JP2022527754A - 較正ツール及び方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、レーザ三角測量測定システムを較正するための較正ツール及び方法に関し、較正ツールは、基準平面を画定し、基準平面に対して垂直な回転軸を中心としてレーザ三角測量測定システムに対して回転可能なツール本体を備え、ツール本体は、較正位置のパターンを画定する１つ以上の較正面を設けられ、パターンは、回転軸から離れて半径方向に延在する少なくとも３つの列と、回転軸を中心として円周方向に延在する少なくとも３つの行とを備え、各列について、それぞれの列内の較正位置は、基準平面に対して垂直な高さ方向の基準平面に対する高さが変動し、各行について、それぞれの行内の較正位置は、基準平面に対する高さ方向の高さが変動する。【選択図】図４

Description

本発明は、測定システム、特に三角測量測定システムを較正するための較正ツール及び方法に関する。
測定システムは、１つ以上のタイヤ構成要素の品質及び／又は特性を測定するために、生産の様々なステージ中にタイヤ成形の分野で使用される。前記ステージのうちの１つは、ビードエイペックスの生産である。ビードエイペックスは、ビードエイペックスドラムの円周の周りにビード及びエイペックスを順次適用することによって形成される。ビードエイペックスドラムは、多種多様な形状及びサイズのビード及びエイペックスを受け入れ得る。その上、ビードエイペックスドラムもまた、様々な形状及びサイズで提供され、適宜、別のビードエイペックスドラムによって置き換えられ得る。最後に、エイペックスを支持するビードエイペックスドラムの一部は、典型的には、半径方向に対して斜角でエイペックスを支持するために円錐形である。
既知のレーザ三角測量測定システムの欠点は、経時的に不正確になり得ることである。所定の寸法を有する静止物体を測定することによって、及び測定値を所定の寸法と比較することによって、レーザ三角測量測定システムを較正することが知られている。しかしながら、この較正プロセスは、静止物体の寸法に基づいて限られた量のフィードバックしか提供しない。測定システムは、静止物体の寸法に対して適切に較正され得るが、他の寸法範囲中の測定値は、依然として較正されておらず、不正確であり得る。
本発明の目的は、測定システム、特にレーザ三角測量測定システムを較正するための較正ツール及び方法を提供することであり、較正を改善することができる。
第１の態様によると、本発明は、レーザ三角測量測定システムを較正するための較正ツールを提供し、較正ツールは、基準平面に対して垂直な回転軸を中心としてレーザ三角測量測定システムに対して回転可能なツール本体を備え、ツール本体は、較正位置のパターン、特に放射状グリッドを画定する１つ以上の較正面を設けられ、パターンは、回転軸から離れて半径方向に延在する少なくとも３つの列と、回転軸を中心として円周方向に延在する少なくとも３つの行とを備え、各列について、それぞれの列内の較正位置は、基準平面に対して垂直な高さ方向の基準平面に対する高さが変動し、各行について、それぞれの行内の較正位置は、基準平面に対する高さ方向の高さが変動する。
ツール本体は、ビードエイペックスドラムと同じ方法で測定システムに対して都合よく回転させることができる。ツール本体を回転させることによって、列は、測定システムによって各列内の較正位置を測定するための測定位置に１つずつ位置付けることができる。特に、測定システムは、列のそれぞれ１つ中の全ての較正位置を同じ投影されたレーザラインに沿って同時に測定することができるように、レーザラインを半径方向に又は半径方向に対して平行してツール本体上に投影し得る。較正位置の各列は、測定システムについての較正としての役割を果たすことができる特定の高さプロファイルを表すか又は形成する。較正位置は、列及び行の両方において高さが変動するので、かなりの数の較正位置について測定値を較正することができ、このことから、様々な高さ位置について比較的大量のフィードバックを測定システムに提供することができる。
好ましくは、各列について、それぞれの列内の較正位置の少なくとも半分及び好ましくは全ての較正位置は、基準平面に対する高さ方向の異なる高さを有する。故に、それぞれの列内の較正位置の少なくとも半分は、測定システムの較正についての固有の較正情報を生成する。
一実施形態では、各列について、それぞれの列内の較正位置は、回転軸から離れる半径方向に基準平面に対する高さが順次低減される。高さの順次低減は、ビードエイペックスドラム上に支持されたビードエイペックスの下降する高さと同様であるか又はそれを表すことができ、従って、測定システムの較正についての有用な較正情報を提供することができる。
好ましくは、高さの順次低減は、基準平面に対する一定の減分を有する。このことから、それぞれの列内の較正位置によって生成された較正情報を使用して、測定システムの尺度、特に画素を現実世界の単位、即ちミリメートルに変換するための尺度を決定することができる。代替として、高さの順次低減は、曲率に従う。前記曲率は、例えば、測定システム中で使用されるカメラの結果としてのある特定のレンズ歪み効果に一致する又はそれを補正するように選択することができる。
加えて又は代替として、各行について、それぞれの行内の較正位置の少なくとも半分及び好ましくは全ての較正位置は、基準平面に対する高さ方向の異なる高さを有する。故に、それぞれの行内の較正位置の少なくとも半分は、測定システムの較正についての固有の較正情報を生成する。
一実施形態では、各行について、それぞれの行内の較正位置は、円周方向に基準平面に対する高さが順次増大される。それぞれの行内の較正位置は、このことから、それぞれの行の半径方向位置においてビードエイペックスドラム上に支持される異なるビードエイペックスの様々な高さを表すことができる。列内の半径方向の高さの順次減少と組み合わされると、列毎に、各行で円周方向の高さが集合的に増大する、半径方向に下降する較正位置の列でパターンを形成することができる。
好ましくは、高さの順次増大は、基準平面に対する一定の増分を有する。このことから、それぞれの行内の較正位置によって生成された較正情報を使用して、測定システムの尺度、特に画素を現実世界の単位、即ちミリメートルに変換するための尺度を決定することができる。
一実施形態では、パターン内の各較正位置は、同じ列及び同じ行中に基準平面に対する他の較正位置の高さとは異なる基準平面に対する高さ方向の高さを有する。故に、パターン内の各較正位置は、測定システムの較正についての固有の較正情報を生成する。
当業者は、本発明による較正ツールが各列中に、各行中に、又はパターン全体に対して単一の較正面のみを備え得ることを理解するであろう。そのような単一の較正面は、例えば、半径方向に徐々に下降する高さと、円周方向に徐々に傾斜する高さとを有することができる。測定システムは、次いで、単一の較正面上のある特定のロケーションにおいて測定するように構成され、前記ロケーションは、較正位置に対応する。単一の較正面は、無限数の較正位置を保持することができる。
対照的に、図面に示す実施形態では、各列について、１つ以上の較正面は、それぞれの列内の各較正位置について個々の較正面を備える。別個の個々の較正面を有することによって、較正位置は、容易に混乱せず、測定システムによって、即ち１つの較正面から別の較正面への遷移部を検出することによって容易に認識することができる。
好ましくは、各列について、ツール本体は、半径方向に較正面を離間させるために、それぞれの列内の較正面間に延在する凹部を設けられる。列を離間させることによって、較正位置が混乱する可能性は更に低くなる。その上、較正面間の凹部の存在は、凹部中での明瞭なエッジ及び／又はベースレベル又は０レベル測定を可能にする。
より好ましくは、それぞれの列内の各較正面は、それぞれの較正面から凹部のうちの隣接する１つへの各遷移部において較正エッジを画定し、較正位置のうちの少なくとも１つは、較正エッジのうちの１つに位置する。較正エッジは、容易に検出可能及び／又は測定可能であり、従って、優れた較正位置としての役割を果たすことができる。
更なる実施形態では、各列について、それぞれの列内の較正面は、共通平面において延在し、共通平面は、基準平面に対して斜角で延在する。斜めに角度付けられた共通平面は、ビードエイペックスドラム上に支持されたビードエイペックスの斜めに下降する又は円錐形の表面と同様であるか又はそれを表す。共通平面は、全ての較正位置もまた同じ共通平面に位置付けられるという追加の利点を有する。
加えて又は代替として、各行について、１つ以上の較正面は、それぞれの行内の各較正位置について個々の較正面を備える。別個の個々の較正面を有することによって、較正位置は、容易に混乱せず、測定システムによって、即ち１つの較正面から別の較正面への遷移部を検出することによって容易に認識することができる。
好ましくは、各行について、それぞれの行内の較正面は、較正面のうちの１つから円周方向の較正面のうちの次の１つに高さ方向に段階付けられる。１つの較正面から次の較正面への段階状の高さは、各後続の列で、較正面をそれぞれの行の円周方向の前の列の較正面から容易に区別することができることを意味する。その上、各較正面の高さは、段階間で円周方向に一定であり得、そのため、それぞれの較正位置についての代表的な測定値を、段階間の円周方向の任意の位置において取得することができる。従って、測定システムに対する較正ツールの回転位置決めの精度はそれほど重要ではない。
別の実施形態では、パターンは、少なくとも５つの列、好ましくは少なくとも８つの列を備える。加えて又は代替として、パターンは、少なくとも４つの行、好ましくは少なくとも５つの行を備える。列の量は、較正することができる高さプロファイルの量を決定する。行の数は、各列内、即ち各高さプロファイル内の較正位置の量を決定する。
更なる実施形態では、ツール本体は、回転軸を中心とする全周の一部のみにわたって延在する。好ましくは、ツール本体は、弓形として形成される。ツール本体が完全な輪又は環でないとき、ツール本体は、比較的、即ちビードエイペックスドラムと比較して、小型であり得る。
第２の態様によると、本発明は、前述の実施形態のうちのいずれか１つに記載の較正ツールを使用してレーザ三角測量測定システムを較正するための方法を提供し、レーザ三角測量測定システムは、レーザと視野を有するカメラとを備え、方法は、
ａ）カメラの視野内に少なくとも部分的に較正ツールを提供するステップと、
ｂ）レーザ三角測量測定システムで較正ツール上にレーザラインを投影するステップと、
ｃ）レーザラインが列のそれぞれの１つの全ての較正位置上に投影されるように回転軸を中心として較正ツールを回転させるステップと、
ｄ）それぞれの列の全ての較正位置上に投影されたレーザラインの画像をカメラで捕捉するステップと
を備える。
方法は、本発明の第１の態様による較正ツールの実用的な実装に関し、このことから同じ技術的利点を有するので、以下では繰り返さない。
方法の好ましい実施形態では、ステップｄ）は、他の列の別の１つ又は全てに対してステップｃ）及びｄ）を繰り返すステップを備える。故に、より多くの又は全ての較正位置を、最大量の較正データを有するように測定することができる。
方法の更なる実施形態では、基準平面に対する各列の較正位置の高さは、所定であり、方法は、それぞれの列の較正位置に対応する各捕捉された画像中の画素をそれぞれの列内の較正位置の所定の高さに相関させることによってレーザ三角測量測定システムを較正するステップを更に備える。相関は、画素を現実世界の単位、即ちマイクロメートル、ミリメートル、又はセンチメートルに変換する各較正位置についての尺度をもたらすことができる。
更なる実施形態では、方法は、
ｆ）ステップａ）～ｄ）より前に又は後にレーザ三角測量測定システムに対して空のビードエイペックスドラムを提供するステップと、ここにおいて、ビードエイペックスドラムは、基準平面と、基準平面に対してビードエイペックスを支持するためのベースプロファイルとを有し、空のビードエイペックスドラムは、較正ツールの基準平面と同じ位置にその基準平面を設けられる、
ｇ）レーザ三角測量測定システムで空のビードエイペックスドラム上にレーザラインを投影するステップと、
ｈ）空のビードエイペックスドラム上に投影されたレーザラインの画像を捕捉するステップと、
ｉ）空のビードエイペックスドラムの基準平面に対する空のビードエイペックスドラムのベースプロファイルを決定するステップと
を更に備える。
ビードエイペックスの生産中に、ビードエイペックスドラムのベースプロファイルは、ビードエイペックスドラム上に現在支持されているビードエイペックスによって覆われる。ビードエイペックスの高さを基準平面に対して測定することができるが、この測定は、ビードエイペックスドラムに対するビードエイペックスの実際の高さを示さない。故に、ベースプロファイルが生産より前に決定されたとき、即ちビードエイペックスドラムが依然として空であるとき、測定システムは、より多くの情報を有し、その情報から、ビードエイペックスドラムに対するビードエイペックスの実際の高さを決定することができる。
好ましくは、方法は、
ｊ）ビードエイペックスドラム上にビードエイペックスを提供するステップと、
ｋ）レーザ三角測量測定システムを使用してビードエイペックスを測定するステップと、
ｌ）測定値から、ステップｉ）において決定された空のビードエイペックスドラムのベースプロファイルを減算するステップと
を更に備える。
減算の結果は、ビードエイペックスドラムに対するビードエイペックスの実際の高さを表すことができる。
第３の態様によると、本発明は、レーザと、カメラと、レーザ及びカメラを支持するための支持体とを備えるレーザ三角測量測定システムを提供し、レーザ三角測量測定システムは、レーザ三角測量測定システムを通してストリップを案内するための、回転軸を中心として回転可能なドラムと、前記レーザ三角測量測定システムを較正するための較正ツールとを更に備え、支持体は、カメラ及びレーザがドラム上のストリップを測定するために前記ドラムに向けられる動作位置と、レーザ及びカメラが較正ツールに向けられる較正位置との間で枢動軸を中心として枢動可能である。
レーザ及びカメラが同じ又は共通の支持体上に支持されているので、それらは、それぞれの位置の間で容易に且つ迅速に、即ち、ストリップの生産プロセスにおける短い中断中に又は生産プロセス中であっても、共に枢動させることができる。較正位置は動作位置とは異なるので、較正はライン外で行われる。
好ましくは、枢動軸は、前記回転軸に対して平行である。
更なる実施形態では、支持体は、少なくとも４５度、好ましくは少なくとも６０度にわたって動作位置と較正位置との間で枢動軸を中心として枢動するように配置される。故に、２つの位置を十分に離間させて、較正ツールから動作位置における生産プロセスへの干渉を防止することができる。
別の実施形態では、カメラは光軸を有し、較正ツールは、支持体が較正位置にあるときにカメラの光軸に対して垂直な基準平面を画定する。故に、カメラは、較正ツール上に投影されたレーザラインの最適な画像を捕捉するために、較正ツールの真上に位置付けることができる。
別の実施形態では、ドラムは、カメラに対して０レベルでストリップを支持する円周面を備え、較正ツールは、前記０レベルを較正するために、前記基準平面に対して垂直な高さ方向の基準平面に対する所定の高さにおいて１つ以上の第１の較正面を備える。較正された０レベルを使用して、前記較正された０レベルより上の測定されたストリップの高さを決定することができる。
別の実施形態では、レーザは、ドラムの回転軸に対して平行な横方向の較正ツール上にレーザラインを投影するように配置され、較正ツールは、前記基準平面に対して垂直な高さ方向の基準平面に対する高さが横方向に変動する１つ以上の第２の較正面を備える。故に、単一のレーザラインに沿って、異なる第２の較正面に対応するいくつかの高さを検出することができる。第２の較正面の高さに関する測定データを使用して、測定システムの尺度、特に画像中の画素と現実世界の単位、即ちマイクロメートル、ミリメートル、又はセンチメートルとの間の変換及び／又は相関のための尺度を決定することができる。
好ましくは、１つ以上の第２の較正面の高さは、横方向に少なくとも２回、好ましくは少なくとも３回繰り返されるパターンに従って前記横方向に変動する。パターンを繰り返すことによって、カメラは、横方向のより多くの位置に対して、即ち横方向のカメラの視野の実質的な部分にわたって較正することができる。
第４の態様によると、本発明は、タイヤ構成要素をドラムにクランプするためのクリップバーを提供し、クリップバーは、測定システムを検証するための検証要素を設けられる。
クリップバーは、空のドラム上の所定の位置に、即ちタイヤ構成要素をドラムにクランプすることなく取り付けることができる。前記所定の位置では、ドラムに関連する測定システムは、以前に較正された測定システムが依然として要件を満たすかどうかを検証するために、検証要素を含むクリップバーを測定することができる。特に、検証要素は、測定値が依然として既知の又は所定のパターン、形状、又は寸法に対応するかどうかを確認するために、前記既知の又は所定のパターン、形状、又は寸法を有することができる。なぜなら、クリップバーは、タイヤ構成要素のクランプ中にドラム上のその動作位置に実質的に対応する位置においてドラム上に取り付けることができるからである。故に、検証は、ライン中で、即ちクリップバーが通常取り付けられるのと同じ位置において実行することができる。
好ましい実施形態では、クリップバーは、クランプ中にタイヤ構成要素に面するクランプ側と、クランプ側とは反対側の非クランプ側とを有し、検証要素は、非クランプ側に設けられる。故に、検証要素は、クリップバーがドラムにクランプされている間に外側から容易に観察することができる。
更なる実施形態では、クリップバーは、縦方向を有し、検証要素は、前記縦方向のクリップバーの一端又はその近くに配置される。検証要素をクリップバーの一端又はその近くに配置することによって、何らかの理由でクリップバーが中央エリアを覆われていても、前記検証要素を容易に見ることができる。
更なる実施形態では、検証要素はスロットである。そのようなスロットの特性は、カメラ及びレーザ三角測量を用いて容易に捕捉することができる。
第５の態様によると、本発明は、タイヤ成形ドラムの２つのドラムセグメント間の中間空間を覆う第１のカバープレートを提供し、第１のカバープレートは、測定システムの測定値を検証するための１つ以上の検証要素を備える。
第１のカバープレート上の検証要素は、初期較正後に、即ち測定システムが１つ以上の較正要素及び／又はツールを使用して既に較正されているときに、測定システムを検証するために使用することができる。検証要素は、ドラム上に配置され、前記検証要素がタイヤ構成要素によって覆われていないときに検出することができる。検証要素は、前記ドラムの動作中にも存在するドラムの一部上に設けられるので、検証は、ライン中で第１のカバープレートに対して、即ち、カバープレートが生産中に位置するのと同じ位置において実行することができる。
第６の態様によると、本発明は、本発明の第５の態様による１つ以上の第１のカバープレートを備えるタイヤ成形ドラムを提供し、タイヤ成形ドラムは、軸方向に延在する回転軸を中心として回転可能であり、タイヤ成形ドラムは、１つ以上の第２のカバープレートを更に備え、各第２のカバープレートは、較正パターン中に配置された複数の較正要素を備え、１つ以上の第１のカバープレートの検証要素は、１つ以上の第２のカバープレート中の複数の較正要素に対して軸方向の異なる位置にある。検証要素及び較正要素を異なる位置に有することによって、測定システムを、較正中に決定された尺度が検証要素において予想される値に正しく補間するかどうかを決定するために異なる値を使用して検証することができる。
タイヤ成形ドラムは、本発明の第５の態様の第１のカバープレートと同じ利点を有する。特に、検証要素は較正要素とは異なる位置にあるので、較正を検証するために使用することができる。
好ましくは、第１のカバープレートは、縦方向を有し、測定システムは、第１のカバープレートの第１の端部、第２の端部、及び中心部分をそれぞれ観察するように並んで配置された１つ以上のカメラを備え、１つ以上のカメラは、前記縦方向に並んで配置され、１つ以上の検証要素は、第１の端部における１つ以上の検証要素と、第２の端部における１つ以上の検証要素と、中心部分における１つ以上の検証要素とを備える。その結果として、１つ以上のカメラは、それぞれの部分における検証要素の画像を捕捉することによって較正することができる。好ましくは、１つ以上の検証要素は、部分当たり２つ以上の検証要素、より好ましくは部分当たり３つ以上の検証要素のグループを備える。最も好ましくは、各グループ中の３つ以上の検証要素は、各グループについて同じパターンを形成する。故に、各カメラは、実質的に同じパターンで較正することができる。
第７の態様によると、本発明は、タイヤ成形ドラムの周りに適用された１つ以上のタイヤ構成要素を測定するための測定システムの測定値を妥当性確認するための妥当性確認ツールを提供し、妥当性確認ツールは、中心軸を中心として円周方向に延在する環状本体と、前記環状本体上に設けられ、前記１つ以上のタイヤ構成要素の特性を表す１つ以上の基準要素とを備え、妥当性確認ツールは、中心軸に対して平行な軸方向の妥当性確認ツールの中心を決定するための中心基準を設けられる。
妥当性確認ツールは、参照によって本明細書に組み込まれるＷＯ ２０１６／１２２３１１ Ａ１に開示された妥当性確認ツールに実質的に対応し得る。タイヤ成形ドラム上の又はタイヤ成形ドラムに沿った妥当性確認ツールの位置は、僅かに不正確であり得る。これは、妥当性確認ツールの中心が既知である限り補償することができる。中心が決定されると、妥当性確認ツールがその周りに又はそれに沿って存在するタイヤ成形ドラムは、タイヤ成形ドラムが動作中に通常存在するであろう測定システムに対する位置に妥当性確認ツールが来るまで軸方向に移動させることができる。代替として、測定システムは、測定値を僅かにオフセットして、測定システムに対する妥当性確認ツールの中心のいかなるずれも補償することができる。
好ましくは、妥当性確認ツールは、軸方向の妥当性確認ツールの１つ以上の側部を決定するための１つ以上の側部基準を設けられる。側部は、タイヤ成形ドラムの側部を表すことができる。
より好ましくは、中心基準及び１つ以上の側部基準は、軸方向にライン中で配置される。故に、中心基準及び１つ以上の側部基準は、同時に、即ち基準の全てにわたってレーザラインを投影することによって測定することができる。
第８の態様によると、本発明は、測定システムを較正するための較正ツールを提供し、較正ツールは、１つ以上の較正要素を有する較正セクションと、１つ以上の妥当性確認要素を有する妥当性確認セクションとを備え、較正ツールは、較正位置と妥当性確認位置との間で反転軸を中心として反転可能であり、較正セクション及び妥当性確認セクションは、反転軸を中心として反転するときに位置を切り替える。
較正ツールは、従って、単にその向きを変更することによって、即ち反転軸を中心としてひっくり返すか、逆にするか、又は反転することによって、妥当性確認ツールとしても機能することができ、その結果として、初期較正後に測定システムを妥当性確認するために別個のツーリングが必要とされない。
好ましくは、較正ツールは、縦方向を有し、較正セクション及び妥当性確認セクションは、縦方向に対して垂直な横方向に互いに隣接して配置され、反転軸は、較正セクションと妥当性確認セクションとの間で縦方向及び横方向に対して垂直に延在する。
更なる実施形態では、較正ツールは、測定システムに対する支持体に較正ツールを取り付けるための１つ以上の取り付け要素を備え、１つ以上の取り付け要素のうちの少なくとも１つは、反転軸を中心として較正ツールを反転させた後に同じ位置にある。故に、同じ１つ以上の取り付け要素を使用して、それらの位置のうちのいずれか１つに較正ツールを取り付けることができる。
別の実施形態では、１つ以上の較正要素は、較正ツールの縦方向に延在するパターン中に配置された複数の較正要素を備え、１つ以上の妥当性確認要素は、複数の較正要素に対して縦方向の異なる位置にある複数の妥当性確認要素を備える。異なる位置に妥当性確認要素及び較正要素を有することによって、測定システムを、較正中に決定された尺度が妥当性確認要素において予想される値に正しく補間するかどうかを決定するために異なる値を使用して妥当性確認することができる。
別の実施形態では、測定システムは、較正ツールの第１の端部及び第２の端部をそれぞれ観察するための第１のカメラ及び第２のカメラを備え、１つ以上の妥当性確認要素は、第１の端部における少なくとも１つの妥当性確認要素及び第２の端部における少なくとも１つの妥当性確認要素を備える。その結果として、各カメラは、それぞれの部分における妥当性確認要素の画像を捕捉することによって較正することができる。好ましくは、１つ以上の妥当性確認要素は、第１の端部における２つ以上の妥当性確認要素の第１のグループと、第２の端部における２つ以上の妥当性確認要素の第２のグループとを備える。より好ましくは、各グループは、３つ以上の妥当性確認要素を備える。
別の実施形態では、１つ以上の較正要素及び／又は１つ以上の妥当性確認要素は、貫通孔である。故に、較正ツールは、ライトバーが較正ツールの片側に設けられ、カメラが較正ツールの反対側に設けられて、貫通孔を通過する光を捕捉するバックライトシステム中で使用することができる。
別の実施形態では、１つ以上の較正要素は、測定システムを高さ方向にも較正されることを可能にする段階状の特徴を備える。
第９の態様によると、本発明は、１つ以上のタイヤ構成要素を測定するための測定システムの測定値を検証するための方法を提供し、測定システムは、視野を有する少なくとも１つのカメラを備え、方法は、
ｍ）少なくとも１つのカメラの視野内に所定の寸法を有する検証要素を提供するステップと、
ｎ）１つ以上のタイヤ構成要素を測定し、１つ以上のタイヤ構成要素を測定するのと同時に又は所定の間隔で、検証要素を測定するステップと、
ｏ）検証要素の所定の寸法を用いて検証要素の測定値を検証するステップと、
ｐ）ステップｎ）及びｏ）を経時的に繰り返すステップと
を備える。
検証がライン中で実行されるとき、検証は、生産中の任意の時間に、ある特定の間隔中に、又は連続的にさえ繰り返すことができる。その結果として、測定システムがもはや適切に較正されていないとき、即ち、摩耗又は公差のためにもはや適切に較正されていないとき、即時の処置を取ることができる。
本明細書に記載し、示す様々な態様及び特徴は、可能な限り、個々に適用することができる。これらの個々の態様、特に添付の従属請求項に記載する態様及び特徴は、分割特許出願の主題とすることができる。
本発明を、添付の概略図に示す例証的な実施形態に基づいて説明する。
ビードエイペックスが適用されたビードエイペックスドラムと、ビードエイペックスを測定する測定システムとの上面図を示す。 図１の線ＩＩ－ＩＩによるビードエイペックスドラム及びビードエイペックスの断面図を示す。 図１の線ＩＩＩ－ＩＩＩによるビードエイペックスドラム及びビードエイペックスの断面図を示す。 較正方法中にビードエイペックスドラムを置き換えるための本発明の第１の実施形態による較正ツールの図を示す。 図４による較正ツールの上面図を示す。 図５の線ＶＩ－ＶＩによる較正ツールの断面図を示す。 図５の線ＶＩＩ－ＶＩＩによる較正ツールの断面図を示す。 動作位置における本発明の第２の実施形態によるレーザ三角測量測定システムの側面図を示す。 較正位置における図８による測定システムの側面図を示す。 図８の較正位置における測定システムの上面図を示す。 本発明の第３の実施形態によるクリップバーを有するタイヤ成形ドラムの図を示す。 単独で図１１のクリップバーを示す。 図１２の円ＸＩＩＩによるクリップバーの詳細を示す。 本発明の第４の実施形態による、第１のカバープレート及び第２のカバープレートを有するタイヤ成形ドラムの図を示す。 単独で図１４の第１のカバープレートを示す。 図１５の円ＸＶＩによる第１のカバープレートの詳細を示す。 本発明の第５の実施形態によるタイヤ成形ドラム及び妥当性確認ツールの図を示す。 単独の図１７による妥当性確認ツールの正面図を示す。 本発明の第６の実施形態によるストリップ又はシート用の生産ライン、測定システム、及び較正ツールの等角図を示す。 較正位置における単独の図１９の較正ツールの上面図を示す。 妥当性確認位置における図１９の較正ツールの上面図を示す。 本発明の第７の実施形態による較正ツールの上面図を示す。 図２２による較正ツールの等角図を示す。
図１、２及び３は、ビードエイペックス８を生産するためのビードエイペックスドラム７を示す。この例証的な実施形態では、ビードエイペックスドラム７は、中心ハブ７１と、中心ハブ７１の周りに円周方向に延在するビードエイペックス支持面７２とを有する円板７０として形成される。ビードエイペックスドラム７は、基準平面Ｐ、即ちその取り付け平面又はその底面と、基準平面Ｐに対してビードエイペックス８を支持するためのベースプロファイルＢとを有する。ビードエイペックスドラム７は、典型的には、ドラムシート又はドラム駆動装置（図示せず）に取り付けられ、基準平面Ｐに対して垂直な方向に中心ハブ７１を通って同心円状に延在する回転軸Ｓ１を中心として回転駆動される。
ビードエイペックス８は、最初にビードエイペックスドラム７の中心ハブ７１の周りのビードエイペックス支持面７２上にビード８０を適用し、それに続いてエイペックス８１をビード８０の周りに適用することによって形成される。ビードエイペックス支持面７２は、円錐形の向きを呈するように、即ち基準平面Ｐに対して斜角で僅かに角度付けられ得る。異なるビードエイペックスドラムが、それらのそれぞれの寸法、即ち直径、厚さ、及び円錐度に応じて、異なるビードエイペックス用に提供され得る。
図１、２、及び３は、ビードエイペックスドラム７上のビードエイペックス８を測定するための測定システム９を更に示す。前記測定システム９は、好ましくは、レーザ三角測量測定システムであり、ビードエイペックス８上にレーザラインＬを投影するためのレーザ９０と、前記投影されたレーザラインＬの画像を捕捉するためのカメラ９１とを有する。カメラ９１は、図２に示すように視野ＦＯＶを有する。
図４～７は、図１、２、及び３に示すように測定システム９を較正するための較正ツール１を示す。較正ツール１は、ビードエイペックスドラム７と同じ位置に置かれるように配置される。言い換えれば、較正ツール１は、測定システム９が較正されるときに、ビードエイペックスドラム７を一時的に置き換える。
図４に示すように、較正ツール１は、基準平面Ｐに対して垂直な回転軸Ｓ１を中心として測定システム９に対して回転可能なツール本体１０を備える。好ましくは、較正ツール１は、較正ツール１の回転軸Ｓ１がその取り外しより前のビードエイペックスドラム７の回転軸Ｓ１に対応するように、ビードエイペックスドラムを置き換える。その上、ツール本体１０は、同様の取り付け特徴、即ち、その取り外しより前のビードエイペックスドラムの取り付け平面と同じ平面に延在する取り付け平面を有し得る。より具体的には、ビードエイペックスドラム７及び較正ツール１上の高さを測定するための基準平面Ｐは同じであり得る。故に、較正ツール１は、ビードエイペックスドラム７の少なくともいくつかの特性を表すことができる。
回転軸Ｓ１は、軸方向に延在し、回転軸Ｓ１に対して垂直な半径方向Ｒと、前記回転軸Ｓ１を中心とする円周方向Ｃとを画定する。
この例証的な実施形態では、ツール本体１０は、回転軸Ｓ１を中心とする全周の一部のみにわたって延在する。特に、ツール本体１０は、弓形として形成される。ツール本体１０は、例えば、回転軸Ｓ１を中心とする円周の１８０度未満にわたって、好ましくは１２０度未満にわたって延在し得る。代替として、ツール本体は、全周にわたって延在して、即ち、円板状のビードエイペックスドラムと同様の円板状のツール本体を形成し得る。ツール本体はまた、回転軸Ｓ１を中心として依然として回転可能に取り付けることができるという条件で、環又は輪として形成され得る。ツール本体１０は、一体又はモノブロック形状を有し得る。代替として、ツール本体１０は、以下に説明するように、ツール本体１０の異なる特徴を形成するいくつかの相互接続された部分、要素、セグメント、又はセクションを備え得る。
図４及び５に最も良く見られるように、ツール本体１０は、較正位置ＫのパターンＧを画定する複数の較正面１１を設けられる。この例証的な実施形態では、全ての較正面１１は、他の較正面１１とは別個であり、即ち、明確な境界によって他の較正面１１から区切られている。較正面１１は、例えば、ツール本体１０の別個の相互接続された部分によって形成され得る。故に、全ての較正面１１は、個々の表面として測定することができる。代替として、パターンＧは、単一の連続的な較正面（図示せず）によって形成され得、その場合、較正位置Ｋは、単に仮想的又は想像上のものであり、即ち、較正位置Ｋは、所定のパターンに従って測定システム９によって選択される。連続面は、無限数の較正位置Ｋを保持し得、カメラ９１の精度によってのみ制限される。
図５では、パターンＧは、回転軸Ｓ１から離れて半径方向Ｒに延在する１０個の列Ａ１～Ａ１０と、回転軸Ｓ１を中心として円周方向Ｃに延在する５つの行Ｂ１～Ｂ５とを備える。そのため、較正位置Ｋの放射状グリッドを形成することができる。列Ａ１～Ａ１０及び行Ｂ１～Ｂ５の数は、より多い又はより少ない量の較正位置Ｋが必要とされるときには異なって選択され得る。少なくともいくらかの有用な量のフィードバックを測定システム９に提供するためには、最低でも３つの列と３つの行が必要であると思われる。
図６の半径方向断面図に最も良く見られるように、各列Ａ１～Ａ１０について、ツール本体は、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正面１１の間に延在する凹部１２を設けられる。各凹部１２は、半径方向Ｒに２つの較正面１１を離間させる。それぞれの較正面１１から凹部１２のうちの隣接する１つへの各遷移部において、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の各較正面１１は、較正エッジ１３を画定する。好都合なことに、較正位置Ｋの少なくとも１つは、前記較正エッジ１３のうちの１つにおいて選択され得る。
図６の半径方向断面図に最も良く見られるように、各列Ａ１～Ａ１０について、前記それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正位置Ｋは、前記基準平面Ｐに対して垂直な及び／又は回転軸Ｓ１に対して平行な高さ方向Ｈの基準平面Ｐに対する高さが変動する。同様に、図７の円周方向断面図に最も良く見られるように、各行Ｂ１～Ｂ５について、それぞれの行内の較正位置Ｋもまた、基準平面Ｐに対する高さ方向Ｈの高さが変動する。
この例証的な実施形態では、各列Ａ１～Ａ１０について、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正面１１は、図６に示すように、共通平面Ｄに延在する。共通平面Ｄは、基準平面Ｐに対して斜角で延在する。代替として、較正面１１は、異なる平面、即ち段階状の及び／又は平行な平面（図示せず）にあり得る。列Ａ１～Ａ１０中の段階状の較正面１１を使用するとき、凹部１２は、較正面１１間を区別する必要はない。斜角は、エイペックスの異なる形状を反映するように、列Ａ１～Ａ１０毎に異なり得るか、又は同じであり得る。
図７に示すように、各行について、それぞれの行内の較正面１１は、較正面１１のうちの１つから円周方向Ｃの較正面１１のうちの次の１つに高さ方向Ｈに段階付けられる。較正面１１間の段階により、凹部は不要である。しかしながら、それぞれの行Ｂ１～Ｂ５中の較正面１１が列Ａ１～Ａ１０中の較正面１１と同様の共通平面（図示せず）に配置される場合、凹部は、それぞれの行Ｂ１～Ｂ５中の較正面１１間にも設けられ得る。
当業者は、上述の段落から、較正面１１の形状及び相対的な向きは変形形態を受け入れやすく、パターンＧ中に複数の較正位置Ｋを設ける技術的効果が得られる限り、本発明の範囲は必ずしも任意の特定の形状に限定されないことを理解するであろう。１つの較正面１１から別の較正面への遷移部は、例えば、段階状、急激、漸進的、又は平滑であり得る。
図６に最も良く見られるように、各列Ａ１～Ａ１０について、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の全ての較正位置Ｋは、基準平面Ｐに対する高さ方向Ｈの異なる高さを有する。より具体的には、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正位置Ｋは、回転軸Ｓ１から離れる半径方向Ｒに基準平面Ｐに対する高さが順次又は漸進的に低減される。好ましくは、高さの順次低減は、基準平面Ｐに対する一定の減分又は減少を有する。
図７に最も良く見られるように、各行Ｂ１～Ｂ５について、それぞれの行Ｂ１～Ｂ５内の全ての較正位置Ｋは、基準平面Ｐに対する高さ方向Ｈの異なる高さを有する。より具体的には、それぞれの行Ｂ１～Ｂ５内の較正位置Ｋは、円周方向Ｃに基準平面Ｐに対する高さが順次又は漸進的に増大する。好ましくは、高さの順次増大は、基準平面Ｐに対する一定の増分を有する。
その結果として、図４に示すように、パターンＧ内の各較正位置Ｋは、同じ列Ａ１～Ａ１０及び同じ行Ｂ１～Ｂ５中に基準平面Ｐに対する他の較正位置Ｋの高さとは異なる基準平面Ｐに対する高さ方向Ｈの高さを有する。言い換えれば、較正位置Ｋの各列Ａ１～Ａ１０は、各較正位置Ｋにおいて異なる高さを有する高さプロファイルを形成し、その一方で、それぞれの列Ａ１～Ａ１０中の各較正位置Ｋもまた、同じ行Ｂ１～Ｂ５中の他の較正位置Ｋと比較して異なる高さを有する。好ましくは、列Ａ１～Ａ１０中の減分は、各列Ａ１～Ａ１０について同じであり、及び／又は各行Ｂ１～Ｂ５中の増分は、各行Ｂ１～Ｂ５について同じである。その場合、高さプロファイルは、１つの列Ａ１～Ａ１０から次の列まで全て等しくオフセットされる。
基準平面Ｐに対する較正面１１の変動する高さは、所定であり、即ち較正より前に測定及び検証され、そのため、測定システム９の測定値は、較正面１１の所定の高さと比較されて、測定システム９を較正し得る。
上述の較正ツール１を使用して測定システム９、特にレーザ三角測量測定システムを較正するための方法を、図１～７を参照して以下に説明する。
方法は、
ａ）図６に示すように、カメラ９１の視野ＦＯＶ内に少なくとも部分的に較正ツール１を提供するステップと、
ｂ）図７に示すように、レーザ三角測量測定システム９で較正ツール１上にレーザラインＬを投影するステップと、
ｃ）レーザラインＬが列Ａ１～Ａ１０のそれぞれの１つの全ての較正位置Ｋ上に投影されるように回転軸Ｓ１を中心として較正ツール１を回転させるステップと、
ｄ）それぞれの列Ａ１～Ａ１０の全ての較正位置Ｋ上に投影されたレーザラインＬの画像をカメラ９１で捕捉するステップと、
ｅ）列Ａ１～Ａ１０のうちの別の１つに対してステップｃ）及びｄ）を繰り返すステップと
を備える。
ステップａ）では、較正ツール１は、ビードエイペックス生産中にビードエイペックスドラム７の基準平面Ｐと同じ位置にその基準平面Ｐを設けられ得る。故に、測定システム９は、較正ツール１の画像を捕捉するように調整される必要はない。
ステップｄ）においてレーザラインＬの画像を捕捉ことによって、それぞれの列Ａ１～Ａ１０の高さプロファイルに関する較正データを収集することができる。特に、任意の遷移部、エッジ、又は高さの変化は、測定システム９中の適したプロセッサによって捕捉及び処理することができる。好ましくは、ステップｅ）は、他の列Ａ１～Ａ１０の全てに対してステップｃ）及びｄ）を繰り返すことを含む。故に、最大量の較正データを収集することができる。
各列Ａ１～Ａ１０について、較正位置Ｋは、図６に示すように、較正エッジ１３上に位置し得、そのため、測定システム９は、較正エッジ１３における遷移部を較正位置Ｋとして認識することができる。
画像がステップｅ）において捕捉されるとき、測定システム９は、それぞれの列Ａ１～Ａ１０の較正位置Ｋに対応する各捕捉された画像中の画素を、前記それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の前記較正位置Ｋの所定の高さに相関させることによって較正することができる。特に、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正位置Ｋの捕捉された高さを使用して、画素から現実世界の単位への、即ち画素からマイクロメートル、ミリメートル、又はセンチメートルへの変換のための尺度を決定することができる。
オプションとして、方法は、
ｆ）図１～３に示すように、しかしビードエイペックス８を伴わずに、ステップａ）～ｅ）より前に又は後にレーザ三角測量測定システム９に対して空のビードエイペックスドラム７を提供するステップと、
ｇ）レーザ三角測量測定システム９で空のビードエイペックスドラム７上にレーザラインＬを投影するステップと、
ｈ）空のビードエイペックスドラム７上に投影されたレーザラインＬの画像を捕捉するステップと、
ｉ）空のビードエイペックスドラム７の基準平面Ｐに対する空のビードエイペックスドラム７のベースプロファイルＢを決定するステップと
を更に備え得る。
ステップｆ）では、ビードエイペックスドラム７は、較正ツールの基準平面Ｐと同じ位置にその基準平面Ｐを設けられる。故に、測定システム９は、調整される必要がない。その上、決定されたベースプロファイルＢの高さは、それらが同じ基準平面Ｐに対して測定されるので、較正位置Ｋの高さと容易に比較することができる。
最後に、方法は、
ｊ）図１～３に示すように、ビードエイペックスドラム７上にビードエイペックス８を提供するステップと、
ｋ）図１～３に示すように、レーザ三角測量測定システム９を使用してビードエイペックス８を測定するステップと、
ｌ）測定値から、ステップｉ）において決定された空のビードエイペックスドラム７のベースプロファイルＢを減算するステップと
を備え得る。
減算の結果は、高さ方向Ｈのビードエイペックスドラム７に対するビードエイペックス８の実際の高さを表すことができる。
図８及び９は、本発明の第２の実施形態による代替的なレーザ三角測量測定システム１０９を示す。測定システム１０９は、レーザ１９０と、カメラ１９１と、測定システム１０９を通してストリップ１０８を案内するための、回転軸Ｓ２を中心として回転可能な案内ローラ、プーリ、又はドラム１０６とを備える。カメラ１９１は、光軸Ｍ及び視野ＦＯＶを有する。レーザ１９０は、前記光軸Ｍに対して斜角で置かれる。レーザ１９０は、ドラム１０６の回転軸Ｓ２に対して平行な横方向Ｘ１の較正ツール１０１上にレーザラインＬを投影するように配置される。ドラム１０６は、測定システム１０９のカメラ１９１に対して０レベルでストリップ１０８を支持する円周面１６０を有する。レーザ１９０は、レーザラインＬをドラム１０６の円周面１６０上に、及びストリップ１０８にわたって投影して、０レベルに対する前記ストリップ１０８の高さプロファイルを測定するように配置される。測定システム１０９は、ドラム１０６に対するレーザ１９０及びカメラ１９１を支持するための支持体１９２を更に備える。測定システム１０９はまた、前記測定システム１０９を較正するための較正ツール１０１を設けられる。
図８及び９を比較することによって示すように、支持体１９２は、カメラ１９１及びレーザ１９０がドラム１０６上のストリップ１０８を測定するために前記ドラムに向けられる動作位置（図８）と、レーザ１９０及びカメラ１９１が較正ツール１０１に向けられる較正位置（図９）との間で、枢動軸Ｕを中心として枢動可能である。好ましくは、枢動軸Ｕは、前記回転軸Ｓ２に対して平行である。好ましくは、支持体１９２は、少なくとも４５度、好ましくは少なくとも６０度にわたって動作位置と較正位置との間で枢動軸Ｕを中心として枢動するように配置される。
レーザ１９０及びカメラ１９１は、同じ支持体１９２を共有するので、それらは、同じ相対的な向きを維持しながら枢動することができる。その上、レーザ１９０及びカメラ１９１は、容易且つ迅速に、即ち、ストリップ１０８の生産プロセスにおける短い中断中に、又は生産プロセス中にさえ、それぞれの位置の間で枢動することができる。較正位置は動作位置とは異なるので、較正はライン外で実行することができる。
図８及び９で最も良く見られるように、較正ツール１０１は、基準平面Ｑを画定するツール本体１１０を備える。支持体１９２が図９の較正位置にあるとき、基準平面Ｑは、好ましくは、カメラ１９１の光軸Ｍに対して垂直である。
図９に示すように、較正ツール１０１は、０レベルを較正するために、基準平面Ｑに対して垂直な高さ方向Ｈ２の前記基準平面Ｑに対する所定の高さにおいて１つ以上の第１の較正面１１１を備える。前記１つ以上の第１の較正面１１１は、好ましくは、図８の動作位置における円周面１６０とカメラ１９１との間の距離と同じ距離で、較正位置におけるカメラ１９１から離れている。
図１０に示すように、較正ツール１０１は、高さ方向Ｈ２の基準平面Ｑに対する高さが横方向Ｘ１に変動する１つ以上の第２の較正面１１２を備える。特に、１つ以上の第２の較正面１１２の高さは、前記横方向Ｘ１に少なくとも２回、好ましくは少なくとも３回繰り返されるパターンに従って横方向Ｘ１に変動する。故に、単一のレーザラインＬに沿って、異なる第２の較正面１１２に対応するいくつかの高さを検出することができる。第２の較正面１１２の高さに関する測定データを使用して、測定システム１０９の尺度、特に画像中の画素と現実世界の単位、即ちマイクロメートル、ミリメートル、又はセンチメートルとの間の変換及び／又は相関のための尺度を決定することができる。パターンを繰り返すことによって、カメラは、横方向Ｘ１のより多くの位置に対して、即ち横方向Ｘ１のカメラ１９１の視野ＦＯＶの実質的な部分にわたって較正することができる。
図１１は、タイヤ成形ドラム２０６と、タイヤ構成要素を前記ドラム２０６にクランプするためのクリップバー２０１とを示す。典型的には、測定システム（図示せず）が、ドラム２０６上のタイヤ構成要素の形状、サイズ、及び／又は高さを測定するために、ドラム２０６に近接して配置される。ドラム２０６は、回転軸Ｓ３を有する。クリップバーは、縦方向Ｙ１を有し、その縦方向Ｙ１がドラム２０６の回転軸Ｓ３に対して平行又は実質的に平行な状態でドラム２０６上に置かれるように配置される。クリップバーは、磁気、真空、又は機械的保持手段によってドラム２０６に保持されるように配置される。
そのようなクリップバーは、それ自体知られている。しかしながら、本発明によるクリップバーは、図１２及び１３に示すように、測定システムを検証するための検証要素２１１を設けられる。特に、クリップバー２０１は、クランプ中にタイヤ構成要素に面するクランプ側２０２と、クランプ側２０２とは反対側の非クランプ側２０３とを有する。検証要素２１１は、外側から容易に見ることができるように、非クランプ側２０３に都合よく設けられる。より具体的には、検証要素２１１は、生産中にタイヤ構成要素によって覆われる可能性が低くなるように、その縦方向Ｙ１のクリップバー２０１の一端又はその近くに配置される。
この例証的な実施形態では、図１３に詳細に示すように、検証要素２１１はスロットである。当業者は、しかしながら、測定システムの測定値、精度、較正、及び／又は再現性を検証するために使用することができる限り、検証要素２１１に対する多くの変形形態が本発明の範囲内に含まれることを理解するであろう。
図１４は、１つ以上のタイヤ構成要素（図示せず）を受け入れるために、軸方向Ｗに延在する回転軸Ｓ４を中心として回転可能なタイヤ成形ドラム３０６を示す。典型的には、測定システム（図示せず）が、ドラム３０６上のタイヤ構成要素の形状、サイズ、及び／又は高さを測定するために、ドラム３０６に近接して配置される。ドラム３０６は、半径方向に拡張可能及び収縮可能な複数のセグメントを備える。セグメントが半径方向に拡張すると、ドラム３０６の直径及び／又は円周が増大し、セグメント間で円周方向に中間空間が形成される。ドラム３０６は、前記セグメント間の中間空間を覆うための複数のカバープレート３０１、３０２を設けられる。
複数のカバープレート３０１、３０２は、測定システムの測定値、精度、較正、及び／又は再現性を検証するための１つ以上の検証要素３１１を有する１つ以上の第１のカバープレート３０１を備える。複数のカバープレート３０１、３０２は、測定システムを較正するための複数の較正要素３１２を有する１つ以上の第２のカバープレート３０２を更に備える。較正要素３１２は、ドラム３０６の軸方向に１つ以上の第２のカバープレート３０２にわたって規則的なパターンで配置される。１つ以上の第１のカバープレート３０１の検証要素３１１は、１つ以上の第２のカバープレート３０２中の複数の較正要素３１２に対して軸方向Ｗにオフセットされる。
図１５及び１６は、第１のカバープレート３０１のうちの１つをより詳細に示す。第１のカバープレート３０１は、縦方向Ｙ２と、前記縦方向Ｙ２の第１の端部３２１、第２の端部３２２、及び中心部分３２３を有する。この例証的な実施形態では、測定システムは、第１の端部３２１、第２の端部３２２、及び中心部分３２３をそれぞれ観察するために並んで配置された第１のカメラ、第２のカメラ、及び第３のカメラを備える。１つ以上の検証要素３１１は、第１の端部３２１における２つ以上の検証要素３１１の第１のグループと、第２の端部３２２における２つ以上の検証要素３１１の第２のグループと、中心部分３２３における２つ以上の検証要素３１１の第３のグループとを備える。好ましくは、各グループは、３つ以上の検証要素３１１を備える。より好ましくは、各グループ中の３つ以上の検証要素３１１は、各グループについて同じパターンを形成する。
図１７は、１つ以上のタイヤ構成要素を受け入れるためのタイヤ成形ドラム４０６を示す。典型的には、測定システム（図示せず）が、タイヤ成形ドラム４０６の周りに適用された前記タイヤ構成要素のうちの１つ以上を測定するために、前記タイヤ成形ドラム４０６に近接して配置される。図１７は、測定システムの測定値を妥当性確認するための妥当性確認ツール４０１を更に示す。妥当性確認ツール４０１は、中心軸Ｚを中心として円周方向に延在する環状本体４１０と、前記環状本体４１０上に設けられた前記１つ以上のタイヤ構成要素の特性を表す１つ以上の基準要素４２０とを備える。環状本体４１０は、タイヤ成形ドラム４０６の周りに又はそれに沿って同心円状に嵌合されるように配置される。妥当性確認ツール４０１は、参照によって本明細書に組み込まれるＷＯ ２０１６／１２２３１１ Ａ１に開示された妥当性確認ツールに実質的に対応し得る。
タイヤ成形ドラム上又はそれに沿った妥当性確認ツール４０１の位置は、特に中心軸Ｚに沿った又はそれに対して平行な軸方向Ｗ２において、僅かに不正確であり得る。これは、妥当性確認ツール４０１の中心が知られている限り補償することができる。この目的のために、妥当性確認ツール４０１は、軸方向Ｗ２の妥当性確認ツール４０１の中心を決定するための中心基準４１１を設けられる。
中心が決定されると、妥当性確認ツール４０１がその周りに又はそれに沿って存在するタイヤ成形ドラム４０６は、タイヤ成形ドラム４０６が動作中に通常存在するであろう測定システムに対する位置に妥当性確認ツール４０１が来るまで軸方向Ｗ２に移動させることができる。代替として、測定システムは、測定値を僅かにオフセットして、測定システムに対する妥当性確認ツール４０１の中心のいかなるずれも補償することができる。
オプションとして、妥当性確認ツール４０１は、軸方向Ｗ２の妥当性確認ツール４０１の１つ以上の側部を決定するための１つ以上の端部又は側部基準４１２を設けられる。好ましくは、中心基準４１１及び１つ以上の側部基準４１２は、軸方向Ｗ２にライン中で配置される。
図１９は、特にタイヤ製造用のストリップ５０８を生産するためのストリップ生産ライン５０７を示す。ストリップ生産ライン５０７は、コンベア５７０、この例ではローラコンベアを備え、コンベア５７０は、測定位置において測定ラインＴに沿って中断されて、測定システム５０９が、中断部を通過する際に、ストリップ５０８の特性、即ちトレッド、カーカス若しくはブレーカプライ、又はブレーカのエッジの周りのゴムストリップの折り畳みを測定することを可能にする。特に、ストリップ５０８の幅は、測定ラインＴにおいて測定される。この例では、測定システム５０９は、測定ラインＴに向かって光を放射するためのバックライトユニット５９０と、それ自体知られている方法でストリップ５０８のサイドエッジに沿って測定ラインＴを通過する光を検出するための、バックライトユニット５９０とは反対側の第１のカメラ５９１及び第２のカメラ５９２とを備える。
測定システム５０９の測定値を較正するために、較正ツール５０１が提供される。較正ツール５０１は、測定位置においてバックライトユニット５９０とカメラ５９１、５９２との間に取り付けられるように配置される。図２０により詳細に示すように、較正ツール５０１は、縦方向Ｙ３に延在するツール本体５１０を備える。
ツール本体５１０は、１つ以上の較正要素５２１を有する較正セクション５０２と、１つ以上の妥当性確認要素５３１を有する妥当性確認セクション５０３とを備える。図２０では、較正ツール５０１は、ツール本体５１０の縦方向Ｙが測定ラインＴに対して平行又は実質的に平行に延在する較正位置に位置付けられる。較正位置では、測定ラインＴは、較正セクション５０２の１つ以上の較正要素５２１にわたって延在する。
較正ツール５０１は、図２０に示すような較正位置と図２１に示すような妥当性確認位置との間で反転軸Ｖ１を中心として可逆又は反転可能である。妥当性確認位置では、測定ラインＴは、妥当性確認セクション５０３の１つ以上の妥当性確認要素５３１にわたって延在する。故に、較正セクション５０２及び妥当性確認セクション５０３は、効果的に反転される。言い換えれば、較正セクション５０２及び妥当性確認セクション５０３は、反転軸Ｖ１を中心として反転したときに、測定ラインＴにおける位置を交互に入れ替えるか、又は位置を切り替える。
好ましくは、較正セクション５０２及び妥当性確認セクション５０３は、縦方向Ｙ３に対して垂直な横方向Ｘ２に互いに隣接して配置される。この例証的な実施形態では、反転軸Ｖ１は、較正セクション５０２と妥当性確認セクション５０３との間で縦方向Ｙ３及び横方向Ｘ２に対して垂直に延在する。より具体的には、この特定の実施形態では、反転軸Ｖ１は、直立しているか、垂直であるか、又は実質的に垂直である。代替として、反転軸はまた、較正セクション５０２と妥当性確認セクション５０３との間の測定ラインＴに対して平行に、又は両方のセクション５０２、５０３の中心を通る横方向Ｘ２に対して平行に延在し得る。
図２０に示すように、較正ツール５０１は、図１９の測定システム５０９に対する支持体に較正ツール５０１を取り付けるための１つ以上の取り付け要素５０５を備える。図２０と図２１とを比較することによって示すように、好ましくは、１つ以上の取り付け要素５０５のうちの少なくとも１つは、反転軸Ｖ１を中心として較正ツール５０１を反転させた後に同じ位置にある。故に、較正ツール５０１は、両方の位置において実質的に同じ方法で取り付けることができる。
図２０及び２１に示すように、１つ以上の較正要素５２１は、較正ツール５０１の縦方向Ｙ３に延在するパターン中に配置された複数の較正要素５２１を備える。同様に、１つ以上の妥当性確認要素５３１は、複数の妥当性確認要素５３１を備える。しかしながら、妥当性確認要素５３１は、較正要素５２１に対して縦方向Ｙ３にオフセットされる。
図１９に最も見られるように、第１のカメラ５９１及び第２のカメラ５９２は、較正ツール５０１の第１の端部５１１及び第２の端部５１２をそれぞれ観察するように配置される。特に、カメラ５９１、５９２は、ストリップ５０８のサイドエッジが通常測定ラインＴを通過する較正ツール５０１の領域を観察する。１つ以上の妥当性確認要素５３１は、第１の端部５１１における２つ以上の妥当性確認要素５３１の第１のグループと、第２の端部５１２における２つ以上の妥当性確認要素５３１の第２のグループとを備える。好ましくは、各グループは、３つ以上の妥当性確認要素５３１を備える。
この例証的な実施形態では、１つ以上の較正要素５２１及び／又は１つ以上の妥当性確認要素５３１は、貫通孔である。これは、較正ツール５０１をバックライト測定システムでの使用に適したものにする。代替として、較正要素及び妥当性確認要素は、例えばレーザ三角測量測定システムを較正及び妥当性確認するときに、スリット又は突起として設けられ得る。
図２２及び２３は、カメラの高さ測定値のより正確な較正を可能にするために、縦方向Ｙ３に対して垂直な高さ方向Ｈ３に段階付けられるか又は段階状の特徴６２２を有する１つ以上の較正要素６２１を有する較正セクション６０２を有するという点で、本発明の第６の実施形態による較正ツール５０１とは異なる本発明の第７の実施形態による代替の較正ツール６０１を示す。妥当性確認セクション６０３はここでも、較正要素６２１に対して縦方向Ｙ３にオフセットされた妥当性確認要素６３１を有する。本発明の第６の実施形態による前述した較正ツール５０１と同様に、代替の較正ツール６０１は、較正位置と妥当性確認位置との間で反転軸Ｖ２を中心として可逆又は反転可能である。この場合の反転軸Ｖ２は、較正セクション６０２と妥当性確認セクション６０３との間で縦方向Ｙ３に延在する。
上述した実施形態のうちのいくつかでは、測定システムの測定値の検証をライン中で実行することができ、それは、検証要素のうちの１つ以上を同時に測定しながら、タイヤ構成要素を測定することができることを意味する。そのような実施形態では、検証要素は、測定システムのカメラのうちの少なくとも１つの視野内に提供される。検証ステップは、次いで、規則的な間隔中に、又は連続的にさえ、経時的に繰り返すことができる。
上記の説明は、好ましい実施形態の動作を例示するために含まれ、本発明の範囲を限定することを意味しないことが理解されるべきである。上記の議論から、本発明の範囲によって更に包含されるであろう多くの変形形態が当業者に明らかとなるであろう。
［参照番号のリスト］
１ 較正ツール
１０ ツール本体
１１ 較正面
１２ 凹部
１３ 較正エッジ
７ ビードエイペックスドラム
７０ 円板
７１ 中心ハブ
７２ ビードエイペックス支持面
８ ビードエイペックス
８０ ビード
８１ エイペックス
９ 測定システム
９０ レーザ
９１ カメラ
１０１ 較正ツール
１１１ 第１の較正面
１１２ 第２の較正面
１０６ ドラム
１６０ 円周面
１０８ ストリップ
１０９ 測定システム
１９０ レーザ
１９１ カメラ
１９２ 支持体
２０１ クリップバー
２１１ 検証要素
２０２ クランプ側
２０３ 非クランプ側
２０６ ドラム
３０１ 第１のカバープレート
３０２ 第２のカバープレート
３０６ タイヤ成形ドラム
３１１ 検証要素
３１２ 較正要素
３２１ 第１の端部
３２２ 第２の端部
３２３ 中心部分
４０１ 妥当性確認ツール
４０６ タイヤ成形ドラム
４１０ ツール本体
４１１ 中心基準
４１２ 側部基準
４２０ 基準要素
５０１ 較正ツール
５０２ 較正セクション
５２１ 較正要素
５０３ 妥当性確認セクション
５３１ 妥当性確認要素
５１０ ツール本体
５１１ 第１の端部
５１２ 第２の端部
５０５ 取り付け要素
５０７ ストリップ生産ライン
５７０ コンベア
５０８ ストリップ
５０９ 測定システム
５９０ バックライトユニット
５９１ 第１のカメラ
５９２ 第２のカメラ
６０１ 較正ツール
６０２ 較正セクション
６２１ 較正要素
６２２ 段階
６０３ 妥当性確認セクション
６３１ 妥当性確認要素
Ａ１～Ａ１０ 列
Ｂ１～Ｂ５ 行
Ｃ 円周方向
Ｄ 共通平面
ＦＯＶ 視野
Ｇ パターン又は放射状グリッド
Ｈ１ 高さ方向
Ｈ２ 高さ方向
Ｈ３ 高さ方向
Ｋ 較正位置
Ｌ レーザライン
Ｍ 光軸
Ｐ 基準平面
Ｑ 基準平面
Ｒ 半径方向
Ｓ１ 回転軸
Ｓ２ 回転軸
Ｓ３ 回転軸
Ｓ４ 回転軸
Ｔ 測定ライン
Ｕ 枢動軸
Ｖ１ 反転軸
Ｖ２ 反転軸
Ｗ１ 軸方向
Ｗ２ 軸方向
Ｘ１ 横方向
Ｘ２ 横方向
Ｙ１ 縦方向
Ｙ２ 縦方向
Ｙ３ 縦方向
Ｚ 中心軸
本発明は、測定システム、特に三角測量測定システムを較正するための較正ツール及び方法に関する。
測定システムは、１つ以上のタイヤ構成要素の品質及び／又は特性を測定するために、生産の様々なステージ中にタイヤ成形の分野で使用される。前記ステージのうちの１つは、ビードエイペックスの生産である。ビードエイペックスは、ビードエイペックスドラムの円周の周りにビード及びエイペックスを順次適用することによって形成される。ビードエイペックスドラムは、多種多様な形状及びサイズのビード及びエイペックスを受け入れ得る。その上、ビードエイペックスドラムもまた、様々な形状及びサイズで提供され、適宜、別のビードエイペックスドラムによって置き換えられ得る。最後に、エイペックスを支持するビードエイペックスドラムの一部は、典型的には、半径方向に対して斜角でエイペックスを支持するために円錐形である。
既知のレーザ三角測量測定システムの欠点は、経時的に不正確になり得ることである。所定の寸法を有する静止物体を測定することによって、及び測定値を所定の寸法と比較することによって、レーザ三角測量測定システムを較正することが知られている。しかしながら、この較正プロセスは、静止物体の寸法に基づいて限られた量のフィードバックしか提供しない。測定システムは、静止物体の寸法に対して適切に較正され得るが、他の寸法範囲中の測定値は、依然として較正されておらず、不正確であり得る。
本発明の目的は、測定システム、特にレーザ三角測量測定システムを較正するための較正ツール及び方法を提供することであり、較正を改善することができる。
第１の態様によると、本発明は、レーザ三角測量測定システムを較正するための較正ツールを提供し、較正ツールは、基準平面に対して垂直な回転軸を中心としてレーザ三角測量測定システムに対して回転可能なツール本体を備え、ツール本体は、較正位置のパターン、特に放射状グリッドを画定する１つ以上の較正面を設けられ、パターンは、回転軸から離れて半径方向に延在する少なくとも３つの列と、回転軸を中心として円周方向に延在する少なくとも３つの行とを備え、各列について、それぞれの列内の較正位置は、基準平面に対して垂直な高さ方向の基準平面に対する高さが変動し、各行について、それぞれの行内の較正位置は、基準平面に対する高さ方向の高さが変動する。
ツール本体は、ビードエイペックスドラムと同じ方法で測定システムに対して都合よく回転させることができる。ツール本体を回転させることによって、列は、測定システムによって各列内の較正位置を測定するための測定位置に１つずつ位置付けることができる。特に、測定システムは、列のそれぞれ１つ中の全ての較正位置を同じ投影されたレーザラインに沿って同時に測定することができるように、レーザラインを半径方向に又は半径方向に対して平行してツール本体上に投影し得る。較正位置の各列は、測定システムについての較正としての役割を果たすことができる特定の高さプロファイルを表すか又は形成する。較正位置は、列及び行の両方において高さが変動するので、かなりの数の較正位置について測定値を較正することができ、このことから、様々な高さ位置について比較的大量のフィードバックを測定システムに提供することができる。
好ましくは、各列について、それぞれの列内の較正位置の少なくとも半分及び好ましくは全ての較正位置は、基準平面に対する高さ方向の異なる高さを有する。故に、それぞれの列内の較正位置の少なくとも半分は、測定システムの較正についての固有の較正情報を生成する。
一実施形態では、各列について、それぞれの列内の較正位置は、回転軸から離れる半径方向に基準平面に対する高さが順次低減される。高さの順次低減は、ビードエイペックスドラム上に支持されたビードエイペックスの下降する高さと同様であるか又はそれを表すことができ、従って、測定システムの較正についての有用な較正情報を提供することができる。
好ましくは、高さの順次低減は、基準平面に対する一定の減分を有する。このことから、それぞれの列内の較正位置によって生成された較正情報を使用して、測定システムの尺度、特に画素を現実世界の単位、即ちミリメートルに変換するための尺度を決定することができる。代替として、高さの順次低減は、曲率に従う。前記曲率は、例えば、測定システム中で使用されるカメラの結果としてのある特定のレンズ歪み効果に一致する又はそれを補正するように選択することができる。
加えて又は代替として、各行について、それぞれの行内の較正位置の少なくとも半分及び好ましくは全ての較正位置は、基準平面に対する高さ方向の異なる高さを有する。故に、それぞれの行内の較正位置の少なくとも半分は、測定システムの較正についての固有の較正情報を生成する。
一実施形態では、各行について、それぞれの行内の較正位置は、円周方向に基準平面に対する高さが順次増大される。それぞれの行内の較正位置は、このことから、それぞれの行の半径方向位置においてビードエイペックスドラム上に支持される異なるビードエイペックスの様々な高さを表すことができる。列内の半径方向の高さの順次減少と組み合わされると、列毎に、各行で円周方向の高さが集合的に増大する、半径方向に下降する較正位置の列でパターンを形成することができる。
好ましくは、高さの順次増大は、基準平面に対する一定の増分を有する。このことから、それぞれの行内の較正位置によって生成された較正情報を使用して、測定システムの尺度、特に画素を現実世界の単位、即ちミリメートルに変換するための尺度を決定することができる。
一実施形態では、パターン内の各較正位置は、同じ列及び同じ行中に基準平面に対する他の較正位置の高さとは異なる基準平面に対する高さ方向の高さを有する。故に、パターン内の各較正位置は、測定システムの較正についての固有の較正情報を生成する。
当業者は、本発明による較正ツールが各列中に、各行中に、又はパターン全体に対して単一の較正面のみを備え得ることを理解するであろう。そのような単一の較正面は、例えば、半径方向に徐々に下降する高さと、円周方向に徐々に傾斜する高さとを有することができる。測定システムは、次いで、単一の較正面上のある特定のロケーションにおいて測定するように構成され、前記ロケーションは、較正位置に対応する。単一の較正面は、無限数の較正位置を保持することができる。
対照的に、図面に示す実施形態では、各列について、１つ以上の較正面は、それぞれの列内の各較正位置について個々の較正面を備える。別個の個々の較正面を有することによって、較正位置は、容易に混乱せず、測定システムによって、即ち１つの較正面から別の較正面への遷移部を検出することによって容易に認識することができる。
好ましくは、各列について、ツール本体は、半径方向に較正面を離間させるために、それぞれの列内の較正面間に延在する凹部を設けられる。列を離間させることによって、較正位置が混乱する可能性は更に低くなる。その上、較正面間の凹部の存在は、凹部中での明瞭なエッジ及び／又はベースレベル又は０レベル測定を可能にする。
より好ましくは、それぞれの列内の各較正面は、それぞれの較正面から凹部のうちの隣接する１つへの各遷移部において較正エッジを画定し、較正位置のうちの少なくとも１つは、較正エッジのうちの１つに位置する。較正エッジは、容易に検出可能及び／又は測定可能であり、従って、優れた較正位置としての役割を果たすことができる。
更なる実施形態では、各列について、それぞれの列内の較正面は、共通平面において延在し、共通平面は、基準平面に対して斜角で延在する。斜めに角度付けられた共通平面は、ビードエイペックスドラム上に支持されたビードエイペックスの斜めに下降する又は円錐形の表面と同様であるか又はそれを表す。共通平面は、全ての較正位置もまた同じ共通平面に位置付けられるという追加の利点を有する。
加えて又は代替として、各行について、１つ以上の較正面は、それぞれの行内の各較正位置について個々の較正面を備える。別個の個々の較正面を有することによって、較正位置は、容易に混乱せず、測定システムによって、即ち１つの較正面から別の較正面への遷移部を検出することによって容易に認識することができる。
好ましくは、各行について、それぞれの行内の較正面は、較正面のうちの１つから円周方向の較正面のうちの次の１つに高さ方向に段階付けられる。１つの較正面から次の較正面への段階状の高さは、各後続の列で、較正面をそれぞれの行の円周方向の前の列の較正面から容易に区別することができることを意味する。その上、各較正面の高さは、段階間で円周方向に一定であり得、そのため、それぞれの較正位置についての代表的な測定値を、段階間の円周方向の任意の位置において取得することができる。従って、測定システムに対する較正ツールの回転位置決めの精度はそれほど重要ではない。
別の実施形態では、パターンは、少なくとも５つの列、好ましくは少なくとも８つの列を備える。加えて又は代替として、パターンは、少なくとも４つの行、好ましくは少なくとも５つの行を備える。列の量は、較正することができる高さプロファイルの量を決定する。行の数は、各列内、即ち各高さプロファイル内の較正位置の量を決定する。
更なる実施形態では、ツール本体は、回転軸を中心とする全周の一部のみにわたって延在する。好ましくは、ツール本体は、弓形として形成される。ツール本体が完全な輪又は環でないとき、ツール本体は、比較的、即ちビードエイペックスドラムと比較して、小型であり得る。
第２の態様によると、本発明は、前述の実施形態のうちのいずれか１つに記載の較正ツールを使用してレーザ三角測量測定システムを較正するための方法を提供し、レーザ三角測量測定システムは、レーザと視野を有するカメラとを備え、方法は、
ａ）カメラの視野内に少なくとも部分的に較正ツールを提供するステップと、
ｂ）レーザ三角測量測定システムで較正ツール上にレーザラインを投影するステップと、
ｃ）レーザラインが列のそれぞれの１つの全ての較正位置上に投影されるように回転軸を中心として較正ツールを回転させるステップと、
ｄ）それぞれの列の全ての較正位置上に投影されたレーザラインの画像をカメラで捕捉するステップと
を備える。
方法は、本発明の第１の態様による較正ツールの実用的な実装に関し、このことから同じ技術的利点を有するので、以下では繰り返さない。
方法の好ましい実施形態では、ステップｄ）は、他の列の別の１つ又は全てに対してステップｃ）及びｄ）を繰り返すステップを備える。故に、より多くの又は全ての較正位置を、最大量の較正データを有するように測定することができる。
方法の更なる実施形態では、基準平面に対する各列の較正位置の高さは、所定であり、方法は、それぞれの列の較正位置に対応する各捕捉された画像中の画素をそれぞれの列内の較正位置の所定の高さに相関させることによってレーザ三角測量測定システムを較正するステップを更に備える。相関は、画素を現実世界の単位、即ちマイクロメートル、ミリメートル、又はセンチメートルに変換する各較正位置についての尺度をもたらすことができる。
更なる実施形態では、方法は、
ｆ）ステップａ）～ｄ）より前に又は後にレーザ三角測量測定システムに対して空のビードエイペックスドラムを提供するステップと、ここにおいて、ビードエイペックスドラムは、基準平面と、基準平面に対してビードエイペックスを支持するためのベースプロファイルとを有し、空のビードエイペックスドラムは、較正ツールの基準平面と同じ位置にその基準平面を設けられる、
ｇ）レーザ三角測量測定システムで空のビードエイペックスドラム上にレーザラインを投影するステップと、
ｈ）空のビードエイペックスドラム上に投影されたレーザラインの画像を捕捉するステップと、
ｉ）空のビードエイペックスドラムの基準平面に対する空のビードエイペックスドラムのベースプロファイルを決定するステップと
を更に備える。
ビードエイペックスの生産中に、ビードエイペックスドラムのベースプロファイルは、ビードエイペックスドラム上に現在支持されているビードエイペックスによって覆われる。ビードエイペックスの高さを基準平面に対して測定することができるが、この測定は、ビードエイペックスドラムに対するビードエイペックスの実際の高さを示さない。故に、ベースプロファイルが生産より前に決定されたとき、即ちビードエイペックスドラムが依然として空であるとき、測定システムは、より多くの情報を有し、その情報から、ビードエイペックスドラムに対するビードエイペックスの実際の高さを決定することができる。
好ましくは、方法は、
ｊ）ビードエイペックスドラム上にビードエイペックスを提供するステップと、
ｋ）レーザ三角測量測定システムを使用してビードエイペックスを測定するステップと、
ｌ）測定値から、ステップｉ）において決定された空のビードエイペックスドラムのベースプロファイルを減算するステップと
を更に備える。
減算の結果は、ビードエイペックスドラムに対するビードエイペックスの実際の高さを表すことができる。
請求項に記載されていない第３の態様によると、本発明は、測定システムを較正するための較正ツールを提供し、較正ツールは、１つ以上の較正要素を有する較正セクションと、１つ以上の妥当性確認要素を有する妥当性確認セクションとを備え、較正ツールは、較正位置と妥当性確認位置との間で反転軸を中心として反転可能であり、較正セクション及び妥当性確認セクションは、反転軸を中心として反転するときに位置を切り替える。
較正ツールは、従って、単にその向きを変更することによって、即ち反転軸を中心としてひっくり返すか、逆にするか、又は反転することによって、妥当性確認ツールとしても機能することができ、その結果として、初期較正後に測定システムを妥当性確認するために別個のツーリングが必要とされない。
好ましくは、較正ツールは、縦方向を有し、較正セクション及び妥当性確認セクションは、縦方向に対して垂直な横方向に互いに隣接して配置され、反転軸は、較正セクションと妥当性確認セクションとの間で縦方向及び横方向に対して垂直に延在する。
更なる実施形態では、較正ツールは、測定システムに対する支持体に較正ツールを取り付けるための１つ以上の取り付け要素を備え、１つ以上の取り付け要素のうちの少なくとも１つは、反転軸を中心として較正ツールを反転させた後に同じ位置にある。故に、同じ１つ以上の取り付け要素を使用して、それらの位置のうちのいずれか１つに較正ツールを取り付けることができる。
別の実施形態では、１つ以上の較正要素は、較正ツールの縦方向に延在するパターン中に配置された複数の較正要素を備え、１つ以上の妥当性確認要素は、複数の較正要素に対して縦方向の異なる位置にある複数の妥当性確認要素を備える。異なる位置に妥当性確認要素及び較正要素を有することによって、測定システムを、較正中に決定された尺度が妥当性確認要素において予想される値に正しく補間するかどうかを決定するために異なる値を使用して妥当性確認することができる。
別の実施形態では、測定システムは、較正ツールの第１の端部及び第２の端部をそれぞれ観察するための第１のカメラ及び第２のカメラを備え、１つ以上の妥当性確認要素は、第１の端部における少なくとも１つの妥当性確認要素及び第２の端部における少なくとも１つの妥当性確認要素を備える。その結果として、各カメラは、それぞれの部分における妥当性確認要素の画像を捕捉することによって較正することができる。好ましくは、１つ以上の妥当性確認要素は、第１の端部における２つ以上の妥当性確認要素の第１のグループと、第２の端部における２つ以上の妥当性確認要素の第２のグループとを備える。より好ましくは、各グループは、３つ以上の妥当性確認要素を備える。
別の実施形態では、１つ以上の較正要素及び／又は１つ以上の妥当性確認要素は、貫通孔である。故に、較正ツールは、ライトバーが較正ツールの片側に設けられ、カメラが較正ツールの反対側に設けられて、貫通孔を通過する光を捕捉するバックライトシステム中で使用することができる。
別の実施形態では、１つ以上の較正要素は、測定システムを高さ方向にも較正されることを可能にする段階状の特徴を備える。
本明細書に記載し、示す様々な態様及び特徴は、可能な限り、個々に適用することができる。これらの個々の態様、特に添付の従属請求項に記載する態様及び特徴は、分割特許出願の主題とすることができる。
本発明を、添付の概略図に示す例証的な実施形態に基づいて説明する。
ビードエイペックスが適用されたビードエイペックスドラムと、ビードエイペックスを測定する測定システムとの上面図を示す。 図１の線ＩＩ－ＩＩによるビードエイペックスドラム及びビードエイペックスの断面図を示す。 図１の線ＩＩＩ－ＩＩＩによるビードエイペックスドラム及びビードエイペックスの断面図を示す。 較正方法中にビードエイペックスドラムを置き換えるための本発明の第１の実施形態による較正ツールの図を示す。 図４による較正ツールの上面図を示す。 図５の線ＶＩ－ＶＩによる較正ツールの断面図を示す。 図５の線ＶＩＩ－ＶＩＩによる較正ツールの断面図を示す。 本発明の第２の実施形態によるストリップ又はシート用の生産ライン、測定システム、及び較正ツールの等角図を示す。 較正位置における単独の図８の較正ツールの上面図を示す。 妥当性確認位置における図８の較正ツールの上面図を示す。 本発明の第３の実施形態による較正ツールの上面図を示す。 図１１による較正ツールの等角図を示す。
図１、２及び３は、ビードエイペックス８を生産するためのビードエイペックスドラム７を示す。この例証的な実施形態では、ビードエイペックスドラム７は、中心ハブ７１と、中心ハブ７１の周りに円周方向に延在するビードエイペックス支持面７２とを有する円板７０として形成される。ビードエイペックスドラム７は、基準平面Ｐ、即ちその取り付け平面又はその底面と、基準平面Ｐに対してビードエイペックス８を支持するためのベースプロファイルＢとを有する。ビードエイペックスドラム７は、典型的には、ドラムシート又はドラム駆動装置（図示せず）に取り付けられ、基準平面Ｐに対して垂直な方向に中心ハブ７１を通って同心円状に延在する回転軸Ｓ１を中心として回転駆動される。
ビードエイペックス８は、最初にビードエイペックスドラム７の中心ハブ７１の周りのビードエイペックス支持面７２上にビード８０を適用し、それに続いてエイペックス８１をビード８０の周りに適用することによって形成される。ビードエイペックス支持面７２は、円錐形の向きを呈するように、即ち基準平面Ｐに対して斜角で僅かに角度付けられ得る。異なるビードエイペックスドラムが、それらのそれぞれの寸法、即ち直径、厚さ、及び円錐度に応じて、異なるビードエイペックス用に提供され得る。
図１、２、及び３は、ビードエイペックスドラム７上のビードエイペックス８を測定するための測定システム９を更に示す。前記測定システム９は、好ましくは、レーザ三角測量測定システムであり、ビードエイペックス８上にレーザラインＬを投影するためのレーザ９０と、前記投影されたレーザラインＬの画像を捕捉するためのカメラ９１とを有する。カメラ９１は、図２に示すように視野ＦＯＶを有する。
図４～７は、図１、２、及び３に示すように測定システム９を較正するための較正ツール１を示す。較正ツール１は、ビードエイペックスドラム７と同じ位置に置かれるように配置される。言い換えれば、較正ツール１は、測定システム９が較正されるときに、ビードエイペックスドラム７を一時的に置き換える。
図４に示すように、較正ツール１は、基準平面Ｐに対して垂直な回転軸Ｓ１を中心として測定システム９に対して回転可能なツール本体１０を備える。好ましくは、較正ツール１は、較正ツール１の回転軸Ｓ１がその取り外しより前のビードエイペックスドラム７の回転軸Ｓ１に対応するように、ビードエイペックスドラムを置き換える。その上、ツール本体１０は、同様の取り付け特徴、即ち、その取り外しより前のビードエイペックスドラムの取り付け平面と同じ平面に延在する取り付け平面を有し得る。より具体的には、ビードエイペックスドラム７及び較正ツール１上の高さを測定するための基準平面Ｐは同じであり得る。故に、較正ツール１は、ビードエイペックスドラム７の少なくともいくつかの特性を表すことができる。
回転軸Ｓ１は、軸方向に延在し、回転軸Ｓ１に対して垂直な半径方向Ｒと、前記回転軸Ｓ１を中心とする円周方向Ｃとを画定する。
この例証的な実施形態では、ツール本体１０は、回転軸Ｓ１を中心とする全周の一部のみにわたって延在する。特に、ツール本体１０は、弓形として形成される。ツール本体１０は、例えば、回転軸Ｓ１を中心とする円周の１８０度未満にわたって、好ましくは１２０度未満にわたって延在し得る。代替として、ツール本体は、全周にわたって延在して、即ち、円板状のビードエイペックスドラムと同様の円板状のツール本体を形成し得る。ツール本体はまた、回転軸Ｓ１を中心として依然として回転可能に取り付けることができるという条件で、環又は輪として形成され得る。ツール本体１０は、一体又はモノブロック形状を有し得る。代替として、ツール本体１０は、以下に説明するように、ツール本体１０の異なる特徴を形成するいくつかの相互接続された部分、要素、セグメント、又はセクションを備え得る。
図４及び５に最も良く見られるように、ツール本体１０は、較正位置ＫのパターンＧを画定する複数の較正面１１を設けられる。この例証的な実施形態では、全ての較正面１１は、他の較正面１１とは別個であり、即ち、明確な境界によって他の較正面１１から区切られている。較正面１１は、例えば、ツール本体１０の別個の相互接続された部分によって形成され得る。故に、全ての較正面１１は、個々の表面として測定することができる。代替として、パターンＧは、単一の連続的な較正面（図示せず）によって形成され得、その場合、較正位置Ｋは、単に仮想的又は想像上のものであり、即ち、較正位置Ｋは、所定のパターンに従って測定システム９によって選択される。連続面は、無限数の較正位置Ｋを保持し得、カメラ９１の精度によってのみ制限される。
図５では、パターンＧは、回転軸Ｓ１から離れて半径方向Ｒに延在する１０個の列Ａ１～Ａ１０と、回転軸Ｓ１を中心として円周方向Ｃに延在する５つの行Ｂ１～Ｂ５とを備える。そのため、較正位置Ｋの放射状グリッドを形成することができる。列Ａ１～Ａ１０及び行Ｂ１～Ｂ５の数は、より多い又はより少ない量の較正位置Ｋが必要とされるときには異なって選択され得る。少なくともいくらかの有用な量のフィードバックを測定システム９に提供するためには、最低でも３つの列と３つの行が必要であると思われる。
図６の半径方向断面図に最も良く見られるように、各列Ａ１～Ａ１０について、ツール本体は、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正面１１の間に延在する凹部１２を設けられる。各凹部１２は、半径方向Ｒに２つの較正面１１を離間させる。それぞれの較正面１１から凹部１２のうちの隣接する１つへの各遷移部において、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の各較正面１１は、較正エッジ１３を画定する。好都合なことに、較正位置Ｋの少なくとも１つは、前記較正エッジ１３のうちの１つにおいて選択され得る。
図６の半径方向断面図に最も良く見られるように、各列Ａ１～Ａ１０について、前記それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正位置Ｋは、前記基準平面Ｐに対して垂直な及び／又は回転軸Ｓ１に対して平行な高さ方向Ｈの基準平面Ｐに対する高さが変動する。同様に、図７の円周方向断面図に最も良く見られるように、各行Ｂ１～Ｂ５について、それぞれの行内の較正位置Ｋもまた、基準平面Ｐに対する高さ方向Ｈの高さが変動する。
この例証的な実施形態では、各列Ａ１～Ａ１０について、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正面１１は、図６に示すように、共通平面Ｄに延在する。共通平面Ｄは、基準平面Ｐに対して斜角で延在する。代替として、較正面１１は、異なる平面、即ち段階状の及び／又は平行な平面（図示せず）にあり得る。列Ａ１～Ａ１０中の段階状の較正面１１を使用するとき、凹部１２は、較正面１１間を区別する必要はない。斜角は、エイペックスの異なる形状を反映するように、列Ａ１～Ａ１０毎に異なり得るか、又は同じであり得る。
図７に示すように、各行について、それぞれの行内の較正面１１は、較正面１１のうちの１つから円周方向Ｃの較正面１１のうちの次の１つに高さ方向Ｈに段階付けられる。較正面１１間の段階により、凹部は不要である。しかしながら、それぞれの行Ｂ１～Ｂ５中の較正面１１が列Ａ１～Ａ１０中の較正面１１と同様の共通平面（図示せず）に配置される場合、凹部は、それぞれの行Ｂ１～Ｂ５中の較正面１１間にも設けられ得る。
当業者は、上述の段落から、較正面１１の形状及び相対的な向きは変形形態を受け入れやすく、パターンＧ中に複数の較正位置Ｋを設ける技術的効果が得られる限り、本発明の範囲は必ずしも任意の特定の形状に限定されないことを理解するであろう。１つの較正面１１から別の較正面への遷移部は、例えば、段階状、急激、漸進的、又は平滑であり得る。
図６に最も良く見られるように、各列Ａ１～Ａ１０について、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の全ての較正位置Ｋは、基準平面Ｐに対する高さ方向Ｈの異なる高さを有する。より具体的には、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正位置Ｋは、回転軸Ｓ１から離れる半径方向Ｒに基準平面Ｐに対する高さが順次又は漸進的に低減される。好ましくは、高さの順次低減は、基準平面Ｐに対する一定の減分又は減少を有する。
図７に最も良く見られるように、各行Ｂ１～Ｂ５について、それぞれの行Ｂ１～Ｂ５内の全ての較正位置Ｋは、基準平面Ｐに対する高さ方向Ｈの異なる高さを有する。より具体的には、それぞれの行Ｂ１～Ｂ５内の較正位置Ｋは、円周方向Ｃに基準平面Ｐに対する高さが順次又は漸進的に増大する。好ましくは、高さの順次増大は、基準平面Ｐに対する一定の増分を有する。
その結果として、図４に示すように、パターンＧ内の各較正位置Ｋは、同じ列Ａ１～Ａ１０及び同じ行Ｂ１～Ｂ５中に基準平面Ｐに対する他の較正位置Ｋの高さとは異なる基準平面Ｐに対する高さ方向Ｈの高さを有する。言い換えれば、較正位置Ｋの各列Ａ１～Ａ１０は、各較正位置Ｋにおいて異なる高さを有する高さプロファイルを形成し、その一方で、それぞれの列Ａ１～Ａ１０中の各較正位置Ｋもまた、同じ行Ｂ１～Ｂ５中の他の較正位置Ｋと比較して異なる高さを有する。好ましくは、列Ａ１～Ａ１０中の減分は、各列Ａ１～Ａ１０について同じであり、及び／又は各行Ｂ１～Ｂ５中の増分は、各行Ｂ１～Ｂ５について同じである。その場合、高さプロファイルは、１つの列Ａ１～Ａ１０から次の列まで全て等しくオフセットされる。
基準平面Ｐに対する較正面１１の変動する高さは、所定であり、即ち較正より前に測定及び検証され、そのため、測定システム９の測定値は、較正面１１の所定の高さと比較されて、測定システム９を較正し得る。
上述の較正ツール１を使用して測定システム９、特にレーザ三角測量測定システムを較正するための方法を、図１～７を参照して以下に説明する。
方法は、
ａ）図６に示すように、カメラ９１の視野ＦＯＶ内に少なくとも部分的に較正ツール１を提供するステップと、
ｂ）図７に示すように、レーザ三角測量測定システム９で較正ツール１上にレーザラインＬを投影するステップと、
ｃ）レーザラインＬが列Ａ１～Ａ１０のそれぞれの１つの全ての較正位置Ｋ上に投影されるように回転軸Ｓ１を中心として較正ツール１を回転させるステップと、
ｄ）それぞれの列Ａ１～Ａ１０の全ての較正位置Ｋ上に投影されたレーザラインＬの画像をカメラ９１で捕捉するステップと、
ｅ）列Ａ１～Ａ１０のうちの別の１つに対してステップｃ）及びｄ）を繰り返すステップと
を備える。
ステップａ）では、較正ツール１は、ビードエイペックス生産中にビードエイペックスドラム７の基準平面Ｐと同じ位置にその基準平面Ｐを設けられ得る。故に、測定システム９は、較正ツール１の画像を捕捉するように調整される必要はない。
ステップｄ）においてレーザラインＬの画像を捕捉ことによって、それぞれの列Ａ１～Ａ１０の高さプロファイルに関する較正データを収集することができる。特に、任意の遷移部、エッジ、又は高さの変化は、測定システム９中の適したプロセッサによって捕捉及び処理することができる。好ましくは、ステップｅ）は、他の列Ａ１～Ａ１０の全てに対してステップｃ）及びｄ）を繰り返すことを含む。故に、最大量の較正データを収集することができる。
各列Ａ１～Ａ１０について、較正位置Ｋは、図６に示すように、較正エッジ１３上に位置し得、そのため、測定システム９は、較正エッジ１３における遷移部を較正位置Ｋとして認識することができる。
画像がステップｅ）において捕捉されるとき、測定システム９は、それぞれの列Ａ１～Ａ１０の較正位置Ｋに対応する各捕捉された画像中の画素を、前記それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の前記較正位置Ｋの所定の高さに相関させることによって較正することができる。特に、それぞれの列Ａ１～Ａ１０内の較正位置Ｋの捕捉された高さを使用して、画素から現実世界の単位への、即ち画素からマイクロメートル、ミリメートル、又はセンチメートルへの変換のための尺度を決定することができる。
オプションとして、方法は、
ｆ）図１～３に示すように、しかしビードエイペックス８を伴わずに、ステップａ）～ｅ）より前に又は後にレーザ三角測量測定システム９に対して空のビードエイペックスドラム７を提供するステップと、
ｇ）レーザ三角測量測定システム９で空のビードエイペックスドラム７上にレーザラインＬを投影するステップと、
ｈ）空のビードエイペックスドラム７上に投影されたレーザラインＬの画像を捕捉するステップと、
ｉ）空のビードエイペックスドラム７の基準平面Ｐに対する空のビードエイペックスドラム７のベースプロファイルＢを決定するステップと
を更に備え得る。
ステップｆ）では、ビードエイペックスドラム７は、較正ツールの基準平面Ｐと同じ位置にその基準平面Ｐを設けられる。故に、測定システム９は、調整される必要がない。その上、決定されたベースプロファイルＢの高さは、それらが同じ基準平面Ｐに対して測定されるので、較正位置Ｋの高さと容易に比較することができる。
最後に、方法は、
ｊ）図１～３に示すように、ビードエイペックスドラム７上にビードエイペックス８を提供するステップと、
ｋ）図１～３に示すように、レーザ三角測量測定システム９を使用してビードエイペックス８を測定するステップと、
ｌ）測定値から、ステップｉ）において決定された空のビードエイペックスドラム７のベースプロファイルＢを減算するステップと
を備え得る。
減算の結果は、高さ方向Ｈのビードエイペックスドラム７に対するビードエイペックス８の実際の高さを表すことができる。
図８は、特にタイヤ製造用のストリップ５０８を生産するためのストリップ生産ライン５０７を示す。ストリップ生産ライン５０７は、コンベア５７０、この例ではローラコンベアを備え、コンベア５７０は、測定位置において測定ラインＴに沿って中断されて、測定システム５０９が、中断部を通過する際に、ストリップ５０８の特性、即ちトレッド、カーカス若しくはブレーカプライ、又はブレーカのエッジの周りのゴムストリップの折り畳みを測定することを可能にする。特に、ストリップ５０８の幅は、測定ラインＴにおいて測定される。この例では、測定システム５０９は、測定ラインＴに向かって光を放射するためのバックライトユニット５９０と、それ自体知られている方法でストリップ５０８のサイドエッジに沿って測定ラインＴを通過する光を検出するための、バックライトユニット５９０とは反対側の第１のカメラ５９１及び第２のカメラ５９２とを備える。
測定システム５０９の測定値を較正するために、較正ツール５０１が提供される。較正ツール５０１は、測定位置においてバックライトユニット５９０とカメラ５９１、５９２との間に取り付けられるように配置される。図９により詳細に示すように、較正ツール５０１は、縦方向Ｙ３に延在するツール本体５１０を備える。
ツール本体５１０は、１つ以上の較正要素５２１を有する較正セクション５０２と、１つ以上の妥当性確認要素５３１を有する妥当性確認セクション５０３とを備える。図９では、較正ツール５０１は、ツール本体５１０の縦方向Ｙが測定ラインＴに対して平行又は実質的に平行に延在する較正位置に位置付けられる。較正位置では、測定ラインＴは、較正セクション５０２の１つ以上の較正要素５２１にわたって延在する。
較正ツール５０１は、図９に示すような較正位置と図１０に示すような妥当性確認位置との間で反転軸Ｖ１を中心として可逆又は反転可能である。妥当性確認位置では、測定ラインＴは、妥当性確認セクション５０３の１つ以上の妥当性確認要素５３１にわたって延在する。故に、較正セクション５０２及び妥当性確認セクション５０３は、効果的に反転される。言い換えれば、較正セクション５０２及び妥当性確認セクション５０３は、反転軸Ｖ１を中心として反転したときに、測定ラインＴにおける位置を交互に入れ替えるか、又は位置を切り替える。
好ましくは、較正セクション５０２及び妥当性確認セクション５０３は、縦方向Ｙ３に対して垂直な横方向Ｘ２に互いに隣接して配置される。この例証的な実施形態では、反転軸Ｖ１は、較正セクション５０２と妥当性確認セクション５０３との間で縦方向Ｙ３及び横方向Ｘ２に対して垂直に延在する。より具体的には、この特定の実施形態では、反転軸Ｖ１は、直立しているか、垂直であるか、又は実質的に垂直である。代替として、反転軸はまた、較正セクション５０２と妥当性確認セクション５０３との間の測定ラインＴに対して平行に、又は両方のセクション５０２、５０３の中心を通る横方向Ｘ２に対して平行に延在し得る。
図９に示すように、較正ツール５０１は、図８の測定システム５０９に対する支持体に較正ツール５０１を取り付けるための１つ以上の取り付け要素５０５を備える。図９と図１０とを比較することによって示すように、好ましくは、１つ以上の取り付け要素５０５のうちの少なくとも１つは、反転軸Ｖ１を中心として較正ツール５０１を反転させた後に同じ位置にある。故に、較正ツール５０１は、両方の位置において実質的に同じ方法で取り付けることができる。
図９及び１０に示すように、１つ以上の較正要素５２１は、較正ツール５０１の縦方向Ｙ３に延在するパターン中に配置された複数の較正要素５２１を備える。同様に、１つ以上の妥当性確認要素５３１は、複数の妥当性確認要素５３１を備える。しかしながら、妥当性確認要素５３１は、較正要素５２１に対して縦方向Ｙ３にオフセットされる。
図８に最も見られるように、第１のカメラ５９１及び第２のカメラ５９２は、較正ツール５０１の第１の端部５１１及び第２の端部５１２をそれぞれ観察するように配置される。特に、カメラ５９１、５９２は、ストリップ５０８のサイドエッジが通常測定ラインＴを通過する較正ツール５０１の領域を観察する。１つ以上の妥当性確認要素５３１は、第１の端部５１１における２つ以上の妥当性確認要素５３１の第１のグループと、第２の端部５１２における２つ以上の妥当性確認要素５３１の第２のグループとを備える。好ましくは、各グループは、３つ以上の妥当性確認要素５３１を備える。
この例証的な実施形態では、１つ以上の較正要素５２１及び／又は１つ以上の妥当性確認要素５３１は、貫通孔である。これは、較正ツール５０１をバックライト測定システムでの使用に適したものにする。代替として、較正要素及び妥当性確認要素は、例えばレーザ三角測量測定システムを較正及び妥当性確認するときに、スリット又は突起として設けられ得る。
図１１及び１２は、カメラの高さ測定値のより正確な較正を可能にするために、縦方向Ｙ３に対して垂直な高さ方向Ｈ３に段階付けられるか又は段階状の特徴６２２を有する１つ以上の較正要素６２１を有する較正セクション６０２を有するという点で、本発明の第２の実施形態による較正ツール５０１とは異なる本発明の第３の実施形態による代替の較正ツール６０１を示す。妥当性確認セクション６０３はここでも、較正要素６２１に対して縦方向Ｙ３にオフセットされた妥当性確認要素６３１を有する。本発明の第２の実施形態による前述した較正ツール５０１と同様に、代替の較正ツール６０１は、較正位置と妥当性確認位置との間で反転軸Ｖ２を中心として可逆又は反転可能である。この場合の反転軸Ｖ２は、較正セクション６０２と妥当性確認セクション６０３との間で縦方向Ｙ３に延在する。
上述した実施形態のうちのいくつかでは、測定システムの測定値の検証をライン中で実行することができ、それは、検証要素のうちの１つ以上を同時に測定しながら、タイヤ構成要素を測定することができることを意味する。そのような実施形態では、検証要素は、測定システムのカメラのうちの少なくとも１つの視野内に提供される。検証ステップは、次いで、規則的な間隔中に、又は連続的にさえ、経時的に繰り返すことができる。
上記の説明は、好ましい実施形態の動作を例示するために含まれ、本発明の範囲を限定することを意味しないことが理解されるべきである。上記の議論から、本発明の範囲によって更に包含されるであろう多くの変形形態が当業者に明らかとなるであろう。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ レーザ三角測量測定システムを較正するための較正ツールであって、前記較正ツールは、基準平面に対して垂直な回転軸を中心として前記レーザ三角測量測定システムに対して回転可能なツール本体を備え、前記ツール本体は、較正位置のパターンを画定する１つ以上の較正面を設けられ、前記パターンは、前記回転軸から離れて半径方向に延在する少なくとも３つの列と、前記回転軸を中心として円周方向に延在する少なくとも３つの行とを備え、各列について、それぞれの前記列内の前記較正位置は、前記基準平面に対して垂直な高さ方向の前記基準平面に対する高さが変動し、各行について、それぞれの前記行内の前記較正位置は、前記基準平面に対する前記高さ方向の高さが変動する、較正ツール。
［２］ 前記パターンは、較正位置の放射状グリッドを形成する、［１］に記載の較正ツール。
［３］ 各列について、それぞれの前記列内の前記較正位置の少なくとも半分及び好ましくは全ての較正位置は、前記基準平面に対する前記高さ方向の異なる高さを有する、［１］又は［２］に記載の較正ツール。
［４］ 各列について、それぞれの前記列内の前記較正位置は、前記回転軸から離れる前記半径方向に前記基準平面に対する高さが順次低減される、［１］～［３］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［５］ 高さの前記順次低減は、前記基準平面に対する一定の減分を有する、［４］に記載の較正ツール。
［６］ 高さの前記順次低減は、曲率に従う、［４］に記載の較正ツール。
［７］ 各行について、それぞれの前記行内の前記較正位置の少なくとも半分及び好ましくは全ての較正位置は、前記基準平面に対する前記高さ方向の異なる高さを有する、［１］～［６］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［８］ 各行について、それぞれの前記行内の前記較正位置は、前記円周方向に前記基準平面に対する高さが順次増大される、［１］～［７］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［９］ 高さの前記順次増大は、前記基準平面に対する一定の増分を有する、［８］に記載の較正ツール。
［１０］ 前記パターン内の各較正位置は、同じ列及び同じ行中に前記基準平面に対する他の較正位置の高さとは異なる前記基準平面に対する前記高さ方向の高さを有する、［１］～［９］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［１１］ 各列について、前記１つ以上の較正面は、それぞれの前記列内の各較正位置について個々の較正面を備える、［１］～［１０］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［１２］ 各列について、前記ツール本体は、前記半径方向に前記較正面を離間させるために、それぞれの前記列内の前記較正面間に延在する凹部を設けられる、［１１］に記載の較正ツール。
［１３］ それぞれの前記列内の各較正面は、それぞれの前記較正面から前記凹部のうちの隣接する１つへの各遷移部において較正エッジを画定し、前記較正位置のうちの少なくとも１つは、前記較正エッジのうちの１つに位置する、［１２］に記載の較正ツール。
［１４］ 各列について、それぞれの前記列内の前記較正面は、共通平面において延在し、前記共通平面は、前記基準平面に対して斜角で延在する、［１１］～［１３］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［１５］ 各行について、前記１つ以上の較正面は、それぞれの前記行内の各較正位置について個々の較正面を備える、［１］～［１４］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［１６］ 各行について、それぞれの前記行内の前記較正面は、前記較正面のうちの１つから前記円周方向の前記較正面のうちの次の１つに前記高さ方向に段階付けられる、［１５］に記載の較正ツール。
［１７］ 前記パターンは、少なくとも５つの列、好ましくは少なくとも８つの列を備える、［１］～［１６］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［１８］ 前記パターンは、少なくとも４つの行、好ましくは少なくとも５つの行を備える、［１］～［１７］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［１９］ 前記ツール本体は、前記回転軸を中心とする全周の一部のみにわたって延在する、［１］～［１８］のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
［２０］ 前記ツール本体は、弓形として形成される、［１９］に記載の較正ツール。
［２１］ ［１］～［２０］のうちのいずれか一項に記載の較正ツールを使用してレーザ三角測量測定システムを較正するための方法であって、前記レーザ三角測量測定システムは、レーザと視野を有するカメラとを備え、前記方法は、
ａ）前記カメラの前記視野内に少なくとも部分的に前記較正ツールを提供するステップと、
ｂ）前記レーザ三角測量測定システムで前記較正ツール上にレーザラインを投影するステップと、
ｃ）前記レーザラインが前記列のそれぞれの１つの全ての較正位置上に投影されるように前記回転軸を中心として前記較正ツールを回転させるステップと、
ｄ）それぞれの前記列の全ての較正位置上に投影された前記レーザラインの画像を前記カメラで捕捉するステップと
を備える、方法。
［２２］ 前記方法は、
ｅ）前記列のうちの別の１つに対して前記ステップｃ）及びｄ）を繰り返すステップ
を更に備える、［２１］に記載の方法。
［２３］ ステップｅ）は、他の列の全てに対してステップｃ）及びｄ）を繰り返すステップを備える、［２２］に記載の方法。
［２４］ 前記基準平面に対する各列の前記較正位置の前記高さは、所定であり、前記方法は、それぞれの列の前記較正位置に対応する各捕捉された画像中の画素をそれぞれの前記列内の前記較正位置の前記所定の高さに相関させることによって前記レーザ三角測量測定システムを較正するステップを更に備える、［２１］～［２３］のうちのいずれか一項に記載の方法。
［２５］ 前記方法は、
ステップａ）～ｅ）より前に又は後に前記レーザ三角測量測定システムに対して空のビードエイペックスドラムを提供するステップと、ここにおいて、前記ビードエイペックスドラムは、基準平面と、前記基準平面に対してビードエイペックスを支持するためのベースプロファイルとを有し、前記空のビードエイペックスドラムは、前記較正ツールの前記基準平面と同じ位置にその基準平面を設けられる、
ｇ）前記レーザ三角測量測定システムで前記空のビードエイペックスドラム上にレーザラインを投影するステップと、
ｈ）前記空のビードエイペックスドラム上に投影された前記レーザラインの画像を捕捉するステップと、
ｉ）前記空のビードエイペックスドラムの前記基準平面に対する前記空のビードエイペックスドラムの前記ベースプロファイルを決定するステップと
を更に備える、［２１］～［２４］のうちのいずれか一項に記載の方法。
［２６］ 前記方法は、
ｊ）前記ビードエイペックスドラム上にビードエイペックスを提供するステップと、
ｋ）前記レーザ三角測量測定システムを使用して前記ビードエイペックスを測定するステップと、
ｌ）前記測定値から、ステップｉ）において決定された前記空のビードエイペックスドラムの前記ベースプロファイルを減算するステップと
を更に備える、［２５］に記載の方法。

［参照番号のリスト］
１ 較正ツール
１０ ツール本体
１１ 較正面
１２ 凹部
１３ 較正エッジ
７ ビードエイペックスドラム
７０ 円板
７１ 中心ハブ
７２ ビードエイペックス支持面
８ ビードエイペックス
８０ ビード
８１ エイペックス
９ 測定システム
９０ レーザ
９１ カメラ
５０１ 較正ツール
５０２ 較正セクション
５２１ 較正要素
５０３ 妥当性確認セクション
５３１ 妥当性確認要素
５１０ ツール本体
５１１ 第１の端部
５１２ 第２の端部
５０５ 取り付け要素
５０７ ストリップ生産ライン
５７０ コンベア
５０８ ストリップ
５０９ 測定システム
５９０ バックライトユニット
５９１ 第１のカメラ
５９２ 第２のカメラ
６０１ 較正ツール
６０２ 較正セクション
６２１ 較正要素
６２２ 段階
６０３ 妥当性確認セクション
６３１ 妥当性確認要素
Ａ１～Ａ１０ 列
Ｂ１～Ｂ５ 行
Ｃ 円周方向
Ｄ 共通平面
ＦＯＶ 視野
Ｇ パターン又は放射状グリッド
Ｈ１ 高さ方向
Ｈ３ 高さ方向
Ｋ 較正位置
Ｌ レーザライン
Ｍ 光軸
Ｐ 基準平面
Ｒ 半径方向
Ｓ１ 回転軸
Ｓ２ 回転軸
Ｔ 測定ライン
Ｖ１ 反転軸
Ｖ２ 反転軸
Ｗ２ 軸方向
Ｘ２ 横方向
Ｙ３ 縦方向
Ｚ 中心軸

Claims (26)

  1. レーザ三角測量測定システムを較正するための較正ツールであって、前記較正ツールは、基準平面に対して垂直な回転軸を中心として前記レーザ三角測量測定システムに対して回転可能なツール本体を備え、前記ツール本体は、較正位置のパターンを画定する１つ以上の較正面を設けられ、前記パターンは、前記回転軸から離れて半径方向に延在する少なくとも３つの列と、前記回転軸を中心として円周方向に延在する少なくとも３つの行とを備え、各列について、それぞれの前記列内の前記較正位置は、前記基準平面に対して垂直な高さ方向の前記基準平面に対する高さが変動し、各行について、それぞれの前記行内の前記較正位置は、前記基準平面に対する前記高さ方向の高さが変動する、較正ツール。
  2. 前記パターンは、較正位置の放射状グリッドを形成する、請求項１に記載の較正ツール。
  3. 各列について、それぞれの前記列内の前記較正位置の少なくとも半分及び好ましくは全ての較正位置は、前記基準平面に対する前記高さ方向の異なる高さを有する、請求項１又は２に記載の較正ツール。
  4. 各列について、それぞれの前記列内の前記較正位置は、前記回転軸から離れる前記半径方向に前記基準平面に対する高さが順次低減される、請求項１～３のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  5. 高さの前記順次低減は、前記基準平面に対する一定の減分を有する、請求項４に記載の較正ツール。
  6. 高さの前記順次低減は、曲率に従う、請求項４に記載の較正ツール。
  7. 各行について、それぞれの前記行内の前記較正位置の少なくとも半分及び好ましくは全ての較正位置は、前記基準平面に対する前記高さ方向の異なる高さを有する、請求項１～６のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  8. 各行について、それぞれの前記行内の前記較正位置は、前記円周方向に前記基準平面に対する高さが順次増大される、請求項１～７のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  9. 高さの前記順次増大は、前記基準平面に対する一定の増分を有する、請求項８に記載の較正ツール。
  10. 前記パターン内の各較正位置は、同じ列及び同じ行中に前記基準平面に対する他の較正位置の高さとは異なる前記基準平面に対する前記高さ方向の高さを有する、請求項１～９のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  11. 各列について、前記１つ以上の較正面は、それぞれの前記列内の各較正位置について個々の較正面を備える、請求項１～１０のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  12. 各列について、前記ツール本体は、前記半径方向に前記較正面を離間させるために、それぞれの前記列内の前記較正面間に延在する凹部を設けられる、請求項１１に記載の較正ツール。
  13. それぞれの前記列内の各較正面は、それぞれの前記較正面から前記凹部のうちの隣接する１つへの各遷移部において較正エッジを画定し、前記較正位置のうちの少なくとも１つは、前記較正エッジのうちの１つに位置する、請求項１２に記載の較正ツール。
  14. 各列について、それぞれの前記列内の前記較正面は、共通平面において延在し、前記共通平面は、前記基準平面に対して斜角で延在する、請求項１１～１３のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  15. 各行について、前記１つ以上の較正面は、それぞれの前記行内の各較正位置について個々の較正面を備える、請求項１～１４のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  16. 各行について、それぞれの前記行内の前記較正面は、前記較正面のうちの１つから前記円周方向の前記較正面のうちの次の１つに前記高さ方向に段階付けられる、請求項１５に記載の較正ツール。
  17. 前記パターンは、少なくとも５つの列、好ましくは少なくとも８つの列を備える、請求項１～１６のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  18. 前記パターンは、少なくとも４つの行、好ましくは少なくとも５つの行を備える、請求項１～１７のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  19. 前記ツール本体は、前記回転軸を中心とする全周の一部のみにわたって延在する、請求項１～１８のうちのいずれか一項に記載の較正ツール。
  20. 前記ツール本体は、弓形として形成される、請求項１９に記載の較正ツール。
  21. 請求項１～２０のうちのいずれか一項に記載の較正ツールを使用してレーザ三角測量測定システムを較正するための方法であって、前記レーザ三角測量測定システムは、レーザと視野を有するカメラとを備え、前記方法は、
    ａ）前記カメラの前記視野内に少なくとも部分的に前記較正ツールを提供するステップと、
    ｂ）前記レーザ三角測量測定システムで前記較正ツール上にレーザラインを投影するステップと、
    ｃ）前記レーザラインが前記列のそれぞれの１つの全ての較正位置上に投影されるように前記回転軸を中心として前記較正ツールを回転させるステップと、
    ｄ）それぞれの前記列の全ての較正位置上に投影された前記レーザラインの画像を前記カメラで捕捉するステップと
    を備える、方法。
  22. 前記方法は、
    ｅ）前記列のうちの別の１つに対して前記ステップｃ）及びｄ）を繰り返すステップ
    を更に備える、請求項２１に記載の方法。
  23. ステップｅ）は、他の列の全てに対してステップｃ）及びｄ）を繰り返すステップを備える、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記基準平面に対する各列の前記較正位置の前記高さは、所定であり、前記方法は、それぞれの列の前記較正位置に対応する各捕捉された画像中の画素をそれぞれの前記列内の前記較正位置の前記所定の高さに相関させることによって前記レーザ三角測量測定システムを較正するステップを更に備える、請求項２１～２３のうちのいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記方法は、
    ステップａ）～ｅ）より前に又は後に前記レーザ三角測量測定システムに対して空のビードエイペックスドラムを提供するステップと、ここにおいて、前記ビードエイペックスドラムは、基準平面と、前記基準平面に対してビードエイペックスを支持するためのベースプロファイルとを有し、前記空のビードエイペックスドラムは、前記較正ツールの前記基準平面と同じ位置にその基準平面を設けられる、
    ｇ）前記レーザ三角測量測定システムで前記空のビードエイペックスドラム上にレーザラインを投影するステップと、
    ｈ）前記空のビードエイペックスドラム上に投影された前記レーザラインの画像を捕捉するステップと、
    ｉ）前記空のビードエイペックスドラムの前記基準平面に対する前記空のビードエイペックスドラムの前記ベースプロファイルを決定するステップと
    を更に備える、請求項２１～２４のうちのいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記方法は、
    ｊ）前記ビードエイペックスドラム上にビードエイペックスを提供するステップと、
    ｋ）前記レーザ三角測量測定システムを使用して前記ビードエイペックスを測定するステップと、
    ｌ）前記測定値から、ステップｉ）において決定された前記空のビードエイペックスドラムの前記ベースプロファイルを減算するステップと
    を更に備える、請求項２５に記載の方法。
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