胎圈胶条检查设备、胎圈胶条检查用程序和胎圈胶条检查方法
【专利摘要】提供一种胎圈胶条检查设备，其配备有：摄像装置(22)，用于对包括胎圈胶条的外缘和支撑体之间的边界的预定区域进行摄像；图像处理装置(25)，用于基于摄像装置(22)所拍摄到的图像来检测与胎圈胶条的外缘和支撑体(11)之间的边界相对应的边缘，并且计算基于所检测到的边缘所确定的沿着支撑体(11)的转动方向的基准模型线和存在于包含接合部的区域中的边缘上的各点之间的距离；以及控制装置(27)，用于基于基准模型线和边缘上的各点之间的距离来判断接合部的好坏。
【专利说明】胎圈胶条检查设备、胎圈胶条检查用程序和胎圈胶条检查方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种胎圈胶条检查设备、胎圈胶条检查用程序和胎圈胶条检查方法。【背景技术】
[0002]作为充气轮胎的与轮胎轮辋相接触的部分的胎圈部分需要使轮胎牢固地固定至轮辋，因而采用通过使橡胶制成的盖带卷绕在以环状形成的金属丝上所得到的胎圈芯作为
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[0003]在通过使上述胎圈部分接合至轮辋来将该胎圈部分嵌入构成轮胎的胎体的结构中，这种胎圈芯是经由轮辋来传递驱动轮的动力的部分。因此胎圈部分需要具有特定程度的刚性。
[0004]为了确保刚性，将凸缘状的胎圈胶条作为增强件安装至胎圈芯，并且在胎圈胶条处于安装状态的情况下组装胎体。
[0005]为了将胎圈胶条安装至胎圈芯，通常使带状构件卷绕胎圈芯的周围。因此胎圈胶条不是一个环形的整体凸缘，而是代替地，如图2所示在一个位置处具有接合部17。
[0006]胎圈胶条被设计成增强轮胎的胎圈部分，因此构件14的末端在接合部17处需要无间隙地或无错位地准确接合。
[0007]然而，尽管将带状构件14精确地裁切成特定尺寸，但由于该构件14由柔软的生橡胶制成，因此有时由于卷绕期间施加至构件`14的张力、卷绕速度以及工作环境的诸如温度或湿度等的条件而导致构件14的末端无法准确地相接，因而存在构件14的末端的接合有时错位的情况。
[0008]图3是示出胎圈胶条的接合缺陷的情形的图。图3的左侧示出带状构件14的接合部处构件14的一端和构件14的另一端之间、在图中的上下方向即该构件的宽度方向上存在“级错位”的状态。图3的中央示出在带状构件的末端之间产生间隙、并且带状构件没有完全接合的“开口”的状态。图3的右侧示出带状构件的一个末端凸起并且接合在其另一末端的上方的“厚度差”的状态。
[0009]诸如图3所示的缺陷等的接合缺陷的发现是检查员使用目视检查来进行的，并且接合部的好坏的判断依赖于检查员的经验和技能。
[0010]然而，由于检查员通过目视所进行的判断涉及检查员的主观性，因此在担心接合部的好坏判断根据不同的检查员而改变的情况下，无法否认存在不同判断标准。此外，即使对于经验丰富的检查员而言也无法否认发生判断错误。
[0011]此外，进行检查时还涉及相当多的工时，并且由于所有这些工时均与目视确认有关，因此还存在与检查需要大量时间有关的问题。
[0012]因而，日本特开2007-76289公开了如下胎圈检查装置，其中将附着有加强件的胎圈(胎圈附着胎圈胶条)的整个外周作为检查对象进行连续摄像，然后基于所拍摄到的图像来计算接合至胎圈的外周面的加强件(胎圈胶条)的一个侧部的下端和胎圈的一个侧端之间的长度L1、以及接合至胎圈的外周面的加强件的另一侧部的下端和胎圈的另一侧端之间的长度L2，并且判断LI和L2是否落在容许范围内。
[0013]此外，在日本特开2008-74329中，公开了采用二维位移传感器的胎圈胶条检查装置，其中将线状的激光照射到胎圈附着的胎圈胶条上，根据反射光而在胎圈附着的胎圈胶条的厚度方向(Z轴方向)上测量胎圈附着的胎圈胶条的形状位移，测量胎圈附着的胎圈胶条在宽度方向(X轴方向)上的各位置，并且根据这些测量结果来针对胎圈附着的胎圈胶条生成Z轴方向上的截面的二维形状数据(分布)。然后，判断所生成的形状数据在厚度(Z轴方向)和宽度(X轴方向)上的各尺寸与特定基准值是否一致。
【发明内容】
[0014]发明要解决的问题
[0015]然而，在日本特开2007-76289所述的设备中，计算接合至胎圈的外周面的加强件的一个侧部的下端和胎圈的一个侧端之间的长度L1、以及接合至胎圈的外周面的加强件的另一侧部的下端和胎圈的另一侧端之间的长度L2，并且判断LI和L2是否落在容许范围内。因此，尽管可以检测如图3的左侧所示的在构件的接合部处该构件的一端或该构件的另一端的“级错位”，但存在无法检测如图3的中央所示的在构件的接合部中发生了间隙的“开口”、或者如图3的右侧所示的构件的一端以凸起到构件的另一端上方的状态固定的“厚度差”的问题。
[0016]在日本特开2008-74329所述的装置中，通过采用二维位移传感器进行测量、将激光照射到黑色的橡胶构件上并且照射到安装有该构件的无涂层的金属制成的支撑体上，来测量该构件的宽度。然而，由于在黑色橡胶和无涂层金属之间激光反射率显著不同，因此难以精确地测量胎圈胶条的厚度。因而，特别是在胎圈极小的情况下，存在难以将由于该极小胎圈所引起的突起和与诸如“厚度差”等的缺陷位置有关的胎圈胶条的厚度变化区分开的问题。
[0017]本发明是考虑到以上情形而作出的，并且目的是提供即使在胎圈极小的情况下也能够判断胎圈胶条的接合部的好坏的胎圈胶条检查设备、胎圈胶条检查用程序和胎圈胶条检查方法。
[0018]用于解决问题的方案
[0019]根据本发明的第一方面，提供一种胎圈胶条检查设备，包括:摄像部，用于对通过卷绕在转动的支撑体上并且进行接合所形成的胎圈胶条的接合部以及包含所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界的区域进行摄像；边缘检测部，用于基于所述摄像部的摄像所获得的图像，来检测与所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界相对应的边缘；计算部，用于计算基于所述边缘检测部所检测到的边缘所确定的沿着所述支撑体的转动方向的基准模型线和包含所述接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离；以及判断部，用于基于所述距离来判断所述接合部的好坏。
[0020]在本发明的第一方面中，计算基于所检测到的边缘所确定的基准模型线和包含接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离，从而使得能够基于这些距离来判断接合部的好坏。在这些距离为特定值以上的情况下存在偏离基准模型线的边缘，从而使得能够将接合部判断为有缺陷。接合部有缺陷的情况的示例包括“级错位”、“开口 ”和“厚度差”。[0021]本发明的第二方面提供第一方面的胎圈胶条检查设备，其中:在判断对象边缘存在左右一对的情况下，所述判断部判断为在所述胎圈胶条的所述接合部中存在开口，其中所述判断对象边缘是包含所述基准模型线和包含所述接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离超过预定距离阈值的点的边缘。
[0022]本发明的第二方面使得能够在判断对象边缘的延长线和基准模型线之间存在一对交点的情况下，将胎圈胶条的接合部判断为具有开口。
[0023]本发明的第三方面提供第一方面的胎圈胶条检查设备，其中:在所述判断对象边缘和所述基准模型线彼此不相交的情况下，所述判断部判断为在所述胎圈胶条的所述接合部处，用于构成所述胎圈胶条的构件的一端相对于所述构件的另一端在宽度方向上错位。
[0024]本发明的第三方面使得能够在判断对象边缘和基准模型线彼此不相交的情况下，判断为在胎圈胶条的接合部处，构件的一端相对于构件的另一端在宽度方向上错位。
[0025]本发明的第四方面提供一种胎圈胶条检查用程序，用于使计算机用作以下部件:边缘检测部，用于基于对通过卷绕在转动的支撑体上并且进行接合所形成的胎圈胶条的接合部以及包含所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界的区域进行摄像的摄像部所拍摄到的图像，来检测与所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界相对应的边缘；计算部，用于计算基于所述边缘检测部所检测到的边缘所确定的沿着所述支撑体的转动方向的基准模型线和包含所述接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离；以及判断部，用于基于所述距离来判断所述接合部的好坏。
[0026]本发明的第四方面使得能够计算基于所检测到的边缘所确定的基准模型线和包含接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离、并且基于这些距离来判断所述接合部的好坏。由于存在偏离基准模型线的边缘，因此在这些距离为特定值以上的情况下可以判断为接合部有缺陷。接合部有缺陷的情况的示例包括“级错位”、“开口 ”和“厚度差”。
[0027]本发明的第五方面提供一种胎圈胶条检查方法，包括以下步骤:摄像步骤，用于对通过卷绕在转动的支撑体上并且进行接合所形成的胎圈胶条的接合部以及包含所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界的区域进行摄像；边缘检测步骤，用于基于通过所述摄像步骤中的摄像所获得的图像，来检测与所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界相对应的边缘；计算步骤，用于计算基于所述边缘检测步骤中所检测到的边缘所确定的沿着所述支撑体的转动方向的基准模型线和包含所述接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离；以及判断步骤，用于基于所述距离来判断所述接合部的好坏。
[0028]本发明的第五方面使得能够计算基于所检测到的边缘所确定的基准模型线和包含接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离、并且基于这些距离来判断所述接合部的好坏。由于存在偏离基准模型线的边缘，因此在这些距离为特定值以上的情况下可以判断为接合部有缺陷。接合部有缺陷的情况的示例包括“级错位”、“开口”和“厚度差”。
[0029]发明的效果
[0030]如上所述，本发明的胎圈胶条检查设备、胎圈胶条检查用程序和胎圈胶条检查方法获得了即使在胎圈极小的情况下也能够判断胎圈胶条的接合部的好坏的有利效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是示出用于将胎圈胶条安装至胎圈芯的处理的概要的图。[0032]图2是示出胎圈附着的胎圈胶条的接合部的图。
[0033]图3是示出胎圈胶条的接合缺陷的情形的图。
[0034]图4是根据本发明的第一实施例的胎圈胶条检查设备的示意图。
[0035]图5是示出使用一维位移传感器的胎圈胶条接合部的测量的图。
[0036]图6是示出使用CXD照相机的胎圈胶条接合部的摄像的图。
[0037]图7是示出根据本发明的第一实施例的胎圈胶条检查的处理的流程的流程图。
[0038]图8是示出本发明的第一实施例的图像处理的过程的流程图。
[0039]图9是本发明的第一实施例中的边缘检测的示例的图。
[0040]图10是示出本发明的第一实施例中的包含图像的一个端部的特定区域内的边缘的提取的图。
[0041]图11是示出本发明的第一实施例中的曲线拟合的示例的图。
[0042]图12是示出本发明的第一实施例的接合部中的“开口”的情况的图。
[0043]图13是示出本发明的第一实施例的接合部中的“级错位”的情况的图。
[0044]图14是示出本发明的第一实施例的接合部中的“级错位”的情况的图。
[0045]图15是示出本发明的第一实施例的接合部中的“级错位”的情况的图。
[0046]图16是根据本发明的第一实施例的与胎圈胶条接合部的好坏判断有关的流程图。
[0047]图17是示出根据本发明的第二实施例的区域指定的示例的图。
[0048]图18是示出根据本发明的第二实施例的区域指定的示例的图。
[0049]图19是示出本发明的第二实施例中要检测的“级错位”的情况的图。
[0050]图20是示出本发明的第二实施例的图像处理的过程的流程图。
[0051]图21是示出根据本发明的第二实施例的胎圈胶条接合部的好坏判断的流程图。
【具体实施方式】
[0052]第一实施例
[0053]以下参考附图来详细说明本发明的第一实施例。图4是根据本发明的第一实施例的胎圈胶条检查设备的示意图。
[0054]图4所示的根据本发明的第一实施例的胎圈胶条检查设备20包括:圆锥状的支撑体11，其卷绕构件14 ;一维位移传感器21，其作为如下装置，其中该装置将激光照射到包含构件14的接合部的预定区域、例如以该接合部为中心的区域上，接收来自该区域的反射光，并且测量构件14的该区域的厚度；CCD照相机22，用于对包括胎圈胶条的接合部和胎圈胶条的外缘与支撑体11之间的边界的特定区域、例如以构件14的接合部为中心的区域进行摄像；诸如伺服马达等的转动部23，用于使支撑体11以特定速度转动，并且进行控制以使转动停止在特定位置处；照明体24，用于对CCD照相机22所拍摄的区域进行照明；照相机放大器25，用于对CXD照相机22所拍摄到的图像进行图像处理；照相机线缆26，其使CXD照相机22和照相机放大器25相连接；可编程逻辑控制器(PLC) 27，用于控制一维位移传感器21和照相机放大器25，并且基于一维位移传感器21的测量结果和利用照相机放大器25的图像处理的结果来判断构件14的接合部的好坏；操作部28，用于对PLC27进行操作；显示装置29，用于基于一维位移传感器21的测量结果和利用照相机放大器25的图像处理的结果，来显示构件14的接合部的好坏判断的结果；以及输入输出接口 30，其使照相机放大器25和PLC27相连接。
[0055]操作部28是诸如键盘、触摸面板、鼠标或手写板等的用于对PLC27进行操作的装置，并且显示装置29是诸如通过显示或打印等能够输出测量结果的装置。输入输出接口 30是诸如ETHERNET (注册商标)、RS-232或⑶SB等的使得能够进行装置间数字通信的接口。
[0056]此外，诸如例如旋转编码器的转动角传感器等的位置检测器31和用于控制转动部23的转动的转动部控制装置32连接至转动部23。
[0057]基于来自PLC27的命令，转动部控制装置32开始转动部23的转动，并且位置检测器31检测从转动开始起的转动部23的转动角并将所检测到的转动角的信息输入至转动部控制装置32。
[0058]转动角的信息经由转动部控制装置32发送至PLC27，并且用来检测接合部17的位置。
[0059]转动部控制装置32基于来自PLC27的指示来控制转动部23的转动。
[0060]注意，照相机放大器25对CXD照相机22所拍摄到的图像进行图像处理所用的程序、PLC27控制一维位移传感器21和照相机放大器25并基于一维位移传感器21的测量结果和利用照相机放大器25的图像处理的结果来对构件14的接合部进行好坏判断所用的程序、以及转动部控制装置32控制转动部23的转动所用的程序分别存储在各自的存储器中。
[0061]接着参考附图来说明本发明的第一实施例中的胎圈胶条接合部的制造和检查的概要。
[0062]首先，如图1所示，利用紧固件13来对已在设置有胎圈芯12的支撑体11上形成有生橡胶的带状构件14进行锚固，支撑体11在由箭头15所示的转动方向上转动，并且构件14卷绕到支撑体11上。硫化处理之前的生橡胶具有粘合性，并且即使在没有采用单独粘合剂的情况下也粘合至胎圈芯12，从而使构件14的末端粘接到一起并且形成胎圈胶条。注意，本实施例中的构件14的末端的接合到一起可以通过使构件14的末端以“对接”方式抵接到一起、或者通过使构件14的末端以“搭接”方式重叠来进行。在搭接的情况下，为了避免在接合部中产生厚度差，构件14的末端可以形成锥状，以使得构件14的锥状末端接合到一起。
[0063]接着，如图5所示，使用一维位移传感器21来测量构件14的末端之间的接合部和该接合部附近的厚度。在进行接合部和该接合部附近的测量的情况下，这可以通过在使一维位移传感器固定的同时使卷绕有构件14的支撑体11在由箭头40所示的方向上转动来实现。
[0064]发现一维位移传感器所测量到的接合部的厚度比其它位置厚的任何位置均可被认为是由于如图3的右侧所示的“厚度差”所引起的。具体地，在利用一维位移传感器的厚度的测量结果超过预定阈值的情况下，可以判断为在接合部处产生了 “厚度差”。
[0065]在本实施例中，一维位移传感器照射点状激光，该激光没有照射到具有与构件14极大不同的反射率的支撑体11上，并且激光仅追溯到构件14的上方。因此，可以在激光的反射没有根据照射位置而极大不同的情况下准确地测量构件14的接合部17的厚度。
[0066]在利用一维位移传感器的测量完成之后，转动部23的转动停止在使得能够利用CCD照相机22对接合部和该接合部的附近进行摄像的位置处，并且如图6所示，利用CCD照相机22对接合部和该接合部附近进行摄像。在所拍摄图像中需要包含胎圈胶条接合部的轮廓部分，因此进行摄像从而将包含胎圈胶条的接合部和该接合部附近的区域以及与该区域邻接的支撑体11的一部分包括在一个所拍摄图像内。
[0067]注意，在本实施例中，CXD照相机22是单色静止照相机，然而根据图像处理的方式，可以采用拍摄彩色图像的照相机。
[0068]然后，对所拍摄到的接合部和该接合部附近的图像进行图像处理，并且整体判断该图像处理的结果和利用一维位移传感器21的测量结果，判断构件14的接合部的好坏，并将该结果显示在图4的显示装置29上。
[0069]接着以下参考图7来说明根据本发明的第一实施例中的胎圈胶条接合部的检查时的程序的处理。图7是示出本发明的第一实施例中的胎圈胶条接合部的检查期间的PLC的处理的流程的流程图。
[0070]在图7的处理之前，构件14卷绕在已设置有胎圈芯12的支撑体11上，并且在接合部17处于特定位置的状态下，转动部23临时停止。
[0071]首先，在步骤701中，PLC将用以使转动部23转动的指示输出至转动部控制装置32。根据该指示,转动部控制装置32开始转动部23的转动。
[0072]在下一步骤702中，经由转动部控制装置32来读取位置检测器31所检测到的转动角，并且基于该转动角来检测接合部17的位置。
[0073]在下一步骤703中，在判断为基于经由转动部控制装置32读取的转动角所计算出的接合部17的位置已到达一维位移传感器21的附近的情况下，向一维位移传感器21发出测量开始命令。利用该命令作为触发，一维位移传感器21在通过使转动部23转动来使构件14的接合部和接合部附近逐渐移动到一维位移传感器21的正下方时，通过将激光照射到该接合部和该接合部附近上来开始该接合部和该接合部附近的厚度的测量。
[0074]在步骤704中，利用一维位移传感器21来获取测量结果。
[0075]在步骤705中，在从测量开始起的转动角达到特定角度的情况下判断为接合部17及其周边区域的厚度的测量完成，并且停止利用一维位移传感器21的激光照射。
[0076]在步骤706中，在接合部17及其周边区域处于能够利用CXD照相机22进行摄像的位置处的情况下，使转动部23停止。具体地，能够利用CCD照相机22进行摄像的位置是接合部17已到达CXD照相机22的帧的中央的位置。
[0077]在步骤707中，如图6所示，利用CXD照相机22进行接合部和接合部附近的摄像。
[0078]利用照相机放大器25对步骤707中所拍摄到的接合部和接合部附近的图像进行图像处理。后面详细说明照相机放大器25的图像处理。
[0079]在步骤708中，整体判断照相机放大器25的图像处理的结果和步骤704中的一维位移传感器21的测量结果，判断接合部的好坏，并且将该结果显示在图4的显示装置29上。后面详细说明步骤708的处理。
[0080]以下参考附图来说明照相机放大器25所执行的图像处理。图8是示出图像处理序列的流程图。
[0081]首先，在图8的步骤801中，从右或左的一个端部起扫描图7的步骤707中所拍摄到的胎圈胶条的接合部和接合部附近的区域的图像，并且检测与胎圈胶条的外缘和安装有该胎圈胶条的支撑体之间的边界有关的边缘。图9示出如此检测到的边缘的示例。[0082]如上所述，胎圈胶条是黑色的生橡胶，并且支撑体是无涂层金属，因此检测到在胎圈胶条的外缘和支撑体之间的边界处像素的亮度值的变化大的边缘。
[0083]在本实施例中，可以将相邻像素的亮度值之间的差超过预定阈值的连结像素检测作为边缘，或者可以通过向图像应用诸如索贝尔(Sobel)算子等的滤波器来检测边缘。
[0084]然后，在步骤802中，如图10所示，在包括图像的一个端部的特定区域内检测到边缘。包括图像的一个端部的特定区域可以是在图像中央所拍摄到的要包含接合部并且还包括图像的另一端部的特定区域。此外，包括图像的一个端部或另一端部的特定区域是任意范围，并且优选地，从计算基准模型线41的角度，如后面所述，该特定区域包括直至尽可能远离图像中央所拍摄到的需要包含接合部的图像的一个端部或另一端部的位置为止的边缘。
[0085]在步骤803中，基于步骤802中所提取的边缘来计算被认为是胎圈胶条检查对象的轮廓部分的基准模型线。具体地，计算通过包括图像的一个端部或另一端部的特定区域内的边缘的各位置的曲线，并且通过所谓的“曲线拟合”来计算基准模型线。
[0086]图11是示出本实施例中的曲线拟合的示例的图，其中计算通过图像的左侧的特定区域检测到的边缘上的点55的圆弧，将这些圆弧视为基准模型线41。在图7的步骤707中进行摄像的情况下，对转动部23的转动进行控制以使得胎圈胶条18的接合部17位于照相机的帧的中央，因而在所拍摄图像的中央还拍摄到接合部。因而，通过基于包括图像的一个端部或另一端部的特定区域中所检测到的边缘进行曲线拟合，可以在不受接合部17影响的情况下来计算形成作为检查对象的胎圈胶条的轮廓的基准模型线41。此外，可以忽略开口 17而引出基准模型线41。在本实施例中，通过仅参考边缘是自由曲线的位置，可以通过忽略诸如开口 17等的直线部分来生成基准模型线41。
[0087]即使在曲线局限于二次曲线的情况下，该曲线也可以是圆弧、椭圆弧、抛物线或双曲线，然而由于胎圈胶条的轮廓大致呈圆弧状，因此在第一实施例中，计算与所检测到的边缘上的多个点一致的圆弧，并且将该圆弧视为基准模型线41。
[0088]接着，在步骤804中，计算边缘上的各点和基准模型线41之间的距离。通常，将这些点和曲线之间的距离定义为从该点向着曲线引出的垂线的长度，因此在本实施例中，将从边缘上的各点向着基准模型线41引出的垂线的长度视为边缘上的各点和基准模型线41之间的距离。在图11?图14中，在各图中从左向右或从右向左进行扫描，结果测量出边缘和基准模型线41之间的距离。注意，以像素数来测量距离，然而可以将该距离转换成毫米单位。
[0089]在步骤805中，检测包括相对于基准模型线41的距离超过预定阈值的点的边缘，并且将该边缘视为判断对象边缘。还记录该判断对象边缘上的点在图像上的位置，然后本实施例的图像处理结束。
[0090]图12是示出检测到相对于基准模型线41的距离超过预定阈值的判断对象边缘的示例的图。图12示出在接合部17中产生“开口”的情况，并且在相对于基准模型线41的距离超过预定阈值的情况下，通过步骤805的处理来将与发生了“开口”的接合部17有关的边缘57的存在检测作为判断对象边缘。在这些情况下，从判断对象边缘延伸出的延长线与基准模型线41相交。
[0091]在存在“级错位”的情况下，如图13和图15所示，检测到相对于基准模型线41的距离超过预定阈值的判断对象边缘的线与基准模型线41平行。结果，判断对象边缘和判断对象边缘的延长线与基准模型线41不相交。
[0092]以下参考图16来详细说明图7的步骤704中的针对一维位移传感器的测量结果和图像处理结果的整体判断、以及胎圈胶条接合部的好坏判断处理。图16是与胎圈胶条接合部的好坏判断处理有关的流程图。
[0093]在步骤1501中，判断图7的步骤707中一维位移传感器所测量到的接合部附近的
厚度是否在预定阈值内。
[0094]在步骤1501中判断为接合部附近的厚度在阈值内的情况下，由于在接合部处不存在“厚度差”，因此处理进入步骤1503。
[0095]在步骤1501中判断为接合部附近的厚度超过阈值的情况下，在步骤1502中判断为发生了 “厚度差”，并且判断为接合部有缺陷，并且处理结束。
[0096]在下一步骤1503中，判断是否存在相对于基准模型线的距离超过预定阈值的判断对象边缘，并且在不存在判断对象边缘的情况下，在步骤1504中，判断为作为判断对象的胎圈胶条的接合部优良，而不存在与“厚度差”、“开口 ”或“级错位”有关的缺陷，并且处
理结束。
[0097]在步骤1503中存在判断对象边缘的情况下，在步骤1505中判断是否检测到相对于基准模型线41位于同侧并且在沿着基准模型线41的方向上并排的一对判断对象边缘。
[0098]在接合部中发生开口的情况下，如图12所示，在基准模型线41的同侧并且沿着基准模型线41的方向并排存在一对判断对象边缘。在步骤1505中，判断为在诸如判断对象边缘的集合位于基准模型线41的同侧并且在沿着基准模型线41的方向上并排等的情况下在接合部中发生了“开口”。
[0099]注意，在步骤1505中，判断对象边缘的集合位于基准模型线41的同侧并且在沿着基准模型线41的方向上并排的情况可以通过以下方式来判断:判断是否存在大致线段状的判断对象边缘的延长线与基准模型线的一对交点，并且在存在一对交点的情况下，判断是否存在左右一对的判断对象边缘。
[0100]接着，在步骤1506中，判断判断对象边缘的集合是否是与基准模型线41平行地检测到的。
[0101]在接合部处发生“级错位”的情况下，如图13或图15所示，判断对象边缘连续地存在，并且连续的判断对象边缘与基准模型线41平行地存在。在步骤1506中，在这样检测到判断对象边缘与基准模型线41平行的情况下，判断为在接合部处发生了 “级错位”。
[0102]图13示出构件14的右侧向下错位、从左开始扫描图像、并且基于图像的左侧的区域中检测到的边缘来计算基准模型线41的情况。在图13中，在基准模型线41的外侧平行地检测到边缘。
[0103]图15示出构件14的左侧向下错位、从左开始扫描图像、并且基于图像的左侧的区域中检测到的边缘来计算基准模型线41的情况。在图15中，与基准模型线41平行地并且在基准模型线41的内侧检测到边缘。
[0104]注意，在步骤1506中，在检测到判断对象边缘与基准模型线41平行的情况下发生了 “级错位”的判断可以通过以下方式来判断:对判断对象边缘和判断对象边缘的延长线与基准模型线41是否相交进行判断，其中在这两者不相交的情况下，判断为发生了 “级错位”。
[0105]或者，在从边缘检测到基准模型线41的情况下，如图14所示，可以在级错位部分和基准模型线41相交的状态下获得基准模型线41，并且测量所获得的基准模型线41和边缘之间的距离。
[0106]在测量以上边缘和基准模型线41之间的距离时，在边缘和基准模型线41之间的位置关系改变的情况下、即在图14中的从基准模型线41的左侧的边缘的状态(A)向着基准模型线41的右侧的边缘的状态(B)改变的场所处，该场所是存在级错位的场所。因此，将A和B中的边缘和基准模型线41之间的距离的最大值相加到一起，并且将总和值与预定阈值进行比较。由此对级错位进行好坏判断。在本实施例中，图14示出从基准模型线41的左侧的边缘的状态(A)向着基准模型线41的右侧的边缘的状态⑶改变、并且各边缘并排的位置示出存在相对于基准模型线41反转的变化的情况，并且在包括发生这种变化的部分的特定区域中测量边缘和基准模型线41之间的距离。该特定区域是发生这种变化的部分的区域及其附近的区域，然而优选该特定区域具有可以测量边缘和基准模型线41之间的多个距离以使得能够提取边缘和基准模型线41之间的距离的最大值的面积。
[0107]在步骤1506中检测到与基准模型线41平行的判断对象边缘的情况下，在步骤1507中判断为在接合部处发生了“开口”和“级错位”这两者，并且处理结束。
[0108]在步骤1506中没有检测到与基准模型线41平行的判断对象边缘的情况下，在步骤1508中判断为在接合部处发生了“开口”，并且处理结束。
[0109]在步骤1505中没有检测到判断对象边缘相对于基准模型线41位于同侧并且在沿着基准模型线41的方向上并排的情况下，在步骤1509中对判断对象边缘与基准模型线41是否平行进行判断。
[0110]在步骤1509中检测到判断对象边缘与基准模型线41平行的情况下，在步骤1510中判断为在接合部处发生了 “级错位”并且处理结束。在步骤1509中，认为在没有检测到判断对象边缘与基准模型线41平行的情况下已将图像中的噪声等检测为边缘，处理结束，并且利用不同的算子来进行目视检查。
[0111]注意，可以将根据图16的处理的判断结果显示在图4所示的显示装置29上。
[0112]根据第一实施例，与胎圈胶条有关的像素和与支撑体有关的像素之间的亮度差大，并且可以容易地检测到胎圈胶条的外缘和支撑体的边界作为边缘，因此在存在偏离基于所检测到的边缘中的不包含接合部的区域的边缘所计算出的基准模型线的边缘的情况下，可以判断为接合部有缺陷。
[0113]第二实施例
[0114]接着说明第二实施例。第二实施例与第一实施例在图像处理方面不同，因此省略了针对与第一实施例相同的部分的说明，并且将说明不同的部分。注意，“厚度差”的检测与第一实施例相同。
[0115]在第二实施例的图像处理中，将CXD照相机22所拍摄到的图像分割成作为用于检测边缘的区域的最小单位的“区段”，并且通过在指定方向上扫描分割得到的各“区段”时检测亮度值存在大的变化的边缘的有无来检测构件14的接合部的“开口”或“级错位”。
[0116]如图17所示，作为用于检测边缘的区域的最小单位的区段51是沿着左右、即沿着支撑体的转动方向伸长的矩形区域。[0117]在第二实施例中，在图4所示的CXD照相机22所拍摄到的图像中，从图4所示的PLC27针对照相机放大器25指定作为用于进行图像处理的区域的矩形测量区域。还从PLC27针对照相机放大器25指定作为区段51的宽度的区段大小52，还指定作为各区段之间的间隔的区段移动量53，并且如图17所示自动分割成测量区域的部分。
[0118]区段大小52是任意大小，但优选为I个?几个像素，从而进行精确判断。区段的长度也是任意的，并且可以是比接合部的长度长的值。
[0119]在如上所述指定测量区域时，如图17所示，可以进行指定以使得胎圈胶条的外缘始终包括在该测量区域内，然而还进行指定以使得不包括卷绕有盖带的胎圈芯12。有时通过利用盖带覆盖胎圈芯的表面，橡胶的化合物的成分呈白色浮凸突出，并且有时被误检测为边缘。此外，接合部中的“开口”和“级错位”的缺陷趋于不是在胎圈芯的附近而是在胎圈胶条的外缘的附近发生。
[0120]以上的指定测量区域和将测量区域分割成区段51对于“开口”的检测和“级错位”的检测这两者均相同。在第二实施例中，扫描测量区域的各区段以检测“开口”，然后针对各区段再一次扫描测量区域以检测“级错位”。
[0121]以下详细说明第二实施例中的“开口”和“级错位”的检测。
[0122]在第二实施例中，通过根据图17的扫描方向54扫描各区段51来检测构件14的接合部中的“开口”。
[0123]从左侧起扫描图17所示的区段51，并且在与橡胶有关的发黑的低亮度像素改变为与未涂层金属有关的发白的高亮度像素的位置处检测到第一个边缘，然后在再次扫描区段的情况下，在与未涂层金属有关的发白的高亮度像素改变为与橡胶有关的发黑的低亮度像素的位置处检测到第二个边缘。
[0124]注意，在第二实施例中，扫描区段51内的像素，因此检测构成存在于区段51内的边缘的像素。在第二实施例中，将作为构成边缘的像素所检测到的像素的集合视为一个边缘的像素的集合。
[0125]因此，这意味着在接合部中发生“开口”的情况下，如图17所示，在给定区段内始终存在两个边缘57、即一对边缘57。注意，扫描方向可以为图17那样的从左向右、或者从
右向左。
[0126]将具有一对边缘的这些区段视为与“开口”有关的区段，并且对测量区域内的具有一对边缘的区段的个数进行测量。在第二实施例中，将作为测量区域内的具有一对边缘的区段的个数的检测区段数视为“开口”的高度。
[0127]在第二实施例中检测“开口 ”时，针对图像的测量区域中的检测区段数设置阈值，并且在检测区段数小于阈值的情况下，判断为在与该图像相对应的胎圈胶条中没有发生“开 口”。
[0128]在第二实施例中，通过扫描图18所示的各区段51来检测构件14的接合部的“级错位”。
[0129]与如上所述检测“开口”的情况相同，“级错位”的检测也通过以下方式来进行:扫描区段，并且对与橡胶有关的发黑的低亮度像素改变为与无涂层金属有关的发白的高亮度像素的位置处的各边缘、或者与无涂层金属有关的发白的高亮度像素改变为与橡胶有关的发黑的低亮度像素的位置处的各边缘进行检测。即，如图18所示，检测到在区段内存在边缘57。对于“级错位”，在图19的左侧所示的构件14的末端的左侧向下错位的情况和图19的右侧所示的构件14的末端的右侧向下错位的情况这两者下，存在一个区段内所检测到的一个边缘。
[0130]在图18中根据扫描方向54来从左向右扫描各区段，然而，由于构件14的末端的右侧向下错位，因此在与无涂层金属有关的发白的高亮度像素改变为与橡胶有关的发黑的低亮度像素的位置处，检测到边缘。
[0131]不同于图18的情况，在构件14的末端的左侧向下错位的情况下，在从左向右扫描各区段的情况下，在与橡胶有关的发黑的低亮度像素改变为与无涂层金属有关的发白的高亮度像素的位置处，检测到边缘。
[0132]在第二实施例中，将具有一个边缘的区段视为与“级错位”有关的区段，并且对测量区域内的具有一个边缘的区段的个数进行测量。在第二实施例中，将测量区域内的具有一个边缘的区段的个数视为检测区段数，并且将该检测区段数视为“级错位”的高度。
[0133]在第二实施例的“级错位”检测中，针对图像的测量区域内的检测区段数设置阈值，并且在检测区段数小于阈值的情况下判断为在与图像相对应的胎圈胶条中没有发生“级错位”。
[0134]基于以上说明，参考图20来说明第二实施例中的照相机放大器所执行的图像处理的流程。图20是示出第二实施例中的图像处理的序列的流程图。
[0135]首先，在步骤2001中，指定图像的一部分作为测量区域，并且通过按预定像素数的各宽度在水平方向上分割该测量区域来生成多个区段。
[0136]在步骤2002中，扫描各区段并检测具有一对边缘的区段，并且在步骤2003中测量具有一对边缘的区段的个数。
[0137]通过后面所述的图7的步骤709中的好坏判断处理判断具有一对边缘的区段的个数是否在预定阈值内，来判断接合部中的“开口”的有无。
[0138]在步骤2004中，再次扫描各区段并检测具有一个边缘的区段，并且在步骤2005中测量具有一个边缘的区段的个数。
[0139]通过后面所述的图7的步骤709的好坏判断处理判断具有一个边缘的区段的个数是否在预定阈值内，来判断接合部中的“开口”的有无。
[0140]在步骤2005中测量具有一个边缘的区段的个数之后，第二实施例的图像处理结束。
[0141]注意，可以按逆顺序进行图20中的用于检测“开口”的过程和用于检测“级错位”的过程。具体地，可以在步骤2002和步骤2003中进行与“级错位”有关的边缘的检测，并且可以在步骤2004和步骤2005中进行与“开口”有关的边缘的检测。
[0142]接着参考图21来说明用于整体判断图7的步骤709中的一维位移传感器的测量结果和第二实施例的图像处理的结果、以及用于对胎圈胶条接合部进行好坏判断的处理。图21是示出根据第二实施例的胎圈胶条接合部的好坏判断的流程图。
[0143]在步骤2101中，判断图7的步骤704中利用一维位移传感器所测量到的接合部附近的厚度是否在预定阈值内。
[0144]由于在接合部中没有发生“厚度差”，因此在步骤2101中接合部附近的厚度处于阈值内的情况下，处理进入步骤2103。[0145]在步骤2101中接合部附近的厚度超过阈值的情况下，在步骤2102中判断为在接合部中发生了 “厚度差”，并且处理结束。
[0146]接着，在2103中，判断具有一对边缘的区段的个数是否在阈值内。
[0147]在具有一对边缘的区段的个数在阈值内的情况下，在步骤2104中判断具有一个边缘的区段的个数是否在阈值内。
[0148]在具有一个边缘的区段的个数在阈值内的情况下，在步骤2105中判断为在作为检查对象的胎圈胶条的接合部中不存在与“开口 ”或“级错位”有关的缺陷，然后处理结束。
[0149]在步骤2104中具有一个边缘的区段的个数不在阈值内的情况下，在步骤2106中判断为在作为检查对象的胎圈胶条的接合部中发生了 “级错位”，并且处理结束。
[0150]此外，在步骤2103中具有一对边缘的区段的个数不在阈值内的情况下，在步骤2107中判断具有一个边缘的区段的个数是否在阈值内。
[0151]在步骤2107中具有一个边缘的区段的个数在阈值内的情况下，在步骤2108中判断为在作为检查对象的胎圈胶条的接合部中发生了“开口”，并且处理结束。
[0152]在步骤2107中具有一个边缘的区段的个数不在阈值内的情况下，在步骤2109中判断为在作为检查对象的胎圈胶条的接合部中发生了“开口”和“级错位”，并且处理结束。
[0153]可以将根据图21的处理的判断结果显示在图4所示的显示装置29上。
[0154]注意，在第二实施例中，在已将图像分割成多个区段之后，在各区段中检测边缘，并且针对各区段计算构成所检测到的边缘的像素的集合的个数。然而，可以配置成如下:在首先在图像整体中检测到边缘之后，将该图像分割成多个区段，然后针对各区段计算构成边缘的像素的集合的个数。
[0155]在第二实施例中可以采用以下类型的滤波器。
[0156](I)收缩滤波器
[0157]用于去除白色噪声成分的有效方法是利用3X3的9个(包含中心像素)的像素中的最小亮度值来替换3X3的中心像素的亮度值的处理。在第二实施例中采用该方法以去除将被检测为边缘的白点。
[0158](2)膨胀滤波器
[0159]用于去除黑色噪声成分的有效方法是利用3X3的9个(包含中心像素)的像素中的最大亮度值来替换3X3的中心像素的亮度值的处理。在第二实施例中采用该方法以去除将被检测为边缘的黑点。
[0160](3)平均化滤波器
[0161]用于去除噪声的有效方法是利用3X3的9个(包含中心像素)的像素的亮度值的平均值来替换3X3的中心像素的亮度值的处理。
[0162](4) 二值化滤波器
[0163]使用特定亮度作为阈值来将图像中的各像素分类为白色像素或黑色像素。利用这种二值化滤波器获得了黑白对比度清晰的图像，从而使得能够减少边缘的误检测。
[0164]产业h的可利用件
[0165]如上所述，本发明使得能够高精度地自动判断以前依赖于检查员的目视检查的胎圈胶条的接合部的好坏，由此使得能够在该处理中实现省力化和高效率化。
[0166]此外，可以说，通过高精度地自动判断胎圈胶条的接合部的好坏，可以防止由于检查员的主观原因所引起的判断错误，由此使得能够实现产品质量的提高。
[0167]日本专利申请2011-158921号的所有公开通过引用包含在本说明书中。
[0168]关于本说明书所记载的所有文献、专利申请以及技术标准，各个文献、专利申请以及技术标准通过参照被取入的情况与具体且分别记载的情况相同程度地，通过参照被取入到本说明书中。
[0169]附图标记说明
[0170]11 支撑体
[0171]12 胎圈芯
[0172]13 紧固件
[0173]14 构件
[0174]15 转动方向
[0175]16 胎圈附着的胎圈胶条
[0176]17 接合部
[0177]18 胎圈胶条
[0178]20 胎圈胶条检查设备
[0179]21 一维位移传感器
[0180]22 CCD 照相机
[0181]23 转动部
[0182]24 照明体
[0183]25 照相机放大器
[0184]26 照相机线缆
[0185]27 PLC
[0186]28 操作部
[0187]29 显示装置
[0188]30 输入输出接口
[0189]31 位置检测器
[0190]32 转动部控制装置
[0191]40 转动方向
[0192]41 基准模型线
[0193]51 区段
[0194]52 区段大小
[0195]53 区段移动量
[0196]54 扫描方向
[0197]55 边缘上的点
[0198]56 边缘宽度
[0199]57 边缘
【权利要求】
1.一种胎圈胶条检查设备，包括: 摄像部，用于对通过卷绕在转动的支撑体上并且进行接合所形成的胎圈胶条的接合部以及包含所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界的区域进行摄像； 边缘检测部，用于基于所述摄像部的摄像所获得的图像，来检测与所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界相对应的边缘； 计算部，用于计算基于所述边缘检测部所检测到的边缘所确定的沿着所述支撑体的转动方向的基准模型线和包含所述接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离；以及 判断部，用于基于所述距离来判断所述接合部的好坏。
2.根据权利要求1所述的胎圈胶条检查设备，其中， 在判断对象边缘存在左右一对的情况下，所述判断部判断为在所述胎圈胶条的所述接合部中存在开口，其中所述判断对象边缘是包含所述基准模型线和包含所述接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离超过预定距离阈值的点的边缘。
3.根据权利要求1所述的胎圈胶条检查设备，其中， 在所述判断对象边缘和所述基准模型线彼此不相交的情况下，所述判断部判断为在所述胎圈胶条的所述接合部处，用于构成所述胎圈胶条的构件的一端相对于所述构件的另一端在宽度方向上错位。
4.一种胎圈胶条检查用程序，用于使计算机用作以下部件: 边缘检测部，用于基于对通过卷绕在转动的支撑体上并且进行接合所形成的胎圈胶条的接合部以及包含所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界的区域进行摄像的摄像部所拍摄到的图像，来检测与所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界相对应的边缘； 计算部，用于计算基于所述边缘检测部所检测到的边缘所确定的沿着所述支撑体的转动方向的基准模型线和包含所述接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离；以及 判断部，用于基于所述距离来判断所述接合部的好坏。
5.一种胎圈胶条检查方法，包括以下步骤: 摄像步骤，用于对通过卷绕在转动的支撑体上并且进行接合所形成的胎圈胶条的接合部以及包含所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界的区域进行摄像； 边缘检测步骤，用于基于通过所述摄像步骤中的摄像所获得的图像，来检测与所述胎圈胶条的外缘和所述支撑体之间的边界相对应的边缘； 计算步骤，用于计算基于所述边缘检测步骤中所检测到的边缘所确定的沿着所述支撑体的转动方向的基准模型线和包含所述接合部的区域中所存在的边缘上的各点之间的距离；以及 判断步骤，用于基于所述距离来判断所述接合部的好坏。
【文档编号】B29D30/06GK103687718SQ201280035677
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年7月20日 优先权日:2011年7月20日
【发明者】吉松敬介, 佐佐木隆裕 申请人:株式会社普利司通