JPWO2008062609A1 - タイヤの測定方法、同測定装置及びタイヤ成形装置 - Google Patents
タイヤの測定方法、同測定装置及びタイヤ成形装置Info
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Abstract
Description
つまり、この測定装置では、使用されているレーザ変位計から一定の距離以上の離れた部位の測定は不可能であり、かつレーザー変位計の反射の原理により端面の傾斜角度は±45゜以内でないと測定は不可能であるから、その測定装置をタイヤに沿ってトラバース方向に移動しても、タイヤ側面側を測定することはできない。
請求項2の発明は、請求項1に記載されたタイヤ測定方法において、タイヤ全表面に沿って測定を行うことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載されたタイヤ測定方法において、帯状ゴム部材の積層と同時に測定を行うことを特徴とする。
請求項4の発明は、帯状ゴムを成形支持体に巻回して積層して形成したタイヤ表面を測定する変位測定手段、該変位測定手段で測定した測定データをタイヤ成形支持体上の積層位置と測定装置の測定位置の差に応じて補正する手段とを有し、補正した前記測定データに基き積層位置でのタイヤの予測表面形状データを得ることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項4に記載されたタイヤ測定装置において、前記タイヤの予測表面形状データを、予め記憶した正規のタイヤ表面データと対比してその適否を判断する手段を有することを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項4又は5に記載されたタイヤ測定装置において、変位計がレーザ変位計であることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項4ないし6のいずれかに記載されたタイヤ測定装置を、帯状ゴム部材の積層装置に配置したことを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項7に記載されたタイヤ成形装置において、前記帯状ゴム部材の積層装置を、タイヤ成形支持体の主軸と平行な軸及びこれと直交する軸で規定される平面内で移動自在に支持するとともに前記平面内で回転自在に支持する支持手段を有することを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項7又は8に記載されたタイヤ成形装置において、前記変位測定装置は、タイヤ回転軸を含む第1の水平面から所定の距離離れた第2の水平面内に配置され、前記補正する手段は、前記変位測定装置の測定データを前記第1および第2の水平面間の距離に応じて補正し、タイヤ表面形状の予測データを得ることを特徴とする。
測定装置を貼付装置と共に平面運動と当該平面内の回転運動(姿勢変更)つまり3軸運動を可能にしたから、前記3軸運動を利用して、測定装置の位置及び姿勢を変更してタイヤの全表面の測定を行う。また、帯状ゴム部材を成形ドラムに積層状に貼り付けながら同時にその貼り付け形状を測定することができ、しかも、測定装置と貼付装置との位置ずれに基づく測定誤差を補正して、帯状ゴム部材の貼付位置におけるタイヤのプロファイルに対応するデータを得て、例えば、そのデータと予め記憶したデータとを比較することで、タイヤのプロファイルの適否を判断する。
図1は、本発明の生タイヤのプロファイルを測定するためのセンサを備えたタイヤ成形装置の1実施形態を概略的に示す斜視図である。
タイヤ成形装置1は、成形用支持体の1実施形態である円筒体から成る成形ドラム2に帯状ゴム部材Mを螺旋状に巻回して積層する積層装置の1実施形態である貼付ローラ3を備えている。この貼付ローラ3は帯状ゴム部材押出用のノズルを備えた従来の帯状ゴム部材押出機(図示せず)と一体に構成されている。
従って、貼付ローラ3は、前記第1及び第2の移動台5,7により成形ドラム2の主軸方向(X軸方法)及び同ドラム2に接離する方向(Y軸方向)に移動自在であると共に、X軸、Y軸と直交する旋回軸(Z軸)、従ってその支持杆9を中心に旋回自在である。
つまり、P1は、タイヤTをその中心d1を通る平面内で水平に輪切りしたときの断面つまり最大直径断面を、また、P2はレーザ変位計10により測定する部位を含む断面を示す。
図4は、図1の貼付ローラ3とレーザ変位計10及びタイヤTの一部を拡大した縦断面図である。
(1)高さHに対する補正
図4に示すように、貼付ローラ3がタイヤに接触する位置、つまりタイヤの外周の半径をR、レーザ変位計10と貼付ローラ3との上下の高さの差をHとし、かつ、レーザ変位計10の測定平面で切断した水平方向のタイヤ寸法つまり、タイヤ外周の測定点から同タイヤの外周の中心を通るZ軸に引いた垂線の長さをAとすると、R2=A2+H2の関係が成り立つ。
R/A=R/(R2−H2)1/2倍する。
図5は,X−Y平面内におけるレーザ変位計10とタイヤTとの位置関係を示す平面図である。
図5に示すように、X−Y平面で貼付ローラ3、従ってレーザ変位計10の移動座標を(X1,Y1)とし、回転軸(Z軸)の周りの傾きをθとしたとき、レーザ光が実際に照射されるタイヤ表面の位置での座標を(X2,Y2)とすると、X2=X1−l・sinθ、Y2=Y1−l・cosθとなる。
その際、貼付ローラ3、従ってレーザ変位計10の移動座標(X1、Y1、θ)からタイヤ表面の測定位置座標即ち、前記座標(X2,Y2)を算出する。
このようにレーザ変位計10自体の位置補正を行うことで、前記座標(X2,Y2)のところの切断面P2におけるタイヤ寸法Aを計算し、前記タイヤ外周の半径Rと貼付ローラ3とレーザ変位計10との高さの差Hから求めた前記拡大率R/A(R/(R2−H2)1/2)で測定データを拡大する。
以上のように、レーザ変位計10の位置による補正と測定データの高さの差Hに伴う補正を行う。
制御装置20は、演算処理等を行うCPU22と、演算プログラムやレーザ変位計10等の動作制御用プログラム等を格納したROMや、一時的なデータ等の蓄積を行うRAM等からなる記憶手段24を備えたマイクロコンピュータ、及び必要に応じてデータや、測定の結果得られた生タイヤのプロファイル等を表示する表示手段26、レーザ変位計10の出力を増幅するアンプ30を介して測定データを取り込むため、或いは外部機器との通信を行うためのインターフェース部28等を備える。
制御装置20は、レーザ変位計10で得られたデータに基づき生タイヤのプロファイルを算出すると共に、例えば、レーザ変位計10の位置座標に基づく生タイヤの測定位置座標補正や、前記貼付ローラ3とレーザ変位計10との高さの差Hに基づく補正を行い、その形成の良否を例えば、予め記憶した基準パターンとの対比から良否判断をするなどの処理を行う。
図7Aは、反射型レーザ変位計(距離計)10により測定されたデータに基づく積層されたタイヤTのプロファイルを示し、矢印Yは前記レーザ変位計10の移動軌跡を示す。即ち、レーザ変位計10は、図中左側から右側に向かってそのレーザ照射面が常にタイヤの表面に対して直角を向くように反時計方向に回転制御されつつ、タイヤTの周りを移動することを示している。
つまり、図1に示す移動台5、7及び旋回台8の駆動によりタイヤ成形ドラム2上のタイヤの左側面から表面へ、更に表面から右側面へと順に測定する。
図7Fは、前記X軸、Y軸方向の値と、レーザ出力データとから得られたレーザからの出力データに基づき合成したタイヤのプロファイルを示す。
本実施形態では、更に前記レーザ変位計10自体の位置補正及び取付高さHについての補正つまりY座標における測定データの補正を行う。図7Gは、その補正後のタイヤのプロファイルを示す。このプロファイルは、成形ドラム2上のタイヤをその中心と同じ高さのところで切った水平断面において得られる生タイヤの予測プロファイルを表す。
また、それに加えて、センサであるレーザ変位計10の移動は、X−Y平面だけではなく、その平面内において自由に旋回できる、つまり、レーザ変位計10は平面内の移動と姿勢変更が自由にできるから、タイヤ側面を含むその全表面の測定が可能である。
なお、以上の実施形態では、帯状材料を成形ドラムに貼り付ける場合を例に採って説明したが、剛性コアに貼り付けてもよい。また、タイヤの形状を測定するためのセンサとしてレーザ変位計を用いているが、センサはこれに限らず、それ以外の、例えば、静電容量の変化を感知するセンサ、音波を用いるセンサ等周知の種々の距離センサを用いることができる。
Claims (9)
- 成形用支持体上に帯状ゴム部材を積層して形成されたタイヤ表面を測定する工程と、
得られた測定データを成形用支持体上の積層位置と測定位置の差に基き補正する工程とを有し、
補正した測定データより積層位置での予測タイヤ表面データを得ることを特徴とするタイヤ測定方法。 - 請求項1に記載されたタイヤ測定方法において、
タイヤ全表面に沿って測定を行うことを特徴とするタイヤ測定方法。 - 請求項2に記載されたタイヤ測定方法において、帯状ゴム部材の積層と同時に測定を行うことを特徴とするタイヤ測定方法。
- 帯状ゴムを成形支持体に巻回して積層して形成したタイヤ表面を測定する変位測定手段と、
該変位測定手段で測定した測定データをタイヤ成形支持体上の積層位置と測定装置の測定位置の差に応じて補正する手段とを有し、
補正した前記測定データに基き積層位置でのタイヤの予測表面形状データを得ることを特徴とするタイヤ測定装置。 - 請求項4に記載されたタイヤ測定装置において、
前記タイヤの予測表面形状データを、予め記憶した正規のタイヤ表面データと対比してその適否を判断する手段を有することを特徴とするタイヤ測定装置。 - 請求項4又は5に記載されたタイヤ測定装置において、
変位計がレーザ変位計であることを特徴とするタイヤ測定装置。 - 請求項4ないし6のいずれかに記載されたタイヤ測定装置を、帯状ゴム部材の積層装置に配置したことを特徴とするタイヤ成形装置。
- 請求項7に記載されたタイヤ成形装置において、
前記帯状ゴム部材の積層装置を、タイヤ成形支持体の主軸と平行な軸及びこれと直交する軸で規定される平面内で移動自在に支持するとともに前記平面内で回転自在に支持する支持手段を有することを特徴とするタイヤ成形装置。 - 請求項7又は8に記載されたタイヤ成形装置において、
前記変位測定装置は、タイヤ回転軸を含む第1の水平面から所定の距離離れた第2の水平面内に配置され、前記補正する手段は、前記変位測定装置の測定データを前記第1および第2の水平面間の距離に応じて補正し、タイヤ表面形状の予測データを得ることを特徴とするタイヤ成形装置。
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