KR102354541B1

KR102354541B1 - 금형 내주면 측정 장치

Info

Publication number: KR102354541B1
Application number: KR1020150069762A
Authority: KR
Inventors: 마사오 다카미; 다쿠 야마네
Original assignee: 스미토모 고무 코교 카부시키카이샤
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2022-01-21
Also published as: JP2016045054A; CN105371805A; JP6023130B2; KR20160023547A; CN105371805B

Abstract

(과제) 안정적이고 또한 연속된 금형 내주면의 측정을 가능하게 하는 측정 장치 (2) 의 제공.
(해결 수단) 이 측정 장치 (2) 는, 타이어 가황 성형용의 트레드 세그먼트 (TS) 를 고정 유지하기 위한 컨테이너 (4) 와, 상기 트레드 세그먼트 (TS) 의 내부에 설치될 수 있는 측정부 (6) 를 구비하고 있고, 상기 컨테이너 (4) 가, 트레드 세그먼트 (TS) 의 외주를 파지하는 링부 (8) 를 갖고 있고, 상기 측정부 (6) 가, 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면까지의 거리를 측정하는 거리 센서 (12) 와, 이 거리 센서 (12) 를 트레드 세그먼트 (TS) 의 내면의 둘레 방향을 따라 회전시키는 회전 구동부 (28) 와, 이 거리 센서 (12) 를 상기 링부 (8) 의 중심축에 평행한 방향으로 승강시키는 승강 구동부 (42) 를 갖고 있다.

Description

금형 내주면 측정 장치 {DEVICE FOR MEASURING INNER PERIPHERY OF MOULD}

본 발명은 타이어 성형용 금형의 내주면을 측정하기 위한 금형 내주면 측정 장치에 관한 것이다.

유니포미티가 양호한 타이어를 제조하기 위해서, 일반적으로, 타이어 가황용 금형으로서 분할 몰드가 채용되고 있다. 이 분할 몰드는, 둘레 방향을 따라 복수 개로 분할된 세그먼트 몰드를 구비하고 있다. 이 세그먼트 몰드는, 타이어의 트레드 패턴을 성형하는 트레드 세그먼트를 갖고 있다. 그런데, 래디얼 타이어의 RRO (Radial Run Out) 와 분할 몰드의 내면 (트레드 세그먼트의 내면) 의 요철량은 높은 상관이 있는 것이 알려져 있다. 따라서, 분할 몰드의 RRO 에 대한 충분한 배려가 불가결해지고 있다. 이 때문에, 종래, 분할 몰드의 내주면의 측정이 실시되고 있다.

이와 같은 측정을 목적으로 한 측정 장치가, 일본 공개특허공보 2002-257537호에 개시되어 있다. 이 측정 장치는, 사용 상태인 원통상으로 정렬된 트레드 세그먼트의 내면의 요철량을 측정하는 것이다. 이 측정 장치는, 트레드 세그먼트를 유지하는 유지체와, 이 유지체의 바닥부의 중심부에 연직상으로 세워 설치된 회전축과, 이 회전축에 상하동 가능하게 형성된 비접촉 거리 센서를 구비하고 있다. 상기 회전축은, 자축 둘레로 회전가능하게 되어 있다.

일본 공개특허공보 2006-289902호에는, 트레드 세그먼트의 내면의 진원도를 측정하는 장치가 개시되어 있다. 이 측정 장치에서는, 비접촉 변위 측정기에 의해 트레드 세그먼트의 내주면까지의 거리가 측정된다. 이 비접촉 변위 측정기는 모터에 의해 회전 구동된다. 또, 이 모터에 베벨 기어와 랙을 조합함으로써, 비접촉 변위 측정기의 상하동 구동을 가능하게 하는 것이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2002-257537호 일본 공개특허공보 2006-289902호

본 발명의 목적은, 측정용 센서의 자동 회전 및 자동 승강에 의해, 안정적이고 또한 연속된 측정을 가능하게 하는 금형 내주면 측정 장치의 제공에 있다.

본 발명에 관련된 금형 내주면 측정 장치는,

타이어 가황 성형용의 금형을 고정 유지하기 위한 컨테이너와,

상기 금형의 내부에 설치될 수 있는 측정부를 구비하고 있고,

상기 컨테이너가, 금형의 외주를 파지하는 링부를 갖고 있고,

상기 측정부가, 금형의 내주면까지의 거리를 측정하는 거리 센서와, 이 거리 센서를 금형 내면의 둘레 방향을 따라 회전시키는 회전 구동부와, 이 거리 센서를 상기 링부의 중심축에 평행한 방향으로 승강시키는 승강 구동부를 갖고 있다.

바람직하게는, 상기 측정부가, 상기 거리 센서의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출부와, 거리 센서의 승강 거리를 검출하는 승강 거리 검출부를 갖고 있다.

바람직하게는, 상기 컨테이너가, 상기 금형이 재치 (載置) 될 수 있는 바닥부를 갖고 있고,

상기 측정부가, 상기 바닥부에 있어서의 상기 링부의 중심 위치에 세워 설치된 고정축과, 이 고정축과 동축상으로 회전 가능하게 배치 형성된 회전통을 갖고 있고,

이 회전통에, 상기 거리 센서와, 상기 회전 구동부와, 상기 승강 구동부가 설치되어 있다.

바람직하게는, 상기 회전 구동부가, 상기 회전통을 회전 구동하는 모터를 갖고 있고,

상기 회전 각도 검출부가, 회전통의 회전 각도를 검출하는 로터리 인코더를 가지며,

상기 승강 구동부가, 모터와, 이 모터에 의해 회전 구동되는 볼 나사와, 이 볼 나사에 나사 결합하는 암 나사부를 갖고 있고,

상기 승강 거리 검출부가, 상기 볼 나사의 회전 각도를 검출하는 로터리 인코더를 갖고 있다.

바람직하게는, 상기 고정축과 상기 회전통의 전기 접속 기구로서 슬립링이 구비되어 있다.

바람직하게는, 상기 거리 센서로부터 보내지는 측정 데이터의 아날로그 신호를 처리하는 PLC 를 내장한 제어반과,

이 제어반에 있어서 처리된 데이터를 차수 해석하는 기능을 구비한 컴퓨터를 구비하고 있다.

바람직하게는, 상기 컴퓨터가, 상기 거리 센서, 상기 회전 각도 검출부 및 상기 승강 거리 검출부에 의해 얻어진 데이터로부터 금형의 내주면의 표면 형상을 맵핑하는 기능을 구비하고 있다.

바람직하게는, 상기 컴퓨터가, 그 내부에 설정된 금형 내주면 자동 측정의 조건을 상기 측정부에 지시하는 기능을 구비하고 있다.

본 발명에 관련된 금형 내주면 측정 장치에 가황, 타이어 성형용의 금형의 내주면을 그 축 방향의 각 위치에 있어서, 둘레 방향을 따라 안정적으로 또한 연속하여 측정할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 금형 내주면 측정 장치를 금형의 트레드 세그먼트와 함께 나타내는 일부 단면 정면도이다.
도 2 는, 도 1 의 금형 내주면 측정 장치의 좌측면도이다.
도 3 은, 측정 데이터를 연산하는 수단도 포함한 금형 내주면 측정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4 는, 도 1 의 금형 내주면 측정 장치에 의한 측정 결과의 일례를 나타내는 파형도이다.

이하, 적절히 도면을 참조하면서, 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1 에 나타난 금형 내주면 측정 장치 (이하, 간단히 측정 장치라고도 한다) (2) 는 컨테이너 (4) 와 측정부 (6) 를 구비하고 있다. 이 컨테이너 (4) 에 의해 고정되어 있는 것은, 측정 대상인 타이어 가황 성형용 금형의 트레드 세그먼트 (TS) 이다. 복수의 트레드 세그먼트 (TS) 가 사용 상태인 원통상으로 정렬되어 있다.

컨테이너 (4) 는, 트레드 세그먼트 (TS) 의 외주를 파지하는 링부 (8) 와, 트레드 세그먼트 (TS) 가 재치되는 바닥부 (10) 를 갖고 있다. 링부 (8) 는 원주상의 내주면을 갖는다. 바닥부 (10) 는 평면 상의 상면을 갖는다. 링부 (8) 와 바닥부 (10) 는 일체로 형성되어도 되고, 별체로 형성된 후에 연결되어도 된다.

측정부 (6) 는, 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면까지의 거리를 측정하는 거리 센서 (12) 를 구비하고 있다. 측정부 (6) 는 바닥부 (10) 의 중앙에 장착된다. 이 바닥부 (10) 에는, 설치된 측정부 (6) 의 수평면 내 위치를 조정하기 위한 위치 결정 블록 (11) 이 구비되어 있다. 측정부 (6) 는, 이 위치 결정 블록 (11) 에 착탈 가능하게 장착된다. 측정부 (6) 는, 이 위치 결정 블록 (11) 에 의해, 링부 (8) 의 중앙에 위치하도록 조정될 수 있다.

거리 센서 (12) 는, 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면의 둘레 방향을 따라 회전할 수 있도록 되어 있다. 거리 센서 (12) 로는, 본 실시형태와 같이, 비접촉식의 레이저 변위계가 사용될 수 있다. 거리 센서 (12) 가 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면까지의 거리를 측정하고, 이것에 이미 알려진 거리 센서 (12) 의 회전축 (후술하는 고정축 (16) 의 중심축) 으로부터 거리 센서 (12) 까지의 거리가 합산되어, 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면의 반경이 얻어진다. 이 반경의 취득 방법은, 전술한 일본 공개특허공보 2002-257537호에도 소개되어 있다.

측정부 (6) 는, 거리 센서 (12) 를 지지하기 위한 지지부 (14) 를 갖고 있다. 이 지지부 (14) 는, 고정축 (16) 과 회전통 (18) 을 갖고 있다. 고정축 (16) 은, 상기 바닥부 (10) 에 있어서의 링부 (8) 의 중심 위치에, 착탈 가능하게 수직으로 세워 설치되어 있다. 고정축 (16) 은 원주상을 나타내고 있다. 회전통 (18) 은, 이 고정축 (16) 에 대해, 베어링 (20) 을 개재하여 동축상으로 고정되어 있다. 회전통 (18) 은, 고정축 (16) 의 중심축 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 회전통 (18) 은 원통상을 나타내고 있다.

회전통 (18) 에는, 거리 센서 (12) 가, 가이드 레일 (22), 슬라이드 블록 (24) 및 지지 아암 (26) 을 개재하여 장착되어 있다. 가이드 레일 (22) 은, 회전통 (18) 에 고정되어 있다. 가이드 레일 (22) 은, 고정축 (16) 의 중심축 방향, 즉 회전통 (18) 의 회전축에 평행한 방향으로 연장되어 있다. 이 가이드 레일 (22) 에는, 슬라이드 블록 (24) 이, 가이드 레일 (22) 의 길이 방향으로 자유롭게 승강할 수 있도록 걸어 맞추어져 있다. 이 슬라이드 블록 (24) 에는, 상기 지지 아암 (26) 이 장착되어 있다. 이 지지 아암 (26) 에 거리 센서 (12) 가 장착되어 있다. 이로써, 거리 센서 (12) 는, 회전통 (18) 의 회전축에 평행한 방향으로 승강 가능하다. 도 2 에서는 거리 센서 (12) 의 도시가 생략되어 있다.

회전통 (18) 에는, 고정축 (16) 의 축 둘레로 거리 센서 (12) 를 회전시키기 위한 회전 구동부 (28) 가 장착되어 있다. 이 회전 구동부 (28) 는, 회전통 (18) 을 고정축 (16) 의 축 둘레로 회전시킬 수 있다. 회전 구동부 (28) 도, 회전통 (18) 과 일체로 회전한다. 회전 구동부 (28) 는, 회전통 (18) 을 회전 구동하는 모터 (30) 를 갖고 있다. 이 모터 (30) 의 출력축 (30a) 은, 고정축 (16) 의 중심축에 평행하게 연장되어 있다. 이 출력축 (30a) 에는, 전자 클러치 (32) 를 개재하여 기어 (34) 가 형성되어 있다. 이 기어 (34) 는, 고정축 (16) 의 하단측의 전체 둘레에 걸쳐 형성된 고정 기어 (36) 에 맞물려 있다. 고정 기어 (36) 는, 고정축 (16) 의 중심축에 수직인 면내에 형성되어 있다.

전자 클러치 (32) 가 연결된 상태에서 모터 (30) 가 구동되면, 회전통 (18) 은, 고정 기어 (36) 로부터의 반력에 의해, 회전 구동부 (28) 를 개재하여 회전한다. 따라서, 거리 센서 (12) 도 회전한다. 전자 클러치 (32) 가 끊어지면, 회전체 (18) 의 회전이 정지된다. 또한, 전자 클러치 (32) 의 채용 대신에, 브레이크를 설치해도 된다. 또, 서보 모터, 스텝핑 모터를 사용해도 된다.

회전통 (18) 에는, 회전 구동부 (28) 에 의한 거리 센서 (12) 의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출부 (38) 가 형성되어 있다. 이 회전 각도 검출부로는, 본 실시형태와 같이, 로터리 인코터 (38) 가 채용될 수 있다. 이 로터리 인코더 (이하, 제 1 인코더라고 한다) (38) 의 본체는, 고정대 (37) 를 개재하여 회전통 (18) 에 고정되어 있다. 제 1 인코더 (38) 의 입력축에는 기어 (39) 가 형성되어 있다. 이 기어 (39) 에 논 백래시로 맞물리는 고정 기어 (40) 가 고정축 (16) 의 주위에 형성되어 있다. 회전통 (18) 이 회전하면, 맞물려진 상기 양 기어를 개재하여, 상대 회전력이 제 1 인코더 (38) 의 도시되지 않은 입력축에 입력된다. 이와 같이 하여, 회전통 (18) 의 회전각이 검출된다. 회전력 전달 수단으로는, 기어 대신에 타이밍 벨트가 채용되어도 된다.

도 2 도 아울러 참조하면 분명한 바와 같이, 회전통 (18) 에는, 슬라이드 블록 (24) 을 가이드 레일 (22) 을 따라 승강시키기 위한 승강 구동부 (42) 가 장착되어 있다. 이 승강 구동부 (42) 는, 전자 브레이크가 장착된 모터 (44) 와, 이 모터 (44) 에 의해 회전 구동되는 볼 나사 (46) 와, 이 볼 나사 (46) 에 나사 결합하는 암 나사부 (48) 를 갖고 있다. 이 볼 나사 (46) 는, 승강 불능, 회전 가능한 상태로 장착되어 있다. 암 나사부 (48) 는, 슬라이드 블록 (24) 에 고정되어 있다. 볼 나사 (46) 는, 가이드 레일 (22) 에 평행하게 연장되어 있다. 볼 나사 (46) 는, 그 상단 근방이 회전통 (18) 의 상단부에 도시되지 않은 베어링을 개재하여 지지되어 있다. 도 1 에는, 이 볼 나사 (46) 의 도시가 생략되어 있다. 도 2 는, 승강 구동부 (42) 및 후술하는 승강 거리 검출부 (56) 를 나타내기 위한 도면이다. 도 2 에는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 도 1 에 나타난 부위 중, 그 도시가 생략되어 있는 부위가 존재한다.

상기 모터 (44) 는 회전통 (18) 의 상단에 장착되어 있다. 모터 (44) 의 출력축에는 기어 (50) 가 형성되어 있다 (도 1). 이 기어 (50) 에 나사 결합하는 기어 (52) 가 볼 나사 (46) 의 상단 근방에 형성되어 있다 (도 2). 이 구성에 의해, 모터 (44) 의 회전 구동력이 볼 나사 (46) 에 전달된다. 상기 전자 브레이크가 장착된 모터 (44) 대신에, 서보 모터를 채용할 수 있다. 이 경우, 승강 거리 검출부 (56) 로서의 기능이 서보 모터에 포함되므로, 인코더를 생략하는 것이 가능해진다.

회전통 (18) 에는, 승강 구동부 (42) 에 의한 거리 센서 (12) 의 승강 거리를 검출하는 승강 거리 검출부 (56) 가 형성되어 있다. 이 승강 거리 검출부 (56) 로는, 본 실시형태와 같이, 로터리 인코더 (56) 가 채용될 수 있다. 이 로터리 인코더 (이하, 제 2 인코더라고 한다) (56) 의 본체는, 전술한 고정대 (37) 를 개재하여 회전통 (18) 에 장착되어 있다. 제 2 인코더 (56) 의 입력축 (56a) 에는, 볼 나사 (46) 의 상단부가 접속되어 있다. 모터 (44) 에 의해 볼 나사 (46) 가 회전 구동되면, 볼 나사 (46) 로부터 직접 회전력이 제 2 인코더 (56) 의 입력축 (56a) 에 입력된다. 이와 같이 하여, 볼 나사 (46) 의 회전각이 검출된다. 이 회전각과, 볼 나사 (46) 의 나사 피치로부터 슬라이드 블록 (24) 의 승강 거리, 즉, 거리 센서 (12) 의 승강 거리가 검출된다.

도 1 에 나타나는 바와 같이, 이 측정부 (6) 에서는, 고정축 (16) 과 회전통 (18) 의 전기 접속 기구로서 슬립링 (60) 이 채용되고 있다. 바꾸어 말하면, 회전통 (18) 에 장착된 각 기기와 외부의 전기 접속을 위해서, 슬립링 (60) 이 채용되고 있다. 이 슬립링 (60) 은, 고정축 (16) 의 상부에 끼워 맞추어져 있다. 그리고, 이 슬립링 (60) 에서는, 그 내측 고정부 (60i) 는 고정 상태에 있고, 그 외측 회전부 (60o) 가 도시되지 않은 베어링을 개재하여, 내측 고정부 (60i) 의 외주에 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있다.

회전 구동부 (28), 승강 구동부 (42), 회전각 검출부 (제 1 인코더) (38) 및 승강 거리 검출부 (56) 와, 측정부 (6) 의 외부의 제어 장치 및 전원의 전기 접속은, 상기 슬립링 (60) 을 개재하여 이루어진다. 슬립링 (60) 의 외측 회전부 (60o) 에는, 상기 회전 구동부 (28), 승강 구동부 (42), 제 1 인코더 (38) 및 승강 거리 검출부 (56) 로부터의 도시되지 않은 전기 케이블이 접속되어 있다. 또, 내측 고정부 (60i) 에는, 측정부 (6) 의 외부의 제어 장치 및 전원에 접속되는 전기 케이블 (62) 이 접속되어 있다. 물론, 이 슬립링 (60) 의 고정부와 회전부를 반대로 구성하는 것도 용이하다. 즉, 외측 회전부 (60o) 를 고정 상태로 하여 외부의 제어 장치 등과 전기 접속하고, 내측 고정부 (60i) 를 회전 가능하게 하여 상기 내부 기기 (28, 38, 42, 56) 와 전기 접속해도 된다.

이와 같이, 측정부 (6) 의 회전 부분과 외부의 전기 접속을 슬립링 (60) 을 개재하여 실시함으로써, 종래와 같이 측정부의 각 기기로부터 외부에 전기 케이블로 직접 접속할 필요가 없다. 이 때문에, 종래와 같이, 측정부의 회전에 수반되는 케이블의 얽힘을 방지하기 위해, 센서의 주회 (周回) 마다 역회전에 의한 원점 복귀를 할 필요가 없다. 자동적인 연속 측정이 가능해진다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 이 측정 장치 (2) 는, 컴퓨터 (70), 터치 패널 조작반 (72), 및 PLC (Programmable Logic Controller) 를 장비한 제어반 (74) 을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 이들 컴퓨터 (70), 터치 패널 조작반 (72) 및 제어반 (74) 은 모두 컨테이너 (4) 의 외부에 배치되어 있다. 제어반 (74) 은, 전술한 전기 케이블 (62) 에 의해 측정부 (6) 에 전기 접속되어 있다. 컴퓨터 (70) 및 터치 패널 조작반 (72) 은 각각, 이 제어반 (74) 에 전기 접속되어 있다. 이 컴퓨터 (70) 에는, 자동 측정의 측정 조건 설정 기능이 구비되어 있다.

이하, 이 측정 장치 (2) 에 의한 트레드 세그먼트 (TS) 내주면의 측정 요령을 설명한다. 먼저, 컨테이너 (4) 의 바닥부 (10) 의 중앙 위치에, 측정부 (6) 가 설치된다. 거리 센서 (12) 에 의해, 링부 (8) 내주면에 있어서의 둘레 방향을 따른 임의의 복수 위치의 거리 센서 (12) 로부터의 거리가 측정된다. 이 각 측정치가 터치 패널 조작반 (72) 에 표시된다. 이 복수의 측정치에 기초하여, 위치 결정 블록 (11) 을 조정함으로써, 측정부 (6) 의 고정축 (16) 의 중심축과 링부 (8) 의 중심 위치를 일치시킨다.

이어서, 트레드 세그먼트 (TS) 가 사용시의 자세로 링부 (8) 의 내주면에 장착된다. 터치 패널 조작반 (72) 의 조작에 의해, 거리 센서 (12) 를 축 방향으로 이동시키면서, 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면까지의 거리를 측정한다. 이 거리 센서 (12) 의 축 방향 이동은, 터치 패널 조작반 (72) 에 의해 지시된다. 이 측정치와 거리 센서 (12) 의 축 방향의 이동 거리에 기초하여, 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면의 축 방향 중앙 위치 (센터 위치, 적도 위치) 가 특정된다. 터치 패널 조작반 (72) 에, 거리 센서 (12) 의 축 방향 위치를 나타내는 축 방향 좌표치 (Z 축 좌표치) 가 표시된다. 이 좌표치를 확인한 후에 컴퓨터 (70) 에 입력한다.

기계 원점으로부터 측정 원점까지의 둘레 방향 각도를 거리 센서 (12) 를 이동시킴으로써 측정한다. 이 측정된 각도 (측정 원점 각도) 가 터치 패널 조작반 (72) 에 표시된다. 이 측정 원점 각도를 확인한 후에 컴퓨터 (70) 에 입력한다.

트레드 세그먼트 (TS) 끼리의 경계를 검출하여 경계 간의 중심 각도, 즉, 각 트레드 세그먼트 (TS) 의 중심 각도를 구하고, 이것을 컴퓨터 (70) 에 입력한다. 미리 정해져 있는 Z 축 방향의 측정 위치를 컴퓨터 (70) 에 입력한다. 거리 센서 (12) 를 기계 원점으로 되돌린다 (원점 복귀). 이상으로 예비 작업이 완료된다.

터치 패널 조작반 (72) 에 의해, 컴퓨터 (70) 로부터 제어반 (74) 에 대해 자동 측정의 지시가 이루어진다. 이로써, 제어반 (74) 은, 측정부 (6) 를 이 지시대로 동작시킨다. 거리 센서 (12) 가 미리 지정되어 있는 Z 축 방향의 각 측정 위치에 대해, 자동적 또한 연속적으로, 순차 360°회전하여 거리를 측정한다. 거리 센서 (12) 로부터의 측정 데이터가, 아날로그 전기 신호로서 제어반 (74) 에 입력된다. 동시에, 회전 각도 검출부 (38) 및 승강 거리 검출부 (56) 의 각 로터리 인코더 (38, 56) 로부터의 측정 데이터 (회전 전기 신호) 가 펄스 신호로서 제어반 (74) 에 입력된다.

제어반 (74) 내의 상기 PLC 는, 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 이것을 처리한다. 이 처리의 결과가 컴퓨터 (70) 에 입력된다. 컴퓨터 (70) 에서는, Z 축 방향의 각 측정 위치에 있어서의 일주 (360°) 의 측정 결과가, 순차 연산 처리 (푸리에 급수 해석에 의한 차수 해석) 된다. 측정 종료 후, 컴퓨터 (70) 에 있어서, 전체 측정 위치에 있어서의 연산 결과가 확인된다. 또한 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면의 진원도 및 RRO (Radial Run Out), 그리고, 1 차에서 30 차의 차수 진폭이 평가된다.

이 연산 결과에 의해, 도 4 에 나타나는 바와 같이, 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면 360°에 대해, 생파형 (OW), 1 차 파형 (W1), 2 차 파형 (W2), 3 차 파형 (W3), 1 차 내지 30 차까지의 합성 파형 (CW) 등이 얻어진다. 도 4 에는, 9 분할된 각 트레드 세그먼트 A, B, C, D, E, F, G, H, I 가 나타나 있다. 세그먼트의 평균 반경을 갖는 원이 부호 AC 로 나타나고, 최대의 반경을 갖는 원이 부호 LC 로 나타나며, 최소의 반경을 갖는 원이 부호 SC 로 나타나 있다. 또, 도시되어 있지 않지만, 각 차수 성분의 진폭치, 합성 파형의 진폭, 피크 위치, 평균 직경 등이 수치화되어 표시될 수 있다. 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면의 요철 (RRO) 이 원주 상에 특정될 수 있다. 컴퓨터 (70) 에 있어서, 측정 데이터에 의해, 트레드 세그먼트 (TS) 의 내주면의 형상의 맵핑이 실시된다. 이 트레드 세그먼트 (TS) 의 맵핑 데이터와, 이 트레드 세그먼트 (TS) 를 이용하여 가황 성형된 타이어의 트레드면의 맵핑 데이터를 대조할 수 있다. 이 대조에 의해, 트레드 세그먼트 (TS) 로부터 성형품인 타이어로의 트레드의 변화를 분석할 수 있다.

이 측정 장치 (2) 의 적용 금형은, 특별히 분할 몰드에는 한정되지 않는다. 이 측정 장치 (2) 에 의하면, 금형의 내주면을 자동적으로 연속하여 측정할 수 있다. 이 자동 연속 측정에 있어서, 측정자의 작업을 필요로 하는 것은 측정 조건의 설정이다. 금형 내주면의 Z 축 방향에 따른 복수 위치에서의 전체 둘레의 측정 결과를 일괄하여 처리할 수 있으므로, 측정 후의 데이터를 개별적으로 해석하는 시간이 삭감된다. 금형의 맵핑 데이터와 타이어의 맵핑 데이터를 대조하여 분석할 수 있게 된다.

이상 설명된 방법은, 타이어 성형용 금형의 내주면의 측정에 적합하다.

2 : 측정 장치
4 : 컨테이너
6 : 측정부
8 : 링부
10 : 바닥부
12 : 거리 센서
16 : 고정축
18 : 회전통
24 : 슬라이드 블록
28 : 회전 구동부
30 : 모터
38 : 회전 각도 검출부 (제 1 인코더)
42 : 승강 구동부
44 : 모터
46 : 볼 나사
48 : 암 나사부
56 : 승강 거리 검출부 (제 2 인코더)
60 : 슬립링
70 : 컴퓨터
72 : 터치 패널 조작반
74 : 제어반

Claims

타이어 가황 성형용의 금형을 고정 유지하기 위한 컨테이너와,
상기 금형의 내부에 설치될 수 있는 측정부를 구비하고 있고,
상기 컨테이너가, 금형의 외주를 파지하는 링부를 갖고 있고,
상기 측정부가, 금형의 내주면까지의 거리를 측정하는 거리 센서와, 이 거리 센서를 금형 내면의 둘레 방향을 따라 회전시키는 회전 구동부와, 이 거리 센서를 상기 링부의 중심축에 평행한 방향으로 승강시키는 승강 구동부를 갖고 있고,
상기 컨테이너가, 상기 금형이 재치될 수 있는 바닥부를 갖고 있고,
상기 측정부가, 상기 바닥부에 있어서의 상기 링부의 중심 위치에 세워 설치된 고정축과, 이 고정축과 동축상으로 회전 가능하게 배치 형성된 회전통을 갖고 있고,
이 회전통에, 상기 거리 센서와, 상기 회전 구동부와, 상기 승강 구동부가 설치되어 있고,
상기 회전 구동부가, 상기 회전통을 회전 구동하는 모터를 갖고 있고,
상기 모터의 출력축에 기어가 형성되어 있고, 이 기어가 상기 고정축의 전체 둘레에 걸쳐 형성된 고정 기어에 맞물려 있는 금형 내주면 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 측정부가, 상기 거리 센서의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출부와, 거리 센서의 승강 거리를 검출하는 승강 거리 검출부를 갖고 있는 금형 내주면 측정 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 회전 각도 검출부가, 회전통의 회전 각도를 검출하는 제 1 인코더를 갖고 있고,
상기 제 1 인코더의 입력축에 기어가 형성되어 있고, 이 기어가 상기 고정축의 주위에 형성된 다른 고정 기어에 맞물려 있는 금형 내주면 측정 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 회전 각도 검출부가, 회전통의 회전 각도를 검출하는 제 1 인코더를 갖고 있고,
상기 승강 구동부가, 모터와, 이 모터에 의해 회전 구동되는 볼 나사와, 이 볼 나사에 나사 결합하는 암 나사부를 갖고 있고,
상기 승강 거리 검출부가, 상기 볼 나사의 회전 각도를 검출하는 제 2 인코더를 갖고 있는 금형 내주면 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 고정축과 상기 회전통의 전기 접속 기구로서 슬립링이 구비되어 있는 금형 내주면 측정 장치.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거리 센서로부터 보내지는 측정 데이터의 아날로그 신호를 처리하는 PLC 를 내장한 제어반과,
이 제어반에 있어서 처리된 데이터를 차수 해석하는 기능을 구비한 컴퓨터를 구비하고 있는 금형 내주면 측정 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 컴퓨터가, 상기 거리 센서, 상기 회전 각도 검출부 및 상기 승강 거리 검출부에 의해 얻어진 데이터로부터, 금형의 내주면의 표면 형상을 맵핑하는 기능을 구비하고 있는 금형 내주면 측정 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 컴퓨터가, 그 내부에 설정된 금형 내주면 자동 측정의 조건을, 상기 측정부에 지시하는 기능을 구비하고 있는 금형 내주면 측정 장치.