橡胶层叠体的形状测量方法以及充气轮胎的制造方法与流程

本发明涉及橡胶层叠体的形状测量方法以及充气轮胎的制造方法。

背景技术：

以往，在充气轮胎的制造方法中，公知有通过将带状的橡胶带以螺旋状卷绕于成型鼓的外周面，来形成胎面胶等橡胶层叠体的方法。

橡胶层叠体的剖面轮廓对硫化轮胎的外观、均匀性产生影响，因此作为用于测量卷绕于成型鼓的橡胶层叠体的表面形状的方法，提出了各种形状测量方法。在轮胎的制造工序中，由于卷绕于成型鼓的橡胶层叠体处于形状不稳定的未硫化状态，因此在对其进行测量时，优选采用使用激光束等非接触的测量方法。

例如，在下述专利文献1中，公开有以下技术：为了应对宽度较宽的形状的胎面胶，而将多个二维激光位移仪沿成型鼓的轴向配置，来测量橡胶层叠体的表面形状。

专利文献1：日本特开2007-106090号公报

上述激光位移仪是通过向测量对象物照射激光束，并对其反射光进行光电转换，由此取得从预先设定的基准点到橡胶层叠体的表面的距离数据的光学式非接触传感器。激光位移仪能够高精度地测量对象物的形状，但是其难点在于昂贵。因此在上述专利文献1记载的方法中，需要多个激光位移仪，因而存在成本升高的问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于以上那样的实际情况所做出的，主要目的在于提供能够以廉价的结构高精度地测量橡胶层叠体的表面形状的形状测量方法以及使用该方法的充气轮胎的制造方法。

本申请的第一发明的橡胶层叠体的形状测量方法，用于测量卷绕于 成型鼓的具有第一宽度的橡胶层叠体的表面形状，其特征在于，包括以下工序：第一测量工序，将具有比所述第一宽度小的第二宽度的激光束照射于所述橡胶层叠体，并取得从预先设定的基准点到所述橡胶层叠体的表面的距离数据；移动工序，使所述成型鼓沿轴向移动，以使在所述第一测量工序中无法测量的所述橡胶层叠体的剩余区域与所述激光束相对；以及第二测量工序，向所述橡胶层叠体的所述剩余区域照射所述激光束，并取得从所述基准点到所述橡胶层叠体的表面的距离数据。

在本发明的上述形状测量方法中，优选为，在所述第一测量工序以及所述第二测量工序中，在包括所述成型鼓的旋转轴的平面内测量所述距离数据。

在本发明的上述形状测量方法中，优选为，所述第一测量工序以及所述第二测量工序在所述橡胶层叠体的圆周方向的4～12个位置测量所述距离数据。

在本发明的上述形状测量方法中，优选为，所述橡胶层叠体包括充气轮胎的胎面胶。

本申请的第二发明涉及一种充气轮胎的制造方法，其特征在于，包括以下工序：基于通过上述橡胶层叠体的形状测量方法获得的橡胶层叠体的剖面轮廓，来判断所述橡胶层叠体成型的优劣。

第一发明的形状测量方法包括：第一测量工序，将激光束照射于所述橡胶层叠体，并取得从预先设定的基准点到橡胶层叠体的表面的距离数据；第二测量工序，向橡胶层叠体的剩余区域照射激光束，并取得从基准点到橡胶层叠体的表面的距离数据。还包括为了向上述剩余区域照射激光束而使成型鼓沿轴向移动的移动工序。由此，能够使在第一测量工序中无法测量的上述剩余区域与激光束相对，从而不使用多个昂贵的激光位移仪，就能够遍布橡胶层叠体的整个区域测量表面形状。

第二发明的制造方法包括以下工序：基于通过橡胶层叠体的形状测量方法获得的橡胶层叠体的剖面轮廓，来判断橡胶层叠体成型的优劣，因此能够通过廉价的结构抑制硫化轮胎的外观不良、均匀性变差。

附图说明

图1是表示用于实施作为本发明的一个实施方式的形状测量方法的形状测量装置的简要结构的侧视图。

图2是表示本形状测量方法的顺序的流程图。

图3是图1的形状测量装置的剖视图。

图4是将通过图2的形状测量方法测量出的距离数据进行绘制而成的曲线。

附图标记说明：2…成型鼓；10…橡胶层叠体；10A…表面；L1…激光束；S1…第一测量工序；S2…移动工序；S3…第二测量工序。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1表示用于实施作为本发明的一个实施方式的形状测量方法的形状测量装置1。

形状测量装置1具备：圆筒状的成型鼓2、成型鼓2的旋转轴3、测量橡胶层叠体10的表面形状的激光位移仪4、以及用于使旋转轴3沿轴心3A方向移动的移动机构5等。形状测量装置1例如包含于充气轮胎的成型装置的一部分。当生胎成型时，在已经存在用于使成型鼓2沿轴心3A方向移动的机构的情况下，可以将该机构兼用作移动机构5。

在成型鼓2的外周面卷绕有橡胶层叠体10。在本实施方式中，橡胶层叠体10例如构成充气轮胎的胎面胶。即，形状测量装置1对卷绕于成型鼓2的胎面胶的表面形状进行测量。所测量的橡胶层叠体10并不限定于胎面胶，例如也可以为侧壁胶、内衬胶等。

旋转轴3将成型鼓2支承为能够旋转。通过成型鼓2旋转，由此在成型鼓2的外周面卷绕橡胶层叠体10，形成胎面胶。橡胶层叠体10也可以为分别卷绕有构成基层的橡胶带以及构成顶层的橡胶带的方式。

激光位移仪4是通过向作为测量对象物的橡胶层叠体10的表面照 射激光束L1，并对其反射光L2进行光电转换，来取得从预先设定的基准点到橡胶层叠体10的表面的距离数据的光学式非接触传感器。本实施方式的激光位移仪4固定于形状测量装置1的设置面20。

移动机构5支承旋转轴3，并使成型鼓2以及旋转轴3在轴心3A方向移动。因此移动机构5构成为能够相对于设置面20在旋转轴3的轴心3A方向移动。例如，移动机构5搭载于滑动单元6上，该滑动单元6能够在沿着旋转轴3的轴心3A平行地敷设于设置面20的轨道21上移动。

图2是表示本发明的形状测量方法的顺序的流程图。形状测量方法包括第一测量工序S1、移动工序S2以及第二测量工序S3。

第一测量工序S1将激光束L1照射于橡胶层叠体10，取得从预先设定的基准点到橡胶层叠体10的表面10A的距离数据。基准点是用于进行激光位移仪4所规定的距离测量的原点，例如是设置于激光位移仪4的激光源的位置。

图3表示在第一测量工序S1中测量橡胶层叠体10的表面形状的情况。在本实施方式中，在成型鼓2的外周面依次卷绕有带束加强层11以及无接头束带加强层12，在它们的径向外侧卷绕有橡胶层叠体10。

橡胶层叠体10例如能够通过将带状的橡胶带10B卷绕成螺旋状而形成。橡胶层叠体10的宽度为第一宽度W1，例如为200mm以上。另一方面，激光束L1的照射宽度因激光位移仪4的规格而不同，能够以大的照射宽度(测量区域)且高精度地测量距离的激光位移仪4一般昂贵。因此在本实施方式中，应用照射测量区域为比第一宽度W1小的第二宽度W2的激光束L1的激光位移仪4。由此能够实现形状测量装置1的成本降低。

如已经叙述的那样，作为激光位移仪4的测量区域的第二宽度W2，小于作为橡胶层叠体10的宽度的第一宽度W1。因此产生在第一测量工序S1中无法测量的橡胶层叠体10的剩余区域R。

之后，在移动工序S2中，使成型鼓2沿轴向3X移动，以使剩余区域R与激光束L1相对。由此能够遍布橡胶层叠体10的轴向3X的整个 区域照射激光束L1。

然后，在第二测量工序S3中，向橡胶层叠体10的剩余区域R照射激光束L1，取得从基准点到橡胶层叠体10的表面10A的距离数据。通过第一测量工序S1以及第二测量工序S3，能够遍布橡胶层叠体10的轴向3X的整个区域来测量表面10A的形状。

图4是将通过第一测量工序S1以及第二测量工序S3测量出的距离数据进行绘制而成的曲线。在图4中，横轴是轴向3X的距离(橡胶层叠体10的宽度)，纵轴是径向的距离(橡胶层叠体10的厚度)。

移动工序S2与第二测量工序S3也可以同时执行。在该情况下，一边在移动工序S2中使成型鼓2沿轴向3X移动，一边在第二测量工序S3中取得橡胶层叠体10的剩余区域R的距离数据。因此能够以短时间对橡胶层叠体10的表面10A的形状进行测量。

在第一测量工序S1以及第二测量工序S3中，优选停止成型鼓2的旋转，并对包含成型鼓2的旋转轴3的轴心3A的平面内照射激光束L1。由此，在包含轴心3A的平面内，能够取得从基准点到橡胶层叠体10的表面10A的距离数据。由此能够以短时间准确地对橡胶层叠体10沿着轴心3A的剖面轮廓进行测量。

根据本形状测量方法，能够使在第一测量工序S1中无法测量的剩余区域R与激光束L1相对，从而不使用多个昂贵的激光位移仪4，就能够遍布橡胶层叠体10的整个区域测量表面形状。

另外，还能够通过使激光位移仪4沿轴向3X移动，向剩余区域R照射激光束L1而取得距离数据。然而在该情况下，伴随激光位移仪4的移动，激光位移仪4发生振动，从而有可能对距离数据产生影响。在本实施方式中，由于为成型鼓2沿轴向3X移动，且激光位移仪4固定于设置面20的结构，因此能够抑制使激光束L1相对于橡胶层叠体10相对移动时激光位移仪4的振动。由此能够进一步提高表面形状的测量精度。

在本实施方式中，为了将橡胶层叠体10容易地卷绕于成型鼓2的外周面，成型鼓2构成为能够绕旋转轴3旋转。因此通过使卷绕有橡胶 层叠体10的成型鼓2旋转规定的角度，并反复进行第一测量工序S1至第二测量工序S3，由此能够在橡胶层叠体10的圆周方向的多个位置测量距离数据。通过测量多个位置的距离数据，从而能够计算其平均值、标准偏差，并从统计学的角度判断橡胶层叠体10成型的优劣。

橡胶层叠体10的圆周方向的测量位置优选为4～12个位置。在测量位置小于4个位置的情况下，由于相邻的橡胶带10B的阶梯差而易使测量值的平均值产生差别，从而有可能难以准确地判断橡胶层叠体10成型的优劣。另一方面，在测量位置超过12个位置的情况下，形状测量所需的时间延长，从而降低生产率。

在包含本形状测量方法的充气轮胎的制造方法中，能够基于如上所述测量出的橡胶层叠体10的剖面轮廓，来判断橡胶层叠体10成型的优劣，并仅使合格品移至下游工序。即，本发明的充气轮胎的制造方法包括基于橡胶层叠体10的剖面轮廓，来判断橡胶层叠体10成型的优劣的判断工序。在该判断工序中，能够将测量出的橡胶层叠体10的剖面轮廓与作为目标的剖面轮廓进行比较，来判断橡胶层叠体10成型的优劣。通过将发生了成型不良的橡胶层叠体10的橡胶带10B从成型鼓2等剥离，并再次进行卷绕等作业，由此能够仅使合格品移至下一工序。根据这样的充气轮胎的制造方法，能够抑制对发生了成型不良的生胎进行硫化等，从而能够提高生产率，并且抑制硫化轮胎的外观不良、均匀性变差。

以上，对本发明的实施方式进行了详细地说明，但本发明并不限定于上述的具体实施方式，而是能够变更为各种方式来实施。

实施例

在包含图1～图3所示的形状测量方法的充气轮胎的制造方法中，基于表1的规格并按照各例分别制造100个尺寸235/45R18的充气轮胎，并对生产率、外观性能以及均匀性能进行了评价。测量胎面部的表面形状的结果，在其剖面轮廓的平均值从作为目标的剖面轮廓偏离基准值(0.6mm)以上的情况下，将橡胶带从成型鼓等剥离。然后，通过再次卷绕其它橡胶带，从而仅将满足基准值的合格品移至下一工序。测试方法如下。

＜生产率＞

对每个例子，测量了成型生胎所需的时间。结果用以实施例1为100的指数来表示，数值越小，表示生胎的生产率越优异。

＜外观性能＞

通过目视来确认硫化轮胎的胎面部的外观，并对裸露发生率进行了计算。结果用以实施例1为100的指数来表示，数值越小，表示外观性能越优异。

＜均匀性能＞

测量硫化轮胎的RFV，并计算了其一次成分的标准偏差。数值越小表示均匀性能越优异。

表1

如从表1可明确的那样，与比较例相比，确认了实施例的形状测量方法不妨碍生产率，能够有意地提高外观性能以及均匀性能。