轮胎检测装置
本申请是申请日为2011年6月30日,申请号为201110185461.7,发明名称为照明装置以及轮胎检测装置的分案申请。要求日本在先申请JP2010-262753的优先权,优先权日为2010年11月25日;日本在先申请JP2010-262749的优先权,优先权日为2010年11月25日;日本在先申请JP2010-271684的优先权,优先权日为2010年12月6日。
技术领域
本发明涉及一种对轮胎内周面进行照明的照明装置,以及轮胎检测装置。
背景技术
通常来说,无内胎轮胎是将内衬、胎体、带束层、胎面等材料层叠到成型鼓上,将未加硫轮胎成型,然后将其装入模具内,通过使用胶囊的成型机使其扩张变形,并挤压到模型成型面上,同时进行加热,从而形成加硫的成品轮胎。为了提高加硫后从胶囊上的脱模性,在未加硫轮胎内面的内衬上涂有水溶性等的脱模剂。
在制得的轮胎中,由于在制备过程中材料不匀等原因,轮胎内周面上会产生沿轮胎宽度方法延伸的线状凹凸。具体地说,将钢帘线或高强度有机纤维帘线沿轮胎宽度方向排列而成的胎体帘布层,其两端部不能重合、存在间隔的状态为线状凹的状态;胎体帘布层接缝部分的重合处比规定量大的状态为线状凸的状态。此外,胎体帘布层的钢帘线穿透内衬,突出到轮胎的内面侧,也会产生线状凸的状态。
这种内周面存在线状凹凸的轮胎,其轮胎稳定性很可能差,因此有时要在轮胎出库前对是否存在超过规定基准值的凹凸进行检测(例如参考下述专利文献1)。
在专利文献1中公开了以下内容,将设有光源单元的发光部作为在检测轮胎内周面时所使用的照明装置,点亮该发光部对轮胎内周面的检测区域进行照明,通过CCD拍摄被照明的检测区域,基于该拍摄结果制成检测区域的光浓度分布,计算对该浓度分布中的各光源单元所负责的每个视角与目标光量的差,从而控制发光部的发光量。
但是,专利文献1中的照明装置中,由于从轮胎内周面的检测区域反射的光量一定,因此,即使轮胎内周面具有线状的凹凸也不能形成阴影,存在极难检测是否存在凹凸的问题。
此外,在未加硫轮胎的内面涂布脱模剂时,脱模剂会浸入内衬的接缝部,使得轮胎内周面出现被称为空气泡的高0.2~1.0mm左右的鼓包。
如果上述轮胎内周面上存在空气泡,则会出现无内胎轮胎的漏气、耐久性降低的倾向,因此有时要在轮胎出库时对是否存在空气泡进行检测(例如,参考下述专利文献2)。
专利文献2公开了下述轮胎检测装置,其在照明装置照亮轮胎内周面的状态下,轮胎和拍摄装置绕着轮胎的轴相对旋转,拍摄装置对用镜子反射出的、来自轮胎内周面的光进行拍摄。
在专利文献2的轮胎检测装置中,将镜子插入到从轮胎中空部向径方向外侧凹陷的凹部,所述镜子将来自轮胎内周面的光向拍摄装置反射。这种情况下,若想使轮胎圆周方向上可拍摄的区域扩大,由于轮胎内周面呈圆弧状,因此将镜子从中空部插入到凹部深处,不能使镜子的前端接近轮胎的内周面。因此,若想要在单位时间内扩大拍摄装置在轮胎圆周方向上的可拍摄区域,缩短检测整圈轮胎所需要的时间,则由拍摄装置可拍摄的轮胎内周面的范围变窄,存在不能在宽范围内完全检测轮胎内周面的问题。
现有技术文献
专利文献1:日本专利特开2002-286645号公报
专利文献2:日本专利特开2001-249012号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明是考虑到上述问题而完成的,其目的在于提供一种照明装置及轮胎检测装置,其能够容易地检测出所制得轮胎的形状异常。
解决技术问题的技术手段
本发明的照明装置是一种对轮胎内周面进行照明的照明装置,其具有光源单元和驱动部,所述光源单元沿轮胎内周面设置,向轮胎圆周方向照射光;所述驱动部在所述光源单元照射光的状态下,使轮胎与所述光源单元绕着轮胎轴相对旋转。
并且,本发明的轮胎检测装置是一种在照明部使用上述照明装置的检测装置,其具有检测部和驱动部,所述检测部具有通过从光源单元照射的光对轮胎内周面进行照明的照明部,以及对轮胎内周面进行拍摄的拍摄部;所述驱动部使轮胎与所述检测部绕轮胎的轴相对旋转;在从沿轮胎内周面设置的所述光源单元向轮胎圆周方向照射光的状态下,所述驱动部使轮胎与所述检测部绕轮胎轴相对旋转,同时所述拍摄部对轮胎内周面进行拍摄。
本发明的其他轮胎检测装置具有检测部和驱动部,所述检测部具有对轮胎内周面进行照明的照明部,对轮胎内周面进行拍摄的拍摄部,以及沿轮胎内周面的圆周方向弯曲、并将照射到轮胎内周面的光反射给所述拍摄部的镜子;所述驱动部使轮胎与所述检测部绕轮胎的轴相对旋转;在所述照明部对轮胎内周面进行照明的状态下,所述驱动部使轮胎与所述检测部绕轮胎的轴相对旋转,同时所述拍摄部对用沿轮胎内周面设置的所述镜子反射的来自轮胎内周面的光进行拍摄。
此外,本发明的其他轮胎检测装置具有使轮胎绕轮胎旋转轴旋转的旋转台以及传送轮胎的传送部,在边旋转被所述旋转台支撑的轮胎边进行检测的轮胎检测装置中,所述旋转台具有支撑轮胎胎侧部的旋转支撑部以及使所述旋转支撑部绕轮胎旋转轴旋转的旋转驱动部;所述传送部具有支撑轮胎胎侧部上的、避开所述旋转支撑部所支撑位置的传送支撑部,以及使所述传送支撑部上下运动的上下驱动部;所述上下驱动部使携载有轮胎的所述传送支撑部从所述旋转支撑部的上方向下方移动,从而使携载于所述传送支撑部上的轮胎向所述旋转支撑部转移,且使所述传送支撑部从携载有轮胎的所述旋转支撑部的下方向上方移动,从而使携载于所述旋转支撑部上的轮胎向所述传送支撑部转移。
发明效果
本发明能够容易地检测出所制得轮胎的形状异常。
附图说明
图1为第一实施方式的轮胎检测装置所检测的轮胎的截面图。
图2为第一实施方式的轮胎检测装置的示意图。
图3为第一实施方式的轮胎检测装置的平面图。
图4为图3的A-A截面图。
图5为第一实施方式的轮胎检测装置的平面图中,使检测部移动至等待位置的状态的示意图。
图6为第一实施方式的变换例的轮胎检测装置的主要部分放大截面图。
图7为第二实施方式的轮胎检测装置的示意图。
图8为图7的主要部分放大图。
图9为第二实施方式的轮胎检测装置的平面图。
图10为第二实施方式的轮胎检测装置的立体图。
图11为第二实施方式的轮胎检测装置的平面图中,使检测部移动至等待位置的状态的示意图。
图12为图7的主要部分放大图。
图13为第二实施方式的变换例的轮胎检测装置的立体图。
图14为第三实施方式的轮胎检测装置的平面图。
图15为第三实施方式的轮胎检测装置的截面图。
图16为第三实施方式的轮胎检测装置的动作示意图。
图17为第三实施方式的轮胎检测装置的动作示意图。
图18为第三实施方式的轮胎检测装置的动作示意图。
图19为第三实施方式的轮胎检测装置的动作示意图。
图20为第三实施方式的轮胎检测装置的动作示意图。
图21为第三实施方式的轮胎检测装置的动作示意图。
图22为第三实施方式的轮胎检测装置的动作示意图。
图23为第三实施方式的变换例的轮胎检测装置的平面图。
图24A为图23的A-A截面图中,使传送支撑部从旋转台的旋转轴向离开方向移动前的状态的示意图。
图24B为图23的A-A截面图中,使传送支撑部从旋转台的旋转轴向离开方向移动后的状态的示意图。
具体实施方式
下面,结合附图对本发明的实施方式进行说明。
第一实施方式。
本实施方式中,如图1所示,作为检测对象的轮胎T具有胎面部1,左右一对的胎圈部2、介于胎面部1与胎圈部2之间的左右一对的胎肩部3以及胎侧部4。在胎面部1的径方向内侧设有胎体帘布层5,所述胎体帘布层5是将钢帘线或高强度有机纤维帘线沿轮胎径方向排列成的一层或多层结构所构成。胎体帘布层5从胎面部1经两侧的胎侧部4,通过在胎圈部2上从胎圈芯6的内侧向外侧卷起卡止。此外,在胎面部1上的胎体帘布层5的径方向外侧设有由钢帘线构成的多张带束层7。
上述结构的轮胎T,在制造过程的最终阶段,用如图2所示的轮胎检测装置(下面称为检测装置)10,对轮胎T的内周面8是否存在超过规定基准值的线状凹凸进行检测。
该检测装置10具有检测部20、检测驱动部22以及控制部24,所述检测部20具有使一侧胎侧部4朝下而载有轮胎T的旋转台12、使旋转台12旋转的台驱动部14、照明装置16以及拍摄部18、19;所述检测驱动部使检测部20向水平方向移动;所述控制部24控制驱动台驱动部14、照明装置16、拍摄部18、19及检测驱动部22。
如图2~图4所示,旋转台12具有空洞部26,在该空洞部26中配置检测部20及检测驱动部22。
在旋转台12上携载轮胎T,使得旋转台12的旋转轴L1与轮胎T的旋转轴L2重合。在这种将轮胎T携载于旋转台12上的状态下,轮胎T胎圈部2的内侧所形成的中空部9与旋转台12的空洞部26上下连接。
旋转台12通过传递来自于台驱动部14的动力,使携载于旋转台12上的轮胎T绕旋转轴L2旋转。
如图4所示,检测部20具有以下结构,其通过支撑框架28将照明装置16、第一拍摄部18以及第二拍摄部19安装到从旋转台12的空洞部26向上方突出的支柱27上。检测部20从下方插入携载于旋转台12上的轮胎T的中空部9中。据此,使照明装置16、第一拍摄部18以及第二拍摄部19置于轮胎T的中空部9中。
检测部20中,支柱27的下端部连接到滑块32上,所述滑块32设置为受到来自检测驱动部22的动力后可在轨道30上沿水平方向(图2~图4中的左右方向)移动。此外,支柱27的上部通过枢轴29连接支撑框架28。
照明装置16具有从支撑框架28向水平方向延伸的支轴34、以及安装于支轴34前端的光源单元36;从沿靠近胎面部1下端的内面设置的光源单元36照射光,对携载于旋转台12上的轮胎T内周面8进行照明。
如图2及图4所示,光源单元36具有设置成平板状且呈环状的基部38,以及用来对轮胎T内周面8进行照明的发射光的发光部40。
基部38安装于支轴34的前端,使得其一侧板面39沿轮胎T的径方向R及轮胎T的宽度方向W,即板面39相对于轮胎T的圆周方向C呈几乎垂直的平面。发光部40安装于基部38的板面39上,其具有多个发光波长为400~500nm的蓝色LED 41,多个蓝色LED41排列成与基部38的环形状相配的、向轮胎T内周面8鼓起的半圆弧状。
上述结构的光源单元36将从设置在靠近轮胎T内周面8的发光部40发出的光向轮胎T的圆周方向C照射。
第一拍摄部18及第二拍摄部19(例如由CCD相机构成)对携载于旋转台12上的轮胎T的内周面8进行拍摄。
详细地说,轮胎T的内周面8位于从光源单元36的发光部40所发出的光的行进方向的前方,在平面视图中,第一拍摄部18及第二拍摄部19对轮胎T的内周面8从几乎垂直的方向进行拍摄,即从轮胎T的径方向R内侧向外侧拍摄。
并且,第一拍摄部18对位于下方的胎肩部3、胎侧部4以及胎圈部2的内面进行拍摄;第二拍摄部19对从位于下侧的胎肩部3起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的内面进行拍摄。也就是说,在本实施方式中,通过第一拍摄部18及第二拍摄部19,能够对从位于下方的胎肩部3起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的内面进行拍摄。
检测驱动部22使与支柱27的下端部连接的滑块32沿轨道30在水平方向上滑动。据此,检测驱动部22使通过支撑框架28与支柱27相连接的检测部20在水平方向上移动。具体地说,检测驱动部22使检测部20在等待位置(参见图5)和检测位置(参见图3)之间移动,所述等待位置是安装于照明装置16上的光源单元36位于携载在旋转台12上的轮胎T的中空部9的径方向内侧的位置;所述检测位置是光源单元36靠近轮胎T内周面8的位置。
控制部24基于存储于内存中的程序控制台驱动部14、照明装置16、拍摄部18、19以及检测驱动部22,对携载于旋转台12上的轮胎T进行检测。
具体地说,首先,如图5所示,在检测部20置于等待位置的状态下将轮胎T携载于旋转台12上,以避免光源单元36干扰到轮胎T。携载于旋转台12上的轮胎T通过位置调整装置(没有图示)调整位置,使旋转台12的旋转轴L1与轮胎T的旋转轴L2重合。
然后,如图2~图4所示,检测驱动部22使检测部20从等待位置移动至检测位置,使照明装置16的光源单元36靠近轮胎T的内周面8,同时使第一拍摄部18及第二拍摄部19接近轮胎T。
在使检测部20移动至检测位置后,控制部24使发光部40的LED41发光,在从沿轮胎T内周面8设置的光源单元36向轮胎T的圆周方向C照射光的状态下,通过第一拍摄部18及第二拍摄部19对轮胎T的内周面8进行拍摄。
并且,保持照明装置16对轮胎T内周面8进行照明且第一拍摄部18及第二拍摄部19对轮胎T内周面8进行拍摄的状态,与此同时,台驱动部14使旋转台12旋转,使得携载在旋转台上的轮胎T与检测部20绕着轮胎T的旋转轴L2相对旋转。
据此,在从沿轮胎T的内周面8设置的光源单元36向轮胎T的圆周方向C照射光的状态下,第一拍摄部18及第二拍摄部19能够对轮胎T的整圈内周面8进行连续拍摄。
将第一拍摄部18及第二拍摄部19拍摄得到的数据输入到控制部24中,控制部24将该数据与事先存储于内存中的规定数据进行比较,判断是否存在超过规定基准值的线状凹凸。
一旦完成对整圈轮胎T的圆周方向C的拍摄,则对轮胎T的宽度方向W的下半侧(即,从位于下方的胎圈部2起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止)的检测结束,检测驱动部22使检测部20从检测位置移动至等待位置。
然后,将轮胎T上下翻转,使之前没有进行检测的轮胎T宽度方向W的上半侧朝向下方,携载于旋转台12上,再次调整轮胎T的位置,使检测部20从等待位置向检测位置移动,在从光源单元36照射光的状态下,边使轮胎T绕旋转轴L2相对旋转,边用第一拍摄部18及第二拍摄部19对轮胎T内周面8进行拍摄。
综上所述,在本实施方式的检测装置10中,由于照明装置16从沿轮胎T内周面8设置的光源单元36向轮胎T的圆周方向C照射光,因此,其可以从横向对存在于轮胎T的内周面8上的线状凹凸进行照射,能够产生与凹凸的起伏量相应的线状阴影。因此,即使在轮胎T的内周面8上存在被称为成型票的轮胎T识别标志或轮胎制造过程中附着上的脱模剂、油等污迹等,也能够容易地检测出是否存在超过规定基准值的凹凸。
特别地,由于从照明装置16的发光部40发出的光呈蓝色,因此即使是黑色的轮胎T内周面8也不会引起光晕,能够提高对比度,更容易地检测出因线状凹凸产生的线状阴影,还能够提高检测精度。
此外,本实施方式的检测装置10中,光源单元36被设置成发光部40与基部38的环状相配合并向轮胎T的内周面8鼓起的半圆弧状。因此,沿胎面部1与胎肩部3的边界部附近的内面设置光源单元36,不仅使发光部40接近胎面部1及胎肩部3,还能够使发光部40接近胎侧部4,从接近位置沿轮胎T的圆周方向C照射光,从而在轮胎T内周面8的宽范围内容易地检测出由线状凹凸产生的线状阴影。
并且,在上述本实施方式中,由于使轮胎T相对于检测部20旋转,从而使轮胎T与检测部20相对旋转,但也可以使检测部20旋转来构成。
此外,在上述本实施方式中,在对轮胎T的宽度方向W的一半检测完成后,使轮胎T上下翻转检测剩余的一半,但也可以在对轮胎T圆周方向C的整圈拍摄完成后,不使检测部20从检测位置向等待位置移动,而是如图6所示,使检测部20从下侧检测位置向上侧检测位置移动,然后再使轮胎T绕着旋转轴L2旋转,同时用第一拍摄部18及第二拍摄部19对轮胎T的内周面8进行拍摄。
即,在对轮胎T的宽度方向W的一半检测完成后,驱动部22使照明装置16从图6中虚线所示的下侧检测位置向上方,例如胎面部1的上端部附近移动,同时使支撑框架28绕着枢轴29旋转一定角度,使检测部20向上侧检测位置移动,所述上侧检测位置用第二拍摄部19对位于上方的胎肩部3、胎侧部4以及胎圈部2的内面进行拍摄,用第一拍摄部18对从位于上侧的胎肩部3起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的内面进行拍摄。
这种情况下,能够不经过上下翻转而对轮胎T内周面8的下侧及上侧进行检测,能够缩短检测时间。
此外,在上述本实施方式中,在检测部20上设有两个拍摄部18、19,但本发明并不限于此,也可以设置一台或多台拍摄部。特别地,当在检测部20上设置多台(例如4台)拍摄部时,能够在一次轮胎T的旋转动作下,对轮胎T内周面8的全部区域进行高精度的拍摄,能够大幅缩短检测时间。
第二实施方式
下面结合附图对第二实施方式进行说明。
在本实施方式中,作为检测对象的轮胎T与上述第一实施方式中作为检测对象的轮胎T相同,这里省略对其的详细说明。
本实施方式的轮胎检测装置(下面称为检测装置)110,在制造过程的最终阶段,对轮胎T的内周面8是否存在被称作空气泡的鼓包进行检测。
该检测装置110设有检测部120、检测驱动部122以及控制部124,所述检测部120具有使一侧胎侧部4朝下而载有轮胎T的旋转台112、使旋转台112旋转的台驱动部114、镜子136、照明部116、第一拍摄部118以及第二拍摄部119;所述检测驱动部122使检测部120在水平方向上移动;所述控制部124驱动控制台驱动部114、照明部116、拍摄部118、119以及检测驱动部122。
如图7及图8所示,旋转台112具有空洞部126,在该空洞部126中设有检测部120及检测驱动部122。
在旋转台112上携载轮胎T,使旋转台112的旋转轴L1与轮胎T的旋转轴L2重合。在这种轮胎T携载于旋转台112上的状态下,轮胎T的胎圈部2内侧所形成的中空部9与旋转台112的空洞部126上下连接。
旋转台112通过传递来自于台驱动部114的动力,使携载于旋转台112上的轮胎T绕旋转轴L2旋转。
如图9及图10所示,检测部120通过支撑框架128及支撑框架129安装到从旋转台112的空洞部126中向上方突出的支柱127上。支柱127从下方插入携载于旋转台112上的轮胎T的中空部9中,从而使检测部120置于轮胎T的中空部9中。
支柱127的下端部连接到滑块132上,所述滑块132设置为受到来自检测驱动部122的动力后可在轨道130上沿水平方向(图7~图9中的左右方向)移动。
支柱127的上部安装有支撑框架128,将镜子136、照明部116及第一拍摄部118固定到所述支撑框架128上;支撑框架128的下方安装有支撑框架129,将第二拍摄部119固定到所述支撑框架129上。
镜子136安装在从支撑框架128向水平方向延伸的支撑材134的前端。镜子136沿轮胎T内周面8的圆周方向C弯曲。具体地说,在本实施方式中,镜子136面向轮胎T的胎面部1的内面设置,并沿轮胎T胎面部1的内面弯曲。弯曲的镜子136,其内侧的面(与面向轮胎T胎面部1的面相反侧的面)为镜面136a,使照射轮胎T内周面8的光反射给第一拍摄部118。
照明部116具有基部138以及发光部140,所述基部138形成于镜子136上,从镜面136a突出;所述发光部140安装于基部138的下面。发光部140具有多个发光波长为400~500nm的蓝色LED,并向下方发出光,对从轮胎T的胎肩部3起至胎圈部2为止的范围进行照明。
将第一拍摄部118(例如,由CCD相机构成)固定到支撑框架128上,使光轴r1向下方倾斜(参见图8)。从照明部116的发光部140发出的光对从位于轮胎T下侧的胎肩部3起至胎圈部2为止的范围进行照明,用镜子136的镜面136a对上述光进行反射,第一拍摄部118对反射了的光进行拍摄。即,第一拍摄部118对在镜子136中倒映出的轮胎T下侧的胎肩部3、胎侧部4及胎圈部2的内面进行拍摄。
第二拍摄部119(例如,由CCD相机构成)对携载于旋转台112上的轮胎T内周面8进行拍摄,具体地说,对从位于下侧的胎肩部3起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的内面进行拍摄。
为了避免干扰固定于支撑框架128上的镜子136、照明部116以及第一拍摄部118,第二拍摄部119的光轴r2在平面视图中从第一拍摄部118的光轴r1偏离(参见图9、图10)。
并且,在本实施方式中,第二拍摄部119的镜头部周围安装有环状的照明部121,对第二拍摄部119拍摄的区域进行照明,即对从位于携载在旋转台112上的轮胎T下侧的胎肩部3起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的内面进行照明。照明部121发出光波长400~500nm的蓝色光,对第二拍摄部119拍摄的区域进行照明。
检测驱动部122使连接在支柱127下端的滑块132沿轨道130在水平方向上滑动。据此,检测驱动部122使通过支撑框架128及支撑框架129连接到支柱127上的检测部120在水平方向上移动。具体地说,检测驱动部122使检测部120在等待位置(参见图11)和检测位置(参见图8)之间移动,所述等待位置是设置在支撑材134前端的镜子136及照明部116位于携载于旋转台112上的轮胎T的中空部9的径方向内侧的位置;所述检测位置是靠近轮胎T内周面8的位置。
控制部124基于存储于内存中的程序控制台驱动部114、照明部116、第一拍摄部118、第二拍摄部119、照明部121以及检测驱动部122,对携载于旋转台112上的轮胎T进行检测。
具体地说,首先,如图11所示,在检测部120置于等待位置的状态下将轮胎T携载于旋转台112上,以避免设置在支撑材134前端的镜子136及照明部116干扰到轮胎T。携载于旋转台112上的轮胎T通过位置调整装置(没有图示)调整位置,使旋转台112的旋转轴L1与轮胎T的旋转轴L2重合。
然后,检测驱动部122使检测部120从等待位置向检测位置移动,使镜子136及照明部116靠近轮胎T的胎面部1内面,同时使第一拍摄部118及第二拍摄部119接近轮胎T。
在使检测部120移动至检测位置后,控制部124使照明部116的发光部140发光,对从轮胎T的胎肩部3起至胎圈部2为止的区域进行照明,在此状态下,通过第一拍摄部118对镜子136中倒映出的从轮胎T下侧的胎肩部3起至胎圈部2为止的区域进行拍摄。此外,在第一拍摄部118进行拍摄的同时,控制部124使照明部121发光,对从位于轮胎T下侧的胎肩部3起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的内面进行照明,在此状态下,通过第二拍摄部119对从位于轮胎T下侧的胎肩部3起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的内面进行拍摄。
并且,保持照明部116及照明部121对轮胎T内周面8进行照明且第一拍摄部118及第二拍摄部119对轮胎T的内周面8进行拍摄的状态,与此同时,台驱动部114使旋转台112旋转,使得携载在旋转台上的轮胎T与检测部120绕着轮胎T的旋转轴L2相对旋转。
据此,第一拍摄部118及第二拍摄部119能够对轮胎T的整圈内周面8进行连续拍摄。
将第一拍摄部118及第二拍摄部119拍摄得到的数据输入到控制部124,控制部124将该数据与事先存储于内存中的规定数据进行比较,判断是否存在超过基准值(例如,高0.2~1.0mm左右)的鼓包。
一旦完成对整圈轮胎T的圆周方向C的拍摄,则对轮胎T的宽度方向W的下半侧(即,从位于下侧的胎圈部2起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止)的检测结束,检测驱动部122将检测部120从检测位置向等待位置移动。
然后,将轮胎T上下翻转,使之前没有进行检测的轮胎T的宽度方向W的上半侧朝向下方,携载于旋转台112上,再次调整轮胎T的位置,使检测部120从等待位置向检测位置移动,在从照明部116及照明部121向相轮胎T内周面8照射光的状态下,边使轮胎T绕旋转轴L2相对旋转,边用第一拍摄部118及第二拍摄部119对轮胎T的内周面8进行拍摄,控制部124将事先存储于内存中的规定数据与拍摄得到的数据进行比较,判断是否存在超过基准值的鼓包。
综上所述,在本实施方式的检测装置110中,镜子136将对从位于轮胎T下侧的胎肩部3起至胎圈部2为止的区域进行照明的光反射给第一拍摄部118,由于所述镜子136沿轮胎T胎面部1的圆周方向C弯曲,因此与镜子不弯曲的情况相比,即使沿轮胎T的圆周方向C设置长的(大的)镜子136,也能够使镜子136接近轮胎T胎面部1的内面。因此,在单位时间里,第一拍摄部118在轮胎T的圆周方向C上可拍摄范围扩大,缩短检测整个轮胎所需要的时间,通过第一拍摄部118及第二拍摄部119可以无死角地对轮胎T的内周面8进行拍摄,能够对轮胎T内周面8的整个范围进行检测。
此外,在本实施方式的检测装置110中,照明部116形成于镜子136的上端,从镜面136a突出,向从轮胎T的胎肩部3起至胎圈部2为止的内面照射光,通过镜子136将照射到从轮胎T胎肩部3起至胎圈部2为止的内面的光反射给第一拍摄部118。在这种结构下,如图12所示,从照明部116发出的光的行进方向A,与第一拍摄部118通过镜子136对轮胎T内周面8进行拍摄的拍摄方向B能够适当错开,据此,能够拍摄到存在于从轮胎T胎肩部3起至胎圈部2为止的内面上的高0.2~1.0mm的鼓包,对比度高,能够提高检测精度。
此外,在本实施方式的检测装置110中,从照明部116的发光部140发出的光呈蓝色,因此即使是黑色的轮胎T内周面8也不会引起光晕,能够提高对比度。因此,即使轮胎T内周面8上存在被称作成型票的轮胎T的识别标志或在轮胎制造过程中附着上的脱模剂、油等污迹等时,也能够容易地判断出是否存在超过基准值的鼓包,能够提高检测精度。
并且,在上述本实施方式中,由于使轮胎T相对于检测部120旋转,从而使轮胎T与检测部120相对旋转,但也可以使检测部20旋转而构成。
此外,在上述本实施方式中,是对下述情况进行的说明,即本实施方式的轮胎检测装置设有检测部120,其对从位于携载在旋转台112上的轮胎T下侧的胎圈部2起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的区域进行检测。但如图13所示,也可以如下构成,在检测部120的基础上,在轮胎T的中空部9中还设有上侧检测部150,所述上侧检测部150对从位于携载在旋转台112上的轮胎T上方的胎圈部2起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的区域进行检测,能够在一次轮胎T的旋转动作下,同时检测轮胎T的下侧及上侧。
即,上侧检测部150具有上侧镜176、上侧照明部156、上侧第一拍摄部158以及上侧第二拍摄部159。上侧检测部150通过支撑框架168及支撑框架169安装于从旋转台112的空洞部126向上方突出的支柱167上。支柱167从下方插入携载于旋转台112上的轮胎T的中空部9中;上侧检测部150设置在轮胎T的中空部9中,并使其避免与检测部120的干扰。
在支柱167上部安装有支撑框架169,将上侧第二拍摄部159固定到所述支撑框架169上;在支撑框架169的下方安装有支撑框架168,将上侧镜176、上侧照明部156及上侧第一拍摄部158固定到所述支撑框架168上。
上侧镜176安装在从支撑框架168沿水平方向延伸的支撑材174的前端。上侧镜176面向轮胎T的胎面部1的内面配置,且沿轮胎T的胎面部1的内面弯曲。上侧镜176配置在比检测部120上设置的镜子136更上方的位置。弯曲的上侧镜176,其内侧面(与面向轮胎T的胎面部1的面相反侧的面)为镜面176a,将对从轮胎T上侧胎圈部2起至胎肩部3为止的内面进行照射的光反射给上侧第一拍摄部158。
上侧照明部156形成于上侧镜176的上端,从镜面176a突出,向上方发出光,对从轮胎T上侧的胎肩部3起至胎圈部2为止的区域进行照明。上侧照明部156的光源由发光波长400~500nm的蓝色LED构成。
上侧第一拍摄部158(例如,由CCD相机构成)对镜子136倒映出的轮胎T上侧的胎肩部3、胎侧部4以及胎圈部2的内面进行拍摄。
上侧第二拍摄部159(例如,由CCD相机构成)对从位于轮胎T上侧的胎肩部3起至胎面部1的轮胎宽度方向W的中央部为止的内面进行拍摄。
为了避免干扰固定于支撑框架168上的镜子176、上侧照明部156以及上侧第一拍摄部158,上侧第二拍摄部159的光轴在平面视图中从上侧第一拍摄部158的光轴偏离。
如果是在检测部120的基础上还具有上侧检测部150的检测装置,可以不进行上下翻转即能够对轮胎T的内周面8的下侧及上侧进行检测,能够缩短检测时间。
第三实施方式
下面结合附图对第三实施方式进行说明。
在本实施方式中,作为检测对象的轮胎T与上述第一实施方式中作为检测对象的轮胎T相同,这里省略对其的详细说明。
本实施方式中的轮胎检测装置(下面称为检测装置)210边使轮胎T旋转边进行检测,如图14及图15所示,其在一列上等间隔地设有多个(例如,本实施方式中为三个)检测部220以及传送台240。
所设置的多个检测部220中,第一检测部220a从检测装置210的外部携载检测对象的轮胎T,与第一检测部220a相邻设置的第二检测部220b携载从第一检测部220a传送来的轮胎T,第三检测部220c携载从第二检测部220b传送来的轮胎T。
第一检测部220a具有使轮胎T绕旋转轴La旋转的旋转台221a,以及将携载于旋转台221a上的轮胎T向第二检测部220b传送的传送部222a。
旋转台221a具有支撑轮胎T胎侧部4的旋转支撑部223a,以及使旋转支撑部223a绕旋转轴La旋转的旋转驱动部224a。
旋转支撑部223a具有形成有空洞部227a的环状基部225a,以及在该基部225a外周沿圆周方向间隔设置的多个(例如本实施方式中为四个)支撑片226a。使支撑片226a支撑轮胎T的胎侧部4从而在旋转支撑部223a上携载轮胎T。在这种轮胎T携载于旋转支撑部223a上的状态下,在轮胎T的胎圈部2内侧所形成的中空部9与基部225a的空洞部227a上下连接。
旋转支撑部223a通过向下方延伸的支柱230a从支撑片226a的下面连接到旋转驱动部224a上;旋转支撑部223a受到旋转驱动部224a上产生的动力,从而绕旋转轴La旋转。据此,旋转台221a使携载在旋转支撑部223a上的轮胎T绕旋转轴La旋转。
传送部222a具有在轮胎T的圆周方向间隔设置的、支撑轮胎T胎侧部4下表面的多个(例如,本实施方式中为四个)传送支撑部228a,以及使传送支撑部228a上下运动的上下驱动部229a。多个传送支撑部228a的支撑位置设置在轮胎T的胎侧部4上,不干扰旋转支撑部223a的支撑片226a的支撑位置。
第二检测部220b及第三检测部220c仅是检测的内容不同,但各检测部的结构均相同。
即,第二检测部220b具有旋转台221b,以及将携载在旋转台221b上的轮胎T向第三检测部220c传送的传送部222b。
旋转台221b具有支撑轮胎T胎侧部4的旋转支撑部223b,以及使旋转支撑部223b绕旋转轴Lb旋转的旋转驱动部224b。
旋转支撑部223b具有形成有空洞部227b的环状基部225b,以及在该基部225b外周沿圆周方向间隔设置的多个(例如本实施方式中为四个)支撑片226b。使支撑片226b支撑轮胎T的胎侧部4从而在旋转支撑部223b上携载轮胎T。在这种轮胎T携载于旋转支撑部223b上的状态下,在轮胎T的胎圈部2内侧所形成的中空部9与基部225b的空洞部227b上下连接。
旋转支撑部223b通过向下方延伸的支柱230b从支撑片226b的下面连接到旋转驱动部224b上;旋转支撑部223b受到旋转驱动部224b上产生的动力,从而绕旋转轴Lb旋转。据此,旋转台221b使携载于旋转支撑部223b上的轮胎T绕旋转轴Lb旋转。
传送部222b具有在轮胎T圆周方向间隔设置的、支撑轮胎T胎侧部4下表面的多个(例如本实施方式中为四个)传送支撑部228b,以及使传送支撑部228b上下运动的上下驱动部229b。多个传送支撑部228b的支撑位置设置在轮胎T的胎侧部4上,不干扰旋转支撑部223b的支撑片226b的支撑位置。
此外,第三检测部220c具有旋转台221c,以及将携载在旋转台221c上的轮胎T向邻近第三检测部220c设置的传出台240传送的传送部222c。
旋转台221c具有支撑轮胎T胎侧部4的旋转支撑部223c,以及使旋转支撑部223c绕旋转轴Lc旋转的旋转驱动部224c。
旋转支撑部223c具有形成有空洞部227c的环状基部225c,以及在该基部225c外周沿圆周方向间隔设置的多个(例如本实施方式中为四个)支撑片226c。使支撑片226c支撑轮胎T的胎侧部4从而在旋转支撑部223c上携载轮胎T。在这种轮胎T携载于旋转支撑部223c上的状态下,在轮胎T的胎圈部2内侧所形成的中空部9与基部225c的空洞部227c上下连接。
旋转支撑部223c通过向下方延伸的支柱230c从支撑片226c的下面连接到旋转驱动部224c上;旋转支撑部223c受到旋转驱动部224c上产生的动力,从而绕旋转轴Lc旋转。据此,旋转台221c使携载于旋转支撑部223c上的轮胎T绕旋转轴Lc旋转。
传送部222c具有在轮胎T圆周方向间隔设置的、支撑轮胎T胎侧部4下表面的多个(例如本实施方式中为四个)传送支撑部228c,以及使传送支撑部228c上下运动的上下驱动部229c。多个传送支撑部228c的支撑位置设置在轮胎T的胎侧部4上,不干扰旋转支撑部223c的支撑片226c的支撑位置。
在本实施方式中,设置在第一检测部220a的上下驱动部229a、设置在第二检测部220b的上下驱动部229b以及设置在第三检测部220c的上下驱动部229c由共同的传送装置231构成。
更详细地说,设置在第一检测部220a的传送支撑部228a、设置在第二检测部220b的传送支撑部228b以及设置在第三检测部220c的传送支撑部228c安装在连接体232上,该连接体232安装在传送装置231上。
传送装置231具有将连接体232导向检测部排列方向X的第一直线导轨233、使连接体232沿第一直线导轨移动的第一马达234、将安装有第一直线导轨233的基板237导向上下方向的第二直线导轨235以及使基板237沿第二直线导轨235移动的驱动部236。
传送装置231通过驱动部236的动作使设置在基板237上的连接体232沿第二直线导轨235上下运动,从而使固定在连接体232上的传送支撑部228a、传送支撑部228b以及传送支撑部228c在如图14所示的位于支撑片226a、支撑片226b以及支撑片226c下方的下方位置和如图19所示的位于这些支撑片上方的上方位置之间上下移动。
此外,传送装置231通过第一马达234的动作,使连接体232沿第一直线导轨233仅在检测部的排列方向X上邻接的检测部间隔间往复移动。据此,传送装置231使传送支撑部228a从第一检测部220a到与其邻接的第二检测部220b之间往复移动,使传送支撑部228b从第二检测部220b到与其邻接的第三检测部220c之间往复移动,使传送支撑部228c从第三检测部220c到与其邻接的传出台240之间往复移动。
并且,如图14及图15所示,第一检测部220a上设有调整轮胎T位置的位置决定装置242,以及轮胎信息获取部246。
位置决定装置242调整轮胎T的位置,使得从检测装置210外部携载来的检测对象轮胎T的旋转轴Lt与第一检测部220a的旋转台221a的旋转轴La重合。
具体地说,位置决定装置242在旋转台221a的空洞部227的内侧具有多个(例如本实施方式中为四个)移动体244。在上下移动的同时,向靠近及远离旋转轴La的方向同步移动,使多个移动体244位于以旋转台221a的旋转轴La为中心的同一圆周上。在使轮胎T的中空部9与旋转台221a的空洞部227上下连接而将轮胎T携载在第一检测部220a的旋转台221a上时,上述位置决定装置242从下方向轮胎T的中空部9中插入多个移动体244,然后使多个移动体244向远离旋转台221a的旋转轴La的方向同步移动。据此,多个移动体244与携载在旋转台221a上的轮胎T的胎圈部2抵接,调整轮胎T的位置,使轮胎T的旋转轴Lt与第一检测部220a的旋转台221a的旋转轴La重合。
轮胎信息获取部246具有例如条形码读取器,其用来读取贴附到轮胎T的胎侧部4上的条形码标签。在条形码标签中显示例如包括轮胎T种类的轮胎信息,轮胎信息获取部246获取条形码标签所显示的轮胎信息。
在第二检测部220b及第三检测部220c中,边使支撑在旋转台221b及旋转台221c上的轮胎T旋转,边对轮胎T进行检测。并且,在第二检测部220b及第三检测部220c中进行的检测没有特别限制,但这里作为一例,用相机对轮胎T内周面进行拍摄,检测轮胎上是否存在缺陷。
第二检测部220b中,在旋转台221b的空洞部227b的内侧设有照明装置251及相机252,所述照明装置251对携载在第二检测部220b的旋转台221b上的轮胎T内周面进行照明,所述相机252对轮胎T内周面进行拍摄。照明装置251及相机252设置为连接到检测驱动装置256上,可靠近及远离携载在旋转台221b上的轮胎T内周面。在第二检测部220b中,照明装置251沿轮胎T内周面设置,在向轮胎T的圆周方向照射光的状态下,相机252对轮胎T内周面进行拍摄。
在第三检测部220c中,在旋转台221c的空洞部227的内侧设有照明装置253、相机254以及镜子255,所述照明装置253对携载在第三检测部220c的旋转台221c上的轮胎T内周面进行照明;所述相机254对轮胎T内周面进行拍摄;所述镜子255沿轮胎T内周面的圆周方向弯曲,使照射轮胎T内周面的光反射给相机254。照明装置253、相机254及镜子255设置为连接到检测驱动装置257上,可靠近或远离携载在旋转台221c上的轮胎T内周面。第三检测部220c中,在照明装置253照亮轮胎T内周面的状态下,相机254对沿轮胎T的胎面部1内面设置的镜子255倒映出的、从胎侧部4起至胎圈部2为止的内面进行拍摄。
传出台240为设有多个辊241的辊传送带,其携载从第三检测部220c传送来的轮胎T,并将轮胎T向检测装置210外部传出。
下面,结合图16~图22对上述结构的检测装置210的动作进行说明。
首先,如图16所示,在传送支撑部228a、228b、228c置于下方位置的状态下,从检测装置210的外部将轮胎T携载到第一检测部220a的旋转台221a上。并且,在此对已经将轮胎T携载到第二检测部220b的旋转台221b及第三检测部220c的旋转台221c上的情况进行说明。
然后,如图17所示,当轮胎T携载在第一检测部220a的旋转台221a上时,位置决定装置242调整轮胎T的位置,使得轮胎T的旋转轴Lt与第一检测部220a的旋转台221a的旋转轴La重合。
当轮胎T的位置调整完成后,如图18所示,驱动旋转驱动部224a,使携载在旋转台221a上的轮胎T绕旋转轴L旋转,同时轮胎信息获取部246读取贴附在轮胎T胎侧部4上的条形码标签,获取轮胎T的轮胎信息。在第一检测部220a上进行轮胎T的位置调整及获取轮胎信息的同时,在第二检测部220b及第三检测部220c上,边使支撑在旋转台221b及旋转台221c上的轮胎T旋转,边用相机252及相机254对轮胎T内周面进行拍摄,检测轮胎T。
然后,如图19所示,传送装置231使连接体232沿第二直线导轨235向上方移动,使置于下方位置的传送支撑部228a、228b、228c移动至上方位置。据此,携载在第一检测部220a的旋转台221a上的轮胎T被移载到传送支撑部228a上,并向旋转台221a的上方抬起。并且,携载在第二检测部220b的旋转台221b及第三检测部220c的旋转台221c上的轮胎T也被移载至传送支撑部228b及传送支撑部228c上,并向旋转台221b及旋转台221c的上方抬起。
然后,如图20所示,传送装置231使连接体232沿第一直线导轨233向检测部的排列方向X的一侧(以下将该方向称为排列方向前方)X1移动,使得第一检测部220a的传送支撑部228a位于第二检测部220b的上方,从而使轮胎T置于第二检测部220b的上方。随着上述连接体232向排列方向前方X1移动,传送支撑部228b移动至第三检测部220c的上方,使轮胎T置于第三检测部220c的上方,同时传送支撑部228c移动至传出台240的上方,使轮胎T置于传出台240的上方。
然后,如图21所示,传送装置231使连接体232沿第二直线导轨235向下方移动,使位于上方位置的传送支撑部228a、228b、228c移动至下方位置,将置于第二检测部220b上方的轮胎T从传送支撑部228a移载至第二检测部220b的支撑片226b上,将置于第三检测部220c上方的轮胎T从传送支撑部228b移载至第三检测部220c的支撑片226c上,将置于传出台240上方的轮胎T从传送支撑部228c移载至传出台240的辊241上。
综上所述,在第一检测部220a中完成了轮胎位置调整及获取轮胎信息后的轮胎T,从第一检测部220a的旋转台221a向第二检测部220b的旋转台221b移动;在第二检测部220b中完成了检测的轮胎T,从第二检测部220b的旋转台221b向第三检测部220c的旋转台221c移动;在第三检测部220c中完成了检测的轮胎T,从第三检测部220c的旋转台221c携载至传出台240的辊241上。即,在本实施方式中,在检测部的排列方向前方X1上移动各检测部220a、220b、220c,第一检测部220a位于轮胎移动方向的最上游侧。
并且,如上所述,当轮胎T从旋转台221a向旋转台221b移动的期间内,从轮胎信息获取部246获取的轮胎信息中判断轮胎T的种类,根据判断出的轮胎T的种类所决定的条件,设定设置于第二检测部220b中的照明装置251及相机252的配置。即,设置于第二检测部220b中的照明装置251及相机252的配置根据每个轮胎T的种类事先确定其检测条件,并为了满足与第一检测部220a判断出的轮胎T的种类相应的检测条件,使照明装置251及相机252移动。
此外,对于设置于第三检测部220c中的照明装置253、相机254及镜子255的配置,也根据每个轮胎T的种类事先确定其检测条件,并为了满足与第一检测部220a判断出的轮胎T的种类相应的检测条件,使照明装置253、相机254及镜子255移动。
然后,如图22所示,传送装置231使连接体232沿第一直线导轨233向排列方向前方X1的相反方向(以下将该方向称为排列方向后方)X2移动,使传送支撑部228a、228b、228c分别返回到第一检测部220a、第二检测部220b、第三检测部220c。
此时,传送支撑部228a、228b、228c向排列方向后方X2移动支撑片226a、226b、226c的下方,但会存在设置于支撑片226a、226b、226c下面的支柱230a、230b、230c妨碍传送支撑部228a、228b、228c向排列方向后方X2的移动。
这种情况下,如图23、图24A及图24B的例子所示,可以设置使传送支撑部228a、228b、228c向远离旋转台221a、221b、221c的旋转轴La、Lb、Lc的方向移动的移动装置247。详细地说,移动装置247具有安装到传送支撑部228a、228b、228c的连接体232侧端部的转动轴248,以及使转动轴248转动的转动驱动部249。移动装置247通过转动驱动部249使转动轴248转动,使如图24A所示的传送支撑部228a、228b、228c从连接体232向水平方向突出的状态,变为传送支撑部228a、228b、228c的前端朝向下方的状态,从而使传送支撑部228a、228b、228c向远离旋转台221a、221b、221c的旋转轴La、Lb、Lc的方向移动。
然后,再次从检测装置210的外部将轮胎T携载至第一检测部220a的旋转台221a上(参见图16),在第一检测部220a中进行轮胎T的位置调整及轮胎信息的获取(参见图17)以及在第二检测部220b及第三检测部220c中进行对轮胎T的检测(参见图18)后,依次反复实施传送支撑部228a、228b、228c向上方位置的移动(参见图19)、传送支撑部228a、228b、228c向排列方向前方X1的移动(参见图20)、传送支撑部228a、228b、228c向下方位置的移动(参见图21)、以及传送支撑部228a、228b、228c向排列方向后方X2的移动(参见图22),从而使携载在第一检测部220a的旋转台221a上的轮胎T从第一检测部220a起至传出台240顺次移动,同时在第二检测部220b及第三检测部220c中对轮胎T进行检测。
综上所述,本实施方式的检测装置210中,由于在旋转台221中支撑轮胎T的支撑片226a、226b、226c与在传送部222a、222b、222c中支撑轮胎T的传送支撑部228a、228b、228c支撑轮胎T胎侧部4的不同位置,因此可以通过传送支撑部228a、228b、228c的上下运动而在传送支撑部228a、228b、228c与旋转支撑部223a、223b、223c之间移载轮胎T,从而能够缩短传送轮胎所需要的时间、缩短检测时间。
并且,本实施方式中,对在检测装置210中设有使传送支撑部228a、228b、228c向径方向移动的移动装置247的情况进行了说明,但在检测装置210中,不必为了将轮胎T向旋转支撑部223a、223b、223c移动而使传送支撑部228a、228b、228c向远离旋转台221a、221b、221c的旋转轴La、Lb、Lc的方向(轮胎T的径方向)移动,因此在将轮胎T从传送支撑部228向旋转支撑部223移动后,直至旋转支撑部223开始旋转的期间内,可以使传送支撑部228向径方向移动,即使是使传送支撑部228向远离旋转台的旋转轴La、Lb、Lc的方向移动的情况,也不会延长轮胎T的传送时间。
并且,本实施方式的检测装置210中,在多个检测部220a、220b、220c上设置的传送支撑部228a、228b、228c通过连接体232进行连接,因此为了向邻接的检测部传送,支撑轮胎T的传送支撑部228a、228b、228c可以通过共同的传送装置231移动,能够制得廉价的检测装置210。
并且,本实施方式的检测装置210中,在多个检测部220a、220b、220c中的位于轮胎移动方向最上游侧的第一检测部220a中,设有位置决定装置242,所述位置决定装置242调整轮胎T的位置,使得轮胎T的旋转轴Lt与第一检测部220a的旋转台221a的旋转轴La重合。因此,传送装置231使连接体232仅以邻接的检测部的间隔沿排列方向X移动,从而能够使轮胎T的旋转轴Lt与第二检测部220b的旋转轴Lb及第三检测部220c的旋转轴Lc重合,能够大幅缩短轮胎的检测时间。
并且,本实施方式的检测装置210中,在位于轮胎T移动方向最上游侧的第一检测部220a中,对携载于第一检测部220a上的轮胎T的种类进行判断,使轮胎T向邻接的检测部移动,在此期间,移动设置在第二检测部220b中的照明装置251及相机252的配置以及设置在第三检测部220c中的照明装置253、相机254及镜子255的配置,使其满足由判断出的轮胎T的种类所决定的条件。因此,能够不延长检测时间,对不同种类的轮胎T进行检测。