CN109556508B - 轮胎内表面形状测定装置以及轮胎内表面形状测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一中能够对涉及多个方面的尺寸的充气轮胎的内表面高精度地进行自动测定的轮胎内表面形状测定测定装置以及轮胎内表面形状测定方法。该轮胎内表面形状测定装置具备：轮胎固定单元，其将输送来的充气轮胎固定并载置于测定台；轮胎定心单元，其通过使用等角度配置的三根以上的棒型辊从外周侧向内周侧按压载置好的轮胎来进行定心；以及轮胎内表面形状测定单元，其一边使定心好的轮胎旋转一边测定轮胎的内表面形状，轮胎内表面形状测定单元使用涡流传感器作为轮胎内表面检测传感器，将该涡流传感器插入轮胎的内腔部并按压于轮胎表面，一边变更上下角度一边对从轮胎的内表面至钢帘线为止的距离进行测定，由此测定轮胎内表面形状。

Description

轮胎内表面形状测定装置以及轮胎内表面形状测定方法

技术领域

本发明涉及通过对从充气轮胎的内周面起至钢帘线为止的距离进行测定来测定轮胎内表面形状的轮胎内表面形状测定装置、以及使用上述轮胎内表面形状测定装置进行的轮胎内表面形状测定方法。

背景技术

充气轮胎是通过重叠粘贴内衬层、胎体帘布层、环带、胎面等各种材料制造而成的，在品质保证方面，它们的厚度管理较为重要。

特别是在配置于最内周面的内衬层的厚度较薄的情况下，不仅无法确保气密保持性，而且胎体帘布层的钢帘线向轮胎的内周面凸出，从而成为不良轮胎。因此，在成品检查中对轮胎的内腔部的形状(轮胎内表面形状)进行测定，确认内衬层的厚度(内尺寸)。具体而言，通过对从轮胎内周面起至胎体帘布层的钢帘线为止的距离进行测定来测定轮胎内表面形状，并将获得的距离作为内尺寸。

从轮胎的表面起至钢帘线为止的距离的测定一般使用涡流式位移传感器(以下，亦称为“涡流传感器”)，针对外周面侧的测定，例如开发了能够自动测定胎面部分的橡胶层的厚度的轮胎表面橡胶厚度测定装置(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平8-304009号公报

然而，轮胎根据其尺寸不同，外径、宽度不同，内表面形状也不同，因而难以与涉及多方面的尺寸的充气轮胎配合来通过自动化测定内表面形状。

因此，以往，作业者用手将涡流传感器按压于轮胎的内周面的各测定点来进行测定，但在欲利用该方法来遍及轮胎的整周实施测定的情况下，则存在测定耗费大量的时间与劳动力的问题。另外，其精度也不能说是足够高。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一项能够对涉及多个方面的尺寸的充气轮胎的内表面高精度地进行自动测定的轮胎内表面形状测定技术。

本发明人进行深入研究，发现通过以下记载的发明能够解决上述课题，完成本发明。

技术方案1所记载的发明是一种轮胎内表面形状测定装置，其对以横置状态输送来的具有钢帘线的充气轮胎的内表面形状进行测定，

上述轮胎内表面形状测定装置的特征在于，具备：

轮胎固定单元，其将输送来的上述充气轮胎固定并载置于测定台的规定位置；

轮胎定心单元，其通过使用等角度配置的三根以上的棒型辊从外周侧向内周侧按压载置好的上述充气轮胎来进行定心；以及

轮胎内表面形状测定单元，其一边使定心好的上述充气轮胎旋转，一边对上述充气轮胎的内表面形状进行测定，

上述轮胎内表面形状测定单元构成为：使用涡流传感器作为轮胎内表面检测传感器，将上述轮胎内表面检测传感器插入上述充气轮胎的内腔部并按压于轮胎表面，一边变更相对于上述充气轮胎的内周面的上下角度，一边对从上述充气轮胎的内表面至上述钢帘线为止的距离进行测定，由此测定轮胎内表面形状。

在技术方案1所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案2中记载的发明的特征在于，

上述轮胎定心单元具有轮胎支撑机构，该轮胎支撑机构借助从上述测定台的下方上升的自由滚珠轴承对载置好的上述充气轮胎进行支撑，从此对上述充气轮胎进行保持。

在技术方案1或2所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案3所记载的发明的特征在于，

上述轮胎内表面形状测定单元具有轮胎旋转机构，该轮胎旋转机构使用配置于上述测定台的输送辊使上述充气轮胎旋转。

在技术方案1～3中的任一技术方案所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案4所记载的发明的特征在于，

上述轮胎内表面检测传感器在定心好的上述轮胎的中心位置配置于上述测定台的下方，且构成为在轮胎内表面形状的测定时上升至上述测定台的上方。

在技术方案1～4中的任一技术方案所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案5所记载的发明的特征在于，

上述轮胎内表面形状测定单元具备：

测定头，其具备上述轮胎内表面检测传感器；以及

测定头支承机构，其使上述测定头在水平方向上移动至上述充气轮胎的内周面，并以上下180°可变的方式支承上述测定头。

在技术方案5所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案6所记载的发明的特征在于，

上述测定头具备：

辊，其用于沿上述充气轮胎的内周面旋转行驶；以及

涡流传感器，其内置于上述辊，

上述涡流传感器以前端朝向固定方向的方式独立于上述辊的旋转行驶而被固定，

上述轮胎内表面形状测定装置构成为：在上述轮胎内表面形状的测定时，以上述涡流传感器的前端与上述充气轮胎的内周面对置的状态，使上述辊沿上述充气轮胎的内周面行驶，由此通过上述涡流传感器进行上述充气轮胎的内表面形状的测定。

在技术方案6所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案7所记载的发明的特征在于，

上述测定头具备支承上述辊的旋转轴，

上述涡流传感器安装于上述辊的旋转轴，上述涡流传感器以与上述辊的旋转行驶独立的方式被固定。

在技术方案6或7所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案8所记载的发明的特征在于，

上述测定头在上述辊的内部的宽度方向的中央部设置有朝向上述辊的外表面凹陷的槽，

上述涡流传感器收纳于上述槽，内置于上述辊。

在技术方案6～8中任一技术方案所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案9所记载的发明的特征在于，

上述辊为非金属制。

在技术方案9所记载的轮胎内表面形状测定装置的基础上，技术方案10所记载的发明的特征在于，

上述辊为聚缩醛树脂制、聚碳酸酯树脂制、聚乙烯树脂制中的任一种。

在技术方案1～10中任一技术方案所记载的轮胎内表面形状测定装置，技术方案11所记载的发明的特征在于，

上述轮胎内表面形状测定装置是测定卡车巴士用轮胎的内表面形状的装置。

技术方案12所记载的发明是一种轮胎内表面形状测定方法，其使用技术方案1～11中任一技术方案所记载的轮胎内表面形状测定装置对以横置状态输送来的具有钢帘线的充气轮胎的内表面形状进行测定，

所述轮胎内表面形状测定方法的特征在于，具备：

轮胎固定工序，将输送来的上述充气轮胎固定并载置于测定台的规定位置；

轮胎定心工序，通过使用等角度配置的3根以上的棒型辊从外周侧向内周侧按压载置好的上述充气轮胎来进行定心；以及

轮胎内表面形状测定工序，一边使定心好的上述充气轮胎旋转，一边测定上述充气轮胎的内表面形状，

在上述轮胎内表面形状测定工序中，使用涡流传感器作为轮胎内表面检测传感器，将上述轮胎内表面检测传感器插入上述充气轮胎的内腔部并按压于轮胎表面，一边变更相对于上述充气轮胎的内周面的上下角度，一边对从上述充气轮胎的内表面至上述钢帘线为止的距离进行测定，由此测定轮胎内表面形状。

在技术方案12所记载的轮胎内表面形状测定方法的基础上，技术方案13所记载的发明的特征在于，

在上述轮胎定心工序中，借助从上述测定台的下方上升的自由滚珠轴承对载置好的上述充气轮胎进行支撑，从而对上述充气轮胎进行保持。

在技术方案12或13所记载的轮胎内表面形状测定方法的基础上，技术方案14所记载的发明的特征在于，

在上述轮胎内表面形状测定工序中，使用配置于上述测定台的输送辊使上述充气轮胎旋转。

在技术方案12～14中任一技术方案所记载的轮胎内表面形状测定方法的基础上，技术方案15所记载的发明的特征在于，

在上述轮胎内表面形状测定工序中，在轮胎内表面形状的测定时，使在定心好的上述轮胎的中心位置配置于上述测定台的下方的上述轮胎内表面检测传感器上升至上述测定台的上方。

在技术方案12～15中任一技术方案所记载的轮胎内表面形状测定方法的基础上，技术方案16所记载的发明的特征在于，

上述轮胎内表面形状测定工序中使用测定头支承机构，该测定头支承机构使安装于上述轮胎内表面检测传感器的前端部分的测定头在水平方向上移动至上述充气轮胎的内周面，并以上下180°可变的方式支承上述测定头。

在技术方案12～16中任一技术方案所记载的轮胎内表面形状测定方法，技术方案17所记载的发明的特征在于，

上述充气轮胎为卡车巴士用轮胎。

根据本发明，能够提供一项可对涉及多个方面的尺寸的充气轮胎的内表面高精度地进行自动测定的轮胎内表面形状测定技术。

附图说明

图1A是本发明的一个实施方式所涉及的轮胎内表面形状测定装置的侧视图。

图1B是本发明的一个实施方式所涉及的轮胎内表面形状测定装置的主视图。

图1C是本发明的一个实施方式所涉及的轮胎内表面形状测定装置的测定台的俯视图。

图1D是本发明的一个实施方式所涉及的轮胎内表面形状测定装置的定心机构的俯视图。

图2A是轮胎支撑机构的俯视图。

图2B是轮胎支撑机构的主视图。

图2C是轮胎支撑机构的侧视图。

图3是表示轮胎内表面形状测定单元的结构的主视图。

图4中的(1)是本发明的一个实施方式所涉及的轮胎内表面形状测定装置的测定头的侧视图。图4中的(2)是本发明的一个实施方式所涉及的轮胎内表面形状测定装置的测定头的主视图。

图5中的(1)是扩径状态的定心机构的俯视图。图5中的(2)是扩径状态的定心机构的A-A向视图。

图6中的(1)是缩径状态的定心机构的俯视图。图6中的(2)是缩径状态的定心机构的A-A向视图。

图7是对轮胎内表面形状测定头的位置调整进行说明的示意图。

图8是表示轮胎内表面形状测定方法的示意图。

附图标记说明：

1…轮胎内表面形状测定装置；2…测定台；3…轮胎定心单元；3a…定心机构；3b…轮胎支撑机构；4…轮胎内表面形状测定单元；21…输送辊；22…马达；31…臂；31a…前端端部；31b…后端端部；32、33…框架；34…棒型辊；35…扩缩径驱动装置；36…外壳；37…自由滚珠轴承；38…升降装置；39…支承杆；41…升降部件；42…水平杆；43…测定头；43a…涡流传感器；43b…辊；43c…圆盘状旋转部；43d…旋转轴；43e…支承部件；44…测定头支承臂；45…配线；46…测定部；C…测定中心；CP…胎体帘布层；IL…内衬层；SC…钢帘线；T…轮胎

具体实施方式

[1]本发明的概要

本发明所涉及的轮胎内表面形状测定装置是对以横置状态输送来的具有钢帘线的充气轮胎的内表面形状进行测定的装置，其构成为：在将通过带式输送器等输送单元输送来的轮胎载置于测定台，并通过轮胎定心单元将轮胎定心于该装置的中心之后，将轮胎内表面检测传感器(涡流传感器)插入轮胎的内腔部，在变更上下角度的同时重复进行如下动作，即：一边使轮胎旋转，一边对至钢帘线为止的距离进行测定，由此自动地测定轮胎内表面形状。

而且，本发明所涉及的轮胎内表面形状测定装置构成为：通过使用等角度配置的3根以上的棒型辊从外周侧向内周侧进行按压来进行定心，因而任何尺寸的轮胎，均能够可靠地定心，从而能够高精度地测定轮胎的内表面形状。

[2]本发明的实施方式

以下，根据本发明的实施方式，参照附图对本发明具体地进行说明。

A.轮胎内表面形状测定装置

1.装置的基本结构

图1A是轮胎内表面形状测定装置的侧视图，图1B是主视图。在附图中，1为轮胎内表面形状测定装置，2为测定台，3a为定心机构，3b为轮胎支撑机构，4为轮胎内表面形状测定单元。图1A的空心粗箭头表示轮胎的输送方向。在测定台2的上表面设置有输送辊21，在测定台2的下方设置有轮胎支撑机构3b。另外，在测定台2的上方设置有定心机构3a。

定心机构3a由如下部分构成，即：安装于顶棚的框架32、33；从上述框架32、33等角度配置且垂下的3根以上(在附图中为4根)棒型辊34；以及设置于框架32、33的上部的扩缩径驱动装置35。轮胎内表面形状测定单元4以在测定台2的中央部下方能够进行升降移动以及水平移动的状态设置。此外，它们被省略了图示的控制单元控制来进行工作。以下，对轮胎内表面形状测定装置的各个结构进行详述。

2.测定台

图1C是本实施方式所涉及的轮胎内表面形状测定装置的测定台的俯视图。如图1C所示，测定台2利用多根输送辊21构成水平的载置面，该多根输送辊21在水平且相对于箭头所示的轮胎输送方向垂直的方向上，以隔开规定间隙的方式并列设置。而且，载置面的宽度方向以及长度方向的中央与测定已定心过的轮胎时的中心(测定中心)C一致。

载置面被宽度方向的中央以及长度方向的中央划分，在各个中央设置有不存在输送辊21的空间。此外，该空间像后述那样被用作使轮胎内表面形状测定单元4的测定头升降时的通路。

另外，测定台2构成为在长度方向的空间中，载置面在宽度方向上被划分为两部分，能够使配置于两侧的两组输送辊21相互向相反方向旋转。该结构在轮胎内表面形状测定时作为轮胎旋转机构而发挥功能。具体而言，在测定轮胎内表面形状时，进行定心后，接下来，使两组输送辊21相互向相反方向旋转，由此轮胎以测定中心C为中心在测定台上旋转。此外，上述轮胎旋转机构由图1A的马达22驱动。轮胎旋转机构也能够使用输送带来代替输送辊21。

另外，在测定台2的长度方向的中央部的间隙的两侧下方设置有沿宽度方向延伸的轮胎支撑机构3b。轮胎支撑机构3b作为构成后述的轮胎定心单元3的一个部件而发挥功能。

3.轮胎定心单元

轮胎定心单元3由定心机构3a和轮胎支撑机构3b构成。定心机构3a与轮胎支撑机构3b配合工作，由此能够使载置的轮胎迅速定心。

(1)定心机构

图1D是本实施方式所涉及的轮胎内表面形状测定装置的定心机构的俯视图。如上所述，定心机构3a设置于测定台2的上方，并安装于外壳36的顶棚(参照图1A、图1B)。如图1D所示，该定心机构3a具备在水平方向上延伸为十字形的框架32。此时，十字的中心位于测定中心C的正上方，十字的各前端相对于轮胎的输送方向以45°的角度延伸。而且，在十字的各前端分别安装有一根、共计四根棒型辊34，棒型辊34能够沿各前端滑动，且能够旋转。各个棒型辊34从框架32向下垂下。

另外，在框架32的下侧水平地安装有小尺寸的十字形的框架33。框架33的十字的中心位于测定中心C的正上方，该框架33被沿测定中心C铅垂地设置的旋转轴支承。

在框架33的下侧设置有相同形状、相同尺寸的四条臂31，各条臂31的一侧的端部(前端端部)31a以能够沿设置于框架32的十字的各前端的长孔滑动的方式与四根棒型辊34各自的根部连结，另一侧的端部(后端端部)31b与框架33的十字的前端连结并被固定。四个前端端部31a与后端端部31b分别等间隔地位于以测定中心C为中心的圆的圆周上。

在外壳36的上侧安装有扩缩径驱动装置35，扩缩径驱动装置35与上述旋转轴连结，构成为使框架33以上述旋转轴为中心旋转规定角度。伴随着该旋转，连结有臂31的前端端部31a的棒型辊34沿着框架32同步滑动，以测定中心C为中心向内外侧扩缩。此时，由四根棒型辊34形成的圆的直径通过调整框架33的旋转角度的大小而被调整。在棒型辊34缩径时，将轮胎从外周侧向内径侧按压，在四根棒型辊34全部与轮胎的外周面接触的时刻，轮胎被配置为以测定中心C为中心，由此定心完毕。

如上所述，本实施方式的定心机构3a构成为通过使等角度配置的四根棒型辊34缩径来从外周侧向内周侧按压轮胎而进行定心，因而任何尺寸的轮胎，均能够可靠地进行定心。

(2)轮胎支撑机构

轮胎支撑机构3b是为了从下方保持被定心的轮胎而设置的，如图1C所示，被分割为四个测定台2的载置面的各个区域具备自由滚珠轴承，该自由滚珠轴承是与输送辊21平行设置的大量滚珠轴承直线状地配置为一列而构成的。

图2是表示轮胎支撑机构3b的结构的图，图2A、2B、2C分别为俯视图、主视图以及侧视图。在附图中，37为自由滚珠轴承，38为升降装置，39为支承杆。自由滚珠轴承37被支承杆39水平支承，通过升降装置38进行升降。非运转时收纳于测定台2的载置面的下侧，运转时四个自由滚珠轴承37通过输送辊21的间隙同步上升至载置面之上，将轮胎支承为能够沿水平方向的所有方向移动且能够旋转。

如上所述，轮胎支撑机构3b通过上升后的自由滚珠轴承来支撑轮胎，由此将轮胎支承为在水平方向的所有方向上能够移动且能够旋转，因而轮胎的定心进一步顺利地进行。

4.轮胎内表面形状测定单元

本实施方式的轮胎内表面形状测定单元构成为在将轮胎内表面检测传感器插入轮胎的内腔部并使其沿着轮胎的内周面之后，一边变更上下角度，一边重复进行如下动作，即：使轮胎旋转并对从轮胎的内表面至钢帘线为止的距离进行测定，由此测定轮胎内表面形状。

图3是表示轮胎内表面形状测定单元的结构的主视图。轮胎内表面形状测定单元4设置于测定台2的载置面的下方。这样，通过将轮胎内表面形状测定单元4设置于载置面的下方，能够不与定心机构3a相互干涉地将轮胎内表面形状测定单元4设置于测定中心C。

如图3所示，轮胎内表面形状测定单元4具备测定头43和测定头支承机构。测定头支承机构具备在上端部分安装有测定头43的升降部件41、水平杆42以及支承测定头的测定头支承臂44。

水平杆42设置于在测定台2的长度方向的中央沿宽度方向设置的空间的正下方。升降部件41被水平杆42支承为能够借助水平移动机构沿水平杆42移动且能够借助升降机构升降。测定时，升降部件41上升，测定头43通过上述空间而上升至测定所需的高度，测定结束后下降，在载置面的下方待机。此外，水平移动机构例如使用线性促动器，升降机构例如使用气缸等公知机构。

另外，测定头支承臂44在水平杆42的正上方，即上述空间的正下方，以与上述空间平行的朝向安装于升降部件41的上端部分。测定头支承臂44能够通过伸缩机构进行伸缩，在前端部分安装有测定头43。此外，伸缩机构使用气缸等公知机构。在前端部分设置有摆头机构，测定头43能够在向上与向下之间大致遍及180°地自由改变角度。此外，摆头机构使用旋转促动器等公知机构。

如上所述，本实施方式的轮胎内表面形状测定单元具备水平移动机构以及升降机构、伸缩机构以及摆头机构，因而能够应对各种尺寸的轮胎，测定内表面形状。

图4是表示测定头43的结构的图，图4中的(1)、(2)分别是侧视图以及主视图。如图4所示，本实施方式的测定头43具备辊43b与涡流传感器43a，涡流传感器43a内置于辊43b。具体而言，辊43b例如由一对圆盘状旋转部43c构成，在一对圆盘状旋转部43c之间内置配置有涡流传感器43a。

涡流传感器43a以前端朝向一定方向的方式独立于辊43b的旋转行驶而被固定。而且，在测定头43中，在辊43b的内部设置旋转轴43d。旋转轴43d自身不旋转，而将圆盘状旋转部43c支承为能够旋转。另一方面，涡流传感器43a被安装于旋转轴43d的中央的支承部件43e支承，使其在以旋转轴为支点并朝向一定的方向，例如朝向测定头43的前端侧的状态下朝向固定。此外，圆盘状旋转部43c例如经由使用陶瓷制等的由不阻碍测定的材料制成的滚珠轴承的轴承等以能够旋转的方式支承于旋转轴43d。另外，45为配线，46为测定部。

这样，通过使辊43b为一个来将测定头43与轮胎内表面的接触位置限定在一个位置，且通过将辊43b的外周面形成为中央部凸出的曲面，能够使测定头相对于轮胎内表面的曲面在最小限度的接触面积下进行扫描。另外，涡流传感器43a的朝向固定。因此，将测定中的涡流传感器43a与轮胎内表面的距离的变动抑制到最小限度，其结果是，能够高精度地测定轮胎内表面。另外，辊43b的外周面的形状是适于曲面上的旋转行驶的形状，因而能够在旋转的轮胎的内表面上顺畅地自动行驶而不伴有振动。

另外，优选涡流传感器43a固定为前端与轮胎面对置，为此，优选涡流传感器43a能够以可根据需要调整朝向的方式安装于旋转轴43d。

此外，也可以代替在一对圆盘状旋转部43c之间配置涡流传感器43a的图4所示的结构，而在具有宽度的一个辊的内部的中央部分以规定宽度形成朝向辊表面凹陷的槽，并在该槽配置涡流传感器。由此，能够在过电流传感器与钢帘线更为接近的状态下进行测定，因而能够使测定精度提高。

而且，在本实施方式中，作为辊，以防止从作为测定对象的钢帘线以外产生涡流而导致误检测的观点考虑，优选为非金属制，具体而言，优选为聚缩醛树脂制、聚碳酸酯树脂制、聚乙烯树脂制中的任一种。

另外，在本实施方式中，作为涡流传感器43a，只要能够基于因金属接近使内部前端部的传感器线圈产生的磁场而在金属表面产生的涡流根据至金属为止的距离不同而发生变化来对至金属为止的距离进行测定即可，能够使用一般的涡流传感器。

5.控制单元

在控制单元预先按照每个轮胎尺寸存储有内表面的高度方向的位置数据、距测定中心C的距离以及与水平面所成的角度等在内表面形状的测定中所需的各参数，选择与轮胎尺寸对应的各参数，控制轮胎内表面形状测定单元的动作。

具体而言，在测定对象的轮胎尺寸输入至控制单元的时刻，控制单元从存储的所有数据中找出符合尺寸的轮胎的数据，根据该数据使水平移动机构、升降机构以及摆头机构驱动，对测定头43的高度方向的位置、水平方向的位置以及与水平面所成的角度进行调整，以使得测定头43按压于轮胎内表面。

B.轮胎内表面形状测定方法

使用本实施方式的轮胎内表面形状测定装置的测定方法在搬入的轮胎的轮胎定心工序以及接下来的轮胎内表面形状测定工序这两道工序中进行。此外，在以下的说明中，对轮胎内表面形状测定装置安装于轮胎生产线的情况进行说明。以下针对各个工序进行详述。

1.轮胎定心工序

图5、图6是表示定心机构的动作的图，图5中的(1)是扩径状态的定心机构的俯视图，图5中的(2)是图5中的(1)的A-A向视图。另一方面，图6中的(1)是缩径状态的定心机构的俯视图，图6中的(2)是图6中的(1)的A-A向视图。最大直径与最小直径的大小分别考虑了各种各样的轮胎的外径的大小而设定为任一尺寸的轮胎均能够实现定心的大小。

在轮胎被搬入至测定台2之前，定心机构3a在测定台2的上方待机并扩径。图5所示的状态表示扩径为最大限度的状态。前端端部31a的可滑动范围根据上述最大直径与最小直径来设定，与此对应地决定后端端部31b的旋转可动范围。在图5中，各臂31的前端端部31a位于可滑动范围的最远离测定中心C的外端。另外，后端端部31b位于旋转可动范围最接近外端的位置。此时，相邻的棒型辊34的间隔大于轮胎的外径，搬入至测定台2的轮胎被搬入至与四根棒型辊34内接的圆的内侧。

轮胎被与测定台2的上游连接的输送机以横置状态搬入，并被搬入至与四根棒型辊34内接的圆的内侧。若传感器检测到轮胎的搬入则输送机停止，轮胎被固定并载置于测定台2上。然后，定心机构3a下降，四根棒型辊34位于轮胎的外侧。然后，扩缩径驱动装置35进行驱动，框架33旋转，各臂31的后端端部31b同步地远离上述外端。伴随于此，前端端部31a沿框架32朝向测定中心C同步移动，由四根棒型辊34形成的圆缩径。此时，棒型辊34从外侧向内径侧按压轮胎的外周面，使轮胎移动，从而使轮胎的径向的中心位于测定中心C的正上方。

在轮胎的径向的中心接近测定中心C的正上方时，具体而言，在来到轮胎的侧壁搭在四根自由滚珠轴承37的位置时，使升降装置38驱动，使自由滚珠轴承37上升至比测定台2的载置面更靠上的位置，利用四根自由滚珠轴承37支撑轮胎。此后，使四根棒型辊34垂下的圆进一步缓慢地缩径，对轮胎的位置进行微调。最终在与四根棒型辊34内接的圆的直径与轮胎的外径相等的时刻结束定心。由此，能够使轮胎的径向的中心高精度地位于测定中心C的正上方。

图6表示缩径至最小限度的状态，各臂31的前端端部31a位于可滑动范围的最接近中心C的内端。另外，后端端部31b位于旋转可动范围的最接近上述内端的位置。图5所示的最大直径与图6所示的最小直径的大小分别考虑了各种各样的轮胎的外径的大小而设定为任一尺寸的轮胎均能够实现定心的大小。

另外，伴随着定心机构的动作，在非运转时收纳于测定台2的载置面的下侧的轮胎支撑机构3b通过输送辊21的间隙，四个自由滚珠轴承37同步上升至载置面之上，将轮胎支撑为在水平方向的所有方向上能够移动且能够旋转。

2.轮胎内表面形状测定工序

若轮胎的定心结束，接下来则进行轮胎内表面形状测定工序。图7是对轮胎内表面形状测定头的位置调整进行说明的示意图。轮胎T被定心，并被棒型辊34支承为能够旋转。首先，作为轮胎旋转机构的测定台2上的一侧与另一侧的输送辊以反向旋转的方式开始旋转，轮胎T以规定速度旋转。测定头43与之并行地上升至规定的高度。

接下来，根据来自控制单元的指令，升降部件41的升降机构、水平移动机构工作，进行测定头43的高度方向的位置以及水平方向的位置的调整，进而测定头支承臂44的摆头机构工作，调整测定头43的朝向，使得测定头43的前端按压于轮胎的内表面。轮胎内表面形状测定例如通过按照上侧的侧壁部、上侧的胎肩部、胎面部、下侧的胎肩部、下侧的侧壁部的顺序上下变更测定头43的朝向(角度)来自动进行。

另外，在对像胎面部那样在高度方向上具有宽度的部分进行测定时，在测定头43的扫描中通过升降机构进行测定头43的高度的变更，在对像侧壁部那样在径向上具有宽度的部分进行测定时，通过测定头支承臂44的伸缩机构进行水平方向的位置的变更。另外，在对像侧壁部、胎肩部那样的曲面进行测定时，通过摆头机构进行测定头43的上下方向上的朝向的变更。

图8是表示轮胎内表面形状测定方法的示意图。在图8中，IL为内衬层，CP为胎体帘布层，SC为钢帘线。如图8所示，通过上述调整，能够一边以涡流传感器43a始终与内衬层IL对置的方式将测定头43按压于轮胎内表面，一边扫描轮胎内表面，由此测定轮胎内表面形状。因此，能够高精度地进行轮胎内表面形状测定。

若轮胎内表面形状测定结束，则输送辊21停止旋转，定心机构3a扩径并远离轮胎。另外，支撑机构3b也收纳于测定台的下部。测定结束后的轮胎通常向输送机的下游输送。另外，将通过轮胎内表面形状测定而得知为不合格的轮胎从生产线除去。

如上所述，对于本实施方式的轮胎内表面形状测定装置以及方法而言，该轮胎定心单元由多个棒型辊构成，通过从轮胎的外周侧向内周侧按压轮胎来进行定心，另外，轮胎内表面形状测定单元能够升降、水平移动，而且通过摆头机构能够上下旋转，因而能够应对轮胎外径、宽度、内表面形状不同的各种尺寸的轮胎的各种部位的测定。另外，对由输送机输送来的轮胎在保持横置状态不变的情况下自动进行测定，因而能够组入轮胎生产线的过程。测定时不附加将轮胎从横置设置为纵置并再次恢复为横置的作业以及设备等，非常高效。

以上，根据实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。在与本发明相同以及等价的范围内，能够对上述实施方式施加各种变更。

Claims (15)

1.一种轮胎内表面形状测定装置，其对以横置状态输送来的具有钢帘线的充气轮胎的内表面形状进行测定，

所述轮胎内表面形状测定装置的特征在于，具备：

轮胎固定单元，其将输送来的所述充气轮胎固定并载置于测定台的规定位置；

轮胎定心单元，其通过使用等角度配置的三根以上的棒型辊从外周侧向内周侧按压已载置的所述充气轮胎来进行定心；以及

轮胎内表面形状测定单元，其一边使已定心的所述充气轮胎旋转，一边对所述充气轮胎的内表面形状进行测定，

所述轮胎内表面形状测定单元构成为：使用涡流传感器作为轮胎内表面检测传感器，将所述轮胎内表面检测传感器插入所述充气轮胎的内腔部并按压于轮胎表面，一边变更相对于所述充气轮胎的内周面的上下角度，一边对从所述充气轮胎的内表面至所述钢帘线为止的距离进行测定，由此测定轮胎内表面形状，

所述轮胎定心单元设置于所述测定台的上方，

所述棒型辊分别等间隔地位于以在对已定心的所述充气轮胎进行测定时的测定中心(C)为中心的圆的圆周上，并以所述测定中心(C)为中心向内外侧扩缩，

已定心的所述充气轮胎以所述测定中心(C)为中心旋转，

所述轮胎内表面形状测定单元设置于所述测定台的载置面的下方，具备测定头和测定头支承机构，所述测定头具备所述轮胎内表面检测传感器，所述测定头支承机构对所述测定头进行支承，并配置于所述测定中心(C)，

所述轮胎内表面检测传感器构成为在测定轮胎内表面形状时上升至所述测定台的上方。

2.根据权利要求1所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述轮胎定心单元具有轮胎支撑机构，该轮胎支撑机构利用从所述测定台的下方上升的自由滚珠轴承对已载置的所述充气轮胎进行支撑，从而对所述充气轮胎进行保持。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述轮胎内表面形状测定单元具有轮胎旋转机构，该轮胎旋转机构使用配置于所述测定台的输送辊来使所述充气轮胎旋转。

4.根据权利要求1或2所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述测定头支承机构使所述测定头在水平方向上移动至所述充气轮胎的内周面，并以上下180°可变的方式支承所述测定头。

5.根据权利要求4所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述测定头具备：

辊，其用于沿所述充气轮胎的内周面旋转行驶；以及

涡流传感器，其内置于所述辊，

所述涡流传感器以前端朝向固定方向的方式独立于所述辊的旋转行驶而被固定，

所述轮胎内表面形状测定装置构成为：在测定所述轮胎内表面形状时，以所述涡流传感器的前端与所述充气轮胎的内周面对置的状态使所述辊沿所述充气轮胎的内周面行驶，由此利用所述涡流传感器进行所述充气轮胎的内表面形状的测定。

6.根据权利要求5所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述测定头具备支承所述辊的旋转轴，

所述涡流传感器安装于所述辊的旋转轴，所述涡流传感器以独立于所述辊的旋转行驶的方式被固定。

7.根据权利要求5或6所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述测定头在所述辊的内部的宽度方向的中央部设置有朝向所述辊的外表面凹陷的槽，

所述涡流传感器收纳于所述槽，从而内置于所述辊。

8.根据权利要求5或6所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述辊为非金属制。

9.根据权利要求8所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述辊为聚缩醛树脂制、聚碳酸酯树脂制、聚乙烯树脂制中的任一种。

10.根据权利要求1或2所述的轮胎内表面形状测定装置，其特征在于，

所述轮胎内表面形状测定装置是测定卡车巴士用轮胎的内表面形状的装置。

11.一种轮胎内表面形状测定方法，其使用权利要求1～10中任一项所述的轮胎内表面形状测定装置对以横置状态输送来的具有钢帘线的充气轮胎的内表面形状进行测定，

所述轮胎内表面形状测定方法的特征在于，具备：

轮胎固定工序，将输送来的所述充气轮胎固定并载置于测定台的规定的位置；

轮胎定心工序，通过使用等角度配置的三根以上的棒型辊从外周侧向内周侧按压已载置的所述充气轮胎来进行定心；以及

轮胎内表面形状测定工序，一边使已定心的所述充气轮胎旋转，一边测定所述充气轮胎的内表面形状，

在所述轮胎定心工序中，设置于所述测定台的上方的所述棒型辊分别等间隔地位于以在对已定心的所述充气轮胎进行测定时的测定中心(C)为中心的圆的圆周上，并以所述测定中心(C)为中心向内外侧扩缩，

在所述轮胎内表面形状测定工序中，已定心的所述充气轮胎以所述测定中心(C)为中心旋转，使用涡流传感器作为轮胎内表面检测传感器，在已定心的所述充气轮胎的测定中心(C)，将配置于所述测定台的下方的所述轮胎内表面检测传感器上升至所述测定台的上方，从而插入所述充气轮胎的内腔部并按压于轮胎表面，一边变更相对于所述充气轮胎的内周面的上下角度，一边对从所述充气轮胎的内表面至所述钢帘线为止的距离进行测定，由此测定轮胎内表面形状。

12.根据权利要求11所述的轮胎内表面形状测定方法，其特征在于，

在所述轮胎定心工序中，利用从所述测定台的下方上升的自由滚珠轴承对已载置的所述充气轮胎进行支撑，从而对所述充气轮胎进行保持。

13.根据权利要求11或12所述的轮胎内表面形状测定方法，其特征在于，

在所述轮胎内表面形状测定工序中，使用配置于所述测定台的输送辊使所述充气轮胎旋转。

14.根据权利要求11或12所述的轮胎内表面形状测定方法，其特征在于，

在所述轮胎内表面形状测定工序中使用测定头支承机构，该测定头支承机构使安装于所述轮胎内表面检测传感器的前端部分的测定头在水平方向上移动至所述充气轮胎的内周面，并以上下180°可变的方式支承所述测定头。

15.根据权利要求11或12所述的轮胎内表面形状测定方法，其特征在于，

所述充气轮胎为卡车巴士用轮胎。

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