JP5503470B2 - マーク打点方法及びマーク打点装置 - Google Patents
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Description
マーキング装置は、検査装置から出力されるRFV波形のピーク位置、或いは、最軽量点や最重量点を示すタイヤ円周方向の角度情報に基づいて動作し、タイヤサイド部に対してRFV波形のピーク点、或いは、最軽量点や最重量点であることを示すマークを打点する。
そして、マークが打点されたタイヤは、下流側のマーク検査装置に搬送され、マーキング装置によって打点されたマークに欠損や色落ちがないかが検査された後に次工程に搬送される。
しかしながら、従来のマーキング装置は、検査装置から出力されるタイヤ円周方向の角度情報(θ)と、マーキング装置自体にタイヤサイズ毎に予め登録されたタイヤ中心からの距離情報(L)とに基づいてマークを一律に打点する構成であるため、例えば、製造者の商標やタイヤサイズ等を示す刻印や、タイヤサイド部に形成されるフィンと呼ばれる凸部、或いは、モールド脱型時に生じるスピュー等がタイヤサイドに存在する場合、当該凹凸上に打刻されたマーク自体の一部が欠損、或いは、色落ちする等のマーク不良を起こす可能性が高く、後の工程においてマークの打点不良を是正するための作業が必要となり生産効率の向上を妨げるという欠点が存在する。
また、マーキング装置によるマークの打点と、マーク検査装置によるマークの検査が別工程として設けられるため、タイヤの生産効率が悪いという欠点が存在する。
当該発明によれば、撮像されたマーク打点予定領域における基準面に対する凸部表面の高さが予め規定された閾値を下回るときにマーク打点予定領域にマークを打点することから、タイヤサイド部におけるマーク打点予定領域に閾値以上の高低差を有する凹凸が存在する場合、マークを打点することがなくなり、マーク不良を起こすことなくマークを打点できる。
また、前記第一の発明を前提とする第二の発明として、基準面に対する凸部表面の高さが予め規定された閾値を上回るときに、マーク打点予定領域近傍における閾値を下回る領域を検出し、当該閾値を下回る領域にマークを打点する方法とした。
当該発明によれば、基準面に対する凸部表面の高さが予め規定された閾値を上回るときに、マーク打点予定領域近傍における閾値を下回る領域を検出し、当該閾値を下回る領域にマークを打点するため、前記発明から生じる効果に加えてマーク打点予定領域に閾値以上の高低差を有する凹凸が存在する場合であっても、当該マーク打点予定領域を避けて凹凸の高低差の少ない領域にマークを打点することが可能となり、マーク不良を起こすことなくマークを打点することができる。
また、前記発明を前提とする第三の発明として、マーク打点予定領域における基準面に対する凸部表面の高さは、当該マーク打点予定領域を形成する画素の輝度から検出されるものとした。
当該発明によれば、マーク打点予定領域における基準面に対する凸部表面の高さが、当該マーク打点予定領域を形成する画素の輝度から検出されることからマーク打点予定領域における凹凸の有無を確実に検出することが可能となる。
また、前記発明を前提とする第四の発明として、タイヤサイド部の表面に打点されたマークを撮像手段により撮像し、当該打点されたマークの良否を判定するものとした。
当該発明によれば、マークが打点されたタイヤを他の工程に搬送することなくマークの良否を判定することが可能となり、生産効率を著しく向上させることができる。
また、第一及び第二の発明に対応する第五の発明として、タイヤサイド部の表面に所定形状のマークを打点するマーク打点装置であって、タイヤサイド部の表面におけるマーク打点予定領域を撮像する撮像手段と、当該撮像されたマーク打点予定領域における基準面に対する凸部表面の高さと予め規定された閾値とを比較する凹凸判定手段とを備え、凹凸判定手段の判定に基づいてマーク打点予定領域、又は、当該マーク打点予定領域近傍の閾値を下回る領域にマークを打点する発明とした。
当該発明によれば、タイヤサイド部におけるマーク打点予定領域に閾値以上の高低差を有する凹凸が存在する場合にマークを打点することがなくなり、かつ、当該マーク打点予定領域を避けて凹凸の高低差の少ない領域にマークを打点することが可能となり、マーク不良を起こすことなくマークを打点することができる。
また、前記第五の発明を前提とする第六の発明として、タイヤサイド部の表面に打点されたマークを撮像手段により撮像し、当該撮像されたマークの良否を判定するマーク良否判定手段を備える発明とした。
当該発明によれば、前記第四の発明と同様の効果を得ることができる。
同図において、マーク打点装置1によってカラーマーク(以下、マークMという。)が打点されるタイヤTは、例えば搬送手段としてのローラーコンベア2によって横置き状態で一方向に搬送され、不図示のユニフォミティ装置や動バランサ,静バランサ等の検査装置101による検査工程を経た後に、マーキングテーブル3上に載置される。
マーキングテーブル3上に載置されたタイヤTは、基端部が回転自在に軸支されたアーム4と、アーム4の自由端部に回転可能に軸支されたローラー5とにより構成されるセンターリング機構によって位置決めされる。
センターリング機構によってマーキングテーブル3上に位置決めされた状態において、タイヤTの回転中心は、後述する回転機構11Aの回転中心軸Xと同軸上に位置する。
駆動アーム11は、センターポスト10に設けられる回転機構10Aを介して接続され、回転機構10Aを構成する図外のサーボモータの駆動によって、回転中心軸Y周りを回転可能である。
吊下機構12は、駆動アーム11の下面側に設けられる回転機構11Aと接続される水平な架台13と、架台13の両端部から下方に延長する軸受け部13A;13A間に渡って回転自在に架設されるボールねじ14と、ボールねじ14と螺合するナット部を有し、ボールねじ14の回転動作によって水平方向に進退可能な吊下アーム15とにより構成される。
ボールねじ14は、架台13の一側部に固着されたモータボックス13B内に配設された図外のサーボモータの駆動により回転し、ボールねじ14の回転動作によって、当該ボールねじ14と螺合する吊下アーム15が水平方向に進退動作する。
吊下アーム15は、延長方向に互いに離間して下方に延長するL字状の取り付け金具15A;15Aを有し、当該取り付け金具15A;15Aに開設されたねじ穴を介してマーキング装置1Aが固定される。
よって、マーキング装置1Aは、センターポスト10の伸縮動作により昇降可能であり、回転機構10Aの駆動により下方に位置するタイヤTのサイド部Tsの水平面に対する傾斜角度θに対応して傾動可能であり、回転機構11Aの駆動により、タイヤTの円周方向に回転可能であり、さらにボールねじ14の回転駆動により、タイヤTの半径方向に進退可能である。
なお、マーキング装置1A、センターポスト10、回転機構10A、回転機構11A及びボールねじ14の動作は、後述の主制御装置100から制御盤16に対して出力される駆動信号に基づいて制御される。
同図において図示されるタイヤTは、断面視されており、タイヤTは概略、ビードコアを含みタイヤ組み付け時にホイールのリムフランジと当接する一対のビード部Tbと、当該ビード部Tbから湾曲しつつ水平方向に延長し、車両走行時に車体から加わる荷重を負担するサイド部Tsと、当該サイド部Ts間を接続するように垂直方向に延長し、車両走行時に路面の踏面となるトレッド部Ttの各領域から形成される。
また、ケーシング20内における開口部20Aの近傍には、シリンダ25のシリンダロッド25Aの先端部に取着され、開口部20AからタイヤT側斜め方向に突出可能なマーキングヘッド26が設けられる。マーキングヘッド26は、ヒート線を内蔵した押圧部材であって、ピッチ送りされる熱転写リボン27をタイヤTのサイド部Ts表面に押圧することにより、サイド部Ts表面に例えば直径9mmから12mm程度のマークMを打点する。
CCDカメラ30は、下方に位置するタイヤTのサイド部Ts表面を撮像可能なようにレンズが下方に向けて装着され、当該CCDカメラ30によってマークMが打点される領域を含むサイド部Tsの表面画像が撮像される(図3参照)。
CCDカメラ30は、後述の主制御装置100と接続されており、撮像画像Pは、主制御装置100に出力される。
以下、図4及び図5を用いてマーク打点装置1によるマーキング動作について説明する。
主制御装置100は、所謂コンピュータであって、演算手段としての図外のCPUや記録媒体としてのROM,RAM等の他、外部に接続される機器との通信を可能とする入出力ポート等の通信手段とから構成される。
主制御装置100には、検査装置101、CCDカメラ30、駆動装置S及びマーキング装置1Aが接続され、主制御装置100は、検査装置101及びCCDカメラ30から入力される信号に基づいて駆動装置S及びマーキング装置1Aを制御し、サイド部Tsの所定の位置にマークMを打点する。
マーキング位置情報は、例えばサイド部Ts表面に貼着されたバーコードを検査装置101と接続されるバーコードリーダー等の読込み手段102によって読み込むことによって取得することが可能である。
具体的には、検査装置101による検査開始前にサイド部Ts表面の任意の位置に貼着されたバーコードを読込み手段102によって読取り、当該バーコードが貼着された位置をタイヤTの円周方向基準点として規定し、その後に検査を開始することにより、タイヤTのRFV波形のピーク値、最軽量点、或いは最重量点の位置をタイヤTの円周方向基準点(バーコード)に対する角度(θ)として得ることが可能となる。
主制御装置100の打点予定領域設定手段100Aは、検査装置101から入力されるバーコード情報に含まれるタイヤ種別情報からタイヤ中心からの半径方向移動距離情報、及び、サイド部Tsの傾斜角度情報を抽出し、マーキング装置1Aの半径方向移動距離、及び、傾斜角度を決定する。
具体的には、主制御装置100は、ROM内に予め記録され、複数のタイヤ種別情報ごとに個別に対応付けられた複数の半径方向移動距離情報及び傾斜角度情報を有しており、タイヤ種別情報に応じてタイヤの種別に合った半径方向移動距離情報及び傾斜角度情報を読み出すことにより行う。
なお、図3においては、CCDカメラ30による撮像範囲を打点予定領域M1を含むサイド部Ts表面の一部としているが、これに限られるものではなく、少なくとも打点予定領域M1を含めばサイド部Ts表面全体を検査画像Pとしてもよく、その撮像範囲は、CCDカメラ30の性能等により適宜決定すればよい。
フィン領域T2は、例えば表面が滑らかに形成された平坦面40と、当該平坦面40から突出するフィン部41とにより形成される。フィン部41は、タイヤ半径方向斜めに延長する凸部であって、タイヤ円周方向に沿って複数形成される。
メッシュ領域T3は、例えば表面が滑らかに形成された平坦面40と、当該平坦面40から突出する複数の凸部42とにより形成され、平坦面40から僅かに突出する凸部42が連続して形成されることによりメッシュ状の面として形成される。
また、メッシュ領域T3は、フィン領域T2と同様に平坦面40から突出するフィン部41を有する。当該フィン部41は、フィン領域T2に形成された複数のフィン部41と対応するようにタイヤ半径方向斜めに延長する。
同図からも明らかな通り、平坦面40を基準面とした場合のフィン部41の表面41Aの高さL1は、平坦面40を基準面とした場合の凸部42の表面42Aの高さL2よりも高い。
即ち、基準面としての平坦面40に対する高低差(凹凸)は、表面42A及び平坦面40の関係よりも、表面41A及び平坦面40の関係の方が大きく、高低差の大きいフィン部41上にマークMが打点されるとマーク不良を招く虞があり、マークMを打点するのに適さない部分である。
具体的には、凹凸判定手段100Bは、検査画像P内における打点予定領域M1の輝度と予め設定された輝度の閾値とを比較して打点予定領域M1内に高低差の大きい凹凸が存在するかを判定する。
例えば、図3において二点鎖線で示す打点予定領域M1は、フィン領域T2におけるフィン部41を跨ぐように位置しており、この場合、打点予定領域M1を構成する画素の輝度は、陰影等の影響によりバラツキ(高低)が生じる。
よって、当該打点予定領域M1を形成する画素の輝度と、予め設定された輝度の閾値とを比較し、所定の閾値を上回る輝度又は下回る輝度が存在する場合には、打点予定領域M1内にマークMを打点するのに不適当な高低差の大きな凹凸が存在する旨の判定を行い、所定の閾値を上回る輝度又は下回る輝度が存在しない場合には、マークMを打点するのに適当な領域であると判定する(S102)。
なお、閾値よりも上回る場合と、下回る場合の両方を判定基準とし得るのは、凹凸の存在によって発現する輝度が撮像環境(照明,撮像角度)によって変動するためであり、撮像環境によっては、高低差の大きな凹凸の存在に起因する輝度が、高低差の小さな凹凸の存在に起因する輝度を上回る場合があり、逆に高低差の大きな凹凸の存在によって起因する輝度が、高低差の小さな凹凸の存在に起因する輝度を下回る場合があるからである。
なお、図5に示すフロー(S102,S105,S108,S111)においては、例えばCCDカメラ30及び図外の照明が打点予定領域M1に対して略垂直に位置するような撮像環境であるとして閾値を設定している(輝度大=高低差大)。
また、閾値の設定は、タイヤ種別ごとのサイド部Tsの表面形状(フィンの配列、間隔)や、平坦面40とフィン部41の表面41Aとの高低差により適宜設定すればよく、例えば本例においては、フィン領域T2の平坦面40及びメッシュ領域T3の凸部42(メッシュ部分)については、マークMを打点するのに適当な領域であると判定するように、換言すればマークMを打点するのを許容し得る高低差であると判定するように閾値を設定している。一方で、フィン領域T2及びメッシュ領域T3のフィン部41については、マークMを打点するのに不適当な領域であると判定するように、換言すればマークMを打点するのを許容し得ない高低差であると判定するように閾値を設定している。
また、図示は省略したがサイド部Tsには、例えば製造者の商標やタイヤサイズ等を示す刻印が付与されており、当該刻印による凸部もマークMを打点するのに不適当な領域であると判定される。
打点領域再設定手段100Cは、打点予定領域M1の近傍において、マークMを打点するのに適当な領域があるかを判定する。
具体的には、まず、マークMを打点するのに不適当と判定された打点予定領域M1よりもタイヤ半径方向内側又は外側に位置ずれした位置に変更打点領域M2を設定し、当該変更打点領域M2を構成する画素の輝度と、凹凸判定手段100Bによる判定の際に用いられた閾値と同様の閾値とを比較する。
なお、打点予定領域M1と変更打点領域M2との位置ずれ量は、マークMの直径やタイヤ形状に基づいて予め設定しておいてもよいし、所定量の位置ずれごとに閾値との比較を行い、位置ずれと比較とを繰り返し行うものとしてもよい。
また、打点予定領域M1と変更打点領域M2の位置ずれは、タイヤTの中心からタイヤ半径方向に延長する直線上において行われ、直径も同一である。つまり、打点予定領域M1と変更打点領域M2のタイヤTの円周方向基準点(バーコード)に対する角度は同一であり、タイヤTのRFV波形のピーク位置、最軽量点、或いは、最重量点にずれが生じることはない。
さらに、図3においては、変更打点領域M2の位置を打点予定領域M1よりもタイヤT半径方向外側として設定したが、これに限られるものではなく、フィン領域T2の半径方向幅が大きい場合や、他の平坦な領域が存在するタイヤ等の場合には、変更打点領域M2の位置を打点予定領域M1よりもタイヤT半径方向内側として設定することが可能である。
具体的には、打点予定領域M1よりもタイヤ円周方向に位置ずれした位置に変更打点領域M3を設定し、当該変更打点領域M3を構成する画素の輝度と、凹凸判定手段100Bによる判定の際に用いられた閾値と同様の閾値とを比較する。
なお、打点予定領域M1と変更打点領域M3との位置ずれ量は、マークMの直径やタイヤ形状(フィン部の間隔等)に基づいて予め設定しておいてもよいし、所定量の位置ずれごとに閾値との比較を行い、位置ずれと比較とを繰り返し行うものとしてもよい。
また、打点予定領域M1と変更打点領域M3の位置ずれは、タイヤTの中心を中心とする同心円上において行われ、直径も同一である。
つまりこの場合、打点予定領域M1と変更打点領域M3のタイヤTの円周方向基準点(バーコード)に対する角度は僅かに変わることとなるが、マークMを打点するのに不適当な領域にマークMが打点されることを確実に防止することが可能となる。
主制御装置100は、打点領域再設定手段100Cにより変更打点領域M3がマークMを打点するのに適当な領域であると判定されたことに基づいて、駆動装置Sを制御することによりマーキングヘッド26をタイヤ円周方向に移動させるとともに、マーキング装置1Aを制御することによりマーキングヘッド26を変更打点領域M3に押下させ、変更打点領域M3にマークMを打点する(S109)。
打点領域再設定手段100Cは、変更打点領域M3がマークMを打点するのに不適当な領域であると判定した場合において、再度、打点予定領域M1の近傍にマークMを打点するのに適当な領域があるかを判定する(S110)。
具体的には、打点予定領域M3よりもタイヤ半径方向に位置ずれした位置に変更打点領域M4を設定し、当該変更打点領域M4を構成する画素の輝度と、凹凸判定手段100Bによる判定の際に用いられた閾値と同様の閾値とを比較する(S111)。
即ち、変更打点領域M3と変更打点領域M4の位置ずれは、タイヤTの中心からタイヤ半径方向に延長する直線上において行われ、直径も同一である。つまり、打点予定領域M3と変更打点領域M4のタイヤTの円周方向基準点(バーコード)に対する角度は同一である。
主制御装置100は、打点領域再設定手段100Cにより変更打点領域M4がマークMを打点するのに適当な領域であると判定されたことに基づいて、駆動装置Sを制御することによりマーキングヘッド26をタイヤ円周方向に移動させるとともに、マーキング装置1Aを制御することによりマーキングヘッド26を変更打点領域M4に押下させ、変更打点領域M4にマークMを打点する(S112)。
以降、タイヤ円周方向への位置ずれ、及び、タイヤ半径方向への位置ずれを繰り返し実行することにより、打点予定領域M1の近傍においてマークMを打点するのに適当な領域(高低差の少ない領域)を検出し、当該領域を変更打点領域Mnとして設定する。
具体的には、CCDカメラ30により打点されたマークMを撮像し、マーク画像P2を主制御装置100に出力する。
マーク形状判定手段100Dは、予めサンプリングされた基準マークと、マーク画像P2中のマークMとを例えばパターンマッチングや、輝度落ちの画素数の大小により比較し、マークMの形状、色等の良否を判定する。そして、打点されたマークMが良好と判定された場合には、タイヤTを下流側の次工程に搬送し、マークMが不良と判定された場合にはタイヤTを下流側の修正工程に振り分ける。
なお、上記実施形態においては、凹凸の高低差を輝度を用いて判定するようにしたが、例えば光切断法や、ステレオカメラを採用することにより、凹凸の高低差を直接算出するようにしてもよい。また、打点領域再設定は、上記形態に限定されるものではなく、マーク打点予定領域から許容される範囲であれば、いかなる順序により変更打点領域を規定してもよい。例えば、上記実施形態においては、S102及びS104において、変更打点領域M2をタイヤTの半径方向外側に設定しているが、当該処理を省略して変更打点領域M2をタイヤTの円周方向に設定してもよい。
5 ローラー,7 サーボ機構,10 センターポスト,10A 回転機構,
11 駆動アーム,11A 回転機構,12 吊下機構,13 架台,
20 ケーシング,26 マーキングヘッド,30 CCDカメラ,40 平坦面,
41 フィン部,41A 表面,42 凸部,42A 表面,100 主制御装置,
101 検査装置,M マーク,M1 打点予定領域,
M2;M3;M4;Mn 変更打点領域,S 駆動装置,T タイヤ,Ts サイド部。
Claims (6)
- タイヤサイド部の表面に所定形状のマークを打点する方法であって、
前記タイヤサイド部の表面におけるマーク打点予定領域を撮像手段により撮像し、
当該撮像されたマーク打点予定領域における基準面に対する凸部表面の高さが予め規定された閾値を下回るときに前記マーク打点予定領域にマークを打点することを特徴とするマーク打点方法。 - 前記基準面に対する凸部表面の高さが予め規定された閾値を上回るときに、
前記マーク打点予定領域近傍における前記閾値を下回る領域を検出し、
当該閾値を下回る領域にマークを打点することを特徴とする請求項1記載のマーク打点方法。 - 前記マーク打点予定領域における基準面に対する凸部表面の高さは、当該マーク打点予定領域を形成する画素の輝度から検出されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のマーク打点方法。
- 前記タイヤサイド部の表面に打点されたマークを前記撮像手段により撮像し、
当該打点されたマークの良否を判定することを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれかに記載のマーク打点方法。 - タイヤサイド部の表面に所定形状のマークを打点するマーク打点装置であって、
前記タイヤサイド部の表面におけるマーク打点予定領域を撮像する撮像手段と、
当該撮像されたマーク打点予定領域における基準面に対する凸部表面の高さと予め規定された閾値とを比較する凹凸判定手段とを備え、
前記凹凸判定手段の判定に基づいて前記マーク打点予定領域、又は、当該マーク打点予定領域近傍の前記閾値を下回る領域にマークを打点することを特徴とするマーク打点装置。 - タイヤサイド部の表面に打点されたマークを前記撮像手段により撮像し、
当該撮像されたマークの良否を判定するマーク良否判定手段を備えることを特徴とする請求項5記載のマーク打点装置。
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