JP2000249665A - タイヤの内部検査方法及び装置 - Google Patents

タイヤの内部検査方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤのコンベアラインを停止することなく
自動的にタイヤを全数検査することができるタイヤの内
部検査方法及び検査装置を安価に供する。 【解決手段】 コンベア２上を連続して搬送されるタイ
ヤＴに対して所定箇所よりＸ線を照射し、タイヤＴを透
過した該Ｘ線を高分解能Ｘ線ラインセンサ５によって撮
影してタイヤＴのＸ線画像情報を得、Ｘ線画像情報をタ
イヤ構成金属部材に関して正常なタイヤの画像情報と比
較し、タイヤ内部の良否を判定するタイヤの内部検査方
法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線によるタイヤ
の内部の検査方法および検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、タイヤの内部の検査を行うために
は、タイヤをラインから１本取り出し、Ｘ線撮影装置に
掛け、Ｘ線感光フィルムやイメージインテンシファイ等
で作られるタイヤ内部のＸ線透過画像を作業者が目で見
て良否を判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがってタイヤを１
本取り出すごとに製品コンベアラインを停止しなければ
ならず、ラインの生産性を低下させることになり、その
ためにタイヤの全数検査の実施は不可能で、結果的に抜
き取りによる検査とならざるを得なかった。
【０００４】最終的に作業者がＸ線透過画像を目で見て
タイヤ内部の良否を判定しなければならず、誤判定等の
人為ミスがあり、品質保証基準の数値化・厳密化という
点でも検査者の主観が入り、個人差を排除することが困
難である。
【０００５】またタイヤの製品コンベアラインでは、定
位置を１本のタイヤが通過するのに約２秒という高速で
あり、前記したように人間が連続検査することは不可能
であり、高速画像処理を行う専用のハードウエアを設備
するとなると、コスト・納期・開発リスクなどの課題が
あった。
【０００６】本発明は、斯かる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、タイヤのコンベアラインを停
止することなく自動的にタイヤを全数検査することがで
きるタイヤの内部検査方法及び検査装置を安価に供する
点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するために、本発明は、コンベア上を連続して搬送
されるタイヤに対して所定箇所よりＸ線を照射し、タイ
ヤを透過した該Ｘ線を高分解能Ｘ線ラインセンサによっ
て撮影してタイヤのＸ線画像情報を得、前記Ｘ線画像情
報をタイヤ構成金属部材に関して正常なタイヤの画像情
報と比較し、タイヤ内部の良否を判定するタイヤの内部
検査方法とした。
【０００８】コンベア上を連続して搬送されるタイヤを
移動状態のまま高分解能Ｘ線ラインセンサで撮影するこ
とができ、そのＸ線画像情報をタイヤ構成金属部材に関
して正常なタイヤの画像情報と比較してタイヤ内部の良
否を判定するので、判定処理を高速で行うことができ
る。したがってタイヤの搬送ラインを止めることなく、
タイヤを全数検査することが自動的にできる。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のタ
イヤの内部検査方法において、前記比較とは、タイヤ構
成部材に関して得られる１本又は２本以上の円環部分を
正常なタイヤの画像情報としてみなし、同画像情報を前
記Ｘ線画像情報から除去する画像処理を行うことであ
り、前記判定とは、前記画像処理後の画像に基づいてタ
イヤ内部の良否を判定することであることを特徴とす
る。
【００１０】タイヤ構成部材に関して得られる１本又は
２本以上の円環部分を正常なタイヤの画像情報としてみ
なしてＸ線画像情報から除去する画像処理によりワイヤ
の乱れや異物の映像を明瞭に浮き出させ、判定処理を迅
速に行うことができる。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載のタ
イヤの内部検査方法において、前記比較とは、前記Ｘ線
画像情報に、前記正常なタイヤの画像情報を重ねて除去
する画像処理を行うことであり、前記判定とは、前記画
像処理後の画像に基づいてタイヤ内部の良否を判定する
ことであることを特徴とする。
【００１２】予め記憶している正常画像をタイヤＴのＸ
線透過画像に重ね合わせて重畳部を除去する画像処理に
よりワイヤの乱れや異物の映像を明瞭に浮き出させ、判
定処理を迅速に行うことができる。
【００１３】請求項４記載の発明は、コンベア上を連続
して搬送されるタイヤに対して所定箇所よりＸ線を照射
するＸ線照射手段と、タイヤを透過した該Ｘ線を撮影し
てタイヤのＸ線画像情報を得る高分解能Ｘ線ラインセン
サと、前記Ｘ線画像情報をタイヤ構成金属部材に関して
正常なタイヤの画像情報と比較する比較手段と、前記比
較手段の比較結果に基づいてタイヤ内部の良否を判定す
る判定手段とを備えることを特徴とするタイヤの内部検
査装置である。
【００１４】高分解能Ｘ線ラインセンサはコンベア上を
連続して搬送されるタイヤを移動状態のまま撮影するこ
とができ、比較手段がそのＸ線画像情報をタイヤ構成金
属部材に関して正常なタイヤの画像情報と比較して判定
手段がタイヤ内部の良否を判定するので、タイヤ内部の
良否を高速判定処理することができる。したがってタイ
ヤの搬送ラインを止めることなく、タイヤを全数検査す
ることが自動的にできる。
【００１５】請求項５記載の発明は、請求項４記載のタ
イヤの内部検査装置において、前記比較手段が、前記Ｘ
線画像情報に前記正常なタイヤの画像情報を重ねて除去
する画像処理を行う画像処理手段であり、前記判定手段
が、前記画像処理後の画像に基づいてタイヤ内部の良否
を判定することを特徴とする。
【００１６】画像処理手段がＸ線画像情報に正常なタイ
ヤの画像情報を重ねて除去する画像処理を行い、その画
像処理後の画像に基づいて判定手段がタイヤ内部の良否
を判定するので、高速画像処理の専用のハードウエアを
必要とせずにタイヤ内部の良否を高速判定することがで
きる。
【００１７】請求項６記載の発明は、請求項４または請
求項５記載のタイヤの内部検査装置において、前記高分
解能Ｘ線ラインセンサは、タイヤコード径以下の分解能
を持つことを特徴とする。
【００１８】高分解能Ｘ線ラインセンサが、タイヤコー
ド径以下の分解能を持つことにより、タイヤ構成部材で
あるベルトワイヤ等の乱れ及び微小な金属や小石等の異
物の侵入を容易に検出することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図７に基づいて説明する。本実施の形
態に係るタイヤ検査装置１の概略構成図を図１に示す。
加硫済みタイヤＴがローラコンベア２の連続稼動によっ
て順次搬送され、そのローラコンベア２の上方所定箇所
にＸ線源であるＸ線管３が下方にＸ線を照射可能に配設
され、同Ｘ線管３を駆動するＸ線発生装置４が設けられ
ている。
【００２０】上方のＸ線管３に対応して鉛直下方にＸ線
ラインセンサ５が、相隣るコンベアローラ間の空隙に沿
って配設されてＸ線管３から出射されるＸ線を検出す
る。したがってＸ線管３からＸ線ラインセンサ５に至る
Ｘ線のカーテンがタイヤＴの搬送方向と直角に形成さ
れ、タイヤＴはローラコンベア２上を搬送されてＸ線の
カーテンを通過することになる。
【００２１】タイヤＴが該Ｘ線のカ−テンを通過すると
きの透過Ｘ線を検出したＸ線ラインセンサ５の検出信号
は、画像処理装置６に入力され、画像処理された画像を
基にコンピュータ７がタイヤ内部の良否を判定する。画
像処理された画像等はモニター８によって映像として見
ることができる。
【００２２】このタイヤ検査装置１のＸ線照射の具体的
な構造を図２ないし図４に図示する。ローラコンベア２
は、回転駆動するコンベアローラ２ａが多数本配列され
たもので、その所定箇所を鉛シールドボックス11が覆っ
ており、同鉛シールドボックス11は、のタイヤＴが搬送
されて進入する進入口と排出する排出口のみが開口して
おり、その開口部には鉛カーテン12，13が吊り下げられ
ている。
【００２３】この鉛シールドボックス11内において上方
にＸ線管３が配置され、その鉛直下方で、相隣るコンベ
アローラ２ａ，２ａ間の下方にＸ線ラインセンサ５が配
設されている。さらにＸ線管３から出射されるＸ線をＸ
線ラインセンサ５に向けて絞るスリット板14が、Ｘ線管
３とローラコンベア２との間で搬送されるタイヤＴに干
渉しない高さ位置に設けられている。
【００２４】したがってＸ線管３から出射されスリット
板14のスリットで絞られたＸ線がＸ線ラインセンサ５に
至り、Ｘ線のカーテンがタイヤＴの搬送路を横切って形
成される。タイヤＴの搬送路における上記Ｘ線のカーテ
ンより上流側に発光素子15ａと受光素子15ｂからなる光
電子スイッチ15が配置されており、鉛シールドボックス
11の進入口から入ってきたタイヤＴをＸ線のカーテンの
直前で検知することができ、Ｘ線撮影のタイミングをこ
の光電子スイッチ15の作動で行う。
【００２５】光電子スイッチ15の信号は、コンピュータ
７に送信され、コンピュータ７によってＸ線管３の照射
が制御される。なお鉛シールドボックス11の天板には表
示灯16が突設されていて、Ｘ線出射中は点灯するように
なっている。
【００２６】ここに本Ｘ線撮影の原理を図５に基づいて
説明する。Ｘ線ラインセンサ５は、Ｘ線が当たったとき
に発光するシンチレータ５ａが長尺に配設され、シンチ
レータ５ａに対応して光電素子であるフォトダイオード
５ｂが配列された構造のもので、特に移動する物体をＸ
線撮影することができ、その分解能は0.4 mm／画素の高
分解能を有し、これはタイヤ構成部材であるタイヤクラ
ウン部のベルトワイヤの径約１mmよりも小さい。
【００２７】Ｘ線管３から出射されたＸ線はＸ線のカー
テンとしてＸ線ラインセンサ５で検出され、このＸ線の
カーテンをタイヤＴが通ると、Ｘ線はタイヤＴの内部を
透過してＸ線ラインセンサ５に至り、電気信号に変換さ
れて画像処理装置６に入力され、画像処理装置６により
Ｘ線透過画像が形成される。
【００２８】このＸ線透過画像は、タイヤＴの内部の金
属であるベルトワイヤやビードワイヤを0.4 mm／画素の
高分解能の下で明瞭に映し出している。すなわち図６
および図７のＸ線透過画像を参照してタイヤＴのクラ
ウン部にあるベルトワイヤが外側の大径リング像21を形
成し、ビード部にあるビードワイヤが内側の小径リング
像22を形成する。
【００２９】もしワイヤに乱れがあると、高分解能によ
りその乱れも映像化され、例えば図６に示すようにベル
トワイヤに乱れがあると、乱れた箇所に乱れた映像23が
正常な位置とはずれて表れている。またタイヤＴの内部
に金属や小石等の異物が入っていると、微小であっても
図７に示すようにその異物の映像24が表れる。
【００３０】そこで本画像処理装置６は、正常なタイヤ
についてのＸ線透過画像を予め記憶しており、この正常
画像をタイヤＴのＸ線透過画像に重ね合わせて重畳部を
除去する画像処理を行う。その結果の例が図６と図７
に示されている。
【００３１】すなわち図６に示すようにベルトワイヤに
乱れがあると、Ｘ線透過画像（図６）から正常な画像
を除去すると、図６に示すようにワイヤの乱れた箇所
に乱れた映像23のみが残って明瞭に浮き出てくる。同様
に図７に示すようにタイヤ内部に異物が存在すると、Ｘ
線透過画像（図７）から正常な画像を除去すると、図
７に示すように異物が存在する位置に異物の映像24の
みが残って明瞭に浮き出てくる。
【００３２】したがってコンピュータ７は、このワイヤ
の乱れた映像23や異物の映像24を確実にかつ速やかに認
識することができ、画像処理装置６が上記のような画像
処理をすることで、タイヤＴの内部の良否を判定処理す
る速度が極めて速い。映像23，24は数値化して統一基準
に基づいて判定することができる。
【００３３】本ローラコンベア２のタイヤ搬送速度は、
40ｍ／分であり、これは前記Ｘ線のカーテンをタイヤＴ
が約2秒間隔で通過する速さである。この約２秒間に１
本のタイヤＴについてＸ線撮影，画像処理，判定を、本
タイヤ検査装置１は行うことができる。
【００３４】これはシンチレータ５ａを用いた高分解能
のＸ線ラインセンサ５が移動中のタイヤＴをＸ線撮影で
き、画像処理装置６が予め記憶している正常画像をタイ
ヤＴのＸ線透過画像に重ね合わせて重畳部を除去する画
像処理によりワイヤの乱れや異物の映像を明瞭に浮き出
させ、判定処理を迅速に行うことができるからである。
【００３５】したがってローラコンベア２のタイヤ搬送
ラインを止めることなく、連続してタイヤＴを全数自動
的に検査することができる。検査作業を全自動で行って
いるので、検査者が不要であるとともに、人間の主観を
排除し客観的な数値化された統一基準で検査することが
でき、品質保証レベルが向上する。
【００３６】Ｘ線ラインセンサ５の分解能は、0.4 mm／
画素であったが、タイヤ構成部材であるワイヤの径より
小さい分解能を有すればワイヤの乱れ及び分解能より大
きい異物を検出できる。
【００３７】前記画像処理においては、予め記憶する正
常なタイヤについてのＸ線透過画像をタイヤＴのＸ線透
過画像に重ね合わせて重畳部を除去していたが、タイヤ
構成部材に関して得られる１本又は２本以上の円環部分
を正常なタイヤの画像情報としてみなし、同画像情報を
タイヤＴのＸ線透過画像情報から除去する画像処理を行
うようにしてもよい。
【００３８】以上の実施の形態では加硫済みのタイヤを
検査したが、本タイヤ検査装置１は、加硫前の生タイヤ
についても検査可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るタイヤ検査装置の
概略構成図である。
【図２】タイヤ検査装置のＸ線照射の具体的な構造を示
す平面図である。
【図３】一部断面とした同側面図である。
【図４】同正面図である。
【図５】本Ｘ線撮影の原理を説明するための説明図であ
る。
【図６】タイヤのＸ線透過画像と画像処理後の画像の一
例を示す図である。
【図７】タイヤのＸ線透過画像と画像処理後の画像の別
の例を示す図である。
【符号の説明】
Ｔ…タイヤ、１…タイヤ検査装置、２…ローラコンベ
ア、３…Ｘ線管、４…Ｘ線発生装置、５…Ｘ線ラインセ
ンサ、６…画像処理装置、７…コンピュータ、８…モニ
ター、11…鉛シールドボックス、12，13…鉛カーテン、
14…スリット板、15…光電子スイッチ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンベア上を連続して搬送されるタイヤ
    に対して所定箇所よりＸ線を照射し、 タイヤを透過した該Ｘ線を高分解能Ｘ線ラインセンサに
    よって撮影してタイヤのＸ線画像情報を得、 前記Ｘ線画像情報をタイヤ構成金属部材に関して正常な
    タイヤの画像情報と比較し、 タイヤ内部の良否を判定することを特徴とするタイヤの
    内部検査方法。
  2. 【請求項２】 前記比較とは、タイヤ構成部材に関して
    得られる１本又は２本以上の円環部分を正常なタイヤの
    画像情報としてみなし、同画像情報を前記Ｘ線画像情報
    から除去する画像処理を行うことであり、 前記判定とは、前記画像処理後の画像に基づいてタイヤ
    内部の良否を判定することであることを特徴とする請求
    項１記載のタイヤの内部検査方法。
  3. 【請求項３】 前記比較とは、前記Ｘ線画像情報に、前
    記正常なタイヤの画像情報を重ねて除去する画像処理を
    行うことであり、 前記判定とは、前記画像処理後の画像に基づいてタイヤ
    内部の良否を判定することであることを特徴とする請求
    項１記載のタイヤの内部検査方法。
  4. 【請求項４】 コンベア上を連続して搬送されるタイヤ
    に対して所定箇所よりＸ線を照射するＸ線照射手段と、 タイヤを透過した該Ｘ線を撮影してタイヤのＸ線画像情
    報を得る高分解能Ｘ線ラインセンサと、 前記Ｘ線画像情報をタイヤ構成金属部材に関して正常な
    タイヤの画像情報と比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいてタイヤ内部の良否を
    判定する判定手段と、 を備えることを特徴とするタイヤの内部検査装置。
  5. 【請求項５】 前記比較手段は、前記Ｘ線画像情報に前
    記正常なタイヤの画像情報を重ねて除去する画像処理を
    行う画像処理手段であり、 前記判定手段は、前記画像処理後の画像に基づいてタイ
    ヤ内部の良否を判定することを特徴とする請求項４記載
    のタイヤの内部検査装置。
  6. 【請求項６】 前記高分解能Ｘ線ラインセンサは、タイ
    ヤコード径以下の分解能を持つことを特徴とする請求項
    ４または請求項５記載のタイヤの内部検査装置。
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