JP3926055B2 - タイヤの内部検査方法及び装置 - Google Patents
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Description
【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および作用効果】
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線画像情報を得る搬送方向と直角に配設された高分解能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であって、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タイヤの内部検査装置とした。
【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。
【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。
【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2記載の発明は、請求項1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3記載の発明は、請求項1または請求項2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▲1▼および図7▲1▼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▲2▼と図7▲2▼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▲1▼)から正常な画像を除去すると、図6▲2▼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▲1▼)から正常な画像を除去すると、図7▲2▼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 (3)
- 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線画像情報を得る搬送方向と直角に配設された高分解能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であって、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。 - 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1記載のタイヤの内部検査装置。 - 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1または請求項2記載のタイヤの内部検査装置。
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