专利名称：片状部件缠绕状态的检查方法及检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检查片状部件缠绕状态的检查方法及检查装置，所述片状部件为例如在机动车用轮胎的制造工序中，缠绕在成型鼓上的胎体帘布层等。
背景技术：
以前，作为用于检查这种片状部件缠绕状态的检查方法，在日本专利特开2004-354258号公报中公开了如下方法使成型鼓以一定速度旋转的同时，通过一维激光传感器测量缠绕在成型鼓上的片状部件的前端部与后端部的接头(接合部)的重叠部分。可是，对于一维激光传感器，虽然在鼓圆周方向的整周(即360° )上测定缠绕在成型鼓上的片状部件，但在鼓宽度方向上计量值也只为一点。因此，不能精确测定接合部上片状部件的端部形状和部件宽度、宽度方向的粘贴位置。并且，极难从片状部件的左端至右端测定接合状态。·一方面，在日本专利特开2009-294182号公报中公开了如下方法使用二维激光传感器，在片状部件的长度方向上连续检测缠绕在成型鼓上的片状部件宽度方向端部上的厚度方向的轮廓数据，从而测定片状部件的宽度方向端部位置。虽然像这样公开了使用二维激光传感器的方法，但其结构为在为了具有沿鼓轴方向的检测范围而进行组装的基础上，通过成型鼓的旋转，从而沿圆周方向呈平面状进行检测。因此，为了正确测定片状部件宽度方向两端部的位置，在两端部分别配置二维激光传感器，在此基础上，需要正确调整两个二维激光传感器之间的距离位置。并且，为了在整个宽度上测定胎体帘布层之类的宽度宽的片状部件的接合状态，需要多台二维激光传感器，用来在该宽度方向的整体上确保二维激光传感器的检测范围。另一方面,在日本专利特开2001-201335号公报中公开了如下方法使一对一维激光传感器在片状部件的宽度方向上移动的同时，测定片状部件宽度方向两端部的位置。在此文献中，检测装载在输送机上的片状材料的端部位置，只要是这种片状材料，即使是一维激光传感器也能够测定端部位置。可是，由于缠绕在成型鼓上的片状部件中，接合部为不连续的形状，因此用一维激光传感器不能精确测定。
发明内容
发明所要解决的技术问题本发明是考虑到上述情况而完成的，本发明的目的是提供一种检查方法及检查装置，其能够使用二维激光传感器精确测定缠绕在成型鼓上的片状部件的缠绕状态。解决技术问题的手段本发明的检查方法是检查缠绕在成型鼓上的片状部件的缠绕状态的方法，该方法使用二维激光传感器，所述二维激光传感器具有沿鼓圆周方向检测范围，使所述二维激光传感器和所述成型鼓的任意一个在鼓宽度方向上移动的同时，通过二维激光传感器对缠绕在所述成型鼓上的片状部件，在包含所述片状部件全部宽度的范围内照射激光，获取到达反射面的距离数据，基于所述距离数据求出所述片状部件的宽度方向两端部的位置。本发明的检查装置是检查缠绕在成型鼓上的片状部件的缠绕状态的装置，其具备二维激光传感器、移动装置、数据获取部以及数据处理部，所述二维激光传感器具有沿鼓圆周方向的检测范围；所述移动装置使所述二维激光传感器和所述成型鼓的任意一个在鼓宽度方向上移动；所述数据获取部随着所述二维激光传感器和所述成型鼓的任意一个在所述鼓宽度方向上的移动，通过所述二维激光传感器对缠绕在所述成型鼓上的片状部件，在包含该片状部件的全部宽度的范围内照射激光，获取到达反射面的距离数据；所述数据处理部基于所述距离数据求出所述片状部件的宽度方向两端部的位置。作为本发明的优选状态，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以所述鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列。这种情况下，按每所述行检测所述片状部件的宽度方向端，基于该检测结果能够求出所述片状部件的所述宽度方向两端部的位置。并且，基于按每所述行检测到的所述宽度方向端，可以导出其宽度方向位置的偏差。并且，可以将按每所述行检测到的所述宽度方向端中最多的宽度方向位置确定为所述片状部件的宽度方向端部的位置。 并且，作为本发明的优选状态，在包含所述成型鼓的全部宽度的范围内，通过所述二维激光传感器获取所述距离数据，基于获取到的所述距离数据，可同时求出所述片状部件的宽度方向两端部的位置和所述成型鼓的宽度方向两端部的位置。这种情况下，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以所述鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列；在所述鼓圆周方向上合计非检测点的数量，所述非检测点具有超出所述二维激光传感器测定界限的距离数据，通过将总数与阈值相比较，可以求出所述成型鼓的所述宽度方向两端部的位置。另外，可以根据所述片状部件的宽度方向两端部的位置和所述成型鼓的宽度方向两端部的位置计算各自的宽度方向中心位置，计算所述片状部件的宽度方向中心位置相对于所述成型鼓的宽度方向中心位置的偏移量。作为本发明的优选状态，可以根据所述片状部件的所述宽度方向两端部的位置计算所述片状部件的宽度尺寸。作为本发明的优选状态还可以为，调整所述成型鼓的旋转位置与所述二维激光传感器的位置，使得缠绕在所述成型鼓上的所述片状部件的前端部与后端部间的接合部进入所述二维激光传感器的所述检测范围内，在此基础上，使所述二维激光传感器与所述成型鼓中的任意一个在所述鼓宽度方向上移动的同时，获取所述距离数据，基于获取到的所述距离数据检测所述接合部。这种情况下，获取的所述距离数据可以为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列；按每所述列检测所述片状部件的前端部与后端部间的接合位置，导出检测到的所述接合位置的偏差。并且，还可以按每所述列求出在所述鼓圆周方向上相互邻接的距离数据之间的变化，将在所述鼓圆周方向上所述变化最大的位置作为所述片状部件的所述接合位置，进行检测。并且，还可以按每所述列计算在所述鼓圆周方向上相互邻接的距离数据之间的差，按每所述列将所述差中绝对值在阈值以上的值相加，从而在所述鼓圆周方向上，检测在所述片状部件的所述接合部上是否存开口引起的凹部。发明的效果
根据本发明，由于使用具有沿鼓圆周方向的检测范围的二维激光传感器，在片状部件的全部宽度上沿鼓宽度方向进行扫描，获取距离数据，因此对缠绕在成型鼓上的片状部件，即使是接合部也能够精确测定缠绕状态。
图I是一个实施方式中的检查装置的模式结构图。图2是该检查装置的侧面图。图3是表示充气轮胎的一个例子的半截面图。图4是表示该检查装置中运算处理部结构的框图。图5是表示实施方式处理流程的流程图。
图6是用来说明检测成型鼓的端部位置的方法的图。图7是用来说明检测片状部件的端部位置的方法的图。图8是用来说明检测片状部件的端部偏差的方法的图。图9是用来说明检测片状部件的接合位置偏差的方法的图。图10是用来说明检测片状部件的接合部开口的方法的图(有开口的情况下)。图11是用来说明检测片状部件的接合部开口的方法的图(无开口的情况下)。附图标记说明10检查装置；12 二维激光传感器；14计算机；15工序控制用计算机；17位置决定部；19移动控制部；18运算处理部；26数据获取部；28数据处理部；32部件端部检测部；34成型鼓端部检测部；36部件粘贴位置偏移量计算部；38接合部检测部；40部件端部位置导出部；41部件端部偏差导出部；42部件宽度计算部；44接合位置偏差导出部；45开口检测部；50成型鼓；62、64成型鼓的宽度方向两端部；70片状部件；72前端部；74后端部；76接合部；78、80片状部件的宽度方向两端部；82开口部；X鼓宽度方向；Y鼓圆周方向；D检测范围；L激光
具体实施例方式下面，参照附图对一个实施方式进行详细说明。如图I所示，本实施方式的检查装置10为在充气轮胎的制造过程中，检查缠绕在成型鼓50上的片状部件70的缠绕状态的装置。检查装置10具备靠近成型鼓50的鼓面52配置的二维激光传感器12、计算机14和工序控制用计算机15。成型鼓50是制造充气轮胎时使用的圆筒状部件。构成空气轮胎一部分的片状部件70缠绕在成型鼓50上。在此例中，片状部件70为胎体帘布层。一般情况下，胎体帘布层Tl是，如图3所示，在充气轮胎T中，从胎面部T2经过两侧的胎侧部T3固定在一对胎圈部T4上的部件，在胎面部T2处被配置在带束层T5的径向内侧。胎体帘布层Tl是将多层有机纤维帘布(即胎体帘布)相对于轮胎圆周方向实质上呈直角排列，由包覆橡胶包覆的带状部件组成，在缠绕前的状态下所述多层有机纤维帘布沿宽度方向排列。图1、2所示的制造过程中，构成胎体帘布层的带状的片状部件70，缠绕在圆筒状的成型鼓50的外侧圆周面上，整体成为圆筒状。这样一来，通过缠绕带状的片状部件70，如图I所示，在缠绕后的片状部件70上形成有接合部76 (也称为接头部)，所述接合部76是在缠绕时前端部72与后端部74上下重叠构成的。接合部76沿着鼓宽度方向(即成型鼓50的宽度方向，与鼓轴方向相同)X延伸，形成在片状部件70的全部宽度上。在图I所示的例子中，通过在作为缠绕开始端的图中上方的前端部72上重叠作为缠绕终止端的图中下方的后端部74，形成接合部76。作为使该成型鼓50在沿鼓宽度方向X的方向E上移动的移动装置，在成型鼓50中设有在鼓宽度方向X上延伸的行驶轨道54和沿行驶轨道54驱动成型鼓50的行驶驱动用电动机56。行驶轨道54是设在成型鼓50下方的轨道,通过电动机56的驱动引导成型鼓50在鼓宽度方向X上行驶(滑动)。在成型鼓50上设有旋转驱动用电动机58，通过该电动机58能够旋转。并且，作为感知成型鼓50的旋转位置的旋转感知方法设有旋转位置传感器60。二维激光传感器12为位置传感器(变位计)，其通过照射具有平面状扩展的二维激光L并接受反射光，来测定到达反射面的空间距离，其可以使用众所周知的二维激光传感 器。如图1、2所示，设置二维激光传感器12，在成型鼓50的径向外侧，设置为具有沿鼓圆周方向C的线状检测范围D。即，设置二维激光传感器12，使得从二维激光传感器12照射的激光L垂直于鼓宽度方向X。作为检测范围D，没有特别限定，但为了使上述接合部76进入检测范围D内，优选为2(Tl00mm，更优选为3(T60mm。在二维激光传感器12中设有用来决定二维激光传感器12的位置的伺服电动机16，使得二维激光传感器12与成型鼓50之间的距离一定。这样一来，通过用伺服电动机16决定二维激光传感器12与成型鼓50之间的距离位置，即使成型鼓50的鼓径变化，也能够
自动保持一定距离。二维激光传感器12连接在计算机14上。伺服电动机16和成型鼓50侧的电动机56,58及旋转位置传感器60连接在工序控制用计算机15上。工序控制用计算机15与计算机14连接，向计算机14传送伺服电动机16、成型鼓50的电动机56、58和旋转位置传感器60的信息。作为该计算机14，可使用普通的个人用小型计算机。工序控制用计算机15为控制充气轮胎制造工序的计算机的一部分。工序控制用计算机15，作为其功能，具有位置决定部17和移动控制部19，所述位置决定部17控制伺服电动机16和成型鼓50的电动机56、58，调整成型鼓50与二维激光传感器12的位置；所述移动控制部19控制行驶驱动用电动机56，使成型鼓50在沿鼓宽度方向X的方向E上移动。而且，通过位置决定部17调整成型鼓50与二维激光传感器12的位置，在此基础上，通过移动控制部19使成型鼓50移动。并且，与此同时，将移动开始信号发送至计算机14。计算机14具备运算处理部(CPU) 18、由众所周知的硬盘等组成的存储部20、由键盘等组成的输入部22以及显示器等的显示部24。运算处理部18在计算机14启动时，从存储部20读入处理程序，用作数据获得部26、数据处理部28以及判定部30等。数据获取部26，随着成型鼓50向鼓宽度方向X的移动，通过二维激光传感器12，对缠绕在成型鼓50上的片状部件70照射激光L，获得到达反射面的距离数据(Z方向变位)。更详细的为，数据获取部26在基于来自移动控制部19的移动开始信号，使成型鼓50开始移动的同时，通过二维激光传感器12获取距离数据。在包含片状部件70的全部宽度范围内获取根据激光L照射得到的距离数据。在此例中，图I中符号F所示的点划线框内为距离数据的获取范围。这样一来，为了使成型鼓50的宽度方向全部收入通过二维激光传感器12的测定帧数内，在包含成型鼓50的全部宽度的范围(即，包含成型鼓50全部宽度的更宽的鼓宽度方向范围)内设定为获取距离数据。据此，距离数据为矩阵形式，所述矩阵以鼓宽度方向X上排列的多个(例如1(Γ800点)距离数据为“行”，以鼓圆周方向C上排列的多个(例如1(Γ300点)距离数据为“列”。在该矩阵中，构成上述行且在鼓宽度方向X上排列的数据序列与二维激光传感器12的各激光信号发送因素的测定帧数相对应，以该序列方向作为X轴方向。并且，构成上述列且在鼓圆周方向C上排列的数据序列与二维激光传感器12的检测范围D相对应，以该序列方向作为Y轴方向。数据处理部28基于得到的距离数据，求出片状部件70的宽度方向两端部78、80的位置。如图4所示，数据处理部28在该例中具备部件端部检测部32、成型鼓端部导出部34、部件粘贴位置偏移量计算部36和接合部检测部38。部件端部检测部32是基于上述距离数据来检测片状部件70的宽度方向两端部78,80,由部件端部位置导出部40、部件端部偏差导出部41和部件宽度计算部42构成。部件端部位置导出部40中，基于以矩阵形式获取的距离数据，沿着上述X轴方向的行按每行检测片状部件70的宽度方向端，基于该检测结果求出片状部件70的宽度方向两端部78、80的位置。在此例中，按每上述行检测到的宽度方向端中，将最多的宽度方向位置分别确定为片状部件70的宽度方向两端部78、80的位置。部件端部偏差导出部41中，基于上述每行中检测到的宽度方向端，导出片状部件70的宽度方向两端部78、80上的宽度方向位置的偏差。通过导出宽度方向位置的偏差，若偏差大，则能够感知到接合部76 (B卩，前端部72与后端部74的重叠处)在鼓宽度方向X上偏移。部件宽度计算部42中，如上所述，根据确定了的片状部件70的宽度方向两端部78、80的位置计算片状部件70的宽度尺寸。成型鼓端部导出部34中，基于上述距离数据导出成型鼓50的宽度方向两端部62、64的位置。更详细的为，基于以矩阵形式获取的距离数据，在鼓圆周方向C上合计非检测点的数量，所述非检测点具有超出二维激光传感器12测定界限的距离数据，通过将总数与阈值相比较，求出成型鼓50的宽度方向两端部62、64的位置。部件粘贴位置偏移量计算部36中，对于成型鼓50，检测片状部件70在鼓宽度方向X上进行粘贴时偏移多少。详细的为，根据上述求得的片状部件70的宽度方向两端部78、80的位置和成型鼓50的宽度方向两端部62、64的位置计算各自的宽度方向中心位置(即，鼓宽度方向X上的中心位置)。并且，计算与成型鼓50的宽度方向中心位置相对的片状部件70的宽度方向中心位置的偏移量。接合部检测部38基于上述距离数据检测片状部件70的接合部76的接合状态，其由接合位置偏差导出部44和开口检测部45构成。接合位置偏差导出部44中，基于以矩阵形式获取的距离数据，沿上述Y轴方向的列，按每列检测片状部件70的前端部72与后端部74间的接合位置，导出检测到的接合位置的偏差(由于接合位置向鼓圆周方向C偏移引起的偏差)。详细的说，接合位置的检测是按每上述列，求出在鼓圆周方向C上相互邻接的距离数据间的变化，在鼓圆周方向C上检测所述变化最大的位置，以其作为片状部件70的接合位置。这样ー来，通过导出接合位置的偏差，若偏差大，则能够感知接合部76出现紊乱。开ロ检测部45检测片状部件70的接合部76上的开ロ部82 (參照图10(a))。开ロ部82是由于接合部76中前端部72与后端部74在宽度方向的一部分上不重叠而产生的凹部，是在接合部76的一部分上形成的未接合部。开ロ检测部45基于以矩阵形式获取的距离数据，按每上述列计算鼓圆周方向C上相互邻接的距离数据间的差，通过按每列将该差的绝对值在阈值以上的值相加，在鼓圆周方向C上，检测在接合部76中是否存开ロ部82引起的凹部。判定部30中，基于预先通过输入部22输入的判定标准，对片状部件70的宽度、粘贴位置的偏移量、端部位置的偏差、接合部76中的接合位置的偏差及是否存在开ロ部82的各測定结果，判定是否良好。并且，将判定是否良好的结果与上述各測定结果一起在显示部24中显示的同时，存储在存储部20中。
接下来，基于图5的流程图，对处理流程进行进ー步说明。首先，在步骤al中，通过エ序控制用计算机15的位置决定部17，如图1、2所示，决定ニ维激光传感器12和成型鼓50的位置。详细的，用伺服电动机16决定位置，以使ニ维激光传感器12和成型鼓15之间的距离为一定的距离。并且，使用旋转位置传感器60和电动机58调整成型鼓50的旋转位置与ニ维激光传感器12的位置，以使缠绕在成型鼓50上的片状部件70的接合部76进入ニ维激光传感器12的检测范围D内。在此例中，调整成型鼓50的旋转角度，以使接合部76的位置位于ニ维激光传感器12的检测范围D的中心。然后，在步骤a2中，使成型鼓50在鼓宽度方向X上移动的同时，利用ニ维激光传感器12对缠绕在成型鼓50上的片状部件70，照射激光L，获取到达反射面的距离数据。具体的为，使成型鼓50在ニ维激光传感器12前的測定开始位置暂时停止，通过移动控制部19使成型鼓50以一定速度在鼓宽度方向X上行驶。并且，在该成型鼓50开始移动的同时，通过数据获取部26，开始利用ニ维激光传感器12进行測定。此时，决定測定开始位置与行驶速度，以使片状部件70的全部宽度，在此例中进ー步为成型鼓50的宽度方向全体收入到ニ维激光传感器12的测定帧数内。如图I所示，对于测定开始位置，在鼓宽度方向X上，利用ニ维激光传感器12的激光照射位置不在成型鼓50的范围内，而是在比成型鼓50的移动方向E上的前端部62 (图I中为右端)还靠前的移动方向前方(图I中为右侧)，配置该照射位置。使成型鼓50从该测定开始位置起在鼓宽度方向X上移动的同时，利用ニ维激光传感器12进行測定。測定是通过在鼓圆周方向C上具有測定范围D的ニ维激光传感器12，在成型鼓50的宽度方向X上从一段到另一端连续进行。据此，获取的距离数据(Z方向变位)为矩阵形式，所述矩阵以在成型鼓50全部宽度上且在鼓宽度方向X上以一定间隔排列的多个距离数据为沿X轴方向的“行”，以对应于ニ维激光传感器12的检测范围D且在鼓圆周方向C上以一定间隔排列的多个距离数据为沿Y轴方向的“列”。如此获取到的距离数据暂时存储在存储部20中。接着，在步骤a3中，通过成型鼓端部导出部34，基于上述获取到的距离数据，导出成型鼓50的宽度方向两端部62、64的位置。导出是通过在鼓圆周方向C (Y轴方向)上合计非检出点的数量，将该合计总数与阈值相比较从而进行的，所述非检出点具有超出ニ维激光传感器12测定界限的距离数据。基于图6，对该宽度方向端部位置的导出方法的ー个例子进行详细说明。对于以矩阵形式获取的距离数据，在鼓宽度方向X上，从中心位置向两端(參照图6 Ca)的箭头j、k)，来检查具有超出ニ维激光传感器12测定界限大小的距离数据的测定点(非检测点)。ニ维激光传感器12，到达照射对象的距离超出规定值吋，由于检测不到反射光，因此将该測定点设为非检测点。如图6所示，从中心位置向着箭头j、k检查时，在超出成型鼓50的宽度方向两端部62、64的外侧不能检测出反射光，因此成为非检测点。因此，将出现这种非检测点的点认作鼓端即可。可是，也如图6 (a)所不,事实上,无论是否在成型鼓50的范围内，都有能够获得检测不到反射光的非检测点的情況。因此，考虑到这种测定误差，在此例中，按下面的做法导出成型鼓50的宽度方向端部位置。即，在同样的X轴(即上述各行)上检查非检测点有几点。在鼓圆周方向C (即Y轴方向)上合计非检测点的数量，总数低于阈值的话，判断该宽 度方向位置不为成型鼓50的宽度方向端部位置。另ー方面，非检测点的总数在阈值以上的 话，可以确定该宽度方向位置为成型鼓50的宽度方向端部位置。更优选为，当连续出现多个(例如三个)非检测点的总数在阈值以上的线时，将其最内侧线的宽度方向位置确定为成型鼓50的宽度方向端部位置。据此，能够进ー步提高成型鼓50的宽度方向端部62、64的检测精度。而且，阈值例如可以为鼓圆周方向C上的距离数据(測定点)的数量的一半(在图6 (b)的例子中，相对于鼓圆周方向C上20点的测定点，阈值为10点)。然后，在步骤a4中，利用部件纟而部位直导出部40导出片状部件70的览度方向两端部78、80的位置。导出是基于以矩阵形式获取的距离数据，按每上述行检测片状部件70的宽度方向端，基于该检测结果求出片状部件70的宽度方向两端部78、80的位置。基于图7对该部件端部位置导出方法的ー个例子进行详细说明。对于以矩阵形式获取的距离数据，在鼓宽度方向X上，从中心位置向两端(參照图7 (a)的箭头j、k)求出每两点测定点间的差，将该差为检测片状部件70的厚度所需的阈值以上的测定点作为有效点。检测该有效点的宽度方向位置作为各行中的片状部件70的宽度方向端。对于各行,在检测到这种阈值以上时检查完成，对全部行检查有效点。而且，有效点的检查，不到上述导出的成型鼓50的宽度方向端部位置，可以在此之前结束。这样在姆行中检测作为片状部件70宽度方向端的有效点后,将按姆行检测到的宽度方向端中最多的宽度方向位置确定为片状部件70的宽度方向端部位置。例如，在图7Ca)中的左侧端部，如图7 (b)所示，将在鼓圆周方向C上合计的有效点数最多的宽度方向位置确定为部件端部位置。另ー方面，在图7 (a)中的右侧端部，也可以将图7 (C)中所示的有效点数多的宽度方向位置确定为部件端部位置。但是，在该右侧端部，如图7 (a)中由框R围起来的部分所示，有效点数的总数明显少。像这样，有效点数总数少的情况下，因为有可能包含测定误差，在有效点数总数在规定的阈值以下的情况下，作为未检测到部件端部，可以转而进行再測定等程序。在此，阈值例如可以为鼓圆周方向C上的距离数据数量的一半。而且，在检测到两个以上有效点数多的宽度方向位置的情况下，例如，可以将更靠近片状部件70的宽度方向中心的宽度方向位置确定为部件端部位置。然后，在步骤a5中，通过部件端部偏差导出部41导出片状部件70的宽度方向两端部78、80的偏差。导出是基于上述按每行检测到的宽度方向端，求出其宽度方向位置的偏差。基于图8对该部件端部偏差的导出方法的一个例子进行说明。图8 (a)表示用与步骤a4同样的做法检查了有效点的数据。这样ー来，对各行检测有效点(宽度方向端)后，如图8 (b)及(c)所示，在各自的宽度方向端部78、80中，以有效点的宽度方向位置作为数据，求出作为偏差指标的标准偏差σ (图中μ为平均值)。若标准偏差σ在规定的阈值以下，表示片状部件70的宽度方向端部78、80上的宽度方向位置的偏差小，片状部件70的缠绕状态良好。在此例中，虽然图8 (b)所示的左侧端部80上的偏差小，但图8 (c)所示的右侧端部78上的偏差大，为不良情況。然后，在步骤a6中，通过部件宽度计算部42，计算片状部件70的宽度尺寸。详细的为，根据上述确定的片状部件70的宽度方向两端部78、80的位置、成型鼓50的行驶速度及ニ维激光传感器12的测定帧数可以计算片状部件70的宽度。 然后，在步骤a7中，通过部件粘贴位置偏移量计算部36，计算片状部件70的粘贴位置的偏移量。具体的为，根据上述求出的片状部件70的宽度方向两端部78、80的位置以及成型鼓50的宽度方向两端部62、64的位置计算各自的宽度方向中心位置(即鼓宽度方向X上的中心位置)。据此可以求出与成型鼓50的宽度方向中心位置相对应的片状部件70的宽度方向中心位置的偏移量。在接下来的步骤a8中，通过接合位置偏差导出部44，基于以矩阵形式获取的距离数据，按上述列检测片状部件70的前端部72与后端部74间的接合位置，导出检测到的接合位置的偏差。接合位置的检测是按每上述列求出在鼓圆周方向C上相互邻接的距离数据间的变化，检测在鼓圆周方向C上所述变化为最大的位置，作为片状部件70的接合位置。基于图9对上述接合位置偏差的导出方法的ー个例子进行详细说明。对以矩阵形式获取的距离数据从鼓圆周方向C (Y轴方向)的一端向另一端计算邻接两点间的距离数据(Z方向变位)的差(差分值)。在图9所示的例子中，如箭头m所示，从Y轴方向的上端向下端计算邻接两点间的距离数据的差。而且，将该差的大小为最大的位置作为有效点，检测片状部件70的接合位置。如图2中所示，在鼓圆周方向C上具有检测范围D的ニ维激光传感器12中，在排列在鼓圆周方向C上的距离数据间，即使假设片状部件70的厚度一定，也会随着成型鼓50的弯曲形状产生尺寸差。因此，预先求出在鼓圆周方向C上邻接两点间的距离数据的变化(差)，据此可以检测接合位置。这是由于在接合位置上，有相当于ー张片状部件70厚度的急剧的厚度变化，距离数据中存在明显差异(參照图11)。在此，如图9所示在接合部76不存在开ロ部的情况下，邻接两点间的距离数据的差最大的位置为接合位置，但假如接合部76上存在开ロ部82的情况下，如图10所示上述差最大的位置在鼓圆周方向C上可能为两处。在步骤a8中，为了导出接合位置的偏差而不是开ロ处，优选排除这种可能性。因此，按照接合部76的重叠方向，设定上述差为正(+ )值或负(_)值，优选据此检测接合位置。例如，如图I所示，若为在上侧前端部72上重叠下侧后端部74的接合部76，如图
9(a)所示，从上端向下端求出有效点时，由于在接合位置上厚度大幅度増加，如图11 (b)所示，在接合位置处的上述差为正值。因此，通过规定以正值的最大值作为有效点，能够排除检测到两个有效点的可能性。
对鼓宽度方向X的全体，例如从片状部件70的左端80到右端78反复进行上述有效点的检测。这样ー来，在各列中检测到有效点(接合位置)后，如图9 (b)所示，以有效点在鼓圆周方向C (Y轴方向)上的位置作为数据，求出作为偏差指标的标准偏差O (图中μ为平均值)。若标准偏差σ在规定阈值以下，表示接合部76的紊乱小，接合状态良好。然后，在步骤a9中，通过开ロ检测部45，检测接合部76是否有开ロ。具体的为，基于以矩阵形式获取的距离数据，按每上述列计算鼓圆周方向C上相互邻接的距离数据间的差，按每上述列将该差中绝对值在阈值以上的值相加。据此，在鼓圆周方向C上检测接合部76中是否存在开ロ部82引起的凹部。基于图10、11，对上述开ロ检测方法的ー个例子进行详细说明。对以矩阵形式获取的距离数据，与上述步骤a8同样，从鼓圆周方向C (Y轴方向)的一端向另一端计算邻接两点间的距离数据(Z方向变位)的差(差分值)。于是，如图11所示，在无开ロ的通常的接合部76上，虽然上述差在接合位置处的正(+ )或负(-)的值变大，但在其以外的位置上为与成型鼓50的曲面形状相应的小的值。另ー方面，如图10所示，若存在开ロ部82引起的凹部，上述差取与凹部的下沉相对应的大的负(_)值，以及与其后的上升相对应的大的正(+ )值。·因此，将绝对值比相当于成型鼓50的曲面形状的差大的值，及绝对值比相当于片状部件70的厚度的差小的值，分别定为正负阈值。而且，上述计算出的差中，按每上述列将绝对值在阈值以上的值相加。据此，在如图11所示的无开ロ的通常的接合部76中，由于上述差中绝对值超出阈值的值只有ー个，在这种情况下，上述差的加法值向正或负变大(加法值至少绝对值变得比阈值大。图11 (b)中为“+2”)。另ー方面，在图10所示的有开ロ的情况下，由于上述差中绝对值超出阈值的值为大的负值(图10 (b)中为“-2”)和大的正值(图10 (b)中为“+2”)，因此在将两者进行加法运算时，变为接近O (加法值至少其绝对值变得比阈值小)。因此，像这样将阈值以上的差进行加法运算，通过将加法值与阈值相比较，能够检测是否存在开ロ引起的凹部。上述的开ロ检测在片状部件70的全部宽度上进行。S卩，例如，在图9 (a)中，从片状部件70的左端位置到右端位置，在每一列上进行測定。而且，在鼓宽度方向X全体上，通过统计检测到凹部的列的数量，能够检测接合部76中是否存在开ロ部82。基于以上得到的各測定结果，通过判定部30判定片状部件70的缠绕状态是否良好(步骤alO)。详细的为，通过将下述测定结果与判定标准相比较，判定是否良好，所述测定结果为步骤a6中得到的片状部件70的宽度尺寸、步骤a7中得到的片状部件70的粘贴位置的偏移量、步骤a5中得到的片状部件70的端部位置的偏差、步骤a8中得到的接合部76的接合位置的偏差以及步骤a9中得到的接合部76是否存在开ロ部82。而且，使判定是否良好的结果与上述各測定结果一起显示在显示部24上的同吋，使其存储于存储部20(步骤all)。在显示部24显示测定结果的情况下，也可以将上述获取到的距离数据进行波形处理后显示，这样在视觉上容易判断不良的地方。并且，像这样进行了波形处理的图像数据也可以与各測定结果一起存储在存储部20中。并且，存储測定结果时，也可以将贴在各轮胎上的条形码编号等识别号码与上述測定结果相关联，并进行存储，这样容易追踪测定结果和制成的轮胎。由以上构成的检查方法能够组合进充气轮胎的制造エ序中，对于检查合格的产品，进入其后的轮胎成型エ序，最終能够通过硫化成型，制得充气轮胎。
若为以上说明的本实施方式的话，使用具有沿鼓圆周方向C的检测范围D的ニ维激光传感器12，对片状部件70在鼓宽度方向X上从一端到另一端连续測定。因此，能在平面上检测片状部件70，能够正确测定片状部件70的粘贴状态。并且，在片状部件70的全部宽度上，能够一次性測定接合部76的状态、片状部件70的宽度及粘贴位置。特别是若为本实施方式的话，通过在鼓宽度方向X上进行连续测定，使得成型鼓50的两端包含在測定范围内，即使不正确决定成型鼓50与ニ维激光传感器12在鼓宽度方向X上的位置，也能够精确测定片状部件70相对于成型鼓50的粘贴位置。即，关于成型鼓50和片状部件70，通过根据上述距离数据求出各自的中心位置，能够根据中心位置的差精确测定片状部件70在成型鼓50上的粘贴位置(偏移量)。并且，若为本实施方式的话，通过ニ维激光传感器12扫描片状部件70上，使得接合部76进入检测范围D，该检测范围D为ニ维激光传感器12所具有的沿鼓圆周方向C的检测范围D，因此能够在平面上检测整个接合部76，能够正确测定接合部76的状态。并且，若为本实施方式的话，通过导出认作片状部件70宽度方向端位置的偏差，若偏差大，则能够感知到接合部76在鼓宽度方向X上偏移，能够感知接头宽度方向上的偏移。并且，关于以矩阵形式获取的距离数据，按每列检测接合位置，通过导出该位置的偏差，能够感知接合部76的接合状态是否出现紊乱。并且，通过按每列检测在鼓圆周方向C上的凹部，能够检测在接合部76上是否存在开ロ。而且,在上述实施方式中，虽然固定ニ维激光传感器12,使成型鼓50在鼓宽度方向X上移动，但也可以在固定成型鼓50的基础上，使ニ维激光传感器12在鼓宽度方向X上移动，同时利用激光照射来进行測定(即，获取距离数据)来取代。并且，在上述实施方式中，虽然以含有片状部件70的接合部76的圆周方向处为检查对象，但也可以以接合部76以外的圆周方向处为检查对象。例如，也可以以在圆周方向上均等配置的多处(例如3飞处)为检查对象，检查在接合部76上的接合状态，同时检查在其他圆周方向上的粘贴状态(粘贴位置和宽度尺寸)，使得其中ー处包含接合部76。并且，在上述实施方式中，作为检查对象的片状部件70，虽然对胎体帘布层的例子进行了说明，但若为缠绕在成型鼓上的产品，也可以以内衬层或带束层等其他的片状部件作为检查对象。其他虽不一一列挙，但在不超出本发明宗g的范围内，可以有各种变化。
权利要求
1.一种片状部件的缠绕状态的检查方法，其为检查缠绕在成型鼓上的片状部件缠绕状态的方法，其特征在于，使用具有沿鼓圆周方向的检测范围的二维激光传感器，使所述二维激光传感器和所述成型鼓中的任意一个在鼓宽度方向上移动的同时，通过所述二维激光传感器对缠绕在所述成型鼓上的片状部件，在包含所述片状部件的全部宽度的范围内照射激光，获取到达反射面的距离数据，基于所述距离数据求出所述片状部件的宽度方向两端部的位置。
2.根据权利要求I所述的检查方法，其特征在于，在包含所述成型鼓的全部宽度的范围内，通过所述二维激光传感器获取所述距离数据，基于获取到的所述距离数据，求出所述片状部件的宽度方向两端部的位置，同时，求出所述成型鼓的宽度方向两端部的位置。
3.根据权利要求I所述的检查方法，其特征在于，调整所述成型鼓的旋转位置与所述二维激光传感器的位置，以使缠绕在所述成型鼓上的所述片状部件的前端部与后端部之间的接合部进入所述二维激光传感器的所述检测范围内，在此基础上，使 所述二维激光传感 器和所述成型鼓中的任意一个在所述鼓宽度方向上移动，同时获取所述距离数据； 基于获取到的所述距离数据检测所述接合部。
4.根据权利要求I所述的检查方法，其特征在于，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以所述鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列； 按每所述行检测所述片状部件的宽度方向端，基于该检测结果求出所述片状部件的所述宽度方向两端部的位置。
5.根据权利要求4所述的检查方法，其特征在于，基于按每所述行检测出的所述宽度方向端，导出其宽度方向位置的偏差。
6.根据权利要求4所述的检查方法，其特征在于，将按每所述行检测出的所述宽度方向端中最多的宽度方向位置确定为所述片状部件的宽度方向端部的位置。
7.根据权利要求I所述的检查方法，其特征在于，根据所述片状部件的所述宽度方向两端部的位置计算所述片状部件的宽度尺寸。
8.根据权利要求2所述的检查方法，其特征在于，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以所述鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列； 在所述鼓圆周方向上合计非检测点的数量，所述非检测点具有超出所述二维激光传感器测定界限的距离数据，通过将合计的总数与阈值相比较，求出所述成型鼓的所述宽度方向两端部的位置。
9.根据权利要求2所述的检查方法，其特征在于，根据所述片状部件的宽度方向两端部的位置和所述成型鼓的宽度方向两端部的位置计算各自的宽度方向中心位置，计算所述片状部件的宽度方向中心位置相对于所述成型鼓的宽度方向中心位置的偏移量。
10.根据权利要求3所述的检查方法，其特征在于，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列； 按每所述列检测所述片状部件的前端部与后端部间的接合位置，导出检测出的所述接合位置的偏差。
11.根据权利要求10所述的检查方法，其特征在于，按每所述列求出在所述鼓圆周方向上相互邻接的距离数据间的变化，检测出在所述鼓圆周方向上所述变化最大的位置，作为所述片状部件的所述接合位置。
12.根据权利要求3所述的检查方法，其特征在于，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列； 按每所述列计算在所述鼓圆周方向上相互邻接的距离数据间的差，通过按每所述列将所述差的绝对值在阈值以上的值相加，从而在所述鼓圆周方向上，检测在所述片状部件的所述接合部上是否存在开口引起的凹部。
13.一种片状部件的缠绕状态的检查装置，其为检查缠绕在成型鼓上的片状部件缠绕状态的装置，其特征在于，其具备二维激光传感器、移动装置、数据获取部和数据处理部， 所述二维激光传感器具有沿鼓圆周方向的检测范围； 所述移动装置使所述二维激光传感器和所述成型鼓中的任意一个在鼓宽度方向上移动； 所述数据获取部随着所述二维激光传感器和所述成型鼓中的任意一个向所述鼓宽度方向的移动，通过所述二维激光传感器对缠绕在所述成型鼓上的片状部件，在包含该片状部件的全部宽度的范围内照射激光，获取到达反射面的距离数据； 所述数据处理部基于所述距离数据求出所述片状部件的宽度方向两端部的位置。
14.根据权利要求13所述的检查装置，其特征在于，所述数据获取部在包含所述成型鼓的全部宽度的范围内通过所述二维激光传感器获取所述距离数据； 所述数据处理部具备部件端部检测部和成型鼓端部导出部，所述部件端部检测部基于所述距离数据检测所述片状部件的宽度方向两端部的位置；所述成型鼓端部导出部基于所述距离数据求出所述成型鼓的宽度方向两端部的位置。
15.根据权利要求13所述的检查装置，其特征在于，还具备位置决定部，其调整所述成型鼓的旋转位置与所述二维激光传感器的位置关系，以使缠绕在所述成型鼓上的所述片状部件的前端部与后端部间的接合部进入所述二维激光传感器的所述检测范围内； 所述数据处理部具备接合部检测部，所述接合部检测部基于所述数据获取部获取到的距离数据来检测所述接合部。
16.根据权利要求13所述的检查装置，其特征在于，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以所述鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列； 所述数据处理部具备部件端部位置导出部，所述部件端部位置导出部按每所述行检测所述片状部件的宽度方向端，基于该检测结果求出所述片状部件的所述宽度方向两端部的位置。
17.根据权利要求13所述的检查装置，其特征在于，所述数据处理部具备部件宽度计算部，所述部件宽度计算部根据所述片状部件的所述宽度方向两端部的位置计算所述片状部件的宽度尺寸。
18.根据权利要求14所述的检查装置，其特征在于，所述数据处理部具备部件粘贴位置偏移量计算部，所述部件粘贴位置偏移量计算部根据所述片状部件的宽度方向两端部的位置和所述成型鼓的宽度方向两端部的位置计算各自的宽度方向中心位置，并计算片状部件的宽度方向中心位置相对于所述成型鼓的宽度方向中心位置的偏移量。
19.根据权利要求15所述的检查装置，其特征在于，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以所述鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列； 所述接合部检测部具备接合位置偏差导出部，所述接合位置偏差导出部按每所述列检测所述片状部件的前端部与后端部间的接合位置，导出检测出的所述接合位置的偏差。
20.根据权利要求15所述的检查装置，其特征在于，获取的所述距离数据为矩阵形式，所述矩阵以所述鼓宽度方向上排列的多个距离数据为行，以所述鼓圆周方向上排列的多个距离数据为列； 所述接合部检测部具备开口检测部，所述开口检测部按每所述列计算在鼓圆周方向上相互邻接的距离数据间的差，通过按每所述列将所述差的绝对值在阈值以上的值相加，在所述鼓圆周方向上，检测在所述片状部件的所述接合部上是否存在开口引起的凹部。
全文摘要
一种片状部件的缠绕状态的检查方法，其使用二维激光传感器(12)，所述二维激光传感器(12)具有沿鼓圆周方向(C)的检测范围(D)，使二维激光传感器或成型鼓(50)在鼓宽度方向(X)上移动的同时，通过二元激光传感器(12)对缠绕在成型鼓(50)上的片状部件(70)，在包含片状部件(70)的全部宽度的范围内照射激光(L)，获取到达反射面的距离数据，基于得到的距离数据求出片状部件(70)的宽度方向两端部(78)、(80)的位置。
文档编号G01B11/00GK102865813SQ201210232890
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者井上博喜, 小林和浩, 谷信广, 铃木寿秀 申请人:东洋橡胶工业株式会社