[发明专利]轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎的检查技术，特别是涉及使用图像处理的方法来检查形成有凹凸标记的侧壁面(sidewall surface)的形状缺陷的轮胎形状检查方法以及轮胎形状检查装置。

背景技术

轮胎具有橡胶、化学纤维、钢丝帘线(steel cord)等各种材料叠层的构造。若在其叠层构造存在不均匀的部分，则当填充空气时，在耐压性相对较弱的部分会产生称为起鼓(Bulge)的隆起部(凸部)、或称为凹痕(Dent)或凹陷(depression)的凹洼部(凹部)。会产生如上所示的起鼓或凹痕等形状缺陷的轮胎，由于安全上的问题或外观不良的问题，必须加以检查而从出货对象中排除。

为此，在轮胎制造的最终工序(将轮胎材料加硫后的检查工序)，对轮胎表面进行检查，尤其检查侧壁面的凹凸形状不良。此外，在轮胎的侧壁面形成有表示产品型号、尺寸、制造厂商标志等的显示标记(属于正常凹凸的标记)。因此，在侧壁面的形状缺陷检查处理中，需要避免将该显示标记作为形状缺陷而误检测。

如上所示的凹凸形状不良的检查，在以往是通过人工的目视检查和触手检查来进行，但是近年来，研究通过激光距离传感器、三维形状测量装置、或照相机进行图像检查等自动化技术以及不受正常凹凸的标记影响的检查技术。

例如，在专利文献1中公开了一种轮胎形状检测装置，对朝向相对旋转的轮胎表面照射的线光的像进行摄像，基于该摄像图像，并利用光切断法来进行形状检测，从而检测所述轮胎的表面形状。该装置包括：以在所述轮胎表面形成一光切断线的方式，从与该光切断线的检测高度方向不同的方向连续地照射的线光照射单元；以及在照射于所述轮胎表面的所述多个线光的各主光线相对于所述轮胎表面正反射的方向进行摄像的摄像单元。

该轮胎形状检测装置尤其对轮胎表面连续地照射多个线光，对照射的多个线光的像进行摄像，从而检测轮胎表面形状。

此外，在专利文献2公开了一种对轮胎表面的由凹凸形成的一个以上的图形的三维形状进行检查的方法。该方法包括以下工序：针对包含这些图形的指定的轮胎表面区域内的各面积要素，测量凹凸的高度而取得凹凸分布数据的工序；针对各图形，根据作为图形的雏型而预先准备的图形模型的三维形状数据和所取得的所述凹凸分布数据，确定所述轮胎表面区域中与图形模型相对应的轮胎表面部分的工序；以及针对各图形，求出所确定的轮胎表面部分的凹凸分布数据与图形模型的三维数据的一致度，并根据该一致度，来判定所述图形的三维形状的合格与否的工序。

该轮胎凹凸图形的检查方法是尤其通过计算对轮胎表面照射片光所得的三维凹凸分布数据与由CAD数据所作成的图形模型的三维形状数据的一致度，来检查有无缺陷的技术。在该技术中，为了进行正常的凹凸图形(文字等)本身的合格与否判定，使用将作为正常凹凸图形的雏型而预先准备好的图形模型作为示教数据。雏型是根据轮胎CAD数据或模具CAD数据而作成的。

专利文献1：日本专利公开公报特开2008-221896号

专利文献2：日本专利公开公报特开2005-331274号

在专利文献1的轮胎形状检测装置中，能够通过光切断法来检测轮胎的表面形状，因此能够检测轮胎表面的凹凸形状。但是，无法得知检测出的轮胎表面的凹凸形状是形成在轮胎表面的正常图形还是缺陷。此外，当在正常图形的位置存在缺陷时，要检测该缺陷会变得更加困难。

因此，如专利文献2所示，若使用轮胎CAD数据或模具CAD数据来制作示教数据(参照数据)，能够获得不会受轮胎的变形或缺陷影响的数值，或许能够回避专利文献1的技术的困难性。但是，由于轮胎为橡胶制品，而且在专利文献1的发明作为对象的轮胎形状检查中检查已充入空气的轮胎，因此与基于CAD数据的轮胎相比变形量较大。因此，仅使CAD数据的坐标和与其相对应的轮胎的坐标相一致，计算及运算量就已变得庞大，所以，专利文献2的方法难以实际应用。

此外，根据专利文献2所公开的技术、即使用CAD数据的方法，容易类推使用实际上所测量的轮胎的高度数据作为示教数据的方法。通过该方法，能够简单地取得实际的高度数据。