JP6537787B2 - タイヤ試験器、タイヤ試験設備、及び、タイヤ試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤを光学的に、特に干渉計測によって試験するためのタイヤ試験器、このようなタイヤ試験器とタイヤ転換器とを備えるタイヤ試験設備、及び、タイヤを光学的に、特に干渉計測によって試験するための方法に関する。

請求項１の前提構成に係るタイヤ試験器は、特許文献１により知られている。

特許文献２には、請求項１３の前提構成に係るタイヤ試験設備が開示されている。

光学的タイヤ試験では、タイヤに光、一般的には白色光を照射する。タイヤを、測定光学系をそれぞれ有する１つ又は複数の測定ヘッドによって撮影する。光学的タイヤ試験により、タイヤの表面欠陥、特に、かき傷、切り傷及び／若しくは皺、並びに／又は、タイヤの構造欠陥、特に、パンク及び／若しくはへこみを検出することができる。欠陥の検出は、タイヤの表面に欠陥の無い、欠陥に隣接する領域との比較、及び／又は、所定の基準データとタイヤの撮影した実データとの比較によって行うことができる。タイヤの光学試験は、大気圧下で行うことができる。タイヤ試験器の筐体は、閉じられていても、又は、開放されていてもよい。

タイヤの干渉計測試験は、２つ又はそれ以上の異なる状態におけるタイヤの表面輪郭を互いに比較する相対的な試験方法である。この場合、タイヤは、異なる周方向位置において１つ又は複数の測定ヘッドによって一般的には連続して試験される。測定ヘッドは、トレッド内側面及び／又は外側側壁の一区画を観察できるように位置決めされる。タイヤの全体を試験するために、前記１つ又は複数の測定ヘッドは、タイヤに対して１区間ずつさらに旋回され、これにより、互いに連続する複数の試験においてタイヤ周囲の全体を把握する。

欧州特許第１０４３５７８号明細書 欧州特許出願公開第２０２６０５６号明細書

既知のタイヤ試験器は、１つ又は複数の測定ヘッドのための回転軸を備えている。しかしながら、タイヤが回転されるタイヤ試験器もある。そのために時間がかかるということが、現在のところ、実際に有用であり且つ望ましい、新しいタイヤの完全な試験が広く放棄されている原因である。

したがって、本発明は、冒頭で述べたような改善されたタイヤ試験器、冒頭で述べたような改善されたタイヤ試験設備、及び、冒頭で述べたような改善された方法を提供することを目的とする。

冒頭で述べたようなタイヤ試験器では、この目的は、請求項１の特徴により達成される。タイヤを光学的に試験するためのタイヤ試験器は、被試験タイヤ用の搭載面を有する筐体と、それぞれ１つの測定光学系を備え、タイヤのトレッド内側面を試験するために撮像する垂直に移動可能な複数の測定ヘッドと、前記測定ヘッドを垂直に移動させて静止位置及び該静止位置とは異なる測定位置において位置決めするための位置決め装置とを備えている。本発明によると、測定ヘッド及び搭載面は回転しないように配置されている。これにより、タイヤ試験器は簡単化される。タイヤを光学試験する際に、欠陥に典型的な特徴を認識するために、タイヤ表面を撮像方法によって調査する。

有利な発展形態を、従属請求項に記載する。

タイヤ試験器がタイヤの干渉計測試験のために構成され、且つ、筐体が圧力室として構成されていれば有利である。タイヤの干渉計測試験では、タイヤの表面を２又はそれ以上の異なる状態において撮影する。撮像を互いに比較することにより、タイヤの欠陥を確認することができる。タイヤを様々な状態にするために、圧力室において超過圧又は低圧、好ましくは低圧を引き起こす。圧力室には、被試験タイヤ用の搭載面が設けられている。被試験タイヤは、一般的には、輪縁に取り付けられていない。被試験タイヤは、一般的には、搭載面に横たわって載っている。搭載面は、一般的には、水平に延びている。したがって、タイヤ中心軸は垂直に延びている。

測定ヘッドは、測定光学系と、可干渉光用、好ましくはレーザー光用の好ましくは１つ又は複数の光源とを備えている。この光源は、レーザーダイオードにより構成されることが好ましい。

各測定ヘッドは、画像を撮影するための平面的なセンサー（画像センサー）、特にＣＣＤセンサー又はＣＭＯＳセンサーをさらに備えている。測定ヘッドは画角を有している。この画角は、測定光学系の焦点距離及び画像センサーの寸法によって決まる。測定光学系の視野は、その画角と被試験タイヤ表面からの測定ヘッドの距離とによって生じる。

測定ヘッドの静止位置は、圧力室における測定ヘッドの位置決めを邪魔しないように選択される。特に、測定ヘッドの静止位置は、搭載面上のタイヤの上方に在る。測定ヘッドの測定位置は、静止位置とは異なっている。

測定ヘッドは回転しないように配置されている。搭載面も回転しないように配置されている。したがって、測定ヘッドと搭載面上に置かれたタイヤとの間の相対回転は不可能である。測定ヘッドは、タイヤの周囲に亘って均一に分配されていることが好ましい。

タイヤのトレッド内側面を試験するための複数の測定ヘッドは、まとめて垂直に移動可能であることが好ましい。このために、測定ヘッドは、機械的に連結されていてもよい。測定ヘッドが制御により互いに連結されているということも可能である。

タイヤの外側側面を試験するための複数の測定ヘッドを備え、それら測定ヘッドが垂直に移動可能であれば有利である。これらの測定ヘッドは、まとめて垂直に移動可能であることが好ましい。このために、測定ヘッドは、機械的に、又は、制御により連結されていてもよい。
更なる有利な一発展形態は、タイヤのトレッド内側面を試験するための１つ若しくは複数若しくは全ての測定ヘッド、及び／又は、タイヤの外側側面を試験するための１つ若しくは複数若しくは全ての測定ヘッドが径方向に移動可能であることを特徴とする。

１つ又は複数又は全ての測定ヘッドの測定光学系の画角が調整可能であることが好ましい。画角は、測定光学系の焦点距離が調整可能であることにより調整可能であり得る。代替的に又は追加的には、画像センサーの評価範囲は、特に、画像センサーのピクセルの一部だけを評価することにより変更可能であり得る。

更なる有利な一発展形態によると、タイヤのトレッド内側面を試験するための測定ヘッドがトレッド内側面の一部を試験するということが考えられる。このことは、特に、測定光学系の視野が互いに間隔を置いていることによって実現され得る。これにより達成可能な試験は、十分なものであり得る。特に、これにより、調査されたタイヤロット及び製造プロセスの品質についての情報を得ることができ、これらの情報は既に十分なものであり得る。

更なる有利な一発展形態によると、タイヤのトレッド内側面を試験するための測定ヘッドがトレッド内側面全体を試験するということが考えられる。

タイヤ試験器は、タイヤの直径及び／又は高さを検出するための装置を備えていることが好ましい。この装置により、タイヤの好ましくはまた更なる特徴を検出することができる。

更なる有利な一発展形態によると、タイヤ試験器は、タイヤの直径及び／若しくは高さ、並びに／又は、タイヤのさらなる特徴を格納するための記憶装置を備えている。記憶装置には、特に、１つ又は複数の特徴を検出するための装置により検出されるタイヤの特徴、特に、タイヤの検出された直径及び／又は検出された高さを格納することができる。しかしながら、これらの情報を外部ソース、例えば、タイヤ試験器の操作者のデータバンクから取得することも可能である。

更なる有利な一発展形態によると、タイヤ試験器は、タイヤの直径及び／若しくは高さ、並びに／又は、タイヤの１つ若しくは複数のさらなる特徴に応じて、１つ又は複数又は全ての測定ヘッドを、予備位置決め及び／又は実位置決めするための装置を備えている。

特に、測定ヘッドを、タイヤの直径に応じて径方向に予備位置決めすることができる。代替的に又は追加的に、測定ヘッドを、タイヤの高さに応じて垂直方向に予備位置決めすることができる。

測定ヘッドを、タイヤの直径に応じて径方向において測定位置へ位置決めすることができる。代替的に又は追加的に、測定ヘッドを、タイヤの高さに応じて垂直方向において測定位置へ位置決めすることができる。

タイヤ試験器は、タイヤの輪郭、特に、外側輪郭及び／又は内側輪郭を検出する装置を備えていることが好ましい。これにより、評価のために輪郭の内側にある画素だけを参照するということができるようになる。

したがって、タイヤ試験器が輪郭の内側の画像を評価するための装置を備えている場合は有利である。この場合、輪郭の内側にある画像の画素だけを評価すれば有利である。

本発明のタイヤ試験設備は、本発明のタイヤ試験器とタイヤ転換器とを備えている。このようなタイヤ試験設備によって、タイヤはタイヤ試験器において試験され、続いて、タイヤ転換器によって転換され、最後に、タイヤ試験器によって新たに試験される。

タイヤ試験設備は、タイヤを反転させるためのタイヤ転換器を備えていれば有利である。このことは、特に、タイヤのトレッド内側面の一部だけを測定ヘッドによって試験する場合に有利である。この場合、タイヤを反転させた後、タイヤのトレッド内側面の残りのまだ試験されていない部分を試験することができる。

タイヤ試験設備は、第２の本発明のタイヤ試験器を備えていてもよい。この場合、第１のタイヤ試験器によってタイヤの外側側面とトレッド内側面の一部又は全体を試験することができる。転換の後、タイヤの他の外側側面と必要に応じてトレッド内側面の残りの部分を試験することができる。しかしながら、第２のタイヤ試験器だけによってトレッド内側面の全体を試験することも可能である。

タイヤを複数の測定ヘッドにより試験する、筐体におけるタイヤの光学試験方法では、本発明の目的は請求項１４の特徴により達成される。測定ヘッド及びタイヤは、互いに対して回転動作を行わない。これにより、方法を簡単化し、且つ、高速化することができる。

有利な一発展形態によると、タイヤは、圧力室において干渉計測により試験される。この試験は、タイヤを第１状態において撮影し、タイヤを第１状態とは異なる第２状態において撮影し、撮像を互いに比較することにより行われることが好ましい。

タイヤのトレッド内側面を試験するための測定ヘッド、及び／又は、タイヤの外側側面を試験するための測定ヘッドが垂直方向に移動される場合は有利である。

タイヤのトレッド内側面を試験するための測定ヘッド、及び／又は、タイヤの外側側面を試験するための測定ヘッドは、好ましくは径方向に移動される。

更なる有利な一発展形態によると、タイヤのトレッド内側面を試験するための測定ヘッドは、タイヤのトレッド内側面の一部又はトレッド内側面の全体を試験する。

１つ又は複数又は全ての測定ヘッドがタイヤの直径及び／若しくは高さ、並びに／又は、タイヤの１つ若しくは複数のさらなる特徴に応じて予備位置決め及び／又は実位置決めされる場合は有利である。

得られた画像のうち、タイヤの輪郭の内側にある画素だけが評価されることが好ましい。

有利な一発展形態によると、タイヤは第１の試験回において試験され、転換され、そして第２の試験回において試験される。

第１の試験回においてタイヤのトレッド内側面の半分を試験し、タイヤを反転させ、第２の試験回において、タイヤのトレッド内側面の他の半分を試験する場合は有利である。

更なる有利な一発展形態によると、第１のタイヤが転換されている間に、第２のタイヤを第１の試験回において試験する。これにより、試験プロセスをさらに加速することができる。

タイヤがタイヤ試験器の外側に在る、タイヤ試験器の斜視図である。 タイヤがタイヤ試験器の搭載面に載っている、図１のタイヤ試験器の一部を示す図である。 図２のタイヤ試験器の一部を示す平面図である。 図２及び図３のタイヤ試験器の一部を示す一部切欠き平面図である。 図２から図４のタイヤ試験器の一部を示す一部断面側面図である。 図４に対応する表示におけるタイヤ試験器の変形例を示す図である。 図５に対応する表示における、タイヤのトレッド内側面を試験するための垂直に移動可能な測定ヘッドを有するタイヤ試験器の変形例を示す図である。 高さが比較的低いタイヤを試験する場合の図７に係る変形例を示す図である。 タイヤの外側側面を試験するための測定ヘッドも垂直に移動可能であり、全ての測定ヘッドが径方向に移動可能である、図７及び図８のタイヤ試験器の変形例を示す図である。 タイヤ試験設備の一部断面側面図である。 ａ）は開始位置におけるタイヤ転換器を示す側面図、ｂ）は中間位置におけるタイヤ転換器を示す側面図、ｃ）は終了位置におけるタイヤ転換器を示す側面図である。 タイヤのトレッド内側面を試験するための４つの測定ヘッドを有するタイヤ試験器を備える、図１０に係るタイヤ試験設備の作業過程についてのフローチャートである。 タイヤのトレッド内側面を試験するための４つの測定ヘッドを有する第２のタイヤ試験器を備える、変形例のタイヤ試験設備の作業過程についてのフローチャートである。 タイヤのトレッド内側面を試験するための３つの測定ヘッドを有するタイヤ試験器を備える、図１０に係るタイヤ試験設備の作業過程についてのフローチャートである。 タイヤのトレッド内側面を試験するための２つの測定ヘッドを有するタイヤ試験器を備える、図１０に係るタイヤ試験設備の作業過程についてのフローチャートである。 タイヤの輪郭を検出するための装置を有するタイヤ試験器の一部を示す図である。 図１６に係るタイヤの輪郭を検出するための装置の撮像を示す図である。

以下に、本発明の実施形態を、添付の図を参照して詳細に説明する。

タイヤを光学的に試験するための図１に示すタイヤ試験器は、被試験タイヤ４用の搭載面３を有する筐体を備えている。このタイヤ試験器は、タイヤ４を干渉計測により試験するためのタイヤ試験器として構成されている。したがって、このタイヤ試験器は、スライドドアによって閉鎖可能なドア開口部２を有する圧力室１を備えている。このスライドドアは、垂直方向に位置変更するものであり、駆動可能である。

圧力室１には、被試験タイヤ４用の水平に延びる搭載面３が配置されている。搭載面３は、ドア開口部２の後ろに在る。搭載面３は、ベルトコンベヤにより形成され、このベルトコンベヤは、２つの端部ローラーのうちの１つにより駆動可能である。ドア開口部２の前には、緩衝帯（バッファーゾーン）５が配置されている。この緩衝帯５は、水平に延びる複数のローラー６を備え、これらのローラーにタイヤ４が載っている。タイヤ４は、輪縁に取り付けられていない。タイヤ４は、緩衝帯５を介してドア開口部２を通って搭載面３上へ搬送される。このため、緩衝帯５の１つ又は複数のローラー６は駆動可能あってもよい。

ドア開口部２の前に、タイヤ４の直径及び高さを検出するための装置が設けられている。この装置は、タイヤ４よりも高く且つ幅が広い枠５１を備えている。枠５１には、指向性の複数の光源５２と複数の受光装置５３とが配置されている。これらの光源５２は、水平及び垂直の方向に発光する。各光源５２には１つの受光装置５３が属している。光源５２及び受光装置５３は、タイヤ４の高さと直径とを把握するための直角の格子を形成する。

図２〜図５から分かるように、この試験器は、タイヤ４のトレッド内側面１１を試験するための４つの測定ヘッド７、８、９、１０を備えている。この試験器は、タイヤ４の外側側面１８を試験するための６つの測定ヘッド１２、１３、１４、１５、１６、１７をさらに備えている。各測定ヘッドは、１つの測定光学系１９と、この測定光学系１９の両側に在る４つのレーザーダイオード２０とを備えている。測定光学系１９及びレーザーダイオード２０は一列に配置されており、測定光学系１９は中央に在る。

タイヤ４のトレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７、８、９、１０は、タイヤ周方向において均等に分配されている。測定ヘッド７、８、９、１０は、９０°の角度間隔で配置されている。

タイヤ４の外側側面を試験するための測定ヘッド１２、１３、１４、１５、１６、１７は、支持体４０（図７〜図９参照）に固定されている。測定ヘッド１２、１３、１４、１５、１６、１７は、垂直には移動できない。支持体４０は、圧力室１に在る。支持体４０は、垂直には移動できない。

タイヤ４のトレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７、８、９、１０は、垂直に移動可能である。このため、測定ヘッド７、８、９、１０は、垂直に延びる柱２１、２２、２３、２４の下端にそれぞれ配置されている。柱２１〜２４は、垂直に移動可能であり、支持体４０に固定されている。

全ての測定ヘッド７、８、９、１０；１２、１３、１４、１５、１６、１７は、回転しないように配置されている。タイヤ４用の搭載面３も圧力室１において回転しないように配置されている。したがって、測定ヘッドとタイヤ４との間の相対回転は不可能である。

試験を実施するために、タイヤ４を圧力室１へと動かす。圧力室１のドアを閉める。タイヤ４のトレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７、８、９、１０を、図２の静止位置から、図５に示す測定位置をとるまで垂直に下へ動かす。この測定位置において、測定ヘッド７、８、９、１０は、トレッド内側面１１を垂直に二等分する面上（タイヤ４を搭載面３に搭載した状態でのトレッド内側面１１の高さ方向における中央）に位置する。この位置で撮影が行われる。

光学的なタイヤ試験では、各測定ヘッドにより１つの撮像を生成すれば十分である。干渉計測によるタイヤ試験では、各測定ヘッドにより複数、特に、２つの撮像が生成される。第１撮像の生成は、圧力室において第１圧力で行う。この第１圧力は、環境圧力であってもよい。

その後、圧力室の圧力を変更し、好ましくは下げる。これにより、タイヤ４の材料における欠陥箇所が膨張する。その後、タイヤ４を測定ヘッドによりさらに撮影する。干渉計測による試験方法により、タイヤの形状変化を可視化することができる。

その後、タイヤ４のトレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７、８、９、１０を垂直に上方へ動かす。圧力室１のドアを開き、タイヤ４を取り出す。

図４から分かるとおり、タイヤ４のトレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７、８、９、１０は、トレッド内側面１１の一部だけを試験する。測定ヘッドの画角αは、約９０°である。しかしながら、測定ヘッド７、８、９、１０はタイヤ４の中心軸２５から間隔をあけて設けられているので、複数の測定ヘッドの各視野２６はトレッド内側面１１の周囲の四分の一よりも小さく、隣接する視野２６は隙間２７により分断される。しかしながら、タイヤ４を迅速に試験するため、トレッド内側面１１の全体をカバーしなくてもよい。図４から分かる通り、各測定ヘッド７、８、９、１０のトレッド内側面１１からの間隔は、タイヤ４の中心軸２５からのトレッド内側面１１の間隔よりも短く、測定ヘッドの視野２６が９０°未満である。

タイヤ試験器の図６に示す変形例では、トレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７、８、９、１０の測定光学系１９の画角αは、９０°よりも大きい。画角αは、約１１０°から１３０°、好ましくは１２０°である。ここでは、隣接する測定ヘッド７〜１０の視野２６は重なり、隙間は生じない。図４及び図６の実施形態の測定光学系１９は異なっていてもよい。特に、これらの測定光学系１９は、焦点距離が異なっていてもよい。しかしながら、焦点距離を調整可能な同一の測定光学系１９を、図４及び図６の実施形態のために使用することも可能である。この実施形態においても、トレッド内側面１１からの測定ヘッド７、８、９、１０の距離は、タイヤ４の中心軸２５からのトレッド内側面１１の距離よりも短い。

図７及び図８は、高さが異なるタイヤに対するタイヤ試験器の使用を示す。高さが比較的低い図８に示すタイヤ４を試験しようとする場合、トレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７、８、９、１０を、トレッド内側面１１の高さの中央に来るまで垂直に下方へ動かす。外部側面１８を試験するための測定ヘッド１２〜１７は、支持体４０に固定され、支持体４０は、圧力室１に固定して配置されている。測定ヘッド１２〜１７は、垂直に移動できない。しかしながら、測定ヘッド１２〜１７は、測定光学系１９を備え、測定光学系１９の画角αは調整可能である。図８に示すような高さが比較的低いタイヤ４を試験しようとする場合、焦点距離の変更によって画角を小さくする。

図９の実施形態では、外側側壁１８を試験するための測定ヘッド１２〜１７も垂直に移動可能である。さらに、この実施形態では、トレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７〜１０も、外側側面１８を試験するための測定ヘッド１２〜１７も、径方向に移動可能である。

図１０は、前述のようなタイヤ試験器２８と、第１緩衝帯２９と、第２緩衝帯３０と、タイヤ転換器３１とを備えるタイヤ試験設備を示す。第２緩衝帯３０は、タイヤ試験器２８とタイヤ転換器３１との間に在る。第１緩衝帯２９は、タイヤ試験器２８の第２緩衝帯３０とは反対側に在る。全てのステーション２８、２９、３０、３１において、ベルトコンベヤにより形成される搭載面の各ローラーは、モーターによって駆動可能である。タイヤ試験器２８は、縦に位置変更する２つの垂直なドアを備えている。これらのドアのうちの一方は第１緩衝帯２９に対向し、他方は第２緩衝帯３０に対向している。

作業時には、タイヤを第１緩衝帯２９からタイヤ試験器２８へ進める。そこで、タイヤの上方外側側面を試験する。さらに、トレッド内側面の一部、又は、トレッド内側面の全体を試験することができる。その後、タイヤを第２緩衝帯３０へ搬送する。同時に、第２のタイヤを第１緩衝帯２９からタイヤ試験器２８へ進めることができる。

第２緩衝帯３０に載っている第１のタイヤを、タイヤ転換器３１へ搬送し、転換する。その間に、タイヤ試験器２８において第２のタイヤを試験することができる。

第１のタイヤを、転換後、第２緩衝帯３０へ戻るように進める。タイヤ試験器２８において第２のタイヤの試験が終了すると、この第２のタイヤを第１緩衝帯２９へ戻るように進める。第１のタイヤを第２緩衝帯３０からタイヤ試験器２８へ進める。現在上になっている外側側面を試験する。同時に、トレッド内側面の一部又は全体を試験することができる。

第１のタイヤは、このようにして完全に試験されると、第２緩衝帯３０とタイヤ転換器３１とを介して、図１０においては右側へ次のステーション（図示せず）へと転送される。なお、第１タイヤは、今回はもうタイヤ転換器３０において転換されない。第２のタイヤを、第１緩衝帯２９から、タイヤ試験器２８と第２緩衝帯３０とを介してタイヤ転換器３１へ進める。同時に、第３のタイヤを、第１緩衝帯２９を介してタイヤ試験器２８へ進める。第２のタイヤを、タイヤ転換器３１において転換させる。その間に、第３のタイヤをタイヤ試験器２８において試験する。

図１１は、タイヤ転換器３１の機能を示す。まず、タイヤ４を、図１１ａのようにタイヤ転換器３１へ進める。タイヤ４を、図１１ｂのように転換させる。転換されたタイヤ４は、図１１ｃのような終了位置においてタイヤ転換器３１に載っている。

図１２は、図１０に係るタイヤ試験設備の作業過程についてのフローチャートを示す。この場合、トレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７〜１０がトレッド内側面１１の一部だけを試験する、つまり、視野２６間に隙間２７が生じる図４のタイヤ試験器２８が使用される。 視野２６は、トレッド内側面１１の周囲の半分を、又は、半分よりもいくらか多くをカバーしている。

図１２ａに係る第１の試験回では、トレッド内側面１１のうちの視野２６に対応する部分を試験する。その後、図１２ｂのタイヤ４を、図１２ｃのように反転させる。タイヤ転換器３１の転換軸３２は、視野２６と隣接する隙間２７との間の境界３３を通って延びている。このように、転換後は、以前は隙間２７が在った場所に視野２６が在り、視野２６が在った場所に隙間２７が在るということが確実となる。

反転させたタイヤ４を、続いて、図１２ｄに基づき、タイヤ試験器２８へと進め、第２の試験回において新たに試験する。この場合、トレッド内側面１１の周囲のうち第１の試験回において試験されていなかった部分を試験する。トレッド内側面１１を試験するための測定ヘッド７〜１０、及び、タイヤ４用の搭載面３は回転しないように配置されているにもかかわらず、タイヤ４を適切に転換させることで、走行面１１の周囲のうちの第１の試験回において認識されなかった領域を第２の試験回において認識することができる。これにより、１つのタイヤ試験器でもタイヤ４を非常に迅速に試験することができる。第１タイヤを転換させている間に、早くも次のタイヤを第１の試験回において試験すれば、タイヤ試験器の作業速度をさらに上げることができる。

図１３は、第１タイヤ試験器２８と、タイヤ転換器３１と、第２タイヤ試験器３４とを備える、変形例のタイヤ試験設備の作業過程についてのフローチャートを示す。この場合も、タイヤのトレッド内側面の一部だけを試験する図４に示すタイヤ試験器が使用される。しかしながら、この場合は、タイヤをタイヤ転換器３１において反転させた後、第２タイヤ試験器３４へ搬送する。

図１４は、図１０に係るタイヤ試験設備の作業過程についてのフローチャートを示す。この場合、トレッド内側面１１を試験するために３つの測定ヘッド７、８、９が設けられたタイヤ試験器４１が使用される。測定ヘッド７、８、９は、１２０°の角度間隔で均等に配置されている。測定ヘッド７、８、９は、タイヤ４の中心軸２５から距離をおいて設けられている。トレッド内側面１１からの各測定ヘッド７、８、９の距離は、中心軸２５からのトレッド内側面１１の距離よりも短い。測定ヘッドの画角αは、約９０°である。トレッド内側面１１からの距離が比較的短いので、測定ヘッドの視野２６は、トレッド内側面１１の周囲の約六分の一であり、これは、トレッド内側面１１において約６０°の角度に相当する。

したがって、図１４ａに示す第１の試験回では、視野２６間に隙間２７が残る。図１４ｂに示すタイヤを転換軸３２を中心として反転させた後、図１４ｃから分かるように、以前は隙間２７が在った場所に視野２６が在り、視野２６が在った場所に隙間２７が在る。反転されたタイヤ４を、次に、図１４ｄに示すように、タイヤ試験器４１へ進め、第２の試験回において新たに試験する。このように、トレッド内側面１１の全体を認識することができる。

図１５は、図１０のタイヤ試験設備の作業過程についての更なるフローチャートを示す。この場合、２つの測定ヘッド７、８を備えるタイヤ試験器４３が使用される。測定ヘッド７、８は、タイヤ４の中心軸２５から距離を置いて配置されている。この場合、トレッド内側面１１からの各測定ヘッド７、８の距離は、中心軸２５からのトレッド内側面１１の距離よりも大きい。測定ヘッドの画角αは約８０°である。トレッド内側面１１からの距離が拡大したことにより、測定ヘッド７、８の視野２６は、トレッド内側面１１の周囲の約四分の一、つまり、トレッド内側面１１上において約９０°の画像領域をそれぞれカバーしている。測定ヘッド７、８は、９０°の角度間隔で配置されている。

図１５ａに係る第１の試験回では、視野２６は互いに接している。視野２６は、トレッド内側面１１の半分、つまり、トレッド内側面１１のうちの１８０°をカバーしている。トレッド内側面１１の残りの領域は隙間２７を形成し、この隙間２７は、トレッド内側面１１の他方の半分に亘って広がっている。図１５ｂに示すタイヤを反転させた後、図１５ｃから分かるように、以前は隙間２７が在った場所に視野２６が在り、視野２６が在った場所に隙間２７が在る。反転されたタイヤ４を、次に、図１５ｄに示すようにタイヤ試験器４３へ進め、第２の試験回において新たに試験する。このように、トレッド内側面１１の全体を認識することができる。

図１６は、タイヤ４の輪郭を検出するための装置を示す。タイヤ４の輪郭を検出するための装置は、タイヤ４の外側輪郭４１を検出するための装置を備え、外側輪郭４１を検出するための装置は、搭載面３の両側に設けられた２列３５、３６の光源３７、３８を備えている。列３５、３６は、タイヤ４の進む方向に対して平行に延びている。光源３７、３８は、搭載面に対して傾斜して方向付けられている。隣接する光源３７、３８の光円錐は互いに重なり合う。

タイヤ４の輪郭を検出するための装置は、タイヤ４の内側輪郭４３を検出するための装置をさらに備えている。内側輪郭４３を検出するための装置は、測定ヘッド７、８、９、１０に配置された光源４２を備えている。光源４２は、測定ヘッドから下向けに発光する。光源４２は、タイヤ４の内側輪郭４３全体が照らし出されるほど大きな開口角を有している。

光源３７、３８、４２により搭載面３が照明される。外側輪郭４１と内側輪郭４３との間の領域は、タイヤ４によって覆われている。これにより、外側輪郭４１と内側輪郭４３との間に、図１７に示すようなタイヤ４の搭載面に相当する暗い環状面４４が残る。得られた画像のうち、タイヤ４の輪郭の内側にある、つまり、外側輪郭４１と内側輪郭４３との間の環状面４４にある画素だけを評価する。

タイヤ４の外側輪郭４１及び／又は内側輪郭４３を、記憶装置に格納することができる。これらの値に応じて、測定ヘッドを位置決めすることができる。

タイヤの外側輪郭及び／若しくは内側輪郭、並びに／又は、直径及び／若しくは高さについて既に事前に格納した値を、測定ヘッドの予備位置決めのために使用することがさらに可能である。この予備位置決めは、まだタイヤ試験器の外側にあるタイヤの種類を認識した後、又は読み込んだ後に、早くも行うことができる。タイヤが測定位置に来たら、次に、測定ヘッドを最終的に位置決め（実位置決め）することができる。これにより、大幅に時間を節約できる。なぜなら、タイヤの位置決めの後に、残りの移動距離についてのみ測定ヘッドを調整すればよいからである。これにより、時間を大幅に節約できる。なぜなら、タイヤの位置決めの後に、残りの経路についてのみ測定ヘッドを調整すればよいからである。

投影の評価により認識されたタイヤの外側輪郭及び／又は内側輪郭を、最適な画像部分を決定するために使用することができる。つまり、上記外側輪郭及び／又は内側輪郭は、測定ヘッドを垂直方向及び／又は径方向において位置付けるため、及び／又は、測定ヘッドの画角を調整するために使用され得る。さらに、タイヤの検出された外側輪郭及び／又は内側輪郭に基づき、タイヤに属さない画像領域を隠すことができる。関連のある画像領域だけを評価において参照すること、及び／又は、例えばスクリーンに出力することができる。さらに、認識された外側輪郭及び／又は内側輪郭の内側だけにおいて得られた画像を評価することができる。この評価の範囲内において、欠陥場所を特定し、分類し、及び／又は、数えることができる。さらに、タイヤを、さらなる使用のための評価に基づき、例えば、利用可能なタイヤ、又は、利用不可能なタイヤとしてレベル分けすることができる。さらに、自動的な欠陥場所認識の結果を手動で後処理することができる。

本発明によると、複数の測定ヘッドを巧みに配置することで、タイヤと測定ヘッドとの間の相対回転をやめることができる。この場合、短い試験プロセスによって回転動作せずにタイヤを少なくとも部分的に非常に迅速に試験することができる。この試験プロセスでは、置かれたタイヤの上側側壁と、タイヤのトレッド内側面の少なくとも半分とを試験することができる。この迅速な試験は、調査されたタイヤロットと製造プロセスとの品質についての情報を得るために既に十分であり得る。

トレッド内側面用の測定ヘッドの測定範囲の拡大により、１つの測定ヘッドによりトレッド内側面の９０％以上、又は、トレッド内側面の全体を認識し、試験することができる（図６）。

タイヤ試験設備におけるタイヤの複数の搬送工程が同期して行われれば有利である。この同期性は、タイヤ転換器及び全てのタイヤ試験器が後続ステーションへのタイヤの送り出しと先行ステーションからの新しいタイヤの受け取りとを同時にできる、ということにより作り出すことができる。搬送ステーションがこれをできない場合、先行ステーションからのタイヤを、後続ステーションへ他のタイヤが渡されている間に同時に引き取り、その後初めて、そのタイヤをバッファステーションから搬送ステーションへ引き取る役割を果たす緩衝帯を設けることができる。しかしながら、これらの緩衝帯は、続く試験デバイスの全試験時間に悪影響することなく、転換後にタイヤの揺れを減衰するために最終的に必要な静置時間を可能にするためにも役立つ。

測定ヘッドを垂直方向及び径方向においてタイヤに対向して位置決めすれば有利である。この場合、測定ヘッドの光学的な適合がなくとも最適な画像部分を撮影することができる。しかしながら、代替的に又は追加的に、測定ヘッドの画角も変更可能であり得る。トレッド内側面を試験するための測定ヘッドと外側側面を試験するための測定ヘッドとが別箇に移動可能であれば有利である。これにより、比較的小さな質量によってより迅速な動きを実施することが特に可能になる。

さらに、最終的な測定位置における測定ヘッドの最終的な位置決め時間を残りの移動距離を短くすることにより短縮するために、タイヤが試験器の内側において位置決めされる前に、タイヤ寸法の予備知識により測定ヘッドを既に予備位置決めすることが有利である。このため、タイヤ寸法についての情報を、顧客のデータバックなどの外部ソースから受け取ることができる。さらに、前段に接続された機械においてタイヤ寸法を計測することができる。

Claims (24)

1. タイヤを光学的に試験するためのタイヤ試験器であり、
   試験しようとする前記タイヤのための搭載面を有する筐体と、
   それぞれ１つの測定光学系を備え、前記タイヤのトレッド内側面を試験するために撮像する垂直に移動可能な複数の測定ヘッドと、
   前記測定ヘッドを垂直に移動させて静止位置及び該静止位置とは異なる測定位置において位置決めするための位置決め装置とを備えるタイヤ試験器において、
   前記測定ヘッド及び前記搭載面が回転しないように配置されていることを特徴とするタイヤ試験器。
2. 請求項１に記載のタイヤ試験器において、
   タイヤの干渉計測による試験のために構成され、且つ、前記筐体は、圧力室として構成されていることを特徴とするタイヤ試験器。
3. 請求項１又は２に記載のタイヤ試験器において
   さらに、前記タイヤの外側側面を試験するための垂直に移動可能な測定ヘッドを備えていることを特徴とするタイヤ試験器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ試験器において、
   １つ若しくは複数若しくは全ての前記測定ヘッドは、径方向に移動可能であることを特徴とするタイヤ試験器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ試験器において、
   １つ又は複数又は全ての前記測定ヘッドの前記測定光学系の画角（α）は、調整可能であることを特徴とするタイヤ試験器。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤ試験器において、
   前記タイヤの前記トレッド内側面を試験するための前記測定ヘッドは、前記トレッド内側面の一部を試験し、又は、
   前記タイヤの前記トレッド内側面を試験するための前記測定ヘッドは、前記トレッド内側面の全体を試験することを特徴とするタイヤ試験器。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤ試験器において、
   前記タイヤの直径及び／又は高さを検出するための装置及び／又は記憶するための記憶装置を備えていることを特徴とするタイヤ試験器。
8. 請求項７に記載のタイヤ試験器において、
   前記タイヤの直径及び／又は高さに応じて、１つ又は複数又は全ての測定ヘッドを、予備位置決め及び／又は実位置決めするための装置を備えていることを特徴とするタイヤ試験器。
9. 請求項１〜８に記載のタイヤ試験器において、
   前記タイヤの輪郭を検出及び／又は表示及び／又は評価するための装置を備えていることを特徴とするタイヤ試験器。
10. 請求項９に記載のタイヤ試験器において、
    前記輪郭の内側の画像を評価するための装置を備えていることを特徴とするタイヤ試験器。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のタイヤ試験器と、
    タイヤ転換器とを備えるタイヤ試験設備。
12. 請求項１１に記載のタイヤ試験設備において、
    前記タイヤ転換器は前記タイヤを反転させることを特徴とするタイヤ試験設備
13. 請求項１１又は１２に記載のタイヤ試験設備において、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の第２のタイヤ試験器を備えていることを特徴とするタイヤ試験設備。
14. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のタイヤ試験器を用いて、前記タイヤを複数の測定ヘッドにより試験する、筐体におけるタイヤの光学試験方法において、
    前記測定ヘッド及び前記タイヤは、互いに対して回転動作を行わないことを特徴とする方法。
15. 請求項１４に記載の方法において、
    前記タイヤの前記トレッド内側面を試験するための前記測定ヘッドは、前記トレッド内側面の一部、又は、前記トレッド内側面の全体を試験することを特徴とする方法。
16. 請求項１４又は１５に記載の方法において、
    前記タイヤを第１の試験回において試験し、転換し、第２の試験回において試験することを特徴とする方法。
17. 請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の方法において、
    第１の試験回において前記タイヤの前記トレッド内側面の半分を試験し、
    前記タイヤを反転し、
    第２の試験回において前記タイヤの前記トレッド内側面の他の半分を試験することを特徴とする方法。
18. 試験しようとするタイヤのための搭載面を有する筐体と、それぞれ１つの測定光学系を備え、前記タイヤのトレッド内側面及び／又は外側側面を試験するために撮像する複数の測定ヘッドと、いくつかの又は全ての測定ヘッドを静止位置及び測定位置において位置決めするための位置決め装置とを備え、前記測定ヘッド及び前記搭載面が回転しないように配置されているタイヤ試験器を用いて、前記タイヤを試験する、筐体におけるタイヤの光学試験方法において、
    第１の試験回において前記タイヤの前記トレッド内側面の半分を試験し、
    前記タイヤを反転し、
    第２の試験回において前記タイヤの前記トレッド内側面の他の半分を試験し、
    前記測定ヘッド及び前記タイヤは、互いに対して回転動作を行わないことを特徴とする方法。
19. 請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の方法において、
    第１のタイヤが転換されている間に、第２のタイヤを第１の試験回において試験することを特徴とする方法。
20. 請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の方法において、
    前記タイヤを圧力室において干渉計測により試験することを特徴とする方法。
21. 請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の方法において、
    １つ若しくは複数若しくは全ての前記測定ヘッドを、垂直方向に移動させることを特徴とする方法。
22. 請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の方法において、
    １つ若しくは複数若しくは全ての前記測定ヘッドを、径方向に移動させることを特徴とする方法。
23. 請求項１４〜２２のいずれか１項に記載の方法において、
    １つ又は複数又は全ての測定ヘッドを、前記タイヤの直径及び／又は高さに応じて、予備位置決め及び／又は実位置決めすることを特徴とする方法。
24. 請求項１４〜２３のいずれか１項に記載の方法において、
    得られた画像のうち、前記タイヤの輪郭の内側にある画素だけを評価することを特徴とする方法。

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