测量方法以及测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将形成有凸部的轮胎的胎面或者胎边面作为测量面而对测量面的表面形状进行测量的技术。
【背景技术】
[0002]轮胎具有层叠橡胶、化学纤维、钢丝帘线等各种材料而成的复杂的层叠构造。对于具有复杂的层叠构造的轮胎的接地面(胎面)而言，为了防止因轮胎的半径的变动而导致的纵向振动(径向跳动)，需要确保半径的均匀性，并抑制接地面的波动(跳动)。另一方面，胎边面除了跳动以外，有时还产生被称作凸起、凹痕的凹凸，这些也同样需要抑制。
[0003]因此，在轮胎的制造工序中，需要针对轮胎而检查胎面、胎边面的形状，并评价检查出的形状。
[0004]对此，在轮胎制造的最终工序(轮胎加硫后的检查工序)中，特别进行胎面的跳动值的测量、胎边面上的形状不合格的检查。在胎面上存在有槽、在胎边面上存在缘于文字、花纹的有意为之的凸部，近年来谋求在避免受到上述文字、花纹的影响的情况下测量轮胎形状的方法。
[0005]近年来，在测量轮胎的跳动值的技术中，进行如下尝试:使用激光距离传感器、三维形状测量装置、或者摄像机等来测量跳动值，并根据测量出的跳动值来自动地评价轮胎。
[0006]在专利文献I中公开有如下所述的形状测量装置:利用光学位移仪来测量轮胎的一线量的样本数据，从测量出的样本数据去除预先确定的信号模型，由此即便在轮胎的表面存在不必要的凹凸，也无须选择测量线地测量轮胎的形状。
[0007]在专利文献2中公开有如下所述的技术:使用非接触的位移仪沿周向扫描轮胎的胎面而获取轮胎旋转一周的数值数据，在注目位置的数值数据与注目位置前后的多个数值数据组的中位数之差大于阈值的情况下，将注目位置的数值数据判断为杂音。
[0008]在专利文献3中公开有如下所述的技术:在胎边面中，测量包括有意为之的凸部在内的位置和不包括该凸部的位置的两条线的轮胎表面的凹凸位移量而生成两条线的原波形A、B。接下来，生成表示所生成的原波形A、B的波动成分的近似曲线A1、B1，从原波形A、B中减去近似曲线A1、B1而生成凹凸波形A2、B2。接下来，将凹凸波形A2与凹凸波形B2相乘，对去除有意为之的花纹后的凹凸形状进行计算。然后，根据该凹凸形状来检测缺陷凹凸。
[0009]在专利文献4中公开有如下内容:将轮胎表面的一维的测量数据排列成圆状并转换为二维的测量数据，对二维的测量数据应用凸包型滤波器，提取位于凸包上的测量数据，并将提取出的测量数据恢复至一维的测量数据。
[0010]辨别表示轮胎的缺陷的凹凸与文字、花纹等有意形成的凸部是极其困难的，对于仅一条线的测量数据而言，无法将有意形成的凸部从测量数据中准确地去除，可能将凸部判断为表示缺陷的凹凸。
[0011]专利文献1、2、4均只测量一维的数据，因此存在无法准确地检测有意形成的凸部这样的问题。另外，在专利文献3中，虽然测量两条线的测量数据，但这两条线的测量数据在空间上分离，也存在无法准确地检测有意形成的凸部这样的问题。
[0012]另外，近年来，开发有使用线激光而一次性地获取一条线的测量数据的技术。然而，使用线激光的系统存在远比点激光式昂贵的问题。
[0013]在先技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:日本特开昭62-232507号公报
[0016]专利文献2:日本特开2008-286703公报
[0017]专利文献3:日本专利第3768625号
[0018]专利文献4:日本特表2012-513029号公报
【发明内容】
[0019]本发明的目的在于提供如下所述的技术:即便不使用线激光，也能够准确地提取有意形成在轮胎上的凸部，并从轮胎中排出凸部的影响，从而准确地测定轮胎的表面形状。
[0020]根据本发明的一方式的测量方法，在该测量方法中，将形成有凸部的轮胎的胎面或者胎边面作为测量面，并对所述测量面的表面形状进行测量，其中，所述测量方法包括以下步骤:第一测量步骤，在该第一测量步骤中，向所述测量面照射点光，一边使所述点光在副扫描方向上挪动一边执行多次下述的测量处理，从而获取多个测量数据，在所述测量处理中，使所述点光在主扫描方向上扫描并接受反射光而获取一条线的测量数据；第一获取步骤，在该第一获取步骤中，根据所述多个测量数据中的各个测量数据来生成一维高度数据，并将生成的多个一维高度数据排列成矩阵状，从而生成所述测量面的二维高度数据；以及生成步骤，在该生成步骤中，使用轮廓提取滤波器从所述二维高度数据中提取所述凸部，并将提取出的凸部的位置与所述二维高度数据建立对应关系，从而生成基准形状数据。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的实施方式的测量装置I的整体结构图。
[0022]图2是传感器部的详细结构图。
[0023]图3是示出图1所示的测量装置的功能结构的框图。
[0024]图4是表示测量对象的轮胎的外观形状的示意图，㈧示出轮胎的胎边面，⑶示出轮胎的胎面。
[0025]图5是示出了传感器部测量轮胎的样子的示意图。
[0026]图6是示出了胎边面的某一副扫描方向上的某一位置处的一维高度数据的测量结果的一例的图表。
[0027]图7(A)是示出了以浓淡表示高度数据的情况下的基准轮胎的二维高度数据的一例的图。图7(B)是示出相对于图7(A)的二维高度数据而重叠凸部的轮廓的图。图7(C)是示出从图7(A)的二维高度数据中去除凸部的高度成分后的二维高度数据的一例的图。
[0028]图8是示出以浓淡表示高度数据的情况下的对象轮胎的二维高度数据的图。
[0029]图9是示出图8所示的检查线上的对象一维高度数据的测量结果的图表。
[0030]图10是示出在本发明的实施方式中计算基准形状数据的处理的流程图。
[0031]图11是示出在本发明的实施方式中测量对象轮胎的处理的流程图。
【具体实施方式】
[0032]图4是示出测量对象的轮胎T的外观的示意图，㈧示出轮胎T的胎边面T2，(B)示出轮胎T的胎面Tl。轮胎T包括相对于路面大致垂直地立起的两个胎边面T2和将这两个胎边面T2连接起来的胎面Tl。
[0033]胎面Tl具有以向轮胎T的径外方向伸出的方式弯曲的形状，并包围轮胎T的外周。在胎面Tl上形成有多个沿径外方向突出且顶部成为接地面的块状物B。另外，在胎面Tl上形成有块状物B所夹着的槽C。在胎边面T2上，多个文字形成为凸状，从而形成有复杂的凹凸形状。在胎边面T2上形成的文字例如表示轮胎的种类、制造商名等。另外，在胎边面T2上除了文字以外还形成有细微的花纹，沿周向具有细微的凹凸分布。在本实施方式中，将胎面Tl或者胎边面T2作为测量面，获得测量面的高度数据。
[0034]图1是本发明的实施方式的测量装置I的整体结构图。测量装置I包括旋转部2、传感器部3、编码器4、图像处理部5以及单元驱动部10。旋转部2使轮胎T以旋转轴R为中心轴进行旋转。具体来说，旋转部2包括在轮胎T的中心轴上安装的转轴以及用于使转轴旋转的马达等。作为旋转部2使轮胎T旋转的旋转速度，例如采用60rpm。
[0035]传感器部3包括:设置在轮胎T的胎面侧的传感器部31、设置在轮胎T的胎边面的上侧的传感器部32以及设置在轮胎T的胎边面的下侧的传感器部33。传感器部31在测量胎面时被使用，传感器部32在测量上侧的胎边面时被使用，传感器部33在测量下侧的胎边面时被使用。
[0036]传感器部31执行如下的测量处理:通过向旋转中的轮胎T照射点光，将点光沿胎面的周向(主扫描方向)进行扫描，并接受来自轮胎T的反射光，从而获取包括胎面的高度的信息在内的一条线的测量数据。然后，当获取一条线的测量数据时，传感器部31在单元驱动部10的控制下，沿着上下方向移动规定间距，将点光在轮胎T的宽度方向(副扫描方向)上挪动，再次执行测量处理，从而获取一条线的测量数据。传感器部31反复执行上述那样的测量处理，从而获取胎面的整个区域的测量数据。
[0037]传感器部32、33也与传感器部31相同，分别将点光在副扫描方向上挪动，并且多次执行测量处理，从而获取胎边面的整个区域的测量数据。需要说明的是，在测量胎边面的情况下，主扫描方向为以旋转轴R为中心的同心圆的方向，副扫描方向为胎边面的径向。
[0038]编码器4在轮胎