JP5224963B2 - タイヤ検査方法及びタイヤ検査装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ベルトやスパイラル補強部材などの貼り付け不良を、タイヤの加硫・成形後において検査する方法に関する。
タイヤの成型工程においては、タイヤ構成部品であるカーカスプライやベルトプライなどの帯状部材は、所定幅に切断された短冊状のシート部材を、成型ドラムの周面に沿って複数枚貼り合わせ作製されるのが一般的である。このとき、隣接する短冊状部材が所定量互いに重複するように上記隣接する短冊状部材同士を接合する。
ところで、上記短冊状部材が所定の接合幅で貼り合わされているかどうかの判定は、従来、熟練した作業員が目視にて行っていた。
一方、作業者による判定のバラつきをなくすため、上記判定を自動化する方法が提案されている。具体的には、成型ドラム上に短冊状部材を貼り合わせた状態で、成型ドラムを回転させながら、上記接合部を撮影してその画像データを用いて短冊状部材間のラップ寸法もしくは隙間を演算し、上記ラップ寸法が所定幅よりも大きい場合や隙間が生じている場合には貼り合わせ不良と判定する方法（例えば、特許文献１参照）や、成型ドラムに近接して変位センサを配置し、上記変位センサの出力波形から凸領域の幅である接合部の幅寸法を検出し、上記幅寸法が予め設定された許容範囲を超えたときに貼り合わせ不良と判定する方法（例えば、特許文献２参照）などがある。
特開平９−５２４６号公報
特開２００４−３５４２５８号公報
ところで、上記短冊状部材が所定の接合幅で貼り合わされているかどうかの判定は、従来、熟練した作業員が目視にて行っていた。
一方、作業者による判定のバラつきをなくすため、上記判定を自動化する方法が提案されている。具体的には、成型ドラム上に短冊状部材を貼り合わせた状態で、成型ドラムを回転させながら、上記接合部を撮影してその画像データを用いて短冊状部材間のラップ寸法もしくは隙間を演算し、上記ラップ寸法が所定幅よりも大きい場合や隙間が生じている場合には貼り合わせ不良と判定する方法（例えば、特許文献１参照）や、成型ドラムに近接して変位センサを配置し、上記変位センサの出力波形から凸領域の幅である接合部の幅寸法を検出し、上記幅寸法が予め設定された許容範囲を超えたときに貼り合わせ不良と判定する方法（例えば、特許文献２参照）などがある。
ところで、一般のタイヤでは、タイヤ径方向内側にタイヤの骨格を成すカーカスプライが配置され、このカーカスプライのタイヤ径方向外側にコードの延長方向がタイヤ赤道方向に対して２０°〜７０°の角度で交錯する第１のベルトプライが配置され、この第１のベルトプライのタイヤ径方向外側に、コードの延長方向が上記第１のベルトプライのコードの延長方向とは互いに交錯する第２のベルトプライが配置される。したがって、従来の検査方法では、カーカスプライ、第１及び第２のベルトプライを成型ドラム上に貼り付けるごとに、その貼り付け状態を検査する必要があった。
また、成型ドラム上で成型された生タイヤは、加硫工程において加硫・成形されるが、このとき、上記生タイヤは内側から加圧されながら外表面が加熱された加硫金型の内壁に圧着されるため、上記プライの貼り付け状態が変化してしまう恐れがあった。
また、成型ドラム上で成型された生タイヤは、加硫工程において加硫・成形されるが、このとき、上記生タイヤは内側から加圧されながら外表面が加熱された加硫金型の内壁に圧着されるため、上記プライの貼り付け状態が変化してしまう恐れがあった。
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、カーカスプライなどのプライの貼り付け状態の検査を効率良く、かつ、正確に行うことのできるタイヤ検査方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、加硫成形後のタイヤのタイヤ内面側の画像を撮影し、この撮影された画像から、当該タイヤに用いられているカーカスプライやベルトプライなどのプライを構成する短冊状部材もしくはゴムスプリットの延長方向に平行な凸領域もしくは凹領域の幅を検出するようにすれば、上記短冊部材もしくはゴムスプリットの接合部の幅寸法が許容範囲にあるかどうかを効率良くかつ正確に判定することができることを見出し、本発明に到ったものである。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、加硫・成形されたタイヤの内部に配置された、所定幅に切断され複数枚の短冊状部材をタイヤ周方向に沿って貼り合わせたプライもしくは所定幅のゴムスプリットをタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻付けて貼り合わせた補強部材の貼り合わせ状態を検査する方法であって、上記タイヤの内面側に撮影手段を設置して上記タイヤの内面を撮影し、この撮影されたタイヤ内面画像から、上記短冊状部材の貼り合わせ部もしくは上記ゴムスプリットの貼り合わせ部の延長方向と平行な方向に延長する凹凸領域を検出し、上記検出された凹凸領域の幅に基づいて、当該タイヤの貼り合わせ不良を検査することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ検査方法において、上記タイヤ内面画像に、上記貼り合わせ部の延長方向と平行な方向に沿って、ガボールフィルタリングを施して、上記貼り合わせ部の周期よりも短い幅の輪郭線を抽出して、上記凹凸領域を検出することを特徴とする。
上記ガボールフィルタリングは、撮影された画像の輝度データを、下記の式で示す二次元正弦型ガボール関数Ｇ(x,y)で畳み込むことにより、上記撮影された画像から特定方向に延長する特定幅の輪郭線（エッジ）を抽出するもので、sinの項に入っている画像のｘ方向の周波数ｆxとｙ方向の周波数ｆyとの比により抽出する輪郭線の方向が決定され、上記周波数ｆxまたはｆyの大きさにより抽出する輪郭線の幅が決定される。また、σx，σyは、ガボール関数Ｇ(x,y)の大きさを決定する。
なお、上記ガボール関数Ｇ(x,y)の中心座標は（０，０）で、位相角φがπ/２のとき、Ｇ(x,y)は余弦型となる。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、加硫・成形されたタイヤの内部に配置された、所定幅に切断され複数枚の短冊状部材をタイヤ周方向に沿って貼り合わせたプライもしくは所定幅のゴムスプリットをタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻付けて貼り合わせた補強部材の貼り合わせ状態を検査する方法であって、上記タイヤの内面側に撮影手段を設置して上記タイヤの内面を撮影し、この撮影されたタイヤ内面画像から、上記短冊状部材の貼り合わせ部もしくは上記ゴムスプリットの貼り合わせ部の延長方向と平行な方向に延長する凹凸領域を検出し、上記検出された凹凸領域の幅に基づいて、当該タイヤの貼り合わせ不良を検査することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ検査方法において、上記タイヤ内面画像に、上記貼り合わせ部の延長方向と平行な方向に沿って、ガボールフィルタリングを施して、上記貼り合わせ部の周期よりも短い幅の輪郭線を抽出して、上記凹凸領域を検出することを特徴とする。
上記ガボールフィルタリングは、撮影された画像の輝度データを、下記の式で示す二次元正弦型ガボール関数Ｇ(x,y)で畳み込むことにより、上記撮影された画像から特定方向に延長する特定幅の輪郭線（エッジ）を抽出するもので、sinの項に入っている画像のｘ方向の周波数ｆxとｙ方向の周波数ｆyとの比により抽出する輪郭線の方向が決定され、上記周波数ｆxまたはｆyの大きさにより抽出する輪郭線の幅が決定される。また、σx，σyは、ガボール関数Ｇ(x,y)の大きさを決定する。
また、請求項３に記載の発明は、加硫・成形されたタイヤの内部に配置された、所定幅に切断され複数枚の短冊状部材をタイヤ周方向に沿って貼り合わせたプライもしくは所定幅のゴムスプリットをタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻付けて貼り合わせた補強部材の貼り合わせ状態を検査するタイヤ検査装置であって、上記タイヤの内面を撮影する撮影手段と、上記撮影手段で撮影されたタイヤ内面画像にガボールフィルタリングを施して、当該タイヤの内面の凹凸領域を検出する凹凸領域検出手段と、上記凹凸領域検出手段の検出結果に基づいて上記プライもしくは上記補強部材の貼り合わせ状態の良否を判定する判定手段とを備え、上記凹凸領域検出手段は、上記貼り合わせ部の延長方向と平行な方向に沿って、ガボールフィルタリングを施して、上記貼り合わせ部の周期よりも短く、かつ、予め設定された上記貼り合わせ部の貼り合わせ幅よりも広い幅の輪郭線を抽出し、上記判定手段は上記凹凸領域検出手段が凹凸領域を検出した場合に上記タイヤが貼り合わせ不良であると判定することを特徴とする。
上記構成のタイヤ検査装置を用いることにより、短冊部材もしくはゴムスプリットの接合部の状態が正常であるかどうかを正確に判定することができるので、検査効率を向上させることができる。
上記構成のタイヤ検査装置を用いることにより、短冊部材もしくはゴムスプリットの接合部の状態が正常であるかどうかを正確に判定することができるので、検査効率を向上させることができる。
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検査装置１０の構成を示す図で、同図において、１１は撮影手段であるＣＣＤカメラ、１２は照明装置、１３はタイヤ回転装置、１４は画像処理手段、１５はガボールフィルタ作成手段、１６はフィルタリング手段、１７は判定手段である。
被検体であるタイヤ２０は、ビード部２１に配置された１対のビードコア２１Ｃにトロイド状をなして跨るカーカスプライ２２と、このカーカスプライ２２のタイヤ径方向外側に配置された第１及び第２のベルト層２３，２４と、この第１及び第２のベルト層２３，２４のタイヤ径方向外側に配置されたゴム部材（トレッドゴム）から成るトレッド２５と、上記カーカスプライ２２のタイヤ径方向内側である当該タイヤ２０の内面２０ａ側に設けられたインナーライナー部２６とを備えている。上記カーカスプライ２２及び第１及び第２のベルト層２３，２４は、スチルコードもしくは有機繊維コードをゴム部材で被覆したもので、それぞれ、所定幅に切断され複数枚の短冊状部材を、タイヤ周方向に対して所定の角度で貼り合わせて構成されている。本例では、上記角度を、カーカスプライ２２では９０°、第１のベルト層２３では＋４５°、第２のベルト層２４では−４５°とした。
タイヤ回転装置１３は上記タイヤ２０を搭載する回転台１３ａと、この回転台１３ａを駆動・回転させるモータ１３Ｍと、上記回転台１３ａの近傍に設置される回転角検出センサ１３ｂと、この回転角検出センサ１３ｂの出力に基づいて、上記モータ１３Ｍを駆動・制御するモータ制御手段１３ｃとを備えている。なお、上記タイヤ２０は、その中心軸が上記回転台１３ａの回転軸と一致するように、上記回転台１３ａに搭載される。
ＣＣＤカメラ１１と照明装置１２とは、当該タイヤ２０のトレッド２５の径方向内側に位置するタイヤ内面２０ａ側に設置されて、上記インナーライナー部２６の表面を撮影する。詳細には、ＣＣＤカメラ１１は、タイヤ内面２０ａの中心軸上に設置され、照明装置１２は、その照射光が上記ＣＣＤカメラ１１の撮影領域に対して斜め方向から照射するように設置される。
図１は、本最良の形態に係るタイヤ検査装置１０の構成を示す図で、同図において、１１は撮影手段であるＣＣＤカメラ、１２は照明装置、１３はタイヤ回転装置、１４は画像処理手段、１５はガボールフィルタ作成手段、１６はフィルタリング手段、１７は判定手段である。
被検体であるタイヤ２０は、ビード部２１に配置された１対のビードコア２１Ｃにトロイド状をなして跨るカーカスプライ２２と、このカーカスプライ２２のタイヤ径方向外側に配置された第１及び第２のベルト層２３，２４と、この第１及び第２のベルト層２３，２４のタイヤ径方向外側に配置されたゴム部材（トレッドゴム）から成るトレッド２５と、上記カーカスプライ２２のタイヤ径方向内側である当該タイヤ２０の内面２０ａ側に設けられたインナーライナー部２６とを備えている。上記カーカスプライ２２及び第１及び第２のベルト層２３，２４は、スチルコードもしくは有機繊維コードをゴム部材で被覆したもので、それぞれ、所定幅に切断され複数枚の短冊状部材を、タイヤ周方向に対して所定の角度で貼り合わせて構成されている。本例では、上記角度を、カーカスプライ２２では９０°、第１のベルト層２３では＋４５°、第２のベルト層２４では−４５°とした。
タイヤ回転装置１３は上記タイヤ２０を搭載する回転台１３ａと、この回転台１３ａを駆動・回転させるモータ１３Ｍと、上記回転台１３ａの近傍に設置される回転角検出センサ１３ｂと、この回転角検出センサ１３ｂの出力に基づいて、上記モータ１３Ｍを駆動・制御するモータ制御手段１３ｃとを備えている。なお、上記タイヤ２０は、その中心軸が上記回転台１３ａの回転軸と一致するように、上記回転台１３ａに搭載される。
ＣＣＤカメラ１１と照明装置１２とは、当該タイヤ２０のトレッド２５の径方向内側に位置するタイヤ内面２０ａ側に設置されて、上記インナーライナー部２６の表面を撮影する。詳細には、ＣＣＤカメラ１１は、タイヤ内面２０ａの中心軸上に設置され、照明装置１２は、その照射光が上記ＣＣＤカメラ１１の撮影領域に対して斜め方向から照射するように設置される。
画像処理手段１４は、上記ＣＣＤカメラ１１で撮影したタイヤ内面２０ａの画像と上記回転角検出センサ１３ｂからの角度情報とに基づいてタイヤ内面画像を作成する。
ガボールフィルタ作成手段１５は、予め設定された第１及び第２のベルト層２３，２４の傾きθ1，θ2に基づいて、上記撮影されたタイヤ内面画像（２次元画像）を畳み込む際に用いるガボール関数の定数を設定する。具体的には、上記タイヤ内面画像から特定方向に延長する特定幅ｗの輪郭線(エッジ)を抽出するためのｘ方向の周波数ｆxとｙ方向の周波数ｆyとを設定する。このとき、上記特定幅ｗとしては、予め設定された上記第１及び第２のベルト層２３，２４の重なり幅をｗ0とし、第１及び第２のベルト層２３，２４の全幅をＷ0としたとき、ｗ0＜ｗ＜Ｗ0になるように設定する。
フィルタリング手段１６は、上記ガボールフィルタ作成手段１５で作成されたガボールフィルタを用いて上記タイヤ内面画像をフィルタリング処理して、上記第１及び第２のベルト層２３，２４の傾きと平行な方向に延長する幅が上記特定幅ｗの凹凸領域をそれぞれ抽出する。
判定手段１７は、上記フィルタリング処理された画像に２値化処理を施して不要なノイズ成分を除去するとともに、上記第１及び第２のベルト層２３，２４の傾きと平行な方向に延長する凹凸領域の幅が上記特定幅ｗであるような凹凸領域が抽出された場合には、当該タイヤ２０をベルト貼り合わせ不良品であると判定する。
ガボールフィルタ作成手段１５は、予め設定された第１及び第２のベルト層２３，２４の傾きθ1，θ2に基づいて、上記撮影されたタイヤ内面画像（２次元画像）を畳み込む際に用いるガボール関数の定数を設定する。具体的には、上記タイヤ内面画像から特定方向に延長する特定幅ｗの輪郭線(エッジ)を抽出するためのｘ方向の周波数ｆxとｙ方向の周波数ｆyとを設定する。このとき、上記特定幅ｗとしては、予め設定された上記第１及び第２のベルト層２３，２４の重なり幅をｗ0とし、第１及び第２のベルト層２３，２４の全幅をＷ0としたとき、ｗ0＜ｗ＜Ｗ0になるように設定する。
フィルタリング手段１６は、上記ガボールフィルタ作成手段１５で作成されたガボールフィルタを用いて上記タイヤ内面画像をフィルタリング処理して、上記第１及び第２のベルト層２３，２４の傾きと平行な方向に延長する幅が上記特定幅ｗの凹凸領域をそれぞれ抽出する。
判定手段１７は、上記フィルタリング処理された画像に２値化処理を施して不要なノイズ成分を除去するとともに、上記第１及び第２のベルト層２３，２４の傾きと平行な方向に延長する凹凸領域の幅が上記特定幅ｗであるような凹凸領域が抽出された場合には、当該タイヤ２０をベルト貼り合わせ不良品であると判定する。
次に、本発明によるタイヤ検査方法について、図２のフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、第１及び第２のベルト層２３，２４の貼り合わせ状態を検査する場合について説明する。
まず、被検体となるタイヤ２０を回転台１３ａの所定の位置に取り付けて（ステップＳ１１）、ＣＣＤカメラ１１により、インナーライナー部２６の表面を撮影する（ステップＳ１２）。図３は撮影されたタイヤ内面画像の一例を示す模式図で、横方向がタイヤ周方向で、縦方向がタイヤ幅方向である。インナーライナー部２６を構成するゴム部材は薄いので、上記インナーライナー部２６の表面には、同図の矢印に示すような、カーカスプライ２２の貼り合わせ部２２ｋ、第１のベルト層２３の貼り合わせ部２３ｋ、及び、第２のベルト層２４の貼り合わせ部２４ｋが凹凸領域となって現れる。なお、同図の符号２７は、加硫時におけるエア溜まりを防止して、均一なタイヤを製造するために設けられたリッジと呼ばれる凹凸である。
ガボールフィルタ作成手段１５では、予め設定された第１のベルト層２３の傾き、すなわち、第１のベルト層２３を構成する短冊状部材の延長方向と、タイヤ幅方向との成す角θ1とに基づいて、下記の式で示すガボール関数Ｇ(x,y)のsinの項に入っている画像のｘ方向の周波数ｆxとｙ方向の周波数ｆyとを設定する（ステップＳ１３）。上記周波数ｆxと上記周波数ｆyとの比が、ガボールフィルタで抽出する輪郭線の方向となり、上記周波数ｆxまたはｆyの大きさにより輪郭線の幅ｗとなる。
なお、本例では、ガボール関数Ｇ(x,y)を、位相φがπ/２の余弦型とした。
また、上記式のσx，σyを適宜決定することで、上記輪郭線の幅ｗに幅を持たせることができる。すなわち、上記輪郭線の幅ｗは、ｗ−Δｗ〜ｗ＋Δｗの範囲にある。本例では、上記輪郭線の方向が第１のベルト層２３の延長方向で、上記輪郭線の幅ｗが８ｍｍ〜１２ｍｍとなるように、ｆx，ｆyを設定した。
上記撮影されたタイヤ内面画像は、フィルタリング手段１６の図示しないフィルタ処理部に送られ、ＤＣ成分を除去する前処理を施された（ステップＳ１４）後、上記ガボールフィルタ作成手段１５で作成されたガボールフィルタを用いてフィルタリング処理される（ステップＳ１５）。図４（ａ）は１次元ガボール関数Ｇ(ξ)の一例を示す図で、図４（ｂ）は、これをタイヤ内面画像と重ね合わせた図である。図４（ｂ）の白い楕円がガボール関数の値が正の部分、斜線で囲った楕円が負の部分、その他の部分は０である。
フィルタリングは、上記タイヤ内面画像における各座標(p,q)での輝度Ｉ(p,q)をガボール関数Ｇ(x-p,y-q)で畳み込んで、上記輪郭線方向の成分の輝度Ｃ(x,y)を算出することにより、所定の方向に延長する所定幅ｗの輪郭線を抽出することができる。このフィルタ処理されたタイヤ内面画像のデータは判定手段１７に送られる。
当該タイヤ２０において、第１のベルト層２３にベルト貼り合わせ不良がない場合には、図５（ａ）に示すように、上記ガボールフィルタ処理された画像にはノイズしか残らない。一方、第１のベルト層２３にベルト貼り合わせ不良がある場合には、図５（ｂ）に示すように、第１のベルト層２３の延長方向に平行な、輪郭線の幅ｗがｗ−Δｗ〜ｗ＋Δｗの範囲にある凹凸領域が抽出される。
判定手段１７では、上記ガボールフィルタ処理された画像に２値化処理を施して（ステップＳ１６）、不要なノイズ成分を除去したタイヤ内面画像について、上記第１のベルト層２３の傾きと平行な方向に延長する幅が上記特定幅ｗの凹凸領域が抽出されたかどうかを判定する（ステップＳ１７）。そして、上記凹凸領域が抽出されなかった場合には、当該タイヤ２０には第１のベルト層２３の貼り合わせ不良はないと判定し、上記凹凸領域が抽出された場合には、当該タイヤ２０をベルト貼り合わせ不良品であると判定する。
まず、被検体となるタイヤ２０を回転台１３ａの所定の位置に取り付けて（ステップＳ１１）、ＣＣＤカメラ１１により、インナーライナー部２６の表面を撮影する（ステップＳ１２）。図３は撮影されたタイヤ内面画像の一例を示す模式図で、横方向がタイヤ周方向で、縦方向がタイヤ幅方向である。インナーライナー部２６を構成するゴム部材は薄いので、上記インナーライナー部２６の表面には、同図の矢印に示すような、カーカスプライ２２の貼り合わせ部２２ｋ、第１のベルト層２３の貼り合わせ部２３ｋ、及び、第２のベルト層２４の貼り合わせ部２４ｋが凹凸領域となって現れる。なお、同図の符号２７は、加硫時におけるエア溜まりを防止して、均一なタイヤを製造するために設けられたリッジと呼ばれる凹凸である。
ガボールフィルタ作成手段１５では、予め設定された第１のベルト層２３の傾き、すなわち、第１のベルト層２３を構成する短冊状部材の延長方向と、タイヤ幅方向との成す角θ1とに基づいて、下記の式で示すガボール関数Ｇ(x,y)のsinの項に入っている画像のｘ方向の周波数ｆxとｙ方向の周波数ｆyとを設定する（ステップＳ１３）。上記周波数ｆxと上記周波数ｆyとの比が、ガボールフィルタで抽出する輪郭線の方向となり、上記周波数ｆxまたはｆyの大きさにより輪郭線の幅ｗとなる。
また、上記式のσx，σyを適宜決定することで、上記輪郭線の幅ｗに幅を持たせることができる。すなわち、上記輪郭線の幅ｗは、ｗ−Δｗ〜ｗ＋Δｗの範囲にある。本例では、上記輪郭線の方向が第１のベルト層２３の延長方向で、上記輪郭線の幅ｗが８ｍｍ〜１２ｍｍとなるように、ｆx，ｆyを設定した。
上記撮影されたタイヤ内面画像は、フィルタリング手段１６の図示しないフィルタ処理部に送られ、ＤＣ成分を除去する前処理を施された（ステップＳ１４）後、上記ガボールフィルタ作成手段１５で作成されたガボールフィルタを用いてフィルタリング処理される（ステップＳ１５）。図４（ａ）は１次元ガボール関数Ｇ(ξ)の一例を示す図で、図４（ｂ）は、これをタイヤ内面画像と重ね合わせた図である。図４（ｂ）の白い楕円がガボール関数の値が正の部分、斜線で囲った楕円が負の部分、その他の部分は０である。
フィルタリングは、上記タイヤ内面画像における各座標(p,q)での輝度Ｉ(p,q)をガボール関数Ｇ(x-p,y-q)で畳み込んで、上記輪郭線方向の成分の輝度Ｃ(x,y)を算出することにより、所定の方向に延長する所定幅ｗの輪郭線を抽出することができる。このフィルタ処理されたタイヤ内面画像のデータは判定手段１７に送られる。
当該タイヤ２０において、第１のベルト層２３にベルト貼り合わせ不良がない場合には、図５（ａ）に示すように、上記ガボールフィルタ処理された画像にはノイズしか残らない。一方、第１のベルト層２３にベルト貼り合わせ不良がある場合には、図５（ｂ）に示すように、第１のベルト層２３の延長方向に平行な、輪郭線の幅ｗがｗ−Δｗ〜ｗ＋Δｗの範囲にある凹凸領域が抽出される。
判定手段１７では、上記ガボールフィルタ処理された画像に２値化処理を施して（ステップＳ１６）、不要なノイズ成分を除去したタイヤ内面画像について、上記第１のベルト層２３の傾きと平行な方向に延長する幅が上記特定幅ｗの凹凸領域が抽出されたかどうかを判定する（ステップＳ１７）。そして、上記凹凸領域が抽出されなかった場合には、当該タイヤ２０には第１のベルト層２３の貼り合わせ不良はないと判定し、上記凹凸領域が抽出された場合には、当該タイヤ２０をベルト貼り合わせ不良品であると判定する。
ステップＳ１８では第２のベルト層２４の貼り合わせ不良判定が終了したかどうかを判定する。ここでは、また、第１のベルト層２３の貼り合わせ不良の判定しか終了していないので、ステップＳ１３に戻って、予め設定された第２のベルト層２４の傾きθ2に基づいて、上記ガボール関数Ｇ(x,y)の周波数ｆx，ｆyとを再設定した後、ステップＳ１４にて、上記ガボールフィルタ作成手段１５で作成されたガボールフィルタを用いて上記タイヤ内面画像をフィルタリング処理する。このフィルタ処理されたタイヤ内面画像のデータは判定手段１７に送られる。判定手段１７では、上記第２のベルト層２４の傾きと平行な方向に延長する凹凸領域の幅が上記特定幅ｗであるような凹凸領域が抽出されたかどうかを判定する（ステップＳ１５〜ステップＳ１７）。そして、上記凹凸領域が抽出されなかった場合には、当該タイヤ２０には第２のベルト層２４においても貼り合わせ不良はないと判定する。上記凹凸領域が抽出された場合には、当該タイヤ２０をベルト貼り合わせ不良品であると判定する。
また、第１及び第２のベルト層２３，２４の両方で貼り合わせ不良がなかった場合には、タイヤ一周分の検査が終了したかどうかを判定する（ステップＳ１９）。ここでは、最初の測定なので、タイヤ一周分の検査は終了していない。したがって、ステップＳ２０に進んで、回転装置１３を作動させ、回転台１３ａの所定の角度だけ回転させる。タイヤ２０が次の測定箇所で停止した後には、ステップＳ１２に戻って、次の箇所のタイヤ内面画像を撮影する。なお、第１及び第２のベルト層２３，２４において貼り合わせ不良があった場合には、その場で当該タイヤ２０の検査を終了し、次のタイヤの検査を行う。
以上の動作を、タイヤ内面２０ａの一周に亘って行い、当該タイヤ２０の第１及び第２のベルト層２３，２４の貼り合わせ不良を判定する。
また、第１及び第２のベルト層２３，２４の両方で貼り合わせ不良がなかった場合には、タイヤ一周分の検査が終了したかどうかを判定する（ステップＳ１９）。ここでは、最初の測定なので、タイヤ一周分の検査は終了していない。したがって、ステップＳ２０に進んで、回転装置１３を作動させ、回転台１３ａの所定の角度だけ回転させる。タイヤ２０が次の測定箇所で停止した後には、ステップＳ１２に戻って、次の箇所のタイヤ内面画像を撮影する。なお、第１及び第２のベルト層２３，２４において貼り合わせ不良があった場合には、その場で当該タイヤ２０の検査を終了し、次のタイヤの検査を行う。
以上の動作を、タイヤ内面２０ａの一周に亘って行い、当該タイヤ２０の第１及び第２のベルト層２３，２４の貼り合わせ不良を判定する。
このように、本実施の形態によれば、被検体となるタイヤ２０の内面２０ａ側にＣＣＤカメラ１１と照明装置１２を設置して、インナーライナー部２６の表面を撮影した後、この撮影されたタイヤ内面画像をガボールフィルタを用いてフィルタリング処理し、当該タイヤ２０の第１のベルト層２３の傾きθ1及び第２のベルト層２４の傾きθ2と平行で、かつ、輪郭線の幅ｗが８ｍｍ〜１２ｍｍであるような凹凸領域が検出されるかどうかを調べることにより、上記タイヤ２０にベルト貼り合わせ不良があるかどうかを判定するようにしたので、当該タイヤ２０のベルト貼り合わせ不良を確実に検出することができる。
なお、上記実施の形態では、第１及び第２のベルト層２３，２４の貼り合わせ不良について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、上記のカーカスプライ２２の貼り合わせ不良や、上記第２のベルト層２４のタイヤ径方向外側に配置される、所定幅のゴムスプリットをスパイラル状に巻付けて貼り合わせて成るスパイラル補強層部材の貼り合わせ不良の検出にも適用可能である。
また、上記例では、所定の回転角毎に撮影したタイヤ内面画像を用いて第１及び第２のベルト層２３，２４の貼り合わせ不良を判定したが、タイヤ内面画像として、当該タイヤを回転させるとともに、タイヤ内面にスリット光を照射してタイヤ内面のスリット像を撮影した画像を用いてもよい。
また、上記例では、第１及び第２のベルト層２３，２４の傾きθ1，θ2を、予め設定した値（設計時における傾き）としたが、傾きθ1，θ2を、上記タイヤ内面画像をガボールフィルタを用いてフィルタリング処理して求めるようにしてもよい。この場合には、設定する輪郭線の幅ｗを、ベルト貼り合わせの規格値である１ｍｍ〜２ｍｍに設定する。これにより、上記傾きθ1，θ2が設計値からずれた場合でも、ベルト貼り合わせ不良を確実に検出することができる。
また、上記例では、輪郭線の幅ｗが８ｍｍ〜１２ｍｍであるような凹凸領域を検出したが、上記輪郭線の幅ｗを５ｍｍ〜１５ｍｍに広げることにより、ずれの小さな貼り合わせ不良やずれの大きな貼り合わせ不良についても確実に検出することができる。なお、上記輪郭線の幅ｗを、例えば、５ｍｍ〜８ｍｍ、８ｍｍ〜１２ｍｍ、１２ｍｍ〜１５ｍｍと、複数段に分けて設定し、各輪郭線の幅ｗについてガボールフィルタ処理すれば、単に、上記輪郭線の幅ｗを、５ｍｍ〜１５ｍｍにした場合よりも、ベルト貼り合わせ不良の検出精度を高めることができる。
また、上記例では、所定の回転角毎に撮影したタイヤ内面画像を用いて第１及び第２のベルト層２３，２４の貼り合わせ不良を判定したが、タイヤ内面画像として、当該タイヤを回転させるとともに、タイヤ内面にスリット光を照射してタイヤ内面のスリット像を撮影した画像を用いてもよい。
また、上記例では、第１及び第２のベルト層２３，２４の傾きθ1，θ2を、予め設定した値（設計時における傾き）としたが、傾きθ1，θ2を、上記タイヤ内面画像をガボールフィルタを用いてフィルタリング処理して求めるようにしてもよい。この場合には、設定する輪郭線の幅ｗを、ベルト貼り合わせの規格値である１ｍｍ〜２ｍｍに設定する。これにより、上記傾きθ1，θ2が設計値からずれた場合でも、ベルト貼り合わせ不良を確実に検出することができる。
また、上記例では、輪郭線の幅ｗが８ｍｍ〜１２ｍｍであるような凹凸領域を検出したが、上記輪郭線の幅ｗを５ｍｍ〜１５ｍｍに広げることにより、ずれの小さな貼り合わせ不良やずれの大きな貼り合わせ不良についても確実に検出することができる。なお、上記輪郭線の幅ｗを、例えば、５ｍｍ〜８ｍｍ、８ｍｍ〜１２ｍｍ、１２ｍｍ〜１５ｍｍと、複数段に分けて設定し、各輪郭線の幅ｗについてガボールフィルタ処理すれば、単に、上記輪郭線の幅ｗを、５ｍｍ〜１５ｍｍにした場合よりも、ベルト貼り合わせ不良の検出精度を高めることができる。
以上説明したように、本発明によれば、ベルトプライやカーカスプライなどのプライの貼り付け状態の検査を効率良く、かつ、正確に行うことができるので、検査工程を短縮できるとともに、タイヤの品質を向上させることができる。
１０ タイヤ検査装置、１１ ＣＣＤカメラ、１２ 照明装置、
１３ タイヤ回転装置、１３ａ 回転台、１３ｂ 回転角検出センサ、
１３ｃ モータ制御手段、１３Ｍ モータ、１４ 画像処理手段、
１５ ガボールフィルタ作成手段、１６ フィルタリング手段、１７ 判定手段、
２０ 空気入りタイヤ、２１ ビード部、２１Ｃ ビードコア、
２２ カーカスプライ、２２ｋ，２３ｋ，２４ｋ 貼り合わせ部、
２３ 第１のベルト層、２４ 第２のベルト層、２５ トレッド、
２６ インナーライナー部。
１３ タイヤ回転装置、１３ａ 回転台、１３ｂ 回転角検出センサ、
１３ｃ モータ制御手段、１３Ｍ モータ、１４ 画像処理手段、
１５ ガボールフィルタ作成手段、１６ フィルタリング手段、１７ 判定手段、
２０ 空気入りタイヤ、２１ ビード部、２１Ｃ ビードコア、
２２ カーカスプライ、２２ｋ，２３ｋ，２４ｋ 貼り合わせ部、
２３ 第１のベルト層、２４ 第２のベルト層、２５ トレッド、
２６ インナーライナー部。
Claims (3)
- 加硫・成形されたタイヤの内部に配置された、所定幅に切断され複数枚の短冊状部材をタイヤ周方向に沿って貼り合わせたプライもしくは所定幅のゴムスプリットをタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻付けて貼り合わせた補強部材の貼り合わせ状態を検査する方法であって、上記タイヤの内面側に撮影手段を設置して上記タイヤの内面を撮影し、この撮影されたタイヤ内面画像から、上記短冊状部材の貼り合わせ部もしくは上記ゴムスプリットの貼り合わせ部の延長方向と平行な方向に延長する凹凸領域を検出し、上記検出された凹凸領域の幅に基づいて、当該タイヤの貼り合わせ不良を検査することを特徴とするタイヤ検査方法。
- 上記タイヤ内面画像に、上記貼り合わせ部の延長方向と平行な方向に沿って、ガボールフィルタリングを施して、上記貼り合わせ部の周期よりも短い幅の輪郭線を抽出して、上記凹凸領域を検出することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ検査方法。
- 加硫・成形されたタイヤの内部に配置された、所定幅に切断され複数枚の短冊状部材をタイヤ周方向に沿って貼り合わせたプライもしくは所定幅のゴムスプリットをタイヤ周方向に沿ってスパイラル状に巻付けて貼り合わせた補強部材の貼り合わせ状態を検査するタイヤ検査装置であって、上記タイヤの内面を撮影する撮影手段と、上記撮影手段で撮影されたタイヤ内面画像にガボールフィルタリングを施して、当該タイヤの内面の凹凸領域を検出する凹凸領域検出手段と、上記凹凸領域検出手段の検出結果に基づいて上記プライもしくは上記補強部材の貼り合わせ状態の良否を判定する判定手段とを備え、上記凹凸領域検出手段は、上記貼り合わせ部の延長方向と平行な方向に沿って、ガボールフィルタリングを施して、上記貼り合わせ部の周期よりも短く、かつ、予め設定された上記貼り合わせ部の貼り合わせ幅よりも広い幅の輪郭線を抽出し、上記判定手段は上記凹凸領域検出手段が凹凸領域を検出した場合に上記タイヤが貼り合わせ不良であると判定することを特徴とするタイヤ検査装置。
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