JP2010284841A

JP2010284841A - 生タイヤの良否判別方法および装置

Info

Publication number: JP2010284841A
Application number: JP2009139199A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Harada; 幸裕原田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2010-12-24
Anticipated expiration: 2029-06-10
Also published as: JP5455457B2

Abstract

【課題】生タイヤの段階でタイヤ構成部材の欠落を検出することにより、生産性およびエネルギー効率を向上させる。
【解決手段】測定した生タイヤの質量が基準値を含む許容範囲Ｒ内であるか否かを判別する際の基準値として、生タイヤの質量が許容範囲Ｒ内であると１個判別される毎に、直近の所定個数（ｎ個）の生タイヤ質量を基に求めた移動平均の値を用いるようにしたので、いずれかのタイヤ構成部材に欠落が生じると、生タイヤ質量の変化傾向に対する急激なずれとなって現れ、これにより、生タイヤの段階でタイヤ構成部材の欠落を容易に検出することができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、生タイヤの質量を測定することでその良否を判別するようにした良否判別方法および装置に関する。

従来の生タイヤの良否判別方法および装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。

特開２００８−２７９６０５号公報

このものは、質量の異なる複数のタイヤ構成部材から構成された生タイヤの質量（重量）を測定した後、前記測定した生タイヤの質量が、生タイヤの種類により決定された一定規格値であるか、具体的には前記一定規格値を含む規格許容範囲内であるか否かを判別することで、生タイヤ質量の過不足を検出し、これにより、生タイヤの合否を判別するようにしたものである。

しかしながら、このような従来の生タイヤの良否判別方法および装置にあっては、生タイヤの質量が規格許容範囲内であるか否かを判別するだけであるため、前記規格許容範囲より質量の小さな（軽量である）タイヤ構成部材が欠落、例えば、貼付け後脱落したり、供給ミスにより貼り付けられなかったりした場合でも、測定した生タイヤの質量が前述の規格許容範囲内であると、該生タイヤは良品であると判別されて加硫が行われ、製品タイヤ（加硫済み空気入りタイヤ）となる。

例えば、欠落したタイヤ構成部材を除く生タイヤの質量が規格許容範囲の上限近くである場合には、欠落したタイヤ構成部材の質量が規格許容範囲より若干小さな値であっても、生タイヤの測定質量は規格許容範囲内となるため、良品と判別される。その後、該製品タイヤは検査工程に搬送されて各種の検査が行われるが、この検査工程で前述したタイヤ構成部材の欠落が発見され、製品タイヤは不良品として排出される。この場合には、余計な加硫作業を行うこととなり、この結果、生産性が低下するとともに、加硫のための余計なエネルギーを消費してしまうという課題があった。

この発明は、生タイヤの段階でタイヤ構成部材の欠落を検出することにより、生産性およびエネルギー効率を向上させることができる生タイヤの良否判別方法および装置を提供することを目的とする。

このような目的は、第１に、質量の異なる複数のタイヤ構成部材から構成された生タイヤの質量を測定する工程と、前記測定した生タイヤの質量が基準値を含む許容範囲内であるか否かを判別する工程と、生タイヤの質量が許容範囲内であると１個判別される毎に、直近の所定個数の生タイヤ質量を基に移動平均を求め、該求めた値を次の判別における基準値とする工程とを備え、前記判別によりいずれかのタイヤ構成部材の欠落を検出するようにした生タイヤの良否判別方法により、達成することができる。

第２に、質量の異なる複数のタイヤ構成部材から構成された生タイヤの質量を測定する測定手段と、前記測定した生タイヤの質量が基準値を含む許容範囲内であるか否かを判別する判別手段と、生タイヤの質量が許容範囲内であると１個判別される毎に、直近の所定個数の生タイヤ質量を基に移動平均を求め、該求めた値を次の判別における基準値とする基準値更新手段とを備え、前記判別手段による判別によりいずれかのタイヤ構成部材の欠落を検出するようにした生タイヤの良否判別装置により、達成することができる。

この発明においては、測定した生タイヤの質量が基準値を含む許容範囲内であるか否かを判別する際の基準値として、生タイヤの質量が許容範囲内であると１個判別される毎に、直近の所定個数の生タイヤ質量を基に求めた移動平均の値を用いるようにしたので、いずれかのタイヤ構成部材に欠落が生じると、生タイヤ質量の変化傾向に対する急激なずれとなって現れ、これにより、生タイヤの段階でタイヤ構成部材の欠落を容易に検出することができる。そして、このような欠落の存在する生タイヤは不良品として排出すれば、加硫を行う必要がなくなり、生産性の向上および消費エネルギーの低減を図ることができる。

また、請求項２に記載のように構成すれば、高確率でタイヤ構成部材の欠落を検出することができ、さらに、請求項３に記載のように構成すれば、実態に近い生タイヤ質量の変化傾向を容易に求めることができる。また、請求項４に記載のように構成すれば、タイヤ構成部材の欠落に加え、生タイヤ質量の過不足も検出することができ、生タイヤの段階での良否判定がより確実となる。

この発明の実施形態１を示す一部がブロックで表された一部破断正面図である。その判別作業を説明するフローチャートである。その判別結果を説明するグラフである。

以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２、３において、11は加硫前の生タイヤであり、この生タイヤ11は複数、通常１０種類以上の質量（重量）の異なるタイヤ構成部材、例えば、インナーライナー、カーカスプライ、ベルトプライ、トップトレッド、サイドトレッド、クッションゴム等を貼り合わせることで構成されているが、このようなタイヤ構成部材のうち、最大質量のものと最小質量のものとの間には、５０対１程度の質量差がある。ここで、前述のような生タイヤ11は、タイヤ成形ドラムを用いて周知の工程により成形される。

14は基台であり、この基台14と、該基台14の上方に設置された支持台15との間には測定手段16が介装され、この測定手段16は支持台15上に前記生タイヤ11が載置されているとき、支持台15と生タイヤ11との合計質量（重量）を測定した後、該測定値から支持台15の質量を減算し、これにより、生タイヤ11の質量（重量）を測定する。ここで、前述の測定手段16としては、例えばロードセル、圧電式質量センサ等を用いることができ、また、前述した生タイヤ11の質量測定は、タイヤ成形ドラムから加硫装置へと生タイヤ11を搬送する途中に、搬送装置に設置された測定手段により行うようにしてもよい。

20は前記測定手段16からの測定結果(生タイヤ11の質量)が入力されるマイクロコンピュータ等からなる過不足判別手段であり、この過不足判別手段20の記憶部には、生タイヤ11の種類毎に決定された一定値である規格値Ｍと、この規格値Ｍを中心とする上限値および下限値から決定される規格許容範囲Ｎとが予め記憶されている。そして、前述のように測定手段16から生タイヤ11の質量に関する測定結果が入力されると、過不足判別手段20の判別部は前記測定結果が規格許容範囲Ｎ内にあるか否かを判別し、規格許容範囲Ｎ内にあるときには、生タイヤ11の質量に過不足なしと認定し、一方、規格許容範囲Ｎ外にあるときには、生タイヤ11の質量に過不足があると認定して、該生タイヤ11を生産ラインから排出する。このように過不足判別手段20においては、測定した生タイヤ11の質量が規格値Ｍを含む規格許容範囲Ｎ内であるか否かを判別し、該判別により生タイヤ11の質量の過不足を検出する。

23は前記過不足判別手段20において生タイヤ11の質量が規格許容範囲Ｎ内にあると判別されたときのみ、該過不足判別手段20から前記生タイヤ11の質量に関する測定結果が入力される判別手段としての欠落判別手段であり、この欠落判別手段23はマイクロコンピュータ等から構成され、その記憶部には、予め後述の基準値更新手段26から入力された基準値Ｑおよび許容範囲Ｒが記憶されている。

そして、前述のように過不足判別手段20から生タイヤ11の質量に関する測定結果が入力されると、欠落判別手段23の判別部は該測定した生タイヤ11の質量(測定結果)が許容範囲Ｒ内にあるか否かを判別し、該生タイヤ11の質量が許容範囲Ｒ内にあるときには、生タイヤ11の質量に異常なし（後述のようにタイヤ構成部材の欠落なし）と認定するとともに、生タイヤ11の質量に関する測定結果を後述の基準値更新手段26に出力し、一方、許容範囲Ｒ外にあるときには、生タイヤ11の質量に異常あり（タイヤ構成部材の欠落あり）と認定して、基準値更新手段26に対して測定結果を出力することなく、生タイヤ11を生産ラインから排出する。このように欠落判別手段23においては、測定した生タイヤ11の質量が基準値Ｑを含む許容範囲Ｒ内であるか否かを判別し、該判別により生タイヤ11におけるタイヤ構成部材の欠落の有無を検出する。

26は前述のように欠落判別手段23において生タイヤ11の質量が許容範囲Ｒ内にあると判別されたときのみ、該欠落判別手段23から生タイヤ11の質量に関する測定結果が入力される基準値更新手段であり、この基準値更新手段26の記憶部、例えばシフトレジスタには、所定個数（ｎ個）、例えば２０個の過去に測定された生タイヤ11の質量(測定結果)が順序よく記憶されている。そして、前述のように過不足判別手段20から生タイヤ11の質量に関する測定結果が基準値更新手段26に入力されると、記憶部に記憶されている測定結果を全体的に１個だけシフトすることで、最も古い測定結果を消去するとともに、該シフトにより空となった箇所に今回入力された新しい測定結果を記憶する。

その後、前記基準値更新手段26の演算部は、直近の所定個数（ｎ個）の生タイヤ11質量（測定結果）を基に演算を行って、移動平均である基準値Ｑを求めるとともに、該基準値Ｑを含む許容範囲Ｒを求め、これら基準値Ｑおよび許容範囲Ｒの値を前記欠落判別手段23に出力して該欠落判別手段23の記憶部に記憶されている基準値Ｑ、許容範囲Ｒを更新し、これらの値を次の欠落判別手段23での判別における基準値Ｑ、許容範囲Ｒとする。このように基準値更新手段26は、生タイヤ11の質量（測定結果）が許容範囲Ｒ内であると１個新たに判別される毎に、直近の所定個数の生タイヤ11質量を基に移動平均を求め、該求めた値を次の判別における基準値Ｑとする。ここで、直近の所定個数の生タイヤ11とは、前記測定した生タイヤ11を含み時間の流れに従って順に測定した所定個数の生タイヤ11のことであるが、この生タイヤ11には規格許容範囲Ｎ、許容範囲Ｒから外れた生タイヤ11は、その影響を回避するため、除かれる。

このように測定した生タイヤ11の質量が基準値Ｑを含む許容範囲Ｒ内であるか否かを判別する際の基準値Ｑとして、生タイヤ11の質量が許容範囲Ｒ内であると１個新たに判別される毎に、直近の所定個数の生タイヤ11質量（測定結果）を基に求めた移動平均の値を、次々に更新しながら用いるようにすれば、いずれかのタイヤ構成部材に欠落が生じると、生タイヤ11質量の変化傾向、即ち複数の基準値Ｑを結ぶ線に対する急激なずれとなって現れ、これにより、生タイヤ11の段階で規格許容範囲Ｎより質量の小さな（軽量の）タイヤ構成部材の欠落を容易に検出することができる。

そして、このような欠落の存在する生タイヤ11は不良品として生産ラインから排出すれば、加硫を行う必要がなくなり、生産性の向上および消費エネルギーの低減を図ることができる。しかも、前述の過不足判別手段20による生タイヤ11質量の過不足に加え、欠落判別手段23、基準値更新手段26によりタイヤ構成部材の欠落も検出することができ、これにより、ダブルチェックが行われて、生タイヤ11の段階での良否判定がより確実となる。なお、この発明は、前述のような軽量であるタイヤ構成部材全体の欠落の他に、大きな質量であるタイヤ構成部材の一部欠落（欠損）を検出することも可能である。

なお、この発明においては、基準値更新手段26の記憶部（一般のメモリ）に生タイヤ11の質量に関する測定結果を次々と記憶するとともに、基準値Ｑ、許容範囲Ｒを求める場合には、直近の所定個数の測定結果を読み出すようにしてもよく、あるいは、最も古い測定結果に今回の新しい測定結果を上書きするようにしてもよい。また、前述した基準値更新手段26による欠落判別手段23の基準値Ｑ、許容範囲Ｒの更新は、欠落判別手段23から基準値更新手段26に生タイヤ11質量の測定結果が出力された後、過不足判別手段20から欠落判別手段23に次の生タイヤ11の質量に関する測定結果が出力されるまでの間であれば、いずれの時点で行うようにしてもよい。

ここで、前述の移動平均には、単純移動平均、加重移動平均、指数移動平均等が知られているが、この実施形態では、算術平均である単純移動平均を用いることが好ましい。その理由は、移動平均として単純移動平均を用いれば、実態に近い生タイヤ11質量の変化傾向を容易に求めることができるからである。

また、前述の許容範囲Ｒは、前記直近の所定個数の生タイヤ11質量（測定結果）を基に演算によって標準偏差σを求め、該標準偏差σの３倍である３σに基準値Ｑを加えた値を上限値、基準値Ｑから前記３σを減じた値を下限値とする合計６σの範囲とすることが好ましい。これは、管理された工程であれば、生タイヤ11の質量の平均値（基準値Ｑ）からのばらつきは正規分布に従うはずであり、この結果、前述のように標準偏差σの±３倍である６σの範囲、即ち正規分布で殆どのばらつきが含まれる範囲を、前記基準値Ｑを中心とする許容範囲Ｒとすれば、高確率で生タイヤ11の質量異常（タイヤ構成部材の欠落）を検出することができるからである。なお、前記許容範囲Ｒは生タイヤ11の種類により予め決定された一定値であってもよく、また、前述した許容範囲Ｒの値は生タイヤ11の種類に応じて調整してもよい。

ここで、判別作業の開始時には、基準値更新手段26に生タイヤ11の質量に関する測定結果が記憶されていないが、過去に同種の生タイヤ11について判別作業を行っている場合には、該判別作業時における所定個数の測定結果を基準値更新手段26に予め入力することで対処し、あるいは、過去に同種の生タイヤ11の判別作業が行われていない場合には、最も近い種類の生タイヤ11についての判別作業時における測定結果から類推し、この類推結果を基準値更新手段26に予め入力することで対処すればよい。また、この実施形態では、許容範囲Ｒの下限値が規格許容範囲Ｎの下限値より小さくなると、質量異常の検出結果が質量の過不足に基づくものであるか、タイヤ構成部材の欠落に基づくものであるかが不明となるため、このような場合には、警告アラームを発して作業者の注意を喚起する。

次に、図２のフローチャートを参照しながら、前記実施形態１の作用について説明する。
まず、Ｐ１において、支持台15上に載置された生タイヤ11の質量（重量）を測定手段16により測定し、その測定結果を過不足判別手段20に出力する。次に、Ｐ２において、過不足判別手段20の判別部は、前記測定手段16から入力された生タイヤ11の質量に関する測定結果が、該過不足判別手段20の記憶部に予め記憶されている規格許容範囲Ｎ内にあるか否かを判別する。

ここで、前記測定結果が規格許容範囲Ｎ外にあると、例えば、図３に示す規格許容範囲外であると判別したときには、Ｐ３に示すように、過不足判別手段20は生タイヤ11の質量に過不足があると認定し、生タイヤ11の質量測定結果を欠落判別手段23に出力することなく、該生タイヤ11を生産ラインから排出するとともに、次の測定生タイヤ11があるか否かを判断するＰ９のステップに進む。一方、前記測定結果が規格許容範囲Ｎ内にあると判別したときには、Ｐ４に示すように、過不足判別手段20は生タイヤ11の質量に過不足なしと認定するとともに、欠落判別手段23に生タイヤ11の質量測定結果を出力する。

次に、Ｐ５において、欠落判別手段23の記憶部には予め基準値更新手段26から入力された基準値Ｑおよび許容範囲Ｒが記憶されているが、前述のように生タイヤ11の質量に関する測定結果が入力されると、欠落判別手段23の判別部は該測定した生タイヤ11の質量が記憶部に記憶されている許容範囲Ｒ内にあるか否かを判別する。

そして、前記測定結果が許容範囲Ｒ外にあると、例えば、図３に示す規格許容範囲Ｎ内であるが許容範囲Ｒ外であると判別したときには、欠落判別手段23はいずれかのタイヤ構成部材に欠落が生じたと認定し、生タイヤ11の質量測定結果を基準値更新手段26に出力することなく、該生タイヤ11を生産ラインから排出するとともに、次の測定生タイヤ11があるか否かを判断するＰ９のステップに進む。

一方、前記測定結果が許容範囲Ｒ内にあると判別したときには、Ｐ７に示すように、タイヤ構成部材に欠落はないと認定するとともに、基準値更新手段26に生タイヤ11の質量に関する測定結果を出力する。このように新たな測定結果が基準値更新手段26に入力されると、Ｐ８に示すように、該基準値更新手段26の記憶部においては、最も古い測定結果が消去されるとともに、空となった箇所に今回入力された新しい測定結果が記憶される。その後、基準値更新手段26の演算部は、直近の所定個数（ｎ個）の生タイヤ11質量（測定結果）を基に演算を行って単純移動平均である基準値Ｑを求めるとともに、前記基準値Ｑを中心とした標準偏差σの±３倍の許容範囲Ｒを求める。

その後、分岐して一方はＰ５ステップに戻り、基準値更新手段26から前記基準値Ｑおよび許容範囲Ｒの値が前記欠落判別手段23に出力され、該欠落判別手段23の記憶部に記憶されていた古い基準値Ｑ、許容範囲Ｒを新しい基準値Ｑ、許容範囲Ｒに更新して、次の欠落判別手段23での判別における基準値Ｑ、許容範囲Ｒとする。このように生タイヤ11の質量が許容範囲Ｒ内であるか否かを判別する際の基準値Ｑを、生タイヤ11の質量（測定結果）が許容範囲Ｒ内であると１個判別される毎に、直近の所定個数の生タイヤ11質量を基に求めた移動平均の値に更新するようにすれば、タイヤ構成部材に欠落が生じると、前記測定結果が生タイヤ11質量の変化傾向に対し急激にずれて、生タイヤ11の段階で規格許容範囲Ｎより質量の小さなタイヤ構成部材の欠落を容易に検出することができるようになる。

分岐したもう一方では、Ｐ９に示すように、次の測定生タイヤ11があるか否かが判別され、測定すべき生タイヤ11が存在する場合には、Ｐ１ステップに戻り、前述の作動が再度繰り返される。一方、測定すべき生タイヤ11が存在しない場合には、判別作業が終了する。なお、この発明においては、前述の測定結果が規格許容範囲Ｎ内であるか否かの判別工程に先立って、測定結果が許容範囲Ｒ内であるか否かの判別工程を行うようにしてもよい。

この発明は、生タイヤの質量を測定することでその良否を判別する産業分野に適用できる。

11…生タイヤ 16…測定手段
23…判別手段 26…基準値更新手段
Ｍ…規格値Ｎ…規格許容範囲
Ｑ…基準値Ｒ…許容範囲

Claims

質量の異なる複数のタイヤ構成部材から構成された生タイヤの質量を測定する工程と、前記測定した生タイヤの質量が基準値を含む許容範囲内であるか否かを判別する工程と、生タイヤの質量が許容範囲内であると１個判別される毎に、直近の所定個数の生タイヤ質量を基に移動平均を求め、該求めた値を次の判別における基準値とする工程とを備え、前記判別によりいずれかのタイヤ構成部材の欠落を検出するようにしたことを特徴とする生タイヤの良否判別方法。
前述した直近の所定個数の生タイヤ質量を基に標準偏差σを求め、該標準偏差σの±３倍である６σを前記基準値を中心とする許容範囲とした請求項１記載の生タイヤの良否判別方法。
前記移動平均は単純移動平均である請求項１記載の生タイヤの良否判別方法。
前記測定した生タイヤの質量が、生タイヤの種類毎に決定された一定規格値を含む規格許容範囲内であるか否かを判別する工程をさらに備え、前記判別により生タイヤ質量の過不足をさらに検出するようにした請求項１記載の生タイヤの良否判別方法。
質量の異なる複数のタイヤ構成部材から構成された生タイヤの質量を測定する測定手段と、前記測定した生タイヤの質量が基準値を含む許容範囲内であるか否かを判別する判別手段と、生タイヤの質量が許容範囲内であると１個判別される毎に、直近の所定個数の生タイヤ質量を基に移動平均を求め、該求めた値を次の判別における基準値とする基準値更新手段とを備え、前記判別手段による判別によりいずれかのタイヤ構成部材の欠落を検出するようにしたことを特徴とする生タイヤの良否判別装置。