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JP2021006800A - タイヤ試験機およびタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法 - Google Patents

タイヤ試験機およびタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法 Download PDF

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JP2021006800A JP2019121184A JP2019121184A JP2021006800A JP 2021006800 A JP2021006800 A JP 2021006800A JP 2019121184 A JP2019121184 A JP 2019121184A JP 2019121184 A JP2019121184 A JP 2019121184A JP 2021006800 A JP2021006800 A JP 2021006800A
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Abstract

【課題】さまざまな外径や形状を有する複数種のタイヤをタイヤ試験位置に精度良く搬入することが可能なタイヤ試験機およびタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法を提供する。【解決手段】タイヤ試験機100は、第1ベルトコンベア1と、タイヤ計測用センサ60と、停止用センサ63と、制御部80と、を備える。タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63は、タイヤTが搬送面1Hから所定の高さHの位置に配置される仮想切断面によって仮想的に切断されることで形成されるタイヤTの外周縁である特定外周縁VCの先端部または後端部を検知する。制御部80は、タイヤTの特定外周縁VCの外径寸法VDを算出し、当該外径寸法VDに基づいて待機位置SPからタイヤ試験位置TPまでの移動距離Xを算出する。【選択図】図8

Description

本発明は、タイヤ試験機およびタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法に関する。
従来、タイヤのユニフォミティなどを測定するタイヤ試験機が知られている。当該タイヤ試験機は、タイヤ試験位置に配置されタイヤを上下方向に延びる回転中心軸回りに回転可能に支持するスピンドル軸と、スピンドル軸の回転中心軸と平行な回転中心軸回りに回転可能に支持され且つタイヤの外周面に当接可能とされた回転ドラムと、回転ドラムに加わる荷重を計測可能なロードセルと、を有する。スピンドル軸に装着されたタイヤの外周面に回転ドラムが押し付けられ、タイヤがスピンドル軸回りに回転すると、タイヤが回転した分の荷重変動データをロードセルが計測する。計測された荷重変動データに基づいて、タイヤの均一性(ユニフォミティ)が評価される。このようなタイヤ試験機において評価されるタイヤの内径は、タイヤの品種によって異なる場合がある。このため、タイヤをスピンドル軸に装着する際には、タイヤの両側面にそれぞれタイヤサイズに応じた上リムおよび下リムが装着され、これらのリムを介してスピンドル軸がタイヤを回転可能に支持する。
特許文献1には、タイヤの外径に応じてタイヤ試験位置に対するタイヤの送り込み距離を短くし、その送り込み時間を短縮する技術が開示されている。具体的に、タイヤ試験機は、タイヤをその回転中心軸が上下方向に延びる姿勢で搬送するベルトコンベアと、タイヤの搬送路上においてタイヤの外周面を検知する前後一対の光電センサとを有する。一対の光電センサによってタイヤの先端部および後端部が検知されると、その時間差とタイヤの搬送速度とによってタイヤの外径が算出される。その後、一対の光電センサ間においてタイヤの内周面に潤滑剤が塗布されると、下流側の光電センサによってタイヤの先端部が再び検知されるとともにタイヤが所定の待機位置に一旦停止される。その後、算出されたタイヤの外径に応じて待機位置からタイヤ試験位置までの搬送距離が算出され、当該距離だけタイヤが搬送されることでタイヤがタイヤ試験位置に搬入される。この際、理想的には、タイヤの中心軸とスピンドル軸の中心とが合致し、タイヤの両側面にそれぞれタイヤサイズに応じた上リムおよび下リムが上下から装着可能とされる。
特開2012−220319号公報
特許文献1に記載された技術では、さまざまな形状を有する複数種のタイヤの外径および搬送距離を、必ずしも精度良く算出することができず、タイヤ試験位置へのタイヤの搬入に位置ずれが発生するという問題があった。具体的に、上記の技術では、前記一対の光電センサの搬送方向における位置は特定されているものの、上下方向における位置は特定されていない。このため、前記一対の光電センサがベルトコンベアによって搬送されるタイヤの最大外径部分とは異なる高さの位置に配置されていると、当該一対の光電センサはタイヤの外周面のうち上下方向において前記最大外径部分とは異なる部分をそれぞれ検知することとなる。この結果、モーターバイク用のタイヤのようにその外周面が円弧形状からなるタイヤが搬送される場合や、その外周面にトレッド(溝)が形成されているタイヤが搬送される場合には、タイヤ試験機は搬送されるタイヤの外径をそのタイヤの最大外径よりも小さな値に誤検出することとなる。この場合、前記待機位置からタイヤ試験位置までの搬送距離が前記小さな外径に基づいて算出されるため、搬送されるタイヤの中心軸がスピンドル軸の回転中心軸に届かずに、リムをタイヤに正確に装着できない問題やリムによってタイヤの一部が破損するという問題があった。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、さまざまな形状を有する複数種のタイヤをタイヤ試験位置にそれぞれ精度良く搬入することが可能なタイヤ試験機およびタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法を提供することを目的とする。
本発明の一の局面に係るタイヤ試験機は、タイヤに所定の試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置において、前記タイヤに装着されるリムを介して、上下方向に延びる基準回転中心軸回りに前記タイヤを回転可能に支持するスピンドル軸と、前記タイヤの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤが載置される搬送面を有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤを前記タイヤ試験位置まで搬送することが可能な搬送機構と、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤを検知する第1タイヤ検知部であって、当該第1タイヤ検知部は、前記搬送面に載置された前記タイヤが前記搬送面から所定の高さの位置に配置され前記搬送面と平行な仮想切断面によって仮想的に切断されることで形成される前記タイヤの外周縁である特定外周縁の前記タイヤの搬送方向における先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知する、第1タイヤ検知部と、前記特定外周縁の前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記第1タイヤ検知部がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤの搬送速度とに基づいて、前記タイヤの前記特定外周縁の外径寸法を演算するタイヤ寸法演算部と、前記第1タイヤ検知部よりも前記搬送方向下流側に配置され、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知する第2タイヤ検知部と、前記特定外周縁の前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記第2タイヤ検知部が検知することに伴って、前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置に一時停止するように前記搬送機構を制御する停止制御部と、前記タイヤ寸法演算部によって演算された前記特定外周縁の外径寸法と、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの距離とに基づいて、前記タイヤを前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動させるための前記タイヤの移動距離を演算する、移動距離演算部と、前記移動距離演算部によって演算された前記移動距離に応じて、前記タイヤが前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動するように前記搬送機構を制御する搬送制御部と、を備える。
本構成によれば、第1タイヤ検知部および第2タイヤ検知部が搬送面上のタイヤの特定外周縁を検知し、当該特定外周縁に基づいて、タイヤ寸法演算部および移動距離演算部が、タイヤをタイヤ試験位置に搬入するためのタイヤの外径寸法および移動距離をそれぞれ演算することができる。このため、第1タイヤ検知部および第2タイヤ検知部が、タイヤの外周面のうち互いに異なる部分をそれぞれ検知する場合と比較して、演算されるタイヤの外径寸法や移動距離に含まれる誤差を小さくすることができるとともに、さまざまな形状を有する複数種のタイヤをそれぞれタイヤ試験位置に精度良く搬入することができる。また、第1タイヤ検知部および第2タイヤ検知部が、必ずしも搬送されるタイヤの最大外径部分を検知する必要がないため、各検知部の配置の自由度が増すとともに、搬送されるタイヤに応じて各検知部の位置を調整する必要が低減される。
上記の構成において、前記第1タイヤ検知部は、前記タイヤの前記特定外周縁の前記後端部を検知する第1センサと、前記第1センサよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部を検知する第2センサと、を有することが望ましい。
本構成によれば、第1センサおよび第2センサによってタイヤの位置を検知することが可能であるため、当該第1センサおよび第2センサの間の空間にタイヤを一時停止させることや当該空間においてタイヤに所定の処理を施すことが可能となる。
また、本発明の他の局面に係るタイヤ試験機は、タイヤに所定の試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置において、前記タイヤに装着されるリムを介して、上下方向に延びる基準回転中心軸回りに前記タイヤを回転可能に支持するスピンドル軸と、前記タイヤの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤが載置される搬送面を有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤを前記タイヤ試験位置まで搬送することが可能な搬送機構と、前記搬送面に対して所定の高さの位置に配置され、前記タイヤの搬送方向における前記タイヤの先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知する第1タイヤ検知部と、前記タイヤの前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記第1タイヤ検知部がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤの搬送速度とに基づいて、前記タイヤの外径寸法を演算するタイヤ寸法演算部と、前記第1タイヤ検知部よりも前記搬送方向下流側において前記搬送面に対して前記第1タイヤ検知部と同じ高さの位置に配置され、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知する第2タイヤ検知部と、前記タイヤの前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記第2タイヤ検知部が検知することに伴って、前記タイヤの前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置に一時停止するように前記搬送機構を制御する停止制御部と、前記タイヤ寸法演算部によって演算された前記外径寸法と、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの距離とに基づいて、前記タイヤを前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動させるための前記タイヤの移動距離を演算する、移動距離演算部と、前記移動距離演算部によって演算された前記移動距離に応じて、前記タイヤが前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動するように前記搬送機構を制御する搬送制御部と、を備える。
本構成によれば、第1タイヤ検知部および第2タイヤ検知部が搬送面に対して同じ高さに配置されているため、第1タイヤ検知部および第2タイヤ検知部が搬送面上のタイヤの同じ高さの部分を検知することができる。このため、タイヤ寸法演算部および移動距離演算部は、タイヤをタイヤ試験位置に搬入するためのタイヤの外径寸法および移動距離を、前記タイヤの同じ高さに配置される部分に基づいて演算することができる。このため、第1タイヤ検知部および第2タイヤ検知部が、前記タイヤの外周面のうち互いに高さが異なる部分をそれぞれ検知する場合と比較して、演算されるタイヤの外径寸法や移動距離に含まれる誤差を小さくすることができるとともに、さまざまな形状を有する複数種のタイヤをそれぞれタイヤ試験位置に精度良く搬入することができる。また、第1タイヤ検知部および第2タイヤ検知部が、必ずしも搬送されるタイヤの最大外径部分を検知する必要がないため、各検知部の配置の自由度が増すとともに、搬送されるタイヤに応じて各検知部の位置を調整する必要が低減される。
上記の構成において、前記第1タイヤ検知部は、前記タイヤの前記後端部を検知する第1センサと、前記第1センサよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤの前記先端部を検知する第2センサと、を有することが望ましい。
本構成によれば、第1センサおよび第2センサによってタイヤの位置を検知することが可能であるため、当該第1センサおよび第2センサの間の空間にタイヤを一時停止させることや当該空間においてタイヤに所定の処理を施すことが可能となる。
上記の構成において、前記第1タイヤ検知部の前記第1センサおよび前記第2センサならびに前記第2タイヤ検知部は、前記搬送方向と交差しかつ水平な方向に向かって検出光を発光する発光部と前記検出光を受光する受光部とをそれぞれ有することが望ましい。
本構成によれば、第1センサおよび第2センサならびに第2タイヤ検知部が光電センサからなることで、タイヤを短時間で精度良く検知することができる。
上記の構成において、前記搬送方向において前記第1センサと前記第2センサとの間に配置され、前記タイヤの内周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を更に備えることが望ましい。
本構成によれば、第1センサと第2センサとの間において、タイヤの内周面に潤滑剤を塗布することが可能となるため、タイヤに対してリムをスムーズに装着することが可能となる。
上記の構成において、前記第1タイヤ検知部および前記第2タイヤ検知部を前記搬送面に対して上下方向に相対移動することが可能な移動機構を更に備えることが望ましい。
本構成によれば、タイヤのサイズに応じて第1タイヤ検知部および第2タイヤ検知部を搬送面に対して上下方向に相対移動させることができるため、さまざまな幅を有するタイヤの外径寸法および移動距離の演算を精度良く行うことができる。
また、本発明の他の局面に係るタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法は、タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験機において前記試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置に前記タイヤを搬送する、タイヤ試験機のタイヤ搬送方法であって、前記タイヤの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤが載置される搬送面を有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤを前記タイヤ試験位置まで搬送することが可能な搬送機構を準備することと、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤを検知する第1タイヤ検知部であって、当該第1タイヤ検知部は、前記搬送面に載置された前記タイヤが前記搬送面から所定の高さの位置に配置され前記搬送面と平行な仮想切断面によって仮想的に切断されることで形成される前記タイヤの外周縁である特定外周縁の前記タイヤの搬送方向における先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知する第1タイヤ検知部を前記搬送経路上に配置することと、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知する第2タイヤ検知部を前記第1タイヤ検知部よりも前記搬送方向下流側に配置することと、前記特定外周縁の前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記第1タイヤ検知部がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤの搬送速度とに基づいて、前記タイヤの前記特定外周縁の外径寸法を演算することと、前記特定外周縁の前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記第2タイヤ検知部が検知することに伴って、前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置に一時停止するように前記搬送機構を制御することと、前記タイヤ寸法演算部によって演算された前記特定外周縁の外径寸法と、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの距離とに基づいて、前記タイヤを前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動させるための前記タイヤの移動距離を演算することと、前記移動距離演算部によって演算された前記移動距離に応じて、前記タイヤが前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動するように前記搬送機構を制御することと、を備える。
上記の方法において、前記第1タイヤ検知部として、前記タイヤの前記特定外周縁の前記後端部を検知する第1センサと、前記第1センサよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部を検知する第2センサと、を準備することを更に備えることが望ましい。
また、本発明の他の局面に係るタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法は、タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験機において前記試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置に前記タイヤを搬送する、タイヤ試験機のタイヤ搬送方法であって、前記タイヤの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤが載置される搬送面を有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤを前記タイヤ試験位置まで搬送することが可能な搬送機構を準備することと、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知することが可能な第1タイヤ検知部を前記搬送面に対して所定の高さの位置に配置することと、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知することが可能な第2タイヤ検知部を前記第1タイヤ検知部よりも前記タイヤの搬送方向下流側において前記搬送面に対して前記第1タイヤ検知部と同じ高さの位置に配置することと、前記タイヤの前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記第1タイヤ検知部がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤの搬送速度とに基づいて、前記タイヤの外径寸法を演算することと、前記タイヤの前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記第2タイヤ検知部が検知することに伴って、前記タイヤの前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置に一時停止するように前記搬送機構を制御することと、前記演算された前記外径寸法に応じて、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの前記タイヤの移動距離を演算することと、前記演算された前記移動距離と、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの距離とに基づいて、前記タイヤが前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動するように前記搬送機構を制御することと、を備える。
上記の方法において、前記第1タイヤ検知部として、前記タイヤの前記後端部を検知する第1センサと、前記第1センサよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤの前記先端部を検知する第2センサと、を準備することと、前記第1タイヤ検知部の前記第1センサおよび前記第2センサならびに前記第2タイヤ検知部を前記搬送面に対して互いに同じ高さの位置に配置することと、を更に備えることが望ましい。
上記の方法において、前記第1タイヤ検知部の前記第1センサおよび前記第2センサならびに前記第2タイヤ検知部として、それぞれ、前記搬送方向と交差しかつ水平な方向に向かって検出光を発光する発光部と前記検出光を受光する受光部とを有するものを準備することを更に備えることが望ましい。
本発明によれば、さまざまな外径や形状を有する複数種のタイヤをタイヤ試験位置に精度良く搬入することが可能なタイヤ試験機およびタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法が提供される。
本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の制御部のブロック図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機においてタイヤがタイヤ試験位置に搬入されるまでの工程を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機においてタイヤがタイヤ試験位置に搬入されるまでの工程を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機においてタイヤがタイヤ試験位置に搬入されるまでの工程を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機においてタイヤがタイヤ試験位置に搬入されるまでの工程を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機においてタイヤがタイヤ試験位置に搬入されるまでの工程を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の側面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の背面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機の背面図である。 本発明の変形実施形態に係るタイヤ試験機の背面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機と比較される他のタイヤ試験機の側面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機と比較される他のタイヤ試験機の側面図である。
以下、図面に基づき、本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機100を説明する。図1は、本実施形態に係るタイヤ試験機100の平面図である。タイヤ試験機100は、タイヤT(図3)に所定の試験を行う。
タイヤ試験機100は、スピンドル軸31と、左右一対の第1ベルトコンベア1と、左右一対の第2ベルトコンベア2と、左右一対のローラー部3と、左右一対の供給コンベア5と、第1センサ61および第2センサ62を含むタイヤ計測用センサ60(第1タイヤ検知部)と、停止用センサ63(第2タイヤ検知部)と、ルブリケータ7(潤滑剤塗布機構)と、左右一対の押圧ユニット9と、を備える。更に、図9に示されるように、タイヤ試験機100は、筐体50と、左右3対のセンサ(第1センサ61、第2センサ62及び停止用センサ63)を支持するセンサ支持部51と、を有している。
スピンドル軸31は、タイヤに所定の試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置TPに配置され、タイヤTの両側面にそれぞれ装着される不図示の一対のリムを介して、上下方向に延びる基準回転中心軸L回りにタイヤTを回転可能に支持する。タイヤ試験機100は、更に、スピンドル軸31の基準回転中心軸Lと平行な回転中心軸回りに回転可能に支持され且つタイヤTの外周面に当接可能とされた不図示の回転ドラムと、当該回転ドラムに加わる荷重を計測可能な不図示のロードセルと、を有する。タイヤ試験位置TPにおいてスピンドル軸31に装着されたタイヤTの外周面に前記回転ドラムが押し付けられ、タイヤTがスピンドル軸31回りに回転すると、タイヤTが回転した分の荷重変動データを前記ロードセルが計測する。この結果、計測された荷重変動データに基づいて、タイヤの均一性(ユニフォミティ)が評価される。
図1では、タイヤTの搬送方向が矢印DSで示されている。矢印DSの方向から見た場合、左右一対の第1ベルトコンベア1および左右一対の第2ベルトコンベア2は、本発明の搬送機構として機能する。これらの第1ベルトコンベア1および第2ベルトコンベア2は、タイヤTの回転軸が上下方向に延びる姿勢でタイヤTが載置される平面状の搬送面1H(図8参照)をそれぞれ有し、所定の搬送経路に沿ってタイヤTをタイヤ試験位置TPまで搬送することが可能とされている。左右一対の第1ベルトコンベア1は、前後方向に沿って延びるとともに互いに左右方向に間隔をおいて配置される。同様に、左右一対の第2ベルトコンベア2は、左右一対の第1ベルトコンベア1よりも前側、すなわち、タイヤTの搬送方向下流側において、前後方向に沿って延びるとともに互いに左右方向に間隔をおいて配置される。なお、図1に示すように、左右一対の第1ベルトコンベア1の下流側端部と、左右一対の第2ベルトコンベア2の上流側端部とは部分的にオーバーラップしている。また、本実施形態においては、左右一対の第2ベルトコンベア2同士の間隔は、左右一対の第1ベルトコンベア1同士の間隔よりも広く設定されている。また、左右一対の第1ベルトコンベア1および左右一対の第2ベルトコンベア2は、基準回転中心軸Lを通り前後方向に延びる中心線に対して線対称に配置されている。更に、前述のタイヤ試験位置TPは、左右一対の第2ベルトコンベア2の略中央部に配置されている。
左右一対の供給コンベア5は、左右一対の第1ベルトコンベア1の上流側に配置されており、タイヤTを左右一対の第1ベルトコンベア1の上流側端部に搬入する。
左右一対のローラー部3は、左右一対の第1ベルトコンベア1の幅方向外側に配置されている。各ローラー部3は、前後方向および左右方向に互いに隣接して配置され回転可能な複数の載置ローラー3Aを有する。これらの載置ローラー3Aは、倒伏状態のタイヤTを水平面内で回転可能に載置する載置面を構成する。なお、ローラー部3は左右一対の第1ベルトコンベア1の内側に設けられてもよく、左右一対の第1ベルトコンベア1の内側および外側の両方に設けられてもよい。
左右一対の第1ベルトコンベア1は、不図示のシリンダによって昇降され、タイヤTを搬送するときは、その搬送面1Hがローラー部3の載置面よりも上昇し、後述するようにタイヤTを回転させるときは、搬送面1Hがローラー部3の載置面よりも下方に下降する。なお、他の実施形態において左右一対の第1ベルトコンベア1の上下位置を固定し、ローラー部3を昇降させてもよい。図8に示すように、各第1ベルトコンベア1は、ベルト1Aと、駆動ローラー1Bと、従動ローラー1Cと、を有する。ベルト1Aは、駆動ローラー1Bおよび従動ローラー1Cに周回移動可能に支持されている。駆動ローラー1Bは、不図示のモーターに接続されており、当該モーターから回転駆動力を受けることで、ベルト1Aを周回させる。従動ローラー1Cは、駆動ローラー1Bとは反対側でベルト1Aを支持し、ベルト1Aに従動して回転する。ベルト1Aの上面部が搬送面1Hを構成している。
タイヤ計測用センサ60は、第1ベルトコンベア1によって搬送されるタイヤTを検知する。具体的に、タイヤ計測用センサ60は、第1ベルトコンベア1の搬送面1Hに載置されたタイヤTが搬送面1Hから所定の高さHの位置に配置され搬送面1Hと平行な仮想切断面Gによって仮想的に切断されることで形成されるタイヤTの外周縁である特定外周縁VC(図8参照)のタイヤTの搬送方向における先端部および後端部をそれぞれ検知する。なお、本実施形態では、仮想切断面Gは水平面である。
タイヤ計測用センサ60は、前述のように、第1センサ61と、第2センサ62と、を有する。第1センサ61は、タイヤTの特定外周縁VCの後端部を検知する。また、第2センサ62は、第1センサ61よりも前記搬送方向下流側に配置され、タイヤTの特定外周縁VCの先端部を検知する。第1センサ61は、光電センサからなり、タイヤTの搬送方向と交差(直交)しかつ水平な方向に向かって検出光(図1の一点鎖線参照、以後のセンサも同様)を発光する第1発光部61Aと、前記検出光を受光する第1受光部61Bと、を有する。同様に、第2センサ62は、光電センサからなり、タイヤTの搬送方向と交差(直交)しかつ水平な方向に向かって検出光を発光する第2発光部62Aと、前記検出光を受光する第2受光部62Bと、を有する。第1センサ61および第2センサ62の検出光の位置は、それぞれ本発明の寸法演算用検知位置に相当する。
停止用センサ63は、タイヤ計測用センサ60の第2センサ62よりもタイヤTの搬送方向下流側に配置され、第1ベルトコンベア1および第2ベルトコンベア2によって搬送されるタイヤTの特定外周縁VCの先端部を検知する。停止用センサ63は、光電センサからなり、タイヤTの搬送方向と交差(直交)しかつ水平な方向に向かって検出光を発光する第3発光部63Aと、前記検出光を受光する第3受光部63Bと、を有する。停止用センサ63の検出光の位置は、本発明の停止用検知位置に相当する。
ルブリケータ7は、第1センサ61と第2センサ62との間において、左右一対の第1ベルトコンベア1の間に配置されている。ルブリケータ7は、不図示のエアシリンダによって昇降可能とされている。ルブリケータ7は、タイヤTの内周面のビード部(不図示)に潤滑剤を塗布するブラシ7Aと、押圧ユニット9との間でタイヤTを位置決めするようにタイヤTの内周面に当接される一対の位置決めローラー7Bとを有している。
また、左右一対の押圧ユニット9は、左右一対の第1ベルトコンベア1(ローラー部3)の左右両側に配置されている。左右一対の押圧ユニット9は、タイヤTの外周面を中心側へ押し付ける押圧ローラー9Aと、当該押圧ローラー9Aを揺動可能に支持する支持部9Bと、をそれぞれ有する、支持部9Bは、押圧ローラー9Aを保持した状態で、当該押圧ローラー9Aとは反対側の支持部9Bの基端部を支点として、水平面上を揺動することができる。
図9に示すように、筐体50は、上記の第1ベルトコンベア1、第2ベルトコンベア2、ローラー部3、ルブリケータ7などを支持している。また、左右3対のセンサ支持部51は、筐体50の左右端部から上方に延びるように配置されており、それぞれ、第1発光部61A、第1受光部61B、第2発光部62A、第2受光部62B、第3発光部63Aおよび第3受光部63Bを支持している。なお、図9では、第1発光部61Aおよび第1受光部61Bを支持するセンサ支持部51が図示されているが、当該センサ支持部51の後方(紙面と直交する方向の奥側)において、他のセンサ支持部51が、それぞれ、第2発光部62A、第2受光部62B、第3発光部63Aおよび第3受光部63Bを支持している。
図2は、本実施形態に係るタイヤ試験機100の制御部80のブロック図である。タイヤ試験機100は、更に制御部80を備える。制御部80は、タイヤ試験機100の各機構を統括的に制御する。制御部80は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されており、第1ベルトコンベア1、第2ベルトコンベア2、供給コンベア5、ルブリケータ7および押圧ユニット9などの動作を制御する。また、制御部80には、これらの各部材に加えて、前述の第1センサ61、第2センサ62および停止用センサ63が電気的に接続されている。
制御部80は、前記CPUが前記ROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部801(停止制御部、搬送制御部)、タイヤ搬送演算部802(タイヤ寸法演算部、移動距離演算部)および記憶部803を備える。
駆動制御部801は、第1ベルトコンベア1、第2ベルトコンベア2、供給コンベア5、ルブリケータ7および押圧ユニット9の各駆動系に対して、駆動のための指令信号をそれぞれ入力する。また、駆動制御部801は、タイヤTの搬送過程において、停止用センサ63がタイヤTの特定外周縁VCの先端部を検知することに伴って、タイヤTの特定外周縁VCの先端部がその搬送経路上の所定の待機位置SP(図6)に一時停止するように第1ベルトコンベア1および第2ベルトコンベア2を制御する。更に、駆動制御部801は、タイヤ搬送演算部802によって演算された後記の移動距離Xに応じて、タイヤTが前記待機位置SPから前記タイヤ試験位置TP(図1)まで移動するように第1ベルトコンベア1および第2ベルトコンベア2を制御する。
タイヤ搬送演算部802は、タイヤTをタイヤ試験位置TPに搬入するための各種のパラメータを演算する。特に、タイヤ搬送演算部802は、タイヤ計測用センサ60の第1センサ61および第2センサ62がタイヤTの特定外周縁VCの後端部および先端部をそれぞれ検知する時間差と、第1センサ61と第2センサ62との間におけるタイヤTの搬送速度と、に基づいて、タイヤTの特定外周縁VCの外径寸法VD(図8)を演算する。また、タイヤ搬送演算部802は、当該タイヤ搬送演算部802によって演算された上記の特定外周縁VCの外径寸法VDと、前記待機位置SPから前記タイヤ試験位置TPまでの距離とに基づいて、タイヤTを待機位置SPからタイヤ試験位置TPまで移動させるためのタイヤTの特定外周縁VCの移動距離Xを演算する。
記憶部803は、駆動制御部801およびタイヤ搬送演算部802が参照する各種の閾値、定数および数式などを記憶している。
以下に、制御部80がタイヤTをタイヤ試験位置TPに送り込む手順を説明する。図3、図4、図5、図6および図7は、本実施形態に係るタイヤ試験機100においてタイヤTがタイヤ試験位置TPに搬入されるまでの工程を示す平面図である。図8は、本実施形態に係るタイヤ試験機100の側面図である。なお、図8のうち、タイヤT(MCタイヤT1)の上方に描かれている仮想的な特定外周縁VCは平面図である。図9および図10は、本実施形態に係るタイヤ試験機100の背面図である。なお、図9では、第1ベルトコンベア1の搬送面1H上に、タイヤTとしてMCタイヤT1が載置されており、図10では、タイヤTとしてPCタイヤT2が載置されている。MCタイヤT1は、Motor Cycle用タイヤであり、PCタイヤT2は、Passenger Car用タイヤである。MCタイヤT1は、その外周面が略円弧形状(湾曲形状)を有している。一方、PCタイヤT2は、その外周面がほぼ平坦な形状を有している。なお、PCタイヤT2の外周面には不図示の溝(トレッド、凹凸)が比較的深めに形成されていることが多い。
制御部80の駆動制御部801が左右一対の供給コンベア5を制御し、タイヤTが左右一対の第1ベルトコンベア1に搬入されると、当該タイヤTが左右一対の第1ベルトコンベア1によって搬送されながら、図3に示すように、タイヤTの後端部が第1センサ61によって検知される。このとき、図8に示すように、第1センサ61は、第1ベルトコンベア1の搬送面1Hから高さHだけ上方の位置に配置されているため、第1センサ61は、タイヤTの外周面のうち、特定外周縁VCの後端部を検知する。なお、当該検知は、第1発光部61Aが発光した検知光がタイヤTによって遮られた状態から、第1受光部61Bによって受光され始めた状態への状態変化によって検知される。
タイヤTは、左右一対の第1ベルトコンベア1によって搬送方向に沿って比較的低速の一定の搬送速度Vで搬送され、図4に示すように、タイヤTの先端部が第2センサ62によって検知される。なお、図8に示すように、第2センサ62は、第1ベルトコンベア1の搬送面1Hから高さHだけ上方の位置に配置されているため、第2センサ62は、タイヤTの外周面のうち、特定外周縁VCの先端部を検知する。なお、当該検知は、第2発光部62Aが発光した検知光が第2受光部62Bによって受光された状態から、タイヤTによって遮られ始めた状態への状態変化によって検知される。
第2センサ62によって特定外周縁VCの先端部が検知されると、制御部80の駆動制御部801が左右一対の第1ベルトコンベア1を制御して、タイヤTの搬送が一旦停止される。ここで、第1センサ61がタイヤTの特定外周縁VCの後端部を検知してから、タイヤTが一旦停止するまでの移動距離ΔLは、第1センサ61が特定外周縁VCの後端部を検知した時刻T1、第2センサ62が特定外周縁VCの先端部を検知した時刻T2、および左右一対の第1ベルトコンベア1によるタイヤTの搬送速度Vから、下記の式1で算出される。なお、距離L1は第1センサ61と第2センサ62との距離に相当する。
ΔL=(T2−T1)×V ・・・(式1)
したがって、タイヤTの特定外周縁VCの外径寸法VD(図8)は、式1で算出された移動距離ΔLを用いて下記の式2によって算出される。
VD=L1−ΔL ・・・(式2)
なお、移動距離ΔLは、例えば、第1ベルトコンベア1の駆動ローラー1Bに接続されたモーターに取り付けられたエンコーダのパルス数と、その1パルス当たりのベルト1Aのベルト移動距離との関係から算出して求めることも可能である。具体的に、第1センサ61がタイヤTの特定外周縁VCの後端部を検知してから、第2センサ62がタイヤTの特定外周縁VCの先端部を検知するまでの間の上記パルス数をカウントし、当該カウントされたパルス数に1パルス当たりの移動距離を乗算する方法で、移動距離ΔLが求められてもよい。
図4に示すように、第1センサ61と第2センサ62との間でタイヤTが停止した状態で、制御部80の駆動制御部801がルブリケータ7および左右一対の押圧ユニット9を制御する。すなわち、ルブリケータ7に接続された不図示のエアシリンダが作動され、ルブリケータ7が左右一対のローラー部3の間においてローラー部3よりも上方に突出するように上昇する。そして、駆動制御部801が前記エアシリンダによって左右一対の第1ベルトコンベア1の搬送面1Hをローラー部3よりも下降させると、タイヤTがローラー部3の複数の載置ローラー3Aに載置される。また、駆動制御部801が、左右一対の押圧ユニット9を支持部9Bの基端部を支点として水平に回動させると、左右一対の押圧ローラー9Aと左右一対の位置決めローラー7BとによってタイヤTが挟持される(図5)。この際、タイヤTの中心位置が基準回転中心軸Lを通り前後方向に延びる直線上に位置決めされる。この状態で、一方の押圧ユニット9の押圧ローラー9Aが不図示のモーターで回転駆動されると、ローラー部3上のタイヤTが水平面内で回転して、ルブリケータ7のブラシ7AがタイヤTの内周面に潤滑剤を塗布する。
この後、左右一対の押圧ユニット9およびルブリケータ7がタイヤTから離間し、ルブリケータ7がローラー部3よりも下方に移動する。その後、制御部80の駆動制御部801が前記エアシリンダによって第1ベルトコンベア1の搬送面1Hをローラー部3よりも上昇させ、タイヤTを再び左右一対の第1ベルトコンベア1上に載置する。そして、左右一対の第1ベルトコンベア1がタイヤTを再び搬送方向下流側に搬送する。やがて、図6に示すように、停止用センサ63がタイヤTの特定外周縁VCの先端部を検知する。図8に示すように、停止用センサ63は、第1ベルトコンベア1の搬送面1Hから高さHだけ上方の位置に配置されているため、停止用センサ63は、タイヤTの外周面のうち、特定外周縁VCの先端部を検知する。なお、当該検知は、第3発光部63Aが発光した検知光が第3受光部63Bによって受光された状態から、タイヤTによって遮られ始めた状態への状態変化によって検知される。
停止用センサ63がタイヤTの特定外周縁VCの先端部を検知すると、制御部80の駆動制御部801が左右一対の第1ベルトコンベア1を制御して、タイヤTを図6の待機位置SPで一時停止させる。したがって、予め左右一対の押圧ユニット9によって左右方向(幅方向)に位置決めされたタイヤTの先端部が、タイヤTの外径寸法に関係なく、待機位置SPに配置される。
最後に、制御部80の駆動制御部801が左右一対の第1ベルトコンベア1および左右一対の第2ベルトコンベア2を制御して、タイヤTを待機位置SPからタイヤ試験位置TPに移動させる。この結果、タイヤTの回転中心とスピンドル軸31の基準回転中心軸Lとが一致し、タイヤTに不図示のリムが嵌め込まれることで、スピンドル軸31がタイヤTを回転可能に支持することができる。
ここで、待機位置SPからタイヤTの回転中心とスピンドル軸31の基準回転中心軸Lとが互いに一致するタイヤ試験位置TPまで、タイヤTが移動される際のタイヤT(特定外周縁VC)の移動距離X(図7)は、予め定められた停止用センサ63からスピンドル軸31の基準回転中心軸Lまでの搬送方向における距離L2と、換言すると、待機位置SPからスピンドル軸31の基準回転中心軸Lまでの搬送方向における距離L2と、式2で求められたタイヤTの特定外周縁VCの外径寸法VDとから、下記の式3で算出される。
X=L2+VD/2 ・・・(式3)
式3から明らかなように、本実施形態に係るタイヤ試験機100は、待機位置SPからタイヤ試験位置TPのスピンドル軸31の基準回転中心軸LへのタイヤTの移動距離Xが、タイヤTの特定外周縁VCの外径寸法VDに応じて変化し、外径寸法VDが小さいほど移動距離Xを短くすることができるので、タイヤ径に応じてタイヤTの移動時間を可及的に短縮して、タイヤ試験のサイクルタイムを短くすることができ、タイヤ試験の効率を高めることができる。
図12および図13は、本実施形態に係るタイヤ試験機100と比較される他のタイヤ試験機の側面図である。図12では、前述のMCタイヤT1が第1ベルトコンベア1の搬送面1Hに載置されており、図13では、前述のPCタイヤT2が第1ベルトコンベア1の搬送面1Hに載置されている。当該他のタイヤ試験機は、第1センサ61、第2センサ62および停止用センサ63の搬送面1Hに対する高さが互いに異なる点で、本実施形態に係るタイヤ試験機100と異なっている。具体的に、第1センサ61は搬送面1Hから高さH1の位置に配置され、第2センサ62は搬送面1Hから高さH2の位置に配置され、停止用センサ63は搬送面1Hから高さH3の位置に配置されている(H2<H1<H3)。
このような他のタイヤ試験機において、第1センサ61がタイヤTの後端部を検知し、第2センサ62および停止用センサ63がタイヤTの先端部を検知した上で、前述のようなタイヤ試験位置TPへのタイヤTの搬入制御を想定した場合、第1センサ61、第2センサ62および停止用センサ63は、互いに外径寸法の異なる外周縁を検知することとなる。この結果、タイヤTの外径寸法の算出や移動距離Xの算出に誤差が生じる。具体的に、図12および図13において、第1センサ61が、タイヤTの最大外径に対応する部分(最大外径部分)を検知すると仮定すると、第2センサ62および停止用センサ63は、外径が前記最大外径よりも小さな部分を検知する。この場合、第2センサ62は、第1センサ61が検知した最大外径部分よりも遅いタイミングでタイヤTの外周部を検知する。この結果、式1、式2に基づいたタイヤTの最大外径寸法の算出結果が前記最大外径部分よりも小さくなってしまう(この場合、式1、式2の特定外周縁VCの外径寸法VDは最大外径寸法に置き換えられる)。当該誤差を含んだまま、式3に基づいて移動距離Xが算出されると、当該移動距離XはタイヤTの外径寸法に応じた本来の移動距離よりも小さくなる。この結果、タイヤTの回転中心と基準回転中心軸Lとが一致せず、タイヤTの上下両側面にリムが装着できないという問題が発生する。
特に、このような問題は、図12の上下方向(タイヤTの回転中心方向)に沿って外径が大きく変化するように湾曲したMCタイヤT1において顕著に発生する。また、図13に示されるPCタイヤT2においても、その外周面に複数の溝(トレッド)が形成されている場合には、第1センサ61がトレッドの山部分(PCタイヤT2の外表面)を検知する一方、第2センサ62または停止用センサ63が第1センサ61のトレッドの谷部分を検知する可能性があり、上記と同様の問題が発生する。
一方、本実施形態では、図8乃至図10に示すように、第1センサ61、第2センサ62および停止用センサ63が、同じ特定外周縁VCの先端部または後端部を検知することが可能なように、搬送面1Hに対する高さHが互いに同じとなるように、各センサ支持部51が第1センサ61、第2センサ62および停止用センサ63の発光部および受光部をそれぞれ支持している。したがって、センサ同士の相対的な位置バラつきに起因して、タイヤTの外径寸法および移動距離の算出に誤差が生じることが抑止され、タイヤTをタイヤ試験位置TPの基準回転中心軸Lに精度良く配置することができる。
以上のように、本実施形態では、タイヤ計測用センサ60は、タイヤT(T1、T2)の特定外周縁VCの先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知する。ここで、タイヤTの特定外周縁VCは、搬送面1Hに載置されたタイヤTが搬送面1Hから所定の高さHの位置に配置され搬送面1Hと平行な仮想切断面G(図8)によって仮想的に切断されることで形成されるタイヤTの外周縁である。そして、タイヤ搬送演算部802は、特定外周縁VCの先端部および後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことをタイヤ計測用センサ60がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構によるタイヤTの搬送速度とに基づいてタイヤTの特定外周縁VCの外径寸法VDを演算する。更に、停止用センサ63は、タイヤTの特定外周縁VCの先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知し、駆動制御部801は、特定外周縁VCの先端部が前記停止用検知位置に到達したことを停止用センサ63が検知することに伴って、タイヤTの特定外周縁VCの前記先端部が所定の待機位置SPに一時停止するように第1ベルトコンベア1を制御する。また、タイヤ搬送演算部802は、当該タイヤ搬送演算部802によって演算された前記特定外周縁VCの外径寸法VDと、待機位置SPからタイヤ試験位置TPまでの距離とに基づいて、タイヤTを待機位置SPからタイヤ試験位置TPまで移動させるためのタイヤTの移動距離Xを演算する。そして、駆動制御部801は、タイヤ搬送演算部802によって演算された前記移動距離Xに応じて、タイヤTが待機位置SPからタイヤ試験位置TPまで移動するように第1ベルトコンベア1および第2ベルトコンベア2を制御する。このように、タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63が搬送面1H上のタイヤTの特定外周縁VCを検知し、当該特定外周縁VCに基づいて、タイヤ搬送演算部802が、タイヤTをタイヤ試験位置TPに搬入するためのタイヤTの外径寸法VDおよび移動距離Xをそれぞれ演算することができる。このため、タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63が、タイヤTの外周面のうち互いに異なる部分をそれぞれ検知する場合と比較して、演算されるタイヤTの外径寸法や移動距離に含まれる誤差を小さくすることができるとともに、さまざまな形状を有する複数種のタイヤTをそれぞれタイヤ試験位置TPに精度良く搬入することができる。また、タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63が、必ずしも搬送されるタイヤTの最大外径部分を検知する必要がないため、各センサ(検知部)の配置の自由度が増すとともに、搬送されるタイヤTに応じて各センサの位置を調整する必要が低減される。また、タイヤTが待機位置SPからタイヤ試験位置TPまで搬送される移動距離XがタイヤTの特定外周縁VCの先端部を基準として決定されるため、前記移動距離XがタイヤTの回転中心軸を基準に決定される場合と比較して、待機位置SPからタイヤ試験位置TPまでのタイヤTの移動距離をタイヤTの大きさに応じて設定することができる。この結果、タイヤTの大きさによらず、一律の移動距離が設定される場合と比較して、複数種のタイヤ全体における移動距離を短くすることができる。なお、本実施形態に係るタイヤ計測用センサ60(第1センサ61、第2センサ62)および停止用センサ63は、搬送面1H上に載置されるタイヤTの幅方向の中心位置よりも上方または下方に配置されてもよい。
換言すれば、本実施形態では、タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63が、搬送面1Hに対して同じ高さHに配置されているため、タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63が搬送面1Hに対して同じ高さに配置されているため、タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63が搬送面1H上のタイヤTの同じ高さの部分を検知することができる。このため、タイヤ搬送演算部802は、タイヤTをタイヤ試験位置TPに搬入するためのタイヤTの外径寸法および移動距離を、前記タイヤTの同じ高さに配置される部分に基づいて演算することができる。このため、タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63が、前記タイヤTの外周面のうち互いに高さが異なる部分をそれぞれ検知する場合と比較して、演算されるタイヤTの外径寸法や移動距離に含まれる誤差を小さくすることができるとともに、さまざまな形状を有する複数種のタイヤTをそれぞれタイヤ試験位置TPに精度良く搬入することができる。また、タイヤ計測用センサ60および停止用センサ63が、必ずしも搬送されるタイヤTの最大外径部分を検知する必要がないため、各センサ(検知部)の配置の自由度が増すとともに、搬送されるタイヤTに応じて各センサの位置を調整する必要が低減される。また、タイヤTが待機位置SPからタイヤ試験位置TPまで搬送される移動距離がタイヤTの先端部を基準として決定されるため、前記移動距離がタイヤTの回転中心軸を基準に決定される場合と比較して、待機位置SPからタイヤ試験位置TPまでのタイヤTの移動距離をタイヤTの大きさに応じて設定することができる。この結果、タイヤTの大きさによらず、一律の移動距離が設定される場合と比較して、複数種のタイヤT全体における移動距離を短くすることができる。
また、本実施形態では、タイヤ計測用センサ60の第1センサ61および第2センサ62によってタイヤの位置を検知することが可能であるため、当該第1センサ61および第2センサ62の間の空間にタイヤTを一時停止させることや当該空間においてタイヤTに所定の処理を施すことが可能となる。なお、例えば、タイヤ計測用センサ60が第2センサ62を含まず、第1センサ61が、第1ベルトコンベア1の上流側端部の近くに配置され、タイヤTの先端部が、供給コンベア5から第1ベルトコンベア1に載置された直後に、前記特定外周縁の前記先端部をも検知するような構成を想定する。この場合、タイヤTが第1ベルトコンベア1に安定的に載置されていないために、供給コンベア5から第1ベルトコンベア1への乗り継ぎ部分において、タイヤTと第1ベルトコンベア1または供給コンベア5との間で相対的に滑りが生じやすくなり、前記先端部の検知に若干誤差を含む場合がある。このため、上記のように、第1センサ61を第1ベルトコンベア1の上流側端部に配置する場合には、タイヤ計測用センサ60が、前記特定外周縁の後端部を検知する第1センサ61および前記特定外周縁の先端部を検知する第2センサ62を含むことが望ましい。
また、本実施形態では、第1センサ61および第2センサ62ならびに停止用センサ63が光電センサからなることで、各センサがタイヤTに接触することなく、タイヤTを短時間で精度良く検知することができる。
更に、本実施形態では、第1センサ61と第2センサ62との間において、ルブリケータ7がタイヤTの内周面に潤滑剤を塗布することが可能となり、タイヤ試験位置TPにおいてスピンドル軸31がタイヤTを安定して回転させることができる。更に、本実施形態では、第1センサ61と第2センサ62との間において、ルブリケータ7がタイヤTの内周面に潤滑剤を塗布することが可能となり、タイヤTに対してリムをスムーズに装着することが可能となる。
なお、本発明に係るタイヤ試験機100におけるタイヤ搬送方法は、タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験機において前記試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置に前記タイヤを搬送する、タイヤ試験機のタイヤ搬送方法である。当該タイヤ搬送方法は、
前記タイヤTの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤTが載置される搬送面1Hを有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤTを前記タイヤ試験位置TPまで搬送することが可能な搬送機構(第1ベルトコンベア1、第2ベルトコンベア2)を準備することと、
前記搬送機構によって搬送される前記タイヤTを検知するタイヤ計測用センサ60であって、当該タイヤ計測用センサ60は、前記搬送面1Hに載置された前記タイヤTが前記搬送面1Hから所定の高さの位置に配置され前記搬送面1Hと平行な仮想切断面Gによって仮想的に切断されることで形成される前記タイヤTの外周縁である特定外周縁VCの前記タイヤTの搬送方向における先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知するタイヤ計測用センサ60を前記搬送経路上に配置することと、
前記搬送機構によって搬送される前記タイヤTの前記特定外周縁VCの前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知する停止用センサ63を前記タイヤ計測用センサ60よりも前記搬送方向下流側に配置することと、
前記特定外周縁VCの前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記タイヤ計測用センサ60が検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤTの搬送速度とに基づいて、前記タイヤTの前記特定外周縁VCの外径寸法VDを演算することと、
前記特定外周縁VCの前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記停止用センサ63が検知することに伴って、前記タイヤTの前記特定外周縁VCの前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置SPに一時停止するように前記搬送機構を制御することと、
前記タイヤ寸法演算部によって演算された前記特定外周縁VCの外径寸法VDと、前記待機位置SPから前記タイヤ試験位置TPまでの距離とに基づいて、前記タイヤTを前記待機位置SPから前記タイヤ試験位置TPまで移動させるための前記タイヤTの移動距離Xを演算することと、
前記移動距離演算部によって演算された前記移動距離Xに応じて、前記タイヤTが前記待機位置SPから前記タイヤ試験位置TPまで移動するように前記搬送機構を制御することと、
を備える。
上記の方法において、前記タイヤ計測用センサ60として、
前記タイヤTの前記特定外周縁VCの前記後端部を検知する第1センサ61と、
前記第1センサ61よりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤTの前記特定外周縁VCの前記先端部を検知する第2センサ62と、
を準備することを更に備えることが望ましい。
また、本発明に係るタイヤ試験機100におけるタイヤ搬送方法は、
タイヤTに所定の試験を行うタイヤ試験機100において前記試験を行うために前記タイヤTが配置されるタイヤ試験位置TPに前記タイヤTを搬送する、タイヤ試験機のタイヤ搬送方法である。当該タイヤ搬送方法は、
前記タイヤTの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤTが載置される搬送面1Hを有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤTを前記タイヤ試験位置TPまで搬送することが可能な搬送機構(第1ベルトコンベア1、第2ベルトコンベア2)を準備することと、
前記搬送機構によって搬送される前記タイヤTの先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知することが可能なタイヤ計測用センサ60を前記搬送面1Hに対して所定の高さの位置に配置することと、
前記搬送機構によって搬送される前記タイヤTの前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知することが可能な停止用センサ63を前記タイヤ計測用センサ60よりも前記タイヤTの搬送方向下流側において前記搬送面1Hに対して前記タイヤ計測用センサ60と同じ高さの位置に配置することと、
前記タイヤTの前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記タイヤ計測用センサ60がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構によるタイヤTの搬送速度とに基づいて前記タイヤTの外径寸法を演算することと、
前記タイヤTの前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記停止用センサ63が検知することに伴って、前記タイヤTの先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置SPに一時停止するように前記搬送機構を制御することと、
前記演算された前記外径寸法と、前記待機位置SPから前記タイヤ試験位置TPまでの距離とに基づいて、前記待機位置SPから前記タイヤ試験位置TPまでの前記タイヤTの移動距離を演算することと、
前記演算された前記移動距離に応じて、前記タイヤTが前記待機位置SPから前記タイヤ試験位置TPまで移動するように前記搬送機構を制御することと、
を備える。
上記の方法において、前記タイヤ計測用センサ60として、
前記タイヤTの前記後端部を検知する第1センサ61と、
前記第1センサ61よりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤTの前記先端部を検知する第2センサ62と、
を準備することと、
前記タイヤ計測用センサ60の前記第1センサ61および前記第2センサ62ならびに前記停止用センサ63を前記搬送面1Hに対して互いに同じ高さの位置に配置することと、
を更に備えることが望ましい。
また、上記の方法において、前記タイヤ計測用センサ60の前記第1センサ61および前記第2センサ62ならびに前記停止用センサ63として、それぞれ、前記搬送方向と交差しかつ水平な方向に向かって検出光を発光する発光部と前記検出光を受光する受光部とを有するものを準備することを更に備えることが望ましい。
以上、本発明の一実施形態に係るタイヤ試験機100およびタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法について説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではなく、以下のような変形実施形態が可能である。
(1)上記の実施形態では、第1センサ61、第2センサ62および停止用センサ63がレーザを光源とする非接触式の光電センサの場合で説明したが、各センサは他の非接触式センサや接触式センサとすることもできる。また、上記の各センサは、可視光線、赤外線、ファイバ等の光電センサであってもよい。更に、各センサが画像センサからなり、当該画像センサによってタイヤTのエッジ検出を行い、それぞれのセンサが検出されたエッジに含まれる同じ高さの画素を比較する態様でもよい。また、第1センサ61および第2センサ62の代わりに、タイヤ計測用センサ60が一つのセンサからなるものでもよい。この場合、特定外周縁VCの先端部が当該センサの検出光に到達した時間と、特定外周縁VCの後端部が前記検出光を通過する時間との時間差によって、特定外周縁VCの外径寸法VDが算出される。
(2)また、上記の実施形態では、タイヤ試験位置TPにタイヤTを送り込む搬送機構が第1ベルトコンベア1および第2ベルトコンベア2から構成される態様にて説明したが、この搬送機構は1つの連続したベルトコンベアとすることもでき、ベルトコンベア以外の他のコンベアとすることもできる。
(3)また、上記の実施形態において、第1センサ61および第2センサ62(第1タイヤ検知部)および停止用センサ63(第2タイヤ検知部)を第1ベルトコンベア1の搬送面1Hに対して上下方向に相対移動することが可能な移動機構を更に備えるものでもよい。一例として、図9および図10の複数のセンサ支持部51が上下方向に伸縮可能なシリンダから構成されればよい。この場合、第1センサ61、第2センサ62および停止用センサ63の搬送面1Hに対する相対高さが互いに等しくなるように、複数のシリンダが伸縮することで、タイヤTの特定外周縁VCに基づいた前述の制御が可能となる。又は、
図示を略すが、第1センサ61、第2センサ62および停止用センサ63がそれぞれ独立したセンサ支持部により支持される場合、当該独立したセンサ支持部を、リンク機構などにより同期させることで上下方向に連動的に伸縮可能とする構成であってもよい。このような構成によれば、タイヤTのサイズに応じてタイヤ計測用センサ60および停止用センサ63を搬送面1Hに対して上下方向に相対移動させることができるため、タイヤTの外径寸法および移動距離の演算を精度良く行うことができる。
(4)また、図11は、本発明の変形実施形態に係るタイヤ試験機100Aの背面図である。本変形実施形態では、各センサ支持部51に、第1センサ61(第1発光部61A、第1受光部61B)、更には図面向かって奥行方向には、図示なき第2センサ62(第2発光部62A、第2受光部62B)および停止用センサ63(第3発光部63A、第3受光部63B)がそれぞれ上下方向に沿って複数配置されている。この場合、制御部80が搬送されるタイヤTのサイズ(特にタイヤ幅)に応じて、互いに同じ高さに位置するセンサをタイヤTの位置制御のための特定センサとしてそれぞれ選択することで、先の実施形態と同様にタイヤTの特定外周縁VCに基づいた制御が可能となる。
(5)また、上記の実施形態では、仮想切断面Gが水平面からなる態様にて説明したが、各ベルトコンベアの搬送面が緩やかに傾斜して配置される場合には、仮想切断面Gは当該搬送面と平行な面であればよい。
(6)また、上記の実施形態では、搬送機構としてベルトコンベアを示した。しかしながら、本発明の搬送機構は、ベルトコンベアに限らず、例えば、クレセントコンベア、スラットコンベア、トップチェーンコンベア、駆動ローラーコンベア等、他のコンベアであってもよい。搬送機構が無限軌道で構成されたベルトコンベア等である場合、当該コンベアの平面的な上面が搬送面を構成する。また、搬送機構が平行な複数の円筒面からなる軌道で構成された駆動ローラーコンベア等である場合、複数の円筒面におけるタイヤTと接触しうる箇所を含む仮想平面が搬送面を構成する。
1 第1ベルトコンベア(搬送機構)
100 タイヤ試験機
1A ベルト
1B 駆動ローラー
1C 従動ローラー
1H 搬送面
2 第2ベルトコンベア(搬送機構)
3 ローラー部
31 スピンドル軸
3A 載置ローラー
5 供給コンベア
50 筐体
51 センサ支持部
60 タイヤ計測用センサ(第1タイヤ検知部)
61 第1センサ
61A 第1発光部
61B 第1受光部
62 第2センサ
62A 第2発光部
62B 第2受光部
63 停止用センサ(第2タイヤ検知部)
63A 第3発光部
63B 第3受光部
7 ルブリケータ
80 制御部
801 駆動制御部(停止制御部、搬送制御部)
802 タイヤ搬送演算部(タイヤ寸法演算部、移動距離演算部)
803 記憶部
9 押圧ユニット
9A 押圧ローラー
9B 支持部
L 基準回転中心軸
T タイヤ
T1 MCタイヤ
T2 PCタイヤ
TP タイヤ試験位置
VC 特定外周縁

Claims (12)

  1. タイヤに所定の試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置において、前記タイヤに装着されるリムを介して、上下方向に延びる基準回転中心軸回りに前記タイヤを回転可能に支持するスピンドル軸と、
    前記タイヤの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤが載置される搬送面を有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤを前記タイヤ試験位置まで搬送することが可能な搬送機構と、
    前記搬送機構によって搬送される前記タイヤを検知する第1タイヤ検知部であって、当該第1タイヤ検知部は、前記搬送面に載置された前記タイヤが前記搬送面から所定の高さの位置に配置され前記搬送面と平行な仮想切断面によって仮想的に切断されることで形成される前記タイヤの外周縁である特定外周縁の前記タイヤの搬送方向における先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知する、第1タイヤ検知部と、
    前記特定外周縁の前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記第1タイヤ検知部がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤの搬送速度とに基づいて、前記タイヤの前記特定外周縁の外径寸法を演算するタイヤ寸法演算部と、
    前記第1タイヤ検知部よりも前記搬送方向下流側に配置され、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知する第2タイヤ検知部と、
    前記特定外周縁の前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記第2タイヤ検知部が検知することに伴って、前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置に一時停止するように前記搬送機構を制御する停止制御部と、
    前記タイヤ寸法演算部によって演算された前記特定外周縁の外径寸法と、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの距離とに基づいて、前記タイヤを前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動させるための前記タイヤの移動距離を演算する、移動距離演算部と、
    前記移動距離演算部によって演算された前記移動距離に応じて、前記タイヤが前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動するように前記搬送機構を制御する搬送制御部と、
    を備える、タイヤ試験機。
  2. 前記第1タイヤ検知部は、
    前記タイヤの前記特定外周縁の前記後端部を検知する第1センサと、
    前記第1センサよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部を検知する第2センサと、
    を有する、請求項1に記載のタイヤ試験機。
  3. タイヤに所定の試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置において、前記タイヤに装着されるリムを介して、上下方向に延びる基準回転中心軸回りに前記タイヤを回転可能に支持するスピンドル軸と、
    前記タイヤの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤが載置される搬送面を有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤを前記タイヤ試験位置まで搬送することが可能な搬送機構と、
    前記搬送面に対して所定の高さの位置に配置され、前記タイヤの搬送方向における前記タイヤの先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知する第1タイヤ検知部と、
    前記タイヤの前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記第1タイヤ検知部がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤの搬送速度とに基づいて、前記タイヤの外径寸法を演算するタイヤ寸法演算部と、
    前記第1タイヤ検知部よりも前記搬送方向下流側において前記搬送面に対して前記第1タイヤ検知部と同じ高さの位置に配置され、前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知する第2タイヤ検知部と、
    前記タイヤの前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記第2タイヤ検知部が検知することに伴って、前記タイヤの前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置に一時停止するように前記搬送機構を制御する停止制御部と、
    前記タイヤ寸法演算部によって演算された前記外径寸法と、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの距離とに基づいて、前記タイヤを前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動させるための前記タイヤの移動距離を演算する、移動距離演算部と、
    前記移動距離演算部によって演算された前記移動距離に応じて、前記タイヤが前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動するように前記搬送機構を制御する搬送制御部と、
    を備える、タイヤ試験機。
  4. 前記第1タイヤ検知部は、
    前記タイヤの前記後端部を検知する第1センサと、
    前記第1センサよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤの前記先端部を検知する第2センサと、
    を有する、請求項3に記載のタイヤ試験機。
  5. 前記第1タイヤ検知部の前記第1センサおよび前記第2センサならびに前記第2タイヤ検知部は、前記搬送方向と交差しかつ水平な方向に向かって検出光を発光する発光部と前記検出光を受光する受光部とをそれぞれ有する、請求項2または4に記載のタイヤ試験機。
  6. 前記搬送方向において前記第1センサと前記第2センサとの間に配置され、前記タイヤの内周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を更に備える、請求項2または4に記載のタイヤ試験機。
  7. 前記第1タイヤ検知部および前記第2タイヤ検知部を前記搬送面に対して上下方向に相対移動することが可能な移動機構を更に備える、請求項1乃至6の何れか1項に記載のタイヤ試験機。
  8. タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験機において前記試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置に前記タイヤを搬送する、タイヤ試験機のタイヤ搬送方法であって、
    前記タイヤの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤが載置される搬送面を有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤを前記タイヤ試験位置まで搬送することが可能な搬送機構を準備することと、
    前記搬送機構によって搬送される前記タイヤを検知する第1タイヤ検知部であって、当該第1タイヤ検知部は、前記搬送面に載置された前記タイヤが前記搬送面から所定の高さの位置に配置され前記搬送面と平行な仮想切断面によって仮想的に切断されることで形成される前記タイヤの外周縁である特定外周縁の前記タイヤの搬送方向における先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知する第1タイヤ検知部を前記搬送経路上に配置することと、
    前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知する第2タイヤ検知部を前記第1タイヤ検知部よりも前記搬送方向下流側に配置することと、
    前記特定外周縁の前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記第1タイヤ検知部がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤの搬送速度とに基づいて、前記タイヤの前記特定外周縁の外径寸法を演算することと、
    前記特定外周縁の前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記第2タイヤ検知部が検知することに伴って、前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置に一時停止するように前記搬送機構を制御することと、
    前記タイヤ寸法演算部によって演算された前記特定外周縁の外径寸法と、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの距離とに基づいて、前記タイヤを前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動させるための前記タイヤの移動距離を演算することと、
    前記移動距離演算部によって演算された前記移動距離に応じて、前記タイヤが前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動するように前記搬送機構を制御することと、
    を備える、タイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法。
  9. 前記第1タイヤ検知部として、
    前記タイヤの前記特定外周縁の前記後端部を検知する第1センサと、
    前記第1センサよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤの前記特定外周縁の前記先端部を検知する第2センサと、
    を準備することを更に備える、請求項8に記載のタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法。
  10. タイヤに所定の試験を行うタイヤ試験機において前記試験を行うために前記タイヤが配置されるタイヤ試験位置に前記タイヤを搬送する、タイヤ試験機のタイヤ搬送方法であって、
    前記タイヤの回転軸が上下方向に延びる姿勢で前記タイヤが載置される搬送面を有し、所定の搬送経路に沿って前記タイヤを前記タイヤ試験位置まで搬送することが可能な搬送機構を準備することと、
    前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの先端部および後端部が所定の寸法演算用検知位置に到達したことをそれぞれ検知することが可能な第1タイヤ検知部を前記搬送面に対して所定の高さの位置に配置することと、
    前記搬送機構によって搬送される前記タイヤの前記先端部が所定の停止用検知位置に到達したことを検知することが可能な第2タイヤ検知部を前記第1タイヤ検知部よりも前記タイヤの搬送方向下流側において前記搬送面に対して前記第1タイヤ検知部と同じ高さの位置に配置することと、
    前記タイヤの前記先端部および前記後端部が前記寸法演算用検知位置に到達したことを前記第1タイヤ検知部がそれぞれ検知する時間差と前記搬送機構による前記タイヤの搬送速度とに基づいて、前記タイヤの外径寸法を演算することと、
    前記タイヤの前記先端部が前記停止用検知位置に到達したことを前記第2タイヤ検知部が検知することに伴って、前記タイヤの前記先端部が前記搬送経路上の所定の待機位置に一時停止するように前記搬送機構を制御することと、
    前記演算された前記外径寸法と、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの距離とに基づいて、前記待機位置から前記タイヤ試験位置までの前記タイヤの移動距離を演算することと、
    前記演算された前記移動距離に応じて、前記タイヤが前記待機位置から前記タイヤ試験位置まで移動するように前記搬送機構を制御することと、
    を備える、タイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法。
  11. 前記第1タイヤ検知部として、
    前記タイヤの前記後端部を検知する第1センサと、
    前記第1センサよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記タイヤの前記先端部を検知する第2センサと、
    を準備することと、
    前記第1タイヤ検知部の前記第1センサおよび前記第2センサならびに前記第2タイヤ検知部を前記搬送面に対して互いに同じ高さの位置に配置することと、
    を更に備える、請求項10に記載のタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法。
  12. 前記第1タイヤ検知部の前記第1センサおよび前記第2センサならびに前記第2タイヤ検知部として、それぞれ、前記搬送方向と交差しかつ水平な方向に向かって検出光を発光する発光部と前記検出光を受光する受光部とを有するものを準備することを更に備える、請求項9または11に記載のタイヤ試験機におけるタイヤ搬送方法。
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