JP4841174B2

JP4841174B2 - ゴム剥げ検出装置

Info

Publication number: JP4841174B2
Application number: JP2005156690A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　寛
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2025-05-30
Also published as: JP2006329908A

Description

本発明は、複数本のワイヤをゴムで被覆して成るインシュレーション部材のゴム剥げを検出する装置に関するものである。

タイヤに使用される、スチールコードなどのワイヤの両面に薄いゴム層を被覆して成るインシュレーション部材は、例えば、図３に示すような、カレンダー装置２０を用いて製造される。具体的には、シート処理したワイヤ２を、カレンダーロール２１間を通過させるとともに、上記カレンダーロール２１に図示しないゴム材料を供給することにより、上記ワイヤ２の両面にゴム３がコーティングされた帯状のインシュレーション部材１を得ることができる。なお、この方法では、カレンダーロール２１の圧延荷重により、ワイヤ２へのゴム３の被覆と、ゴム３との接着とを同時に行うことができる。
上記インシュレーション部材１は、その後、ゴム剥げ（ワイヤ露出）検査を経て、切断工程等の後工程に送られ、プライ、ベルトなどに加工される。

図４は、ゴム剥げ検出方法の一例を示す図で、インシュレーション部材１のワイヤ２の軸と垂直をなす上方に投光器と受光器とが一体となったレーザセンサ５０（例えば、特許文献1参照）を設置して上記インシュレーション部材１表面にレーザー光５１を照射し、上記インシュレーション部材１表面で反射された反射光５２を受光してその強度を測定する。インシュレーション部材１にゴム剥げ部（ワイヤ２の露出部分）Ｘがあった場合には、上記反射光の強度はゴム３のみで反射された場合に比較して大きくなるので、上記反射光の反射光量差からインシュレーション部材１のゴム剥げを検出することができる。
特開平１０−５８５４３号公報

しかしながら、上記従来の方法では、レーザセンサ５０がワイヤ２の軸と垂直をなす上方に設置されているため、ゴム剥げ部Ｘに照射されるレーザ光の照射面積が少ない。そのため、レーザ光５１がゴム剥げ部Ｘで反射されてもゴム３のみの場合の反射光５２との光量差が小さいことから、１０ｍｍ幅以上の大きなゴム剥げでないと検出することができないといった問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、ワイヤ１本レベルのゴム剥げであっても精度よく検出することのできるゴム剥げ検出装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、インシュレーション部材のゴム剥げは、スポット的にできるのではなく、図４に模式的に示すように、流れの方向であるワイヤの延長方向に連続的に生じることに注目し、レーザ光をワイヤの延長方向に対して斜め方向から照射することにより、露出したワイヤからの反射光量が大きくなることを見出し、本発明に到ったものである。
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、複数本のワイヤをゴムで被覆して成る帯状のインシュレーション部材を上記ワイヤの延長方向に搬送するとともに、上記インシュレーション部材の表面にレーザ光を照射し、その反射光量から上記インシュレーション部材のゴム剥げを検出するゴム剥げ検出装置であって、上記インシュレーション部材の搬送方向に垂直な面内に配置されて上記インシュレーション部材の表面に斜め上方もしくは斜め下方からレーザ光を照射する投光器と、上記インシュレーション部材の法線方向に対して上記投光器と同じ側において上記投光器と一体に構成されて上記照射されたレーザ光の反射光を検出する受光器とを備えたレーザセンサと、上記受光器で検出されたレーザ光の反射光量から上記インシュレーション部材のゴム剥げを検出する手段と、上記レーザセンサを、上記搬送されるインシュレーション部材の幅方向に移動させる手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、インシュレーション部材の表面にレーザ光を照射し、その反射光量から上記インシュレーション部材のゴム剥げを検出する際に、インシュレーション部材の搬送方向に垂直な面内に配置されて上記インシュレーション部材の表面に斜め上方もしくは斜め下方からレーザ光を照射する投光器と上記インシュレーション部材の法線方向に対して上記投光器と同じ側において上記投光器と一体に構成されて上記照射されたレーザ光の反射光を検出する受光器とを備えたレーザセンサを用い、上記搬送されるインシュレーション部材表面に対して斜め方向からレーザ光を照射するとともに、入射方向と同じ方向に反射される反射光を検出するようにしたので、レーザ反射光量を大きくでき、ゴム剥げ（ワイヤ露出）を精度良く検出することができる。
また、レーザ光をインシュレーション部材の幅方向に走査するようにしたので、例えば、４０ｍｍ幅のインシュレーション部材のような幅広の部材であっても、ゴム剥げを精度良く検出することができる。

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本最良の形態に係るゴム剥げ検出装置１０の概略構成を示す図で、本例では、図示しない搬送手段により紙面と垂直方向に搬送される、ワイヤ２の両面にゴム層３を被覆して成る幅が約４０ｍｍのインシュレーション部材１のゴム剥げを検出する。
同図において、１１Ａ，１１Ｂは断面がコの字型の支持体１２の水平片１２ａ，１２ｂにそれぞれ取付けられ、上記インシュレーション部材１の表面に斜め上方及び下方からレーザ光１１ａ，１１ｂを照射する投光器と上記照射されたレーザ光（入射光）１１ａ，１１ｂの反射光１１ｃ，１１ｄを検出する受光器とが一体となったレーザセンサ、１３は上記レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂの各受光器で検出された上記反射光１１ｃ，１１ｄの反射光量から上記インシュレーション部材１のゴム剥げを検出するゴム剥げ検出手段、１４は架台１５上に設置され、上記レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂを上記インシュレーション部材１の幅方向に移動させるための移動手段であるエアシリンダで、このエアシリンダ１４のシリンダロッド１４ｊが上記支持体１２の垂直片１２ｃに連結されている。
なお、上記レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂの取付け角度θ（レーザ光１１ａ，１１ｂのインシュレーション部材１０への入射角）としては、上記入射角θが３０°よりも小さいと反射光量が十分でなく、また、上記入射角θが６０°を超えると、反射光の検出が困難となるので、θ＝３０°〜６０°とすることが好ましく、θ＝４５°とすれば特に好ましい。

次に、ゴム剥げの検出方法について説明する。
まず、搬送されるインシュレーション部材１の側部に架台１５を設置し、支持体１２に取付けられたレーザセンサ１１Ａ，１１Ｂのほぼ中間部をインシュレーション部材１が通過するように、上記架台１５上にエアシリンダ１４を設置する。そして、インシュレーション部材１を搬送させながら、上記エアシリンダ１４を駆動して、上記支持台１２を上記インシュレーション部材１の幅方向に往復運動させる。これにより、図２（ａ）に示すように、上記レーザセンサ１１ａ（または、レーザセンサ１１ｂ）の投光器からレーザ光１１ａ（または、レーザ光１１ｂ）を、インシュレーション部材１の搬送速度とシリンダロッド１４ｊの移動速度とによって決まる角度で、上記インシュレーション部材１上を幅方向に往復させながら走査することができる。
上記インシュレーション部材１の表面で反射されたレーザ光（反射光１１ｃ，１１ｄ）は、それぞれ上記レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂの各受光器で検出され、ゴム剥げ検出手段１３において、ゴム２からの反射光量に相当する所定の閾値と比較される。上記ゴム剥げ検出手段１３は、上記反射光量が上記閾値を超えた場合にはゴム剥げがあると判定する。
本例では、上記レーザ光１１ａ（または、レーザ光１１ｂ）は、図２（ｂ）に示すように、上記インシュレーション部材１の表面に対して斜め方向から照射されるので、レーザ光１１ａ（レーザ光１１ｂ）が照射されるゴム剥げ部Ｘの長さは長くなる。したがって、上記ゴム剥げ部Ｘからの反射光１１ｃ（または、反射光１１ｄ）の光量を大きくでき、ワイヤ１本レベルの幅の狭いゴム剥げ（ワイヤ露出）であってもこれを精度良く検出することができる。
また、図２（ａ）に示すように、ゴム剥げ部Ｘは上記インシュレーション部材１の搬送方向に連続しているので、レーザ光１１ａ（レーザ光１１ｂ）をインシュレーション部材１の幅方向に往復させても、ゴム剥げ部Ｘを確実に検出することができる。

このように、本最良の形態によれば、搬送されるインシュレーション部材１の斜め方向から、投光器と受光器とが一体となったレーザセンサ１１Ａ，１１Ｂの投光器により、上記インシュレーション部材１にレーザ光１１ａ，１１ｂを照射するとともに、エアシリンダ１４により上記レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂを支持する支持台１２を上記インシュレーション部材１の幅方向に移動させながら、上記インシュレーション部材１からの反射光１１ｃ，１１ｄを上記レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂの受光器で検出し、この検出された反射光１１ｃ，１１ｄから上記インシュレーション部材１のゴム剥げを検出するようにしたので、露出されたワイヤ１１に照射されるレーザ光１１ａ，１１ｂの照射面積が増加してゴム剥げ部Ｘからの反射光量差を大きくすることができる。したがって、ゴム剥げの検出精度を大幅に向上させることができる。
また、レーザ光１１ａ，１１ｂをインシュレーション部材１の幅方向に往復させるようにしたので、幅広の部材であっても、ゴム剥げを確実に検出することができる。

なお、上記最良の形態では、インシュレーション部材１の表面と裏面のゴム剥げを同時に検出したが、これに限るものではなく、インシュレーション部材１の搬送方法などによっては、片方ずつ行ってもよい。
また、上記例では、レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂを幅方向に連続的に往復させながら走査することにより、インシュレーション部材１の全表面を検査した例を示したが、上記レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂを幅方向に断続的に移動させたり、レーザセンサ１１Ａ，１１Ｂを移動させず、代わりに、上記ゴム剥げ検出装置１０を複数台設置したりすることにより、更に短いゴム剥げを検出することが可能となる。

径が０．８ｍｍのワイヤ２０本をゴムで被覆した幅４０ｍｍのインシュレーション部材を搬送しながら、上記インシュレーション部材の上方及び下方から、レーザ光を照射して上記インシュレーション部材のワイヤ剥げを検出した。なお、レーザセンサの取付け角度は４５°とし、シリンダーストロークを７５ｍｍとした。
その結果、ワイヤ１本レベルの幅の狭いゴム剥げを１００％検出することができた。

本発明によれば、幅広なインシュレーション部材でも、ゴム剥げを精度良く検出することができるので、インシュレーション部材ゴム剥げ検査を精度よく、かつ、効率的に行うことができる。

本発明の最良の形態に係るゴム剥げ検出装置の概略構成を示す図である。本最良の形態に係るゴム剥げ検出方法を示す示す図である。インシュレーション部材の作製方法の一例を示す図である。従来のゴム剥げ検出方法を示す図である。

符号の説明

１インシュレーション部材、２ワイヤ、３ゴム、
１０ゴム剥げ検出装置、１１Ａ，１１Ｂレーザセンサ、１１ａ，１１ｂレーザ光、１１ｃ，１１ｄ反射光、１２支持体、１３ゴム剥げ検出手段、
１４エアシリンダ、１５架台、
Ｘゴム剥げ部。

Claims

複数本のワイヤをゴムで被覆して成る帯状のインシュレーション部材を上記ワイヤの延長方向に搬送するとともに、上記インシュレーション部材の表面にレーザ光を照射し、その反射光量から上記インシュレーション部材のゴム剥げを検出するゴム剥げ検出装置であって、
上記インシュレーション部材の搬送方向に垂直な面内に配置されて上記インシュレーション部材の表面に斜め上方もしくは斜め下方からレーザ光を照射する投光器と、上記インシュレーション部材の法線方向に対して上記投光器と同じ側において上記投光器と一体に構成されて上記照射されたレーザ光の反射光を検出する受光器とを備えたレーザセンサと、
上記受光器で検出されたレーザ光の反射光量から上記インシュレーション部材のゴム剥げを検出する手段と、
上記レーザセンサを、上記搬送されるインシュレーション部材の幅方向に移動させる手段とを備えたことを特徴とするゴム剥げ検出装置。