JPH0242306A - タイヤのサイドウォールの検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタイヤの良、不良の判別要素としてサイドウオ
ール表面の凹凸を検査する装置に関するものである。

（従来技術および発明が解決しようとする問題点）タイ
ヤのサイドウオール表面には、ブライコード間隔の乱れ
、あるいはプライジヨイント量の過不足等によって、空
気を充填したときに凹凸が生じる場合がある。この凹凸
は、タイヤのユニフォーミティに悪影響を与え、また外
観を損ねて商品価値を下落させる等の理由から、検査段
階で検出する必要がある。

この場合、サイドウオールには、検出対象である凹凸の
ほかに、文字、記号等のレタリング、あるいはスピユー
、各種のマーク、およびサイドウオール表面の汚れとい
った対象外要素が凹凸状を呈しているため、この対象外
要素による不要信号を本来の凹凸信号から除外する必要
がある。

従来、このサイドウオール表面の凹凸の検査方式として
、特公昭６２−３０３６１号公報に示されるものが公知
である。しかし、この公知方式によると、静電容量セン
サを用いているため、この静電容量センサの特性から、
得られるデータが、たとえば周方向１１ｍ１＋をはるか
に超える広いゾーンの平均値となり、検出そのものが不
正確となる。

また、上記不要信号を除去する手段として、静電容態セ
ンサの測定範囲がサイドウオールの径方向に広く、周方
向に狭くなるように選ぶことによって検出信号に対する
文字やスピユー等の影響を弱くする、としているが、実
際には上記静電容量センサの特性からこのような区別は
困難であった。

このため、検出不要であるスピユーやレタリング、タイ
ヤの汚れ−等の信号を検出対象の信号であると誤認する
可能性が高く、検出精度が悪くなることは明らかである
。

また、上記従来技術ではフィルタ等を用いることから波
形が変形し、それによって他の検出すべき凹凸にも影響
するため、検出精度が低下する。

そこで本発明は、上記タイヤのレタリングや汚れ等の影
響を波形を変形させることなく排除して、検査対象であ
る異常凹凸の検出を正確に行なうことができ、検査精度
を向上させることができるタイヤのサイドウオールの検
査装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の゛要旨は、回転するタイヤのサイドウオール表
面に臨んで設けられ、サイドウオール表面に対する距離
の変化を同表面の凹凸信号として読取る光学変位センサ
と、この光学変位センサで読取られた信号を記憶する記
憶手段と、この記憶手段から読出されるデータが凹凸検
出データとして適正であるか否かを判別する適正データ
判別手段と、この適正データ判別手段によって適正と判
別されたデータのうち検出対象外の凹凸を除去する補正
手段と、この補正手段による補正後のデータにおける凹
凸のうちから一定の条件を満足する凹凸を識別しその高
さを算出する凹凸高さ算出手段と、この凹凸高さ算出手
段によって算出された凹凸高さに基づいて異常凹凸の有
無を判定する判定手段とを具備してなるものである。

また、上記光学変位センサをサイドウオール表面に対し
て可動的に設け、同センサを、タイヤ群毎に予め特定さ
れる、もしくはタイヤのサイズを入力することにより特
定されるサイドウオールの最適検査位置に位置決めする
ようにしてもよい。

さらに、より正確な検出を期すために、光学変位センサ
のスポット径を１．０Ｍφ以下に設定し、かつ、同セン
サによって読取られる信号を一定の計測タイミングでサ
ンプリングする信号サンプリング手段を設けて、その計
測タイミングを、センサの計測ゾーンがタイヤ周方向に
独立して互いにオーバーラツプしないように設定するの
が望ましい。

また、センサをタイヤ径方向に間隔を置いて複数個設け
、サイドウオール表面の凹凸検出を各センサで分担して
行なうのが望ましい。

一方、上記補正手段において、凹凸の幅と、凹凸の中央
部が平坦か否かを、検出対象の凹凸と検出対象外の凹凸
の判別基準とする構成とすることができる。

（作用） このように、本発明によれば、光学変位センサにより、
タイヤサイドウオール表面のすべての凹凸を読取って記
憶し、このデータに補正を加えて非検出対象のデータの
みを除去し、残るデータから凹凸の高さを算出し、この
算出結果に基づいて異常凹凸の有無を最終判定するから
、レタリング等の影響を確実に排除して凹凸検出を正確
に行なうことができ、検査精度が格段に向上することと
なる。

また、サイドウオールの最適検査位置にセンサが位置決
めされるので、検査精度は更に向上する。

さらに、請求項３の構成により、光学変位センサで読取
られる信号相互の重複がなくなり、正確な信号が取込ま
れることとなる。

加えて、同センサをタイヤ径方向に間隔を置いて複数個
設けることにより、サイドウオール表面の凹凸検出を各
センサで分担しておこなうため、凹凸部と他の部分とが
明確に区別され、検出精度がざらに良いものとなる。

一方、補正手段において、凹凸の幅と、凹凸中央部の平
坦をみることにより、検出対象外の凹凸の排除効果が一
層確実なものとなる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図によって説明する。

第４図および第５図に空気を充填したタイヤ１の両サイ
ドウオール１ａ、Ｉａの検査状況を示している。タイヤ
１は、同図に示すように水平状態で支持胴２に保持され
、図示しない回転駆動機構により支持１１２とともにタ
イヤ中心まわりに回転駆動されながらサイドウオール表
面の凹凸検査を受ける。

サイドウオール表面に対する距離の変化を測定して凹凸
を検出する光学変位センサ（以下、単にセンサという）
３は、両サイドウオール１ａ、１ａに対しタイヤ径方向
に間隔を置いて複数個（たとえば二個）ずつ、上下独立
してサイドウオール表面に垂直方向に臨み、タイヤ径方
向に間隔を置いて設置される。４，４はこの両側センサ
３・・・が取付けられたアームで、このアーム４．４は
フレーム５に上下独立して移動自在に支持され、このア
ーム４，４の移動により、サイドウオール表面に対する
センサ３・・・の高さ位置、すなわち両者間の距離が調
節される。また、フレーム５は、架台６にタイヤ径方向
に移動自在に支持され、このフレーム５の移動により、
センサ３・・・のタイヤ径方向位置がＷＡ節される。図
中、３１．３２はネジ軸で、図示しないモータにより回
転駆動される。

このセンサ３・・・のタイヤ径方向停止位置の調節機能
についてさらに詳述する。

アーム４．４の基端部に、投、受光素子７ａ。

７ｂからなる位置検出器７が設けられ、センサ３・・・
をサイドウオール１ａ、１ａの最適検査位置に位置決め
するときに、フレーム５がタイヤ側に水平に移動して投
、受光素子７ａ、７ｂ間の光の授受がタイヤ１で妨げら
れることにより、複数個のセンサ３・・・が基準位置に
達したことが検出される。

ところで、タイヤはサイズ毎にサイドウオールの高さが
異なり、したがってタイヤサイズ毎に、検出対象である
、プライコード間隔の乱れあるいはブライジヨイント量
の過不足等による凹凸の発生位置、すなわち最適検査位
置が異なり、またアーム４上の役、受光素子７ａ、７ｂ
と、センサ群のうち位置決定の基準となる所定のセンサ
３との距離χ（第５図に示す）は固定的に決まっている
から、投、受光素子７ａ、７ｂ間の光の授受が妨げられ
てから上記所定のセンサ３が最適検査位置Ｐまで移動す
るために必要な停止遅延時間をタイヤサイズ毎に予め決
めておく。

位置検出器７の基準位置検出信号は、フレーム駆動機構
８を制御する制御部９に送られ、この信号とセンサ停止
遅延時間とに基づいて、タイヤサイズ（タイヤ径）に応
じたフレーム５の移動制御が行なわれる。すなわち、あ
るサイズのタイヤの場合は、上記位置検出器７によって
基準位置が検出された時点で直ちにフレーム５の移動が
停止され、また別のサイズのタイヤの場合は、基準位置
検出時点から、タイマ手段（因示せず）により予め設定
された遅延時間経過後にフレーム５の移動が停止する。

次いで、アーム４はサイドウオール表面に向かって同表
面との距離を計りながら移動接近し、設定された一定変
位になったとき停止する。

こうして、センサ３・・・がタイヤサイズに応じて予め
設定された最適検査位置に自動的にセットされる。この
予め設定される最適検査位置は、各サイズのタイヤのサ
イドウオールにおいてタイヤ構造上、径方向で凹凸が発
生しやすい位置として経験的、統計的に判明している位
置に決定され、これによりセンサ３・・・が凹凸検出の
適正位置にセットされる。

各センサ３・・・は、サイドウオールの片側で２個以上
、タイヤ径方向に位置づけて、タイヤ径方向に連なって
発生する凹凸とそれ以外の非検出対象物との区別をつけ
やすくする。また、センサ３は、スポット径（同時間内
で測定する範囲）の小さいもの、すなわちスポット径が
１．０ａｍφ以下のものが用いられる。このスポット径
は、最も狭い幅をもつレタリング構成要素の幅よりも小
さいものである。また、スポット径が１．０Ｍφを超え
ると、計測ゾーンの平均値の形で検出してしまうため、
第６．７図に示すようにレタリング等と検出対象との差
が不明瞭な波形となり、誤判定が生じやすい。

このように、サイドウオール表面の凹凸検出を、スポッ
ト径の小さい複数のセンサ３・・・で分担して行なうこ
とにより、スポット径の大きい一つのセンサでタイヤ径
方向の広い範囲に亘る凹凸検出を行なう場合と比較して
、凹凸部と他の部分とが明確に区別されるため、検出精
度が高いものとなる。

これら各センサ３・・・の出力信号は、第１図に示すよ
うに入力部１０経出でマイクロコンピユータによるデー
タ処理部１１に所定の測定ピッチで取込まれる。

入力部１０は、各センサ出力信号を増幅するアンプ１２
と、複数個のセンサ３・・・のデータをサンプリング時
間よりも十分短い時間で切替える切替器１３と、この切
替器１３と同様の短時間でアナログ信号であるセンサ出
力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１４と、
エンコーダ、パルス・ジェネレータ等の信号サンプリン
グ手段１５とから成っている。

信号サンプリング手段１５は、タイヤ周方向のセンサ計
測ゾーンが相互に重複しないように、センサ３・・・に
よる連続信号をタイヤ周方向に所定の計測タイミングで
サンプリングする。このようにセンサ信号を互いに重複
しないようにサンプリングすることと、前記したセンサ
３・・・のスポット径を１．０Ｍφ以下とすることとに
より、センサ３・・・の計測ゾーンがタイヤ周方向に独
立して互いにオーバーラツプしないことになるため、よ
り一層正確な凹凸検出を行なうことができる。

データ処理部１１は、上記サンプリングされた信号を読
込んで記憶するＲＡＭ等の記憶手段１６と、この記憶手
段１６から読み出されるデータがサイドウオール表面の
凹凸に係るものであるか否かを判別する適正データ判別
手段１７と、この適正データ判別手段１７で適正と判別
されたデータから検出対象外の凹凸を除去する第１およ
び第２両補正手段１８．１９と、この補正後のデータに
おける凹凸のうちから一定条件を満足する凹凸を識別し
その高さを算出する表側、裏側両凹５高さ算出手段２０
．２１と、この算出結果に基づいて最終的に異常凹凸の
有無を判定する最終判定手段２２とを具備している。以
下、各手段について詳述する。

（Ｉ＞適正データ判別手段１７ センサ３のレンズまたはサイドウオール表面の汚れが著
しい場合、あるいはセンサ３・・・が適正位置にセット
されていない場合等、適正な計測が果せない場合には、
センサ出力が測定レンジを超えるハイバリューとなる。

適正データ判別手段１７は、記憶手段１６から読出され
たデータが、このような異常データを一定ｍ以上含むも
のである場合にデータネ適正と判別し、以後の処理を実
行しない。

一方、この適正データ判別手段１７により適正と判別さ
れたデータは、第１および第２両補正手段１８．１９に
よる補正を受ける。

（ｎ）第１補正手段１８ 適正データ判別手段１７から取込まれる生データは、第
２図（イ）に示すように多数の微小な凹凸を含む波形と
なる。このままでは、これら微小な凹凸によって以後の
処理の能率が悪くなる。そこで、第１補正手段１８にお
いて、一定幅以下の微小な凹凸が連続して一定個数以上
出現する個所をタイヤ−周分について検索し、微小な凹
凸を平滑化し、固定することにより、第２図（ロ）に示
す基礎波形を得る。

この第２図（ロ）に示す基礎波形は、サイドウオール表
面のスピユー、ビークマーク、小文字、袋文字、または
適正データ判別手段１７を通過した汚れ等による小さな
凹凸Ｘ・・・を含んでいる。そこで、第１補正手段１８
において、このような所謂スモールレタリングをカット
する。具体的には、凹凸の起点と終点との水平距離（凹
凸の幅）がある一定値未満のものを見つけ、これを不要
凹凸としてカットする。この処理により、第２図（ハ）
の波形が得られる。

（Ｉ［［）第２補正手段１９ 第２図（ハ）のデータには、なお、除去すべき凹凸とし
て、ベタ文字等による幅の大きな凹凸Ｙ・・・が残存し
ている。第２補正手段１９においては、このような所謂
ラージレタリングを除去するために、凹凸のうち、幅が
一定値以上で、かつラージレタリングの特徴である中央
部が平坦なものを識別し、これをカットする。なお、中
央部が平坦とは、中央部全体が直線状の純粋平坦のみな
らず、直線状部分が全幅の一定割合以上を占めるような
場合をも含む。

こうして、不要な凹凸Ｘ、Ｙが除去された第２図（ニ）
に示すようなデータが得られる。

（ＴＶ）表側および裏側凹凸高さ算出手段２０゜この凹
凸高さ算出手段２０．２１においては、ある条件の凹凸
を検出してその高さを算出する。

すなわち、第２図（ニ）示すデータのうちには、検出す
べき凹凸でないものとして、サイドウオール全体のなだ
らかな起伏である所謂タイヤのふれによるものが含まれ
ている。また、第１補正手段１８で処理しきれなかった
微小な凹凸も検出対象である凹凸中に含まれている。そ
こで、まず、上記タイヤのふれによる極端に大きな幅を
もつ凹凸を無視し、他の凹凸のみを対象と定める。また
、微小な凹凸群をもった大きな凹凸をひとつの凹凸と認
識するとともに、微小な不連続および傾斜の逆行はある
範囲内では同じ一つの凹凸と認識する（形状認１）。

そして、このような条件を満足するデータについて、そ
の高さを算出する。

この算出にあたっては、同一凹凸であっても各センサ３
・・・の位置によって評価が異なること、およびセンサ
によるデータと実際に人間が感覚でとらえるデータとに
はギャップがあること（一般に凸は低く凹は深く見える
）、またこのギャップは凹凸の周囲にローレット加工が
施されている等の周囲条件によっても異なることから、
これら諸条件を加味した総合値として計算する。

具体的にいうと、タイヤの周方向のある位置でのタイヤ
径方向の総合的評価（総合値）は次の式によって求める
。

総合値−最大高さ＋ｎｘａ＋ｂ ここで、最大高さとは、前記径方向において複数のセン
サによって得られた高さのうち最大のものを意味する。

なお、−室以上の高さの凸を異常凸と評価する。また、
ｎは前記径方向において異常と評価したセンサの数、ａ
は異常を正常と評価しないための係数、ｂはローレット
加工等が施されている場合の補正値である。

同様の計算をデータ中の各凸について行ない、得られた
各総合値のうちの最大のものを全体総合値として割出し
、これを表側および裏側別々に最終判定手段２２に送り
込む。

（Ｖ）最終判定手段２２ ここでは、上記送り込まれた表裏それぞれの全体総合値
を比較し、大きい方をとる。

そして、この最終データをその値に応じてたとえばＡ−
Ｄの四段階にランク付けし、Ｄランクの凹凸を含むもの
はアウト（不良タイヤ）と判定する。

この判定結果は、出力部２３に送られ、この出力部２３
からの信号により警報器等による不良表示がなされる。

この一連のデータ処理を含めた装置全体の動作の流れを
、第３図のフローチャートによってさらに説明する。

動作開始により、まずステップＳ１でフレーム５のタイ
ヤ側への前進移動が開始され、ステップＳ２で同フレー
ム５が前記した基準位置に到達したか否かが位置検出器
７からの信号によって判断され、たとえばＡサイズのタ
イヤの場合はその時点から一定遅延時間ｔＵｉ後に、Ｂ
サイズのタイヤの場合はその時点（１＝０）で、フレー
ム５が停止する（ステップ８３）。ついで、アーム４゜
４のサイドウオール側への前進移動が開始され（ステッ
プＳ４）、センサ３・・・がサイドウオール１ａ、１ａ
に対して所定の距離をもった適正位置にセットされたか
否かがセンサ出力電圧によって判断される（ステップ３
５　）。ざらに、アーム停止（ステップＳｅ）後、各セ
ンサ３・・・からの信号取り込み、サンプリングが開始
され（ステップＳ７）、タイヤ−周分の信号取り込み、
サンプリングが終了したときにアーム４，４およびフレ
ーム５が原位置に戻される（ステップＳｓ）。

一方、サンプリングされたデータがデータ処理部１１の
記憶手段１６に記憶され（ステップ８９）、この記憶手
段１６から読出されるデータが、適正データ判別手段１
７において適正であるか否かが判別され（ステップ５１
０）、適正データであることが判断されたときには、ス
テップＳ１１に移り、第１、第２両補正手段１８．１９
による補正が行なわれる。そして、ステップＳ１２で凹
凸高さ算出手段２０．２１による一定条件の凹凸の抽出
および凹凸高さの算出、さらにステップＳ１３で最終判
定手段２２による最終判定が行なわれた後、出力部２３
から警報器等に対する出力信号が出される（ステップ５
１４）。なお、ステップＳ１ｏにおいて、データがサイ
ドウオール表面の汚れ等を検出した不適正なものである
と判別された場合には、直接ステップＳ　１４に移り、
出力部２３からデータネ適正を表す信号が出力される。

また、第３図に示す一連の動作を一台のコンピュータで
制御するようにしてもよいし、センサの適正位置停止お
よび原位置復帰の制御とデータ処理とを別々のコンピュ
ータで制御するようにしてもよい。後者の方式によると
、第３図のフローチャートにおけるステップＳｇとステ
ップＳ９以降を同時に行なうことができる（ステップＳ
８に要する時間を削除することができる）ため、検査全
体に要する時間の短縮を図ることができる。

（発明の効果〕 上記のように本発明によるときは、タイヤのサイドウオ
ール表面のすべての凹凸（生データ）を光学変位センサ
によって読取り、この変位データが、タイヤの汚れやセ
ンサ位置不適正等による不適正なものでないか否かをチ
エツクした後、補正手段により、検出対象外である大小
のレタリング等による不要データを除去し、残るデータ
から一定条件の凹凸を抽出するとともに凹凸の高さを算
出し、この算出結果に基づいて異常凹凸の有無を判定す
るから、レタリング等の影響を確実に排除して凹凸検出
を正確に行なうことができ、検査精度を格段に向上させ
ることができるものである。

また、光学変位センサが最適検査位置に自動的に位置決
めされる請求項２の構成によると、センサの位置設定が
簡単で、しかも正確となり、検査精度がさらに向上する
こととなる。

さらに、請求項３の構成によると、センサの計測ゾーン
がタイヤ周方向に独立して互いにオーバーラツプしない
ことにより、凹凸検出がより一層正確なものとなる。

また、請求項４のように、センサをサイドウオール表面
に対しタイヤ径方向に間隔を置いて複数個設けることに
より、サイドウオール表面の凹凸検出を、各センサで分
担して行なうことができるため、ひとつのセンサでタイ
ヤ径方向の広い範囲に亘る凹凸検出を行なう場合と比較
して、凹凸部と他の部分とが明確に区別され、検出精度
がさらにまた向上することとなる。

一方、データを補正する補正手段において、凹凸の幅に
加えて、凹凸の中央部が平坦であるか否かを基準とする
ことにより、データ補正、すなわちレタリングの排除効
果が高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック構成図、第２図
（イ）は補正手段による補正前のデータ波形図、同（ロ
）　（ハ）　（ニ）はそれぞれ補正手段により段階的に
処理されたデータの波形図、第３図は全体の作用を説明
するためのフローチャート、第４図は実施例装置におけ
るセンサ配置およびセンサ支持構成を示す図、第５図は
同一部断面図、第６図（イ）（０）（ハ）は大小スポッ
ト径のセンサによる凸検出の比較説明図、第７図（イ）
（ロ）（ハ）は大小スポット径のセンサによるレタリン
グ検出の比較説明図である。 １・・・タイヤ、１ａ、１ａサイドウオール、３・・・
センサ、４．４・・・センサが取付けられたアーム、５
・・・アームが取付けられたフレーム、６・・・フレー
ムが取付けられた架台、１０・・・入力部、１５・・・
信号サンプリング手段、１１・・・データ処理部、１６
・・・同処理部の記憶手段、１７・・・同適正データ判
別手段、１８・・・第１補正手段、１９・・・同第２補
正手段、２０．２１・・・同凹凸高さ算出手段、２２・
・・最終判定手段。 特許出願人　　　　　　住友ゴム工業株式会社代　理　
人　　　　　弁理士　小谷悦司同　　　　　　弁理士　
長１）正 同　　　　　　弁理士　伊藤孝夫 （ニ） 第 図 第 図 第 図 第 図 （ハ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転するタイヤのサイドウォール表面に臨んで設け
   られ、サイドウォール表面に対する距離の変化を同表面
   の凹凸信号として読取る光学変位センサと、この光学変
   位センサで読取られた信号を記憶する記憶手段と、この
   記憶手段から読出されるデータが凹凸検出データとして
   適正であるか否かを判別する適正データ判別手段と、こ
   の適正データ判別手段によって適正と判別されたデータ
   のうち検出対象外の凹凸を除去する補正手段と、この補
   正手段による補正後のデータにおける凹凸のうちから一
   定の条件を満足する凹凸を識別しその高さを算出する凹
   凸高さ算出手段と、この凹凸高さ算出手段によつて算出
   された凹凸高さに基づいて異常凹凸の有無を判定する判
   定手段とを具備してなることを特徴とするタイヤのサイ
   ドウォールの検査装置。 ２、光学変位センサがサイドウォール表面に対して接近
   、離間する方向に移動可能に設けられ、同センサが、タ
   イヤ群毎に予め特定される、もしくはタイヤのサイズを
   入力することにより特定されるサイドウォールの最適検
   査位置に位置決めされるように構成されたことを特徴と
   する請求項１のタイヤのサイドウォールの検査装置。 ３、光学変位センサのスポット径が１．０ｍｍφ以下に
   設定され、かつ、同センサによって読取られる信号を一
   定計測タイミングでサンプリングする信号サンプリング
   手段が設けられて、その計測タイミングが、センサの計
   測ゾーンがタイヤ周方向に独立して互いにオーバーラッ
   プしないように設定されたことを特徴とする請求項１ま
   たは２のタイヤのサイドウォールの検査装置。 ４、光学変位センサが、サイドウォール表面に対しタイ
   ヤ径方向に間隔を置いて複数個設けられたことを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれか１のタイヤのサイドウォ
   ールの検査装置。 ５、補正手段は凹凸の幅と、凹凸の中央部が平坦である
   か否かを基準として検査対象外の凹凸を除去するもので
   あることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１のタ
   イヤのサイドウォールの検査装置。