1251072 15223pif.doc 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種輪胎成形用模具的周面測定裝置 及其周面測定方法。 【先前技術】 為了製作出均勻性良好的輪胎，作為輪胎加硫用模 具，一般是採用分割模具(Split mold)。分割模具具備有上 下側模具(side mold)與以形成徑方向分割面的方式分割而 成的多片模具(segment mold)。 而且’成形的輪胎的徑向偏轉(radial runout，RR〇)與 多片模具的胎冠(crown)内面(胎面片段(treaci segment)的内 面）的正圓度偏向(偏心率)及凹凸量具有很高的關連性，對 於模具的RRO之充分的考量是不可或缺的。 於是，在過去通常是將這些胎面片段設置成與加硫機 女裝狀怨的相同狀態的環狀而保持在有底圓筒形狀之保持 架中，從内周側以傳感器連續的測定36〇度的内周面 如請參照專利文獻1) 而且，為了達到接近加硫成形狀態之加壓狀態，從上 下加壓分割模具(胎面片段），從其内周側以傳感器連續 測定⑽度的内周面。（例如請參照專利文獻2)、 專利文獻1 ·曰本專利特開2002-257537 專利文獻2 ·日本專利特開2〇〇3·266445 【發明内容】 月口面片段整體(36〇度)的正圓度偏向等的測定能夠採 1251072 15223pif.doc 面ff成;f ’以針盤指㈣(—ga議鱗 於習知的裂置測疋益處理測定出來的資料。但是’對 組合面之側面/外2 =段因為在製作中途(因為作為 時，=法咐it未加工完成）無法並排成一周 model)，在必造工程中’關於鑄模或母模(master 況下段單位的形狀、尺寸進行測定的情 iut的裝置並無法對應此制情況。 多個片輪料形用模具關面測定裝置是在測定由 具備有載置多個上述片段之中的其中一個的 二著圓弧h於5亥基板上之該片段之圓弧面成對面狀，且 ^0 =向啦該圓弧面的形狀的非接觸式計測器、對 ^弧面的^由該非接觸式計測器所取得的各片段之每個 収料恤合成上述輪胎成形賴具的—周分的 周面 >、料的運算裝置。 _在上述基板上設置有兩台線性標尺⑴職scale)，此線 性私尺具備有能夠體絲準·放射向自㈣動之接 在 =:該翻H接騎魅的上㈣段，藉由調整從該錯 直基準線至該片段之距離來進行該片段的對準。而且 。亥基板上也附設有調整水平度的水平調整器。 ^本發明之輪胎成形用模具的周面測定方法是在測定由 夕個片段構成環狀而使輪胎成形所使用的模具周面形狀的 測定方法巾’射個上糾段的各烟定則段每一個該 1251072 15223pif.doc 片&的圓弧面形狀、對全部的 個圓弧面的測定資料於運算^且==段之每 模具的一周分的周面資料。 、，、σ成上述輻胎成形用 用本發明的話’對於 狀之未完成(為半成品狀態)片段，也可㈣不二吊的核 藉由將片段之每個測定資料 丁υ疋，而且 一周(環狀歸析。而且响夠進行整體 模具的多片模具，也可以、^ 只適用於成形用 製品。 k用於鑄模或母模等模具成形用 全周成^態的片段進行測定’由於可以分析出 而可以構成具有;==:行修正.調整’ 能更為___之^輪胎 能夠得到性 定資料而ΐ每個片段測定結束後，也可以自動的收集測 二錄作的省力化。此外，由於不會產生 發明偏差:因此可得到正確且可靠的結果。本 曰iilm、、、又凡成狀怨進行360度測量之情況相比較，可 亍^木八準確度向的結果，且易於進行比較檢討。 本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 明如下下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式 ，作詳細說 【實施方式】 測+ Ξ 1與圖2所繪示為本發明之輪胎成形用模具的周面 疋衣置之一貫施例的部分剖面側面圖與平面圖。此測定 1251072 15223pif.doc 於測定由多個片段S構成環狀而使輪胎成形所使 用的柄具周面⑽度-周)形狀(特性)的測定装置。 了對本發明巾，上制於輪胎成形之模具包括為 射之_製輪料行純成形之加 面片段)及為了製造加韻具所使狀禱模或母 拉寺之—雜難(模具絲㈣品）。而且，這些模呈 是作為組合面的側面及背;留; 呈曰在圖1㈣2說明的測找置中，用於輪胎成形的模 具為例’由多數個胎面片段(片段S)構成-個 =的核具。接著’說明用以測定此模具之内周面形狀的 板广載置多個片段S之中的其中-個的基 沿菩鬥J· 、； 土板1上之片段S的圓弧面成對面狀，且 取;^方向叙圓弧面4的形狀的非接觸式計測器2、 非接觸式計測器2的各片段s之每個圓弧面4 、疋貝料，並進行組合處理的運算裝置3。 模罝= 也可以適用於將為了用於輪胎成形之_ S:脸1成八有徑方向分割面的多個片段s的模具。片段 段疋兴的杈具於圓周方向分割成多個而得到多數個片 因此個片段s構成—個環狀的模具。 点hi又甶千面看來為圓弧形狀的塊狀體，其内周形 成有形成輪胎之胎_圓弧面4。 基板1係為載置這些片段S之中的其中-個的構件， 12510¾ 3pif.doc ，板1具備有上表面成為片段s之載置面的載置板8以及 從下面側支撐載置板8的底板構件9。載置板8的的載置 面經過機械加工而成為平滑平面。而且，基板1透過多台 水平調整^ 7而略水平的設置於地板(作業台）10上。 由平面看來，載置板8成略等腰梯形，以平行一對之 底邊中的短邊側作為紐直基準線C側’載置板8固定在一 部份的底板構件9上。而且，在載置板8的兩腰邊的附近 設置有夾著载置板8(载置板8的兩财)的兩台線性標尺 6、6，且兩台線性標尺6、6各自配置成平行於以錯直^ 、=中心之假設放射線。紐，線性標尺6具有的接ΐ片 & S之接觸4 5可沿著假設放射線移動。 標尺6、6可成為片段S的對準裝置。而且，在生 線C是以直立設置於基板1(底板構件9)上的方式 因此’在載置板8上，半徑(曲率半徑)小 載=在以錯直基準線C為中㈣靠近短邊處(實線所示的 片段S);半徑(曲率半徑)大的片段s是载置在以如其準 線c為中心的靠近長邊處(虛線所示的片段s)。〇 土準 接著’說明設置於基板i上之對準裂置 設置有兩台線性標尺6，此線性標尺6 1亡 基旱線C减射方向自由移動之接觸器5 所載置的片段S，藉由調整從錯直基準線，5接觸 離來進行片段s的對準(集中），㈣成對準^段s之距 線性標尺6例如是測定直線位移的脈衝料器(puise 1251072 15223pif.doc e_der) ’如圖2與圖3的剖面 來），其|右 丨^田回么的乂两唬看 19及在基ΐ^ΐΓΓ生紀錄的等間隔刻度線的基準尺 一 尺19上相對移動的檢測頭20。而且ϋ入、、曰, 安f有從平面看來賴形的_ ϋ 5，接觸器 而且’線性標尺6具備有直線引導檢測頭如 6的Ζπ在—對的線性標尺6、6中，以兩線性標尺6、 6的值相同、且形成片段s之設計半徑 末接山觸/段8内周面側的圓弧方向的—i端邊緣 ί二f、一末^邊緣部以進行對準。於是，從平面看來為圓 片& S成為以錯直基準線C為中^的對準狀態。 敕」j ’說明基板1附加設置之水平調整H 7，水平調 ς^疋為了調整水平度的裝置，如圖i與圖2所示，並 ^為從基板i下面往下方突出設置的腳構件，在基板i的 =少四個㈣設置有腳構件。而^，在圖2中，基板丄從 “面看來為六角形’因此在六個肖分別設置有腳構件。 山腳構件具有雄螺桿22，下端安裝有圓盤狀的座板，上 端螺裝於基板1上。㈣螺桿22對基板丨㈣進退來調整 各腳構件的長度’ _整似的片段s絲板i的載置面 的水平度。 非接觸式计測為2例如可以是雷射位移計，其被設置 成面對基板1上載置的一個片段s之圓弧面4(内周圓弧 面）。具體而言，如圖1所示，在基板丨的底板構件9上， 直立設置以鉛直基準線C為中心的鉛直軸u，在鉛直基準 11 1251072 15223pif.doc 上朝向正交方向設置從外嵌練餘u 輪殺(b㈣構件12延伸出來的臂構件13， 6 ® 3 前端部連結非接觸式計測器2，且非 牛二 測部與圓弧面4成相對面狀。 卞、Jm 2的私 於是，此非接觸式計測器2沿著以錯直 心的圓弧軌道，繞著鉛直基準線e +、、策為中 直基準線C為擺動中心。K自由的擺動。亦即’船
在使肖雷射位料(雷射姆傳感㈤料非接 測^時，其與針盤指示糾比，可以提昇 口、 勞力’由於難以受到小的變形或表面粗心== 須取付大制資料’因此會有所謂工作上
勞力增大的問題。 M
置而可以測定出任-個檢測。編碼器15能夠狀間距檢 測，在多個的測定點自動的拾取資料。 而且’編碼器15(的輸入軸)與錯直轴u是以不對編碼 器15施加不需要的負荷之方式’透過伸縮式連結器 而且，在圖1中，上述錯直軸U可自由旋轉的由直: 設置於基板1之底板構件9上之錯直引導枉14所支樓 接觸式计測1§ 2與热直轴11成為_體 C自由擺動。此外，在_„_(下==·； 15(旋轉編碼為），將因非接觸式計測器2之擺動 式計測器2的相位角作為數位信號傳送至運笞枣置3。_ 即，非接觸式計測器2對應片段S的圓的任—_ 12 1251072 15223pif.doc (bellows coupling)16 連結在一起。 非接觸式計測器2沿著鉛直軸11而自由的變更安裝高 度位置，且藉由沿著圓弧方向擺動而可以測定出片段S之 圓弧面4之高度方向任意位置的形狀。而且，臂構件13 之錯直基準線在正交方向之長度也可以自由的調整，而可 以對應(半徑大小不同的）片段而將其載置於載置板8的各 個位置。 於是’片段S以對準裝置進行對準而被載置於以鉛直 基準線C為中心的設定位置，如圖2的箭號所示，非接觸 式計測器2以鉛直基準線c為中心而擺動，沿著圓弧方向 從一末端邊緣往另一末端邊緣而測定出片段s的圓弧面4 形狀。 …將由非接觸式計測器2所檢測出來之圓弧面4形狀、 (從錯直基準線C)關弧面4的轉作為數位信號傳送至 置3，且同時非接觸式計測器2之圓弧方向的位置 二立亦t上述編碼器15作為數位信號傳送至運算裝置 之資應沿著81弧面4之81弧方向的各測定位置 、广攸、口直土準線c至圓弧面4的距離資 運算裝置3是根據所有的片段s 非 器術各片段s之每一個圓弧面4 :::式计： ^成得到輪胎成形用模具—周資 裝置。運算袭置3也可以是進行此種异處理 幕上並，輪出等之電腦裝置。t處理、-不於蝥 運算裳置3具備有記憶部17，記憶部記憶體部） 13 1251072 15223pif.doc 可保存來自非接觸式計測器2及 之圓弧面4的資料之記憶部17，且、‘ ^ 的對應各片段s 段S儲存所有片段S之測 异裝置3對應各個片 然後，在運算裝置 段s得到之測定資料對應實際片段鼻部18中，將由各片 成圓環狀之處理。 的配置，而進行排列 亦即，此測定裝置的測定 整器7)對準基板丨上之—個片段對钱置(及水平調 各個’以非接觸式計測器2沿^ ’對於多數個片段S的 每-個片段S之片段S的圓：面：非接觸的測定出 :片段S，將從每個片段 二:然後對應全部 中丨輪胎成形用模具一周分丨的：:算裝置3 此動作可以由圖4、圖5、圖6二面貝广 ^份的九個片段；〜S9)可成為-_狀$具分割成 S!〜S9-次—個的載置在 拓’將片段 ，對準，以非接觸式計測器2對每 準裝置 =的測定，並於運算裝置3之記憶部 “ =丁圓弧 2的測定資料。亦即，在此狀態下，個片 D而:圖4所示’得到9個各自獨立(分離資料的内 而且，於運算裝置3中輪入有月貝卄 3的角度。在運算裝置3之記憶部J中1對料:二己置 資=段Sl〜S9各自的配置㈣及對應細各諸s的測子定) ，將這些測定資料利用運算裝置3的運算部18， 14 1251072 15223pif.doc 對應各片段Si〜S9各自的配置位置 一 電腦上排列成_。由於各片、、S ^如圖5所示(在 ==線C為中心進行測定的:二== 自獨立的9個測定資料會成 f 5所不各 資料)。經組合而得到之一用二田们連‘的电狀賢料(周面 S組合呈環狀的^來的周面龍是由分割的片段 基準線c為中心36f度 凸量。 1知面）的偏心夏、正圓度及凹 利用'的機能(或者 二立tL :其他波形分析器)以其週期級數分 數分析的-次波形、二次波形等，更可:;到 ί成之合成波形、各次振幅、♦值位置、 二辰&等。於是只以溝的除去處理及經傅立苹分 析的低級數成絲敬咖就可能。 測定繪示為本發明之輪胎成形用模具的周面 " 另一男、轭例的平面圖與部分剖面側面圖。在此 二接Μ=有和圖1及圖2所示的裝置相同的基板1、 r妾觸，，指2、運料置3(®料略)，但是此裝置是 於測疋片段s之外周圓狐面的裝置。因此，非接 測器2以鉛直基準綠r Λσ' 為中心能夠自由擺動，但是安裝非 ^ ° ^的臂構件23從鉛直基準線C繞過载置於 土板1上之片段S，而面對片段8之外周圓弧面。而且，、 也可以將非接觸式計測器2固定，並將基板繞著錯直基準 15 1251072 15223pif.doc 線C旋轉來進行測定。 對於對準裝置而言，以兩線性標尺6、6的值相同、且 侃片段S之輯特財的方式，使接 5、5接觸 片4又S外周面側的圓弧方向的—末端邊緣部 — 緣部以進行對準。 而达 而且，線性標尺6設置於片段s的載置面内，線性桿 尺6的檢測頭20沿著設置於基板i上之直線導軌孔^移 動。 ^卜’對於水平調整n 7可以是載置在地板1G 旋千斤頂25。 ^ 本發明在測定由多個片段s構成環狀而使輪 莫具周面形狀的測定裝置中，由於具備有 ff:片：ίS之中的其中一個的基板1、與載置於基板 又之圓弧面成對面狀，且沿著圓弧方向測定圓 二接咖觸式計測器2、對全部的片段s將由 器2取得的各片段s之每個圓弧面4的測 且二成軏胎成形用模具的一周分的周面資料的運算 ^ s =此對於在使驗態不是正常的環狀之未完成片 進行測定，而且藉由將片段之每個測定資料 ，，且口起’而能夠進行整體一周(環狀)的分析。 見，也可卜以2明f不是只適用於成形用模具的多片模 ’、—t用於鑄模或母模等模具成形用製品。 出全成品狀態的片段8進行測定，由於可以分析 出月遗，之後就能夠對片段之形狀進行修正•調 16 S23pif.doc S23pif.doc 因此，就能夠得 整，而可以構成具有較高準確度之模具。 到性能更為優良(均勻性良好)之的輪'胎'。° 而且，由於在基板1上設置有 性標尺6具備有能夠從嶋準線向尺自6由:: 之接觸器5,該接觸器5接觸所載置的片段S，二= 從錯直基準線C至諸S之距離來進行 準月 個片段S由於可崎行解(在基板丨上_= $ 為中心)測定’所得到之各個測定資料可 I個
續的環狀資料。 ㈣1U遷 而且，在基板1上也附設有觀水平度的水平調整 器，在進行測定操作時’可進行水平對準，_是可適用 於片段S還沒有水平基準面或諸s還是半成品（中間產品) 的情形。
而且，在測定由多個片段構成環狀而使輪胎成形所使 用的模具周面形狀的測定方法中，由於採用對多個片段s 的各個測定片段s每-個片段s關弧面4的形狀、對全 部的片段s將取得的各片段s之每個圓弧面4的測定資料 於運算裝置3中組合成上述輪胎成形用模具的一周分的周 面資料的方法，因此對於在使用狀態不是正常的環狀之未 完成片段S，也可以進行測定，而且藉由將片段s之每個 測定資料組合在一起，而能夠進行整體一周（環狀)的分析。 此外，本發明並不是只適用於成形用模具的多片模 具，也可以適用於鑄模或母模等模具成形用製品。藉由對 半成品狀態的片段S進行測定，由於可以分析出全周的形 17 1251072 15223pif.doc 良(均勾性良好)之的輪胎、。目此，就能夠得到性能更為優 人加去h力化。此外，由於不會產生 發明與以ί段完成可得到正確且可靠的結果。本 ur 丄怨進行360度測量之情況相比較，可 于㈣:恭石度南的結果，且易於進行比較檢討。 限—太:明，'月已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 和=鬥*何m技藝者，在不脫離本發明之精神 r 可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 ，圍當視_之申料概_私者為準。 【圖式簡單說明】 之一 h圖1為本發明之輪胎成形用模具的周面測定装置 貫施例的部分剖面側面圖。 圖2為圖1的平面圖。 圖3為線性標尺的剖面圖。 圖 圖4為於運算裝置中組合測定資料前之狀態的說明 圖 圖5為於運算裝置巾組合測定資料之狀態的說明圖。 圖6為於運料置巾组合運算啦資料之結果的說明 圖7為本發明之輪胎成形用模具的周面測定裝置之另 一貫施例的平面圖。 18 1251072 15223pif.doc 圖8為圖7的剖面侧面圖 【主要元件符號說明】 I :基板 2:非接觸式計測器 3:運算裝置 4 :圓弧面 5 :接觸器 6:線性標尺 7:水平調整器 8 :載置板 9·底板構件 10 :地板 II :错直軸 12 ·輪毅構件 13、23 :臂構件 14 :鉛直引導柱 15 :編碼器 16 :伸縮式連結器 17 :記憶部 18 :運算部 19 :基準尺 20 :檢測頭 21 :導執 22 :雄螺桿 1251072 15223pif.doc 24 ·直線導執孔 25 :螺旋千斤頂 C :錯直基準線 S、S广S9 :片段