JP4039486B2 - 帯状部材のスプライス部測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤの製造において、成形ドラムに1周にわたって巻き付けられ、その先端部と後端部とを接合するようにしたベルト部材からなる帯状部材のスプライス部測定装置に関し、更に詳しくは、良好な測定精度を確保し、かつ応答能力が低い安価な非接触式センサを用いても作業効率を低下させないようにした帯状部材のスプライス部測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、空気入りタイヤの製造工程において、成形ドラム上に未加硫のベルト部材を巻き付ける工程がある。ベルト部材を回転する成形ドラムに1周にわたって巻き付け、その先端部と後端部を重ね合わせるようにして接合している。この工程では、接合されたスプライス部の接合量が規定値を外れると、タイヤの性能に悪影響を及ぼす恐れがあるため、その接合状態を測定し、それが規定値内か否かチェックする必要がある。
【0003】
従来、上述したスプライス部を測定する方法として、例えば、予め決められた成形ドラム上の巻付け開始位置からベルト部材を巻き付け、回転する成形ドラムに1周にわたって巻き付けた後、その巻付け開始位置を成形ドラムに対面する非接触式センサの位置まで回転させ、スプライス部の接合量を測定するようにしている。また、非接触式センサにより成形ドラムに巻き付けたベルト部材の先端から検出を開始し、後端まで測定して周長を計測した後、その周長からベルト部材のスプライス部の位置を特定して、スプライス部の接合量を測定するようにした方法の提案がある(例えば、特許文献1,2,3参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−209739号公報
【特許文献2】
特開平6−23867号公報
【特許文献3】
特開平9−207240号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者は、ベルト部材の先端が巻付け開始位置からズレた際には、スプライス部とは別の箇所を測定することになる。特に完全自動化されていない設備で作業者が巻付け作業を行う場合には、ベルト部材先端の巻付け位置にバラツキが生じ、それが測定精度の低下を招く原因になっていた。
【0006】
他方、後者は、良好な測定精度を確保することができる反面、安価な非接触式センサを使用すると、サンプリング速度が遅く応答能力が低いために、ベルト部材の巻付け開始からスプライス部の測定終了までに時間がかかり、作業効率が低下する。それを改善するため、応答能力の高い非接触式センサを用いると、コストの増加を招く。
【0007】
本発明の目的は、空気入りタイヤの製造に用いられるベルト部材からなる帯状部材を成形ドラムに巻き付けてそのスプライス部を測定した際に、良好な測定精度を得ることができ、かつ応答能力が低い安価な非接触式センサを用いても作業効率の低下を招くことがない帯状部材のスプライス部測定装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、未加硫ゴムに補強コードを埋設した空気入りタイヤ用ベルト部材からなる帯状部材を回転する成形ドラムに1周にわたって巻き付け、該帯状部材の先端部と後端部とを接合した後、前記帯状部材のスプライス部の接合量を測定する帯状部材のスプライス部測定装置であって、前記成形ドラムを回転駆動するモータと、該モータを回転制御する制御手段と、前記成形ドラムに対向してドラム幅方向両側に2台のみ設けられ、前記成形ドラムに巻き付けられた帯状部材までの距離を帯状部材の幅方向両端部で検出するためのレーザ変位計からなる非接触式センサと、前記成形ドラムに接続されるドラム回転量検出手段と、前記非接触式センサからアンプを介して入力された距離データと前記ドラム回転量検出手段からカウンタを介して入力されたドラム回転量データとから帯状部材の先端位置を求める一方、距離データから前記スプライス部の接合量を算出する演算手段と、該演算手段で算出した接合量の合否を判定する判定手段と、該判定手段の判定結果を表示する表示手段とを備え、前記演算手段が、前記帯状部材を前記回転する成形ドラムに巻き付け中に前記非接触式センサにより検出された距離データと、前記ドラム回転量検出手段により検出されたドラム回転量データとから前記帯状部材の先端位置を求め、前記帯状部材の巻付け終了後、前記帯状部材の先端位置からスプライス部の測定範囲を決定し、前記モータが、前記スプライス部の測定範囲決定後、前記スプライス部の測定範囲の測定開始端が前記非接触式センサに対面する位置まで前記成形ドラムを前記帯状部材巻付け時の速度より速いドラム回転速度で回転させる一方、前記非接触式センサが前記スプライス部の測定範囲を検出する際は前記成形ドラムを前記帯状部材巻付け時の速度より遅いドラム回転速度で回転させることを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、非接触式センサからの距離データとドラム回転量検出手段からのドラム回転量データにより帯状部材の先端位置を求め、その先端位置から決定したスプライス部の測定範囲の測定開始端が非接触式センサに対面する位置まで成形ドラムを回転させてから非接触式センサによりスプライス部を検出するようにしたので、測定するスプライス部が非接触式センサの検出範囲から外れることがなく、また応答能力が低い安価な非接触式センサを用いても、帯状部材の巻付け終了後のスプライス部の測定時に、スプライス部がない部分を高速で送ることが可能になるため、作業効率を低下させることがない。
【0010】
また、非接触式センサの応答能力に応じた回転速度で成形ドラムを回転させながらスプライス部を非接触式センサにより検出するので、良好な測定精度の確保が可能になる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明の帯状部材のスプライス部測定装置の一例を示し、1は成形ドラムであり、この成形ドラム1に帯状部材Sの先端部と後端部を接合してスプライス部S1を形成するようにして、帯状部材Sが1周にわたって巻き付けられるようになっている。成形ドラム1はモータ2により回転駆動され、このモータ2は制御手段3により回転制御されるようにしてある。
【0013】
成形ドラム1に対向する位置でドラム幅方向両側に、成形ドラム1に巻き付けられた帯状部材Sまでの距離を帯状部材Sの幅方向両端部で検出するレーザ変位計からなる非接触式センサ4が2台のみ設けられている。各非接触式センサ4はアンプ5に接続されている。
【0014】
成形ドラム1の回転軸1Aには、ロータリーエンコーダからなるドラム回転量検出手段6が接続され、成形ドラム1の回転に伴ってパルス信号をカウンタ7に出力するようになっている。
【0015】
上記制御手段3、アンプ5、及びカウンタ7は、演算手段8に接続されている。演算手段8では、帯状部材Sを回転する成形ドラム1に巻き付け中に非接触式センサ4により検出された距離データと、カウンタ7を介してドラム回転量検出手段6から入力されたドラム回転量データとから、帯状部材Sの先端位置(ドラム回転量に対応付けた先端の位置)を求めるようになっている。
【0016】
また、その先端位置からスプライス部S1の測定範囲をドラム回転量データに対応させて決定する。その際、非接触式センサ4のサンプリング速度・応答性により、図2に示すように、実際の先端位置P(遅れ0のセンサ出力)に対して、非接触式センサ4から出力されて演算手段8に入力された先端位置P’のデータに時間的遅れが生じ、カウンタ7から入力されたドラム回転量データと対応させた際にズレが生じる。
【0017】
そこで、演算手段8では、ドラム回転量データに対応付けたスプライス部S1の測定範囲を、遅れが生じた検出信号に対して、その時間的遅れに応じたズレ量xを含み、さらにその前後に所定の幅を持たせたスプライス部前後範囲Aとする。図示する例では、検出位置P’を中心に図の左右に所定の幅zを含む領域をスプライス部前後範囲Aとしている。この幅zは、使用される非接触式センサ4とスプライス部S1の接合量(実際の許容範囲)に応じて適宜設定される。
【0018】
この測定範囲で非接触式センサ4により検出された距離データから、スプライス部S1の接合量を算出する。また、帯状部材Sを巻き付けた成形ドラム1を、測定範囲の測定開始端が非接触式センサ4に対面する位置で成形ドラム1の回転速度を低下させる指示信号を制御手段3に出力するようにしている。
【0019】
演算手段8で求められたスプライス部S1の接合量のデータは、判定手段9に送られ、そこで予め入力された基準値と比較され、合否が判定される。その判定結果が判定手段9に接続された表示手段10に表示されるようになっている。
【0020】
以下、上述した本発明の測定装置による測定方法を図3を参照しながら説明する。
【0021】
先ず、成形ドラム1に帯状部材Sの先端部を貼り付ける(先端貼付け参照)。
次いで、成形ドラム1を一定の回転速度で1回転回転させる(ドラム回転速度参照)。これにより、帯状部材Sが成形ドラム1に1周にわたって巻き付けられる(帯状部材巻付け参照)
他方、成形ドラム1が回転を開始すると、非接触式センサ4がオン(センサオン・オフ参照)になり、その検出信号がアンプ5を介して演算手段8に入力される一方、ドラム回転量検出手段6からパルス信号がカウンタ7に送られる。
【0022】
演算手段8では、非接触式センサ4からの距離データから帯状部材Sの先端を特定し、それに対応するカウンタ7から入力されたドラム回転量データを割当てて、帯状部材Sの先端位置を決定する。次いで、その先端位置からスプライス部S1の測定範囲を上述したように決定する。その測定開始端と測定終了端の位置を上記帯状部材Sの先端位置から算出し、ドラム回転量データを割当てる。
【0023】
帯状部材Sの巻付けが終了して成形ドラム1が停止し、帯状部材Sの先端部と後端部とが不図示の押圧手段により押圧接合されてスプライス部S1が形成されると、成形ドラム1が再び回転する。その際、成形ドラム1は、モータ2により、帯状部材Sの巻付け速度より速いドラム回転速度で回転する(ドラム回転速度参照)。
【0024】
成形ドラム1の停止によりリセットされたカウンタ7(ドラム回転量検出手段6)からの入力信号が測定開始端となるドラム回転量データになる、即ち非接触式センサ4に対面する位置になると、演算手段8からの指示信号を受けて制御手段3が成形ドラム1の回転速度を非接触式センサ4の応答能力に応じたドラム回転速度となるようにモータ2を制御し、該モータ2が成形ドラム1を回転させる。それと同時に、演算手段8からの信号により非接触式センサ4がオンになり、検出を開始する(センサオン・オフ参照)。
【0025】
図では、非常に安価な非接触式センサ4を用いた例を示し、帯状部材Sの巻付け時の速度より大幅に遅いドラム回転速度に制御している。これにより、検出を開始した非接触式センサ4は、ドラム回転速度が遅い状態でスプライス部S1を検出することになる。
【0026】
測定範囲の測定終了端までくると、成形ドラム1は任意の動作に移行する。演算手段8では、ここで検出された距離データからスプライス部S1の接合量を算出し、そのデータを判定手段9に出力する。判定手段9では、その接合量のデータと予め入力された基準値とが比較され、基準値内にある時には合格、基準値を外れている時には不合格として、合否の判定をし、その判定結果が表示手段10に表示される。
【0027】
上述した本発明によれば、非接触式センサ4により検出された距離データとドラム回転量検出手段6により検出されたドラム回転量データとから帯状部材Sの先端位置を求め、帯状部材Sの巻付け終了後、その先端位置から決定したスプライス部S1の測定範囲の測定開始端が非接触式センサ4に対面する位置まで成形ドラム1を回転させてから非接触式センサ4により検出するので、スプライス部S1が非接触式センサ4の検出範囲から外れることなく測定することができ、また応答能力(サンプリング速度・応答性)が低い安価な非接触式センサ4を用いても、帯状部材Sの巻付け終了後のスプライス部S1の測定時に、スプライス部S1がない部分を高速送りすることが可能になるので、従来のように時間がかかることがなく、作業効率を低下させることがない。
【0028】
また、非接触式センサ4の応答能力に応じたドラム回転速度で成形ドラム1を回転させながらスプライス部S1を検出するようにしたので、良好な測定精度を得ることができる。
【0029】
更に、スプライス部S1がない部分を帯状部材Sの巻付け時の速度より大幅に速くして高速で送ることで、従来よりも帯状部材Sの巻付け終了後のスプライス部S1の測定時間を短縮することも可能になり、それによって作業効率を向上することができる。
【0030】
本発明は、空気入りタイヤの製造に用いられる未加硫ゴムに補強コードを埋設したベルト部材からなる帯状部材のスプライス部測定装置に用いられる。
【0031】
【発明の効果】
上述したように本発明は、帯状部材を成形ドラムに巻き付けてそのスプライス部を測定した際に良好な測定精度を得ることができ、かつ応答能力が低い安価な非接触式センサを用いても作業効率の低下を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の帯状部材のスプライス部測定装置の一例を示す説明図である。
【図2】データの時間的遅れを示す説明図である。
【図3】 本発明の帯状部材のスプライス部測定装置の作用を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
1 成形ドラム 2 モータ
3 制御手段 4 非接触式センサ
5 アンプ 6 ドラム回転量検出手段
7 カウンタ 8 演算手段
9 判定手段 10 表示手段
S 帯状部材 S1 スプライス部
Claims (1)
- 未加硫ゴムに補強コードを埋設した空気入りタイヤ用ベルト部材からなる帯状部材を回転する成形ドラムに1周にわたって巻き付け、該帯状部材の先端部と後端部とを接合した後、前記帯状部材のスプライス部の接合量を測定する帯状部材のスプライス部測定装置であって、
前記成形ドラムを回転駆動するモータと、該モータを回転制御する制御手段と、前記成形ドラムに対向してドラム幅方向両側に2台のみ設けられ、前記成形ドラムに巻き付けられた帯状部材までの距離を帯状部材の幅方向両端部で検出するためのレーザ変位計からなる非接触式センサと、前記成形ドラムに接続されるドラム回転量検出手段と、前記非接触式センサからアンプを介して入力された距離データと前記ドラム回転量検出手段からカウンタを介して入力されたドラム回転量データとから帯状部材の先端位置を求める一方、距離データから前記スプライス部の接合量を算出する演算手段と、該演算手段で算出した接合量の合否を判定する判定手段と、該判定手段の判定結果を表示する表示手段とを備え、
前記演算手段が、前記帯状部材を前記回転する成形ドラムに巻き付け中に前記非接触式センサにより検出された距離データと、前記ドラム回転量検出手段により検出されたドラム回転量データとから前記帯状部材の先端位置を求め、前記帯状部材の巻付け終了後、前記帯状部材の先端位置からスプライス部の測定範囲を決定し、
前記モータが、前記スプライス部の測定範囲決定後、前記スプライス部の測定範囲の測定開始端が前記非接触式センサに対面する位置まで前記成形ドラムを前記帯状部材巻付け時の速度より速いドラム回転速度で回転させる一方、前記非接触式センサが前記スプライス部の測定範囲を検出する際は前記成形ドラムを前記帯状部材巻付け時の速度より遅いドラム回転速度で回転させる帯状部材のスプライス部測定装置。
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