KR101967082B1 - 타이어 검사 장치, 및 타이어의 자세 검출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관한 타이어 검사 장치는, 타이어의 중심 축선이 연직 방향을 따르도록 그 타이어를 지지하는 지지부와, 상기 타이어와 림을 연직 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 림을 상기 타이어에 끼워맞추는 승강부와, 상기 타이어의 표면의 연직 방향의 위치를 적어도 3개의 검출점에서 검출하는 위치 검출부와, 그 위치 검출부가 검출한 위치 정보에 근거하여 상기 타이어의 자세 정보를 검출하는 자세 검출부를 구비하고 있다.

Description

타이어 검사 장치, 및 타이어의 자세 검출 방법

본 발명은, 타이어 검사 장치, 및 타이어의 자세 검출 방법에 관한 것이다.

차량 등에 이용되는 고무 타이어를 제조하는 경우, 품질을 담보하기 위하여, 검사 장치에 의하여 타이어를 의사(疑似)적으로 팽창(에어 인플레이트)시킨 상태에서, 각종 검사가 행해진다. 구체적으로는, 의사 림으로 불리는, 휠을 본뜬 부재에 타이어를 끼워맞춤으로써, 타이어 내부를 기밀 상태로 한 다음 공기가 충전된다. 의사 림은 상부 림과 하부 림으로 분할되어 있다. 복수의 타이어를 연속하여 검사하는 편의상, 타이어의 회전축을 연직 방향으로 한 자세로 반송되기 때문에, 이들 상부 림 및 하부 림은, 타이어의 상하 방향에 있어서의 양측으로부터 각각 끼워맞춰진다. 즉, 타이어는 양측의 사이드 월을 연직 방향을 향하게 한 상태에서 검사된다.

이와 같은 기술의 일례로서, 특허문헌 1에 기재된 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 타이어 검사 장치는, 타이어를 반송하는 벨트 컨베이어와, 이 벨트 컨베이어를 승강시키는 리프터와, 상부 림을 지지하는 상부 스핀들과, 하부 림을 지지하는 하부 스핀들을 갖고 있다. 먼저, 리프터에 의하여 벨트 컨베이어가 하강함으로써, 타이어의 하방으로부터 하부 림이 끼워맞춰진다. 이어서, 상부 스핀들이 하강함으로써, 상부 림이 타이어에 끼워맞춰진다. 즉, 상부 스핀들과 하부 스핀들은, 함께 타이어의 축심 위치와 동축인 상태로 배치되어 있다. 상부 림, 및 하부 림이 끼워맞춰진 후, 타이어에 공기가 충전된다.

일본 공개특허공보 2011-169768호

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 장치에서는, 타이어가 벨트 컨베이어에 의하여 반송될 때에, 타이어의 축심 위치와, 하부 스핀들(또는 상부 스핀들)의 축선이 서로 어긋나 있는(미스얼라이먼트가 발생하는) 경우에, 림과 타이어를 적정하게 끼워맞출 수 없을 가능성이 있다. 보다 구체적으로는, 벨트 컨베이어에 의한 반송 중에 있어서의 진동이나 미끄러짐 등에 의하여, 타이어가 벨트 컨베이어 상에서 변위한 경우에, 상기와 같은 미스얼라이먼트가 발생하기 쉽다. 미스얼라이먼트가 발생한 상태에서 하부 림, 및 상부 림을 타이어에 끼워맞추려고 하면, 타이어가 이들 림에 의하여 상하로부터 찌부러지기 때문에, 그 타이어에 열화나 손상을 발생시킬 가능성이 있다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 타이어의 자세 변화를 검지함으로써, 타이어와 림의 부적절한 끼워맞춤을 억제하는 것이 가능한 타이어 검사 장치, 및 타이어의 자세 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여 이하의 수단을 채용한다.

본 발명의 제1 양태에 의하면, 타이어 검사 장치는, 타이어의 중심 축선이 연직 방향을 따르도록 상기 타이어를 지지하는 지지부와, 상기 타이어와 림을 연직 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 림을 상기 타이어에 끼워맞추는 승강부와, 상기 타이어의 표면의 연직 방향의 위치를 적어도 3개의 검출점에서 검출하는 위치 검출부와, 상기 위치 검출부가 검출한 위치 정보에 근거하여 상기 타이어의 자세 정보를 검출하는 자세 검출부를 구비한다.

상기의 구성에 의하면, 타이어에 대하여 림을 끼워맞출 때에, 위치 검출부가 타이어의 표면의 검출점에 있어서의 연직 방향의 위치 정보를 검출한다. 자세 검출부는 상기의 위치 정보에 근거하여 타이어의 자세 정보를 검출할 수 있다. 이로써, 타이어의 자세의 변화에 따라, 타이어 검사 장치의 운전 상태를 변경할 수 있다. 특히, 상기의 구성에서는, 타이어의 표면에 있어서의 적어도 3개의 검출점에서 위치 정보가 검출된다. 이로써, 지지부에 대한 타이어의 경사를 자세의 변화로서 검출할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 의하면, 상기 제1 양태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서, 상기 위치 검출부는, 상기 타이어의 상기 중심 축선 방향의 일방측의 영역에 마련됨으로써, 상기 검출점과 비접촉 상태에서 상기 위치 정보를 검출하도록 구성되어 있어도 된다.

상기의 구성에 의하면, 위치 검출부가 타이어의 중심 축선 방향의 일방측의 영역에 마련되는 점에서, 승강부에 의한 타이어와 림의 상대 이동 시에, 연직 방향에 있어서의 타이어의 위치 정보를 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 위치 검출부는, 타이어의 검출점에 대하여 비접촉 상태에서 위치 정보를 검출하는 점에서, 타이어와 림이 상대 이동하고 있는 동안이더라도, 위치 정보를 적절히 검출할 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 의하면, 상기 중 어느 한 양태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서, 상기 위치 검출부는, 연직 방향에서 보아, 상기 타이어의 외주면보다 내측임과 함께, 상기 림의 외주면보다 외측에 상당하는 위치에 마련되고, 상기 검출점은, 상기 타이어에 있어서의 상기 중심 축선 방향을 향하는 면인 사이드 월 상에 위치하도록 구성되어 있어도 된다.

상기의 구성에 의하면, 위치 검출부가, 타이어의 외주면보다 내측이며, 또한 림의 외주면보다 외측에 상당하는 영역에 마련된다. 또한, 이와 같은 위치를 기준으로 하여, 타이어의 사이드 월 상에 있어서의 검출점의 위치 정보가 위치 검출부에 의하여 검출된다. 이로써, 위치 검출부는 연직 방향에 있어서의 타이어의 위치의 변화를 더 높은 정밀도로 검출할 수 있다.

본 발명의 제4 양태에 의하면, 상기 중 어느 한 양태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서, 상기 위치 검출부는, 상기 지지부와 일체로 마련되고, 상기 자세 검출부는, 상기 타이어와 상기 림의 상대 이동의 전후에 있어서의 상기 검출점마다의 상기 위치 정보의 차분을 산출하는 차분 산출부와, 상기 검출점마다의 상기 차분과 미리 정해진 기준값을 비교하여, 상기 차분이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 타이어가 정상 자세에 있다고 판정하여 상기 자세 정보로서의 정상 신호를 생성함과 함께, 상기 차분이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 타이어가 이상 자세에 있다고 판정하여 상기 자세 정보로서의 이상 신호를 생성하는 판정부를 구비해도 된다.

상기의 구성에 의하면, 림과 지지부 상의 타이어의 상대 이동에 의하여 림이 타이어에 끼워맞춰짐에 따라, 타이어의 자세에 변화가 발생한 결과, 이상 자세가 된 경우에는, 위치 검출부에 대한 타이어의 위치에는 변위(차분)가 발생한다. 차분 산출부는, 상대 이동의 전후에 있어서의 적어도 3개의 검출점에 있어서의 위치 정보의 차분을 각각 산출한다. 판정부에서는 이 차분과 기준값이 비교된다. 각 검출점(즉, 타이어의 표면)에 있어서의 위치 정보의 차분이 모두 기준값보다 작은 경우에는, 판정부는 타이어에 경사가 발생하지 않은 것이라고 판정하여, 타이어의 자세 정보로서 정상 신호를 생성한다.

한편, 적어도 하나의 검출점에 있어서의 위치 정보의 차분이 기준값보다 큰 경우, 림과 타이어의 끼워맞춤에 있어서, 타이어에 경사 등의 자세의 변화가 발생한 것이라고 판단된다. 이로써, 판정부는, 타이어가 이상 자세에 있는 것이라고 판정하여, 타이어의 자세 정보로서 이상 신호를 생성한다.

본 발명의 제5 양태에 의하면, 상기 중 어느 한 양태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서, 상기 위치 검출부는, 상기 지지부와는 이간한 다른 위치에서 고정되고, 상기 자세 검출부는, 상기 타이어와 상기 림의 상대 이동의 전후에 있어서의 상기 검출점마다의 상기 위치 정보의 차분을 산출하는 차분 산출부와, 상기 검출점마다의 상기 차분과 미리 정해진 기준값을 비교하여, 상기 차분이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 타이어가 정상 자세에 있다고 판정하여 상기 자세 정보로서의 정상 신호를 생성함과 함께, 상기 차분이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 타이어가 이상 자세에 있다고 판정하여 상기 자세 정보로서의 이상 신호를 생성하는 판정부를 구비해도 된다.

상기의 구성에 의하면, 림과 지지부 상의 타이어의 상대 이동에 의하여 림이 타이어에 끼워맞춰짐에 따라, 타이어의 자세에 변화가 발생한 결과, 이상 자세가 된 경우에는, 위치 검출부에 대한 타이어의 위치에는 변위(차분)가 발생한다. 차분 산출부는, 상대 이동의 전후에 있어서의 적어도 3개의 검출점에 있어서의 위치 정보의 차분을 각각 산출한다. 판정부에서는 이 차분과 기준값이 비교된다. 각 검출점(즉, 타이어의 표면)에 있어서의 위치 정보의 차분이 모두 기준값보다 작은 경우에는, 판정부는 타이어에 경사가 발생하지 않은 것이라고 판정하여, 타이어의 자세 정보로서 정상 신호를 생성한다.

한편, 적어도 하나의 검출점에 있어서의 위치 정보의 차분이 기준값보다 큰 경우, 림과 타이어의 끼워맞춤에 있어서, 타이어에 경사 등의 자세의 변화가 발생한 것이라고 판단된다. 이로써, 판정부는, 타이어가 이상 자세에 있는 것이라고 판정하여, 타이어의 자세 정보로서 이상 신호를 생성한다.

본 발명의 제6 양태에 의하면, 타이어의 자세 검출 방법은, 중심 축선이 연직 방향을 따르도록 지지부에 의하여 지지된 타이어, 및 상기 타이어에 끼워맞춰지는 림을 연직 방향으로 상대 이동시킬 때의 상기 타이어의 자세의 변화를, 상기 지지부에 일체로 마련된 위치 검출부에 의하여 검출하는 타이어의 자세 검출 방법으로서, 상기 상대 이동 중에 있어서의 상기 타이어와 상기 위치 검출부의 이간 거리를, 상기 타이어 상의 적어도 3개의 검출점에서 검출함으로써 복수의 위치 정보를 검출하는 스텝과, 상기 상대 이동의 전후에 있어서의 상기 복수의 위치 정보의 차분을 각각의 상기 검출점마다 산출하는 스텝과, 상기 검출점마다의 상기 차분과, 미리 정해진 기준값을 비교하여, 상기 차분이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 타이어가 정상 자세에 있다고 판정함과 함께, 상기 차분이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 타이어가 이상 자세에 있다고 판정하는 스텝을 포함한다.

이와 같은 방법에 의하면, 먼저, 림과 지지부 상의 타이어의 상대 이동에 의하여 발생하는 위치 검출부와 타이어의 이간 거리가 검출된다. 다음으로, 상대 이동의 전후에 있어서의, 검출점마다의 위치 정보의 차분이 산출된 후, 이 차분과 기준값이 비교된다. 차분이 기준값보다 작은 경우, 각 검출점(즉, 타이어의 표면)은, 각 위치 검출부에 대하여 대략 등거리에 있다고 판단할 수 있다. 이로써, 타이어에는 경사가 발생하지 않은 것이라고 판정된다. 즉, 타이어는 정상 자세에 있다고 판정할 수 있다.

한편, 검출점마다의 위치 정보의 차분이 기준값보다 큰 경우, 림과 타이어의 끼워맞춤에 있어서, 타이어에 경사 등의 자세의 변화가 발생한 것이라고 판단된다. 이로써, 타이어가 이상 자세에 있는 것이라고 판정할 수 있다.

본 발명의 제7 양태에 의하면, 타이어의 자세 검출 방법은, 중심 축선이 연직 방향을 따르도록 지지부에 의하여 지지된 타이어, 및 상기 타이어에 끼워맞춰지는 림을 연직 방향으로 상대 이동시킬 때의 상기 타이어의 자세의 변화를, 상기 지지부와 이간한 다른 위치에 마련된 위치 검출부에 의하여 검출하는 타이어의 자세 검출 방법으로서, 상기 상대 이동 중에 있어서의 상기 타이어와 상기 위치 검출부의 이간 거리를, 상기 타이어 상의 적어도 3개의 검출점에서 검출함으로써 복수의 위치 정보를 검출하는 스텝과, 상기 상대 이동의 전후에 있어서의 상기 복수의 위치 정보의 차분을 각각의 상기 검출점마다 산출하는 스텝과, 상기 검출점마다의 상기 차분과, 미리 정해진 기준값을 비교하여, 상기 차분이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 타이어가 정상 자세에 있다고 판정함과 함께, 상기 차분이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 타이어가 이상 자세에 있다고 판정하는 스텝을 포함한다.

이와 같은 방법에 의하면, 먼저, 림과 지지부 상의 타이어의 상대 이동에 의하여 발생하는 위치 검출부와 타이어의 이간 거리가 검출된다. 다음으로, 상대 이동의 전후에 있어서의, 검출점마다의 위치 정보의 차분이 산출된 후, 이 차분과 기준값이 비교된다. 차분이 기준값보다 작은 경우, 각 검출점(즉, 타이어의 표면)은, 각 위치 검출부에 대하여 대략 등거리에 있다고 판단할 수 있다. 이로써, 타이어에는 경사가 발생하지 않은 것이라고 판정된다. 즉, 타이어는 정상 자세에 있다고 판정할 수 있다.

한편, 검출점마다의 위치 정보의 차분이 기준값보다 큰 경우, 림과 타이어의 끼워맞춤에 있어서, 타이어에 경사 등의 자세의 변화가 발생한 것이라고 판단된다. 이로써, 타이어가 이상 자세에 있는 것이라고 판정할 수 있다.

본 발명의 타이어 검사 장치, 및 타이어의 자세 검출 방법에 의하면, 타이어의 자세 변화를 검지함으로써, 타이어와 림의 부적절한 끼워맞춤을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 각 실시형태에 관한 타이어 검사 장치의 전체도이다.
도 2는 본 발명의 각 실시형태에 관한 타이어 검사 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어 검사 장치의 동작의 일례를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어 검사 장치의 동작의 일례를 나타내는 도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서, 타이어와 림에 미스얼라이먼트를 발생시키고 있는 상태를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서, 타이어와 림의 끼워맞추는 상태를 나타내는 도이다.
도 7a는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서의 검출점마다의 위치 정보의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7b는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서의 검출점마다의 위치 정보의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7c는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서의 검출점마다의 위치 정보의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어의 자세 검출 방법의 각 스텝을 나타내는 플로 차트이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 타이어 검사 장치를 나타내는 도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서, 타이어와 림에 미스얼라이먼트를 발생시키고 있는 상태를 나타내는 도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서, 타이어와 림의 끼워맞추는 상태를 나타내는 도이다.
도 12a는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서의 검출점마다의 위치 정보의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12b는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서의 검출점마다의 위치 정보의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12c는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 타이어 검사 장치에 있어서의 검출점마다의 위치 정보의 변화를 나타내는 그래프이다.

[제1 실시형태]

본 발명의 제1 실시형태에 관한 타이어 검사 장치(10), 및 타이어의 자세 검출 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 이 타이어 검사 장치(10)는, 차량 등에 이용되는 고무제의 타이어(T)의 품질이나 특성을, 실제로 사용되는 상황을 모의(模擬)하여 검사하기 위한 장치이다.

구체적으로는 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 타이어 검사 장치(10)는, 검사 대상의 타이어(T)를 반입하는 반입부(1)와, 이 반입부(1)의 반송 방향의 하류측에 인접하여 마련되는 검사부(2)와, 검사부(2)의 하류측에 마련되는 반출부(3)를 갖고 있다.

반입부(1)는, 도시하지 않은 설비로 제조된 타이어(T)를 검사부(2)를 향하여 반송하는 벨트 컨베이어이다. 검사부(2)에서는, 반입부(1)로부터 반송된 타이어(T)가 림(R)에 장착된다. 계속해서, 검사부(2)에서는, 림(R)이 장착된 상태의 타이어(T)에 대하여, 에어 인플레이터(80)에 의하여 공기가 주입된 후, 각종 계측 장치 등 (도시하지 않음)에 의하여 타이어(T)의 품질이나 특성이 검사된다.

이하, 검사부(2)의 구성에 대하여, 도 1부터 도 8을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 검사부(2)는, 지지부(21)와, 상부 스핀들(31), 및 하부 스핀들(32)과, 위치 검출부(40)와, 승강부(50)와, 자세 검출부(60)를 갖고 있다.

(지지부(21))

지지부(21)는, 상기의 반입부(1)로부터 반송된 타이어(T)를 하방으로부터 지지하는 벨트 컨베이어이다. 검사의 전후에서, 이 지지부(21)는, 대략 수평인 면 상에서 일 방향(이하, 반송 방향이라 부름)으로 타이어(T)를 반송한다. 보다 상세하게는 도 1 또는 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 지지부(21)는, 타이어(T)가 재치되는 2개의 벨트부(23)와, 이들 벨트부(23)를 반송 방향 양측에서 지지하는 2개의 롤러부(24)와, 롤러부(24)를 지지함과 함께 후술하는 승강부(50)와 접속되는 지지부 본체(22)를 갖고 있다.

2개의 벨트부(23)는, 반송 방향의 양측에 마련된 롤러부(24)의 사이에 걸쳐져 있다. 롤러부(24)는 벨트부(23)의 반송 방향에 대략 직교하는 회전 축선을 따라 뻗는 원기둥 형상의 부재이다. 보다 자세하게는, 롤러부(24)는, 반송 방향으로 뻗는 지지부 본체(22)에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 롤러부(24)는, 도시하지 않은 구동원에 의하여 회전 구동된다. 이로써, 상기 2개의 벨트부(23)는, 서로 동일한 방향(반송 방향)으로 회전 운동한다.

또한, 2개의 벨트부(23)는 반송 방향으로 서로 평행을 이루며 배치되어 있다. 이들 벨트부(23)끼리는, 반송 방향 전체에 걸쳐서, 서로 일정한 거리만큼 이간하고 있다. 보다 구체적으로는, 벨트부(23)와 림(R)이 간섭하지 않도록, 이들 벨트부(23)는, 후술하는 림(R)의 외경보다 외측에 위치하고 있다.

지지부(21)의 연직 방향 양측의 면 중, 타이어(T)가 재치되는 측의 면(즉, 상측의 면)은 재치면(S)으로 되어 있다. 이 재치면(S)은, 후술하는 승강부(50)에 의한 승강을 수반하지 않은 상태에서는, 상기의 반입부(1), 및 반출면의 상측의 면과 대략 동일한 높이에 위치하고 있다.

검사 대상의 타이어(T)는, 사이드 월을 상하 방향으로 향하게 한 상태에서 재치면(S) 상에 재치된다. 여기에서, 사이드 월이란, 타이어(T)의 중심 축선(타이어 축선(OT))과 교차하는 방향으로 뻗는, 대략 원환 형상의 면이다. 바꿔 말하면, 타이어(T)는, 그 중심 축선이 연직 방향을 따른 상태에서 지지되어 있다.

(상부 스핀들(31), 하부 스핀들(32))

또한, 상기의 지지부(21)에 의하여 지지된 타이어(T)에 대하여, 상부 스핀들(31), 및 하부 스핀들(32)에 지지된 림(R)이 끼워맞춰진다. 여기에서, 본 실시형태에 관한 림(R)은, 연직 방향의 상방으로부터 하방을 향하여, 각각 상부 림(UR)과, 하부 림(BR)으로 분할되어 있다. 상부 림(UR), 및 하부 림(BR)은, 모두 대략 원통 형상으로 형성됨으로써, 타이어(T)의 휠을 본따고 있다. 이하의 설명에서는, 이 림(R)의 중심 축선을, 상기 타이어 축선(OT)과는 구별하여, 림 축선(OR)이라 부른다. 이들 림(R)(상부 림(UR), 하부 림(BR))은, 림 축선(OR) 상에 있어서의 상하 방향으로부터, 타이어(T)의 비드부(Tb)(즉, 중심 축선의 내경측의 단부 가장자리)에 대하여, 각각 끼워맞춰진다.

상기와 같이 구성된 상부 림(UR)은, 상부 스핀들(31)에 의하여 지지부(21)의 상방에서 지지되어 있다. 한편, 하부 림(BR)은, 하부 스핀들(32)에 의하여 지지부(21)의 하방에서 지지되어 있다. 보다 구체적으로는, 상부 스핀들(31), 및 하부 스핀들(32)은, 상기의 림 축선(OR) 상에 있어서 지지부(21)에 대하여 상측, 및 하측에 각각 배치되어 있다. 자세하게는 후술하지만, 상부 스핀들(31)은 연직 방향으로 승강하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 림(R)이 끼워맞춰진 후의 검사 시에는, 상부 스핀들(31), 및 하부 스핀들(32)은, 외부의 구동원(도시하지 않음)에 의하여, 모두 상기의 림 축선(OR)을 중심으로 동일한 회전 방향으로 회전 구동된다.

또한, 상술한 지지부(21)에 있어서의 2개의 벨트부(23)는, 림(R)에 대하여 간섭하지 않도록, 림(R)의 외경보다 충분히 크게 설정되어 있다. 또한, 자세하게는 도시하지 않지만, 상이한 치수를 갖는 다양한 타이어(T), 및 림(R)에 대응할 수 있도록, 이들 2개의 벨트부(23)끼리의 이간 거리는, 적절히 변경할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 비교적 대경의 타이어(T)(및, 이에 대응하는 림(R))를 검사하는 경우에는, 이들 벨트부(23)끼리의 이간 치수는 커지는 방향으로 조절된다. 한편, 비교적 소경의 타이어(T)(및, 이에 대응하는 림(R))를 검사하는 경우에는, 벨트부(23)끼리의 이간 치수는 작아지는 방향으로 조절된다.

(승강부(50))

상기와 같이 구성된 지지부(21)에는, 승강부(50)가 마련되어 있다. 승강부(50)는, 지지부(21)의 전체를 연직 방향으로 변위시키기 위한 장치이다. 승강부(50)의 구체적인 예로서는, 외부의 구동원에 의하여 구동되는 유압 실린더 등이 생각된다. 이 승강부(50)가 동작함으로써, 지지부(21)는, 그 상측의 면(재치면(S))을 대략 수평으로 유지한 상태에서, 연직 상하 방향으로 승강할 수 있다.

지지부(21)가 하방으로 이동(하강)한 경우, 이에 따라 재치면(S) 상의 타이어(T)도 하방으로 이동한다. 여기에서, 상기한 바와 같이, 지지부(21)에 있어서의 2개의 벨트부(23)끼리는, 반송 방향에 직교하는 방향으로 서로 이간하고 있다. 따라서, 지지부(21)가 하강함에 따라, 지지부(21)의 하방에서 지지된 하부 림(BR)은, 2개의 벨트부(23)끼리의 사이의 간극으로부터 상방으로 노출된다. 이로써, 하부 림(BR)은, 벨트부(23)의 상측(즉, 재치면(S))에서 타이어(T)에 맞닿아, 끼워맞춰진다.

(위치 검출부(40))

위치 검출부(40)는, 본 실시형태에서는 지지부(21)(지지부 본체(22))에 일체로 마련되어 있다. 위치 검출부(40)는, 상기의 승강부(50)의 동작에 따라 림(R)이 끼워맞춰질 때에 있어서의 타이어(T)의 위치를 검출하기 위한 장치이다. 위치 검출부(40)로서는, 예를 들면 레이저 측거계(測距計)나, 초음파 거리계 등과 같이, 대상물과의 이간 거리, 또는 위치를 비접촉 상태에서 검출하는 것이 가능한 장치가 적합하게 이용된다.

본 실시형태에서는, 지지부 본체(22)에 4개의 위치 검출부(40)가 마련되어 있다. 도 1과 도 2에 나타내는 바와 같이, 이들 위치 검출부(40)는 지지부(21)에 있어서의 재치면(S)보다 하측이며, 각각의 벨트부(23)끼리의 사이에 상당하는 영역에 마련되어 있다. 바꿔 말하면, 어느 위치 검출부(40)도, 타이어 축선(OT) 방향의 일방측의 영역에 마련되어 있다.

또한, 타이어 축선(OT) 방향에서 본 경우, 이들 4개의 위치 검출부(40)는, 모두 타이어(T)의 윤곽선(외경)보다 내측이며, 림(R)의 외경보다 외측에 상당하는 영역에 마련되어 있다. 즉, 위치 검출부(40)로부터 발해지는 레이저광이나 초음파는, 림(R)에 닿는 일 없이, 타이어(T)의 표면(주로 사이드 월)에만 조사된다. 특히, 이들 위치 검출부(40)는, 모두 타이어(T)의 표면에 대하여 대략 연직 하방으로부터 레이저광이나 초음파를 조사하도록 구성되어 있다. 이들 레이저광이나 초음파가 조사되는 타이어(T)의 표면 상의 점은, 각각 검출점(P)라 불린다. 즉, 본 실시형태에서는, 4개의 위치 검출부(40)에 대응하는 4개의 검출점(P)이 설정된다.

또한, 상기한 바와 같이, 지지부(21)에 있어서의 한 쌍의 벨트부(23)끼리의 사이의 이간 거리는 타이어(T), 및 림(R)의 치수에 따라 적절하게 조정 가능하다. 이와 같은 구성에 의하면, 어떠한 치수의 타이어(T), 림(R)에 대해서도, 위치 검출부(40)를 상술한 위치(즉, 타이어(T)의 외경보다 내측이며, 림(R)의 외경보다 외측에 상당하는 위치)에 대응시킬 수 있다.

이상과 같이 구성된 위치 검출부(40)는, 상기한 승강부(50)에 의한 지지부(21)의 승강 동작 중에 걸쳐, 위치 검출부(40) 자체로부터 타이어(T)의 표면까지의 연직 방향에 있어서의 이간 거리(L)(위치 정보(L))를 연속적, 또는 단속적으로 검출한다. 즉, 지지부(21) 상(재치면(S) 상)에 타이어(T)가 재치되어 있는 상태에서는, 위치 검출부(40)에 의하여 검출되는 이간 거리는 초깃값으로서의 L1이 된다(도 7a 등 참조).

한편, 외력 등에 의하여 타이어(T)에 연직 방향의 변위가 발생한 경우, 즉, 재치면(S) 상으로부터 타이어(T)가 상방으로 떨어지거나 한 경우에는, 위치 검출부(40)에 의하여 검출되는 이간 거리(L)는, 상기의 초깃값(L1)으로부터 점차 증가한다. 이 위치 정보(L)는, 전기 신호로서 자세 검출부(60)(후술)에 수시 입력된다.

(자세 검출부(60))

자세 검출부(60)는, 위치 검출부(40)에 의하여 검출된 검출점(P)마다의 이간 거리(L)의 변화에 근거하여, 타이어(T)의 자세의 변화를 검출함과 함께, 자세의 정상과 이상을 판정하는 장치이다. 보다 상세하게는, 본 실시형태에 관한 자세 검출부(60)는, 차분 산출부(61)와, 판정부(62)를 갖고 있다.

차분 산출부(61)는, 지지부(21)의 하강에 따른 타이어(T)와 림(R)의 상대 이동의 전후에서, 각 검출점(P)마다의 이간 거리(L)의 차분(변화)을 산출한다. 판정부(62)는, 이 차분에 근거하여, 타이어(T)의 자세의 정상/이상을 판정한다.

자세 검출부(60)의 상세한 동작, 및 타이어 검사 장치(10)의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 타이어(T)가 정상 자세에 있는 경우에 대하여, 도 3, 도 4, 및 도 7a를 참조하여 설명한다.

도 3은, 반입부(1)를 거쳐 지지부(21)(재치면(S))에 타이어(T)가 반입된 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 상부 스핀들(31), 및 하부 스핀들(32)은, 지지부(21) 상의 타이어(T)에 대하여 각각 연직 방향으로 간격을 띄운 상태가 되어 있다. 또한, 타이어 축선(OT)과, 림 축선(OR)이 서로 동일 선상에 위치하고 있다.

상기 상태에 있어서의 타이어(T)에 대하여, 최초로 하부 림(BR)이 끼워맞춰진다. 구체적으로는, 먼저 승강부(50)에 의하여 지지부(21) 전체가 하강한다. 즉, 지지부(21) 상의 타이어(T)는, 하부 림(BR)에 대하여 상대 이동을 시작한다. 이때, 위치 검출부(40)에 의하여 검출되는 타이어(T)의 위치(검출점(P)의 위치)는, 도 7a에 나타내는 바와 같은 변화를 나타낸다(도 8에 있어서의 위치 검출 스텝에 상당). 또한, 도 3 중에서는, 2개의 위치 검출부만 도시하고 있다. 또한, 도시 좌측의 위치 검출부(40)를 제1 위치 검출부(40A)라 부르고, 도시 우측의 위치 검출부(40)를 제2 위치 검출부(40B)라 부른다.

도 7(도 7a~도 7c)은, 이들 복수의 위치 검출부(40)에 있어서의 검출점(P)의 위치를 세로축으로 하고, 타이어(T)와 림(R)의 끼워맞춤 개시부터 끼워맞춤 완료까지의 시간을 가로축으로 한 그래프이다. 가로축에 있어서의 시각 T1은, 정상 자세에 있는 타이어(T)(지지부(21))와 림(R)이 맞닿은 시점을 나타내고 있다. 시각 T2는, 정상 자세의 타이어(T)와 림(R)의 끼워맞춤이 완료된 시점(즉, 지지부(21)의 승강에 있어서의 타이어(T) 위치의 최하한)을 나타내고 있다.

지지부(21)의 하강 개시부터, 시각 T1까지의 사이는, 타이어(T)는 지지부(21) 상에서 대략 정지 상태로 지지되어 있다. 여기에서, 복수의 검출점(P)이 타이어(T) 상에서 타이어 축선(OT)에 대하여 동심(同芯) 형상으로 배치되어 있는 경우에는, 이들 검출점(P)에 있어서의 위치 정보(L)는 모두 서로 거의 동일한 값 L1을 취한다. 한편, 타이어 축선(OT)에 대하여 동심 형상으로 배치되어 있지 않은 경우에는, 이들 검출점(P)에 있어서의 위치 정보(L)는, 타이어의 사이드 월의 형상(만곡 형상 등)에 따라, 값 L1의 전후에서 서로 약간 상이한 값을 취한다.(도 7a의 예에서는, 전자의 상태에 있어서의 위치 정보(L)의 변화를 나타내고 있다.)

계속해서, 시각 T1에 도달했을 때에, 하부 림(BR)과 타이어(T)가 맞닿는다. 도 3에 있어서의 예와 같이, 타이어 축선(OT)과 림 축선(OR)이 함께 동일 선상에 있는 경우(즉, 타이어(T)와 림(R)의 미스얼라이먼트가 발생하고 있지 않거나, 또는 무시할 수 있을 정도로 작은 경우)에는, 검출점(P)의 위치는, 도 7a에 있어서의 시각 T1부터 T2까지의 실선 그래프로 나타내는 바와 같은 추이를 나타낸다. 즉, 제1 위치 검출부(40A)와 제2 위치 검출부(40B)에 있어서의 위치 정보(L)는 모두 동등한 기울기를 갖고 단조 증가한다.

즉, 타이어(T)와 림(R)(하부 림(BR))의 사이에 미스얼라이먼트가 발생하고 있지 않은 경우, 하부 림(BR)은 타이어(T)에 맞닿은 후, 비드부(Tb)에 대하여 원활하게 끼워맞춰진다. 하부 림(BR)이 타이어(T)에 맞닿은 후 끼워맞춤이 완료될 때까지의 동안, 타이어(T)는 지지부(21) 상(재치면(S) 상)에서 대략 수평을 유지한다. 따라서, 타이어(T)의 각 검출점(P)에 있어서의 위치 정보(L)의 변화는, 서로 대략 동등이 된다.

이들 각 검출점(P)에 있어서의 위치 정보(L)의 차분(변화)은, 상기한 차분 산출부(61)에 의하여 산출된다(차분 산출 스텝). 보다 상세하게는, 차분 산출부(61)는, 시각 T2에 있어서의 각 검출점(P)의 위치 정보(L2)와, 시각 O~T1에 있어서의 각 검출점(P)의 위치 정보(L1)의 차분(L2-L1)을 산출한다. 즉, 타이어 축선(OT)과 림 축선(OR)의 사이에 미스얼라이먼트가 발생하고 있지 않은 경우에는, 림(R)과 타이어(T)의 끼워맞춤 완료의 시점(시각 T2)에 있어서, 이 차분은 서로 대략 동일한 값을 취한다.

차분 산출부(61)에 의하여 산출된 상기의 차분은, 다음으로 판정부(62)에 입력된다. 판정부(62)에서는, 미리 정해진 기준값과, 상기의 차분의 값의 비교가 행해진다. 검출점(P)마다의 위치 정보(L)의 차분량이 기준값보다 작은 경우에는, 판정부(62)에서는 타이어(T)의 자세가 정상인 것이라고 판정하여, 자세 정보로서의 정상 신호를 생성한다. 이 정상 신호에 의하여, 타이어 검사 장치(10)의 운전이 계속된다.

이상에 의하여, 타이어(T)와 림(R)이 동축 상에 있는 경우에 있어서의 타이어 검사 장치(10)의 동작, 및 타이어의 자세 검출 방법의 각 공정이 완료된다.

그 한편으로, 타이어 검사 장치(10)를 장기 계속하여 운용하는 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 지지부(21) 상에 재치된 타이어(T)가, 진동이나 미끄러짐 등의 외부 요인에 의하여, 림(R)에 대하여 미스얼라이먼트를 일으키는 상황이 상정된다. 보다 상세하게는, 타이어 축선(OT)과 림 축선(OR)이 서로 동일한 선상에 없는 상황이 상정된다. 미스얼라이먼트를 발생시킨 상태에서 하부 림(BR), 및 상부 림(UR)을 타이어(T)에 끼워맞추면, 예를 들면 타이어(T)의 비드부(Tb)가 하부 림(BR)에 걸터얹혀 버린다. 이로써, 타이어(T)에는 수평면에 대한 경사가 발생한다. 또한 상부 림(UR)을 끼워맞추려고 한 경우, 하부 림(BR)과 상부 림(UR)의 사이에 타이어(T)가 끼임으로써, 타이어 품질에 영향을 미칠 가능성이 있다.

상기와 같은 사상(事象)의 발생을 회피하기 위하여, 본 실시형태에 관한 타이어 검사 장치(10)에서는, 위치 검출부(40)와 자세 검출부(60)에 의하여, 타이어(T)(검출점(P))의 연직 방향에 있어서의 위치, 및 이에 근거하는 기울기의 유무(자세의 변화)가 검출된다.

보다 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 타이어(T)가 하부 림(BR)에 걸터얹혀져 있는 상태에서는, 일방의 검출점(P)의 연직 방향에 있어서의 위치는, 타방의 검출점(P)보다 상방에 위치하고 있다. (도 6 중에는 2개의 검출점(P)만 도시하지만, 실제로는 4개의 검출점(P)이 서로 상이한 위치로 변위한다.)

상기 상태에서는, 위치 검출부(40)에 의하여 검출되는 검출점(P)의 위치는, 일례로서 도 7b, 도 7c의 실선 그래프로 나타내는 바와 같은 변화를 나타낸다. 또한, 이들 도 7b, 도 7c의 각 그래프는, 상술한 제1 위치 검출부(40A), 및 제2 위치 검출부(40B)에 있어서의 위치 정보(L)의 변화를 각각 나타낸다. 즉, 도 5와 도 6의 예에서는, 타이어 축선(OT)은, 림 축선(OR)에 대하여, 제1 위치 검출부(40A)측으로 어긋나 있는 상태를 나타내고 있다. 이하에서는, 이들 2개의 위치 검출부에 대응하는 2개의 검출점(P)의 변화에 대하여 대표적으로 설명한다.

상기 상태에 있어서, 먼저, 제1 위치 검출부(40A)측의 비드부(Tb)가 림(R)(하부 림(BR))에 맞닿는다. 계속해서, 지지부(21)의 하강에 따라 이 비드부(Tb)가 하부 림(BR)에 걸터얹혀진다.

이때, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 제1 위치 검출부(40A)에서 검출되는 위치 정보(L)는, 시각 T1에 도달하기 전에 증가로 전환된다. 한편, 도 7c에 나타내는 바와 같이, 제2 위치 검출부(40B)에서 검출되는 위치 정보(L)는, 시각 T1을 경과한 후에 증가로 전환된다.

따라서, 시각 T2에 도달한 시점에서는, 제1 위치 검출부(40A)에 대응하는 검출점(P)에 있어서의 위치 정보는, L3이 된다. 이 값(L3)은, 상술한 정상 상태에 있어서의 L2(도 7a 참조)보다 큰 값이 된다(L3＞L2). 한편, 제2 위치 검출부(40B)에 대응하는 검출점(P)에 있어서의 위치 정보는, L4가 된다. 이 값(L4)은, 값 L2보다 작은 값이 된다(L4＜L2).

차분 산출부(61)에서는, 상술한 각 값(위치 정보(L)로서의 값 L1, L3, L4)에 근거하여, 차분이 산출된다. 보다 상세하게는, 제1 위치 검출부(40A)에 있어서의 위치 정보(L)의 차분(L3-L1)과, 제2 위치 검출부(40B)에 있어서의 위치 정보(L)의 차분(L4-L1)이 각각 산출된다.

차분 산출부(61)에 의하여 산출된 상기의 차분은, 다음으로 판정부(62)에 입력된다. 판정부(62)에서는, 미리 정해진 기준값과, 차분의 값의 비교가 행해진다. 검출점(P)마다의 위치 정보(L)의 차분이 상기의 기준값보다 작은 경우에는, 판정부(62)에서는 타이어(T)의 자세가 정상인 것이라고 판정된다. 구체적으로는, 상기의 L3-L1, 및 L4-L1의 각 값과, 기준값의 비교가 행해지고, 어느 값도 기준값보다 작은 경우에는, 타이어(T)의 자세가 정상인 것이라고 판정된다.

한편, 이들 차분 중, 적어도 일방의 차분(4개의 위치 검출부(40)를 마련한 경우에 있어서는, 적어도 1개의 차분)이 기준값보다 큰 경우에는, 판정부(62)에서는, 타이어(T)에 경사가 발생하고 있다고 판정하여, 자세 정보로서의 이상 신호를 생성한다. 이상 신호는, 상기의 정상 신호와 마찬가지로, 도시하지 않은 인터페이스나, 알람 등을 통하여 작업자에게 통지된다. 이상 신호를 찰지(察知)한 작업자는, 타이어 검사 장치(10)를 정지함과 함께, 이상 자세에 있는 타이어(T)를 제거하거나, 또는 정상 자세로 복구한다. 또한, 상기의 기준값을 결정함에 있어서는, 차분값이 기준값을 초과한 경우이더라도, 상부 림(UR)의 타이어(T)에 대한 끼워맞춤이 완료되지 않은 높이에서 정지시키는 것이 가능한 값을 적절히 선택하는 것이 바람직하다.

이상에 의하여, 타이어(T)와 림(R)의 사이에 미스얼라이먼트가 발생한 경우에 있어서의 타이어 검사 장치(10)의 동작, 및 타이어의 자세 검출 방법의 각 공정이 완료된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 타이어 검사 장치(10), 및 타이어의 자세 검출 방법에 의하면, 위치 검출부(40)가 타이어(T)의 중심 축선 방향의 일방측의 영역에 마련되는 것으로부터, 승강부(50)에 의한 타이어(T)와 림(R)의 상대 이동 시에, 연직 방향에 있어서의 타이어(T)의 위치 정보(L)를 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 그리고, 위치 검출부(40)는, 타이어(T)의 검출점(P)에 대하여 비접촉 상태에서 위치 정보(L)를 검출하는 점에서, 타이어(T)와 림(R)이 상대 이동하고 있는 동안이더라도, 위치 정보(L)를 적절히 검출할 수 있다.

또한, 상기의 구성에 의하면, 위치 검출부(40)가, 타이어(T)의 외주면보다 내측이며, 또한 림(R)의 외주면보다 외측에 상당하는 영역에 마련된다. 또한, 이와 같은 위치를 기준으로 하여, 타이어(T)의 사이드 월 상에 있어서의 검출점(P)의 위치 정보(L)가 위치 검출부(40)에 의하여 검출된다. 이로써, 위치 검출부(40)는 연직 방향에 있어서의 타이어(T)의 위치의 변화를 더 높은 정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 상술한 장치, 및 방법에 의하면, 림(R)과 지지부(21) 상의 타이어(T)의 상대 이동에 의하여 림(R)이 타이어(T)에 끼워맞춰짐에 따라, 위치 검출부(40)에 대한 타이어(T)의 위치에는 변위(차분)가 발생한다. 차분 산출부(61)는, 상대 이동의 전후에 있어서의 적어도 3개의 검출점(P) 각각에 있어서, 위치 정보(L)의 차분을 산출한다. 판정부(62)에서는 이 차분과 기준값이 비교된다. 검출점(P)마다의 위치 정보(L)의 차분이 기준값보다 작은 경우, 각 검출점(P)(즉, 타이어(T)의 표면)은, 각 위치 검출부(40)에 대하여 대략 등거리에 있다고 판단할 수 있다. 이로써, 판정부(62)는, 타이어(T)에는 경사가 발생하지 않은 것이라고 판정하여, 타이어(T)의 자세 정보로서 정상 신호를 생성한다.

한편, 상기의 차분이 기준값보다 큰 경우, 림(R)과 타이어(T)의 끼워맞춤에 있어서, 타이어(T)에 경사 등의 자세의 변화가 발생한 것이라고 판단된다. 이로써, 판정부(62)는, 타이어(T)가 이상 자세에 있는 것이라고 판정하여, 타이어(T)의 자세 정보로서 이상 신호를 생성한다.

따라서, 지지부(21) 상에 있어서 타이어 축선(OT)과 림 축선(OR)에 어긋남이 발생되고 있는 경우, 이 어긋남에 기인하여 발생하는 타이어(T)의 경사를 검출함으로써 이상 신호가 생성된다. 이 이상 신호에 의하여, 타이어 검사 장치(10)의 정지, 및 타이어(T)의 자세의 복구나, 타이어(T)의 제거 등의 대처를 작업자에게 재촉할 수 있다. 이로써, 타이어(T)와 림(R)이 부적절하게 끼워맞춰질 가능성을 저감할 수 있다.

이상, 본 발명의 제1 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명했다. 그러나, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한에 있어서, 상기의 구성, 또는 방법에 대한 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기의 실시형태에서는, 4개의 위치 검출부(40)를 마련함으로써, 타이어(T)의 표면에 있어서의 4개의 검출점(P)의 위치의 변화를 검출하는 구성으로 했다. 그러나, 지지부(21)(재치면(S))에 대한 타이어(T)의 경사를 검출하기 위해서는, 적어도 3개의 검출점(P)에 있어서의 위치의 검출이 행해지면 충분하다. 즉, 위치 검출부(40)를 3개만 마련하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한, 상기의 실시형태에서는, 위치 검출부(40)에 대응하는 검출점(P)의 위치 정보(L)의 차분에 착안하여 타이어(T)의 자세 변화를 검출하는 구성으로 했다. 그러나, 위치 정보(L)의 시간 변화율(즉, 도 7의 각 그래프에 있어서의 직선의 기울기)에 근거하여 타이어(T)의 자세 변화를 검출하는 구성으로 해도 된다. 바꿔 말하면, 상기의 차분 산출부, 및 차분 산출 스텝에 있어서는, 도 7에 나타내는 각 그래프에 있어서의 위치 정보(L)의 변화의 변화율을 산출하고, 후속의 판정부, 및 판정 스텝에서는, 이 변화율과, 미리 정해진 기준값의 비교를 행함으로써 타이어(T)의 자세 변화를 검출하는 구성으로 해도 된다. 이와 같은 구성을 채용한 경우, 적어도 1개의 검출점(P)에 있어서의 위치 정보(L)의 변화율이 기준값을 초과한 것을 검출할 수 있으면, 타이어(T)가 이상 자세에 있다고 판정할 수 있다.

또한, 상기의 실시형태에서는, 위치 검출부(40)는 모두 지지부(21)의 일부에 설치되는 구성으로 했다. 그러나, 위치 검출부(40)의 양태는 이에 한정되지 않고, 예를 들면 상부 스핀들(31)에 이들 위치 검출부(40)를 마련하는 구성으로 해도 된다. 이와 같은 구성이더라도, 타이어(T)와 위치 검출부(40)의 이간 거리에 근거하여, 타이어(T)의 자세의 변화를 검출할 수 있다.

또한 추가로, 상기의 실시형태에서는, 타이어 검사 장치(10)로서, 지지부(21)가 하강함으로써, 하부 스핀들(32) 상의 하부 림(BR)에 타이어(T)가 끼워맞춰지는 구성으로 했다. 그러나, 타이어 검사 장치(10)의 양태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 지지부(21)는 일정한 높이에서 고정 지지됨과 함께, 하부 스핀들(32)이 승강함으로써 타이어(T)와 림(R)이 끼워맞춰지는 구성으로 해도 된다. 이와 같은 구성이더라도, 상기와 마찬가지로 타이어(T)와 위치 검출부(40)의 이간 거리에 근거하여, 타이어(T)의 자세의 변화를 검출할 수 있다.

또, 상기의 실시형태에서는, 지지부(21)로서 벨트 컨베이어를 채용한 예에 대하여 설명했다. 그러나, 지지부(21)의 양태는 벨트 컨베이어에 한정되지 않는다. 예를 들면, 지지부(21)로서, 반송 방향으로 배열된 복수의 롤러를 적용하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로는, 이들 복수의 롤러는, 반송 방향에 교차하는 수평면 상에서, 각각의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. 이와 같은 구성이더라도, 타이어(T)가 롤러 상에서 반송될 수 있다. 요컨대, 타이어(T)를 하방으로부터 지지하면서 안정적으로 반송하는 것이 가능한 장치이면 어떠한 장치라도 지지부(21)로서 이용해도 된다.

[제2 실시형태]

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 타이어 검사 장치(10), 및 타이어의 자세 검출 방법에 대하여, 도 9부터 도 13을 참조하여 설명한다. 또한, 상기의 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략한다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 타이어 검사 장치(10)에서는, 위치 검출부(40)가 지지부(21)로부터 이간한 위치에 고정되어 있다. 구체적으로는, 도 9의 예에서는, 위치 검출부(40)는 대략 수평인 바닥면 상에 배치되어 있다. 또한, 이 위치 검출부는 반드시 바닥면 상에 배치되어 있을 필요는 없으며, 요컨대 지지부(21)와는 독립된 위치에 고정되어 있으면, 타이어 검사 장치(10)의 베이스 프레임(도시하지 않음) 등을 포함하여, 어떠한 위치에 배치되어도 된다.

상기와 같은 구성을 채용하는 경우, 지지부(21)의 승강(하강)에 따라, 위치 검출부(40)와 타이어(T)의 검출점(P)의 사이의 거리(위치 정보(L))는, 서서히 감소한다. 즉, 타이어 축선(OT)과 림 축선(OR)이 함께 동일한 선상에 있는 경우에는, 도 12a에 나타내는 바와 같이, 시각 T1에서 타이어(T)와 하부 림(BR)이 맞닿을 때까지, 각 검출점(P)의 위치 정보(L)(이간 거리(L))는, 초깃값(L0)부터 계속 감소한다. 시각 T1을 경과한 후에는, 타이어(T)는 하부 림(BR) 상에서 지지되기 때문에, 이 위치 정보(L)는 대략 일정한 값(L1’)이 된다.

한편, 타이어 축선(OT)과 림 축선(OR)이 동일한 직선 상에 없는 경우(타이어(T)와 하부 림(BR)이 미스얼라이먼트를 발생시키고 있는 경우), 도 10과 도 11에 나타내는 바와 같이, 타이어(T)가 하부 림(BR)에 걸터얹혀진다.

이때, 검출점(P)마다의 연직 방향 위치는, 일례로서 도 12b, 도 12c에 나타내는 바와 같은 변화를 나타낸다. 먼저, 제1 위치 검출부(40A)측의 비드부(Tb)가 림(R)(하부 림(BR))에 맞닿는다. 계속해서, 지지부(21)의 하강에 따라 이 비드부(Tb)가 하부 림(BR)에 걸터얹혀진다. 이때, 도 12b에 나타내는 바와 같이, 제1 위치 검출부(40A)에서 검출되는 위치 정보(L)는, 시각 T1에 도달하기 전에, 일정한 값(L2’)이 된다. 한편, 도 12c에 나타내는 바와 같이, 제2 위치 검출부(40B)에서 검출되는 위치 정보(L)는, 시각 T1을 경과한 후에, 일정한 값(L3’)이 된다.

따라서, 시각 T2에 도달한 시점(지지부(21)가 최하한까지 하강한 시점)에서는, 제1 위치 검출부(40A)에 대응하는 검출점(P)에 있어서의 위치 정보(L)의 값은 L2’가 되고, 제2 위치 검출부(40B)에 대응하는 검출점(P)에 있어서의 위치 정보(L)의 값은 L3’이 된다. 값 L2’는, 상술한 정상 상태에 있어서의 L1’(도 12a 참조)보다 큰 값이 된다(L2’＞L1’). 한편, 값 L3’은, 값 L1’보다 작은 값이 된다(L3’＜L1’).

차분 산출부(61)에서는, 상술한 각 값(위치 정보(L)로서의 값 L0, L2’, L3’)에 근거하여, 차분이 산출된다. 보다 상세하게는, 제1 위치 검출부(40A)에 있어서의 위치 정보(L)의 차분(L2’-L0)과, 제2 위치 검출부(40B)에 있어서의 위치 정보(L)의 차분(L3’-L0)이 각각 산출된다.

차분 산출부(61)에 의하여 산출된 상기의 차분은, 다음으로 판정부(62)에 입력된다. 판정부(62)에서는, 미리 정해진 기준값과, 차분의 값의 비교가 행해진다. 상술한 바와 같이, 검출점(P)마다 위치 정보(L)의 차분량이 기준값보다 작은 경우에는, 판정부(62)에서는 타이어(T)의 자세가 정상적인 것이라고 판정된다. 구체적으로는, 상기의 L2’-L0, 및 L3’-L0의 각 값과, 기준값의 비교가 행해져, 어느 값도 기준값보다 작은 경우에는, 타이어(T)의 자세가 정상인 것이라고 판정된다.

한편, 이들 차분 중, 적어도 일방의 차분(4개의 위치 검출부(40)를 마련한 경우에 있어서는, 적어도 1개의 차분)이 기준값보다 큰 경우에는, 판정부(62)에서는, 타이어(T)에 경사가 발생하고 있다고 판정하여, 자세 정보로서의 이상 신호를 생성한다. 이상 신호는, 상기의 정상 신호와 마찬가지로, 도시하지 않은 인터페이스나, 알람 등을 통하여 작업자에게 통지된다. 이상 신호를 찰지한 작업자는, 타이어 검사 장치(10)를 정지함과 함께, 이상 자세에 있는 타이어(T)를 제거하거나, 또는 정상 자세로 복구한다.

이상에 의하여, 타이어(T)와 림(R)의 사이에 미스얼라이먼트가 발생한 경우에 있어서의 타이어 검사 장치(10)의 동작, 및 타이어의 자세 검출 방법의 각 공정이 완료된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 타이어 검사 장치(10)에서는, 위치 검출부(40)가 지지부(21)와는 이간한 위치에서 고정되어 있는 점에서, 지지부(21)의 승강(즉, 타이어(T)와 림(R)의 상대 이동) 시에, 타이어(T) 표면에 있어서의 검출점(P)의 위치는 수시 변화한다. 차분 산출부(61)는, 이 위치 정보(L)의 차분(변화)을 산출한다. 판정부(62)에서는, 림(R)과 타이어(T)의 상대 이동의 전후에 있어서의 상기 차분에 근거하여 타이어(T)의 자세를 판정할 수 있다. 구체적으로는, 검출점(P)마다의 위치 정보(L)의 차분이 모두 서로 동등한 경우, 판정부(62)는 타이어(T)가 정상 자세에 있는 것이라고 판정하여, 자세 정보로서의 정상 신호를 생성한다.

한편, 검출점(P)마다의 위치 정보(L)의 차분이 서로 동등하지 않은 경우, 림(R)과 타이어(T)의 끼워맞춤 시에, 타이어(T)에 경사 등의 자세의 변화가 발생한 것이라고 판단된다. 이로써, 판정부(62)는, 타이어(T)가 이상 자세에 있는 것이라고 판정하여, 타이어(T)의 자세 정보로서 이상 신호를 생성한다. 이로써, 상기의 제1 실시형태와 마찬가지로, 타이어(T)와 림(R)이 부적절하게 끼워맞춰질 가능성을 저감할 수 있다.

또한, 상기의 실시형태에서는, 위치 검출부(40)가 모두 바닥면 상(타이어(T에서 보아 하방의 영역), 또는 도시하지 않은 베이스 프레임 상에 고정된 예에 대하여 설명했다. 그러나, 위치 검출부(40)의 위치는 상기에 한정되지 않고, 예를 들면 지지부(21)의 상방의 영역에 위치 검출부(40)를 고정 지지하는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 이 경우, 타이어(T)의 상측의 사이드 월 상에 각 검출점(P)이 설정된다. 이와 같은 구성이더라도, 각 검출점(P)마다의 위치의 차분에 근거하여 타이어(T)의 자세를 판정하는 것이 가능하다.

또한, 상기의 실시형태에서는, 일례로서 타이어 검사 장치(10)에 있어서의 타이어(T)의 자세 변화를 검출하는 장치와 방법에 대하여 설명했다. 그러나, 타이어 검사 장치(10) 대신에, 타이어 가황기의 PCI(Post Cure Inflator) 등, 타이어(T)에 대하여 상하 방향으로부터 림(R)을 끼워맞추는 구조를 갖는 장치, 또는 동일한 공정을 갖는 방법이면, 어떠한 대상에도 적용하는 것이 가능하다.

산업상 이용가능성

상술한 타이어 검사 장치(10), 및 타이어의 자세 검출 방법은, 타이어(T)의 제조 공정 등에 있어서의 품질 검사에 적용할 수 있다.

1 … 반입부
2 … 검사부
3 … 반출부
10 … 타이어 검사 장치
21 … 지지부
22 … 지지부 본체
23 … 벨트부
24 … 롤러부
31 … 상부 스핀들
32 … 하부 스핀들
40 … 위치 검출부
50 … 승강부
60 … 자세 검출부
61 … 차분 산출부
62 … 판정부
80 … 에어 인플레이터
BR … 하부 림
L … 위치 정보
OR … 림 축선
OT … 타이어 축선
P … 검출점
R … 림
S … 재치면
T … 타이어
Tb … 비드부
UR … 상부 림

Claims (7)

1. 타이어의 중심 축선이 연직 방향을 따르도록 상기 타이어를 지지하는 지지부와,
   상기 타이어와 림을 연직 방향으로 상대 이동시킴으로써, 상기 림을 상기 타이어에 끼워맞추는 승강부와,
   상기 타이어의 표면의 연직 방향의 위치를 적어도 3개의 검출점에서 검출하는 위치 검출부와,
   상기 위치 검출부가 검출한 위치 정보에 근거하여 상기 타이어의 자세 정보를 검출하는 자세 검출부를 구비하고,
   상기 위치 검출부는, 연직 방향에서 보아, 상기 타이어의 외주면보다 내측임과 함께, 상기 림의 외주면보다 외측에 상당하는 위치에 마련되고,
   상기 검출점은, 상기 타이어에 있어서의 상기 중심 축선 방향을 향하는 면인 사이드 월 상에 위치하고,
   상기 자세 검출부는,
   상기 타이어가 상기 지지부의 재치면에 지지되어 있는 상태를 초깃값으로 하여, 상기 초깃값과, 상기 승강부에 의한 상기 타이어와 상기 림의 상대 이동 중에 있어서의 상기 검출점마다의 상기 위치 정보와의 차분을 산출하는 차분 산출부와,
   상기 검출점마다의 상기 차분과 미리 정해진 기준값을 비교하여, 상기 차분이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 타이어가 정상 자세에 있다고 판정하여 상기 자세 정보로서의 정상 신호를 생성함과 함께, 상기 차분이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 타이어가 이상 자세에 있다고 판정하여 상기 자세 정보로서의 이상 신호를 생성하는 판정부를 구비하는
   타이어 검사 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치 검출부는, 상기 타이어의 상기 중심 축선 방향의 일방측의 영역에 마련됨으로써, 상기 검출점과 비접촉 상태에서 상기 위치 정보를 검출하는 타이어 검사 장치.
3. 삭제
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 위치 검출부는, 상기 지지부와 일체로 마련되어 있는 타이어 검사 장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 위치 검출부는, 상기 지지부와는 이간한 다른 위치에서 고정되어 있는 타이어 검사 장치.
6. 중심 축선이 연직 방향을 따르도록 지지부에 의하여 지지된 타이어, 및 상기 타이어에 끼워맞춰지는 림을 연직 방향으로 상대 이동시킬 때의 상기 타이어의 자세의 변화를, 상기 지지부에 일체로 마련된 위치 검출부에 의하여 검출하는 타이어의 자세 검출 방법으로서,
   상기 상대 이동 중에 있어서의 상기 타이어와 상기 위치 검출부의 이간 거리를, 상기 타이어 상의 적어도 3개의 검출점에서 검출함으로써 복수의 위치 정보를 검출하는 스텝과,
   상기 타이어가 상기 지지부의 재치면에 지지되어 있는 상태에서 상기 위치 검출부에 의해 검출된 이간 거리를 초깃값으로 하여, 상기 초깃값과, 상기 타이어와 상기 림의 상대 이동 중에 있어서의 상기 복수의 위치 정보와의 차분을 각각의 상기 검출점마다 산출하는 스텝과,
   상기 검출점마다의 상기 차분과, 미리 정해진 기준값을 비교하여, 상기 차분이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 타이어가 정상 자세에 있다고 판정함과 함께, 상기 차분이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 타이어가 이상 자세에 있다고 판정하는 스텝
   을 포함하는 타이어의 자세 검출 방법.
7. 중심 축선이 연직 방향을 따르도록 지지부에 의하여 지지된 타이어, 및 상기 타이어에 끼워맞춰지는 림을 연직 방향으로 상대 이동시킬 때의 상기 타이어의 자세의 변화를, 상기 지지부와 이간한 다른 위치에 마련된 위치 검출부에 의하여 검출하는 타이어의 자세 검출 방법으로서,
   상기 상대 이동 중에 있어서의 상기 타이어와 상기 위치 검출부의 이간 거리를, 상기 타이어 상의 적어도 3개의 검출점에서 검출함으로써 복수의 위치 정보를 검출하는 스텝과,
   상기 타이어가 상기 지지부의 재치면에 지지되어 있는 상태에서 상기 위치 검출부에 의해 검출된 이간 거리를 초깃값으로 하여, 상기 초깃값과, 상기 타이어와 상기 림의 상대 이동 중에 있어서의 상기 복수의 위치 정보와의 차분을 각각의 상기 검출점마다 산출하는 스텝과,
   상기 검출점마다의 상기 차분과, 미리 정해진 기준값을 비교하여, 상기 차분이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 타이어가 정상 자세에 있다고 판정함과 함께, 상기 차분이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 타이어가 이상 자세에 있다고 판정하는 스텝
   을 포함하는 타이어의 자세 검출 방법.

Images