では、タイヤユニフォミティ成分のうちタイヤ半径方向の力の変動の大きさについてのタイヤの修正特性を検出し、前記予測修正工程では、タイヤ半径方向の力の変動の大きさについて修正を行うことを特徴とする。
【００１４】
タイヤユニフォミティ成分のうちタイヤ半径方向の力の変動の大きさＲＦＶ（Radial Force Variation）について修正状態から修正特性を検出し、同修正特性から修正終了時期を予測し、同修正終了時期までＲＦＶの予測修正を行う。
そのＲＦＶの予測修正の間回転ドラムを当該タイヤの測定から解放し、他のタイヤの測定に使用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１０に図示し説明する。本実施の形態に係るタイヤユニフォミティ測定修正装置１の一部省略した平面図であり、まず上流端のストックコンベア10からタイヤ識別装置11に被測定タイヤ２が１本ずつ搬入される。
【００１６】
タイヤ識別装置11では、タイヤ２が垂直軸を中心に回転され、タイヤのサイドウォールに貼着されたバーコード識別紙をバーコードリーダー11ａで読み取り当該タイヤの情報を入力する。
そして同時に潤滑剤塗布器11ｂによりタイヤのビード部にシリコンうすめ液を塗布する。
シリコンうすめ液はタイヤとリムとの嵌合を円滑にかつ確実にする。
【００１７】
該タイヤ識別装置11の下流側に振分け装置12が配設され、振分け装置12はタイヤ２が載置される傾動板12ａが左右に傾動するとともに前方へも傾動し、タイヤ２を３方のいずれかに振り分けることができる。
【００１８】
測定を予定しているタイヤが２種類のときは、前記タイヤ識別装置11において入力されたタイヤの情報から判断されて左右いずれかに振り分けられるとともに、バーコードが読めなかったり予定外のタイヤが搬入されてきたときは、前方に振り分けられる。
【００１９】
また同一種類のタイヤのみを測定する場合は、バーコード判読不能や予定外のタイヤが前方に振り分けられるほか、左右に交互に振り分けられる。
なお前方に振り分けられたタイヤは、落下口13から傾動板13ａ上に落下して、傾動板13ａの左右いずれかの傾動により、一方はバーコード判読不能のタイヤが転がり出て、他方は予定外のタイヤが転がり出るようになっている。
【００２０】
振分け装置12から左右に振り分けられたタイヤは、進行方向を直角に変更するカーブローラコンベア14，14により左右２ラインの平行な移送コンベア20，20のいずれかに搬送される。
左右の移送コンベア20，20は、両者間に所定の間隔を開けて互いに対称な構造をしており、両者間の長尺空間にはリム交換装置の一部が配設されている。
【００２１】
左右の移送コンベア20，20が対称なので、一方について以下説明する。
移送コンベア20は、上流側から順にセンタリングブロック21，測定ブロック22，搬送ブロック23の３つのブロックからなり、各ブロックをローラコンベアで構成している。
【００２２】
図１および図２を参照してセンタリングブロック21では、複数の搬送ローラがモータ21ａにより等速で回転され、左右に一対のストッパー21ｂ，21ｂとセンタリングアーム21ｃ，21ｃが揺動自在に設けられており、搬送されてきたタイヤ２をストッパー21ｂ，21ｂが停止させ、センタリングアーム21ｃ，21ｃで左右から挟むようにしてタイヤ２のセンタリングを行い、以後所定中央位置を進行するように位置決めをする。
【００２３】
次段の測定ブロック22は、複数のローラがモータ22ａにより等速で回転され、同ローラは正転・逆転が可能で上流側への搬送もできる。
この測定ブロック22には、左右一対の位置決めアーム22ｂ，22ｂが前後に２対所定位置に揺動自在に配設され、都合４本の位置決めアーム22ｂによりタイヤの位置決めがなされる。
こうして測定ブロック22でタイヤ２が位置決めされると、タイヤ２の鉛直方向に指向した中心軸が上下のリム軸25，26と一致する。
【００２４】
測定ブロック22の位置決めされたタイヤ２を支持する部分のローラは左右に分割された短軸のものでタイヤ中心部分に空隙を形成している。
この空隙の上方に上側リム軸25が吊設されており、下端には上リム３が着脱自在に取り付けられており、同軸下方の下側リム軸26の上端には下リム４が着脱自在に取り付けられている。
【００２５】
下側リム軸26は、昇降可能であり、上端に取り付けられた下リム４は前記短軸の搬送ローラが作る空隙を上下に貫通することができる。
一方上側リム軸25は、左右の測定ブロック22，22間に架設される支持フレーム30に回転自在に支持されており、上方に突出した部分にサーボモータ31の駆動軸が連結されている（図２，図３参照）。
サーボモータ31は支柱29間に架設された支持フレーム30にブラケットを介して固着支持されている。
【００２６】
支持フレーム30の中央下方には左右水平方向に指向して前後上下に敷設された４本のレール40に案内されて左右に摺動自在に保持部材たる矩形枠体41が配設されており、同矩形枠体41に回転ドラム42が垂直な支軸42ａにより軸支されている。
【００２７】
図４に示すように矩形枠体41は、上下側壁と前後側壁で矩形をなし左右を開口した姿勢で左右に摺動可能で、上下側壁で前記支軸42ａを支持し前記回転ドラムが左右開口からはみ出すようにして回転自在に軸支されている。
【００２８】
矩形枠体41の上側側壁の側方に油圧シリンダ43が支持フレーム30に吊設されており（図３参照）、同油圧シリンダ43のシリンダロッド43ａの先端が矩形枠体41の側壁に固定され、該油圧シリンダ43のシリンダロッド43ａの伸縮により矩形枠体41が回転ドラム42とともに左右に摺動する。
矩形枠体41の上下側壁が前後側壁に支持され構造的に十分な剛性・強度を確保して回転ドラム42を軸支することができる。
【００２９】
回転ドラム42を軸支する支軸42ａの軸受け部分にはロードセル45が備え付けられており、タイヤのＲＦＶ、ＬＦＶなどの検出を行う。
また測定ブロック22のローラコンベアの上方所定位置にマーキング装置27が吊設されている。
【００３０】
そして測定ブロック22には、ローラコンベアを挟んで回転ドラム42と反対側にグラインダ機構32が上下に一対対称的に設けられている。
図５および図６を参照して上側のグラインダ機構32について説明すると、下流側の支柱29に突設されたブラケット29ａに揺動部材33が支軸34を介して水平に揺動自在に支持されており、他方の上流側の支柱29のブラケット29ｂに枢支されたサーボシリンダ35のシリンダロッド35ａがその先端を揺動部材33に枢着して同サーボシリンダ35の駆動で揺動部材33が揺動するようになっている。
【００３１】
揺動部材33の基端側にモータ36が設けられ、先端側にグラインダ37が軸支されてモータ36の駆動軸に嵌着されたスプロケットとグラインダ37と一体のスプロケットとの間にチェーン38が架渡されており、モータ36の駆動で揺動部材33の先端に設けられたグラインダ37が回転するようになっている。
【００３２】
なお揺動部材33は幾らか上下に昇降可能であり、昇降用モータ39の駆動によりグラインダ駆動機構とともに昇降してグラインダ37の上下位置を調整することができる。
【００３３】
したがって上下リム３，４に水平姿勢で保持され回転するタイヤ２に対して所要の高さ位置にグラインダ37を設定し、サーボシリンダー35により揺動部材33を揺動して回転するグラインダ37をタイヤ２の所要箇所にあてがい切削しユニフォミティ修正を行うことができる。
【００３４】
この上側のグラインダ機構32は水平姿勢のタイヤ２の上半部を受持ち、下側に対称的に設けられたグラインダ機構32がタイヤ２の下半部を受持つことになる。上下一対のグラインダ機構32は、左右の移送ラインそれぞれに設けられている。
【００３５】
移送コンベア20における上記測定ブロック22の次段の搬送ブロック23は、傾斜したローラコンベアであり、タイヤ２等は自重により搬送される。
その下流端近傍所定位置に出没自在のストッパー23ａが設けられている。
【００３６】
以上の移送コンベア20の下流側には、振分けコンベア50が左右の移送コンベア20，20に連続するように左右幅方向に長く配設されており、左右の移送コンベア20，20の延長にあたるローラコンベア51，51と、両ローラコンベア51，51間に挟まれたローラコンベア52の３列のローラコンベアが傾斜してタイヤ２を自重により下流側に搬送するようになっている。
【００３７】
かかるローラコンベア51，52，51の各ローラ間を昇降して出没自在の複数のロープが左右方向に亘って架渡されてロープコンベア53を構成している。
したがって移送コンベア20から搬送されてきたタイヤ２は、ロープコンベア53が下降状態のままであればローラコンベア51を直線的に搬送されて搬出されるが、適当なタイミングでロープコンベア53が上昇すると、タイヤをロープコンベア53が支持することになり、よってロープコンベア53の回動によりタイヤ２を左右に移動することができる。
【００３８】
適当に移動した処で、ロープコンベア53を下降するとローラコンベア52，51のいずれかに移載され、同移載されたローラコンベア52，51により搬出される。
またロープコンベア53によるタイヤ２の左右方向のいずれか一方への移動を端部を越えて行うと、左右いずれかの方向へ搬出することができる。
したがって図１に矢印で示すように振分けコンベア50においてタイヤ２を５つの場所に振り分けて搬出することができる。
【００３９】
以上がタイヤユニフォミティ測定修正装置１の全体の概略構造であり、その他本タイヤユニフォミティ測定修正装置１には、リム３，４を自動的に交換するリム交換装置が設けられている。
【００４０】
ストックコンベア10から搬入されたタイヤ２は、まずタイヤ識別装置11においてバーコードの読み取りによりタイヤ２が識別されるとともにビード部にシリコンうすめ液が塗布され、振分け装置12に移動され、識別不能のタイヤや所定サイズ以外のタイヤは前方に落下されて排出され、それ以外のタイヤはその識別されたサイズに応じて左右いずれかに振り分けられる。
なお左右の測定ブロックで同じ種類のタイヤがユニフォミティ測定される場合は、搬入されてくるタイヤを順次交互に左右に振り分ければよい。
【００４１】
振り分けられたタイヤ２は、カーブローラコンベア14により方向を変えて移送コンベア20のセンタリングブロック21に入り、左右に一対のセンタリングアーム21ｃ，21ｃによりセンタリングされ、ストッパー21ｂ，21ｂにより所定のタイミングで測定ブロック22に移送される。
【００４２】
測定ブロック22では前後左右の位置決めアーム22ａによりタイヤ２は位置決めされ、下方に位置した下側リム軸26を上昇し、上端に装着された下リム４がタイヤ２のビード部を支持してタイヤ２を持ち上げ、上方で待っている上側リム軸25に装着された上リム３がタイヤ２のビード部を受け、上下リム３，４は係合し、タイヤ２は所定高さ（回転ドラム42と同じ高さ）で保持される。
そしてタイヤ内部に空気を供給して所定内圧とする。
【００４３】
油圧シリンダ43を駆動して回転ドラム42を移動し、タイヤ２に所定圧力で押圧する。
一方のサーボモータ31の駆動で、所定の上側リム軸25を回転してタイヤ２を回転させる。
回転ドラム42はともに回転する。
最初数回転程ならし回転を行ったのち、ユニフォミティ測定修正制御に入る。
【００４４】
以下タイヤの半径方向の力の変動の大きさであるＲＦＶの測定修正制御について説明する。
タイヤ半径方向の力ＲＦを測定し、回転回数に対するＲＦの変化をグラフに表すと図７のような波形を示す。
ＲＦは、回転ドラム42の押しつけでＲＦが上昇し、所定押圧力を境に上下に変動して回転周期で波形をなす。
【００４５】
この変動する波形部分を拡大した図が図８である。
タイヤ１回転で測定されるＲＦの波形の振幅がＲＦＶであり、回転回数毎に測定される。
測定したＲＦＶが所定の目標ＲＦＶより大きい場合にグラインダ機構により研削して図８にハッチングで示した波の頂上部分を削り取って目標ＲＦＶに近づける修正を行うことになる。
【００４６】
このＲＦＶの測定修正制御の制御手順を図９にフローチャートで示し説明する。
前記ならし回転後、まず１回転目でＲＦＶを測定し（ステップ１）、同測定値から修正が必要か否かが判別される（ステップ２）。
ＲＦＶの測定値を目標ＲＦＶと比較して大きい場合に修正を必要と判別される。
【００４７】
修正が不要の場合は、本制御を終了する。
修正が必要と判別されると、ステップ３に進みグラインダ機構による研削の切り込み量を決定し、ステップ４の測定修正作業に入る。
決定された切り込み量に従って研削が行われると同時に回転ドラム42の押しつけのままＲＦＶの測定が行われる。
【００４８】
この測定修正作業は、タイヤの10回転に亘って繰り返し実行され、１回転につき１個のＲＦＶが10個測定される。
この回転回数ごとのＲＦＶの測定値をプロットした例を図１０に示す。
図１０は横軸が回転回数で縦軸がＲＦＶである。
【００４９】
回転回数が10回までの10個ＲＦＶの測定値をプロットすると当該タイヤの研削に対する特性を凡そ解析することができる。
そこで10回転後ステップ５からステップ６に進むと、回転ドラム42を当該タイヤ２から離し、次のステップ７で10個のＲＦＶの測定値に基づき最小２乗法により回帰直線を算出する。
【００５０】
図１０に示すように回帰直線は、その傾きがタイヤ１回転につき研削によりどれだけＲＦＶが減少するかすなわちタイヤの修正特性を表している。
図１０では３本のタイヤの例▲１▼，▲２▼，▲３▼が表示されており、回帰直線の一番傾きが大きい例▲１▼が修正の効果が大きい修正特性を持つタイヤである。
【００５１】
そして次のステップ８で該回帰直線より修正終了時期に相当する修正終了回転回数を予測する。
すなわち図10を参照して回帰直線が目標ＲＦＶと交わる点を算出して同点の近傍の回転回数を修正終了回転回数とする。
例えば図１０の例▲１▼の場合は、回転回数が25回が修正終了回転回数として予測できる。
【００５２】
こうして修正終了回転回数が予測されると、ステップ９で回転ドラム42が離れたタイヤ２について研削のみの予測修正作業に入る。
予測修正作業は回転回数が前記予測した修正終了回転回数に達するまで（ステップ10）、繰り返し実行される。
【００５３】
その後回転ドラム42を再び当該タイヤ２に押しつけて（ステップ11）、確認のためＲＦＶの測定を行う（ステップ12）。
ＲＦＶの測定値は、目標ＲＦＶに近似しているはずである。
【００５４】
以上のようにタイヤ２のＲＦＶの修正中常に回転ドラム42をタイヤ２に押しつけて測定を行っているわではなく、回転回数が10回を越えた後は修正のみを行う予測修正（ステップ９）に入るので、予測修正中は回転ドラム42は当該タイヤ２から離れ解放されるので、他方のラインに移動して他のタイヤのユニフォミティ測定に使用することができる。
したがって２ラインのタイヤユニフォミティ測定修正装置１の全体の作業効率を向上させることができる。
【００５５】
こうしてＲＦＶの測定修正のほかＬＦＶ等の測定修正を終えると、最終的な確認測定の結果タイヤの評価がなされる。
ユニフォミティ測定のうち特にＲＦＶの最大値を示したタイヤ個所には、マーキング装置27によりマークが付される。
サーボモータ31の駆動制御によりＲＦＶの最大値を示したタイヤ個所が所定位置（例えば最下流側）に回転したときにタイヤ２の回転が停止されるようにしてマーキング装置27が指定された位置にマークを付すことができるようになっている。
【００５６】
測定が終了すると回転ドラム42は元に戻り、タイヤ２の内圧も抜かれ、下側リム軸26が下降して測定ブロック22のローラ上にタイヤ２を載置し、搬送ブロック23に移送する。
搬送ブロック23のローラを搬送したタイヤ２は、振分けコンベア50に移り、同振分けコンベア50において前記ユニフォミティ測定による評価に従って５つの排出個所のいずれかから排出される。
【００５７】
以上の実施の形態では前記したようにＲＦＶの測定修正制御において、図９のフローチャートのステップ４でタイヤごとに測定修正作業をして、その測定値から回帰直線を求め予測修正作業を行っていたが、同じ種類のタイヤが連続して搬入されてくる場合では最初の数本について測定修正作業を実施して回帰直線のデータを比較してあまり大差がないようならばその平均的な回帰直線を以後のタイヤに適用して測定修正作業を省略して初めから予測修正作業に入ることも可能である。
【００５８】
このようにすることで益々回転ドラム42が１本のタイヤ２に関与する時間が短縮されて必要な時に必要なラインにすぐに移動してユニフォミティ測定を行うことができ、一層の作業効率の向上を図ることが可能である。
なお高い品質が要求されるタイヤについては、タイヤごとに測定修正作業と予測修正作業とを一連の作業として行うことが望ましい。
【００５９】
またタイヤによって測定修正作業より回帰直線を算出したときに、同回帰直線の傾きが極めて小さい（水平に近い）場合は、徒に予測修正時間が長くなるので、かかるタイヤは品質不良として修正を行わず搬出することができ、全体としての作業効率を低下させるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るタイヤユニフォミティ測定修正装置の一部省略した平面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】測定ブロックの下流側から見た正面図である。
【図４】測定ブロックの部分的に省略した斜視図である。
【図５】グラインダ機構を示す側面図である。
【図６】同平面図である。
【図７】回転回数に対するタイヤの半径方向の力ＲＦの変化を示す図である。
【図８】同一部拡大図である。
【図９】ＲＦＶ測定修正制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図１０】回転回数に対するタイヤの半径方向の力の変動の大きさＲＦＶの変化を示す図である。
【符号の説明】
１…タイヤユニフォミティ測定修正装置、２…タイヤ、３…上リム、４…下リム、５…パレット、
10…ストックコンベア、11…タイヤ識別装置、12…振分け装置、13…落下口、14…カーブローラコンベア、
20…移送コンベア、21…センタリングブロック、22…測定ブロック、23…搬送ブロック、
25…上側リム軸、26…下側リム軸、27…マーキング装置、29…支柱、
30…支持フレーム、31…サーボモータ、32…グラインダー機構、33…揺動部材、34…支軸、35…サーボシリンダ、36…モータ、37…グラインダー、38…チェーン、39…昇降用モータ、
40…レール、41…矩形枠体、42…回転ドラム、43…油圧シリンダ、45…ロードセル、
50…振分けコンベア、51，52…ローラコンベア、53…ロープコンベア。
【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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【図９】
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【図１０】
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