JP2005319942A

JP2005319942A - 弾性体変形状態検査装置及びタイヤフットプリント像の取得方法

Info

Publication number: JP2005319942A
Application number: JP2004140973A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Saegusa; 重信三枝
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】タイヤなどの弾性体の変形状態を容易にかつ確実に検査することのできるコンパクトな構成の装置を提供する。
【解決手段】耐圧ガラス２にタイヤ１を載せて荷重Ｗをかけ、上記耐圧ガラス２の裏面側から上記タイヤ１の変形状態を撮影する際に、カメラ１１ａと投光手段１１ｂとが一体化された照明一体型カメラ１１を用いるとともに、カメラ移動手段１２により、上記照明一体型カメラ１１をステップ移動させて上記タイヤ１の各位置でのタイヤ接地面の画像をそれぞれ撮影し、上記撮影された画像を画像処理手段１８で合成して上記タイヤ１のフットプリント像を作成し、このタイヤフットプリント像と記憶手段に予め記憶された基準フットプリント像とを比較し、上記タイヤ１が正常であるかどうかを検査するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性体から成る構造物へ任意の力が加わった際の上記構造物の表面変形状態を検査する装置と、この装置を用いたタイヤの接地形状を撮影したタイヤフットプリント像の取得方法に関するものである。

従来、タイヤ接地面の接地形状を検査する方法としては、図４に示すように、タイヤ１を透明な耐圧ガラス２上に載せて荷重Ｗをかけ、複数の投光手段３，３により、上記耐圧ガラス２の裏面側から上記タイヤ１の接地面側に光を当て、ＣＣＤカメラ等の撮像手段４を用いて上記タイヤ１の接地面近傍の変形状態を撮影し、上記タイヤ１のタイヤフットプリント像を取得して、上記タイヤ１に荷重が加わった時のタイヤ１の変形状態を検査する方法が行われていた。

しかしながら、上記従来の方法では、タイヤ接地面近傍の全体画像を一度に撮影するようにしているため、撮像手段４と検査部（耐圧ガラス２とタイヤ１の接地部）との間に一定の距離がないと、タイヤの接地面近傍の変形状態を１枚の画像に納めることができないため、装置を小型化することが困難であった。
また、鮮明な二次元画像を得るためには、耐圧ガラス２とタイヤ１の接地部とにまんべんなく照明を当てる必要があることから、投光手段３を複数個準備する必要があるだけでなく、照明の調整も難しかった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤなどの弾性体の変形状態を容易にかつ確実に検査することのできるコンパクトな構成の装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、耐圧性の光透過板に弾性体を搭載して荷重をかけるとともに、上記光透過板の上記弾性体とは反対側から光を照射して上記弾性体の変形状態を撮影し、上記弾性体の変形状態を検査する装置であって、上記弾性体に光を照射する投光手段と上記弾性体の変形状態を撮影する撮像手段とを上記光透過板に沿って連動して移動させる移動手段と、上記撮像手段で撮影された弾性体の複数箇所の画像を合成して上記弾性体の変形状態の二次元画像を生成する画像処理手段とを備えたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の弾性体変形状態検査装置において、上記撮像手段と上記投光手段とを一体に構成したものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の弾性体変形状態検査装置において、上記弾性体をタイヤとしたものである。

また、請求項４に記載の発明は、耐圧ガラスにタイヤを載せて荷重をかけ、上記耐圧ガラスの裏面側から上記タイヤの変形状態を撮影してタイヤのフットプリント像を取得する方法であって、投光手段と一体化されたカメラを上記耐圧ガラスの裏面側にて走査して上記タイヤの各箇所の変形状態を撮影するとともに、上記撮影された画像を合成して上記タイヤの二次元画像を作成するようにしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、耐圧性の光透過板に弾性体を搭載して荷重をかけるとともに、上記光透過板の上記弾性体とは反対側から光を照射して上記弾性体の変形状態を撮影し、上記弾性体の変形状態を検査する際に、上記弾性体に光を照射する投光手段と上記弾性体の変形状態を撮影する撮像手段とを上記光透過板に沿って連動して移動させながら上記弾性体の変形状態を複数箇所において撮影し、上記撮影された弾性体の各画像を合成して上記弾性体の変形状態の二次元画像を生成するようにしたので、一組の投光手段と撮像手段とを用いて検査対象物である弾性体の適性に照明が当てられた鮮明な画像を得ることができる。したがって、上記弾性体の変形状態を精度良く検査することができる。

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本最良の形態に係るタイヤフットプリント像を取得する方法を示す図で、図２は上記プリント像を得るためのタイヤ変形状態検査装置１０の構成を示すブロック図である。このタイヤ変形状態検査装置１０は、タイヤ１の接地面の画像を撮影する撮像手段であるカメラ１１ａと、このカメラ１１ａと一体に構成され、上記タイヤ１が載せられた耐圧ガラス２の裏面側から上記タイヤ１に光を照射する投光手段１１ｂとを備えた照明一体型カメラ１１と、上記照明一体型カメラ１１を上記タイヤ１に沿ってステップ移動させるカメラ移動手段１２と、このカメラ移動手段１２を駆動するとともに、上記照明一体型カメラ１１で撮影された各位置でのタイヤ接地面の画像を合成して上記タイヤ１のタイヤフットプリント像を出力する制御検出部１３と、上記得られたタイヤフットプリント像と記憶手段１４に予め記憶された基準フットプリント像１４Ｆとを比較し、上記タイヤ１が正常であるかどうかを検査する検査部１５を備えている。
上記制御検出部１３は、詳細には、上記カメラ移動手段１２の図示しないモータを駆動・制御して上記照明一体型カメラ１１をステップ移動させる駆動制御手段１６と、この駆動制御手段１６の駆動データ（ステップ位置データ）から上記照明一体型カメラ１１の撮影位置を算出するカメラ位置算出手段１７と、上記カメラ１１ａで撮影された各位置でのタイヤ接地面の各画像を上記算出されたカメラ位置と照合して上記タイヤ１の接地面の画像を合成し、タイヤフットプリント像を出力する画像処理手段１８とを備え、上記照明一体型カメラ１１を、検査対象である、耐圧ガラス２上に載せられ荷重がかけられたタイヤ１の端から端までステップ移動させながら、各位置で撮影したタイヤ接地面の画像を合成する。

次に、タイヤフットプリント像を取得する方法について説明する。
まず、検査対象となるタイヤ１を耐圧ガラス２上に載せて荷重Ｗをかける。
次に、駆動制御手段１６によりカメラ移動手段１２を駆動して照明一体型カメラ１１を撮影開始点である図１のタイヤ１の左端部の直下にセットした後、上記照明一体型カメラ１１を同図の右方向にステップ駆動し、予め設定された複数箇所において、上記タイヤ１の接地画像をそれぞれ撮影する。本例では、カメラ１１ａと投光手段１１ｂとが一体化された照明一体型カメラ１１を用いてタイヤ１の接地面の画像を撮影しているので、撮影している部分に撮影方向から照明が当てられることになる。すなわち、タイヤ１の被撮影部分に適切な照明を当てることができるので、鮮明な画像を得ることができる。この撮影された画像は、画像処理手段１８に送られ、カメラ位置算出手段１７で算出された撮影位置の順に従って並べられて合成される。この動作を上記照明一体型カメラ１１が撮影終了点である図１のタイヤ１の右端部に移動するまで行う。これにより、図３に示すような、複数の画像ａ，ｂ，ｃ，‥‥，ｊを合成した鮮明なタイヤフットプリント像（二次元画像）Ｇを得ることができる。
最後に、検査部１５において、このフットプリント像Ｇと記憶手段１４に予め記憶された基準フットプリント像１４Ｆとを比較して、上記タイヤ１が正常であるかどうかを検査する。

このように、本最良の形態によれば、耐圧ガラス２にタイヤ１を載せて荷重Ｗをかけ、上記耐圧ガラス２の裏面側から上記タイヤ１の変形状態を撮影する際に、カメラ１１ａと投光手段１１ｂとが一体化された照明一体型カメラ１１を用いるとともに、カメラ移動手段１２により、上記照明一体型カメラ１１をステップ移動させて上記タイヤ１の各位置でのタイヤ接地面の画像をそれぞれ撮影し、上記撮影された画像を画像処理手段１８で合成して上記タイヤ１のタイヤフットプリント像Ｇを作成するようにしたので、鮮明なタイヤフットプリント像Ｇを得ることができる。また、上記合成された鮮明なフットプリント像Ｇと記憶手段１４に予め記憶された基準フットプリント像１４Ｆとを比較し、上記タイヤ１が正常であるかどうかを検査するようにしたので、正確な検査を行うことができる。
また、カメラ１１ａはタイヤ１の接地面全体を撮影する必要がないので、カメラ１１ａと耐圧ガラス２との距離を近づけることができるだけでなく、複数箇所での照明が不要となり、更には照明の調整も不要となるので、装置を小型化することができる。

なお、上記最良の形態では、照明一体型カメラ１１をステップ移動させたが、上記一体型カメラ１１を一定速度で走査して、各時間毎にタイヤ接地面の画像を撮影するようにしても良い。なお、この場合には、カメラ位置算出手段１７は、予め設定された走査速度及び撮影時間間隔から、撮影したカメラ位置を算出するように構成される。
また、上記例では、タイヤ１の接地状態を検査したが、本発明はこれに限るものではなく、一般に弾性体から成る構造物へ任意の力が加わった際の上記構造物の表面変形状態を検査する装置としても用いることができる。

本発明によれば、一組の投光手段と撮像手段とを用いて検査対象物である弾性体の適性に照明が当てられた鮮明な画像を得ることができるので、上記弾性体の変形状態を精度良く検査することができる。したがって、簡単な構成でタイヤフットプリント像などの弾性体の変形状態を検査することができる。

本発明の最良の形態に係るタイヤフットプリント像の取得方法を示す模式図である。本最良の形態に係るタイヤ変形状態検査装置の構成を示すブロック図である。タイヤフットプリント像の一例を示す図である。従来のタイヤフットプリント像の取得方法を示す模式図である。

符号の説明

１タイヤ、２耐圧ガラス、１０タイヤ変形状態検査装置、
１１照明一体型カメラ、１１ａカメラ、１１ｂ投光手段、１３制御検出部、
１４記憶手段、１４Ｆ基準フットプリント像、１５検査部、１６駆動制御手段、
１７カメラ位置算出手段、１８画像処理手段。

Claims

耐圧性の光透過板に弾性体を搭載して荷重をかけるとともに、上記光透過板の上記弾性体とは反対側から光を照射して上記弾性体の変形状態を撮影し、上記弾性体の変形状態を検査する弾性体変形状態検査装置において、上記弾性体に光を照射する投光手段と上記弾性体の変形状態を撮影する撮像手段とを上記光透過板に沿って連動して移動させる移動手段と、上記撮像手段で撮影された弾性体の複数箇所の画像を合成して上記弾性体の変形状態の二次元画像を生成する画像処理手段とを備えたことを特徴とする弾性体変形状態検査装置。
上記撮像手段と上記投光手段とを一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の弾性体変形状態検査装置。
上記弾性体をタイヤとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の弾性体変形状態検査装置。
耐圧ガラスにタイヤを載せて荷重をかけ、上記耐圧ガラスの裏面側から上記タイヤの変形状態を撮影してタイヤのフットプリント像を取得する際に、投光手段と一体化されたカメラを上記耐圧ガラスの裏面側にて走査して上記タイヤの各箇所の変形状態を撮影するとともに、上記撮影された画像を合成して上記タイヤの二次元画像を作成するようにしたことを特徴とするタイヤフットプリント像の取得方法。