[發明專利]輪胎形狀檢查方法以及輪胎形狀檢查裝置

有效

• 申請號: 201080055305.2
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN103038601A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 高橋英二;迫田尚和;辻敏之;武田玄;村上將雄
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;B60C19/00;G01N21/88
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及輪胎的檢查技術，特別是涉及使用圖像處理的方法來檢查形成有凹凸標記的側壁面(sidewall?surface)的形狀缺陷的輪胎形狀檢查方法以及輪胎形狀檢查裝置。

背景技術

輪胎具有橡膠、化學纖維、鋼絲簾線(steel?cord)等各種材料疊層的構造。若在其疊層構造存在不均勻的部分，則當填充空氣時，在耐壓性相對較弱的部分會產生稱為起鼓(Bulge)的隆起部(凸部)、或稱為凹痕(Dent)或凹陷(depression)的凹洼部(凹部)。會產生如上所示的起鼓或凹痕等形狀缺陷的輪胎，由于安全上的問題或外觀不良的問題，必須加以檢查而從出貨對象中排除。

為此，在輪胎制造的最終工序(將輪胎材料加硫后的檢查工序)，對輪胎表面進行檢查，尤其檢查側壁面的凹凸形狀不良。此外，在輪胎的側壁面形成有表示產品型號、尺寸、制造廠商標志等的顯示標記(屬于正常凹凸的標記)。因此，在側壁面的形狀缺陷檢查處理中，需要避免將該顯示標記作為形狀缺陷而誤檢測。

如上所示的凹凸形狀不良的檢查，在以往是通過人工的目視檢查和觸手檢查來進行，但是近年來，研究通過激光距離傳感器、三維形狀測量裝置、或照相機進行圖像檢查等自動化技術以及不受正常凹凸的標記影響的檢查技術。

例如，在專利文獻1中公開了一種輪胎形狀檢測裝置，對朝向相對旋轉的輪胎表面照射的線光的像進行攝像，基于該攝像圖像，并利用光切斷法來進行形狀檢測，從而檢測所述輪胎的表面形狀。該裝置包括：以在所述輪胎表面形成一光切斷線的方式，從與該光切斷線的檢測高度方向不同的方向連續地照射的線光照射單元；以及在照射于所述輪胎表面的所述多個線光的各主光線相對于所述輪胎表面正反射的方向進行攝像的攝像單元。

該輪胎形狀檢測裝置尤其對輪胎表面連續地照射多個線光，對照射的多個線光的像進行攝像，從而檢測輪胎表面形狀。

此外，在專利文獻2公開了一種對輪胎表面的由凹凸形成的一個以上的圖形的三維形狀進行檢查的方法。該方法包括以下工序：針對包含這些圖形的指定的輪胎表面區域內的各面積要素，測量凹凸的高度而取得凹凸分布數據的工序；針對各圖形，根據作為圖形的雛型而預先準備的圖形模型的三維形狀數據和所取得的所述凹凸分布數據，確定所述輪胎表面區域中與圖形模型相對應的輪胎表面部分的工序；以及針對各圖形，求出所確定的輪胎表面部分的凹凸分布數據與圖形模型的三維數據的一致度，并根據該一致度，來判定所述圖形的三維形狀的合格與否的工序。

該輪胎凹凸圖形的檢查方法是尤其通過計算對輪胎表面照射片光所得的三維凹凸分布數據與由CAD數據所作成的圖形模型的三維形狀數據的一致度，來檢查有無缺陷的技術。在該技術中，為了進行正常的凹凸圖形(文字等)本身的合格與否判定，使用將作為正常凹凸圖形的雛型而預先準備好的圖形模型作為示教數據。雛型是根據輪胎CAD數據或模具CAD數據而作成的。

專利文獻1：日本專利公開公報特開2008-221896號

專利文獻2：日本專利公開公報特開2005-331274號

在專利文獻1的輪胎形狀檢測裝置中，能夠通過光切斷法來檢測輪胎的表面形狀，因此能夠檢測輪胎表面的凹凸形狀。但是，無法得知檢測出的輪胎表面的凹凸形狀是形成在輪胎表面的正常圖形還是缺陷。此外，當在正常圖形的位置存在缺陷時，要檢測該缺陷會變得更加困難。

因此，如專利文獻2所示，若使用輪胎CAD數據或模具CAD數據來制作示教數據(參照數據)，能夠獲得不會受輪胎的變形或缺陷影響的數值，或許能夠回避專利文獻1的技術的困難性。但是，由于輪胎為橡膠制品，而且在專利文獻1的發明作為對象的輪胎形狀檢查中檢查已充入空氣的輪胎，因此與基于CAD數據的輪胎相比變形量較大。因此，僅使CAD數據的坐標和與其相對應的輪胎的坐標相一致，計算及運算量就已變得龐大，所以，專利文獻2的方法難以實際應用。

此外，根據專利文獻2所公開的技術、即使用CAD數據的方法，容易類推使用實際上所測量的輪胎的高度數據作為示教數據的方法。通過該方法，能夠簡單地取得實際的高度數據。