タイヤコードのエンズ測定装置及びこれを用いたエンズ測定方法
【課題】タイヤコードのエンズを容易に測定しうる測定装置３２の提供。
【解決手段】このエンズ測定装置３２は、多数の、有機繊維からなるコードを含む構成部材を備えるタイヤにおいて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数を測定しうる。この測定装置３２は、照明９２と、カメラ９４と、コントローラー１０４とを備えている。この照明９２は、半球状の反射面と、この反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えている。このカメラ９４は、この反射面の中心に位置している。このタイヤを切断して形成されたサンプル１２２の、上記構成部材を含む切断面Ｓは、この反射面で反射した光で照らされる。このカメラ９４は、この切断面Ｓの白黒の画像を撮影する。このコントローラー１０４は、この画像を２値化し、この画像に含まれるコードの本数を測定しうる。
【解決手段】このエンズ測定装置３２は、多数の、有機繊維からなるコードを含む構成部材を備えるタイヤにおいて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数を測定しうる。この測定装置３２は、照明９２と、カメラ９４と、コントローラー１０４とを備えている。この照明９２は、半球状の反射面と、この反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えている。このカメラ９４は、この反射面の中心に位置している。このタイヤを切断して形成されたサンプル１２２の、上記構成部材を含む切断面Ｓは、この反射面で反射した光で照らされる。このカメラ９４は、この切断面Ｓの白黒の画像を撮影する。このコントローラー１０４は、この画像を２値化し、この画像に含まれるコードの本数を測定しうる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤコードのエンズ測定装置及びこれを用いたエンズの測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、一対のビードと、両ビードに架け渡されたカーカスとを備えている。このカーカスは、カーカスプライからなる。カーカスプライは、並列された多数のコードと、トッピングゴムとからなる。各コードは、トッピングゴムで覆われている。このコードは、タイヤコードとも称される。
【０００３】
コードが赤道面に対してなす角度（以下、傾斜角度）及びカーカスプライの単位幅当たりに含まれるコードの本数（以下、エンズ）は、タイヤの性能に影響する。このため、製造されたタイヤを用いて、傾斜角度及びエンズを測定することがある。
【０００４】
コードは、タイヤの内部に埋設されている。このため、傾斜角度及びエンズの測定に際して、タイヤは解体される。この解体作業は、手間である。しかも、カーカスプライには多数のコードが含まれているので、これらコードの本数を目視で数えるのは容易ではない。
【０００５】
測定容易の観点から、傾斜角度又はエンズを測定しうる装置について様々な検討がなされている。この検討の一例が、特開平８−１５９７５０号公報に開示されている。この測定装置では、スチールコードに電流を通すことにより、このスチールコードの傾斜角度及びエンズが測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１５９７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カーカスに、有機繊維からなるコード（以下、繊維コード）が用いられることがある。繊維コードに電流を通すことはできないので、上記公報に記載の測定装置を用いても、繊維コードのエンズを測定することはできない。
【０００８】
スチールコードを含むカーカスを有するタイヤでは、Ｘ線撮影装置又はＣＴを用いてエンズを測定することができる。一方、繊維コードを含むカーカスを有するタイヤでは、Ｘ線が繊維コードを透過するため、このＸ線撮影装置又はＣＴを用いてもエンズを測定することはできない。
【０００９】
繊維コードのエンズを測定するためには、作業者が、タイヤを解体し目視でその本数を数える以外に方法がないのが現状である。作業者の目視による作業には、手間がかかる。さらに、目視でエンズを高精度に測定するのは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、コードのエンズを容易に測定しうる測定装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るタイヤコードのエンズ測定装置は、有機繊維からなるコードを多数含む構成部材を備えるタイヤにおいて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数を測定しうる。この測定装置は、照明と、カメラと、コントローラーとを備えている。この照明は、半球状の反射面と、この反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えている。このカメラは、この反射面の中心に位置している。このタイヤを切断して形成されたサンプルの、上記構成部材を含む切断面は、この反射面で反射した光で照らされる。このカメラは、この切断面の白黒の画像を撮影する。このコントローラーは、この画像を２値化し、この画像に含まれるコードの本数を測定しうる。
【００１２】
好ましくは、このエンズ測定装置では、上記カメラと上記サンプルとの間の距離は２５ｍｍ以上である。
【００１３】
本発明に係るタイヤコードのエンズ測定方法は、
（１）多数の、有機繊維からなるコードを含む構成部材を備えるタイヤが、ステージにセットされる工程と、
（２）このタイヤを回転させつつ、この構成部材を含む切断面を有するサンプルがカッターを用いて形成される工程と、
（３）このタイヤを取り外し、このサンプルがこのステージにセットされる工程と、
（４）このサンプルを回転させつつ、照明とカメラとコントローラーとを備えており、この照明が半球状の反射面とこの反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えており、このカメラがこの反射面の中心に位置しており、このサンプルの、上記切断面がこの反射面で反射した光で照らされ、このカメラがこの切断面の白黒の画像を撮影し、このコントローラーがこの画像を２値化することによりこの画像に含まれるコードの本数が測定されうる測定装置を用いて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数が測定される工程と
を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るエンズ測定装置は、有機繊維であるコードのエンズを容易に測定しうる。このエンズ測定装置は、生産性の向上に寄与しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るエンズ測定方法に供試されるタイヤの一部が示された断面図である。
【図２】図２は、エンズ測定方法に使用される測定装置が示された模式図である。
【図３】図３は、図２の測定装置の一部が示された正面図である。
【図４】図４は、図３の平面図である。
【図５】図５は、図２の測定装置を構成する撮影部が示された概略図である。
【図６】図６は、エンズの測定方法が示されたフロー図である。
【図７】図７は、ステージのプレートがスライドされた状況が示された平面図である。
【図８】図８は、サンプルの形成状況が示された正面図である。
【図９】図９は、サンプルの切断面が示された模式図である。
【図１０】図１０は、エンズの測定状況が示された正面図である。
【図１１】図１１は、カメラで撮影された画像の一部が示された模式図である。
【図１２】図１２は、２値化処理された画像の一部が示された模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１７】
図１には、本発明の一実施形態に係るエンズ測定方法に供試されるタイヤ２の一部が示されている。このタイヤ２は、一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２の赤道面を表す。このタイヤ２は、構成部材として、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６及びチェーファー１８を備えている。なお、図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。
【００１８】
トレッド４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。このトレッド４の外面が、路面と接地するトレッド面２０である。
【００１９】
サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。
【００２０】
ビード８は、サイドウォール６よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア２２と、このコア２２から半径方向外向きに延びるエイペックス２４とを備えている。コア２２は、リング状である。コア２２は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。エイペックス２４は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２４は、高硬度な架橋ゴムからなる。
【００２１】
カーカス１０は、カーカスプライ２６からなる。カーカスプライ２６は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。カーカスプライ２６は、コア２２の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。
【００２２】
図示されていないが、カーカスプライ２６は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。このタイヤ２では、そのサイドウォール６の部分において、コードは略半径方向に延在している。コードは、有機繊維からなる。この有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００２３】
ベルト１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、内側層２８及び外側層３０からなる。図示されていないが、内側層２８及び外側層３０のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層２８のコードの傾斜方向は、外側層３０のコードの傾斜方向とは逆である。コードは、有機繊維からなる。この有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００２４】
バンド１４は、ベルト１２を覆っている。図示されていないが、このバンド１４は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。バンド１４は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、有機繊維からなる。有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００２５】
インナーライナー１６は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１６は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１６には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。
【００２６】
本明細書では、図１に示されたタイヤ２のカーカスプライ２６に含まれるコードのエンズ測定方法が示される。なお、この測定方法がベルト１２を構成する内側層２８又は外側層３０に適用されてもよい。この測定方法が、バンド１４に適用されてもよい。この測定方法は、有機繊維からなるコードを含む様々な構成部材に適用されうる。なお、カーカスプライ２６、ベルト１２及びバンド１４のような構成部材の単位幅当たりに含まれるコードの本数は、エンズと称される。なお、この単位幅は通常５０ｍｍとされる。カーカス１０に含まれるコード、ベルト１２に含まれるコード及びバンド１４に含まれるコードは、タイヤコードとも称される。
【００２７】
本発明のエンズ測定方法では、図２に示されたエンズ測定装置３２が用いられる。この測定装置３２は、スタンド３４と、カッター３６と、撮影部３８と、処理部４０と、制御部４２とを備えている。
【００２８】
図３は、図２の測定装置３２を構成するスタンド３４が示された正面図である。図４は、図３の平面図である。図３及び図４には、スタンド３４にセットされたタイヤ２が二点鎖線で示されている。なお、図４では、カッター３６及び撮影部３８の図示は省略されている。
【００２９】
スタンド３４は、テーブル４４と、回転部材４６と、保持部材４８とを備えている。回転部材４６は、モーター５０と、軸受け５２と、シャフト５４とを備えている。モーター５０は、テーブル４４に固定されている。このモーター５０は、市販のサーボモーターである。このモーター５０としては、キーエンス社製の商品名「ＭＶ−Ｍ７５」が例示される。このモーター５０は、回転角の変化分に対するパルスを出力しうるように構成されている。軸受け５２は、テーブル４４に固定されている。この軸受け５２には、シャフト５４が挿通されている。モーター５０及びシャフト５４のそれぞれには、プーリー５６が設けられている。両プーリー５６は、ベルト５８で連結されている。この回転部材４６は、モーター５０の作動により、シャフト５４が回転するように構成されている。
【００３０】
保持部材４８は、ステージ６０と、スライド部材６２と、センタープレート６４と、連結バー６６とを備えている。ステージ６０は、２本のバー６８からなる。これらバー６８は、交差している。スライド部材６２は、ステージ６０の端の部分に設けられている。スライド部材６２は、レール７０、ガイド７２、メインプレート７４及びストッパー７６を備えている。レール７０は、ステージ６０に固定されている。ガイド７２は、このレール７０にスライド自在に嵌め込まれている。メインプレート７４は、ガイド７２の上面に固定されている。ストッパー７６は、丸棒状である。ストッパー７６は、メインプレート７４の上面に固定されている。ストッパー７６は、メインプレート７４から上向きに延在している。センタープレート６４は、ステージ６０の中心に位置している。センタープレート６４は、回動自在にステージ６０に取り付けられている。連結バー６６は、メインプレート７４とセンタープレート６４とを連結している。連結バー６６の一端は、回動自在にメインプレート７４にピン７８で固定されている。連結バー６６の他端は、回動自在にセンタープレート６４にピン７８で固定されている。
【００３１】
このスタンド３４は、センタープレート６４が回転すると、メインプレート７４が半径方向にスライドしうるように構成されている。図３及び図４には、メインプレート７４が半径方向外向きにスライドした状態が示されている。
【００３２】
このスタンド３４では、回転部材４６のシャフト５４は保持部材４８のステージ６０に固定されている。モーター５０の作動により、保持部材４８はシャフト５４を中心に回転しうる。この回転により、スタンド３４にセットされたタイヤ２が回転する。図４中、矢印Ａで示されているのはタイヤ２の回転方向である。
【００３３】
カッター３６は、ブレード８０と、このブレード８０を支持する支持バー８２とを備えている。カッター３６は、タイヤ２を切断しうる。この切断により、後述する、コードのエンズを測定するためのサンプルが形成される。
【００３４】
図３に示されているように、カッター３６は、第一アジャスター８４ａを介してスタンド３４に設けられた第一支柱８６ａに取り付けられている。この第一アジャスター８４ａは、コネクター８８ａと、バー９０ａとを備えている。コネクター８８ａには、カッター３６が固定される。コネクター８８は、バー９０ａに回動自在に取り付けられている。このコネクター８８ａの回動により、ブレード８０の、切断対象としてのタイヤ２に対する角度が調節される。バー９０ａは、第一支柱８６ａに対して左右方向にスライドしうるように取り付けられている。このスライドにより、ブレード８０の左右方向における位置が調節される。このバー９０ａは、第一支柱８６ａに対して上下方向にスライドしうるように取り付けられている。このスライドにより、ブレード８０の上下方向における位置が調節される。
【００３５】
図５は、撮影部３８が示された概略図である。撮影部３８は、照明９２と、カメラ９４とを備えている。照明９２は、笠９６と、プレート９８と、多数の光源１００とを備えている。笠９６は、碗状である。笠９６は、その内側に反射面１０２を備えている。この反射面１０２は、半球状である。プレート９８は、笠９６の縁から内向きに突出している。プレート９８は、リング状を呈している。光源１００は、一定の間隔を空けてこのプレート９８に配置されている。各光源１００は、反射面１０２に向かって光を照射しうるようにこのプレート９８に取り付けられている。この光源１００は、発光ダイオードである。
【００３６】
カメラ９４は、反射面１０２の中心に位置している。カメラ９４は、市販の電荷結合素子画像センサーである。このカメラ９４の画素数は、２００万である。カメラ９４としては、キーエンス社製の「ＣＶ−５５００」が例示される。カメラ９４は、白黒の画像を撮影しうる。この測定装置３２では、このカメラ９４に照明９２が固定されている。
【００３７】
図３に示されているように、撮影部３８は第二アジャスター８４ｂを介してスタンド３４に設けられた第二支柱８６ｂに取り付けられている。この第二アジャスター８４ｂは、コネクター８８ｂと、バー９０ｂとを備えている。コネクター８８ｂには、撮影部３８の一部をなすカメラ９４が固定される。コネクター８８ｂは、バー９０ｂに回動自在に取り付けられている。このコネクター８８ｂの回動により、カメラ９４及び照明９２の、撮影対象に対する角度が調節される。バー９０ｂは、第二支柱８６ｂに対して左右方向にスライドしうるように取り付けられている。このスライドにより、撮影部３８の左右方向における位置が調節される。このバー９０ｂは、第二支柱８６ｂに対して上下方向にスライドしうるように取り付けられている。このスライドにより、撮影部３８の上下方向における位置が調節される。
【００３８】
処理部４０は、コントローラー１０４と、モニター１０６と、パーソナルコンピュータ１０８とを備えている。コントローラー１０４は、モニター１０６、パーソナルコンピュータ１０８及び前述の撮影部３８のそれぞれと接続されている。コントローラー１０４には、カメラ９４で撮影された画像が入力される。コントローラー１０４は、画像処理を実行しうる。このコントローラー１０４は、市販の画像処理装置である。このコントローラー１０４としては、キーエンス社製の「ＣＶ−５５００」が例示される。モニター１０６には、コントローラー１０４に入力された画像が映し出される。パーソナルコンピュータ１０８は、コントローラー１０４と通信回線としてのイーサーネット１１０で繋げられている。このパーソナルコンピュータ１０８には、コントローラー１０４で実行された画像処理の結果が数値データとして送信される。パーソナルコンピュータ１０８は、この数値データに基づいてグラフ等を作成する。
【００３９】
制御部４２は、位置決めユニット１１２と、シーケンサ１１４と、タッチパネル１１６とを備えている。位置決めユニット１１２は、モーター５０と接続されている。位置決めユニット１１２は、モーター５０の回転を制御しうる。位置決めユニット１１２には、市販の製品が使用される。この位置決めユニット１１２としては、三菱電機社製の「ＱＤ７５ＭＨ」が例示される。シーケンサ１１４は、前述のコントローラー１０４、位置決めユニット１１２及びタッチパネル１１６のそれぞれと接続されている。シーケンサ１１４は、コントローラー１０４の動作及び位置決めユニット１１２の動作を制御しうる。この制御の条件は、タッチパネル１１６を通じてシーケンサ１１４に入力される。シーケンサ１１４には、市販の製品が使用される。このシーケンサ１１４としては、三菱電機社製の「ＰＬＣ Ｑ−ＣＰＵ」が例示される。なお、シーケンサ１１４とコントローラー１０４とは、ＲＳ２３２Ｃケーブル１１８で繋げられている。
【００４０】
図６には、図１に示されたタイヤ２のカーカスプライ２６に含まれるコードのエンズの測定方法のフロー図が示されている。図示されているように、この測定方法は、
（１）タイヤ２がメインプレート７４にセットされる工程（ＳＴＥＰ１）、
（２）タイヤ２を回転させつつ、カーカスプライ２６を含む切断面を有するサンプルがカッター３６を用いて形成される工程（ＳＴＥＰ２）、
（３）ステージ６０からタイヤ２を取り外し、サンプルがメインプレート７４にセットされる工程（ＳＴＥＰ３）
及び
（４）図２に示された測定装置３２を用いてカーカスプライ２６のエンズが自動測定される工程
を含んでいる。
【００４１】
タイヤ２のセット工程（ＳＴＥＰ１）において、タイヤ２はその側面を下にしてスタンド３４の一部を構成する保持部材４８のメインプレート７４に載置される。図７には、タイヤ２がセットされる前のスタンド３４の状態が示されている。図示されているように、メインプレート７４が半径方向内向きにスライドし、このメインプレート７４に設けられたストッパー７６の位置がタイヤ２の内縁１２０から離されている。このため、タイヤ２をメインプレート７４に載置するとき、ストッパー７６がタイヤ２に接触することはない。
【００４２】
このセット工程（ＳＴＥＰ１）では、タイヤ２をメインプレート７４に載せた後、センタープレート６４が動かされる。メインプレート７４が半径方向外向きにスライドし、ストッパー７６がタイヤ２の内縁１２０に当接する。この当接により、タイヤ２がメインプレート７４にセットされる。
【００４３】
この測定装置３２では、その保持部材４８は４のスライド部材６２を備えている。各スライド部材６２は、２のストッパー７６を備えている。換言すれば、この保持部材４８は、８のストッパー７６を備えている。各スライド部材６２のメインプレート７４が半径方向外向きにスライドすることにより、これらストッパー７６のそれぞれがタイヤ２の内縁１２０に当接する（図４参照）。当接状態において、これらストッパー７６は同一円周上に所定の間隔を開けて配置されている。これらストッパー７６は、メインプレート７４にセットされたタイヤ２の位置ずれを効果的に防止しうる。
【００４４】
サンプルの形成工程（ＳＴＥＰ２）では、カッター３６が準備される。第一アジャスター８４ａを調整して、カッター３６の位置が調節される。この測定方法では、ブレード８０の角度及びブレード８０の左右方向における位置が調節された後、モーター５０が作動され、タイヤ２の回転が開始される。図８に示されているように、カッター３６が下降され、タイヤ２を回転させつつタイヤ２が切断される。図８中、矢印Ｂで示されているのはカッター３６の下降方向である。図示されているように、この測定方法では、タイヤ２のサイドウォール６の半径方向外側の部分がカッター３６で切断される。この切断により、サンプルが形成される。
【００４５】
図８において、一点鎖線ＬＲはシャフト５４の回転軸を表している。この測定方法では、タイヤ２は、その中心線とシャフト５４の回転軸とが一致するようにメインプレート７４にセットされる。したがって、この一点鎖線ＬＲはこのタイヤ２の中心線でもある。このタイヤ２は、中心線からブレード８０までの距離が一定に保持されて、切断される。このため、この形成工程（ＳＴＥＰ３）で形成されたサンプルは、リング状である。このサンプルの外縁は、円形を呈している。
【００４６】
図９には、タイヤ２を切断して形成されたサンプル１２２の切断面Ｓが示されている。この切断面Ｓには、カーカスプライ２６に含まれるコード１２４が多数含まれている。これらコード１２４は、この切断面Ｓにおいて所定の間隔を空けて一列に配置されている。前述したように、この測定方法では、タイヤ２のサイドウォール６の部分がカッター３６で切断される。このタイヤ２のカーカス１０はラジアル構造を有しているので、このサイドウォール６の部分に含まれるコード１２４は略半径方向に延在している。カッター３６は周方向に沿ってタイヤ２を切断していくので、このコード１２４はその延在方向に対して垂直に切断される。このサンプル１２２の切断面Ｓは、コード１２４の延在方向に対して垂直な面で構成されている。なお、この図９において、カーカスプライ２６のコード１２４以外の部分はトッピングゴム１２６である。
【００４７】
サンプル１２２のセット工程（ＳＴＥＰ３）では、サンプル１２２はタイヤ２の内面に相当する面を下にしてメインプレート７４に載置される。このサンプル１２２は、前述のタイヤ２のセット工程（ＳＴＥＰ１）と同様にして、メインプレート７４にセットされる。図１０には、サンプル１２２がメインプレート７４にセットされた状態が示されている。図示されているように、半径方向外向きにメインプレート７４がスライドすることにより、ストッパー７６がサンプル１２２の内縁１２８（タイヤ２の内縁１２０に相当する部分）に当接する。ストッパー７６は、メインプレート７４にセットされたサンプル１２２の位置ずれを効果的に防止しうる。このようにして、サンプル１２２はメインプレート７４に安定に保持される。
【００４８】
サンプル１２２をメインプレート７４にセットした後、第二アジャスター８４ｂを調整して、撮影部３８を構成するカメラ９４及び照明９２の位置が調節される。この調節は、モニター１０６に映し出される画像を確認しながら実行される。この調節とともに、画像のコントラスト等も調整される。
【００４９】
画像の調整後、タッチパネル１１６を用いて、シーケンサ１１４に制御条件が入力される。制御条件としては、サンプル１２２の外径及び測定ピッチが挙げられる。この制御条件及びモーター５０からフィードバックされるパルス数に基づいて、シーケンサ１１４は測定ピッチパルス数を算出する。シーケンサ１１４は、測定ピッチパルス数に応じた回転をモーター５０に指令する。シーケンサ１１４は、測定ピッチパルス数毎に、画像の撮影をカメラ９４に指令する。
【００５０】
自動測定工程（ＳＴＥＰ４）は、シーケンサ１１４を通じて入力される測定開始の指令に基づいて開始される。シーケンサ１１４は、画像の撮影を指示するトリガをコントローラー１０４に出力する（ＳＴＥＰ４Ａ）。このトリガが入力されたコントローラー１０４は、カメラ９４に撮影を指令する（ＳＴＥＰ４Ｂ）。カメラ９４が、切断面Ｓの画像を撮影する（ＳＴＥＰ４Ｃ）。撮影終了後、シーケンサ１１４は測定ピッチパルス数に応じた回転を位置決めユニット１１２を通じてモーター５０に指令する（ＳＴＥＰ４Ｄ）。モーター５０の回転により、サンプル１２２が回転し次の撮影の対象となる切断面Ｓがカメラ９４の前に配置される（ＳＴＥＰ４Ｅ）。サンプル１２２が１回転するまで、このＳＴＥＰ４ＡからＳＴＥＰ４Ｅが繰り返される。サンプル１２２が１回転した時点で測定は終了し、サンプル１２２がメインプレート７４から取り外される。このように、この測定装置３２は、シーケンサ１１４の指令に基づいてコード１２４のエンズを自動で測定するように構成されている。
【００５１】
前述したように、コントローラー１０４にはカメラ９４で撮影された画像が入力される。図１１には、カメラ９４で撮影されモニター１０６に映し出された画像１３０の一部が模式的に示されている。図示されているように、この画像１３０には多数のコード１２４が含まれる。これらコード１２４は、所定の間隔を空けて一列に並んでいる。図示されていないが、この画像１３０は白黒である。コード１２４は、それ以外の部分よりも白く映し出される。
【００５２】
コントローラー１０４は、入力された画像１３０を２値化する。図１２には、図１１の画像１３０をコントローラー１０４で２値化処理したものが模式的に示されている。図１２中、Ｔで示されているのが２値化処理された領域である。このＴ領域において、上下方向に延びる白抜きの直線は、コントローラー１０４がこの処理においてコード１２４を検出した位置を表している。両矢印Ｄは、左側の検出位置から右側の検出位置までの距離を表している。コントローラー１０４は、この距離Ｄを測定するとともに、この距離Ｄで示された範囲にあるコード１２４の本数を測定する。このコントローラー１０４で測定された、距離Ｄ及びこの距離Ｄで示された範囲にあるコード１２４の本数は、イーサーネット１１０を通じてパーソナルコンピュータ１０８に送信される。パーソナルコンピュータ１０８において、距離Ｄ及びコード１２４の本数に基づいて、エンズが算出される。この算出されたエンズ、距離Ｄ及びコード１２４の本数が、このパーソナルコンピュータ１０８においてグラフ化され、モニター１０６に表示される。
【００５３】
この測定方法では、距離Ｄ、この距離Ｄで示された範囲にあるコード１２４の本数、エンズ等のデータはパーソナルコンピュータ１０８及びシーケンサ１１４に自動保存される。前述したように、サンプル１２２が１回転するまで、この自動測定工程（ＳＴＥＰ４）を構成する、ＳＴＥＰ４ＡからＳＴＥＰ４Ｅまでの工程が複数回実施される。この測定方法では、タイヤ２の周方向におけるエンズの分布が得られうる。この測定方法は、タイヤ２の特異な部分を容易に検出しうる。この測定方法は、高品質なタイヤ２の生産に寄与しうる。
【００５４】
この測定方法では、作業者がタイヤ２を測定装置３２にセットし、カッター３６の位置を調整すれば、サンプル１２２が形成される。このサンプル１２２の形成は、容易である。この測定方法は、作業者の負担を軽減しうる。この測定方法は、生産性の向上に寄与しうる。
【００５５】
この測定方法では、作業者がサンプル１２２を測定装置３２にセットし、カメラ９４及び照明９２の位置を調整した後、測定開始の指令を出せば、エンズが自動で測定される。このエンズの測定は、容易である。この測定方法は、作業者の負担を軽減しうる。この測定方法は、生産性の向上に寄与しうる。
【００５６】
この測定方法では、シーケンス制御によりエンズは自動で測定される。この測定方法によるエンズの測定時間は、作業員の目視によるエンズの測定時間よりもはるかに短い。この測定方法は、生産性の向上に寄与しうる。
【００５７】
前述したように、この測定方法では、カメラ９４で撮影された画像１３０が２値化処理される。この２値化処理は、コード１２４の検出精度に寄与しうる。この測定方法では、白黒の画像１３０が用いられる。この白黒の画像１３０は、２値化処理の精度に寄与しうる。この測定方法では、コード１２４の断面とそれ以外の部分とが確実に識別されうる。この測定方法によるコード１２４のエンズの測定誤差は、作業員が目視で計測した場合のそれよりも小さい。この測定方法により得られるエンズは、作業員が目視で計測した場合のそれよりも正確である。
【００５８】
この測定装置３２では、光源１００から放たれた光は、ドーム状の反射面１０２を反射して、切断面Ｓを照らす。この切断面Ｓには、間接光が照射される。この光は、まんべんなく切断面Ｓを照らす。この照明９２は、撮影時のハレーションを効果的に防止しうる。この測定装置３２は、コード１２４とそれ以外の部分とが確実に識別されうる。この測定方法によるコード１２４のエンズの測定誤差は、作業員が目視で計測した場合のそれよりも小さい。この測定方法により得られるエンズは、作業員が目視で計測した場合のそれよりも正確である。
【００５９】
図５において、両矢印ＬＡはサンプル１２２から照明９２までの距離を表している。この距離ＬＡは、サンプル１２２の切断面Ｓから照明９２のサンプル１２２側の端１３２までの長さを計測することにより得られる。両矢印ＬＢはこのサンプル１２２からカメラ９４までの距離を表している。この距離ＬＢは、サンプル１２２の切断面Ｓからカメラ９４の先端１３４までの距離を計測することにより得られる。鮮明な白黒の画像１３０を撮影しうるという観点から、この距離ＬＡは２５ｍｍ以上が好ましく、５０ｍｍ以下が好ましい。同様の観点から、この距離ＬＤは１０ｍｍ以上が好ましく、３０ｍｍ以下が好ましい。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００６１】
［実施例１］
図２に示された構成を有する測定装置のメインテーブルに、図１に示された構成を有するタイヤをセットした。このタイヤのカーカスは、ラジアル構造を有する。このカーカスは、ポリエステル繊維からなるコードを多数含むカーカスプライからなる。このタイヤを回転させつつ、カッターを用いてこのタイヤをサイドウォールの部分で切断し、リング状のサンプルを形成した。このサンプルの切断面は、カーカスプライのコードを含んでいる。ステージからタイヤを取り外し、このサンプルをステージにセットした。測定装置を用いて、カーカスプライに含まれるコードのエンズを自動測定した。なお、距離ＬＡは１０ｍｍとされた。距離ＬＢは、２５ｍｍとされた。
【００６２】
［比較例１］
実施例１と同様にして形成したサンプルを用いて、作業員が目視でカーカスプライに含まれるコードのエンズを測定した。
【００６３】
［所要時間の評価］
サンプルを１回転させて、周方向において８０箇所、エンズを測定し、測定が完了するまでの時間（所要時間）を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表１に示されている。この数値が小さいほど、所要時間が小さいことを表している。
【００６４】
［測定値の安定性評価］
上記所要時間の評価で得たエンズの測定値の分布を評価した。８０箇所全てにおいて、同じ測定値が確認された場合が「Ｇ」で、異なる測定値が１箇所以上確認された場合が「Ｂ」で示されている。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に示されるように、実施例の測定方法では、比較例の測定方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明された方法は、様々なタイヤの構成部材に含まれるコードのエンズの測定も適用されうる。
【符号の説明】
【００６８】
２・・・タイヤ
１０・・・カーカス
２６・・・カーカスプライ
３２・・・測定装置
３４・・・スタンド
３６・・・カッター
３８・・・撮影部
４０・・・処理部
４２・・・制御部
４６・・・回転部材
４８・・・保持部材
６２・・・スライド部材
６４・・・センタープレート
７４・・・メインプレート
７６・・・ストッパー
９２・・・照明
９４・・・カメラ
１００・・・光源
１０２・・・反射面
１０４・・・コントローラー
１０６・・・モニター
１０８・・・パーソナルコンピュータ
１１２・・・位置決めユニット
１１４・・・シーケンサ
１１６・・・タッチパネル
１２２・・・サンプル
１３０・・・画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤコードのエンズ測定装置及びこれを用いたエンズの測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、一対のビードと、両ビードに架け渡されたカーカスとを備えている。このカーカスは、カーカスプライからなる。カーカスプライは、並列された多数のコードと、トッピングゴムとからなる。各コードは、トッピングゴムで覆われている。このコードは、タイヤコードとも称される。
【０００３】
コードが赤道面に対してなす角度（以下、傾斜角度）及びカーカスプライの単位幅当たりに含まれるコードの本数（以下、エンズ）は、タイヤの性能に影響する。このため、製造されたタイヤを用いて、傾斜角度及びエンズを測定することがある。
【０００４】
コードは、タイヤの内部に埋設されている。このため、傾斜角度及びエンズの測定に際して、タイヤは解体される。この解体作業は、手間である。しかも、カーカスプライには多数のコードが含まれているので、これらコードの本数を目視で数えるのは容易ではない。
【０００５】
測定容易の観点から、傾斜角度又はエンズを測定しうる装置について様々な検討がなされている。この検討の一例が、特開平８−１５９７５０号公報に開示されている。この測定装置では、スチールコードに電流を通すことにより、このスチールコードの傾斜角度及びエンズが測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１５９７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カーカスに、有機繊維からなるコード（以下、繊維コード）が用いられることがある。繊維コードに電流を通すことはできないので、上記公報に記載の測定装置を用いても、繊維コードのエンズを測定することはできない。
【０００８】
スチールコードを含むカーカスを有するタイヤでは、Ｘ線撮影装置又はＣＴを用いてエンズを測定することができる。一方、繊維コードを含むカーカスを有するタイヤでは、Ｘ線が繊維コードを透過するため、このＸ線撮影装置又はＣＴを用いてもエンズを測定することはできない。
【０００９】
繊維コードのエンズを測定するためには、作業者が、タイヤを解体し目視でその本数を数える以外に方法がないのが現状である。作業者の目視による作業には、手間がかかる。さらに、目視でエンズを高精度に測定するのは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、コードのエンズを容易に測定しうる測定装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るタイヤコードのエンズ測定装置は、有機繊維からなるコードを多数含む構成部材を備えるタイヤにおいて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数を測定しうる。この測定装置は、照明と、カメラと、コントローラーとを備えている。この照明は、半球状の反射面と、この反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えている。このカメラは、この反射面の中心に位置している。このタイヤを切断して形成されたサンプルの、上記構成部材を含む切断面は、この反射面で反射した光で照らされる。このカメラは、この切断面の白黒の画像を撮影する。このコントローラーは、この画像を２値化し、この画像に含まれるコードの本数を測定しうる。
【００１２】
好ましくは、このエンズ測定装置では、上記カメラと上記サンプルとの間の距離は２５ｍｍ以上である。
【００１３】
本発明に係るタイヤコードのエンズ測定方法は、
（１）多数の、有機繊維からなるコードを含む構成部材を備えるタイヤが、ステージにセットされる工程と、
（２）このタイヤを回転させつつ、この構成部材を含む切断面を有するサンプルがカッターを用いて形成される工程と、
（３）このタイヤを取り外し、このサンプルがこのステージにセットされる工程と、
（４）このサンプルを回転させつつ、照明とカメラとコントローラーとを備えており、この照明が半球状の反射面とこの反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えており、このカメラがこの反射面の中心に位置しており、このサンプルの、上記切断面がこの反射面で反射した光で照らされ、このカメラがこの切断面の白黒の画像を撮影し、このコントローラーがこの画像を２値化することによりこの画像に含まれるコードの本数が測定されうる測定装置を用いて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数が測定される工程と
を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るエンズ測定装置は、有機繊維であるコードのエンズを容易に測定しうる。このエンズ測定装置は、生産性の向上に寄与しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るエンズ測定方法に供試されるタイヤの一部が示された断面図である。
【図２】図２は、エンズ測定方法に使用される測定装置が示された模式図である。
【図３】図３は、図２の測定装置の一部が示された正面図である。
【図４】図４は、図３の平面図である。
【図５】図５は、図２の測定装置を構成する撮影部が示された概略図である。
【図６】図６は、エンズの測定方法が示されたフロー図である。
【図７】図７は、ステージのプレートがスライドされた状況が示された平面図である。
【図８】図８は、サンプルの形成状況が示された正面図である。
【図９】図９は、サンプルの切断面が示された模式図である。
【図１０】図１０は、エンズの測定状況が示された正面図である。
【図１１】図１１は、カメラで撮影された画像の一部が示された模式図である。
【図１２】図１２は、２値化処理された画像の一部が示された模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１７】
図１には、本発明の一実施形態に係るエンズ測定方法に供試されるタイヤ２の一部が示されている。このタイヤ２は、一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２の赤道面を表す。このタイヤ２は、構成部材として、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６及びチェーファー１８を備えている。なお、図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。
【００１８】
トレッド４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。このトレッド４の外面が、路面と接地するトレッド面２０である。
【００１９】
サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。
【００２０】
ビード８は、サイドウォール６よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア２２と、このコア２２から半径方向外向きに延びるエイペックス２４とを備えている。コア２２は、リング状である。コア２２は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。エイペックス２４は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２４は、高硬度な架橋ゴムからなる。
【００２１】
カーカス１０は、カーカスプライ２６からなる。カーカスプライ２６は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。カーカスプライ２６は、コア２２の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。
【００２２】
図示されていないが、カーカスプライ２６は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。このタイヤ２では、そのサイドウォール６の部分において、コードは略半径方向に延在している。コードは、有機繊維からなる。この有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００２３】
ベルト１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、内側層２８及び外側層３０からなる。図示されていないが、内側層２８及び外側層３０のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層２８のコードの傾斜方向は、外側層３０のコードの傾斜方向とは逆である。コードは、有機繊維からなる。この有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００２４】
バンド１４は、ベルト１２を覆っている。図示されていないが、このバンド１４は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。バンド１４は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、有機繊維からなる。有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００２５】
インナーライナー１６は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１６は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１６には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。
【００２６】
本明細書では、図１に示されたタイヤ２のカーカスプライ２６に含まれるコードのエンズ測定方法が示される。なお、この測定方法がベルト１２を構成する内側層２８又は外側層３０に適用されてもよい。この測定方法が、バンド１４に適用されてもよい。この測定方法は、有機繊維からなるコードを含む様々な構成部材に適用されうる。なお、カーカスプライ２６、ベルト１２及びバンド１４のような構成部材の単位幅当たりに含まれるコードの本数は、エンズと称される。なお、この単位幅は通常５０ｍｍとされる。カーカス１０に含まれるコード、ベルト１２に含まれるコード及びバンド１４に含まれるコードは、タイヤコードとも称される。
【００２７】
本発明のエンズ測定方法では、図２に示されたエンズ測定装置３２が用いられる。この測定装置３２は、スタンド３４と、カッター３６と、撮影部３８と、処理部４０と、制御部４２とを備えている。
【００２８】
図３は、図２の測定装置３２を構成するスタンド３４が示された正面図である。図４は、図３の平面図である。図３及び図４には、スタンド３４にセットされたタイヤ２が二点鎖線で示されている。なお、図４では、カッター３６及び撮影部３８の図示は省略されている。
【００２９】
スタンド３４は、テーブル４４と、回転部材４６と、保持部材４８とを備えている。回転部材４６は、モーター５０と、軸受け５２と、シャフト５４とを備えている。モーター５０は、テーブル４４に固定されている。このモーター５０は、市販のサーボモーターである。このモーター５０としては、キーエンス社製の商品名「ＭＶ−Ｍ７５」が例示される。このモーター５０は、回転角の変化分に対するパルスを出力しうるように構成されている。軸受け５２は、テーブル４４に固定されている。この軸受け５２には、シャフト５４が挿通されている。モーター５０及びシャフト５４のそれぞれには、プーリー５６が設けられている。両プーリー５６は、ベルト５８で連結されている。この回転部材４６は、モーター５０の作動により、シャフト５４が回転するように構成されている。
【００３０】
保持部材４８は、ステージ６０と、スライド部材６２と、センタープレート６４と、連結バー６６とを備えている。ステージ６０は、２本のバー６８からなる。これらバー６８は、交差している。スライド部材６２は、ステージ６０の端の部分に設けられている。スライド部材６２は、レール７０、ガイド７２、メインプレート７４及びストッパー７６を備えている。レール７０は、ステージ６０に固定されている。ガイド７２は、このレール７０にスライド自在に嵌め込まれている。メインプレート７４は、ガイド７２の上面に固定されている。ストッパー７６は、丸棒状である。ストッパー７６は、メインプレート７４の上面に固定されている。ストッパー７６は、メインプレート７４から上向きに延在している。センタープレート６４は、ステージ６０の中心に位置している。センタープレート６４は、回動自在にステージ６０に取り付けられている。連結バー６６は、メインプレート７４とセンタープレート６４とを連結している。連結バー６６の一端は、回動自在にメインプレート７４にピン７８で固定されている。連結バー６６の他端は、回動自在にセンタープレート６４にピン７８で固定されている。
【００３１】
このスタンド３４は、センタープレート６４が回転すると、メインプレート７４が半径方向にスライドしうるように構成されている。図３及び図４には、メインプレート７４が半径方向外向きにスライドした状態が示されている。
【００３２】
このスタンド３４では、回転部材４６のシャフト５４は保持部材４８のステージ６０に固定されている。モーター５０の作動により、保持部材４８はシャフト５４を中心に回転しうる。この回転により、スタンド３４にセットされたタイヤ２が回転する。図４中、矢印Ａで示されているのはタイヤ２の回転方向である。
【００３３】
カッター３６は、ブレード８０と、このブレード８０を支持する支持バー８２とを備えている。カッター３６は、タイヤ２を切断しうる。この切断により、後述する、コードのエンズを測定するためのサンプルが形成される。
【００３４】
図３に示されているように、カッター３６は、第一アジャスター８４ａを介してスタンド３４に設けられた第一支柱８６ａに取り付けられている。この第一アジャスター８４ａは、コネクター８８ａと、バー９０ａとを備えている。コネクター８８ａには、カッター３６が固定される。コネクター８８は、バー９０ａに回動自在に取り付けられている。このコネクター８８ａの回動により、ブレード８０の、切断対象としてのタイヤ２に対する角度が調節される。バー９０ａは、第一支柱８６ａに対して左右方向にスライドしうるように取り付けられている。このスライドにより、ブレード８０の左右方向における位置が調節される。このバー９０ａは、第一支柱８６ａに対して上下方向にスライドしうるように取り付けられている。このスライドにより、ブレード８０の上下方向における位置が調節される。
【００３５】
図５は、撮影部３８が示された概略図である。撮影部３８は、照明９２と、カメラ９４とを備えている。照明９２は、笠９６と、プレート９８と、多数の光源１００とを備えている。笠９６は、碗状である。笠９６は、その内側に反射面１０２を備えている。この反射面１０２は、半球状である。プレート９８は、笠９６の縁から内向きに突出している。プレート９８は、リング状を呈している。光源１００は、一定の間隔を空けてこのプレート９８に配置されている。各光源１００は、反射面１０２に向かって光を照射しうるようにこのプレート９８に取り付けられている。この光源１００は、発光ダイオードである。
【００３６】
カメラ９４は、反射面１０２の中心に位置している。カメラ９４は、市販の電荷結合素子画像センサーである。このカメラ９４の画素数は、２００万である。カメラ９４としては、キーエンス社製の「ＣＶ−５５００」が例示される。カメラ９４は、白黒の画像を撮影しうる。この測定装置３２では、このカメラ９４に照明９２が固定されている。
【００３７】
図３に示されているように、撮影部３８は第二アジャスター８４ｂを介してスタンド３４に設けられた第二支柱８６ｂに取り付けられている。この第二アジャスター８４ｂは、コネクター８８ｂと、バー９０ｂとを備えている。コネクター８８ｂには、撮影部３８の一部をなすカメラ９４が固定される。コネクター８８ｂは、バー９０ｂに回動自在に取り付けられている。このコネクター８８ｂの回動により、カメラ９４及び照明９２の、撮影対象に対する角度が調節される。バー９０ｂは、第二支柱８６ｂに対して左右方向にスライドしうるように取り付けられている。このスライドにより、撮影部３８の左右方向における位置が調節される。このバー９０ｂは、第二支柱８６ｂに対して上下方向にスライドしうるように取り付けられている。このスライドにより、撮影部３８の上下方向における位置が調節される。
【００３８】
処理部４０は、コントローラー１０４と、モニター１０６と、パーソナルコンピュータ１０８とを備えている。コントローラー１０４は、モニター１０６、パーソナルコンピュータ１０８及び前述の撮影部３８のそれぞれと接続されている。コントローラー１０４には、カメラ９４で撮影された画像が入力される。コントローラー１０４は、画像処理を実行しうる。このコントローラー１０４は、市販の画像処理装置である。このコントローラー１０４としては、キーエンス社製の「ＣＶ−５５００」が例示される。モニター１０６には、コントローラー１０４に入力された画像が映し出される。パーソナルコンピュータ１０８は、コントローラー１０４と通信回線としてのイーサーネット１１０で繋げられている。このパーソナルコンピュータ１０８には、コントローラー１０４で実行された画像処理の結果が数値データとして送信される。パーソナルコンピュータ１０８は、この数値データに基づいてグラフ等を作成する。
【００３９】
制御部４２は、位置決めユニット１１２と、シーケンサ１１４と、タッチパネル１１６とを備えている。位置決めユニット１１２は、モーター５０と接続されている。位置決めユニット１１２は、モーター５０の回転を制御しうる。位置決めユニット１１２には、市販の製品が使用される。この位置決めユニット１１２としては、三菱電機社製の「ＱＤ７５ＭＨ」が例示される。シーケンサ１１４は、前述のコントローラー１０４、位置決めユニット１１２及びタッチパネル１１６のそれぞれと接続されている。シーケンサ１１４は、コントローラー１０４の動作及び位置決めユニット１１２の動作を制御しうる。この制御の条件は、タッチパネル１１６を通じてシーケンサ１１４に入力される。シーケンサ１１４には、市販の製品が使用される。このシーケンサ１１４としては、三菱電機社製の「ＰＬＣ Ｑ−ＣＰＵ」が例示される。なお、シーケンサ１１４とコントローラー１０４とは、ＲＳ２３２Ｃケーブル１１８で繋げられている。
【００４０】
図６には、図１に示されたタイヤ２のカーカスプライ２６に含まれるコードのエンズの測定方法のフロー図が示されている。図示されているように、この測定方法は、
（１）タイヤ２がメインプレート７４にセットされる工程（ＳＴＥＰ１）、
（２）タイヤ２を回転させつつ、カーカスプライ２６を含む切断面を有するサンプルがカッター３６を用いて形成される工程（ＳＴＥＰ２）、
（３）ステージ６０からタイヤ２を取り外し、サンプルがメインプレート７４にセットされる工程（ＳＴＥＰ３）
及び
（４）図２に示された測定装置３２を用いてカーカスプライ２６のエンズが自動測定される工程
を含んでいる。
【００４１】
タイヤ２のセット工程（ＳＴＥＰ１）において、タイヤ２はその側面を下にしてスタンド３４の一部を構成する保持部材４８のメインプレート７４に載置される。図７には、タイヤ２がセットされる前のスタンド３４の状態が示されている。図示されているように、メインプレート７４が半径方向内向きにスライドし、このメインプレート７４に設けられたストッパー７６の位置がタイヤ２の内縁１２０から離されている。このため、タイヤ２をメインプレート７４に載置するとき、ストッパー７６がタイヤ２に接触することはない。
【００４２】
このセット工程（ＳＴＥＰ１）では、タイヤ２をメインプレート７４に載せた後、センタープレート６４が動かされる。メインプレート７４が半径方向外向きにスライドし、ストッパー７６がタイヤ２の内縁１２０に当接する。この当接により、タイヤ２がメインプレート７４にセットされる。
【００４３】
この測定装置３２では、その保持部材４８は４のスライド部材６２を備えている。各スライド部材６２は、２のストッパー７６を備えている。換言すれば、この保持部材４８は、８のストッパー７６を備えている。各スライド部材６２のメインプレート７４が半径方向外向きにスライドすることにより、これらストッパー７６のそれぞれがタイヤ２の内縁１２０に当接する（図４参照）。当接状態において、これらストッパー７６は同一円周上に所定の間隔を開けて配置されている。これらストッパー７６は、メインプレート７４にセットされたタイヤ２の位置ずれを効果的に防止しうる。
【００４４】
サンプルの形成工程（ＳＴＥＰ２）では、カッター３６が準備される。第一アジャスター８４ａを調整して、カッター３６の位置が調節される。この測定方法では、ブレード８０の角度及びブレード８０の左右方向における位置が調節された後、モーター５０が作動され、タイヤ２の回転が開始される。図８に示されているように、カッター３６が下降され、タイヤ２を回転させつつタイヤ２が切断される。図８中、矢印Ｂで示されているのはカッター３６の下降方向である。図示されているように、この測定方法では、タイヤ２のサイドウォール６の半径方向外側の部分がカッター３６で切断される。この切断により、サンプルが形成される。
【００４５】
図８において、一点鎖線ＬＲはシャフト５４の回転軸を表している。この測定方法では、タイヤ２は、その中心線とシャフト５４の回転軸とが一致するようにメインプレート７４にセットされる。したがって、この一点鎖線ＬＲはこのタイヤ２の中心線でもある。このタイヤ２は、中心線からブレード８０までの距離が一定に保持されて、切断される。このため、この形成工程（ＳＴＥＰ３）で形成されたサンプルは、リング状である。このサンプルの外縁は、円形を呈している。
【００４６】
図９には、タイヤ２を切断して形成されたサンプル１２２の切断面Ｓが示されている。この切断面Ｓには、カーカスプライ２６に含まれるコード１２４が多数含まれている。これらコード１２４は、この切断面Ｓにおいて所定の間隔を空けて一列に配置されている。前述したように、この測定方法では、タイヤ２のサイドウォール６の部分がカッター３６で切断される。このタイヤ２のカーカス１０はラジアル構造を有しているので、このサイドウォール６の部分に含まれるコード１２４は略半径方向に延在している。カッター３６は周方向に沿ってタイヤ２を切断していくので、このコード１２４はその延在方向に対して垂直に切断される。このサンプル１２２の切断面Ｓは、コード１２４の延在方向に対して垂直な面で構成されている。なお、この図９において、カーカスプライ２６のコード１２４以外の部分はトッピングゴム１２６である。
【００４７】
サンプル１２２のセット工程（ＳＴＥＰ３）では、サンプル１２２はタイヤ２の内面に相当する面を下にしてメインプレート７４に載置される。このサンプル１２２は、前述のタイヤ２のセット工程（ＳＴＥＰ１）と同様にして、メインプレート７４にセットされる。図１０には、サンプル１２２がメインプレート７４にセットされた状態が示されている。図示されているように、半径方向外向きにメインプレート７４がスライドすることにより、ストッパー７６がサンプル１２２の内縁１２８（タイヤ２の内縁１２０に相当する部分）に当接する。ストッパー７６は、メインプレート７４にセットされたサンプル１２２の位置ずれを効果的に防止しうる。このようにして、サンプル１２２はメインプレート７４に安定に保持される。
【００４８】
サンプル１２２をメインプレート７４にセットした後、第二アジャスター８４ｂを調整して、撮影部３８を構成するカメラ９４及び照明９２の位置が調節される。この調節は、モニター１０６に映し出される画像を確認しながら実行される。この調節とともに、画像のコントラスト等も調整される。
【００４９】
画像の調整後、タッチパネル１１６を用いて、シーケンサ１１４に制御条件が入力される。制御条件としては、サンプル１２２の外径及び測定ピッチが挙げられる。この制御条件及びモーター５０からフィードバックされるパルス数に基づいて、シーケンサ１１４は測定ピッチパルス数を算出する。シーケンサ１１４は、測定ピッチパルス数に応じた回転をモーター５０に指令する。シーケンサ１１４は、測定ピッチパルス数毎に、画像の撮影をカメラ９４に指令する。
【００５０】
自動測定工程（ＳＴＥＰ４）は、シーケンサ１１４を通じて入力される測定開始の指令に基づいて開始される。シーケンサ１１４は、画像の撮影を指示するトリガをコントローラー１０４に出力する（ＳＴＥＰ４Ａ）。このトリガが入力されたコントローラー１０４は、カメラ９４に撮影を指令する（ＳＴＥＰ４Ｂ）。カメラ９４が、切断面Ｓの画像を撮影する（ＳＴＥＰ４Ｃ）。撮影終了後、シーケンサ１１４は測定ピッチパルス数に応じた回転を位置決めユニット１１２を通じてモーター５０に指令する（ＳＴＥＰ４Ｄ）。モーター５０の回転により、サンプル１２２が回転し次の撮影の対象となる切断面Ｓがカメラ９４の前に配置される（ＳＴＥＰ４Ｅ）。サンプル１２２が１回転するまで、このＳＴＥＰ４ＡからＳＴＥＰ４Ｅが繰り返される。サンプル１２２が１回転した時点で測定は終了し、サンプル１２２がメインプレート７４から取り外される。このように、この測定装置３２は、シーケンサ１１４の指令に基づいてコード１２４のエンズを自動で測定するように構成されている。
【００５１】
前述したように、コントローラー１０４にはカメラ９４で撮影された画像が入力される。図１１には、カメラ９４で撮影されモニター１０６に映し出された画像１３０の一部が模式的に示されている。図示されているように、この画像１３０には多数のコード１２４が含まれる。これらコード１２４は、所定の間隔を空けて一列に並んでいる。図示されていないが、この画像１３０は白黒である。コード１２４は、それ以外の部分よりも白く映し出される。
【００５２】
コントローラー１０４は、入力された画像１３０を２値化する。図１２には、図１１の画像１３０をコントローラー１０４で２値化処理したものが模式的に示されている。図１２中、Ｔで示されているのが２値化処理された領域である。このＴ領域において、上下方向に延びる白抜きの直線は、コントローラー１０４がこの処理においてコード１２４を検出した位置を表している。両矢印Ｄは、左側の検出位置から右側の検出位置までの距離を表している。コントローラー１０４は、この距離Ｄを測定するとともに、この距離Ｄで示された範囲にあるコード１２４の本数を測定する。このコントローラー１０４で測定された、距離Ｄ及びこの距離Ｄで示された範囲にあるコード１２４の本数は、イーサーネット１１０を通じてパーソナルコンピュータ１０８に送信される。パーソナルコンピュータ１０８において、距離Ｄ及びコード１２４の本数に基づいて、エンズが算出される。この算出されたエンズ、距離Ｄ及びコード１２４の本数が、このパーソナルコンピュータ１０８においてグラフ化され、モニター１０６に表示される。
【００５３】
この測定方法では、距離Ｄ、この距離Ｄで示された範囲にあるコード１２４の本数、エンズ等のデータはパーソナルコンピュータ１０８及びシーケンサ１１４に自動保存される。前述したように、サンプル１２２が１回転するまで、この自動測定工程（ＳＴＥＰ４）を構成する、ＳＴＥＰ４ＡからＳＴＥＰ４Ｅまでの工程が複数回実施される。この測定方法では、タイヤ２の周方向におけるエンズの分布が得られうる。この測定方法は、タイヤ２の特異な部分を容易に検出しうる。この測定方法は、高品質なタイヤ２の生産に寄与しうる。
【００５４】
この測定方法では、作業者がタイヤ２を測定装置３２にセットし、カッター３６の位置を調整すれば、サンプル１２２が形成される。このサンプル１２２の形成は、容易である。この測定方法は、作業者の負担を軽減しうる。この測定方法は、生産性の向上に寄与しうる。
【００５５】
この測定方法では、作業者がサンプル１２２を測定装置３２にセットし、カメラ９４及び照明９２の位置を調整した後、測定開始の指令を出せば、エンズが自動で測定される。このエンズの測定は、容易である。この測定方法は、作業者の負担を軽減しうる。この測定方法は、生産性の向上に寄与しうる。
【００５６】
この測定方法では、シーケンス制御によりエンズは自動で測定される。この測定方法によるエンズの測定時間は、作業員の目視によるエンズの測定時間よりもはるかに短い。この測定方法は、生産性の向上に寄与しうる。
【００５７】
前述したように、この測定方法では、カメラ９４で撮影された画像１３０が２値化処理される。この２値化処理は、コード１２４の検出精度に寄与しうる。この測定方法では、白黒の画像１３０が用いられる。この白黒の画像１３０は、２値化処理の精度に寄与しうる。この測定方法では、コード１２４の断面とそれ以外の部分とが確実に識別されうる。この測定方法によるコード１２４のエンズの測定誤差は、作業員が目視で計測した場合のそれよりも小さい。この測定方法により得られるエンズは、作業員が目視で計測した場合のそれよりも正確である。
【００５８】
この測定装置３２では、光源１００から放たれた光は、ドーム状の反射面１０２を反射して、切断面Ｓを照らす。この切断面Ｓには、間接光が照射される。この光は、まんべんなく切断面Ｓを照らす。この照明９２は、撮影時のハレーションを効果的に防止しうる。この測定装置３２は、コード１２４とそれ以外の部分とが確実に識別されうる。この測定方法によるコード１２４のエンズの測定誤差は、作業員が目視で計測した場合のそれよりも小さい。この測定方法により得られるエンズは、作業員が目視で計測した場合のそれよりも正確である。
【００５９】
図５において、両矢印ＬＡはサンプル１２２から照明９２までの距離を表している。この距離ＬＡは、サンプル１２２の切断面Ｓから照明９２のサンプル１２２側の端１３２までの長さを計測することにより得られる。両矢印ＬＢはこのサンプル１２２からカメラ９４までの距離を表している。この距離ＬＢは、サンプル１２２の切断面Ｓからカメラ９４の先端１３４までの距離を計測することにより得られる。鮮明な白黒の画像１３０を撮影しうるという観点から、この距離ＬＡは２５ｍｍ以上が好ましく、５０ｍｍ以下が好ましい。同様の観点から、この距離ＬＤは１０ｍｍ以上が好ましく、３０ｍｍ以下が好ましい。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００６１】
［実施例１］
図２に示された構成を有する測定装置のメインテーブルに、図１に示された構成を有するタイヤをセットした。このタイヤのカーカスは、ラジアル構造を有する。このカーカスは、ポリエステル繊維からなるコードを多数含むカーカスプライからなる。このタイヤを回転させつつ、カッターを用いてこのタイヤをサイドウォールの部分で切断し、リング状のサンプルを形成した。このサンプルの切断面は、カーカスプライのコードを含んでいる。ステージからタイヤを取り外し、このサンプルをステージにセットした。測定装置を用いて、カーカスプライに含まれるコードのエンズを自動測定した。なお、距離ＬＡは１０ｍｍとされた。距離ＬＢは、２５ｍｍとされた。
【００６２】
［比較例１］
実施例１と同様にして形成したサンプルを用いて、作業員が目視でカーカスプライに含まれるコードのエンズを測定した。
【００６３】
［所要時間の評価］
サンプルを１回転させて、周方向において８０箇所、エンズを測定し、測定が完了するまでの時間（所要時間）を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表１に示されている。この数値が小さいほど、所要時間が小さいことを表している。
【００６４】
［測定値の安定性評価］
上記所要時間の評価で得たエンズの測定値の分布を評価した。８０箇所全てにおいて、同じ測定値が確認された場合が「Ｇ」で、異なる測定値が１箇所以上確認された場合が「Ｂ」で示されている。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に示されるように、実施例の測定方法では、比較例の測定方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明された方法は、様々なタイヤの構成部材に含まれるコードのエンズの測定も適用されうる。
【符号の説明】
【００６８】
２・・・タイヤ
１０・・・カーカス
２６・・・カーカスプライ
３２・・・測定装置
３４・・・スタンド
３６・・・カッター
３８・・・撮影部
４０・・・処理部
４２・・・制御部
４６・・・回転部材
４８・・・保持部材
６２・・・スライド部材
６４・・・センタープレート
７４・・・メインプレート
７６・・・ストッパー
９２・・・照明
９４・・・カメラ
１００・・・光源
１０２・・・反射面
１０４・・・コントローラー
１０６・・・モニター
１０８・・・パーソナルコンピュータ
１１２・・・位置決めユニット
１１４・・・シーケンサ
１１６・・・タッチパネル
１２２・・・サンプル
１３０・・・画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機繊維からなるコードを多数含む構成部材を備えるタイヤにおいて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数を測定しうる装置であって、
照明と、カメラと、コントローラーとを備えており、
この照明が、半球状の反射面と、この反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えており、
このカメラが、この反射面の中心に位置しており、
このタイヤを切断して形成されたサンプルの、上記構成部材を含む切断面が、この反射面で反射した光で照らされ、
このカメラが、この切断面の白黒の画像を撮影し、
このコントローラーが、この画像を２値化し、この画像に含まれるコードの本数を測定しうるタイヤコードのエンズ測定装置。
【請求項２】
上記カメラと上記サンプルとの間の距離が、２５ｍｍ以上である請求項１に記載のタイヤコードのエンズ測定装置。
【請求項３】
有機繊維からなるコードを多数含む構成部材を備えるタイヤが、ステージにセットされる工程と、
このタイヤを回転させつつ、この構成部材を含む切断面を有するサンプルがカッターを用いて形成される工程と、
このタイヤを取り外し、このサンプルがこのステージにセットされる工程と、
このサンプルを回転させつつ、照明とカメラとコントローラーとを備えており、この照明が半球状の反射面とこの反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えており、このカメラがこの反射面の中心に位置しており、このサンプルの、上記切断面がこの反射面で反射した光で照らされ、このカメラがこの切断面の白黒の画像を撮影し、このコントローラーがこの画像を２値化しこの画像に含まれるコードの本数を測定しうる測定装置を用いて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数が測定される工程とを含むタイヤコードのエンズ測定方法。
【請求項１】
有機繊維からなるコードを多数含む構成部材を備えるタイヤにおいて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数を測定しうる装置であって、
照明と、カメラと、コントローラーとを備えており、
この照明が、半球状の反射面と、この反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えており、
このカメラが、この反射面の中心に位置しており、
このタイヤを切断して形成されたサンプルの、上記構成部材を含む切断面が、この反射面で反射した光で照らされ、
このカメラが、この切断面の白黒の画像を撮影し、
このコントローラーが、この画像を２値化し、この画像に含まれるコードの本数を測定しうるタイヤコードのエンズ測定装置。
【請求項２】
上記カメラと上記サンプルとの間の距離が、２５ｍｍ以上である請求項１に記載のタイヤコードのエンズ測定装置。
【請求項３】
有機繊維からなるコードを多数含む構成部材を備えるタイヤが、ステージにセットされる工程と、
このタイヤを回転させつつ、この構成部材を含む切断面を有するサンプルがカッターを用いて形成される工程と、
このタイヤを取り外し、このサンプルがこのステージにセットされる工程と、
このサンプルを回転させつつ、照明とカメラとコントローラーとを備えており、この照明が半球状の反射面とこの反射面に向かって光を照射しうる光源とを備えており、このカメラがこの反射面の中心に位置しており、このサンプルの、上記切断面がこの反射面で反射した光で照らされ、このカメラがこの切断面の白黒の画像を撮影し、このコントローラーがこの画像を２値化しこの画像に含まれるコードの本数を測定しうる測定装置を用いて、この構成部材の単位幅あたりに含まれるコードの本数が測定される工程とを含むタイヤコードのエンズ測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１１５９９２（Ｐ２０１１−１１５９９２Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７４０３１（Ｐ２００９−２７４０３１）
【出願日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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