タイヤ選別装置
【課題】タイヤを傷つけることなく、タイヤ表面に形成されたバーコードなどのタイヤ識別表示体の情報を確実に読み取ることのできるタイヤ選別装置を提供する。
【解決手段】タイヤＴを載置する載置テーブル４０の下方に、タイヤ中心軸と垂直な面内において円状に配置された３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃとこれらの把持アーム２４ａ〜２４ｃを拡幅するリンク機構を備えたタイヤ把持手段２０を配置し、載置テーブル４０の上方に、バーコードリーダー保持手段３２により保持されたバーコードリーダー３１を回転させるバーコードリーダー回転手段３３を設けるとともに、バーコードリーダー３１の回転軸とタイヤ把持手段２０の把持アーム２４ａ〜２４ｃが形成する円の中心とが同一線上になるように設定した。
【解決手段】タイヤＴを載置する載置テーブル４０の下方に、タイヤ中心軸と垂直な面内において円状に配置された３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃとこれらの把持アーム２４ａ〜２４ｃを拡幅するリンク機構を備えたタイヤ把持手段２０を配置し、載置テーブル４０の上方に、バーコードリーダー保持手段３２により保持されたバーコードリーダー３１を回転させるバーコードリーダー回転手段３３を設けるとともに、バーコードリーダー３１の回転軸とタイヤ把持手段２０の把持アーム２４ａ〜２４ｃが形成する円の中心とが同一線上になるように設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ表面に形成されたバーコードなどのタイヤ識別表示体の情報を読み取って、タイヤを選別するタイヤ選別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの検査ラインにおいては、コンベヤ等の搬送装置により搬送されてきたタイヤを搬送路の途中で停止させた後、タイヤに貼付されたバーコードの情報を読み取り、検査されるタイヤのタイヤ種やサイズなどを識別するとともに、搬送されてきたタイヤが後工程に送るべきタイヤであるか否かを選別するようにしている。
バーコードの読み取り方法としては、例えば、３本のチャックローラーによりタイヤを内側から把持するセンタリング装置を用いてタイヤのセンタリングを行った後、このセンタリング装置でタイヤを把持した状態で、タイヤを回転させながら、タイヤのサイドウォールに貼付されたバーコードを、タイヤの上面に設置されたバーコードリーダーにより読み取る方法（例えば、特許文献１参照）や、タイヤを搬送するローラーコンベヤの下方に二次元コード表示体が設置されている設置範囲を検出する検出センサーとコード読取機とを設置し、このコード読取機を検出センサーにより検出した二次元コード表示体の設置範囲まで移動させるとともに、コード読取機を傾斜させ、ローラーの隙間から二次元コード情報を読み取る方法（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１５７１２２号公報
【特許文献２】特開２００６−６５６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、把持装置でタイヤを把持した状態でタイヤを回転させながらバーコードを読み取る方法では、タイヤサイズによっては回転不良が発生し、バーコードをうまく読み取れないといった問題点があった。また、製品であるタイヤを回転させるため、タイヤ表面とローラーとの間の摩擦によってタイヤが傷ついてしまう可能性があった。
一方、検出センサーとコード読取機とを用いた方法では、タイヤを移動させながら検出センサーで二次元コード表示体の設置範囲を検出した後コード読取機を移動させ、ローラーの隙間から二次元コード情報を読み取っていることから、読み取りエラーが起こり易いといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤを傷つけることなく、タイヤ表面に形成されたバーコードなどのタイヤ識別表示体の情報を確実に読み取ることのできるタイヤ選別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、タイヤをタイヤ中心軸と垂直な面内に載置する載置手段と、タイヤの内縁部を把持するとともに前記タイヤ中心軸を位置決めするタイヤ把持手段と、タイヤ表面に形成されたタイヤ識別表示体を読み取る表示体読取手段と、この表示体読取手段を保持する保持手段とを備えたタイヤ選別装置であって、前記タイヤ把持手段は、タイヤ中心軸と垂直な面内において三角形の頂点に位置するように配置された、タイヤ中心軸と平行な方向に延長する３本の把持アームと、前記３本の把持アームを前記三角形の外接円と同心円状に配置されるように移動させるアーム開閉機構とを備え、前記保持手段は、前記表示体読取手段を保持する保持部と、この保持部をタイヤ中心軸に平行な回転軸の周りに回転させる回転駆動部とを備え、前記外接円の中心と前記保持部の回転軸とが同一線上にあることを特徴とするものである。
これにより、簡単な構成で、タイヤのセンタリングを行うことができるとともに、表示体読取手段をタイヤ中心軸を回転軸として回転させることができるので、タイヤ識別表示体の情報を精度よく読み取ることができる。したがって、タイヤの選別を確実に行うことができる。
また、タイヤを回転させないので、回転時の摩擦によりタイヤが傷つくことを防止することができる。
【０００７】
また、本願発明は、タイヤを把持したときの前記３本の把持アームの位置データもしくは移動量のデータから当該タイヤ内径を検出するタイヤ内径検出手段を備え、タイヤ識別表示体の情報とともに、情報を読み取ったタイヤ内径を精度良く実測することができるようにしたものである。したがって、タイヤ識別表示体の情報を再確認できるので、タイヤ選別の精度を更に向上させることができる。
【０００８】
また、本願発明は、前記表示体読取手段と保持部の回転軸との距離を変更する回転半径変更手段と、前記タイヤ内径検出手段で検出したタイヤ内径のデータを用いて、前記表示体読取手段を前記タイヤ識別表示体の位置に移動させるように、前記回転半径変更手段を制御する検出位置制御手段とを備えたものである。これにより、表示体読取手段の回転半径をタイヤサイズに応じて変更できるので、タイヤサイズが異なった場合でも、タイヤ識別表示体の情報を読み取ることができる。
【０００９】
また、本願発明は、前記載置手段がタイヤの下面に接触して回転する複数の回転体と、前記３本の把持アームをタイヤの内周側に突出させるための貫通孔とを備えていることを特徴とする。
これにより、タイヤを下側から確実に保持することができるとともに、タイヤを任意の方向に容易に移動させることができるので、タイヤのセンタリングをスムースにかつ確実に行うことができる。
【００１０】
また、本願発明は、前記アーム開閉機構が、固定側部材である基台と、前記基台に回転自在に立設された中心ピン部材と、前記中心ピン部材に固定された可動側部材である板状部材と、前記板状部材と前記各把持アームとをそれぞれ連結する連結機構と、前記板状部材を回転駆動する１台の駆動手段とを備え、前記連結機構が、前記基台の前記中心ピン部材の中心軸を中心とするに円に内接する多角形の各頂点に対応する位置にそれぞれ設けられた固定側ピン部材と、前記板状部材の中心ピン部材の中心軸を中心とする円に内接する多角形の各頂点に対応する位置にそれぞれ設けられた可動側ピン部材と、前記固定側ピン部材に回転可能に取付けられた固定側アームと、前記可動側ピン部材に回転可能に取付けられた可動側アームと、前記固定側アームと前記可動側アームとをそれぞれ回転可能に連結する中間ピン部材とを備え、前記３本の把持アームが前記固定側アームにそれぞれ立設され、前記駆動手段が、前記板状部材を前記中心ピン部材の周りに回転させることを特徴とする。
このような構成を採ることにより、簡単な構成で、３本の把持アームを確実に同心円状に配置されるように移動させることができるアーム開閉機構を備えたタイヤ選別装置を得ることができる。
【００１１】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係るタイヤ選別装置の構成を示す側面図である。
【図２】本実施の形態に係るタイヤ選別装置の構成を示す平面図である。
【図３】本実施の形態に係るタイヤ把持手段を示す斜視図である。
【図４】載置テーブルに用いられるトランスホイールの詳細を示す図である。
【図５】タイヤ把持手段の他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
図１は本実施の形態に係るタイヤ選別装置１０の構成を示す側面図である。また、図２(ａ)はバーコード読取手段３０を取付ける前の平面図、図２(ｂ)はバーコード読取手段３０を取付けた後の平面図である。
タイヤ選別装置１０は、タイヤ把持手段２０と、バーコード読取手段３０と、載置テーブル４０と、昇降手段５０と、これらの手段２０〜５０を取付けるための装置取付台６０とを備える。
装置取付台６０は４本の脚部６１と昇降手段取付台６２と読取手段取付台６３とを備える。４本の脚部６１は床Ｃに立設され、昇降手段取付台６２と読取手段取付台６３とは、脚部６１の床Ｃ側に、床面に水平に取付けられる。
載置テーブル４０は脚部６１の上に載せられ、昇降手段５０は昇降手段取付台６２の台上に取付けられている。読取手段取付台６３は、脚部６１の上の載置テーブル４０の縦フレーム４１の外周側に取付けられている。
また、タイヤ把持手段２０は、下部側から昇降手段５０に支持され、バーコード読取手段３０は、読取手段取付台６３に取付けられている。
【００１５】
タイヤ把持手段２０は、図３にも示すように、板面が正三角形状の板材の３辺を中心方向に切欠いた切欠き部２１ｋを有する固定側部材である基台２１と、この基台２１の中心に軸受け２１ｊを介して取付けられた中心ピン部材２２と、中心ピン部材２２の上端に取付けられた可動側部材である三板状の板状部材２３と、一端が固定側ピン部材Ｐ１１〜Ｐ１３により基台２１に回転可能に取付けられた固定側アームＡ１１〜Ａ１３と、これらの固定側アームＡ１１〜Ａ１３の他端にそれぞれ立設された把持アーム２４ａ〜２４ｃと、可動側ピン部材Ｐ２１〜Ｐ２３により板状部材２３に回転可能に取付けられた可動側アームＡ２１〜Ａ２３と、固定側アームＡ１１〜Ａ１３と可動側アームＡ２１〜Ａ２３とをそれぞれ連結する中間ピン部材Ｐ３１〜Ｐ３３と、中心ピン部材２２に連結されて板状部材２３を回転駆動する駆動手段としてのシリンダー２５と、シリンダー２５を支持するシリンダー支持台２６と、シリンダー支持台２６に立設されて基台２１を支持する支持フレーム２７とを備える。なお、図３では、図を簡素化するため、シリンダー支持台２６と支持フレーム２７とを省略した。
固定側ピン部材Ｐ１１〜Ｐ１３の高さは、固定側アームＡ１１〜Ａ１３、可動側アームＡ２１〜Ａ２３、及び、板状部材２３がほぼ同一平面上にあるように設定される。
固定側ピン部材Ｐ１１〜Ｐ１３、固定側アームＡ１１〜Ａ１３、可動側ピン部材Ｐ２１〜Ｐ２３、可動側アームＡ２１〜Ａ２３、及び、中間ピン部材Ｐ３１〜Ｐ３３が板状部材２３と把持アーム２４ａ〜２４ｃとをそれぞれ連結する連結機構を構成し、この連結機構と基台２１と中心ピン部材２２と板状部材２３とにより把持アーム２４ａ〜２４ｃを同心円状に移動させるアーム開閉機構を構成する。
【００１６】
本例のタイヤ把持手段２０は、３つのリンク機構を有する。
第１のリンク機構は、板状部材２３と固定側アームＡ１１とを結ぶリンクで、可動側アームＡ２１がそれに相当する。
第２のリンク機構は、板状部材２３と固定側アームＡ１２とを結ぶリンクで、可動側アームＡ２２がそれに相当する。
第３のリンク機構は、板状部材２３と固定側アームＡ１３とを結ぶリンクで、可動側アームＡ２３がそれに相当する。
【００１７】
基台２１の中心と板状部材２３の中心とは、初期位置において、基台２１を構成する三角板と板状部材２３を構成する三角板とが互いに約６０°ずれた位置になるように連結している。
中心ピン部材２２の下端は基台２１の下側まで延長されており、中心ピン部材２２の下端にシリンダー２５が接続されている。
したがって、シリンダー２５を駆動して板状部材２３を回転させることで、第１〜第３のリンク機構を動かして、把持アーム２４ａ〜２４ｃを初期位置から板状部材２３を基台２１の外側に移動させることができる。
把持アーム２４ａ〜２４ｃは、中心ピン部材２２の延長方向と垂直な面内において正三角形状に配置されており、第１〜第３のリンク機構を動かすと、把持アーム２４ａ〜２４ｃは前記正三角形の外接円と同心円状に広がりながら移動する。前記正三角形の外接円の中心位置は中心ピン部材２２の位置と同じである。
以下、前記正三角形の外接円を把持アーム２４ａ〜２４ｃの形成する円といい、初期位置を把持アーム２４ａ〜２４ｃが閉状態にあるという。また、把持アーム２４ａ〜２４ｃを移動させることを、把持アーム２４ａ〜２４ｃを拡縮させるという。
また、本例の把持アーム２４ａ〜２４ｃは、それぞれ、ローラー軸Ｚ１１〜Ｚ１３と回転ローラーＲ１１〜Ｒ１３とを備えており、ローラー軸Ｚ１１〜Ｚ１３は固定側アームＡ１１〜Ａ１３の他端側にそれぞれ立設され、回転ローラーＲ１１〜Ｒ１３は、ローラー軸Ｚ１１〜Ｚ１３の外周側面に図示しない軸受けを介して回転自在に取り付けられている。
これにより、ワークであるタイヤＴを不要に傷つけることなく把持することができる。
【００１８】
昇降手段５０は、昇降手段取付台６２に取付けられたシリンダー本体５１とロッド５２とを有するエア・シリンダーと、シリンダー支持台２６に立設されたスライド部材５３と、昇降手段取付台６２に取付けられたガイド部材５４とを備える。このエア・シリンダーのロッド５２の先端をタイヤ把持手段２０のシリンダー支持台２６の下部に連結してロッド５２を上下方向に往復運動させることにより、タイヤ把持手段２０のシリンダー支持台２６を上下動させて把持アーム２４ａ〜２４ｃを上昇もしくは下降させることができる。
なお、昇降手段５０に代えて、ラックピニオン機構などの周知のスライド機構を用いてシリンダー支持台２６を上下動させるようにしてもよい。
【００１９】
載置テーブル４０は、図２(ａ)に示すように、互いに対向するように配置された２本の縦フレーム４１と、この縦フレーム４１の両端側にそれぞれ取付けられる回転軸４２ａとこの回転軸４２ａに回転自在に取付けられたローラー４２ｂとから成る誘導ローラー４２と、２本の縦フレーム４１を下部側で連結する底板４３と、誘導ローラー４２間に設置された複数のトランスホイール４４とを備え、図示しない搬送コンベヤにより搬送されてきたタイヤＴを一方の誘導ローラー４２で受け取って、複数のトランスホイール４４上に載置する。以下、載置テーブル４０をｘｙ平面上に配置したときの縦フレーム４１の延長方向と直交する方向をｘ方向とする。
【００２０】
トランスホイール４４は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、１本もしくは、２本の縦フレーム４１に取付けられた回転軸４４Ｐとこの回転軸４４Ｐに軸受け４４ｊを介して取付けられた複数の回転体４４Ｒとを備える。回転軸４４Ｐの方向はｘ方向である。
回転体４４Ｒは、軸受け４４ｊを介して回転軸４４Ｐに取付けられる、断面が多角形（ここでは、六角形）の筒状体から成る主回転部４４ａと、この主回転部４４ａの周面に取付けられた複数の副回転部４４ｂとを備える。副回転部４４ｂは、主回転部４４ａの周面に平行でかつ回転軸４４Ｐに直交する方向に延長する回転軸４４ｋと、この回転軸４４ｋに回転自在に取付けられた筒状の回転体４４ｒと、回転軸４４ｋの両端を支持する、回転体４４ｒの外形に沿った凹部が形成された支持部材４４ｍとを備えている。なお、支持部材４４ｍは、主回転部４４ａと一体に構成してもよい。
【００２１】
回転体４４Ｒの主回転部４４ａは回転軸４４Ｐを中心に回転し、副回転部４４ｂは回転軸４４ｋを中心に回転する。したがって、載置テーブル４０をｘｙ平面上に配置したとき、この載置テーブル４０に載置されたタイヤＴは、主回転部４４ａによりｙ方向に移動し易くなり、副回転部４４ｂによりｘ方向に移動し易くなる。すなわち、載置テーブル４０に載置されたタイヤＴは、全方向に移動し易くなる。
本例では、載置テーブル４０の底板４３に貫通孔４３Ｓを設けるとともに、トランスホイール４４を貫通孔４３Ｓを避けるように配置して、載置テーブル４０の下部から把持アーム２４ａ〜２４ｃをタイヤＴの内縁部に当接可能としている。貫通孔４３Ｓは、閉状態の把持アーム２４ａ〜２４ｃの作る円よりも大きな半径を有する円とこの貫通孔に連通する把持アーム２４ａ〜２４ｃの軌跡に沿った円弧状の貫通孔とから成る。
【００２２】
バーコード読取手段３０は、バーコードリーダー３１と、バーコードリーダー保持手段３２と、バーコードリーダー回転手段３３と、タイヤ内径検出手段３４と、回転半径変更手段３５と、検出位置制御手段３６とを備えており、タイヤ内径検出手段３４以外は、読取手段取付台６３に取付けられる。タイヤ内径検出手段３４は、タイヤ把持手段２０に設けられる。
読取手段取付台６３は、載置テーブル４０の縦フレーム４１の外周側に取付けられて縦フレーム４１と同じ方向に延長する２枚の水平板６３ａと、水平板６３ａに立設された垂直板６３ｂと、この垂直板６３ｂの上部を橋絡するように設けられたモーター取付板６３ｃとを備える。
【００２３】
バーコードリーダー３１は、発光素子と受光素子とを備え、バーコードリーダー保持手段３２に固定されてタイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢの情報を読み取る。
バーコードリーダー回転手段３３は、モーター３３ａとモーター３３ａの出力軸に連結される腕部３３ｂとを備えており、モーター３３ａがモーター取付板６３ｃに取付けられる。バーコードリーダー保持手段３２は、腕部３３ｂの先端側に取付けられて、バーコードリーダー３１を、その検出面が下方（載置テーブル４０側）になるように保持する。
タイヤ内径検出手段３４は、中心ピン部材２２の回転角θを検出するロータリー・エンコーダー３４ａと回転角θから把持アーム２４ａ〜２４ｃの外周部の作る円の半径を算出してタイヤ内径を求めるタイヤ内径算出手段３４ｂとを備える。なお、ロータリー・エンコーダー３４ａに代えて、位置センサーなどを用いて、板状部材２３の回転角θを直接検出してもよい。
【００２４】
回転半径変更手段３５は、腕部３３ｂに取付けられたリニアーアクチュエータ本体３５ａと、バーコードリーダー保持手段３２に連結されるロッド３５ｂとを備え、バーコードリーダー保持手段３２を腕部３３ｂに沿ってスライドさせる。
検出位置制御手段３６は、タイヤ内径検出手段３４の出力に基づいて、回転半径変更手段３５のロッド３５ｂの伸縮量を制御して、バーコードリーダー３１を、タイヤ中心からバーコードＢが貼付されている位置までの距離を半径とする円周上に移動させる。
なお、モーター３３ａとしては、減速機を備えたギアドモータもしくはステッピングモーターを用いることが好ましい。
本例では、腕部３３ｂの回転中心であるモーター３３ａの出力軸と、タイヤ把持手段２０の把持アーム２４ａ〜２４ｃが形成する円の中心とが同一線上にあるように、バーコード読取手段３０を読取手段取付台６３に取付ける。
なお、腕部３３ｂの長さは、バーコードリーダー３１が、載置テーブル４０に搭載されたタイヤＴのサイドウォール部のバーコード貼付け部分の直上に設置されるように設定される。
【００２５】
次に、タイヤ選別装置１０の動作について説明する。
まず、図示しない搬送コンベヤにより搬送されてきたタイヤＴを載置テーブル４０上に移動させる。次に、昇降手段５０を作動させて、タイヤ把持手段２０のシリンダー支持台２６を上昇させて、３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃをタイヤＴの内側に挿入する。このとき、３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃは、初期状態にあるので、タイヤＴの中心と３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃの中心がずれていても問題はない。
把持アーム２４ａ〜２４ｃが所定の高さまで上昇した段階で、昇降手段５０の動作を停止させる。この場合、昇降手段５０に、上昇量の上限で作動するリミットスイッチなどを設ければよい。
【００２６】
次に、タイヤ把持手段２０のシリンダー２５を駆動させて板状部材２３を回転させ、把持アーム２４ａ〜２４ｃを拡幅し、把持アーム２４ａ〜２４ｃの全てをタイヤＴの内縁部に当接させることで、タイヤＴの中心とタイヤ把持手段２０の中心とを一致させる、いわゆる、センタリングを行う。
タイヤＴは、載置テーブル４０のトランスホイール４４上に載置されて動き易い状態となっているので、タイヤＴを把持アーム２４ａ〜２４ｃにより内側から押すことで、タイヤＴをｘｙ平面上のいずれの方向にも容易に移動させることができる。
【００２７】
次に、タイヤ把持手段２０によりタイヤＴを把持した状態で、バーコードリーダー回転手段３３のモーター３３ａを駆動して腕部３３ｂを回転させながら、バーコードリーダー３１にてタイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢの情報を読み取ってタイヤＴのタイヤ種やサイズを識別する。
本例では、腕部３３ｂの回転中心であるモーター３３ａの出力軸とタイヤ把持手段２０の把持アーム２４ａ〜２４ｃが形成する円の中心とが同一線上になるように設定されているので、腕部３３ｂの回転中心であるバーコードリーダー３１の回転中心とタイヤＴの回転軸とを正確に一致させることができる。したがって、バーコードリーダー３１は、タイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢを確実に読み取ることができる。
タイヤＴの識別後には、把持アーム２４ａ〜２４ｃを縮小させるとともに、昇降手段５０により、シリンダー支持台２６を下降させて把持アーム２４ａ〜２４ｃを下降させる。
そして、モーター３３ａを停止させてから、識別作業を終えたタイヤＴを、図示しない搬送コンベヤにより次工程に搬送する。
【００２８】
このように、本実施の形態では、タイヤＴを載置する載置テーブル４０の下方に、タイヤ中心軸と垂直な面内において円状に配置された３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃとこれらの把持アーム２４ａ〜２４ｃを拡幅するリンク機構を備えたタイヤ把持手段２０を配置し、載置テーブル４０の上方に、バーコードリーダー保持手段３２により保持されたバーコードリーダー３１を回転させるバーコードリーダー回転手段３３を設けるとともに、バーコードリーダー３１の回転軸とタイヤ把持手段２０の把持アーム２４ａ〜２４ｃが形成する円の中心とが同一線上になるように設定したので、タイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢの情報を正確に読み取ることができる。
また、本発明のタイヤ選別装置１０は、タイヤＴを回転させずにバーコードの読み取りができるので、回転時の摩擦によりタイヤが傷つくことを防止することができる。
【００２９】
なお、前記実施の形態では、タイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢを読み取るタイヤ選別装置１０について説明したが、本願発明は、タイヤＴのサイドウォール部に刻印されたタイヤ表示などの読み取りにも適用可能である。
また、前記例では、リンク機構を有するタイヤ把持手段２０を用いたが、これに限るものではなく、３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃに各把持アーム２４ａ〜２４ｃを径方向にそれぞれ移動させる３個のアクチュエータを設けて、これら把持アーム２４ａ〜２４ｃを同心円状に拡幅するようにしてもよい。
【００３０】
あるいは、図５に示すような、拡幅手段７０を用いて、把持アーム２４ａ〜２４ｃの中心を同時に径方向にスライドさせるようにしてもよい。
この拡幅手段７０は、基台７１と、３本の支持台７２と、レール７３と、アーム支持台７４と、棒状部材７５と、昇降手段７６とを備えている。
３本の支持台７２は、平面視正三角形状になるように、基台７１上に立設されている。レール７３は各支持台７２上に設けられ、アーム支持台７４は、レール７３上にレール７３に沿って移動可能に取付けられている。把持アーム２４ａ〜２４ｂは、三角形の中心を内側としたときに、アーム支持台７４の外側の端部に取付けられる。
棒状部材７５は、上側の径が小さく下側の径が大きな断面が円形の棒状の部材で、昇降手段７６により上下する。昇降手段７６は、例えば、シリンダー本体７６ａと、図示しないピストンに連結されたロッド７２ｂとを有するエア・シリンダーにより構成される。
支持台７２上面のレール７３の外側には、バネ取付け板７７が設けられており、このバネ取付け板７７とアーム支持台７４とは、バネ７８で連結されている。このバネ７８は、アーム支持台７４を内側に付勢するもので、アーム支持台７４の内側は棒状部材７５に常に当接している。
このような構成を採ることにより、棒状部材７５を上昇させると、アーム支持台７４に当接する棒状部材７５の径が大きくなるので、３つのアーム支持台７４は、バネ力に打ち勝って同時にレール７３上を径方向外側に移動する。したがって、把持アーム２４ａ〜２４ｂを、初期位置のときの円と同心円状に拡幅することができる。
【００３１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
このように、本発明によれば、簡単な構成で、タイヤのセンタリングを行うことができるとともに、回転時の摩擦によりタイヤが傷つくことを防止することができるので、タイヤの選別を効率的にかつ確実に行うことができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０ タイヤ選別装置、２０ タイヤ把持手段、２１ 基台、２２ 中心ピン部材、
２３ 板状部材、２４ａ〜２４ｃ 把持アーム、２５ シリンダー、
２６ シリンダー支持台、２７ 支持フレーム、
３０ バーコード読取手段、３１ バーコードリーダー、
３２ バーコードリーダー保持手段、３３ バーコードリーダー回転手段、
３３ａ モーター、３３ｂ 腕部、３４ タイヤ内径検出手段、
３４ａ ロータリー・エンコーダー、３４ｂ タイヤ内径算出手段、
３５ 回転半径変更手段、３５ａ リニアーアクチュエータ本体、３５ｂ ロッド、
３６ 検出位置制御手段、
４０ 載置テーブル、４１ 縦フレーム、４２ 誘導ローラー、４３ 底板、
４４ トランスホイール、
５０ 昇降手段、５１ シリンダー本体、５２ ロッド、５３ スライド部材、
５４ ガイド部材、
６０ 装置取付台、６１ 脚部、６２ 昇降手段取付台、６３ 読取手段取付台、
６３ａ 水平板、６３ｂ 垂直板、６３ｃ モーター取付板、
Ｔ タイヤ、Ｐ１１〜Ｐ１３ 固定側ピン部材、Ｐ２１〜Ｐ２３ 可動側ピン部材、
Ｐ３１〜Ｐ３３ 中間ピン部材、Ａ１１〜Ａ１３ 固定側アーム、
Ａ２１〜Ａ２３ 可動側アーム、Ｒ１１〜Ｒ１３ 回転ローラー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ表面に形成されたバーコードなどのタイヤ識別表示体の情報を読み取って、タイヤを選別するタイヤ選別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの検査ラインにおいては、コンベヤ等の搬送装置により搬送されてきたタイヤを搬送路の途中で停止させた後、タイヤに貼付されたバーコードの情報を読み取り、検査されるタイヤのタイヤ種やサイズなどを識別するとともに、搬送されてきたタイヤが後工程に送るべきタイヤであるか否かを選別するようにしている。
バーコードの読み取り方法としては、例えば、３本のチャックローラーによりタイヤを内側から把持するセンタリング装置を用いてタイヤのセンタリングを行った後、このセンタリング装置でタイヤを把持した状態で、タイヤを回転させながら、タイヤのサイドウォールに貼付されたバーコードを、タイヤの上面に設置されたバーコードリーダーにより読み取る方法（例えば、特許文献１参照）や、タイヤを搬送するローラーコンベヤの下方に二次元コード表示体が設置されている設置範囲を検出する検出センサーとコード読取機とを設置し、このコード読取機を検出センサーにより検出した二次元コード表示体の設置範囲まで移動させるとともに、コード読取機を傾斜させ、ローラーの隙間から二次元コード情報を読み取る方法（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１５７１２２号公報
【特許文献２】特開２００６−６５６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、把持装置でタイヤを把持した状態でタイヤを回転させながらバーコードを読み取る方法では、タイヤサイズによっては回転不良が発生し、バーコードをうまく読み取れないといった問題点があった。また、製品であるタイヤを回転させるため、タイヤ表面とローラーとの間の摩擦によってタイヤが傷ついてしまう可能性があった。
一方、検出センサーとコード読取機とを用いた方法では、タイヤを移動させながら検出センサーで二次元コード表示体の設置範囲を検出した後コード読取機を移動させ、ローラーの隙間から二次元コード情報を読み取っていることから、読み取りエラーが起こり易いといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤを傷つけることなく、タイヤ表面に形成されたバーコードなどのタイヤ識別表示体の情報を確実に読み取ることのできるタイヤ選別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、タイヤをタイヤ中心軸と垂直な面内に載置する載置手段と、タイヤの内縁部を把持するとともに前記タイヤ中心軸を位置決めするタイヤ把持手段と、タイヤ表面に形成されたタイヤ識別表示体を読み取る表示体読取手段と、この表示体読取手段を保持する保持手段とを備えたタイヤ選別装置であって、前記タイヤ把持手段は、タイヤ中心軸と垂直な面内において三角形の頂点に位置するように配置された、タイヤ中心軸と平行な方向に延長する３本の把持アームと、前記３本の把持アームを前記三角形の外接円と同心円状に配置されるように移動させるアーム開閉機構とを備え、前記保持手段は、前記表示体読取手段を保持する保持部と、この保持部をタイヤ中心軸に平行な回転軸の周りに回転させる回転駆動部とを備え、前記外接円の中心と前記保持部の回転軸とが同一線上にあることを特徴とするものである。
これにより、簡単な構成で、タイヤのセンタリングを行うことができるとともに、表示体読取手段をタイヤ中心軸を回転軸として回転させることができるので、タイヤ識別表示体の情報を精度よく読み取ることができる。したがって、タイヤの選別を確実に行うことができる。
また、タイヤを回転させないので、回転時の摩擦によりタイヤが傷つくことを防止することができる。
【０００７】
また、本願発明は、タイヤを把持したときの前記３本の把持アームの位置データもしくは移動量のデータから当該タイヤ内径を検出するタイヤ内径検出手段を備え、タイヤ識別表示体の情報とともに、情報を読み取ったタイヤ内径を精度良く実測することができるようにしたものである。したがって、タイヤ識別表示体の情報を再確認できるので、タイヤ選別の精度を更に向上させることができる。
【０００８】
また、本願発明は、前記表示体読取手段と保持部の回転軸との距離を変更する回転半径変更手段と、前記タイヤ内径検出手段で検出したタイヤ内径のデータを用いて、前記表示体読取手段を前記タイヤ識別表示体の位置に移動させるように、前記回転半径変更手段を制御する検出位置制御手段とを備えたものである。これにより、表示体読取手段の回転半径をタイヤサイズに応じて変更できるので、タイヤサイズが異なった場合でも、タイヤ識別表示体の情報を読み取ることができる。
【０００９】
また、本願発明は、前記載置手段がタイヤの下面に接触して回転する複数の回転体と、前記３本の把持アームをタイヤの内周側に突出させるための貫通孔とを備えていることを特徴とする。
これにより、タイヤを下側から確実に保持することができるとともに、タイヤを任意の方向に容易に移動させることができるので、タイヤのセンタリングをスムースにかつ確実に行うことができる。
【００１０】
また、本願発明は、前記アーム開閉機構が、固定側部材である基台と、前記基台に回転自在に立設された中心ピン部材と、前記中心ピン部材に固定された可動側部材である板状部材と、前記板状部材と前記各把持アームとをそれぞれ連結する連結機構と、前記板状部材を回転駆動する１台の駆動手段とを備え、前記連結機構が、前記基台の前記中心ピン部材の中心軸を中心とするに円に内接する多角形の各頂点に対応する位置にそれぞれ設けられた固定側ピン部材と、前記板状部材の中心ピン部材の中心軸を中心とする円に内接する多角形の各頂点に対応する位置にそれぞれ設けられた可動側ピン部材と、前記固定側ピン部材に回転可能に取付けられた固定側アームと、前記可動側ピン部材に回転可能に取付けられた可動側アームと、前記固定側アームと前記可動側アームとをそれぞれ回転可能に連結する中間ピン部材とを備え、前記３本の把持アームが前記固定側アームにそれぞれ立設され、前記駆動手段が、前記板状部材を前記中心ピン部材の周りに回転させることを特徴とする。
このような構成を採ることにより、簡単な構成で、３本の把持アームを確実に同心円状に配置されるように移動させることができるアーム開閉機構を備えたタイヤ選別装置を得ることができる。
【００１１】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係るタイヤ選別装置の構成を示す側面図である。
【図２】本実施の形態に係るタイヤ選別装置の構成を示す平面図である。
【図３】本実施の形態に係るタイヤ把持手段を示す斜視図である。
【図４】載置テーブルに用いられるトランスホイールの詳細を示す図である。
【図５】タイヤ把持手段の他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
図１は本実施の形態に係るタイヤ選別装置１０の構成を示す側面図である。また、図２(ａ)はバーコード読取手段３０を取付ける前の平面図、図２(ｂ)はバーコード読取手段３０を取付けた後の平面図である。
タイヤ選別装置１０は、タイヤ把持手段２０と、バーコード読取手段３０と、載置テーブル４０と、昇降手段５０と、これらの手段２０〜５０を取付けるための装置取付台６０とを備える。
装置取付台６０は４本の脚部６１と昇降手段取付台６２と読取手段取付台６３とを備える。４本の脚部６１は床Ｃに立設され、昇降手段取付台６２と読取手段取付台６３とは、脚部６１の床Ｃ側に、床面に水平に取付けられる。
載置テーブル４０は脚部６１の上に載せられ、昇降手段５０は昇降手段取付台６２の台上に取付けられている。読取手段取付台６３は、脚部６１の上の載置テーブル４０の縦フレーム４１の外周側に取付けられている。
また、タイヤ把持手段２０は、下部側から昇降手段５０に支持され、バーコード読取手段３０は、読取手段取付台６３に取付けられている。
【００１５】
タイヤ把持手段２０は、図３にも示すように、板面が正三角形状の板材の３辺を中心方向に切欠いた切欠き部２１ｋを有する固定側部材である基台２１と、この基台２１の中心に軸受け２１ｊを介して取付けられた中心ピン部材２２と、中心ピン部材２２の上端に取付けられた可動側部材である三板状の板状部材２３と、一端が固定側ピン部材Ｐ１１〜Ｐ１３により基台２１に回転可能に取付けられた固定側アームＡ１１〜Ａ１３と、これらの固定側アームＡ１１〜Ａ１３の他端にそれぞれ立設された把持アーム２４ａ〜２４ｃと、可動側ピン部材Ｐ２１〜Ｐ２３により板状部材２３に回転可能に取付けられた可動側アームＡ２１〜Ａ２３と、固定側アームＡ１１〜Ａ１３と可動側アームＡ２１〜Ａ２３とをそれぞれ連結する中間ピン部材Ｐ３１〜Ｐ３３と、中心ピン部材２２に連結されて板状部材２３を回転駆動する駆動手段としてのシリンダー２５と、シリンダー２５を支持するシリンダー支持台２６と、シリンダー支持台２６に立設されて基台２１を支持する支持フレーム２７とを備える。なお、図３では、図を簡素化するため、シリンダー支持台２６と支持フレーム２７とを省略した。
固定側ピン部材Ｐ１１〜Ｐ１３の高さは、固定側アームＡ１１〜Ａ１３、可動側アームＡ２１〜Ａ２３、及び、板状部材２３がほぼ同一平面上にあるように設定される。
固定側ピン部材Ｐ１１〜Ｐ１３、固定側アームＡ１１〜Ａ１３、可動側ピン部材Ｐ２１〜Ｐ２３、可動側アームＡ２１〜Ａ２３、及び、中間ピン部材Ｐ３１〜Ｐ３３が板状部材２３と把持アーム２４ａ〜２４ｃとをそれぞれ連結する連結機構を構成し、この連結機構と基台２１と中心ピン部材２２と板状部材２３とにより把持アーム２４ａ〜２４ｃを同心円状に移動させるアーム開閉機構を構成する。
【００１６】
本例のタイヤ把持手段２０は、３つのリンク機構を有する。
第１のリンク機構は、板状部材２３と固定側アームＡ１１とを結ぶリンクで、可動側アームＡ２１がそれに相当する。
第２のリンク機構は、板状部材２３と固定側アームＡ１２とを結ぶリンクで、可動側アームＡ２２がそれに相当する。
第３のリンク機構は、板状部材２３と固定側アームＡ１３とを結ぶリンクで、可動側アームＡ２３がそれに相当する。
【００１７】
基台２１の中心と板状部材２３の中心とは、初期位置において、基台２１を構成する三角板と板状部材２３を構成する三角板とが互いに約６０°ずれた位置になるように連結している。
中心ピン部材２２の下端は基台２１の下側まで延長されており、中心ピン部材２２の下端にシリンダー２５が接続されている。
したがって、シリンダー２５を駆動して板状部材２３を回転させることで、第１〜第３のリンク機構を動かして、把持アーム２４ａ〜２４ｃを初期位置から板状部材２３を基台２１の外側に移動させることができる。
把持アーム２４ａ〜２４ｃは、中心ピン部材２２の延長方向と垂直な面内において正三角形状に配置されており、第１〜第３のリンク機構を動かすと、把持アーム２４ａ〜２４ｃは前記正三角形の外接円と同心円状に広がりながら移動する。前記正三角形の外接円の中心位置は中心ピン部材２２の位置と同じである。
以下、前記正三角形の外接円を把持アーム２４ａ〜２４ｃの形成する円といい、初期位置を把持アーム２４ａ〜２４ｃが閉状態にあるという。また、把持アーム２４ａ〜２４ｃを移動させることを、把持アーム２４ａ〜２４ｃを拡縮させるという。
また、本例の把持アーム２４ａ〜２４ｃは、それぞれ、ローラー軸Ｚ１１〜Ｚ１３と回転ローラーＲ１１〜Ｒ１３とを備えており、ローラー軸Ｚ１１〜Ｚ１３は固定側アームＡ１１〜Ａ１３の他端側にそれぞれ立設され、回転ローラーＲ１１〜Ｒ１３は、ローラー軸Ｚ１１〜Ｚ１３の外周側面に図示しない軸受けを介して回転自在に取り付けられている。
これにより、ワークであるタイヤＴを不要に傷つけることなく把持することができる。
【００１８】
昇降手段５０は、昇降手段取付台６２に取付けられたシリンダー本体５１とロッド５２とを有するエア・シリンダーと、シリンダー支持台２６に立設されたスライド部材５３と、昇降手段取付台６２に取付けられたガイド部材５４とを備える。このエア・シリンダーのロッド５２の先端をタイヤ把持手段２０のシリンダー支持台２６の下部に連結してロッド５２を上下方向に往復運動させることにより、タイヤ把持手段２０のシリンダー支持台２６を上下動させて把持アーム２４ａ〜２４ｃを上昇もしくは下降させることができる。
なお、昇降手段５０に代えて、ラックピニオン機構などの周知のスライド機構を用いてシリンダー支持台２６を上下動させるようにしてもよい。
【００１９】
載置テーブル４０は、図２(ａ)に示すように、互いに対向するように配置された２本の縦フレーム４１と、この縦フレーム４１の両端側にそれぞれ取付けられる回転軸４２ａとこの回転軸４２ａに回転自在に取付けられたローラー４２ｂとから成る誘導ローラー４２と、２本の縦フレーム４１を下部側で連結する底板４３と、誘導ローラー４２間に設置された複数のトランスホイール４４とを備え、図示しない搬送コンベヤにより搬送されてきたタイヤＴを一方の誘導ローラー４２で受け取って、複数のトランスホイール４４上に載置する。以下、載置テーブル４０をｘｙ平面上に配置したときの縦フレーム４１の延長方向と直交する方向をｘ方向とする。
【００２０】
トランスホイール４４は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、１本もしくは、２本の縦フレーム４１に取付けられた回転軸４４Ｐとこの回転軸４４Ｐに軸受け４４ｊを介して取付けられた複数の回転体４４Ｒとを備える。回転軸４４Ｐの方向はｘ方向である。
回転体４４Ｒは、軸受け４４ｊを介して回転軸４４Ｐに取付けられる、断面が多角形（ここでは、六角形）の筒状体から成る主回転部４４ａと、この主回転部４４ａの周面に取付けられた複数の副回転部４４ｂとを備える。副回転部４４ｂは、主回転部４４ａの周面に平行でかつ回転軸４４Ｐに直交する方向に延長する回転軸４４ｋと、この回転軸４４ｋに回転自在に取付けられた筒状の回転体４４ｒと、回転軸４４ｋの両端を支持する、回転体４４ｒの外形に沿った凹部が形成された支持部材４４ｍとを備えている。なお、支持部材４４ｍは、主回転部４４ａと一体に構成してもよい。
【００２１】
回転体４４Ｒの主回転部４４ａは回転軸４４Ｐを中心に回転し、副回転部４４ｂは回転軸４４ｋを中心に回転する。したがって、載置テーブル４０をｘｙ平面上に配置したとき、この載置テーブル４０に載置されたタイヤＴは、主回転部４４ａによりｙ方向に移動し易くなり、副回転部４４ｂによりｘ方向に移動し易くなる。すなわち、載置テーブル４０に載置されたタイヤＴは、全方向に移動し易くなる。
本例では、載置テーブル４０の底板４３に貫通孔４３Ｓを設けるとともに、トランスホイール４４を貫通孔４３Ｓを避けるように配置して、載置テーブル４０の下部から把持アーム２４ａ〜２４ｃをタイヤＴの内縁部に当接可能としている。貫通孔４３Ｓは、閉状態の把持アーム２４ａ〜２４ｃの作る円よりも大きな半径を有する円とこの貫通孔に連通する把持アーム２４ａ〜２４ｃの軌跡に沿った円弧状の貫通孔とから成る。
【００２２】
バーコード読取手段３０は、バーコードリーダー３１と、バーコードリーダー保持手段３２と、バーコードリーダー回転手段３３と、タイヤ内径検出手段３４と、回転半径変更手段３５と、検出位置制御手段３６とを備えており、タイヤ内径検出手段３４以外は、読取手段取付台６３に取付けられる。タイヤ内径検出手段３４は、タイヤ把持手段２０に設けられる。
読取手段取付台６３は、載置テーブル４０の縦フレーム４１の外周側に取付けられて縦フレーム４１と同じ方向に延長する２枚の水平板６３ａと、水平板６３ａに立設された垂直板６３ｂと、この垂直板６３ｂの上部を橋絡するように設けられたモーター取付板６３ｃとを備える。
【００２３】
バーコードリーダー３１は、発光素子と受光素子とを備え、バーコードリーダー保持手段３２に固定されてタイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢの情報を読み取る。
バーコードリーダー回転手段３３は、モーター３３ａとモーター３３ａの出力軸に連結される腕部３３ｂとを備えており、モーター３３ａがモーター取付板６３ｃに取付けられる。バーコードリーダー保持手段３２は、腕部３３ｂの先端側に取付けられて、バーコードリーダー３１を、その検出面が下方（載置テーブル４０側）になるように保持する。
タイヤ内径検出手段３４は、中心ピン部材２２の回転角θを検出するロータリー・エンコーダー３４ａと回転角θから把持アーム２４ａ〜２４ｃの外周部の作る円の半径を算出してタイヤ内径を求めるタイヤ内径算出手段３４ｂとを備える。なお、ロータリー・エンコーダー３４ａに代えて、位置センサーなどを用いて、板状部材２３の回転角θを直接検出してもよい。
【００２４】
回転半径変更手段３５は、腕部３３ｂに取付けられたリニアーアクチュエータ本体３５ａと、バーコードリーダー保持手段３２に連結されるロッド３５ｂとを備え、バーコードリーダー保持手段３２を腕部３３ｂに沿ってスライドさせる。
検出位置制御手段３６は、タイヤ内径検出手段３４の出力に基づいて、回転半径変更手段３５のロッド３５ｂの伸縮量を制御して、バーコードリーダー３１を、タイヤ中心からバーコードＢが貼付されている位置までの距離を半径とする円周上に移動させる。
なお、モーター３３ａとしては、減速機を備えたギアドモータもしくはステッピングモーターを用いることが好ましい。
本例では、腕部３３ｂの回転中心であるモーター３３ａの出力軸と、タイヤ把持手段２０の把持アーム２４ａ〜２４ｃが形成する円の中心とが同一線上にあるように、バーコード読取手段３０を読取手段取付台６３に取付ける。
なお、腕部３３ｂの長さは、バーコードリーダー３１が、載置テーブル４０に搭載されたタイヤＴのサイドウォール部のバーコード貼付け部分の直上に設置されるように設定される。
【００２５】
次に、タイヤ選別装置１０の動作について説明する。
まず、図示しない搬送コンベヤにより搬送されてきたタイヤＴを載置テーブル４０上に移動させる。次に、昇降手段５０を作動させて、タイヤ把持手段２０のシリンダー支持台２６を上昇させて、３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃをタイヤＴの内側に挿入する。このとき、３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃは、初期状態にあるので、タイヤＴの中心と３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃの中心がずれていても問題はない。
把持アーム２４ａ〜２４ｃが所定の高さまで上昇した段階で、昇降手段５０の動作を停止させる。この場合、昇降手段５０に、上昇量の上限で作動するリミットスイッチなどを設ければよい。
【００２６】
次に、タイヤ把持手段２０のシリンダー２５を駆動させて板状部材２３を回転させ、把持アーム２４ａ〜２４ｃを拡幅し、把持アーム２４ａ〜２４ｃの全てをタイヤＴの内縁部に当接させることで、タイヤＴの中心とタイヤ把持手段２０の中心とを一致させる、いわゆる、センタリングを行う。
タイヤＴは、載置テーブル４０のトランスホイール４４上に載置されて動き易い状態となっているので、タイヤＴを把持アーム２４ａ〜２４ｃにより内側から押すことで、タイヤＴをｘｙ平面上のいずれの方向にも容易に移動させることができる。
【００２７】
次に、タイヤ把持手段２０によりタイヤＴを把持した状態で、バーコードリーダー回転手段３３のモーター３３ａを駆動して腕部３３ｂを回転させながら、バーコードリーダー３１にてタイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢの情報を読み取ってタイヤＴのタイヤ種やサイズを識別する。
本例では、腕部３３ｂの回転中心であるモーター３３ａの出力軸とタイヤ把持手段２０の把持アーム２４ａ〜２４ｃが形成する円の中心とが同一線上になるように設定されているので、腕部３３ｂの回転中心であるバーコードリーダー３１の回転中心とタイヤＴの回転軸とを正確に一致させることができる。したがって、バーコードリーダー３１は、タイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢを確実に読み取ることができる。
タイヤＴの識別後には、把持アーム２４ａ〜２４ｃを縮小させるとともに、昇降手段５０により、シリンダー支持台２６を下降させて把持アーム２４ａ〜２４ｃを下降させる。
そして、モーター３３ａを停止させてから、識別作業を終えたタイヤＴを、図示しない搬送コンベヤにより次工程に搬送する。
【００２８】
このように、本実施の形態では、タイヤＴを載置する載置テーブル４０の下方に、タイヤ中心軸と垂直な面内において円状に配置された３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃとこれらの把持アーム２４ａ〜２４ｃを拡幅するリンク機構を備えたタイヤ把持手段２０を配置し、載置テーブル４０の上方に、バーコードリーダー保持手段３２により保持されたバーコードリーダー３１を回転させるバーコードリーダー回転手段３３を設けるとともに、バーコードリーダー３１の回転軸とタイヤ把持手段２０の把持アーム２４ａ〜２４ｃが形成する円の中心とが同一線上になるように設定したので、タイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢの情報を正確に読み取ることができる。
また、本発明のタイヤ選別装置１０は、タイヤＴを回転させずにバーコードの読み取りができるので、回転時の摩擦によりタイヤが傷つくことを防止することができる。
【００２９】
なお、前記実施の形態では、タイヤＴの表面に貼付けられたバーコードＢを読み取るタイヤ選別装置１０について説明したが、本願発明は、タイヤＴのサイドウォール部に刻印されたタイヤ表示などの読み取りにも適用可能である。
また、前記例では、リンク機構を有するタイヤ把持手段２０を用いたが、これに限るものではなく、３本の把持アーム２４ａ〜２４ｃに各把持アーム２４ａ〜２４ｃを径方向にそれぞれ移動させる３個のアクチュエータを設けて、これら把持アーム２４ａ〜２４ｃを同心円状に拡幅するようにしてもよい。
【００３０】
あるいは、図５に示すような、拡幅手段７０を用いて、把持アーム２４ａ〜２４ｃの中心を同時に径方向にスライドさせるようにしてもよい。
この拡幅手段７０は、基台７１と、３本の支持台７２と、レール７３と、アーム支持台７４と、棒状部材７５と、昇降手段７６とを備えている。
３本の支持台７２は、平面視正三角形状になるように、基台７１上に立設されている。レール７３は各支持台７２上に設けられ、アーム支持台７４は、レール７３上にレール７３に沿って移動可能に取付けられている。把持アーム２４ａ〜２４ｂは、三角形の中心を内側としたときに、アーム支持台７４の外側の端部に取付けられる。
棒状部材７５は、上側の径が小さく下側の径が大きな断面が円形の棒状の部材で、昇降手段７６により上下する。昇降手段７６は、例えば、シリンダー本体７６ａと、図示しないピストンに連結されたロッド７２ｂとを有するエア・シリンダーにより構成される。
支持台７２上面のレール７３の外側には、バネ取付け板７７が設けられており、このバネ取付け板７７とアーム支持台７４とは、バネ７８で連結されている。このバネ７８は、アーム支持台７４を内側に付勢するもので、アーム支持台７４の内側は棒状部材７５に常に当接している。
このような構成を採ることにより、棒状部材７５を上昇させると、アーム支持台７４に当接する棒状部材７５の径が大きくなるので、３つのアーム支持台７４は、バネ力に打ち勝って同時にレール７３上を径方向外側に移動する。したがって、把持アーム２４ａ〜２４ｂを、初期位置のときの円と同心円状に拡幅することができる。
【００３１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
このように、本発明によれば、簡単な構成で、タイヤのセンタリングを行うことができるとともに、回転時の摩擦によりタイヤが傷つくことを防止することができるので、タイヤの選別を効率的にかつ確実に行うことができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０ タイヤ選別装置、２０ タイヤ把持手段、２１ 基台、２２ 中心ピン部材、
２３ 板状部材、２４ａ〜２４ｃ 把持アーム、２５ シリンダー、
２６ シリンダー支持台、２７ 支持フレーム、
３０ バーコード読取手段、３１ バーコードリーダー、
３２ バーコードリーダー保持手段、３３ バーコードリーダー回転手段、
３３ａ モーター、３３ｂ 腕部、３４ タイヤ内径検出手段、
３４ａ ロータリー・エンコーダー、３４ｂ タイヤ内径算出手段、
３５ 回転半径変更手段、３５ａ リニアーアクチュエータ本体、３５ｂ ロッド、
３６ 検出位置制御手段、
４０ 載置テーブル、４１ 縦フレーム、４２ 誘導ローラー、４３ 底板、
４４ トランスホイール、
５０ 昇降手段、５１ シリンダー本体、５２ ロッド、５３ スライド部材、
５４ ガイド部材、
６０ 装置取付台、６１ 脚部、６２ 昇降手段取付台、６３ 読取手段取付台、
６３ａ 水平板、６３ｂ 垂直板、６３ｃ モーター取付板、
Ｔ タイヤ、Ｐ１１〜Ｐ１３ 固定側ピン部材、Ｐ２１〜Ｐ２３ 可動側ピン部材、
Ｐ３１〜Ｐ３３ 中間ピン部材、Ａ１１〜Ａ１３ 固定側アーム、
Ａ２１〜Ａ２３ 可動側アーム、Ｒ１１〜Ｒ１３ 回転ローラー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤをタイヤ中心軸と垂直な面内に載置する載置手段と、タイヤの内縁部を把持するとともに前記タイヤ中心軸を位置決めするタイヤ把持手段と、タイヤ表面に形成されたタイヤ識別表示体を読み取る表示体読取手段と、この表示体読取手段を保持する保持手段とを備えたタイヤ選別装置であって、
前記タイヤ把持手段は、
タイヤ中心軸と垂直な面内において三角形の頂点に位置するように配置された、タイヤ中心軸と平行な方向に延長する３本の把持アームと、
前記３本の把持アームを前記三角形の外接円と同心円状に配置されるように移動させるアーム開閉機構とを備え、
前記保持手段は、
前記表示体読取手段を保持する保持部と、
この保持部をタイヤ中心軸に平行な回転軸の周りに回転させる回転駆動部とを備え、
前記外接円の中心と前記保持部の回転軸とが同一線上にあることを特徴とするタイヤ選別装置。
【請求項２】
タイヤを把持したときの前記３本の把持アームの位置データもしくは移動量のデータから当該タイヤ内径を検出するタイヤ内径検出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ選別装置。
【請求項３】
前記表示体読取手段と保持部の回転軸との距離を変更する回転半径変更手段と、
前記タイヤ内径検出手段で検出したタイヤ内径のデータを用いて、前記表示体読取手段を前記タイヤ識別表示体の位置に移動させるように、前記回転半径変更手段を制御する検出位置制御手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ選別装置。
【請求項４】
前記載置手段は、
タイヤの下面に接触して回転する複数の回転体と、
前記３本の把持アームをタイヤの内周側に突出させるための貫通孔とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ選別装置。
【請求項５】
前記アーム開閉機構は、
固定側部材である基台と、
前記基台に回転自在に立設された中心ピン部材と、
前記中心ピン部材に固定された可動側部材である板状部材と、
前記板状部材と前記各把持アームとをそれぞれ連結する連結機構と、
前記板状部材を回転駆動する１台の駆動手段とを備え、
前記連結機構は、
前記基台の前記中心ピン部材の中心軸を中心とするに円に内接する多角形の各頂点に対応する位置にそれぞれ設けられた固定側ピン部材と、
前記板状部材の中心ピン部材の中心軸を中心とする円に内接する多角形の各頂点に対応する位置にそれぞれ設けられた可動側ピン部材と、
前記固定側ピン部材に回転可能に取付けられた固定側アームと、
前記可動側ピン部材に回転可能に取付けられた可動側アームと、
前記固定側アームと前記可動側アームとをそれぞれ回転可能に連結する中間ピン部材とを備え、
前記３本の把持アームは前記固定側アームにそれぞれ立設され、
前記駆動手段は、前記板状部材を前記中心ピン部材の周りに回転させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ選別装置。
【請求項１】
タイヤをタイヤ中心軸と垂直な面内に載置する載置手段と、タイヤの内縁部を把持するとともに前記タイヤ中心軸を位置決めするタイヤ把持手段と、タイヤ表面に形成されたタイヤ識別表示体を読み取る表示体読取手段と、この表示体読取手段を保持する保持手段とを備えたタイヤ選別装置であって、
前記タイヤ把持手段は、
タイヤ中心軸と垂直な面内において三角形の頂点に位置するように配置された、タイヤ中心軸と平行な方向に延長する３本の把持アームと、
前記３本の把持アームを前記三角形の外接円と同心円状に配置されるように移動させるアーム開閉機構とを備え、
前記保持手段は、
前記表示体読取手段を保持する保持部と、
この保持部をタイヤ中心軸に平行な回転軸の周りに回転させる回転駆動部とを備え、
前記外接円の中心と前記保持部の回転軸とが同一線上にあることを特徴とするタイヤ選別装置。
【請求項２】
タイヤを把持したときの前記３本の把持アームの位置データもしくは移動量のデータから当該タイヤ内径を検出するタイヤ内径検出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ選別装置。
【請求項３】
前記表示体読取手段と保持部の回転軸との距離を変更する回転半径変更手段と、
前記タイヤ内径検出手段で検出したタイヤ内径のデータを用いて、前記表示体読取手段を前記タイヤ識別表示体の位置に移動させるように、前記回転半径変更手段を制御する検出位置制御手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ選別装置。
【請求項４】
前記載置手段は、
タイヤの下面に接触して回転する複数の回転体と、
前記３本の把持アームをタイヤの内周側に突出させるための貫通孔とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ選別装置。
【請求項５】
前記アーム開閉機構は、
固定側部材である基台と、
前記基台に回転自在に立設された中心ピン部材と、
前記中心ピン部材に固定された可動側部材である板状部材と、
前記板状部材と前記各把持アームとをそれぞれ連結する連結機構と、
前記板状部材を回転駆動する１台の駆動手段とを備え、
前記連結機構は、
前記基台の前記中心ピン部材の中心軸を中心とするに円に内接する多角形の各頂点に対応する位置にそれぞれ設けられた固定側ピン部材と、
前記板状部材の中心ピン部材の中心軸を中心とする円に内接する多角形の各頂点に対応する位置にそれぞれ設けられた可動側ピン部材と、
前記固定側ピン部材に回転可能に取付けられた固定側アームと、
前記可動側ピン部材に回転可能に取付けられた可動側アームと、
前記固定側アームと前記可動側アームとをそれぞれ回転可能に連結する中間ピン部材とを備え、
前記３本の把持アームは前記固定側アームにそれぞれ立設され、
前記駆動手段は、前記板状部材を前記中心ピン部材の周りに回転させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ選別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１５７２００（Ｐ２０１１−１５７２００Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１６３５（Ｐ２０１０−２１６３５）
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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