CN112238634A - 边缘检测装置及充气轮胎的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供边缘检测装置及充气轮胎的制造方法，边缘检测装置(22)能够检测片材(26)的边缘(36)的位置。边缘检测装置(22)具有：线照相机(38)，其拍摄复合片材(24)的宽度方向的图像，该复合片材(24)通过贴合至少两张片材(26)而构成，该至少两张片材(26)的边缘(36)的位置在宽度方向上错开；一对照明部(40)，其向复合片材(24)照射光。在复合片材24的长度方向上，一对照明部40隔着线照相机(38)配置，向一个照明部(40)的光所照射的部分，照射另一个照明部(40)的光。在线照相机(38)的视场中包含位于一张片材(26)上的另一张片材(26)的边缘(36)。

Description

边缘检测装置及充气轮胎的制造方法
技术领域
本发明涉及边缘检测装置。详细地说，本发明涉及一种边缘检测装置，其在通过贴合至少两张片材而构成的复合片材中，检测位于一张片材上的另一张片材的边缘，所述至少两张片材的边缘的位置在宽度方向上错开。本发明还涉及包含内衬层和胎圈包布的充气轮胎的制造方法。
背景技术
图12表示轮胎2的胎圈部4。在该胎圈部4中，与轮辋的凸缘接触的边口8位于胎圈6的轴向外侧。边口8由交联橡胶构成。与轮辋座接触的胎圈包布10位于胎圈6的径向内侧。胎圈包布10由布和浸渍在该布中的橡胶构成。形成轮胎2的内表面的内衬层12位于胎圈6的轴向内侧。内衬层12由交联橡胶构成。隔离层16位于内衬层12和胎体14之间。隔离层16由交联橡胶构成。
虽然没有详细说明，但在轮胎2的制造中，组合胎圈6、胎体14等部件而形成未硫化状态的轮胎(以下也称为生胎。)。通过对该生胎进行硫化，得到轮胎2。
在生胎的成型中，将成型为片状的胎圈包布10、内衬层12及隔离层16组合而准备复合片材(以下也称为复合衬片)。
图13示出了复合衬片18的截面。在图13中，左右方向是复合衬片18的宽度方向。垂直于纸面的方向是该复合衬片18的长度方向。
图13所示的复合衬片18由一对胎圈包布10、内衬层12以及隔离层16构成。在该复合衬片18中，内衬层12的宽度比隔离层16的宽度窄，内衬层12整体层叠于隔离层16。一对胎圈包布10分别层叠于从内衬层12向宽度方向外侧突出的隔离层16。
图14表示复合衬片18的成型方法的一个例子。如该图14所示，将内衬层12贴合于隔离层16，将胎圈包布10贴合于从内衬层12突出的隔离层16。隔离层16、内衬层12以及一对胎圈包布10通过辊20压接。由此，得到复合衬片18。
隔离层16、内衬层12以及胎圈包布10的边缘在复合衬片18中的位置影响图12所示的轮胎2的截面中的各部件的边缘的位置。因此，正在进行能够掌握片材的宽度以及片材的边缘位置的装置的开发(例如，下述专利文献1)。
例如，在下述专利文献2中记载了一种充气轮胎的制造方法，该充气轮胎的制造方法包括复合衬片形成工序，该复合衬片形成工序形成复合衬片，该复合衬片是由接合有内衬层和隔离层的未硫化的片状内衬和片状胎圈包布复合而成。所述复合衬片形成工序包括在所述片状内衬的轮胎轴向两侧缘部拼接片状胎圈包布的接合步骤。
专利文献1：日本特开2001-201335号公报
专利文献2：日本特开2015-541号公报
发明内容
轮胎2的部件所使用的橡胶含有炭黑。因此，构成轮胎2的各部件的颜色为黑色。由于相同黑色的片材被层叠，因此并不容易检测片材的边缘。
如果片材具有一定的厚度，则例如可以通过使用位移传感器来检测片材的边缘。但是，从轻量化的观点出发，在采用薄片材作为轮胎2的部件的情况下，难以利用位移传感器检测边缘。
另外，上述专利文献2没有对将片状胎圈包布和片状内衬高精度地重叠的情况进行研究。
本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，其目的在于提供一种能够检测片材的边缘位置的边缘检测装置。此外，本发明的目的在于提供一种充气轮胎的制造方法，其能够形成将片状胎圈包布和片状内衬高精度地重叠而成的复合衬片。
本发明的一个方式的边缘检测装置在通过贴合至少两张片材而构成的复合片材中，检测位于一张片材上的另一张片材的边缘，所述至少两张片材的边缘的位置在宽度方向上错开，所述边缘检测装置具有：线照相机，其拍摄所述复合片材的宽度方向的图像；以及一对照明部，其向所述复合片材照射光。在所述复合片材的长度方向上，所述一对照明部隔着所述线照相机配置，向一个照明部的光所照射的部分照射另一个照明部的光。在所述线照相机的视场中包含位于一张片材上的另外一张片材的边缘。
优选地，在该边缘检测装置中，所述线照相机拍摄位于其正下方的复合片材的宽度方向的图像。
优选地，在该边缘检测装置中，所述一个照明部的光的朝向相对于所述线照相机的光轴所成的角度与所述另一个照明部的光的朝向相对于所述线照相机的光轴所成的角度相同。
优选地，所述边缘检测装置具有用于在所述复合片材的长度方向上输送所述复合片材的输送单元。
本发明的一个方式为充气轮胎的制造方法，该充气轮胎包含内衬和配置在所述内衬的轮胎轴向的两端部的一对胎圈包布，所述充气轮胎的制造方法包含形成复合衬片的复合衬片形成工序，所述复合衬片由未硫化的片状内衬和未硫化的一对片状胎圈包布复合而成，所述复合衬片形成工序包含：内衬形成步骤，使第一橡胶片材与宽度比所述第一橡胶片材宽的第二橡胶片材重合而形成所述片状内衬；检测步骤，检测所述第一橡胶片材的两端；以及粘贴步骤，基于检测出的所述第一橡胶片材的两端的位置，将所述片状内衬与各所述片状胎圈包布粘贴起来。
优选地，在该充气轮胎的制造方法中，在所述检测步骤中，使用了用于拍摄所述第一橡胶片材的两端的拍摄单元。
优选地，在该充气轮胎的制造方法中，所述片状内衬的所述第二橡胶片材延伸到比所述第一橡胶片材的两端靠外侧的位置。
优选地，在该充气轮胎的制造方法中，在所述粘贴步骤中，所述第二橡胶片材与各所述片状胎圈包布在比所述第一橡胶片材的两端靠外侧的位置重合。
发明效果
本发明的边缘检测装置能够检测片材的边缘位置。该边缘检测装置能够有助于制造高品质轮胎。在本发明的充气轮胎的制造方法中，基于在检测步骤中检测出的第一橡胶片材的两端，对片状内衬与一对片状胎圈包布的重合位置进行定位。由此，本发明的充气轮胎的制造方法能够高精度地形成将所述片状内衬与所述各片状胎圈包布复合而成的复合衬片。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的边缘检测装置的概要的主视图。
图2是边缘检测装置的俯视图。
图3是由边缘检测装置拍摄到的图像。
图4是表示通过本发明的制造方法形成的充气轮胎的一例的右半部分的剖视图。
图5是复合衬片的剖视图。
图6的(a)是概念性地表示内衬形成步骤的侧视图，图6的(b)是片状内衬的剖视图。
图7是概念性地表示检测步骤及粘贴步骤的立体图。
图8的(a)是概念性地表示片状胎圈包布的输送状态的俯视图，图8的(b)是图8的(a)的A-A线剖视图。
图9的(a)是概念性地表示复合衬片卷绕工序的剖视图，图9的(b)是概念性地表示胎体帘布层卷绕工序及胎圈芯安装工序的剖视图，图9的(c)是概念性地表示成型工序的剖视图。
图10是表示制造装置的变形例的立体图。
图11的(a)是表示通过本实施方式的制造方法制造的复合衬片的精度的图表，图11的(b)是表示通过比较例的制造方法制造的复合衬片的精度的图表。
图12是表示轮胎的胎圈部的剖视图。
图13是表示由多个片材构成的复合片材的剖视图。
图14是说明现有的复合片材的成型方法的立体图。
标号说明
2：轮胎；4：胎圈部；10：胎圈包布；12：内衬层；16：隔离层；18：复合衬片；22、222：检测装置；24：复合片材；26：片材；28：第一片材；30：第二片材；32：第一片材28的边缘；34：第二片材30的边缘；36：片材26的边缘；38、238：线照相机；40、240：照明部；42、242：控制单元；44、244：第一照明部；46、246：第二照明部；50：分析单元；52：输送单元；101：充气轮胎；111N：片状内衬；112N：片状胎圈包布；113：复合衬片；114：第一橡胶片材；115：第二橡胶片材；114e：第一橡胶片材114的端；S1：复合衬片形成工序；s1：内衬形成步骤；s2：输出步骤；s3：粘贴步骤。
具体实施方式
以下，一边适当地参照附图，一边根据优选的实施方式详细说明本发明。
【第一实施方式：边缘检测装置】
图1及图2表示本发明的一个实施方式的边缘检测装置22的概要。该边缘检测装置22是用于在通过贴合至少两张片材而构成的复合片材24中，检测位于一张片材上的另一张片材的边缘的装置，所述至少两张片材的边缘的位置在宽度方向上错开。
在图1中，左右方向是复合片材24的长度方向。垂直于纸面的方向是复合片材24的宽度方向。在图2中，左右方向是复合片材24的长度方向，上下方向是复合片材24的宽度方向。
【复合片材24】
图1及图2所示的复合片材24由宽度不同的两张片材26构成。在该复合片材24中，窄幅的第一片材28层叠在宽幅的第二片材30上。
如图2所示，在该复合片材24中，在宽度方向上，第一片材28的边缘32位于第二片材30的边缘34的内侧。换言之，该第一片材28的边缘32配置成从第二片材30的边缘34向宽度方向内侧偏移。该复合片材24通过贴合两张片材26而构成，第一片材28的边缘32位于第二片材30上，所述两张片材26的边缘36的位置在宽度方向上错开。
形成复合片材24的片材26通过在压延辊等成型机中将未硫化状态的橡胶加工成片状而得到。形成该复合片材24的片材26可以是由并列的多个帘线和覆盖这些帘线的橡胶构成的涂有橡胶的帘线部件(未图示)。
未硫化状态的橡胶(以下也称为未硫化橡胶)使用班伯里密炼机等混炼机将基材橡胶及化学品混合而得到。作为该基材橡胶，可以例示天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、乙丙橡胶(EPDM)、氯丁二烯橡胶(CR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)及丁基橡胶(IIR)。作为化学品，可以例示炭黑或二氧化硅那样的增强剂、芳香油等那样的增塑剂、氧化锌等那样的填充剂、硬脂酸那样的润滑剂、防老剂、加工助剂、硫及硫化促进剂。基材橡胶及化学品的选定、所选定的化学品的含量等根据该橡胶所适用的构成要素的规格适当地决定。
在图1和图2所示的复合片材24中，第一片材28是图13所示的复合衬片18中的内衬层12。第二片材30是该图13所示的复合衬片18中的隔离层16。通过在从第一片材28露出的第二片材30上贴合作为第三片材的胎圈包布10，从而得到图4所示的复合衬片18。在作为隔离层16的宽幅的第二片材30上贴合作为内衬层12的窄幅的第一片材28而得到的复合片材24也被称为内衬。复合衬片18是在内衬上贴合胎圈包布10而得到的复合片材。
在该复合片材24中，第一片材28和第二片材30具有相同的颜色。用于第一片材28的未硫化橡胶以及用于第二片材30的未硫化橡胶包括炭黑。第一片材28及第二片材30的颜色为黑色。
【边缘检测装置22】
边缘检测装置22成为轮胎2的生产线(也称为制造装置)的一部分。虽然未图示，但在该生产线中，边缘检测装置22位于将第一片材28与第二片材30贴合而成型复合片材24的成型机的下游侧。该边缘检测装置22位于将两片第三片材贴合于该复合片材24而成型出图4所示的复合衬片18的成型机的上游侧。在图1和图2中，纸面的左侧是该边缘检测装置22的上游侧，纸面的右侧是该边缘检测装置22的下游侧。
该边缘检测装置22(以下也称为装置22)具有线照相机38、一对照明部40和控制单元42。
线照相机38位于复合片材24的上方。在该装置22中，线照相机38拍摄位于其正下方的复合片材24的图像。线照相机38不像区域照相机那样是二维的，而是具备直线状排列的受光元件。该线照相机38拍摄复合片材24的宽度方向的图像。作为该线照相机38，例如可以举出KEYENCE公司制造的商品名“XG-X系列线相机”。
一对照明部40在复合片材24的长度方向上隔着线照相机38配置。各个照明部40向复合片材24照射光。在该装置22中，位于上游侧的照明部40是第一照明部44，位于下游侧的照明部40是第二照明部46。
作为照明部40可举出区域照明和线照明。从能够沿着宽度方向对复合片材24线状地均匀照射光的观点出发，优选线照明。作为该照明部40中使用的光源，优选使用能够照射指向性高的光的光源。作为这样的光源，可以举出LED光源。作为该装置22的照明部40，更优选为多个LED光源排列成直线状而成的线照明。
控制单元42例如由具有CPU等运算部、包含RAM及ROM的存储部等的微型计算机构成，通过运算部执行在存储部中存储的程序来发挥规定的功能。在该装置22中，线照相机38等的构成装置22的要素通过通信线缆48与控制单元42连接。虽然没有详细说明，但该控制单元42控制这些元件的动作。
在该装置22中，线照相机38拍摄复合片材24的宽度方向整体的图像。该线照相机38的视场包括位于第二片材30上的第一片材28的边缘32。
在该装置22中，位于线照相机38的两侧的照明部40对复合片材24照射光。向第一照明部44的光所照射的部分照射第二照明部46的光。也可以向第二照明部46的光所照射的部分照射第一照明部44的光。线照相机38拍摄两个照明部40的光所照射的部分的图像。
图3表示由该装置22的线照相机38拍摄到的图像的一部分。在该装置22中，拍摄反映了复合片材24的表面状态的图像，特别是反映了第一片材28和第二片材30的边界位置的对比度差的图像。因此，如图3所示，在该图像中清晰地显示出位于第二片材30上的第一片材28的边缘32。
在该装置22中，由线照相机38拍摄到的图像作为数据被输入到控制单元42。在该控制单元42中，通过预先存储在存储部中的用于图像处理的公知的程序来分析该数据。由此，检测沿复合片材24的长度方向延伸的第一片材28的边缘32的位置。在该装置22中，控制单元42具有作为对由线照相机38拍摄到的图像的数据进行分析的分析单元50的功能。该装置22具有对由线照相机38拍摄到的图像的数据进行分析的分析单元50。
在该装置22中，尽管第一片材28和第二片材30为同色且呈现黑色，但在线照相机38拍摄到的图像中，清晰地显示出位于第二片材30上的第一片材28的边缘32。基于显示出该边缘36的图像，来检测片材26的边缘36的位置。
如上所述，在位于下游侧的成型机中，在复合片材24上贴合两片第三片材而形成图5所示的复合衬片18。通过将检测出的边缘36的位置数据反映在用于形成该复合衬片18的动作程序中，成型机能够将第三片材正确地粘贴在正确的位置。该装置22基于检测出的边缘36的位置数据，还能够确认层叠于第二片材30的第一片材28的宽度。该装置22能够有助于制造高品质的轮胎2。
在图1中，虚线AL是线照相机38的光轴。该光轴AL相对于复合片材24的长度方向垂直地延伸。实线L1是第一照明部44的光的朝向，实线L2是第二照明部46的光的朝向。该照明部40的光的朝向通过照明部40相对于复合片材24的朝向来调整。
在图1中，角度α是第一照明部44的光的朝向L1相对于线照相机38的光轴AL所成的角度。角度β是第二照明部46的光的朝向L2相对于线照相机38的光轴AL所成的角度。
在该装置22中，第一照明部44的光的朝向L1相对于线照相机38的光轴AL所成的角度α与第二照明部46的光的朝向L2相对于线照相机38的光轴AL所成的角度β相同。在该装置22中，由于拍摄到反映复合片材24的表面状态的图像，因此位于第二片材30上的第一片材28的边缘32被更清晰地显示出。由于获得了更清晰地显示边缘36的图像，因此该装置22能够可靠地检测片材26的边缘36的位置。从该观点出发，在该装置22中，优选为，第一照明部44的光的朝向L1相对于线照相机38的光轴AL所成的角度α与第二照明部46的光的朝向L2相对于线照相机38的光轴AL所成的角度β相同。另外，在该装置22中，在角度α与角度β之差处于-3°以上且3°以下的范围内的情况下，判断为角度α与角度β相同。
在该装置22中，从得到更清晰地显示出边缘36的图像的观点出发，第一照明部44的光的朝向L1相对于线照相机38的光轴AL所成的角度α优选为30°以上，且优选为60°以下。从同样的观点出发，第二照明部46的光的朝向L2相对于线照相机38的光轴AL所成的角度β优选为30°以上，且优选为60°以下。在该装置22中，更优选为，第一照明部44的光的朝向L1相对于线照相机38的光轴AL所成的角度α为30°以上且60°以下，第二照明部46的光的朝向L2相对于线照相机38的光轴AL所成的角度β为30°以上且60°以下，并且角度α和角度β相同。
该装置22能够具有沿复合片材24的长度方向输送复合片材24的输送单元52。具有输送单元52的装置22在输送复合片材24的同时，能够连续或断续地拍摄该复合片材24的宽度方向的图像。该装置22能够遍及复合片材24的整个长度方向地检测片材26的边缘36的位置。该装置22有助于制造高品质的轮胎2。从该观点出发，该装置22优选具有沿复合片材24的长度方向输送复合片材24的输送单元52。
在图1和图2所示的装置22中，使用辊式输送机作为输送单元52。在该装置22中，输送单元52不限于辊式输送机。例如，也可以将带式输送机用作输送单元52。
如上所述，本发明的边缘检测装置22能够检测片材26的边缘36的位置。该边缘检测装置22能够有助于制造高品质的轮胎2。
【第二实施方式：充气轮胎的制造方法】
图4是表示通过本发明的制造方法形成的充气轮胎(以下有时简称为“轮胎”)101的一个实施例的剖视图。图4中示出了例如乘用车用的轮胎101。本发明也能够适用于机动二轮车用或重载用等其他类别的轮胎。
如图4所示，本实施方式的轮胎101具有胎体106、非透气性的内衬111和防止轮辋偏移用的胎圈包布112。
本实施方式的胎体106从胎面部102经过胎侧部103到达胎圈部104的胎圈芯105。胎体106例如由排列有胎体帘线而成的一张胎体帘布层106A构成。在本实施方式中，胎体帘布层106A包括在两侧的胎圈芯105之间延伸的主体部106a、以及与主体部106a相连并绕着胎圈芯105从轮胎轴向内侧向外侧折返的一对折返部106b。另外，胎体106并不限定于这样的方式，可以采用各种公知的方式。
在胎体106的轮胎径向外侧配置有例如包含带束层107a或冠带层107b的胎面加强层107以及形成胎面部102的外表面的胎面橡胶102G。在主体部106a和折返部106b之间配置有由硬质橡胶构成的胎圈三角胶108。胎面加强层107、胎面橡胶102G以及胎圈三角胶108可采用各种公知的方式。
内衬111例如配置在胎体106的轮胎径向内侧，形成轮胎101的内腔面101S。在本实施方式中，内衬111由沿着内腔面101S的内层部111a(也称为内衬层。)和配置在内层部111a的外侧的外层部111b(也称为隔离层。)的双层结构而形成。
内层部111a例如由非透气性的丁基橡胶系的第一橡胶G1构成。在本实施方式中，第一橡胶G1采用丁基橡胶、作为其衍生物的卤化丁基橡胶、以及在橡胶成分中含有60质量％以上的丁基橡胶或卤化丁基橡胶的混合橡胶。在混合橡胶的情况下，作为剩余部分橡胶，优选NR(天然橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、BR(丁二烯橡胶)、IR(异戊二烯橡胶)等二烯系橡胶。
外层部111b例如由粘接性优异的NR系的第二橡胶G2构成。这样的外层部111b能够提高内层部111a与胎体106间的粘接强度。在本实施方式中，第二橡胶G2采用NR以及在橡胶成分中含有60质量％以上丁基橡胶或卤化丁基橡胶的混合橡胶。另外，在混合橡胶的情况下，作为剩余部分橡胶，优选SBR、BR、IR等二烯系橡胶。
胎圈包布112例如是通过纤维材料加强的橡胶片状的部件。在本实施方式中，胎圈包布112形成为对由芳族聚酰胺、尼龙、人造丝等有机纤维构成的帆布进行橡胶包覆而成的帆布胎圈包布。另外，胎圈包布112并不限定于这样的方式，例如也可以是橡胶包覆帘线排列体而成的公知结构。
胎圈包布112例如包括基部112a、内侧部112b和外侧部112c而形成。在本实施方式中，基部112a沿着胎圈底面104S延伸。在本实施方式中，内侧部112b向基部112a的轮胎轴向内侧弯折，沿着内腔面101S延伸。在本实施方式中，内侧部112b的外端与内衬111的内层部111a的内端对接。在本实施方式中，外侧部112c向基部112a的轮胎轴向外侧弯折并沿着折返部106b延伸。
接着，对轮胎101的制造方法进行说明。在本实施方式的制造方法中，如图5所示，包括形成复合衬片113的复合衬片形成工序S1。复合衬片113通过将未硫化的片状内衬111N与未硫化的一对片状胎圈包布112N、112N复合而得到。
在本实施方式中，复合衬片形成工序S1包括内衬形成步骤s1、检测步骤s2以及粘贴步骤s3。
如图6的(a)所示，在内衬形成步骤s1中，使第一橡胶片材114与宽度比第一橡胶片材114宽的第二橡胶片材115重合而形成片状内衬111N。第一橡胶片材114例如通过利用公知的压延单元116压延第一橡胶G1而得到。第二橡胶片材115例如通过利用公知的压延单元116压延第二橡胶G2而得到。
在本实施方式中，第一橡胶片材114和第二橡胶片材115在公知结构的输送辊117上重合，由此形成片状内衬111N。如图6的(b)所示，片状内衬111N包括第二橡胶片材115从第一橡胶片材114突出的突出部118。在本实施方式中，突出部118配置在第二橡胶片材115的宽度方向的两端侧。
另外，片状内衬111N例如通过公知结构的冷却鼓119而被冷却。冷却后的片状内衬111N例如可以暂时卷绕成辊状后，输送至接下来的检测步骤s2，也可以保持片状地输送至检测步骤s2。
接着，进行检测步骤s2及粘贴步骤s3。在检测步骤s2中，检测片状内衬111N的第一橡胶片材114的两端114e、114e。在粘贴步骤s3中，基于检测出的两端114e、114e的位置，在片状内衬111N上粘贴片状胎圈包布112N而形成复合衬片113。图7是概念性地表示检测步骤s2及粘贴步骤s3的立体图。如图7所示，在本实施方式中，片状内衬111N以第二橡胶片材115位于下侧、第一橡胶片材114位于上侧的状态，由公知的输送机120输送。另外，在输送方向的下游F侧配置有公知的成型鼓132(图6的(a)所示)。由输送机120输送来的复合衬片113卷绕于成型鼓132。
在本说明书中，片状内衬111N的输送方向(长度方向)用箭头Y表示。另外，与箭头Y垂直的铅直(上下)方向由箭头Z表示。此外，与箭头Y和箭头Z垂直的片状内衬111N的宽度方向由箭头X表示。宽度方向X例如是水平方向。
在本实施方式的检测步骤s2和粘贴步骤s3中，使用检测第一橡胶片材114的两端114e(图6的(b)所示)的检测装置121以及粘贴片状内衬111N和片状胎圈包布112N的粘贴装置122。检测装置121及粘贴装置122构成轮胎101的制造装置133的一部分。轮胎101的制造装置133具有检测装置121及粘贴装置122。
检测装置121例如包括拍摄单元123和控制单元124。
拍摄单元123例如拍摄第一橡胶片材114的两端114e、114e，取得其图像数据，并将与两端114e、114e的位置对应的电信号输出到控制单元124。作为这样的拍摄单元123，例如优选照相机或摄像机，特别优选株式会社KEYENCE公司制的图层处理***(XG-X系列)的线扫描照相机等的CCD照相机。上述CCD照相机能够利用橡胶片材的重叠的影子高精度地检测配置在黑色的第二橡胶片材115上的黑色的第一橡胶片材114的两端114e、114e的位置。在本实施方式中，拍摄单元123包括两台CCD照相机。这些CCD照相机在宽度方向X上分隔开配置。另外，检测装置121也可以代替拍摄单元123而包括激光位移计等公知的距离测定单元(省略图示)，由距离测定单元检测两端114e、114e。
控制单元124基于来自拍摄单元123的电信号，控制粘贴装置122。由此，能够高精度地粘贴片状内衬111N和片状胎圈包布112N。
控制单元124例如包括由CPU(中央运算装置)构成的运算部、预先存储有控制步骤和程序的存储部、以及从存储部读入控制步骤的作业用存储器(省略图示)。控制单元124也可以设置有用于显示处理结果等的显示部、用于供作业者操作的操作部。作为这样的控制单元124，例如优选为公知的可编程定序器、微型计算机、个人计算机等。
在本实施方式中，粘贴装置122包括敷贴器125和按压辊126。
敷贴器125用于向输送机120上的片状内衬111N供给片状胎圈包布112N。敷贴器125例如包括将片状胎圈包布112N引导到输送机120上的引导部127和使引导部127移动的移动工具128。敷贴器125例如包括未图示的输送辊，由此输送引导部127上的片状胎圈包布112N。
如图8的(a)和(b)所示，引导部127例如包括载置片127a、第一立起片127b和第二立起片127c。在本实施方式中，载置片127a载置有片状胎圈包布112N。在本实施方式中，第一立起片127b从载置片127a的宽度方向X的一端立起。在本实施方式中，第二立起片127c从载置片127a的宽度方向X的另外一端立起。载置片127a、第一立起片127b及第二立起片127c沿着输送方向Y延伸。这样的引导部127能够在不使片状胎圈包布112N从载置片127a脱落的情况下稳定地将片状胎圈包布112N引导到片状内衬111N上。在本实施方式中，第一立起片127b配置在片状内衬111N的宽度方向X的内侧，在本实施方式中，第二立起片127c配置在片状内衬111N的宽度方向X的外侧。
在本实施方式中，引导部127设置有引导片127d，该引导片127d从载置片127a的第一立起片127b侧朝向第二立起片127c侧向上方倾斜地延伸。载置片127a上的片状胎圈包布112N通过引导片127d的上侧，以被引导片127d支承的方式输送。因此，片状胎圈包布112N的宽度方向的一端以沿着载置片127a的靠第一立起片127b侧的一端的方式被定位。由此，能够高精度地确定片状胎圈包布112N的宽度方向X上的位置。
引导片127d例如具有比片状胎圈包布112N的宽度大的长度。在本实施方式中，引导片127d由棒状部件形成。
如图7所示，在本实施方式中，移动工具128由具有能够在宽度方向X上伸缩的杆部129a的公知结构的气缸机构129形成。在本实施方式的杆部129a上固定有引导部127。通过杆部129a的伸缩来决定引导部127的宽度方向X上的位置。杆部129a的伸缩量基于输入到控制单元124的来自拍摄单元123的所述电信号来决定。由此，被引导部127引导的片状胎圈包布112N的宽度方向X移动到规定的位置。因此，在本实施方式的制造方法中，能够高精度地制造复合衬片113。另外，移动工具128并不限定于这样的气缸机构，例如也可以具有滚珠丝杠机构或小齿轮齿条机构。
按压辊126例如用于将由引导部127引导来的片状胎圈包布112N按压并贴合在片状内衬111N上。本实施方式的按压辊126采用包括沿宽度方向X延伸的支承轴126a和可旋转地保持在支承轴126a上的辊部126b的公知结构。在本实施方式中，支承轴126a被固定在引导部127上的公知构造的移动单元130保持为能够沿三轴方向移动。利用这样的检测装置121和粘贴装置122，将一对片状胎圈包布112N在片状内衬111N的两侧高精度地粘贴于规定位置，从而形成复合衬片113。复合衬片113例如通过使片状胎圈包布112N与第一橡胶片材114的两端114e、114e对接而形成。
另外，例如，片状胎圈包布112N与片状内衬111N的重合位置从预先确定的规定位置大幅偏离而复合成的复合衬片113使轮胎101的均匀性等品质降低。因此，这样的复合衬片113需要重新进行粘贴步骤s3。另外，使用所述复合衬片113制造的轮胎101，例如除了均匀性变差之外，在轮胎101内还残留有空气，因此得废弃。这样，所述重合位置从规定的位置大幅偏离的复合衬片113会导致较大的制造损失。在本实施方式的充气轮胎的制造方法中，由于能够将所述重合位置粘贴在规定的位置上，因此能够抑制粘贴步骤s3的返工或轮胎101的废弃，因此能够抑制制造损失的产生。
在该制造方法中，在复合衬片形成工序S1之后进行复合衬片卷绕工序S2、胎体帘布层卷绕工序S3、胎圈芯安装工序S4以及成型工序S5。
如图9的(a)所示，在复合衬片卷绕工序S2中，例如将复合衬片113卷绕在公知结构的成型鼓132的外周面上。如图9的(b)所示，在胎体帘布层卷绕工序S3中，例如在复合衬片113的外侧卷绕片状的胎体帘布层106N，形成圆筒状的胎体层叠体M。在胎圈芯安装工序S4中，例如在胎体层叠体M的外周面上的两端侧设置由胎圈芯105和胎圈三角胶108构成的一对胎圈芯组装体K。如图9的(c)所示，在成型工序S5中，例如一边使胎圈芯组装体K、K之间接近，一边在该胎圈芯组装体K、K之间将胎体层叠体成型为环状。由此，胎体层叠体M的膨胀部分与预先在轮胎径向外侧待机的形成胎面橡胶102G和胎面加强层107的胎面环P接合，形成未硫化的生胎101a。复合衬片卷绕工序S2、胎体帘布层卷绕工序S3、胎圈芯安装工序S4以及成型工序S5采用以往的各种方法。
图10表示图7所示的制造装置133的变形例。在该制造装置201中，图1所示的边缘检测装置22被用作检测装置222。在使用该制造装置201的制造方法中，在检测步骤s2中，使用该检测装置222检测第一橡胶片材114的两端114e。
在该制造方法的说明中，第一橡胶片材114对应于所述第一片材28。第一橡胶片材114的端部114e对应于第一片材28的边缘32。第二橡胶片材115对应于第二片材30。
在该制造装置201中，除了检测装置222以外，具有与图7所示的制造装置133的结构相同的结构。除了检测装置222以外，标注相同的符号并省略其说明。
该检测装置222具有线照相机238、一对照明部240和控制单元242。线照相机238对应于图7所示的检测装置121的拍摄单元123。控制单元242对应于图7所示的检测装置121的控制单元124。
在该检测装置中，线照相机238拍摄与所述复合片材24对应的内衬111N的宽度方向整体的图像。该线照相机238的视场包括位于第二橡胶片材115上的第一橡胶片材114的两端114e。
在该检测装置222中，位于线照相机238的两侧的照明部240对内衬111N照射光。向第一照明部244的光所照射的部分照射第二照明部246的光。线照相机238拍摄两个照明部240的光照射的部分的图像。
在该检测装置222中，拍摄反映内衬111N的表面状态的图像，特别是反映第一橡胶片材114和第二橡胶片材115的边界位置的对比度差的图像。因此，尽管第一橡胶片材114和第二橡胶片材115为同色且呈现黑色，但在该图像中，位于第二橡胶片材115上的第一橡胶片材114的两端114e清晰地显示出。基于该图像，检测第一橡胶片材114的两端114e的位置。
在粘贴装置122中，载置片127a上的片状胎圈包布112N通过引导片127d的上侧，以被引导片127d支承的方式输送。因此，片状胎圈包布112N的宽度方向的一端以沿着载置片127a的靠第一立起片127b侧的一端的方式被定位。由此，能够高精度地确定片状胎圈包布112N的宽度方向X上的位置。
通过杆部129a的伸缩来决定引导部127的宽度方向X的位置。杆部129a的伸缩量基于输入到控制单元242的来自线照相机238的电信号来决定。由此，被引导部127引导的片状胎圈包布112N的宽度方向X移动到规定的位置。因此，本实施方式的制造方法能够高精度地制造复合衬片113。
在该制造方法中，利用检测装置222及粘贴装置122，将一对片状胎圈包布112N在片状内衬111N的两侧高精度地粘贴于规定的位置，形成复合衬片113。复合衬片113例如通过使片状胎圈包布112N与第一橡胶片材114的两端114e、114e对接而形成。
在该制造方法中，通过将检测出的第一橡胶片材114的两端114e、114e的位置数据反映到用于形成复合衬片113的动作程序中，从而将片状胎圈包布112N正确地粘贴在正确的位置。基于检测出的两端114e、114e的位置数据，也能够确认层叠在第二橡胶片材115上的第一橡胶片材114的宽度。在该制造方法中，制造高品质的轮胎2。而且，在该制造方法中，由于能够使所述重合位置粘贴在规定的位置，因此能够抑制粘贴步骤s3的返工或轮胎101的废弃。该制造方法能够抑制制造损失的产生。该制造方法能够稳定地制造高品质的轮胎101。
在该制造方法中，只要能够得到第一橡胶片材114的两端114e、114e的正确的位置数据即可，对用于检测第一橡胶片材114的两端114e、114e的图像进行拍摄的位置可以设定在粘贴片状胎圈包布112N的位置的上游侧，也可以设定在下游侧。在掌握了第一橡胶片材114的两端114e、114e的位置的基础上，从粘贴片状胎圈包布112N的观点出发，优选为，对用于检测第一橡胶片材114的两端114e、114e的图像进行拍摄的位置设定于比粘贴片状胎圈包布112N的位置靠上游侧的位置。
以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限于这些实施方式，能够变形为各种方式来实施。
【实施例】
以下通过实施例等进一步详细地说明本发明，但本发明不仅被限定为下述实施例。
为了确认本发明的效果，使用图7所示的检测装置及粘贴装置制造图5所示的复合衬片，测定出片状胎圈包布的实际的粘贴位置与预先确定的规定位置之差δ。所述复合衬片在实施例和比较例中均制造了5000张。另外，经过现有方法的复合衬片卷绕工序S2、胎体帘布层卷绕工序S3、胎圈芯安装工序S4及成型工序S5、以及公知的硫化工序，制造出含有上述复合衬片的充气轮胎。另外，比较例的复合衬片是通过作业人员的手工作业使片状内衬和片状胎圈包布重合而成的。复合衬片的通用规格如下所述。
第一片材橡胶：110000mm×500mm×1.0mm(长×宽×厚)
第二片材橡胶：110000mm×570mm×1.0mm(长×宽×厚)
胎圈包布橡胶：110000mm×45mm×0.8mm(长×宽×厚)
<工艺能力指数Cpk>
上述差δ的偏差范围(公差)设定为±5.0mm，算出工艺能力指数Cpk值。Cpk值通过下述式(1)求出。
Cpk值＝(1-K)×Cp (1)
Cp＝(U-L)/(6×σ)
K＝|(U+L)/2-μ|/(U-L)/2：偏度
U：上限标准(公差上限值)
L：下限标准(公差下限值)
σ：偏差的标准偏差
μ：偏差的平均值
结果是，Cpk值越大越好。另外，使用该测定结果表示差δ的比率的图表如图11所示。图11的(a)是本实施方式的制造方法的差δ的比率。图11的(b)是比较例的制造方法的差δ的比率。
<材料返回率·轮胎报废率>
基于在计算上述工艺能力指数时测定的差δ，通过复合衬片卷绕工序S2以后的检查，计算出返回到复合衬片形成工序的上述复合衬片的比率和在均匀性检查中不合格的充气轮胎的比率。结果以比率表示，数值越小越好。
表1中示出测试结果。
【表1】
实施例 比较例
工艺能力指数(Cpk) 1.195 0.948
材料返回率[％] 0 2.0
轮胎报废率[％] 0 0.12
作为测试的结果，确认了实施例的制造方法与比较例的制造方法相比能够高精度地制造复合衬片。另外，在实施例的制造方法中，如图11的(a)所示，差δ的总数被收纳在-2.0mm～3.0mm的范围内。进而，总数的约85％以上被控制在-2.0mm～2.0mm的范围内。另外，在比较例的制造方法中，如图11的(b)所示，差δ的总数为-4.0mm～5.0mm的范围内，与实施例相比差的范围较宽。另外，总数的约75％收纳在-2.0mm～2.0mm的范围内，比实施例小。另外，差δ的“-”表示片状胎圈包布的粘贴位置比预先确定的规定位置靠片状内衬的宽度方向的中央侧。
产业上的可利用性
以上说明的检测复合片材中的片材的边缘位置的技术也能够适用于其他轮胎用材料中的边缘位置的检测。

Claims (8)

1.一种边缘检测装置，其在通过贴合至少两张片材而构成的复合片材中，检测位于一张片材上的另一张片材的边缘，所述至少两张片材的边缘位置在宽度方向上错开，其中，
所述边缘检测装置具有：
线照相机，其拍摄所述复合片材的宽度方向的图像；以及
一对照明部，其向所述复合片材照射光，
在所述复合片材的长度方向上，所述一对照明部隔着所述线照相机配置，
向一个照明部的光所照射的部分照射另一个照明部的光，
在所述线照相机的视场中包含位于一张片材上的另一张片材的边缘。
2.根据权利要求1所述的边缘检测装置，其中，
所述线照相机拍摄位于其正下方的复合片材的宽度方向的图像。
3.根据权利要求1或2所述的边缘检测装置，其中，
所述一个照明部的光的朝向相对于所述线照相机的光轴所成的角度与所述另一个照明部的光的朝向相对于所述线照相机的光轴所成的角度相同。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的边缘检测装置，其中，
所述边缘检测装置具有在所述复合片材的长度方向上输送所述复合片材的输送单元。
5.一种充气轮胎的制造方法，该充气轮胎包含内衬、以及配置在所述内衬的轮胎轴向的两端部的一对胎圈包布，其中，
所述充气轮胎的制造方法包含形成复合衬片的复合衬片形成工序，所述复合衬片由未硫化的片状内衬和未硫化的一对片状胎圈包布复合而成，
所述复合衬片形成工序包含：
内衬形成步骤，使第一橡胶片材与宽度比所述第一橡胶片材宽的第二橡胶片材重合而形成所述片状内衬；
检测步骤，检测所述第一橡胶片材的两端；以及
粘贴步骤，基于检测出的所述第一橡胶片材的两端的位置，将所述片状内衬与各所述片状胎圈包布粘贴起来。
6.根据权利要求5所述的充气轮胎的制造方法，其中，
在所述检测步骤中，使用了用于拍摄所述第一橡胶片材的两端的拍摄单元。
7.根据权利要求5或6所述的充气轮胎的制造方法，其中，
所述片状内衬的所述第二橡胶片材延伸到比所述第一橡胶片材的两端靠外侧的位置。
8.根据权利要求7所述的充气轮胎的制造方法，其中，
在所述粘贴步骤中，所述第二橡胶片材与各所述片状胎圈包布在比所述第一橡胶片材的两端靠外侧的位置重合。
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