JP2014117800A - 空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加硫タイヤモールドに形成されたベントホールのゴム詰まりや加硫時の未加硫ゴムの流動不足などの加硫異常発生をより確実、かつ、迅速に把握することができる空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置を提供する。
【解決手段】予めスピューSPの基準長さHを設定して制御装置3に入力しておき、カメラ2を所定位置に配置して、タイヤ中心軸CLを中心にして加硫済タイヤTを回転させることにより、加硫済タイヤTの表面の全周を画像撮影し、この撮影した画像データから制御装置3によって算出したタイヤ表面のスピューSPの検知長さhnと、基準長さHとを比較して、検知長さhnが基準長さHよりも短い場合は、加硫異常有りと判断して警告手段7により警告を発する。
【選択図】図3
【解決手段】予めスピューSPの基準長さHを設定して制御装置3に入力しておき、カメラ2を所定位置に配置して、タイヤ中心軸CLを中心にして加硫済タイヤTを回転させることにより、加硫済タイヤTの表面の全周を画像撮影し、この撮影した画像データから制御装置3によって算出したタイヤ表面のスピューSPの検知長さhnと、基準長さHとを比較して、検知長さhnが基準長さHよりも短い場合は、加硫異常有りと判断して警告手段7により警告を発する。
【選択図】図3
Description
本発明は、空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置に関し、さらに詳しくは、加硫タイヤモールドに形成されたベントホールのゴム詰まりや加硫時の未加硫ゴムの流動不足などの加硫異常をより確実、かつ、迅速に把握することができる空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置に関するものである。
空気入りタイヤの加硫中に生じるガスやエアをタイヤ加硫モールドから外部に排出するために、多くのタイヤ加硫モールドにはベントホールが形成されている。ベントホールには、タイヤ加硫中に不要なガスやエアだけでなく、未加硫ゴムも流入する。そのため、加硫済タイヤをタイヤ加硫モールドから脱型させると、そのタイヤ表面には、ベントホールに流入して固まって形成されたスピューと呼ばれる細いゴムが突出した状態になる。
ところで、近年、タイヤの転がり抵抗低減化のために、例えば、トレッドゴムには破断強度が小さいゴムが用いられるようになっている。破断強度が小さいゴムはちぎれ易いので、このようなゴムによりスピューが形成されていると、加硫済タイヤをタイヤ加硫モールドから脱型させる際にちぎれる可能性が高くなる。ちぎれたスピューはベントホールに残存するのでベントホールが詰まった状態になり、この状態でグリーンタイヤを加硫すると、不要なガスやエアをベントホールを通じてタイヤ加硫モールドの外部に排出させることができず、ベントホールに詰まったゴムを取り除くクリーニングをしなければならない。ベントホールにゴムが詰まった状態で加硫を行なえば、加硫済タイヤには外観不良などの加硫異常が発生し易くなるという問題がある。
例えば、タイヤ加硫モールドのクリーニング方法として、タイヤのゴム質やモールド内の部位ごとによるゴム質の違いを考慮した加硫履歴データベースを作成して、この加硫履歴データベースに基づいて、モールド内のいずれかの部位が使用限度に到達したときに警報を発し、この警報が発せられた後にモールドをクリーニングする方法が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、この提案の方法は、ベントホールに実際にゴムが詰まっているか否かを検知する訳ではないので、ベントホールのゴム詰まり、即ち、加硫異常を確実に把握することはできず、加硫異常を迅速に把握することもできない。
本発明の目的は、加硫タイヤモールドに形成されたベントホールのゴム詰まりや加硫時の未加硫ゴムの流動不足などの加硫異常をより確実、かつ、迅速に把握することができる空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知方法は、加硫済タイヤの表面を画像撮影し、この撮影した画像データから算出したタイヤ表面のスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知することを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知装置は、加硫済タイヤの表面を画像撮影するカメラと、この撮影した画像データが入力される制御装置とを備え、この制御装置により、前記入力された画像データからタイヤ表面のスピューの長さを算出し、この算出したスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知する構成にしたことを特徴とする。
本発明によれば、加硫済タイヤの表面を撮影した画像データから算出したタイヤ表面のスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知するので、タイヤ加硫モールドのベントホールに実際にゴムが詰まっているか否かをより確実、かつ、迅速に把握することができる。また、加硫時に未加硫ゴムが流動不足であるとスピューが形成されない、或いは、スピューが短くなることがあるので、スピューの検知長さに基づいて判断することにより、未加硫ゴムの流動不足も把握することができる。
ここで、例えば、予めスピューの基準長さを設定しておき、この基準長さと、前記検知長さとの比較に基づいて加硫異常を検知する。画像撮影するカメラを所定位置に配置して、タイヤ中心軸を中心にして加硫済タイヤを回転させることにより、加硫済タイヤの表面の全周を画像撮影することもできる。これにより、より簡素な構成でありながら、迅速に加硫済タイヤの表面の全周を画像撮影することが可能になる。
前記加硫済タイヤを加硫したタイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入される前に、前記加硫異常の検知を行なうことが好ましい。前記加硫異常の検知の結果、加硫異常が検知された場合には、前記タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入されることを停止することもできる。これにより、加硫異常が生じたタイヤが製造されることを未然に防止できる。
トレッドゴムに破断強度が小さいゴムを使用した場合は、トレッド部のスピューがちぎれてタイヤ加硫モールドのベントホールに詰まり易くなる。そこで、このような場合は、前記検知長さを算出する対象を、トレッド部のタイヤ表面のスピューのみにすると、効率的に加硫異常を検知できる。
前記加硫済タイヤの表面から所定間隔をあけて接触センサを配置し、この接触センサを前記加硫済タイヤに対して相対的に移動させることにより、タイヤ表面のスピューとの接触の有無を検知し、この接触の有無の検知結果も加硫異常の検知に用いることもできる。このように接触センサを用いることにより、加硫異常を確実に把握するには一段と有利になる。
以下、本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
タイヤの加硫工程では、グリーンタイヤGがタイヤ加硫モールドの中で所定圧力および温度で所定の時間加硫される。図1に例示する加硫装置8には、環状に配置された複数のセクター9と、環状の上部サイドプレート10と、環状の下部サイドプレート11とで構成されるセクショナルタイプのタイヤ加硫モールドが設置されている。この加硫装置8は、グリーンタイヤGの内部に挿入されるゴム製のブラダー15と中心機構14とを有し、中心機構14には上下に間隔をあけて円盤状の上プレート16aと下プレート16bとが配置されていて、ブラダー15の上端部、下端部はそれぞれ、上プレート16a、下プレート16bに固定されている。
それぞれのセクター9の背面には、バックセグメント12が取り付けられていて、バックセグメント12の背面側には、昇降部18に固定されて上下移動するガイドブロック13が設けられている。セクター9およびバックセグメント12はベース部17に移動可能に載置されており、下部サイドプレート11はベース部17に固定され、上部サイドプレート10は昇降部18に固定されている。
グリーンタイヤGを加硫する際には、ガイドブロック13を下方移動させることにより、ガイドブロック13のテーパ面とバックセグメント12の背面のテーパ面とが摺動して、バックセグメント12とともに、それぞれのセクター9は、中心機構14に向かって移動する(縮径する方向に移動する)。縮径する方向に移動したそれぞれのセクター9は、環状に組み付けられ、これら環状に組み付けられたセクター9と上部サイドプレート10と下部サイドプレート11とが型閉めされた状態になる。グリーンタイヤGの上側のビード部は上部サイドプレート10に、下側のビード部は下部サイドプレート11に保持される。
この型閉めされた状態でブラダー15を膨張させてグリーンタイヤGを加硫した後は、図1、図2に例示するように、ガイドブロック13および上部サイドプレート10を上方移動させて、それぞれのセクター9を拡径する方向に移動させて型開きする。それぞれのセクター9や上部サイドプレート10、下部サイドプレート11には、適宜の位置に適宜の数のベントホール9aが形成されている。そのため、加硫済タイヤTの表面には、通常、ベントホール9aに流入した未加硫ゴムが固まって形成されたスピューSPが突出した状態になっている。
型開きの際に、図2に例示するようにスピューSPが完全にベントホール9aから引き抜かれずにちぎれて、一部のゴムRがベントホール9aに残ることがある。この場合には、ちぎれたスピューSPの長さh1は、ちぎれていないスピューSPの長さh2よりも短くなる。この状態のタイヤ加硫モールドを用いて新たなグリーンタイヤGを加硫すると、ゴムRが詰まったベントホール9aを通じてガスやエアが排出されないため加硫異常が生じ易くなる。
そこで、本発明では、図3、図4に例示する空気入りタイヤの加硫異常検知装置1(以下、検知装置1という)を用いて、加硫異常の発生を未然に検知する。この検知装置1は、加硫済タイヤTの表面を画像撮影するカメラ2と、このカメラ2が撮影した画像データが入力される制御装置3とを備えている。更に、加硫済タイヤTを載置して、タイヤ中心軸CLを中心にして加硫済タイヤTを回転させる回転装置4と、警告手段7とを備えている。
カメラ2としては例えばCCDカメラを用いる。カメラ2の台数は1台に限らず、複数台を用いることもできる。制御装置3としては例えばパーソナルコンピュータを用いる。制御装置3は、入力された画像データからタイヤ表面のスピューSPの長さを算出し、この算出したスピューSPの長さを検知長さhn(h1、h2、h3、・・・・)として記憶する。
回転装置4は、円盤状の上プレート4dと下プレート4eとを上下に間隔をあけて取付けたセンターポスト4aと、センターポストが4a立設されて横置き状態の加硫済タイヤTが載置されて回転する回転4bとを備えている。上プレート4d、下プレート4eにはそれぞれブラダー4cの上端部、下端部が固定されている。加硫済タイヤTを横置き状態で回転部4bに載置した後に、ブラダー4cを膨張させることにより、加硫済タイヤTが回転装置4により保持される。
カメラ2は、スピューSPを撮影できる適切な位置に配置される。この実施形態では、横置き状態の加硫済タイヤTのトレッド部TRの上方位置にカメラ2が固定配置されている。警告手段7の作動は制御装置3により制御される。警告手段7としては警告ランプや警告ブザー、その他、注意を喚起するものを用いることができる。
この検知装置1を用いて本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知方法を行なう手順は、図5に例示するように、まず、加硫済タイヤTの表面をカメラ2により画像撮影する。この実施形態では、加硫済タイヤTを回転装置4によりタイヤ中心軸CLを中心にして回転させながら、タイヤ表面の全周を画像撮影する。撮影した画像データは制御装置3に入力される。
次いで、撮影した画像データから制御装置3によりデータ処理を行なって、タイヤ表面のスピューSPの長さを検知、算出する。算出したスピューSPの長さは、検知長さhnとして制御装置3に記憶される。
次いで、スピューSPの検知長さhnに基づいて、加硫異常を検知する。具体的には、制御装置3に予めスピューSPの基準長さHを入力しておき、基準長さHと検知長さhnの比較を行なう。例えば、検知長さhnが基準長さH以上であれば、加硫異常無しと判断する。
一方、検知長さhnが基準長さH未満であれば、加硫異常有りと判断する。加硫異常有りと判断した場合には、警告手段7により警告を発する。これにより、作業者は、加硫異常に気付くことになり、適切な対処を行なうことができる。
上述のとおり本発明によれば、加硫済タイヤTのタイヤ表面のスピューSPの検知長さhnに基づいて、加硫異常を検知するので、ベントホール9aに実際にゴムRが詰まっているか否かをより確実、かつ、迅速に把握することが可能になる。また、加硫時に未加硫ゴムが流動不足であるとスピューSPが形成されない、或いは、スピューSPが短くなることがあるので、未加硫ゴムの流動不足(不適切な加硫条件など)も把握することが可能になる。
検知長さhnを算出する対象とするスピューSPは、加硫済タイヤTのすべての部位のスピューSPにすることもできるが、スピューSPがちぎれる部位がある程度特定されているならば、その部位のスピューSPに限定することもできる。例えば、トレッドゴムに破断強度が小さいゴムを使用した場合は、トレッド部TRのスピューSPがちぎれてベントホール9aに詰まり易くなるので、トレッド部TRのタイヤ表面のスピューSPのみを対象にして検知長さhnを算出する。これにより、効率的に加硫異常を検知できる。
ベントホール9aにゴムRが詰まった状態や未加硫ゴムの流動不足の条件で新たなグリーンタイヤGが加硫されると、加硫済タイヤTに加硫異常が生じる可能性が高くなる。そのため、本発明による加硫異常の検知は、このタイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤGが投入される前に行なうことが好ましい。
ポストキュアインフレーション(PCI)を実施する加硫済タイヤTの場合は、PCIを実施する前、或いは、PCIを実施している最中に、本発明による加硫異常発生の有無の検知をすることが好ましい。ポストキュアインフレータの一部を改良して、回転装置4として用いることもできる。この場合は、PCIと加硫異常の検知を同時に行なえるメリットがある。
タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤGを投入するには、例えば、図6に示すような投入手段5を用いる。この投入手段5は、グリーンタイヤGの上側のビード部に係合する係合部5aを有していて上下移動する。そこで、加硫異常の検知の結果、加硫異常が検知された場合には、投入手段5の作動を制御装置3により停止して、タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤGが投入されることを停止する。これにより、加硫異常が生じた加硫済タイヤTが製造されることを未然に防止できる。
本発明により加硫異常有りと判断された場合には、ベントホール9aを点検する。点検の結果、ゴムRが詰まっていれば、そのゴムRをベントホール9aから除去する(クリーニングする)。クリーニング後に、グリーンタイヤGの加硫を再開する。
原則的には、多数存在するスピューSPの中に、検知長さhnが基準長さH未満のスピューSPが1本でもあれば、警告手段7により警告を発する。ただし、検知長さhnが基準長さH未満のスピューSPが所定の基準本数以上になった場合に、警告手段7により警告を発する仕様にすることもできる。
この実施形態のように、カメラ2を所定位置に固定配置して、タイヤ中心軸CLを中心にして加硫済タイヤTを回転させると、より簡素な構成でありながら、迅速に加硫済タイヤTの表面の全周を画像撮影することができる。加硫済タイヤTを固定して、加硫済タイヤTのまわりをカメラ2が周回移動する仕様にすることもできる。
図7に例示する検知装置1の別の実施形態のように、加硫済タイヤTの表面から所定間隔をあけて接触センサ6を配置した仕様にすることもできる。接触センサ6は、加硫済タイヤTに対して相対的に移動する。この実施形態では、接触センサ6のセンサ面が加硫済タイヤTのトレッド部TRのタイヤ表面から所定間隔(基準長さH)あけて固定配置されている。
そして、加硫済タイヤTがタイヤ中心軸CLを中心にして回転することによりタイヤ表面のスピューSPとの接触の有無(接触回数tn)を検知する。基準長さH以上のスピューSPは接触センサ6に接触し、基準長さH未満のスピューSPは接触センサ6に接触しない。
接触センサ6による検知データは制御装置3に入力、記憶される。制御装置3には、対象となる加硫済タイヤTのスピューSPの規定数Tが予め入力されている。そして、加硫済タイヤTが1回転した場合のスピューSPの接触回数tnと、規定数Tとを比較して、接触回数tnが規定数T以上であれば、加硫異常無しと判断する。一方、接触回数tnが規定数T未満であれば、加硫異常有りと判断する。
上述したカメラ2を用いた加硫異常の検知に加えて、接触センサ6によるスピューSPの接触の有無の検知結果も加硫異常の検知に用いることにより、加硫異常を確実に把握するには一段と有利になる。接触センサ6のセンサ面は、タイヤ表面から一定の所定間隔を確保するために、この実施形態のように、加硫済タイヤTの断面外形状に沿った形状にすることが好ましい。
先の実施形態で説明した種々のアレンジを、この実施形態についても適用することができる。
1 検知装置
2 カメラ
3 制御装置
4 回転装置
4a センターポスト
4b 回転部
4c ブラダー
4d 上部サイドプレート
4e 下部サイドプレート
5 投入手段
6 接触センサ
7 警告手段
8 加硫装置
9 セクター
9a ベントホール
10 上部サイドプレート
11下部サイドプレート
12 バックセグメント
13 ガイドブロック
14 中心機構
15 ブラダー
16a 上プレート
16b 下プレート
17 ベース部
18 昇降部
CL タイヤ中心軸
G グリーンタイヤ
T 加硫済タイヤ
TR トレッド部
SP スピュー
R ゴム
2 カメラ
3 制御装置
4 回転装置
4a センターポスト
4b 回転部
4c ブラダー
4d 上部サイドプレート
4e 下部サイドプレート
5 投入手段
6 接触センサ
7 警告手段
8 加硫装置
9 セクター
9a ベントホール
10 上部サイドプレート
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12 バックセグメント
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15 ブラダー
16a 上プレート
16b 下プレート
17 ベース部
18 昇降部
CL タイヤ中心軸
G グリーンタイヤ
T 加硫済タイヤ
TR トレッド部
SP スピュー
R ゴム
Claims (14)
- 加硫済タイヤの表面を画像撮影し、この撮影した画像データから算出したタイヤ表面のスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知することを特徴とする空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
- 予めスピューの基準長さを設定しておき、この基準長さと、前記検知長さとの比較に基づいて加硫異常を検知する請求項1に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
- 画像撮影するカメラを所定位置に配置して、タイヤ中心軸を中心にして加硫済タイヤを回転させることにより、加硫済タイヤの表面の全周を画像撮影する請求項1または2に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
- 前記加硫済タイヤを加硫したタイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入される前に、前記加硫異常の検知を行なう請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
- 前記加硫異常の検知の結果、加硫異常が検知された場合には、前記タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入されることを停止する請求項4に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
- 前記検知長さを算出する対象とするスピューを、トレッド部のタイヤ表面のスピューのみにする請求項1〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
- 前記加硫済タイヤの表面から所定間隔をあけて接触センサを配置し、この接触センサを前記加硫済タイヤに対して相対的に移動させることにより、タイヤ表面のスピューとの接触の有無を検知し、この接触の有無の検知結果も加硫異常の検知に用いる請求項1〜6のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
- 加硫済タイヤの表面を画像撮影するカメラと、この撮影した画像データが入力される制御装置とを備え、この制御装置により、前記入力された画像データからタイヤ表面のスピューの長さを算出し、この算出したスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知する構成にしたことを特徴とする空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
- 予めスピューの基準長さが前記制御装置に入力され、この基準長さと、前記検知長さとの比較に基づいて加硫異常を検知する構成にした請求項9に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
- 前記加硫済タイヤをタイヤ中心軸を中心にして回転させる回転装置を設け、前記カメラを所定位置に配置して、前記加硫済タイヤをタイヤ中心軸を中心にして回転させながら、加硫済タイヤの表面の全周を画像撮影する構成にした請求項8または9に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
- 前記加硫済タイヤを加硫したタイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入される前に、前記加硫異常の検知を行なう設定にした請求項8〜10のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
- 前記加硫異常の検知の結果、加硫異常が検知された場合には、前記制御装置により、前記タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤを投入する投入手段を停止させる構成にした請求項11に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
- 前記検知長さを算出する対象とするスピューを、トレッド部のタイヤ表面のスピューのみに設定した請求項8〜12のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
- 前記加硫済タイヤの表面から所定間隔をあけて配置される接触センサを、前記加硫済タイヤに対して相対的に移動可能に設置し、この接触センサを前記加硫済タイヤに対して相対的に移動させることにより、タイヤ表面のスピューとの接触の有無を検知し、この接触の有無の検知データを前記制御装置に入力して、加硫異常の検知に用いる構成にした請求項8〜13のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
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