CN111879532A - 用于检查轮胎的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检查轮胎的方法。方法包括：提供轮胎检查系统；提供校准设备，校准设备包括第一接合部分和第二接合部分；将光学工具中的每一个依次与第一接合部分相联接；将基准元件与第二接合部分相联接；对于与第一接合部分相联接的每个光学工具，执行以下操作：调整光学工具和基准元件的相互位置；通过安装到第一接合部分的光学工具检测一个或多个图像；基于所检测到的图像执行光学工具的校准；在光学工具的校准已经结束之后并且在轮胎检查系统的激活之前：将一个工具安装在相应的安装部分上，其余光学工具形成相应的储备；在轮胎检查系统的激活之后：检测安装在相应的安装部分上的工具的失效或故障，并且将该工具用相应的储备的工具更换。

Description

用于检查轮胎的方法

本申请是名称为“用于校准轮胎检查系统的光学工具的方法和设备”、国际申请日为2016年12月16日、国际申请号为PCT/IB2016/057709、国家申请号为201680071921.4的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于检查轮胎的方法。

背景技术

用于车辆车轮的轮胎通常包括胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述至少一个胎体帘布层具有与相应的环形锚固结构接合的相应地相对的端部折片，所述环形锚固结构通常称为“胎圈芯”，所述胎圈芯在通常称为“胎圈”中识别，所述胎圈具有基本上对应于轮胎的所谓“装配直径”的内径，以将其装配在相应的安装轮辋上。轮胎还包括胎冠结构，所述胎冠结构包括：带束结构，所述带束结构具有布置在相对于胎体帘布层的径向外部位置的带束条；和相对于带束条的径向外部胎面带。在胎面带和带束条之间可以插入所谓的“底层”，其由具有合适性能的弹性体材料制成，以确保带束条与胎面带自身的稳定结合。在胎体结构的侧表面上，还施加由弹性体材料制成的相应侧壁，每个侧壁从胎面带的侧边缘中的一个延伸直到胎圈的相应的环形锚固结构。在“无内胎”轮胎中，胎体帘布层内部涂覆有一层弹性体材料，优选为丁基橡胶的，通常称为“衬里”，其具有最佳的气密性并且从胎圈中的一个延伸到另一个。

术语“光学”、“光”等是指所使用的电磁辐射，其具有落在光学带的加宽范围附近并且不一定严格落在人眼可见的带(即400-700nm)内的光谱的至少一部分，例如光学带的这种加宽范围可以从紫外线到红外线(例如波长介于约100nm和约1μm之间)。

术语“光学工具”意在表示这样的单元，包括：支撑件，其适于允许光学工具与属于轮胎检查系统的自动化结构之间的联接；至少一个发射器装置，其能够发射光辐射，并且安装在所述支撑件上；至少一个检测器装置，其能够检测这种光辐射，并且安装在所述支撑件上。特别地，检测器装置能够在由发射器装置发射的光辐射与待接受检查的轮胎相互作用(例如根据反射和/或漫射现象)之后检测这种辐射。

术语“自动化结构”意在表示这样的单元，包括：支撑结构，其适于支撑光学工具；一个或多个致动器，其用于移动所述支撑结构，并且适于接收来自电子单元的控制信号。支撑结构可以包括两个或更多个节段，它们相继连接在一起以形成具有许多自由度的关节连接结构。自动化结构可以包括例如一个或多个拟人或笛卡尔机器人臂。

在用于生产和构造用于车辆车轮的轮胎的工艺中，适当的是对所制造的产品进行质量检查，目的是防止有缺陷的轮胎能够被投入销售，和/或逐步调整所使用的设备和机器，以改善和优化生产过程中进行的操作的性能。这种质量检查包括例如由操作人员进行的那些，所述操作人员花费预定时间(例如介于30s和60s之间)进行轮胎的视觉和触觉检查；如果鉴于他/她的经验和能力，操作人员怀疑轮胎不符合某些质量标准，则通过更详细的人工分析和/或合适的设备对轮胎本身进行进一步检查，以便具有对可能的结构和/或质量缺陷的更详细评估。

文献EP 1120640 A1描述了一种用于检查轮胎的外观和形状的设备，并且特别地涉及评估轮胎本身的内表面的质量。轮胎定位在旋转台上。支撑结构将发光器和照相机保持在轮胎的中空部分的中心处，以检测感兴趣的特性。

文献US 2012/0134656 A1描述了一种用于检测轮胎形状中的缺陷的照明装置和检查装置。

本申请人已经观察到，分别在EP 1120640 A1和US 2012/0134656 A1中示出的类型的设备/装置基于电磁辐射、特别是光辐射的发射和检测。为了使检测能够精确和可靠，所使用的工具必须因此进行适当的校准，以特别地将它们相对于它们必须拍摄的区域进行精确定位，使得它们居中并且对焦。

本申请人还认为优选的是对轮胎的检查基本上在线地进行，即在轮胎本身的生产过程的下游基本上连续地进行。

在这种情况下，本申请人已经证实，在检查系统的操作期间，光学工具可能具有失效或故障，以使工具本身不再合适并且需要对其进行更换。

通过执行这些光学工具的更换，本申请人已经注意到，通常，甚至在结构上彼此相同的光学工具也可能具有彼此不同的行为。这意味着，在所有其他操作条件相同的情况下，它们可能提供对同一个相同对象的彼此不一致(即冲突)的检测。在用于检查轮胎质量的系统中，这会转化为检测和解释检测数据的严重不一致性，使检查本身不太可靠。

本申请人已经证实，这些不一致性可归因于以下事实：尽管各个光学工具在结构上基本上彼此相同，但是最初以基本上随机的方式、因此彼此不同地进行配置/校准。例如，图像的轴的聚焦范围和方向可能相对于相应的支撑件的机械轴不同。

另一方面，本申请人已经观察到，在光学工具已经安装在操作位置之后，即当工具本身处于其实际上必须操作的真实条件时，应该进行精确和可靠的校准。

但是，本申请人已经证实，在移除和更换故障工具之后，在安装在相应的支撑件上之后执行工具的校准会引起检查活动的显著延迟，并且使整个过程非常低效。

因此，本申请人已经认识到需要提供一种技术解决方案，其使得即使在需要移除一个光学工具并且安装一个新光学工具的情况下，也不会对质量检查活动的执行造成过度的延迟，并且在任何情况下，其使得即使使用不同的光学工具，也允许在光辐射的发射/检测操作中保持基本的可重复性。

本申请人观察到，上述文献EP 1120640 A1和US 2012/0134656 A1未提供关于光学工具的更换以及在这种更换之后的检测的可重复性的任何教导或启示。刚刚引用的文献也没有提供在必须更换光学工具的情况下管理检查操作的时间的指示。

在本申请人看来，所寻求的技术方案必须提供一种具有多个基本上可互换的光学工具的轮胎检查系统：这些工具中的一个最初安装在属于所述系统的自动化结构上，并且与最初安装的工具可互换的一个或多个光学工具保持可用。通过这种方式，当最初安装的工具失效时，可以用其他可用的工具之一快速更换，所更换的工具立即变为可操作的。

因此，本申请人已经研究出通过提供多个相同类型的光学工具使得它们一旦安装在相同的自动化结构上就具有相同的光学行为，可以允许避免在故障光学工具被更换为事先准备的另一工具之后的空闲时间，并且可以允许质量检查操作以可靠的方式继续进行。

因此，本申请人已经发现通过如实地再现光学工具本身的真实操作条件的结构而预先以一致的方式执行的特定类型的对所有光学工具的校准，可以使这些工具在更换之后的安装时刻立即可操作。

发明内容

根据一方面，本发明涉及一种用于检查轮胎的方法，所述方法包括：

提供轮胎检查系统，所述轮胎检查系统包括：

至少一个检查单元，用于检查成品轮胎；

自动化结构，构造成移动光学工具，以便对成品轮胎执行检查操作，所述光学工具分成第一组和第二组，所述自动化结构具有用于与第一组的光学工具整体地相联接的第一安装部分和用于与第二组的光学工具整体地相联接的第二安装部分；

提供校准设备，所述校准设备包括第一接合部分和第二接合部分；

将所述光学工具中的每一个依次与所述第一接合部分相联接，所述第一接合部分包括所述第一安装部分的复制物和所述第二安装部分的复制物；

将基准元件与所述第二接合部分相联接；

对于与所述第一接合部分相联接的每个光学工具，执行以下操作：

调整光学工具和所述基准元件的相互位置；

通过安装到所述第一接合部分的光学工具检测一个或多个图像，所述一个或多个图像示出了所述基准元件的至少一部分；

基于所检测到的图像执行光学工具的校准；

在所述光学工具的校准已经结束之后并且在所述轮胎检查系统的激活之前：

将所述第一组的一个工具安装在所述第一安装部分上，所述第一组的其余光学工具形成相应的第一储备；

将所述第二组的一个工具安装在所述第二安装部分上，所述第二组的其余光学工具形成相应的第二储备；

在所述轮胎检查系统的激活之后：

检测安装在所述第一安装部分上的工具的失效或故障，并且将该工具用所述第一储备的工具更换；

检测安装在所述第二安装部分上的工具的失效或故障，并且将该工具用所述第二储备的工具更换。

本申请人认为，通过根据本发明的方法，检查活动仅遭受仅移除不再适合的工具以及安装更换件的机械操作的短暂中断，这基本上是不可避免的。

本发明可以包括下文中描述的优选特征中的一个或多个。

优选地，将光学工具安装到所述第一接合部分包括将属于所述光学工具的支撑件与所述第一接合部分相联接。

优选地，调整光学工具和所述基准元件的相互位置包括使属于所述光学工具的发射器装置和检测器装置中的至少一者相对于所述支撑件移动。

优选地，所述光学工具中的每一个适于通过相应的支撑件与所述安装部分相联接。

优选地，调整光学工具和所述基准元件的相互位置包括通过相应的移动结构使所述基准元件相对于所述第二接合部分移动。

优选地，所述光学工具的光轴的可见表征部与所述光学工具相联接。

优选地，所述可见表征部是所述光轴的有形表征。

优选地，所述校准还根据所述光学工具的光轴的所述表征部的位置来执行。

优选地，所述光学工具的光轴的所述表征部安装在所述支撑件上。

优选地，将所述光学工具中的每一个与所述第一接合部分相联接包括将第一组的光学工具与属于第一接合部分的第一安装部分的复制物相联接。

优选地，将所述光学工具中的每一个与所述第一接合部分相联接包括将第二组的光学工具与属于第一接合部分的第二安装部分的复制物相联接。

优选地，所述移动结构包括第一移动构件。

优选地，所述第一移动构件作用于所述基准元件，以使所述基准元件沿着在第一方向上的基本直线的轨迹移动。

优选地，所述第一移动构件包括第一旋转驱动元件。

优选地，所述第一移动构件包括第一变换器机构，所述第一变换器机构用于将所述第一驱动元件的旋转运动转换成沿着所述第一方向的基本直线运动。

优选地，所述移动结构包括第二移动构件。

优选地，所述第二移动构件作用于所述基准元件，以使所述基准元件沿着在第二方向上的基本直线的轨迹移动。

优选地，所述第二方向基本上横向于所述第一方向。

优选地，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。

优选地，所述第二移动构件包括第二旋转驱动元件。

优选地，所述第二移动构件包括第二变换器机构，所述第二变换器机构用于将所述第二驱动元件的旋转运动转换成沿着所述第二方向的基本直线运动。

优选地，所述移动结构包括第三移动构件。

优选地，所述第三移动构件作用于所述基准元件，以使所述基准元件沿着在第三方向上的基本直线的轨迹移动。

优选地，所述第三方向基本上横向于所述第一方向和第二方向。

优选地，所述第三方向基本上垂直于所述第一方向和第二方向。

优选地，所述第三移动构件包括第三旋转驱动元件。

优选地，所述第三移动构件包括第三变换器机构，所述第三变换器机构用于将所述第三驱动元件的旋转运动转换成沿着所述第三方向的基本直线运动。

优选地，所述第一移动构件包括第一基座，所述第一基座能够在所述第一方向上移动。

优选地，所述第二移动构件安装在所述第一基座上。

优选地，所述第二移动构件包括第二基座，所述第一基座能够在所述第二方向上移动。

优选地，所述第三移动构件安装在所述第二基座上。

优选地，所述基准元件安装在第三可移动基座上。

优选地，所述第三可移动基座属于所述第三移动构件。

优选地，所述第三可移动基座能够在所述第三方向上移动。

优选地，所述框架包括基板。

优选地，所述框架包括固定结构。

优选地，所述固定结构与所述基板成一体。

优选地，所述固定结构限定所述第一接合部分。

优选地，所述第二接合部分被限定在所述基板上。

优选地，所述固定结构包括一对凸缘。

优选地，所述凸缘从所述基板延伸。

优选地，所述固定结构包括连接所述凸缘的一个或多个跨接构件。

优选地，所述凸缘基本上彼此平行。

优选地，所述跨接构件基本上垂直于所述凸缘。

优选地，所述基准元件包括适于显示用于校准所述光学工具的预定形状的屏幕。

附图说明

从本发明的优选而非排他的实施例的详细描述中，其他特征和优点将变得更清楚。在下文中参照附图提供了这样的描述，附图也仅作为示例给出，因此不是用于限制目的，其中：

-图1示意性地示出了用于制造用于车辆车轮的轮胎的装备；

-图2示出了属于图1的装备的轮胎检查系统的放大顶部侧视图；

-图3示出了属于前述附图的系统的站的透视图；

-图4示出了根据本发明的设备的透视图，其用于校准在前述附图的系统中使用的光学工具；

-图5以侧视图示出了图4的设备；

-图6示意性地示出了图4的设备，其与光学工具相联接，其中去除了一些部件以更好地突出其他部件；

-图7示出了可以用于由图4-6的设备执行的校准的形状；

-图8示意性地示出了属于图2-3的系统的光学工具；

-图9示出了代表可以有利地应用于本发明的光学工具的划分的框图。

具体实施方式

参考附图，附图标记1表示轮胎检查系统，本发明可以在其中具有有利的应用。

系统1可以布置在轮胎生产线12的下游，以便在模制和硫化之后对这些轮胎进行检查。

另外地或替代地，系统1可以在构造结束时并且在模制和硫化步骤之前进行操作。

在图1、2和3的实施例中，布置在模制和硫化单元14下游的轮胎检查系统1包括第一检查单元19，所述第一检查单元具有用于来自生产线12的待检查的成品轮胎2的入口20和相应的出口21。在第一检查单元19的下游，在所述第一检查单元19的出口21处布置翻转和运输装置22。在翻转和运输装置22的下游，定位第二检查单元23，所述第二检查单元具有用于来自翻转和运输装置22的成品轮胎2的入口24和相应的出口25。第一检查单元19的入口20构成用于检查轮胎的系统1的入口。第二检查单元23的出口25构成用于检查轮胎的系统1的出口。待检查的轮胎2一个接一个地依次进入入口20，依次沿着用于检查轮胎的系统1内的检查路径26行进，并通过出口25离开。沿着检查路径26(其在图1和2中示出的实施例中是直的)，轮胎2根据下文将描述的方式接受质量检查以验证缺陷的可能存在。

第一检查单元19包括沿着检查路径26依次一个接一个地布置的第一检查站27a、第二检查站27b和第三检查站27c。

所引用的检查站27a、27b、27c中的每一个包括(图3，其示出了第一检查站27a)框架28，所述框架具有构造成搁置在地面上的下部部分29和在下部部分29上方延伸的上部部分30。所示的框架28是由四个竖直立柱31形成的框架，所述四个竖直立柱在平面图中布置在正方形或矩形的顶点处。在上部部分30处，竖直立柱31在顶部通过一对纵向跨接构件32a(平行于检查路径26定向)和多个横向上部跨接构件32b(垂直于检查路径定向26)连接。

在下部部分29处，相同的竖直立柱31在底部通过多个纵向下部跨接构件33a和多个横向下部跨接构件33b连接。

下部跨接构件33a、33b承载由旋转台限定的支撑件34，所述支撑件具有基本水平的搁置区域35，所述搁置区域构造成接收和支撑待检查的成品轮胎2的侧壁。这种搁置区域35可以由属于支撑件34的未在附图中详细示出的传送带的上分支限定。传送带限定轮胎2的从一个检查站27a、27b、27c到相同检查单元19、23的后续检查站27b、27c、或到翻转和运输装置22的传送装置36，

更详细地，在图3中示意的实施例中，支撑件34包括围绕竖直旋转轴线“Y”铰接到下部部分29的旋转台。旋转台优选地与传送带相联接，所述传送带在其平移运动期间限定运输方向“X”。

在未示出的不同实施例中，代替传送带，可以设置轮胎2直接搁置在其上的滚轮。

有利地，系统1包括自动化结构400，通过所述自动化结构移动光学工具43(其将在下文中更加清楚地描述)，以在轮胎2上执行检查操作。

优选地，自动化结构400包括一个或多个拟人机器人臂40a-40f；例如，每个检查站27a-27c可以包括两个拟人机器人臂(在图3中由附图标记40a、40b指示)，其安装在支撑件34上方并且被约束到横向上部跨接构件32b。所引用的拟人机器人臂40a、40b中的每一个都具有其自己的：基部部分41，所述基部部分连结到横向上部跨接构件32b；以及一系列节段，所述一系列节段从基部部分41相继地布置且通过接头连接。每个拟人机器人臂优选地具有至少五个轴/自由度。

每个拟人机器人臂40a、40b从横向上部跨接构件32b在搁置区域35上方悬臂地延伸。在所示实施例中，拟人机器人臂40a、40b的两个基部部分41安装在纵向跨接构件32a的相对纵向端部处和在框架28的相对边缘处。所述基部部分41因此不直接位于支撑件34的上方，而是在其相对侧处移位。

每个拟人机器人臂40a、40b的末端承载一个或多个光学工具43a、43b、43c。特别地，每个拟人机器人臂40a、40b在其自由端处具有适于与光学工具43相联接的安装部分410。

在搁置区域35与所引用的横向上部跨接构件32b之间，框架28界定用于拟人机器人臂40a、40b和相应光学工具的操纵空间44。拟人机器人臂40a、40b限定了光学工具43a、43b、43c的支撑和移动装置。

第一检查站27a、第二检查站27b和第三检查站27c具有所描述的相同结构，除了由相应拟人机器人臂40a、40b、40c、40d、40e、40f承载的光学工具43a、43b、43c、43d、43e、43f、43g、43h的类型。

作为示例，第一检查站27a的第一拟人机器人臂40a承载第一光学工具43a，所述第一光学工具包括第一数字照相机和例如使用LED的光源，所述光源适于用漫射光和/或基本上如第一照相机的光轴那样指向的光或者用倾斜光和/或相对于所述第一照相机的光轴倾斜指向的光来照射由第一数字照相机拍摄的轮胎2的部分。相同的第一拟人机器人臂40a还承载第二光学工具43b，所述第二光学工具包括第二照相机和激光，所述激光相对于所述第二照相机的光轴倾斜指向，以便能够突出轮胎2的特定轮廓，例如在胎面带的径向内部部分或侧壁的径向外部部分上。

第一检查站27a的第二拟人机器人臂40b承载单个第三光学工具43c，所述第三光学工具包括第三数字照相机和光源，所述光源远离第三照相机(例如通过合适的框架)并且根据相对于所述第三照相机的光轴的优选地介于大约60°和大约100°之间、例如大约90°的角度定向，以便将倾斜光投射在轮胎2上，所述倾斜光能够突出轮胎2本身的凸起缺陷，例如胎面带的胎圈之间的帘线的突起。相同的光学工具43b优选地包括低分辨率扫描器，以便能够扫描轮胎2的特定轮廓，例如胎面带的径向内部部分。

属于第二检查站27b的第三拟人机器人臂40c承载与第一光学工具43a相似或相同的第四光学工具43d，所述第四光学工具包括第四数字照相机和光源，所述光源适于用漫射光和/或基本上如第四照相机的光轴那样指向的光或者用倾斜光和/或相对于所述第四照相机的光轴倾斜指向的光来照射由第四数字照相机拍摄的轮胎2的部分。相同的第三拟人机器人臂40c还承载第五光学工具43b，所述第五光学工具包括第五照相机和激光，所述激光相对于所述第五照相机的光轴倾斜指向，以便能够突出轮胎2的特定轮廓，例如胎面带或胎圈的径向外部部分。

属于第二检查站27b的第四拟人机器人臂40d承载单个第六光学工具43f，所述第六光学工具包括第六照相机和激光，所述激光相对于所述第六照相机的光轴倾斜指向，以便能够突出轮胎2的特定轮廓，例如侧壁的。第六光学工具43f还包括镜子，所述镜子拦截第六照相机的光轴以拍摄轮胎2的例如相对于侧壁、胎肩或胎圈的径向内部部分。前面提到的镜子也拦截激光，将其投向拍摄场。

属于第三检查站27c的第五拟人机器人臂40e承载与第一光学工具43a相似或相同的单个第七光学工具43g，所述第七光学工具包括第七数字照相机和光源，所述光源适于用漫射光和/或基本上如第七照相机的光轴那样指向的光或者用倾斜光和/或相对于所述第七照相机的光轴倾斜指向的光来照射由第七数字照相机拍摄的轮胎2的部分。

属于第三检查站27c的第六拟人机器人臂40f承载也与第一光学工具43a相似或相同的第八光学工具43h，所述第八光学工具包括第八数字照相机和光源，所述光源适于用漫射光和/或基本上如第八照相机的光轴那样指向的光或者用倾斜光和/或相对于所述第八照相机的光轴倾斜指向的光来照射由第八数字照相机拍摄的轮胎2的部分。所述第八光学工具43h还包括镜子，所述镜子拦截第八照相机的光轴以拍摄轮胎2的径向内部部分。

第二检查单元23也包括沿着检查路径26依次一个接一个地布置的第一检查站27a、第二检查站27b和第三检查站27c。第二检查单元23的所述检查站27a、27b、27c与第一检查单元19的检查站27a、27b、27c具有相同的附图标记，因为它们基本上与第一检查单元19的所述检查站27a、27b、27c(包括光学工具43a、43b、43c、43d、43e、43f、43g、43h)相同。因此，在这里不再详细描述它们。

用于检查轮胎的系统1还配备有未示出的电子管理单元，其可操作地连接到第一检查单元19和第二检查单元23的拟人机器人臂40a、40b、40c、40d、40e、40f、连接到光学工具43a、43b、43c、43d、43e、43f、43g、43h、连接到允许支撑件34旋转的马达、连接到使传送带移动的马达、连接到属于系统1本身的可能的另外光学工具和可能的传感器、连接到翻转和运输装置22的马达。

所述电子管理单元可以是整个装备1的相同电子管理单元，或者其可以可操作地连接到专用于装备1的其他部分的一个或多个其他单元。电子管理单元优选地与布置在上游的生产线12协调地管理用于检查轮胎的系统1的操作。

附图标记43单独或作为整体表示属于上面简要描述的用于检查轮胎的系统1的光学工具43a、43b、43c、43d、43e、43f、43g、43h。

通常，每个光学工具43包括：至少一个发射器装置220，其能够发射光辐射；至少一个检测器装置230，其能够检测所述光辐射；支撑件210，所述发射器装置220和所述检测器装置230安装在其上。

作为示例，如上所述，检测器装置230可以是数字照相机。优选地，发射器装置220可以是例如使用LED的光源，所述光源适于照射由所述数字照相机拍摄的轮胎2的部分。

有利地，发射器装置220和检测器装置230中的至少一者能够相对于支撑件210移动。特别地，提供移动(例如平移)机构，其允许发射器装置220和/或检测器装置230的位置相对于支撑件210进行调整。

如上所述，自动化结构400负责移动光学工具43以执行检查操作。特别地，每个光学工具43的支撑件210能够与自动化结构400的安装部分410整体地相联接。

优选地，在每个拟人机器人臂的自由端处设置安装部分410，使得相应的光学工具43可以安装在每个拟人机器人臂上。

图4-5示出了根据本发明的用于校准光学工具的设备100的实施例。

设备100首先包括框架140。

框架140具有第一接合部分110和第二接合部分120。

第一接合部分110对于将光学工具43安装在所述框架140上是有用的。

特别地，第一接合部分110适于整体地约束到光学工具43的支撑件210。

第一接合部分110包括自动化结构400的安装部分410的复制物，光学工具43必须安装在所述复制物上。换句话说，框架140的第一接合部分110具有与自动化结构400的安装部分的联接结构和模式基本相同的联接结构和模式。

优选地，框架140包括具有基本板状构造的基板1410和与基板1410本身成一体的固定结构1420。

固定结构1420限定上述第一接合部分110。

优选地，固定结构1420包括从所述基板1410垂直延伸的一对凸缘1421、1422。

优选地，固定结构1420还包括连接所述凸缘1421、1422的一个或多个杆状或板状的跨接构件1423-1426。

优选地，凸缘1421、1422基本上彼此平行。

优选地，跨接构件1423-1426基本上垂直于凸缘1421、1422。

如图4所示，凸缘1421、1422配备有多个操作部分，包括适当形状和尺寸的孔和/或开口，其允许不同光学工具43的支撑件210被约束到固定结构1420。

换句话说，每个光学工具43的支撑件210被构造成与相应的自动化结构400的安装部分410整体地相联接。如果两个光学工具必须安装在自动化结构400的两个不同的安装部分上，则相应的支撑件通常将具有彼此不同的构造。为了允许两个光学工具(即相应的支撑件)被约束到固定结构1420，凸缘1421、1422配备有适当设置的上述孔和/或开口。

更一般地说，光学工具43可以被分成至少第一组201和第二组202(图9)：第一组201的光学工具能够与自动化结构400的第一安装部分410a(在图3中示意性地指示)整体地相联接，而第二组202的光学工具能够与自动化结构400的第二安装部分410b(在图3中示意性地指示)相联接。

在实践中，一旦校准已经结束并且在激活系统1之前，第一组201的光学工具中的一个将被安装在第一安装部分410a上，而这样的组中的其余光学工具将保持可用，以在失效或故障的情况下更换首先安装的工具。

类似地，第二组202的光学工具中的一个将被安装在第二安装部分410b上，而第二组中的其余工具将保持可用。

第一接合部分110因此包括第一安装部分410a的复制物和第二安装部分410b的复制物两者。

第二接合部分120对于将基准元件300安装在框架140上是有用的。

特别地，第二接合部分120被限定在基板1410上、在基本上面对固定结构1420的位置中。

基准元件300优选地由适于显示用于校准光学工具43的预定形状的屏幕300a构成。

图7示出了这种预定形状的一些示例。

应该注意的是，取决于要执行的校准的类型并且根据必须校准的特定光学工具，可以在屏幕300a上显示可用的预定形状中的仅一些。

优选地，基准元件300通过移动结构130被约束到框架140的第二接合部分120。

移动结构130允许基准元件相对于框架140并且特别是相对于基板1410移动。

在优选实施例中，移动结构允许基准元件300根据基本上平行于基板1410且基本上彼此垂直的一对方向平移，并且根据基本上垂直于基板1410且因此基本上竖直的另一方向平移。

优选地，移动结构130包括第一移动构件1310，所述第一移动构件作用于基准元件300，以使所述基准元件沿着在第一方向D1上的基本直线的轨迹移动。

第一方向D1优选地平行于基板1410。

优选地，第一移动构件1310包括第一旋转驱动元件1311和第一变换器机构1312。第一变换器机构1312具有将第一驱动元件1311的旋转运动转换成沿着第一方向D1的基本直线运动的任务。

在实践中，第一旋转驱动元件1311可以制造为轮，所述轮能够由操作者围绕轮自身的中心轴线手动地旋转移动。基于例如齿条-小齿轮联接器的第一变换器机构1312允许第一旋转驱动元件1311的旋转运动转换成基准元件300沿着第一方向D1的平移。

优选地，移动结构130包括第二移动构件1320，所述第二移动构件作用于基准元件300，以使所述基准元件根据在第二方向D2上的基本直线的轨迹移动。

第二方向D2优选地平行于基板1410并且垂直于第一方向D1。

优选地，第二移动构件1320包括第二旋转驱动元件1321和第二变换器机构1322。第二变换器机构1322具有将第二驱动元件1321的旋转运动转换成沿着第二方向D2的基本直线运动的任务。

在实践中，第二旋转驱动元件1321可以制造为轮，所述轮能够由操作者围绕轮自身的中心轴线手动地旋转移动。基于例如齿条-小齿轮联接器的第二变换器机构1322允许第二旋转驱动元件1321的旋转运动转换成基准元件300沿着第二方向D2的平移。

优选地，移动结构130包括第三移动构件1330，所述第三移动构件作用于基准元件300，以使所述基准元件根据在第三方向D3上的基本直线的轨迹移动。

第三方向D3优选地横向于并且特别地垂直于第一方向D1和第二方向D2。第三方向D3因此优选地垂直于基板1410。

优选地，第三移动构件1330包括第三旋转驱动元件1331和第三变换器机构1332。第三变换器机构1332具有将第三驱动元件1331的旋转运动转换成沿着第三方向D3的基本直线运动的任务。

在实践中，第三旋转驱动元件1331可以制造为轮，所述轮能够由操作者围绕轮自身的中心轴线手动地旋转移动。基于例如齿条-小齿轮联接器的第三变换器机构1332允许第三旋转驱动元件1331的旋转运动转换成基准元件300沿着第三方向D3的平移。

优选地，第一移动构件1310包括能够沿着第一方向D1移动的第一基座1310a。第二移动构件1320优选地安装在这样的第一基座1310a上。换句话说，第一基座1310a通过第一旋转驱动元件1311和第一变换器机构1312沿着第一方向D1平移移动。该移动导致整体地安装在第一基座1310a上的第二移动构件1320的整个结构的位移。

优选地，第二移动构件1320优选地包括第二基座1320a，第三移动构件1330安装在其上。借助于第二旋转驱动元件1321和第二变换器机构1322的作用，第二基座1320a沿着第二方向D2移动。

优选地，第三移动构件1330优选地包括第三基座1330a，基准元件300安装在其上。借助于第三旋转驱动元件1331和第三变换器机构1332的作用，可移动的第三基座1330a沿着第三方向D3移动。

第一移动构件1310、第二移动构件1320和第三移动构件1330可以制造为测微块(micrometric bar)，其允许基准元件300的精确定位。

图6示意性地示出了设备100，光学工具43已经与其相联接。

根据本发明的方法预见：提供必须被校准的多个光学工具43。

每个光学工具43适于安装在自动化结构400的安装部分410上。

光学工具43依次优选地通过相应的支撑件210与框架140的第一接合部分110相联接。

如上所述，第一接合部分110并且特别是固定结构1420包括安装部分410的复制物。

基准元件300优选地通过所引用的移动结构130与框架140的第二接合部分120相联接。

对于与第一接合部分110相联接的每个光学工具43，调整光学工具43和基准元件300的相互位置。

特别地，发射器装置220和/或检测器装置230的位置可以相对于基准元件300进行调整。

为了调整光学工具43和基准元件300的相互位置，基准元件300优选地相对于框架140的第二接合部分120移动。

特别地，基准元件300借助于前述移动结构130移动。

在优选实施例中，固定结构1420至少包括彼此不同的第一安装部分410a和第二安装部分410b的复制物，以便能够与具有彼此不同的支撑件210(即联接结构)的光学工具43相联接。

基准元件300可以优选地根据基本上彼此垂直的三个方向D1、D2、D3移动。例如，第一方向D1和第二方向D2可以基本上是水平的(即平行于基板1410)，并且第三方向D3可以基本上是竖直的。

通过与第一接合部分110相联接的每个光学工具43，检测一个或多个图像W，其示出了基准元件300的至少一部分。

对于与框架140的第一接合部分110相联接的每个光学工具43，至少基于所检测到的图像W执行校准。

从实际的角度来看，光学工具43通过其自己的支撑件210固定到框架140，特别是固定结构1420。

检测元件300通过移动结构130被布置在先前研究和确定的一个或多个预定位置中以执行特定光学工具的校准。由基准元件300提供的形状因此由光学工具43检测，并且特别地由所述光学工具的检测器装置230检测。这样所检测到的图像W将必须以预定的方式示出基准元件300上存在的形状。如果由图像W提供的表征与期望的不同，则执行光学工具43的校准的修正，其可以涉及工具的光学参数以及检测器装置230相对于支撑件210的位置。

作为示例，为了校准光学工具43，可以使用以下文献中描述的方法中的一种或多种：

[1]R.Y.Tsai，“用于使用现成的电视摄像机和镜头的高精度3D机器视觉测量的多用途摄像机校准技术”，IEEE机器人学与自动化杂志，第3卷，第4期，第323-344页，1987；

[2]张正友，“一种灵活的相机标定新技术”，IEEE模式分析与机器智能汇刊第22卷第11期(2000)：1330-1334；

[3]Horaud，Radu，Roger Mohr和Boguslaw Lorecki，“线性相机校准”，机器人与自动化学报，1992年IEEE国际会议，IEEE，1992；

[4]C.A.Luna，M.Mazo，J.L.Lazaro和J.F.Vazquez，“线扫描相机的校准”，IEEE测试设备与测量汇刊，第59卷，第8期，第2185-2190页，2010年8月。

优选地，光学工具43的光轴的可见表征部240与光学工具43相联接(图8)。

优选地，这样的可见表征部240是所述光轴的有形表征。

作为示例，表征部240可以包括配备有尖端部分242的成形杆241；尖端部分242的纵向延伸部限定了光学工具43的光轴。

优选地，表征部240还包括与尖端部分242相对的固定部分243，其允许表征部240自身被固定到支撑件210。

在检测图像W之前，尖端部分242被基本上置于与在预定位置中的基准元件300接触。

本申请人认为使用表征部240有利于光学工具43的校准操作，因为在没有这种表征部的情况下，每个工具的光轴将基本上不可能清楚地识别。校准将因此需要长得多的时间，并且还可能导致不太令人满意的结果。

本申请人还认为，表征部240，正是因为它独立于单个光学工具的结构和组装，允许使得各个光学工具的校准进一步均匀和一致。必须安装在固定结构1420的相同安装部分上的各个光学工具43实际上可以采用作为基准的相同光轴进行校准，所述相同光轴从表征部240机械地识别。

根据本发明，对属于至少两个不同组201、202的多个光学工具43进行校准：每个组通过用于支撑件210的预期联接的结构/模式来区分。

由于校准设备100，光学工具43可以被精确且一致地校准。通过这种方式，每个组201、202的光学工具43可以安装在自动化结构400的相应拟人机器人臂40a-40f上；已经校准的其余光学工具将形成储备，当目前使用的光学工具出现失效或故障时，系统1可以利用该储备。该出现失效或故障的光学工具可以更换为属于同一组的类似光学工具，所述类似光学工具已经以相对于待更换工具的适当且一致的方式校准，以便能够立即使用而不会引入延迟。

Claims (10)

1.一种用于检查轮胎的方法，所述方法包括：

提供轮胎检查系统(1)，所述轮胎检查系统(1)包括：

至少一个检查单元(19,23)，用于检查成品轮胎(2)；

自动化结构(400)，构造成移动光学工具(43)，以便对成品轮胎(2)执行检查操作，所述光学工具(43)分成第一组(201)和第二组(202)，所述自动化结构(400)具有用于与第一组(201)的光学工具整体地相联接的第一安装部分(410a)和用于与第二组(202)的光学工具整体地相联接的第二安装部分(410b)；

提供校准设备(100)，所述校准设备包括第一接合部分(110)和第二接合部分(120)；

将所述光学工具(43)中的每一个依次与所述第一接合部分(110)相联接，所述第一接合部分(110)包括所述第一安装部分(410a)的复制物和所述第二安装部分(410b)的复制物；

将基准元件(300)与所述第二接合部分(120)相联接；

对于与所述第一接合部分(110)相联接的每个光学工具(43)，执行以下操作：

调整光学工具(43)和所述基准元件(300)的相互位置；

通过安装到所述第一接合部分(110)的光学工具(43)检测一个或多个图像(W)，所述一个或多个图像示出了所述基准元件(300)的至少一部分；

基于所检测到的图像(W)执行光学工具(43)的校准；

在所述光学工具(43)的校准已经结束之后并且在所述轮胎检查系统(1)的激活之前：

将所述第一组(201)的一个工具安装在所述第一安装部分(410a)上，所述第一组(201)的其余光学工具形成相应的第一储备；

将所述第二组(202)的一个工具安装在所述第二安装部分(410b)上，所述第二组(202)的其余光学工具形成相应的第二储备；

在所述轮胎检查系统(1)的激活之后：

检测安装在所述第一安装部分(410a)上的工具的失效或故障，并且将该工具用所述第一储备的工具更换；

检测安装在所述第二安装部分(410b)上的工具的失效或故障，并且将该工具用所述第二储备的工具更换。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将光学工具(43)安装到所述第一接合部分(110)包括将属于所述光学工具(43)的支撑件(210)与所述第一接合部分(110)相联接。

3.根据权利要求2所述的方法，其中调整光学工具(43)和所述基准元件(300)的相互位置包括使属于所述光学工具(43)的发射器装置(220)和检测器装置(230)中的至少一者相对于所述支撑件(210)移动。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述光学工具(43)中的每一个能够通过相应的支撑件(210)与所述安装部分(410)相联接。

5.根据权利要求1或2或3所述的方法，其中调整光学工具(43)和所述基准元件(300)的相互位置包括通过相应的移动结构(130)使所述基准元件(300)相对于所述第二接合部分(120)移动。

6.根据权利要求2或3所述的方法，还包括将所述光学工具(43)的光轴的可见表征部(240)与所述光学工具(43)相联接。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述校准还根据所述光学工具(43)的光轴的所述表征部(240)的位置来执行。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述光学工具(43)的光轴的所述表征部(240)安装在所述支撑件(210)上。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述光学工具(43)的光轴的可见表征部(240)与所述光学工具(43)相联接。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述校准还根据所述光学工具(43)的光轴的所述表征部(240)的位置来执行。

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