JP2007076289A

JP2007076289A - ビード検査装置

Info

Publication number: JP2007076289A
Application number: JP2005269853A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yamamoto; 山本　　誠
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】スティフナー付きビードのビードに対するスティフナーの接合位置の良否判定は、検査員による目視検査によって行われていたので、熟練の検査員が必要となる。また、検査員によって判定基準が異なるので、良否判定にばらつきが生じる。さらに、検査員による判定ミスが生じてしまうというような欠点があった。
【解決手段】ビード５とスティフナー６とが接合されたスティフナー付きビード２のビード５に対するスティフナー６の接合位置を検査するためのビード検査装置であって、スティフナー付きビードの側面における検査対象部２０ａ；２０ｂに光を照射する光源３ａ；３ｂと、照射された検査対象部を撮像するカメラ４ａ；４ｂと、カメラで撮像された画像に基づいて接合位置を判定する判定手段７とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤのビード部を形成するスティフナー付きビードの検査装置であって、ビードに対するスティフナーの接合位置の良否を検査するためのビード検査装置に関する。

タイヤのビード部を形成するスティフナー付きビードは、タイヤの内周径に対応した径の環状に形成されたビードの環の外周面にスティフナーが装着されたものである。
特開平３−１６４２３２号公報

スティフナー付きビードのビードに対するスティフナーの接合位置の良否判定は、検査員による目視検査によって行われていたので、熟練の検査員が必要となる。また、検査員によって判定基準が異なるので、良否判定にばらつきが生じる。さらに、検査員による判定ミスが生じてしまうというような欠点があった。

本発明によるビード検査装置は、ビードとスティフナーとが接合されたスティフナー付きビードのビードに対するスティフナーの接合位置を検査するためのビード検査装置であって、スティフナー付きビードの側面における検査対象部に光を照射する光源と、照射された検査対象部を撮像するカメラと、カメラで撮像された画像に基づいて接合位置を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。外周にスティフナー付きビードが巻き付けられるようにして取り付けられる検査用ドラムを備え、検査用ドラム１を１回転させる間に、スティフナー付きのビードの検査対象部をカメラで連続的に撮像したことや、検査用ドラムの回転中心とスティフナー付きビードの外周とを繋ぐ１つの半径想像線と検査用ドラムの回転により回転するスティフナー付きビードの検査対象部とが交差する監視部位を照射できるように光源が配置されるとともに監視部位を撮像できるようにカメラが配置され、スティフナー付きビードの両側面における監視部位が、スティフナー付きビードの外周に沿った方向と直交する１つの断面想像線と検査対象部とが交差する位置に設定されたことや、判定手段が、撮像された画像に基づいて、ビードの外周面に接合されたスティフナーの一方の側部の下端とビードの一方の側端との間の長さＬ１と、ビードの外周面に接合されたスティフナーの他方の側部の下端とビードの他方の側端との間の長さＬ２とを算出し、Ｌ１とＬ２とが許容範囲内であるか否かを判定することにより、スティフナー付きビードのビードに対するスティフナーの接合位置の良否を判定したことや、スティフナー付きビードが、六角形の断面形状を有する環状に形成されたビードの環の外周にスティフナーが接合されて形成されたことも特徴とする。

本発明のビード検査装置によれば、スティフナー付きビードのビードに対するスティフナーの接合位置の良否判定の精度を向上できる。検査用ドラム１を１回転させる間に、スティフナー付きのビードの側面における検査部位をカメラで連続的に撮像すれば、光源及びカメラを固定できて、検査対象部を精度よく撮像できる。スティフナー付きビードの両側面における監視部位を、スティフナー付きビードを外周に沿った方向と直交する１つの断面想像線と検査対象部とが交差する位置に設定することで、スティフナー付きビードの外周に沿った方向と直交する方向における両側の検査対象部を、スティフナー付きビードの全周にわたって細かく確認できるようになり、スティフナー付きビードのビードに対するスティフナーの接合位置の良否判定の精度を高くできる。判定手段が、Ｌ１とＬ２とが許容範囲内であるか否かを判定することによって、良否判定のばらつきを無くすことができる。スティフナー付きビードが、六角形の断面形状を有する環状に形成されたビードの環の外周にスティフナーが接合されて形成されたものであれば、ビードの外周面を形成する六角形の三面にスティフナーの底面を接合できるのでビードの外周面に対してスティフナーを安定に接合でき、接合不良を少なくできる。

図１乃至図５は本発明の最良の形態によるビード検査装置を示し、図１はビード検査装置の全体構成を示し、図２はスティフナー付きビードの側面とビード検査装置の光源とカメラとの位置関係を示し、図３はスティフナー付きビードの平面とビード検査装置の光源とカメラとの位置関係を示し、図４はスティフナー付きビードの検査対象部の撮像画像を示し、図５は撮像されたスティフナー付きビードの検査対象部の良否の形態を示す。

図１に示すように、ビード検査装置は、検査用ドラム１と、検査用ドラム１の外周に巻き付けられたスティフナー付きビード２の両側面における検査対象部２０ａ；２０ｂに光を照射するレーザー光源のような光源３ａ；３ｂと、光源３；３により照射されたスティフナー付きビード２の検査対象部２０ａ；２０ｂを撮像するＣＣＤラインカメラのようなカメラ４ａ；４ｂと、カメラ４ａ；４ｂで撮像されたスティフナー付きビード２の検査対象部２０ａ；２０ｂの画像に基づいてスティフナー付きビード２のビード５とスティフナー６との接合位置の良否を判定する判定手段７とを備える。判定手段７は、コンピュータ８のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムにしたがいＲＡＭを使用しながら動作することで具現化される。スティフナー６はタイヤのビード部に剛性を与える剛性部材である。

ビード検査装置の検査対象となるスティフナー付きビード２は、図外のタイヤの内周径に対応した径を有する環状に形成されたビード５の外周面９にスティフナー６が装着されたものである。図示しないが、環状のビード５は、例えば、ビードワイヤ供給装置から供給されるビードワイヤにゴム押出装置から供給されるゴムを被覆して形成されるゴム付きワイヤーをビード巻付機によって巻付ドラムの外周に積層して巻付けることによって形成される。環状のビード５の外周に沿った方向と直交する断面の形状は六角形状に形成される。そして、形成されたビード５を図外のドラムに装着してドラムを回転させてビード５を回転させながらビード５の外周面９にスティフナー６を巻き付けてビード５とスティフナー６とを接着剤により互いに接合することによってスティフナー付きビード２が形成される。

光源３ａは、検査用ドラム１の外周面１０に巻き付けられたスティフナー付きビード２の一方の側面１１ａにおける検査対象部２０ａに光を照射可能な位置に設けられる。光源３ｂは、検査用ドラム１の外周面１０に巻き付けられたスティフナー付きビード２の他方の側面１１ｂにおける検査対象部２０ｂに光を照射可能な位置に設けられる。カメラ４ａは、光源３ａからの光で照射されたスティフナー付きビード２の検査対象部２０ａを撮像可能な位置に設けられる。カメラ４ｂが、光源３ｂからの光で照射されたスティフナー付きビード２の検査対象部２０ｂを撮像可能な位置に設けられる。検査対象部２０ａは、スティフナー付きビード２の側面１１ａにおけるスティフナー６とビード５との境目付近であり、検査対象部２０ｂは、スティフナー付きビード２の側面１１ｂにおけるスティフナー６とビード５との境目付近である。カメラ４ａ；４ｂや光源３ａ；３ｂは、向き位置を調整可能な固定具５０により固定部５１に固定されている。

図２に示すように、検査用ドラム１の回転中心とスティフナー付きビード２の外周とを繋ぐ１つの半径想像線Ｘと検査用ドラム１の回転により回転するスティフナー付きビード２の検査対象部２０ａ；２０ｂとが交差する固定の位置である監視部位２５ａ；２５ｂを照射できるように光源３ａ；３ｂが配置され、監視部位２５ａ；２５ｂを撮像できるようにカメラ４ａ；４ｂが配置される。図３に示すように、スティフナー付きビード２の両側面１１ａ；１１ｂにおける監視部位２５ａ；２５ｂが、スティフナー付きビード２を外周に沿った方向と直交する１つの断面想像線Ｙと検査対象部２０ａ；２０ｂとが交差する位置に設定される。このように監視部位２５ａ；２５ｂを設定することで、スティフナー付きビード２の同位置における両側の検査対象部２０ａ；２０ｂを撮像でき、これら撮像画像に基づいて判定手段７がスティフナー付きビード２の同位置における両側の検査対象部２０ａ；２０ｂの状態を判定できる。すなわち、スティフナー付きビード２の外周に沿った方向と直交する方向における両側の検査対象部２０ａ；２０ｂを、スティフナー付きビード２の全周にわたって細かく確認できるので、スティフナー付きビード２のビード５に対するスティフナー６の接合位置の良否判定精度を高くできる。

ビード検査装置による検査方法は、検査用ドラム１を回転させるとともに光源３ａ；３ｂとカメラ４ａ；４ｂとを駆動させ、検査用ドラム１が１回転する間に、カメラ４ａ；４ｂで連続的に撮像された監視部位２５ａ；２５ｂでの検査対象部２０ａ；２０ｂの画像をコンピュータ８に取り込んでサンプリング手段２６でサンプリングし、サンプリングした画像を図外のメモリに記憶させる。判定手段７は、メモリに記憶された画像に基づいて、スティフナー付きビード２のビード５に対するスティフナー６の接合位置の良否判定を行う。

判定手段７は、カメラ４ａ；４ｂで撮像されてメモリに記憶された図４のような画像において（図４（ａ）はカメラ４ａで撮像された画像、図４（ｂ）はカメラ４ｂで撮像された画像の一例を示す）、断面形状六角形のビード５の外周面となる三面に接合されたスティフナー６の底面２７の一側部の下端２８とビード５の六角形の一側端２９との間の長さＬ１と、断面形状六角形のビード５の外周面となる三面に接合されたスティフナー６の底面２７の他側部の下端３０とビード５の六角形の他側端３１との間の長さＬ２とを算出する。そして、Ｌ１、Ｌ２が、定められた許容範囲内であるか否かを判定して、良否判定をする。例えば、Ｌ１、Ｌ２が同じであれば、スティフナーがビードの外周面の中央に正確に接合されていることになり、良品であると判定される。Ｌ１やＬ２が０に近いほど不良品となる。例えば、図５（ａ）のように、許容範囲最小値＜Ｌ１；Ｌ２＞許容範囲最大値であれば、判定手段７により良品であると判定される。図５（ｂ）のように、許容範囲最小値＞Ｌ２、許容範囲最大値＜Ｌ１であれば、判定手段７により不良品であると判定される。図５（ｃ）のように、許容範囲最小値＞Ｌ１、許容範囲最大値＜Ｌ２であれば、判定手段７により不良品であると判定される。

最良の形態によれば、スティフナー付きビード２のビード５に対するスティフナー６の接合位置の良否判定精度を向上でき、スティフナー付きビード２の製品精度を向上でき、よって、タイヤのユニフォーミティを良くできる。検査用ドラム１を１回転させる間に、スティフナー付きビード２における検査対象部２０ａ；２０ｂをカメラ４ａ；４ｂで連続的に撮像するので、光源３ａ；３ｂ及びカメラ４ａ；４ｂを固定できて、検査対象部２０ａ；２０ｂを精度よく撮像できる。判定手段７が、Ｌ１とＬ２とが許容範囲内であるか否かを判定して良否判定を行うので、良否判定のばらつきを無くすことができる。六角形の断面形状を有する環状に形成されたビード５の環の外周にスティフナー６が接合されたスティフナー付きビード２は、ビード５の外周面９を形成する六角形の三面にスティフナー６の底面２７を接合できるので、ビード５の外周面９に対してスティフナー６を安定に接合でき、スティフナー付きビード２の接合不良を少なくできる。

六角形の断面形状を有する環状に形成されたビード５の環の外周にスティフナー６が接合されたスティフナー付きビード２の接合位置判定について説明したが、六角形以外の断面形状を有する環状に形成されたビードの環の外周にスティフナーが接合されたスティフナー付きビードの接合位置判定にも適用可能である。例えば、ストランド構造と呼ばれるビードの環の外周にスティフナーが接合されたスティフナー付きビードの接合位置判定も可能である。スティフナー付きビード２を固定して光源３ａ；３ｂ及びカメラ４ａ；４ｂを移動させて検査対象部を撮像しても良い。

ビード検査装置の全体構成図（最良の形態）。スティフナー付きビードの側面とビード検査装置の光源とカメラとの位置関係を示す側面図（最良の形態）。スティフナー付きビードの平面とビード検査装置の光源とカメラとの位置関係を示す平面図（最良の形態）。検査対象部の撮像画像を示す図（最良の形態）。検査対象部の良否の形態を説明した図（最良の形態）。

符号の説明

１検査用ドラム、２スティフナー付きビード、３ａ；３ｂ光源、
４ａ；４ｂカメラ、５ビード、６スティフナー、７判定手段、
２０ａ；２０ｂ検査対象部、２５ａ；２５ｂ監視部位、Ｌ１；Ｌ２長さ、
Ｘ半径想像線、Ｙ断面想像線。

Claims

ビードとスティフナーとが接合されたスティフナー付きビードのビードに対するスティフナーの接合位置を検査するためのビード検査装置であって、スティフナー付きビードの側面における検査対象部に光を照射する光源と、照射された検査対象部を撮像するカメラと、カメラで撮像された画像に基づいて接合位置を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするビード検査装置。
外周にスティフナー付きビードが巻き付けられるようにして取り付けられる検査用ドラムを備え、検査用ドラム１を１回転させる間に、スティフナー付きのビードの検査対象部をカメラで連続的に撮像したことを特徴とする請求項１に記載のビード検査装置。
検査用ドラムの回転中心とスティフナー付きビードの外周とを繋ぐ１つの半径想像線と検査用ドラムの回転により回転するスティフナー付きビードの検査対象部とが交差する監視部位を照射できるように光源が配置されるとともに監視部位を撮像できるようにカメラが配置され、スティフナー付きビードの両側面における監視部位が、スティフナー付きビードの外周に沿った方向と直交する１つの断面想像線と検査対象部とが交差する位置に設定されたことを特徴とする請求項２に記載のビード検査装置。
判定手段が、撮像された画像に基づいて、ビードの外周面に接合されたスティフナーの一方の側部の下端とビードの一方の側端との間の長さＬ１と、ビードの外周面に接合されたスティフナーの他方の側部の下端とビードの他方の側端との間の長さＬ２とを算出し、Ｌ１とＬ２とが許容範囲内であるか否かを判定することにより、スティフナー付きビードのビードに対するスティフナーの接合位置の良否を判定したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のビード検査装置。
スティフナー付きビードが、六角形の断面形状を有する環状に形成されたビードの環の外周にスティフナーが接合されて形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のビード検査装置。