JP2023514562A - 物体の３６０°点検のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

一実施形態では、物体を点検するシステムが物体の第１の表面を点検する第１のカメラと、物体の第２の表面を点検する第２のカメラとを含む。物体は、第１及び第２のカメラによる同時点検の際に支持構造体上に載せられるのが良い。少なくとも１つのローラが物体を支持構造体上に載せたときに物体に選択的に係合するよう配置されており、少なくとも１つのローラは、支持構造体に対して周方向に回転するようになっている。少なくとも１つのローラの回転により第１及び第２のカメラに対する物体の対応の周方向回転が生じる。

Description

本実施例は、一般に、物体、例えばタイヤのビードエイペックス（apex）の少なくとも３６０°を点検するシステム及び方法に関する。

〔関連出願の参照〕
本願は、２０２０年２月６日に出願された米国特許仮出願第６２／９７０，９０４号（発明の名称：Systems and Methods for Three-Hundred Sixty Degree Inspection of an Object）の優先権主張出願であり、この米国特許仮出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。

異形材としてのゴムエイペックスをタイヤビードに張り付けるプロセスの際、完成状態のタイヤビードエイペックスの品質に影響を及ぼす幾つかの要因が存在する。タイヤ製造業者と自動車製造業者の両者は、好ましくはあらゆるタイヤビードエイペックスを手動で点検する必要性をなくした状態での高品質の製品の保証のための技術的努力を重ねている。

自動機械の最新の製造環境では、大抵のタイヤビードエイペックスは、エイペックス機械からタイヤ成型機械への移送全体を通じて人間によって取り扱われることはなく又は監視されることはない。かかる環境では、欠陥のあるビードエイペックスは、ビードエイペックスが最終のタイヤ成型機械に達するまで発見されることはない。それにより、製造時間のロスに加えてコスト高のスクラップが生じる。

システムの中には、タイヤビードエイペックスの一部分を点検するためにタイヤビードエイペックスの上方に配置されるカメラを利用するものがある。かかる場合、ビードエイペックスは、一般に、平らなコンベヤ上に位置決めされ、その間、カメラは、ビードエイペックスの上方に配置された状態でコンベヤの方へ下方に向いている。このようにすると、カメラは、物体の方へ下方に向いた状態でコンベヤ上方の単一の見晴らしの良い箇所からある特定のパラメータ、例えば継ぎ部（スプライス）を検出することができる。

かかるシステムには幾つかの欠点がある。一例として、点検は、機械のサイクル時間によって制約を受け、しかも前進運動中にコンベヤの中間部に位置決めされなければならない。点検はまた、カメラの観察窓による制約を受け、したがって、継ぎ部の領域しか点検できなかった。また、カメラの観察窓には継ぎ部領域が入っていない可能性があり、と言うのは、タイヤビードエイペックスは、コンベヤベルト上に正しく位置決めされていなかった場合があるからであり、それにより、継ぎ部の健全性について誤判定が与えられる場合がある。

上記のことを考慮して、物体、例えばタイヤビードエイペックスの改良された点検を行うシステム及び方法を提供することが望ましい。

一実施形態では、物体を点検するシステムが物体の第１の表面を点検する第１のカメラと、物体の第２の表面を点検する第２のカメラとを含む。物体は、第１及び第２のカメラによる同時点検の際に支持構造体上に載せられるのが良い。少なくとも１つのローラが物体を支持構造体上に載せたときに物体に選択的に係合するよう配置されており、少なくとも１つのローラは、支持構造体に対して周方向に回転するようになっている。少なくとも１つのローラの回転により第１及び第２のカメラに対する物体の対応の周方向回転が生じる。

一実施例では、少なくとも１つのローラは、物体を第１及び第２のカメラの存在場所に対して少なくとも３６０°回転させ、その結果、第１及び第２のカメラは各々、物体の異なる３６０°表面を点検するようになっている。

幾つかの実施例では、本システムは、引っ込み状態及び伸長状態を有する少なくとも１つのグリッパをさらに含み、少なくとも１つのグリッパは、少なくとも１つのローラによる回転中、物体の内面に係合するよう構成されている。一実施形態では、少なくとも３つのグリッパが少なくとも１つのローラによる回転中に互いに周方向に間隔を置いて位置する場所のところで物体の内面に係合するよう構成されている。

支持構造体は、テーブルから成り、第１及び第２のカメラは、物体をテーブルの互いに反対側で点検する。テーブルは、少なくとも１つの開口部を有するのが良く、第１及び第２のカメラは、物体を開口部の互いに反対側で点検する。一実施形態では、少なくとも１つのローラは、開口部内に位置決めされる。

幾つかの実施形態では、テーブルは、テーブルに沿って互いに対して間隔を置いて位置する第１の点検ステーションと第２の点検ステーションを有するのが良く、第１及び第２のカメラは、第１の物体を第１の点検ステーションで点検し、次に、第２の物体の点検のために第２の点検ステーションに動くようになっている。第１及び第２のカメラは、第１の点検ステーションと第２の点検ステーションの間で動いているときに案内レールに沿って動くのが良い。

幾つかの実施例では、ロボット装置が物体を第１及び第２のカメラによる点検のために支持構造体上の所定の場所のところに配置するようになっており、さらに、点検が完了した後に物体を支持構造体から取り出すようになっているのが良い。ロボット装置は、第１の物体が第１及び第２のカメラによって第１の点検ステーションのところで点検されている間、第２の物体を支持構造体上の第２の点検ステーションのところに配置するようになっているのが良く、ロボット装置は、第２の物体が第２の点検ステーションのところで点検されている間、次に第３の物体を第１の点検ステーションのところに配置するようになっている。幾つかの非限定的な実施例では、物体は、タイヤのビードエイペックスである。

本発明の他のシステム、他の方法、他の特徴及び他の利点は、以下の図及び詳細な説明を吟味すると当業者には明らかになろう。かかる全ての追加のシステム、方法、特徴及び利点は、本開示の範囲に含まれかつ特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

本発明は、以下の図面及び説明を参照すると良好に理解できる。図中のコンポーネントは、必ずしも縮尺通りには描かれておらず、その代わりに、本発明の原理を説明する際に強調が置かれている。さらに、図中、同一の参照符号は、異なる図全体を通じて対応の部分を示している。

物体を点検するシステムの一実施形態の斜め上から見た斜視図であり、第１及び第２のカメラが第１の点検ステーションのところに配置されている状態で記載されている図である。 図１のシステムの平面図である。 図１のシステムの端面図である。 図１のシステムの側面図である。 図１～図４のシステムの斜め上から見た斜視図であり、第１及び第２のカメラが実線で第１の点検システムのところに描かれ、破線で第２の点検ステーションのところに配置されている状態で記載されている図である。 図１～図５のシステムの斜め上から見た斜視図であり、物体の運動に適した追加のロボット機器が図示されている図である。

図１～図６を参照すると、物体８０、例えばタイヤビードエイペックスを点検する例示のシステム２０が示されている。システム２０は、主要構成要素として、支持構造体３０、物体８０の第１の表面を点検する第１のカメラ６０、及び物体８０の第２の表面を点検する第２のカメラ７０を含む。物体８０は、第１のカメラ６０及び第２のカメラ７０による同時点検の際に支持構造体３０上に載せられているのが良く、これについては以下により詳細に説明する。

一実施形態では、支持構造体３０は、複数の脚３２を備えたテーブル３１を有し、脚３２は、テーブル３１を床から所定の高さのところに持ち上げている。テーブル３１は、第１の表面３３及び第２の表面３４を有するのが良く、第１のカメラ６０は、テーブル３１の第１の表面３３に向くよう位置決めされ、第２のカメラ７０は、テーブル３１の第２の表面３４に向くよう位置決めされている。このようにすると、第１及び第２のカメラ６０，７０は、支持構造体３０の互いに反対側からの視点で物体８０を点検し、これについては、以下にさらに詳細に説明する。

支持構造体３０は、物体８０が第１及び第２のカメラ６０，７０による点検の際に載せておく少なくとも１つの点検ステーションを有する。図１～図６の実施形態では、第１の点検ステーション４０は、テーブル３１の第１の場所のところに設けられ、第２の点検ステーション１４０がテーブル３１の第２の場所のところに設けられており、第２のステーションは、図１及び図２で最も良く分かるように第１のステーションから間隔を置いて配置されている。理解されるように、２つの点検ステーション４０，１４０が図１～図６の実施形態において図示されているが、本実施形態の目的は、支持構造体３０が点検ステーションを１つしか備えなくても、あるいは、支持構造体３０が３つ以上の点検ステーションを有している場合でも、達成できる。

図１～図６の実施形態では、テーブル３１に沿って互いに対して間隔を置いて配置された第１及び第２の点検ステーション４０，１４０が設けられている場合、第１及び第２のカメラ６０，７０は、第１の点検ステーション４０のところで第１の物体８０を点検するよう構成され、次に、第２の物体１８０の点検のために第２の点検ステーション１４０まで動くようになっている。以下にさらに説明するように、第１の点検ステーション４０から第２の点検ステーション１４０への第１及び第２のカメラ６０，７０の長手方向に向いた摺動運動を可能にするよう案内レール９０が設けられるのが良い。

一実施形態では、第１及び第２の点検ステーション４０，１４０は、同一の参照番号を含む全体として同一のコンポーネントから成るのが良い（つまり、後者のコンポーネントは、前者のコンポーネントに１００を追加した状態で示されている）。例えば、第１の点検ステーション４０の作動システム４２は、第２の点検ステーション１４０の作動システム１４２と同一であるのが良く、第１の点検ステーション４０の３つのグリッパ４７ａ～４７ｃが第２の点検ステーション１４０の３つのグリッパ１４７ａ～１４７ｃと同一であるのが良く、その他同様である。同様に、第１の物体８０及び第２の物体１８０は、同一の参照番号で示された全体として同一のコンポーネントから成っているのが良い（つまり、後者のコンポーネントは、前者のコンポーネントに１００を追加した状態で示されている）。煩雑になるのを避けるために、第１の点検ステーション４０及び第１の物体８０の特徴についての説明を提供するが、第２の点検ステーション１４０及び第２の物体１８０についての対応の特徴の説明についてはこれを省く。

図１及び図２で最も良く分かるように、第１のステーション４０は、第１の方向、例えば、時計回りの方向の第１の物体８０の回転を容易にする作動システム４２を備えている。一実施形態では、作動システム４２は、３つの歯車４２ａ～４２ｃを含み、歯車４２ｂは、図１及び図２に示されているように、全体として歯車４２ａ，４２ｃ相互間に設けられている。歯車４２ａ～４２ｃのうちの少なくとも１つは、駆動装置、例えばモータに結合されるのが良い。一実施形態では、モータは、テーブル３１の下に設けられ、ただし、理解されるように、モータは、他の場所に位置決めされても良い。一実施形態では、モータは、第１の歯車４２ａを駆動するのが良く、それにより、第２及び第３の歯車４２ｂ，４２ｃの回転を生じさせることができる。変形例として、モータは、第２の歯車４２ｂを駆動しても良く、それにより、第１及び第３の歯車４２ａ，４２ｃの回転を生じさせることができる。いずれの場合においても、第１及び第３の歯車４２ａ，４２ｃは、第１の方向、例えば、時計回りの方向に回転し、第２の歯車４２ｂは、逆の第２の方向に回転することになる。

この実施例では、第１及び第３の歯車４２ａ，４２ｃとそれぞれ関連した第１及び第２のローラ４３，４４は、図１及び図２に示されているように、第１の物体８０に選択的に係合するよう設けられている。第１及び第２のローラ４３，４４は各々、上述したように、これらの関連の歯車４２ａ，４２ｃを回転させたときに同一の周方向に駆動されるのが良い。第１及び第２のローラ４３，４４が第１の物体８０に係合すると、第１の物体８０は、同一の方向、例えば、時計回りの方向に回転することになる。しかしながら、理解されるように、作動システム４２の歯車４２ａ～４２ｃは、第１及び第２のローラ４３，４４の反時計回りの回転、次に、第１の物体８０の反時計回りの回転を生じさせるようになっているのが良い。さらに、３つ以上又は１つのローラが第１の物体８０と係合関係をなしても良いことはさらに理解されよう。

図１～図６の実施形態では、支持構造体３０は、少なくとも１つの開口部３５を有し、それにより、第１及び第２のカメラ６０，７０は、支持構造体３０の互いの反対側からの視点で物体８０を点検することができる。一実施例では、開口部３５は、テーブル３１に設けられた切欠きであり、この切欠きは、テーブル３１の第１の表面３３と第２の表面３４との間で全体にわたって延びている。開口部３５は、図１及び図２に示されているように、支持構造体３０の第１の側部３８ａの方に反対側の第２の側部３８ｂよりも近く設けられるのが良い。幾つかの実施形態では、開口部３５は、第１の側部３８ａ中に切り込まれて形成されても良く、他の実施形態では、開口部３５は、第１の側部３８ａから距離を置いて設けられても良い。

一実施形態では、作動システム４２は、支持構造体３０の開口部３５の一部分内で延びている。例えば、図１及び図２で最も良く分かるように、歯車４２ａ～４２ｃ及び第１及び第２のローラ４３，４４は、全体として開口部３５内で整列する。第１及び第２のローラ４３，４４は、開口部３５を貫通し、そして図１及び図２に示されているように、支持構造体３０の第１の表面３３の近くに位置する場所で第１の物体８０に係合する。

第１の物体８０がタイヤビードエイペックスである実施例では、第１の物体８０は、第１のカメラ６０の方へ向いた第１の表面８２及び第２のカメラ７０の方へ向いた第２の表面８３（図３に最も良く示されている）を備えた全体として円筒形の形をしているのが良い。第１の物体８０がタイヤビードエイペックスである場合、この物体は、図１及び図２に示されているように、周方向内側領域８５及び周方向外側領域８６をさらに有する。使用の際、第１及び第２のローラ４３，４４は、第１の物体８０の周方向内側領域８５に係合する。以下にさらに詳細に説明するように、第１及び第２のローラ４３，４４が支持構造体３０に対して周方向に回転すると、これにより、第１及び第２のカメラ６０，７０に対する第１の物体８０の対応の周方向回転が生じる。第１及び第２のローラ４３，４４は、第１の物体を第１及び第２のカメラ６０，７０の配置場所に対して少なくとも３６０°以上回転させることができ、その結果、第１のカメラ６０は、第１の物体８０の第１の表面８２の３６０°長さ全体を点検し、第２のカメラ７０は、第１の物体８０の第２の表面８３の３６０°長さ全体を点検するようになっている。

第１の点検ステーション４０は、作動システム４２の回転中に、第１の物体８０の内側領域８５に係合するよう構成された少なくとも１つのグリッパ４７をさらに有するのが良い。図１～図６の実施例では、３つのグリッパ４７ａ～４７ｃが図１及び図２で最も良く分かるように、作動システム４２の第１及び第２のローラ４３，４４に対して周方向離隔場所のところに設けられている。

第１の点検ステーション４０のところのグリッパ４７ａ～４７ｃは各々、図５の破線で最も良く示されているように半径方向引っ込み状態を呈し、さらに各々、図５の実線によって最も良く示され、しかも図１及び図２に示されているように、半径方向伸長状態を呈する。半径方向引っ込み状態では、グリッパ４７ａ～４７ｃの各々は、第１の物体８０を、その内側領域８５が好ましくはグリッパ４７ａ～４７ｃに係合することなくグリッパ４７ａ～４７ｃと第１及び第２のローラ４３，４４との両方を包囲した状態で、位置決めすることができるよう内方位置に設けられている。その結果、グリッパ４７ａ～４７ｃを作動させてこれらグリッパが、半径方向引っ込み状態から半径方向伸長状態に移ることができ、半径方向伸長状態では、グリッパ４７ａ～４７ｃは、図５の実線によって示され、しかも図１及び図２に示されているように、第１の物体８０の内側領域８５に摩擦係合する。この時点において、作動システム４２により第１及び第２のローラ４３，４４を介して第１の物体８０の回転運動が生じると、グリッパ４７ａ～４７ｃは、第１の物体８０を第１の点検ステーション４０周りのその周方向経路内で案内するのを助ける外側境界部としての役目を果たす。

半径方向引っ込み状態から半径方向伸長状態へのグリッパ４７ａ～４７ｃの運動は、支持構造体３０に設けられたスロット４８ａ～４８ｃによって案内されるのが良い。この実施形態では、グリッパ４７ａ～４７ｃの各々は、図１及び図２に示されているように、それぞれ対応のスロット４８ａ～４８ｃ内に位置決めされる。スロット４８ａ～４８ｃは、図１及び図２に示されているように、共通の半径方向内方位置から互いに異なる外への方向において支持構造体３０の周縁部に向かって延びるのが良い。このように、各スロット４８ａ～４８ｃは、それぞれ対応のグリッパ４７ａ～４７ｃを半径方向引っ込み状態から半径方向伸長状態に案内する。

一実施例では、グリッパ４７ａ～４７ｃは、ビードリングをゴーハム（Gorham）の米国特許出願公開第２０１４／０２６５４００号（以下、「第´４００号特許公開」という）によって開示されているように掴むセンタ拡張チャックとほぼ同様に動作し、この第´４００号特許公開を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。図１及び図２に示されているように、しかも第´４００号特許公開明細書の記載とほぼ同様な仕方で、複数のチャックアームが環状物体、例えばビードリングの内面を掴むよう半径方向外方に動くようになっており、それにより、第１の物体８０を作動システム４２に対して結合してテーブル３１に対する第１の物体８０の位置を安定化する。

理解されるように、３つのグリッパ４７ａ～４７ｃが本実施形態において図示されているが、これよりも多い又はこれよりも少ないグリッパを用いることができ、ただし、第１の物体８０が作動システム４２によって回転している間、少なくとも１つのグリッパが第１及び第２のカメラ６０，７０に対する第１の物体８０の周方向運動の際に適当な案内経路を提供することを条件とする。さらに、グリッパの互いに対する正確な周方向離隔距離は、各目的を達成するよう様々であって良い。

上述したように、第１のカメラ６０は、第１の物体８０の第１の表面８２の３６０°長さを点検するために支持構造体３０の第１の表面３３の側に位置決めされ、第２のカメラ７０は、第１の物体８０の第２の表面８３の３６０°長さ全体を点検するために支持構造体の第２の表面３４の側に位置決めされている。一実施形態では、細長い支持ビーム９２が第１のカメラ６０と第２のカメラ７０との間に設けられるのが良い。第１のカメラ６０は、ブラケット９３によって細長い支持ビーム９２の第１の領域９２ａに固定されるのが良く、第２のカメラ７０は、図３で最も良く分かるように、ブラケット９４によって細長い支持ビーム９２の反対側の第２の領域９２ｂに固定されるのが良い。このように、第１のカメラ６０と第２のカメラ７０は、第１の物体８０の互いに反対側の表面を観察するのに適した互いに対する固定離隔関係をなして差し向けられるのが良い。

一観点によれば、システム２０は、多数の物体を支持構造体３０の互いに異なる点検ステーションにおいて効率的に点検するよう稼働可能である。上述したように、第１の点検ステーション４０は、テーブル３１の第１の場所のところに設けられるのが良く、第２の点検ステーション１４０は、テーブル３１の第２の間隔を置いた場所に設けられるのが良く、このことは、図１及び図２で最も良く分かる。この実施形態では、第１の物体８０が第１及び第２のカメラ６０，７０によって第１の点検ステーション４０のところで点検されている間に、第２の物体１８０が第２の点検ステーション１４０のところに位置決めされるのが良く、これについては以下においてさらに詳細に説明する。

第１及び第２の点検ステーション４０，１４０が設けられると、カメラ６０，７０は、図５に示されているように、第１の点検ステーション４０に隣接したところの第１の位置４９から第２の点検ステーション１４０に隣接した第２の位置１４９まで案内される（注目することとして、カメラの第１の位置４９は、図５では実線で示され、カメラの第２の位置１４９は、破線で示されている）。一実施例では、第１及び第２のカメラ６０，７０が固定されている細長い支持ビーム９２は、図３に示されているように、１つ以上の軸受９５によって、支持構造体３０と関連した対応の案内レール９０に沿って動かされるのが良い。案内レール９０は、第１の点検ステーション４０に隣接して位置決めされた第１の領域を有し、さらに、第２の点検ステーション１４０に隣接して位置決めされた第２の領域を有する。したがって、細長い支持ビーム９２は、カメラ６０，７０を第１の点検ステーション４０に隣接した第１の位置４９から第２の点検ステーション１４０に隣接した第２の位置１４９まで移送するために軌道９０に沿って案内されるのが良い。軌道９０に沿う細長い支持ビーム９２の運動は、モータによって達成されるのが良く、モータは、以下に説明するように、手順の互いに異なる段階でカメラ６０，７０の互いに異なる軸方向位置を合わせる。

例示の使用方法では、第１の物体８０を上流側の場所のところで部分的に又は全体的に製造した後、第１の物体８０を例えば近くのコンベヤシステムにより支持構造体３０に向かって案内するのが良い。ロボット装置９８は、第１の物体８０を図６に示されているように、図１及び図２の各々に示されると共に図５の実線で示されているように第１の点検ステーション４０の配置場所に対応した支持構造体３０上の所定の場所に配置するようになっているのが良く、この所定の場所には、図６において第１の物体８０がすでに載置されている。第１の点検ステーション４０の第１の表面３１上への第１の物体８０の配置後、ロボット装置９８は、第１の点検ステーション４０から邪魔にならないところに動くのが良く、例えば、ロボット装置９８は、第２の物体１８０を受け入れるための場所に向かって移動するのが良い。

注目すべきこととして、第１の物体８０をグリッパ４７ａ～４７ｃの各々が半径方向引っ込み位置にあるときに第１の点検ステーション４０のところに配置するのが良く、その結果、第１の物体８０は、その内側領域８５がグリッパ４７ａ～４７ｃと第１及び第２のローラ４３，４４の両方を包囲した状態で位置決めされるようになっている。次に、グリッパ４７ａ～４７ｃを作動させてこれらグリッパが半径方向引っ込み状態から半径方向伸長状態に動くのが良く、この半径方向伸長状態では、グリッパ４７ａ～４７ｃは、図５の実線で示されるとともにさらに図１及び図２に示されているように、第１の物体８０の内側領域８５に摩擦係合する。

この時点で、ロボット装置９８は第１の点検システム４０の邪魔になってはおらず、第１及び第２のカメラ６０，７０を、第１のカメラ６０が第１の物体８０の第１の表面８２の画像化を可能にし、第２のカメラ７０が第１の物体８０の第２の表面８３の同時画像化を可能にするような仕方で第１の点検ステーション４０に隣接した位置に動かす。第１及び第２のカメラ６０，７０を、第１及び第２のカメラ６０，７０が固定されている細長い支持ビーム９２が１つ以上の軸受９５によって第１の点検ステーション４０に隣接して配置された案内レール９０の第１の領域に向かって案内レール９０に沿って動かされると、この位置に動かすのが良い。注目すべきこととして、第２のカメラ７０は、支持構造体３０の開口部３５と整列しているので、これにより、第２のカメラ７０による第２の表面８３の観察が容易になる。

次のステップは、作動システム４２を作動させて第１及び第２のローラ４３，４４による第１の物体８０の回転運動を生じさせるのが良い。このプロセスの間、グリッパ４７ａ～４７ｃは、第１の物体８０を第１の点検ステーション４０周りのその周方向経路内で案内するのを助ける外側境界部としての役目を果たす。

現時点において好ましい実施形態は、第１及び第２のローラ４３，４４は、第１の物体８０を第１及び第２のカメラ６０，７０の配置場所に対して少なくとも３６０°にわたって回転させることができ、その結果、第１のカメラ６０は、第１の物体８０の第１の表面８２の３６０°長さ全体を点検し、第２のカメラ７０は、第１の物体８０の第２の表面８３の３６０°長さ全体を点検するようになっている。

第１及び第２のカメラ６０，７０は、この点検プロセス中、第１の物体８０に関するデータのアレイを捕捉することができる。一例としてかつ非限定的な例として挙げると、第１の物体８０は、タイヤビードエイペックスであり、第１及び第２のカメラ６０，７０は、むき出しのビード、ビード健全性の貧弱さ、弛んだビードワイヤ、異物、折り込み部、エイペックスのカール、エイペックスの高さ、継ぎ部オーバーラップ、継ぎ部角度、開いた継ぎ部、継ぎ部の膨らみ、過度の縫い合わせ部（heavy stitch）、及び開き縫い合わせ部に関するデータを捕捉することができる。このデータをカメラと連絡状態にあるソフトウェアによって分析することができ、ソフトウェアは、次に、第１の物体８０を合格とするか不合格とするかについて決定を下す。一実施例では、ライン走査型カメラがタイヤビードエイペックスの表面をマッピングすることができ、次に、これら画像をかかる欠陥についての二次元フォーマットと三次元フォーマットの両方で分析する。

第１及び第２のカメラ６０，７０が第１の物体を画像化している間、ロボット装置９８は、全体として図６に記載されているように、第２の物体１８０をピックアップしてこれを第２の点検ステーション１４０のところに配置するのが良い。第２の点検ステーション１４０のグリッパ１４７ａ～１４７ｃを作動させてこれらグリッパが半径方向引っ込み状態から半径方向伸長状態に動くことができ、半径方向伸長状態では、グリッパ１４７ａ～１４７ｃは、第２の物体１８０を第１及び第２のカメラ６０，７０による観察が可能になるよう第２の物体１８０の内側領域１８５に摩擦係合する。

第２の物体１８０の配置中、第１の物体８０の点検プロセスを部分的に又は全体的に完了させるべきである。ソフトウェアは、第１の物品８０を合格とするか不合格とするかについて決定を下し、次に、ロボット装置９８は、第１の物体８０をソフトウェア分析結果によって定められた処置に従って、不合格品又は合格品として下流側の場所に移すのが良い。

次のステップでは、第１及び第２のカメラ６０，７０を、第１のカメラ６０が第２の物体１８０の第１の表面１８２の画像化を可能にし、第２のカメラ７０が第２の物体１８０の第２の表面１８３の同時画像化を可能にするような仕方で、第２の点検ステーション１４０に隣接した位置に動かす。第１及び第２のカメラ６０，７０を、細長い支持ビーム９２が第２の点検ステーション１４０に隣接して配置された案内レール９０の第２の領域に向かって案内レール９０に沿って動かされると、この位置に動かすのが良い。

この場合、第２の物体１８０の回転、画像化及び分析に関するステップは、第１の物体８０と関連して上述したステップと全体として同一である。注目すべきこととして、第２の物体１８０の画像化中、第３の物体を第１の点検ステーション４０のところに配置することができる。第１の点検ステーション４０と第２のステーション１４０とに交互に行ったり来たりするこのシーケンスをどれほど多くの物体が画像化する場合についても繰り返すことができる。

有利には、本実施形態のシステム２０を用いると、第１の表面からの物体の３６０°全体にわたる観察及びそれと同時に第１の表面と真向かいに位置する第２の表面からの物体の３６０°全体にわたる観察が可能である。このように、物体の点検は、一般に継ぎ部の領域しか点検することができない単一カメラの観察窓による制約を受けない。かかる過去の設計例では、カメラの観察窓には継ぎ部領域が入らない可能性があり、と言うのは、タイヤビードエイペックスは、コンベヤベルト上に正しく位置決めされていないからであり、それにより継ぎ部の健全性に関して誤判定が与えられる場合がある。本実施形態は、物体の両側部の全周を含む広い観察窓を提供することによって先行技術の設計の欠点を解決している。

別の利点として、物体８０，１８０の点検は、任意の機械のサイクル時間による制約も受けない。点検は、別個のスタンドアロン型システム２０で実施できる。これは、コンベヤの中間部に位置決めされて前進運動中に物体を画像化していた先行技術の画像化機器とは対照的であると言える。

さらに別の利点として、第１及び第２の点検ステーション４０，１４０が設けられた場合、別々の位置が物体を載せたり降ろしたりする作用及び点検する作用に交互に対応することができるよう点検を並行に実施することができる。このハーモナイズされたオーバーラップは、多数の物体を短い期間で点検することができるほどの効率を提供する。

変形実施形態では、物体をタイヤビードエイペックスとして説明したが、本実施形態の精神から逸脱することなく、種々の物体をシステム２０によって点検できるということが理解されよう。さらに、支持構造体３０が水平テーブルの形態で図示されているが、支持構造体３０は、変形例として、水平テーブル以外の形状を取ることができ、ただし、この支持構造体が上述したように物体を保持して回転させることができることを条件とすることが理解されよう。さらにまた、点検を物体が水平面か垂直面かのいずれかに配置した状態で実施できることが理解されよう。さらに、システム２０を既存の製造システム内に、例えばタイヤビードエイペックス製造システム内に組み込むことができ、あるいは、システムの外部に位置する任意の場所でオフライン点検を可能にするよう設けることができる。

本発明の種々の実施形態を説明したが、本発明は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び均等範囲を除き、制限されるべきではない。さらに、本明細書において説明した利点は、必ずしも本発明の唯一の利点ではなく、本発明のあらゆる実施形態が説明した利点の全てを達成することは、必ずしも見込まれていない。

Claims (20)

1. 物体を点検するシステムであって、前記システムは、
   前記物体の第１の表面を点検する第１のカメラと、
   前記物体の第２の表面を点検する第２のカメラと、
   前記第１及び前記第２のカメラによる同時点検中に前記物体を載せておく支持構造体と、
   前記物体を前記支持構造体上に載せたときに前記物体に選択的に係合するよう配置された少なくとも１つのローラと、を含み、前記少なくとも１つのローラは、前記支持構造体に対して周方向に回転するようになっており、
   前記少なくとも１つのローラの回転により前記第１及び前記第２のカメラに対する前記物体の対応の周方向回転が生じる、システム。
2. 前記少なくとも１つのローラは、前記第１及び第２のカメラの前記物体の存在場所に対して少なくとも３６０°回転させ、その結果、前記第１及び前記第２のカメラは各々、前記物体の異なる３６０°表面を点検するようになっている、請求項１記載のシステム。
3. 引っ込み状態及び伸長状態を有する少なくとも１つのグリッパをさらに含み、前記少なくとも１つのグリッパは、前記少なくとも１つのローラによる回転中、前記物体の内面に係合するよう構成されている、請求項１記載のシステム。
4. 少なくとも３つのグリッパが前記少なくとも１つのローラによる回転中に互いに周方向に間隔を置いて位置する場所のところで前記物体の前記内面に係合するよう構成されている、請求項３記載のシステム。
5. 前記支持構造体は、テーブルから成り、前記第１及び前記第２のカメラは、前記物体を前記テーブルの互いに反対側で点検する、請求項１記載のシステム。
6. 前記テーブルは、少なくとも１つの開口部を有し、前記第１及び前記第２のカメラは、前記物体を前記開口部の互いに反対側で点検する、請求項５記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つのローラは、前記開口部内に位置決めされている、請求項６記載のシステム。
8. 前記テーブルは、前記テーブルに沿って互いに対して間隔を置いて位置する第１の点検ステーションと第２の点検ステーションを有し、前記第１及び前記第２のカメラは、第１の物体を前記第１の点検ステーションで点検し、次に、第２の物体の点検のために前記第２の点検ステーションに動くようになっている、請求項５記載のシステム。
9. 案内レールをさらに有し、前記第１及び前記第２のカメラは、前記第１の点検ステーションと前記第２の点検ステーションの間で動いているときに前記案内レールに沿って動く、請求項８記載のシステム。
10. 前記物体を前記第１及び前記第２のカメラによる点検のために前記支持構造体上の所定の場所のところに配置するようになっており、さらに、点検が完了した後に前記物体を前記支持構造体から取り出すようになっているロボット装置をさらに含む、請求項１記載のシステム。
11. 前記ロボット装置は、第１の物体が前記第１及び前記第２のカメラによって第１の点検ステーションのところで点検されている間、第２の物体を前記支持構造体上の第２の点検ステーションのところに配置するようになっており、前記ロボット装置は、前記第２の物体が前記第２の点検ステーションのところで点検されている間、次に第３の物体を前記第１の点検ステーションのところに配置するようになっている、請求項１０記載のシステム。
12. 前記物体は、タイヤのビードエイペックスである、請求項１記載のシステム。
13. 物体を点検するシステムであって、前記システムは、
    前記物体の第１の表面を点検する第１のカメラと、
    前記第１のカメラによる点検中に前記物体を載せておく支持構造体と、
    前記物体を前記支持構造体上に載せたときに前記物体に選択的に係合するよう配置された少なくとも１つのローラと、を含み、前記少なくとも１つのローラは、前記支持構造体に対して周方向に回転するようになっており、
    前記少なくとも１つのローラの回転により前記第１のカメラに対する前記物体の対応の周方向回転が生じ、
    前記少なくとも１つのローラは、前記物体を前記第１のカメラの存在場所に対して少なくとも３６０°回転させ、その結果、前記第１のカメラは、前記物体の３６０°表面を点検するようになっている、システム。
14. 第２のカメラをさらに含み、前記第１及び前記第２のカメラは各々、前記物体の異なる３６０°表面を同時に点検する、請求項１３記載のシステム。
15. 前記支持構造体は、テーブルから成り、前記第１及び前記第２のカメラは、前記物体を前記テーブルの互いに反対側で点検する、請求項１４記載のシステム。
16. 前記テーブルは、前記テーブルに沿って互いに対して間隔を置いて位置する第１の点検ステーションと第２の点検ステーションを有し、前記第１及び前記第２のカメラは、第１の物体を前記第１の点検ステーションで点検し、次に第２の物体の点検のために前記第２の点検ステーションに動くようになっている、請求項１５記載のシステム。
17. 前記物体を前記第１及び前記第２のカメラによる点検のために前記支持構造体上の所定の場所のところに配置するようになっており、さらに、点検が完了した後に前記物体を前記支持構造体から取り出すようになっているロボット装置をさらに含む、請求項１４記載のシステム。
18. 前記ロボット装置は、第１の物体が前記第１及び前記第２のカメラによって第１の点検ステーションのところで点検されている間、第２の物体を前記支持構造体上の第２の点検ステーションのところに配置するようになっており、前記ロボット装置は、前記第２の物体が前記第２の点検ステーションのところで点検されている間、次に第３の物体を前記第１の点検ステーションのところに配置するようになっている、請求項１７記載のシステム。
19. 物体を点検する方法であって、前記方法は、
    物体を第１及び第２のカメラによる同時点検のために第１の点検ステーションのところに設けられた支持構造体上に載せるステップと、
    前記物体を前記支持構造体並びに前記第１及び前記第２のカメラに対して周方向に回転させるステップと、
    前記第１のカメラを用いて前記物体の周方向回転中に前記物体の第１の表面を点検するステップと、
    前記第２のカメラを用いて前記物体の周方向回転中に前記物体の第２の表面を点検するステップを含む、方法。
20. 前記第１の物体が前記第１のカメラ及び前記第２のカメラによって前記第１の点検ステーションのところで点検されている間、第２の物体を第２の点検ステーションのところで前記支持構造体上に載せるステップと、
    前記第１の物体の前記点検の完了後、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラを前記第２の点検ステーションまで動かして前記第２の物体を点検するステップと、をさらに含む、請求項１９記載の方法。

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