KR101601217B1 - 타이어 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

Abstract

타이어 검사장치가 개시된다. 개시된 타이어 검사장치는 타이어 서브라인에서 이송 컨베이어를 따라 타이어 장착 공정으로 이송되는 적어도 하나의 타이어를 검사하기 위한 것으로서, ⅰ)이송 컨베이어의 외측에 설치되는 프레임과, ⅱ)이송 컨베이어의 상측에서 프레임에 고정되게 설치되며, 이송 컨베이어 상에 놓여진 타이어의 바깥쪽 사이드 월을 비전 촬영하는 제1 비전 카메라부와, ⅲ)제1 비전 카메라부로부터 비전 데이터를 획득하고, 이를 분석 처리하여 타이어의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커의 유무로서 타이어의 정위치를 판정하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

타이어 검사장치 및 검사방법 {TIRE INSPECTION DEVICE AND METHOD}

본 발명의 실시예는 타이어 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어를 타이어 장착 공정으로 이송하는 타이어 서브라인에서 타이어의 뒤집힘 및 사양을 검사할 수 있는 타이어 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 메이커에서 한 대의 완성 차를 생산하기 위해서는 소재의 선택에서부터 제품 양산까지 여러 가지의 공정라인을 거친다. 이러한 공정라인들에서는 공장 자동화의 추세에 맞추어 자동화 시스템을 통해 보다 짧은 시간에 보다 많은 제품을 생산하고 있다.

여러 공정라인들 중 의장 공정라인의 타이어 장착 공정에서는 타이어 서브라인(타이어 공급 공정)에서 이송 컨베이어를 따라 이송되는 타이어를 타이어 로딩장치를 통해 차체의 타이어 장착 위치로 이동시키면, 작업자는 타이어를 차체에 조립하게 된다.

여기서, 상기 타이어 서브라인에서는 타이어 스토리지의 저장 공간을 차량의 사양 별로 지정하고, 그 지정된 저장 공간으로 타이어를 4~5개씩 쌓아서 공급하고 있다. 이렇게 타이어 스토리지의 사양별 저장 공간에 저장된 타이어들은 이송 컨베이어를 통해 타이어 장착 공정으로 이송된다.

그러나, 타이어 스토리지의 지정된 저장 공간으로 타이어를 공급하는 과정에서는 작업자가 타이어의 사양을 육안으로 직접 확인하는데, 작업자의 실수로 다른 사양의 타이어가 타이어 스토리지의 지정된 저장 공간으로 투입될 수 있다.

또한, 최근에는 타이어의 안쪽과 바깥쪽의 트레드 패턴이 서로 다른 비대칭 타이어를 적용하는 경우가 증가하고 있는데, 이러한 경우 작업자의 실수로 타이어의 안쪽과 바깥쪽을 뒤집어서 공급할 수 있다.

따라서, 종래 기술에서는 작업자의 실수로 다른 사양의 타이어를 스토리지의 지정된 저장 공간으로 투입하고, 타이어의 안쪽과 바깥쪽을 뒤집어서 스토리지의 지정된 저장 공간으로 공급할 경우, 후 공정인 타이어 장착 공정에서 휠과 타이어의 이종 조립 및 오 조립이 발생할 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 타이어의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커의 유무 및 타이어의 트레드부 색선을 인식하여 타이어 장착 공정으로 공급되는 타이어의 정 위치 및 사양을 자동으로 검사할 수 있도록 한 타이어 검사장치 및 그 검사방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치는, 타이어 서브라인에서 이송 컨베이어를 따라 타이어 장착 공정으로 이송되는 적어도 하나의 타이어를 검사하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 이송 컨베이어의 외측에 설치되는 프레임과, ⅱ)상기 이송 컨베이어의 상측에서 상기 프레임에 고정되게 설치되며, 상기 이송 컨베이어 상에 놓여진 상기 타이어의 바깥쪽 사이드 월을 비전 촬영하는 제1 비전 카메라부와, ⅲ)상기 제1 비전 카메라부로부터 비전 데이터를 획득하고, 이를 분석 처리하여 상기 타이어의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커의 유무로서 상기 타이어의 정위치를 판정하는 제어기를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 비전 카메라부로부터 획득한 비전 데이터를 이미지 처리하여 상기 밸런스 스티커의 이미지를 인식하면, 상기 타이어가 정위치하며 공급되는 것으로 판정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사장치는, 상기 이송 컨베이어의 외측에서 상기 프레임에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 타이어의 트레드부 색선을 비전 촬영하는 제2 비전 카메라부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 제2 비전 카메라부로부터 비전 데이터를 획득하고 이를 분석 처리하여 상기 트레드부 색선의 색상으로서 타이어의 사양을 판정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사장치에 있어서, 상기 제2 비전 카메라부는 상하 방향으로 이동하며, 상기 이송 컨베이어 상에 다단으로 적층된 각 타이어의 트레드부 색선을 비전 촬영할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사장치는, 상기 이송 컨베이어의 상측에서 상기 프레임에 고정되게 설치되며, 상기 이송 컨베이어 상에 다단으로 적층된 타이어들의 높이를 측정하는 레이저 변위센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사장치에 있어서, 상기 프레임에는 상기 제2 비전 카메라부를 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 이동유닛이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사장치에 있어서, 상기 이동유닛은 상기 프레임에 고정되게 설치되는 서보 모터와, 상기 프레임에 상하 방향을 따라 배치되며 상기 서보 모터와 연결되는 리드 스크류와, 상기 리드 스크류와 평행하게 상기 프레임에 설치되는 가이드 레일과, 상기 리드 스크류에 스크류 결합되고 상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되며 상기 제2 비전 카메라부를 고정하는 슬라이더를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 레이저 변위센서의 측정값에 따라 상기 이동유닛을 제어하여 상기 제2 비전 카메라부의 상하 위치를 조절할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사방법은, 타이어 서브라인에서 이송 컨베이어를 따라 타이어 장착 공정으로 이송되는 적어도 하나의 타이어를 검사하기 위한 상술한 바와 같은 타이어 검사장치를 제공하고, 상기 이송 컨베이어 상에 놓여진 상기 타이어의 바깥쪽 사이드 월을 제1 비전 카메라부로 비전 촬영하고 그 비전 데이터를 제어기로 출력하며, 상기 제어기를 통해서 상기 비전 데이터를 획득하고 이를 분석 처리하여 상기 타이어의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커의 유무로서 상기 타이어의 정위치를 판정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사방법은, 상기 이송 컨베이어 상에 놓여진 타이어의 높이를 레이저 변위센서를 통해 측정하고 그 측정값을 상기 제어기로 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사방법은, 상기 레이저 변위센서에 의해 측정된 측정값에 따라 상기 제어기를 통해 이동유닛을 제어하여 제2 비전 카메라부의 위치를 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사방법은, 상기 이송 컨베이어 상에 놓여진 타이어의 트레드부 색선을 상기 제2 비전 카메라부로 비전 촬영하고 그 비전 데이터를 상기 제어기로 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사방법은, 상기 제어기를 통해서 상기 비전 데이터를 획득하고 이를 분석 처리하여 상기 트레드부 색선의 색상으로서 타이어의 사양을 판정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사방법은, 상기 밸런스 스티커의 부착 유무를 통해 판정된 타이어의 정위치 결과를 표시부를 통해 디스플레이 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 타이어 검사방법은, 상기 트레드부 색선의 색상을 인식하고 기 설정된 타이어 사양과의 동일 여부를 표시부를 통해 디스플레이 할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 타이어의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커의 유무 및 타이어의 트레드부 색선을 비전 카메라를 통해 인식하여 타이어 장착 공정으로 공급되는 타이어의 정 위치 및 사양을 자동으로 검사할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 차량의 사양과 다른 타이어 및 안쪽과 바깥쪽 사이드 월이 바뀐 타이어가 타이어 장착 공정으로 이송되는 것을 미연에 차단할 수 있으므로, 타이어 장착 공정에서 휠과 타이어가 이종 조립되거나 오 조립되는 것을 방지할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치에 적용되는 타이어의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치에 적용되는 이동유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치를 이용한 타이어 검사방법을 설명하기 위한 플로우-챠트이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치(100)는 차체에 각종 의장 부품을 장착하는 의장라인에서, 타이어 장착 공정으로 타이어를 공급하는 타이어 서브라인에 적용될 수 있다.

예를 들면, 타이어 서브라인에서는 타이어 스토리지의 저장 공간을 차량의 사양 별로 지정하고, 그 지정된 저장 공간에 타이어를 4~5개씩 쌓아서 저장하며, 이렇게 타이어 스토리지의 사양별 저장 공간에 저장된 타이어들(1)을 이송 컨베이어(3)를 통해 타이어 장착 공정으로 이송한다.

본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치(100)는 타이어 서브라인에서 타이어를 타이어 장착 공정으로 공급하기 이전에, 이송 컨베이어(3) 상에서 타이어(1)의 정 위치 및 사양을 자동으로 검사하기 위한 것이다.

그러나, 본 발명의 보호범위가 반드시 타이어를 차체에 조립하기 위한 공정에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 타이어 제조공장 또는 타이어 물류 공장 등에서 타이어의 사양 등을 자동으로 검사하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 적용되는 타이어(1)는 도 2에서와 같이, 안쪽 사이드 월과 바깥쪽 사이드 월의 트레드 패턴이 서로 다른 비대칭 타이어로서, 안쪽 사이드 월과 바깥쪽 사이드 월을 구분하기 위해 그 바깥쪽 사이드 월에 밸런스 스티커(5)를 부착하고 있다.

또한, 상기 타이어(1)의 트레드부에는 타이어의 정해진 규격을 표시하며, 작업자들이 타이어의 규격을 쉽게 구분할 수 있도록 하는 트레드부 색선(7)을 구비하고 있다.

본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치(100)는 타이어(1)의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커(5)의 유무 및 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 인식하여 타이어 장착 공정으로 공급될 타이어(1)의 정 위치 및 사양을 자동으로 검사할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치(100)는 기본적인 구성 요소로서, 프레임(10), 제1 비전 카메라부(20), 제2 비전 카메라부(30) 그리고 제어기(90)를 포함하고 있다.

상기 프레임(10)은 본 발명의 실시예에 따른 검사장치(100)의 각종 구성 요소들을 지지하는 것으로서, 하나의 프레임 또는 둘 이상으로 구획된 프레임으로 구성될 수 있다.

상기 프레임(10)에는 구성 요소들을 지지하기 위한 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 하우징, 케이스, 블록, 격벽, 리브, 레일, 칼라 등과 같은 각종 부속요소들을 포함하고 있다.

그러나, 상기한 각종 부속요소들은 이하에서 더욱 설명될 각각의 구성 요소들을 프레임(10)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 프레임(10)으로 통칭한다.

여기서, 상기 프레임(10)은 타이어 서브라인에서 이송 컨베이어(3)의 외측에 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1 비전 카메라부(20)는 이송 컨베이어(3) 상에 놓여진 적어도 하나의 타이어(1), 예를 들면 복수 개로서 상하 방향으로 적층된 타이어들(1)의 바깥쪽 사이드 월을 비전 촬영하기 위한 것이다.

상기 제1 비전 카메라부(20)는 당 업계에서 비전 헤드 또는 비전 센서라고도 하며, 비전 촬영 부위로 조명광을 조사하는 조명부(도면에 도시되지 않음)를 구비할 수 있다.

이러한 제1 비전 카메라부(20)는 이송 컨베이어(3)의 상측 즉, 타이어 이송 경로의 상측에 위치하며, 프레임(10)에 고정되게 설치된다. 상기 제1 비전 카메라부(20)는 타이어들(1)의 바깥쪽 사이드 월을 비전 촬영하고 그 비전 데이터를 뒤에서 더욱 설명될 제어기(90)로 출력한다.

여기서, 상기 이송 컨베이어(3) 상에 다단으로 적층된 타이어들(1)은 타이어 로딩장치(도면에 도시되지 않음)를 통해 타이어 장착 공정으로 이송될 수 있다.

이에, 상기 제1 비전 카메라부(20)는 타이어 로딩장치를 통해 타이어(1)가 타이어 장착 공정으로 이송되기 전에, 그 타이어(1)의 바깥쪽 사이드 월을 비전 촬영할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제2 비전 카메라부(30)는 위에서 언급한 바 있는 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 비전 촬영하기 위한 것이다.

상기 제2 비전 카메라부(30)는 이송 컨베이어(3) 상에 놓여진 하나 또는 다단으로 적층된 타이어들(1)의 트레드부 색선(7)을 그 이송 컨베이어(3)의 측방에서 비전 촬영할 수 있다.

상기 제2 비전 카메라부(30)는 당 업계에서 비전 헤드 또는 비전 센서라고도 하며, 비전 촬영 부위로 조명광을 조사하는 조명부(도면에 도시되지 않음)를 구비할 수 있다.

이러한 제2 비전 카메라부(30)는 이송 컨베이어(3)의 외측 즉, 타이어 이송 경로의 외측에서 프레임(10)에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다.

상기와 같이 제2 비전 카메라부(30)를 이송 컨베이어(3)의 외측에서 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성하는 이유는 이송 컨베이어(3) 상에 타이어들(1)이 다단으로 적층된 경우, 그 타이어들(1)의 전체 높이를 기준으로 제2 비전 카메라부(30)의 상하 위치를 조절하기 위함이다.

이를 위해 상기 프레임(10)에는 제2 비전 카메라부(30)를 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 이동유닛(40)이 설치된다. 상기 이동유닛(40)은 모터의 회전력을 직선 운동으로 변환시킬 수 있는 전동 실린더로서 구비된다.

상기 제2 비전 카메라부(30)는 타이어들(1)의 전체 높이를 기준으로, 이동유닛(40)에 의해 하측에서 상측 방향 또는 상측에서 하측 방향으로 일정 거리 이동하며 그 타이어들(1)의 트레드부 색선(7)을 비전 촬영할 수 있다.

상기에서 이동유닛(40)은 도 3에서와 같이, 서보 모터(41), 리드 스크류(42), 가이드 레일(43) 그리고 슬라이더(44)를 포함한다.

상기 서보 모터(41)는 프레임(10)에 고정되게 설치된다. 상기 리드 스크류(42)는 프레임(10)에 상하 방향으로 배치되며, 서보 모터(41)의 구동축에 연결되게 설치된다. 상기 가이드 레일(43)은 리드 스크류(42)와 평행하게 프레임(10)에 설치된다. 상기 슬라이더(44)는 리드 스크류(42)에 스크류 결합되며, 가이드 레일(43)에 슬라이딩 가능하게 결합된다.

여기서, 상기 리드 스크류(42)의 일측 단부는 서보 모터(41)의 구동축에 연결되며, 리드 스크류(42)의 다른 일측 단부는 가이드 레일(43)에 회전 가능하게 지지된다. 그리고 상기 슬라이더(44)에는 제2 비전 카메라부(30)가 고정되게 설치된다.

따라서, 상기 서보 모터(41)가 일측 또는 다른 일측 방향으로 회전하게 되면, 리드 스크류(42) 또한 일측 또는 다른 일측 방향으로 회전하게 되고, 슬라이더(44)는 가이드 레일(43)을 따라 상하 방향으로 이동하게 된다.

이에, 상기 슬라이더(44)가 가이드 레일(43)을 따라 상하 방향으로 이동함으로 본 발명의 실시예에 의한 상기 제2 비전 카메라부(30)는 슬라이더(44)와 함께 상하 방향으로 이동될 수 있다.

한편 본 발명의 실시예에서는 도 1에서와 같이, 이송 컨베이어(3) 상에 놓여진 타이어들(1)의 전체 높이의 기준을 잡아주기 위한 레이저 변위센서(50)를 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 레이저 변위센서(50)는 이송 컨베이어(3) 상에 다단으로 적층된 타이어들(1)의 높이를 측정하기 위한 것이다. 상기 레이저 변위센서(50)는 이송 컨베이어(3)의 상측, 즉 타이어(1)의 이송 경로 상에서 프레임(10)에 고정되게 설치된다.

상기 레이저 변위센서(50)는 레이저를 타이어(1)로 조사하고 그 타이어에서 반사되는 레이저를 수신하여 이송 컨베이어(3)의 베이스를 기준으로 타이어들(1)의 전체 높이를 측정하고 그 측정값을 뒤에서 더욱 설명될 제어기(90)로 출력한다.

이러한 레이저 변위센서(50)는 당 업계에서 널리 알려진 레이저 방식의 변위센서로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제어기(90)는 본 검사장치(100)의 전반적인 운영을 제어하는 것으로, 예를 들면 제1 비전 카메라부(20)로부터 비전 데이터를 획득하고, 이를 분석 처리하여 타이어(1)의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커(5)의 유무로서 타이어(1)의 정위치를 판정한다.

즉, 상기 제어기(90)는 제1 비전 카메라부(20)로부터 획득한 비전 데이터를 이미지 처리하여 밸런스 스티커(5)의 이미지를 인식하면, 타이어(1)가 정위치하며 공급되는 것으로 판정할 수 있다.

여기서, 상기 제어기(90)는 제1 비전 카메라부(20)로부터 획득한 비전 데이터에서 필터를 통해 노이즈를 제거하고, Threshold 및 Blob를 통해 이미지 처리하여 밸런스 스티커(5) 부분의 영상만을 따로 발췌할 수 있다.

그리고, 상기 제어기(90)는 제2 비전 카메라부(30)로부터 비전 데이터를 획득하고 이를 분석 처리하여 타이어 트레드부 색선(7)의 색상으로서 타이어(1)의 사양을 판정할 수 있다.

이 경우, 상기 제어기(90)는 제2 비전 카메라부(30)로부터 획득한 비전 데이터에서 필터를 통해 노이즈를 제거하고, 트레드부 색선(7)과 문자를 분리하여 문자 부분은 인식하지 않고, 색선 부분의 색상 및 위치만을 인식하여 최종적으로 타이어(1)의 사양을 구분할 수 있다.

또한, 상기 제어기(90)는 레이저 변위센서(50)로부터 수신된 타이어들(1)의 높이 측정값에 따라 위에서 언급한 바 있는 이동유닛(40)을 제어하여 제2 비전 카메라부(30)의 상하 위치를 조절할 수 있다.

더 나아가, 상기 제어기(90)는 밸런스 스티커(5)의 부착 유무를 통해 판정된 타이어(1)의 정위치 결과를 표시부(95)를 통해 디스플레이시킬 수 있으며, 트레드부 색선(7)의 색상을 인식하고 기 설정된 타이어 사양과의 동일 여부를 표시부(95)를 통해 디스플레이시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 상기 제2 비전 카메라부(30)는 레이저 변위센서(50)에 의해 측정된 타이어들(1)의 전체 높이 만큼 상측 방향으로 이동하며 최 상측 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 비전 촬영하고, 일정거리 만큼 하측 방향으로 이동하며 다음 타이어들(1)의 트레드부 색선(7)을 각각 비전 촬영할 수 있다.

또한, 상기 제2 비전 카메라부(30)는 레이저 변위센서(50)에 의해 측정된 타이어들(1)의 전체 높이를 기준으로, 이송 컨베이어(3)의 베이스 측에서 최 하측 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 비전 촬영하고, 일정거리 만큼 상측 방향으로 이동하며 다음 타이어들(1)의 트레드부 색선(7)을 각각 비전 촬영할 수도 있다.

더 나아가, 상기 제2 비전 카메라부(30)는 레이저 변위센서(50)에 의해 측정된 타이어들(1)의 전체 높이 만큼 상측 방향으로 이동하며 최 상측 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 비전 촬영하고, 최 상측 타이어(1)가 타이어 로딩장치에 의해 이송된 상태에서 레이저 변위센서(50)에 의해 측정된 다음 타이어(1)의 높이 만큼 하측 방향으로 이동하며 나머지 타이어들(1)의 트레드부 색선(7)을 각각 비전 촬영할 수도 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치(100)를 이용한 타이어 검사 방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치를 이용한 타이어 검사방법을 설명하기 위한 플로우-챠트이다.

앞서 개시한 도면들 및 도 4를 참조하면, 우선 본 발명의 실시예에서 타이어 스토리지의 사양별 저장 공간에 저장된 타이어들(1)은 상하 방향으로 적층된 상태로 이송 컨베이어(3)를 따라 이송된다.

이러는 과정에, 타이어들(1)이 기 설정된 검사 위치 즉, 프레임(10) 측에 위치하게 되면(S11 단계), 본 발명의 실시예에서는 이송 컨베이어(3)의 상측에서 최 상측 타이어의 바깥쪽 사이드 월을 제1 비전 카메라부(20)로 비전 촬영하고 그 비전 데이터를 제어기(90)로 출력한다(S12 단계).

그러면, 상기 제어기(90)는 제1 비전 카메라부(20)로부터 획득한 비전 데이터를 분석 처리하여 타이어(1)의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커(5)의 유무로서 타이어(1)의 정위치를 판정한다.

구체적으로, 상기 제어기(90)는 제1 비전 카메라부(20)로부터 획득한 비전 데이터에서 필터를 통해 노이즈를 제거하고, Threshold 및 Blob를 통해 비전 데이터를 이미지 처리한다(S13 단계).

그리고 나서, 상기 제어기(90)는 밸런스 스티커(5) 부분의 영상만을 따로 발췌하여 밸런스 스티커(5)의 이미지를 인식하게 되면(S14 단계), 타이어(1)가 정위치하며 공급되는 것으로 판정하고 그 판정 결과(OK)를 표시부(95)를 통해 표시한다(S15 단계).

만약, 상기 제어기(90)가 제1 비전 카메라부(20)로부터 획득한 비전 데이터에서 밸런스 스티커(5)를 인식하지 못하게 되면(S14 단계), 타이어(1)가 정위치하지 않고 뒤집혀서 공급되는 것으로 판정하고 그 판정 결과(NG)를 표시부(95)를 통해 표시한다(S16 단계).

상기와 같이 상기 제1 비전 카메라부(20)를 통해 타이어(1)의 바깥쪽 사이드 월을 비전 촬영하여 밸런스 스티커(5)의 유무로서 타이어(1)의 정위치를 판정하는 과정은 타이어들(1)이 타이어 로딩장치를 통해 타이어 장착 공정으로 이송되기 전에 이루어진다.

이러는 과정을 거치는 동안, 본 발명의 실시예에서는 타이어들(1)이 기 설정된 검사 위치에 위치하게 되면(S21 단계), 레이저 변위센서(50)를 통해 타이어들(1)의 전체 높이를 측정하고 그 측정값을 제어기(90)로 출력한다(S22 단계).

그러면, 상기 제어기(90)는 레이저 변위센서(50)로부터 수신된 타이어들(1)의 높이 측정값에 따라 이동유닛(40)을 제어하여 제2 비전 카메라부(30)를 상측 방향으로 이동시킨다(S23 단계).

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 최 상측 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 제2 비전 카메라부(30)로 비전 촬영하고(S24 단계), 이동유닛(40)을 통해 제2 비전 카메라부(30)를 일정거리 만큼 하측 방향으로 이동시키며(S23 단계), 제2 비전 카메라부(30)로 다음 타이어들(1)의 트레드부 색선(7)을 각각 비전 촬영하고(S24 단계), 그 비전 데이터를 제어기(90)로 출력한다.

이에 상기 제어기(90)는 제2 비전 카메라부(30)로부터 비전 데이터를 획득하고 이를 분석 처리하여 타이어 트레드부 색선(7)의 색상으로서 타이어(1)의 사양을 판정할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어기(90)는 제2 비전 카메라부(30)로부터 획득한 비전 데이터에서 필터를 통해 노이즈를 제거하고, 트레드부 색선(7)과 문자를 분리하여 문자 부분은 인식하지 않고, 색선 부분의 색상 및 위치만을 인식한다(S25 단계).

이 후, 상기 제어기(90)는 트레드부 색선(7)의 색상 및 위치를 기 설정된 타이어 사양과 비교하여 그 트레드부 색선(7)의 색상 및 위치가 기 설정된 타이어 사양과 동일한 것으로 판단되면(S26 단계), 그 동일 여부의 결과(OK)를 표시부(95)를 통해 표시한다(S27 단계).

만약, 상기 트레드부 색선(7)의 색상 및 위치가 기 설정된 타이어 사양과 동일하지 않은 것으로 판단되면(S26 단계), 제어기(90)는 그 동일 여부의 결과(NG)를 표시부(95)를 통해 표시한다(S28 단계).

한편, 본 발명의 실시예에서는 레이저 변위센서(50)에 의해 측정된 타이어들(1)의 전체 높이를 기준으로, 이송 컨베이어(3)의 베이스 측에서 제2 비전 카메라부(30)로 최 하측 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 비전 촬영할 수 있다.

그리고 나서 본 발명의 실시예에서는 이동유닛(40)을 통해 제2 비전 카메라부(30)를 일정거리 만큼 상측 방향으로 이동시키며(S23 단계), 다음 타이어들(1)의 트레드부 색선(7)을 제2 비전 카메라부(30)로 각각 비전 촬영할 수도 있다(S24 단계).

다른 한편으로, 본 발명의 실시예에서는 레이저 변위센서(50)에 의해 측정된 타이어들(1)의 전체 높이만큼 제2 비전 카메라부(30)를 이동유닛(40)을 통해 상측 방향으로 이동시키며(S23 단계), 제2 비전 카메라부(30)로 최 상측 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 비전 촬영할 수도 있다(S24 단계).

이 후, 본 발명의 실시예에서는 최 상측 타이어(1)가 타이어 로딩장치에 의해 이송된 상태에서, 레이저 변위센서(50)에 의해 측정된 다음 타이어(1)의 높이 만큼 이동유닛(40)을 통해 제2 비전 카메라부(30)를 하측 방향으로 이동시키며(S23 단계), 제2 비전 카메라부(30)로 나머지 타이어들(1)의 트레드부 색선(7)을 각각 비전 촬영할 수도 있다(S24 단계).

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 검사장치(100) 및 이를 이용한 타이어 검사방법에 의하면, 타이어(1)의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커(5)의 유무 및 타이어(1)의 트레드부 색선(7)을 비전 카메라를 통해 인식하여 타이어 장착 공정으로 공급되는 타이어(1)의 정 위치 및 사양을 자동으로 검사할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 차량의 사양과 다른 타이어 및 안쪽과 바깥쪽 사이드 월이 바뀐 타이어가 타이어 장착 공정으로 이송되는 미연에 차단할 수 있으므로, 타이어 장착 공정에서 휠과 타이어가 이종 조립되거나 오 조립되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1... 타이어 3... 이송 컨베이어
5... 밸런스 스티거 7... 트레드부 색선
10... 프레임 20... 제1 비전 카메라부
30... 제2 비전 카메라부 40... 이동유닛
41... 서보 모터 42... 리드 스크류
43... 가이드 레일 44... 슬라이더
50... 레이저 변위센서 90... 제어기
95... 표시부

Claims (16)

1. 타이어 서브라인에서 이송 컨베이어를 따라 타이어 장착 공정으로 이송되는 적어도 하나의 타이어를 검사하기 위한 타이어 검사장치로서,
   상기 이송 컨베이어의 외측에 설치되는 프레임;
   상기 이송 컨베이어의 상측에서 상기 프레임에 고정되게 설치되며, 상기 이송 컨베이어 상에 놓여진 상기 타이어의 바깥쪽 사이드 월을 비전 촬영하는 제1 비전 카메라부;
   상기 이송 컨베이어의 외측에서 상기 프레임에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 타이어의 트레드부 색선을 비전 촬영하는 제2 비전 카메라부;
   상기 이송 컨베이어의 상측에서 상기 프레임에 고정되게 설치되며, 상기 이송 컨베이어 상에 다단으로 적층된 타이어들의 높이를 측정하는 레이저 변위센서; 및
   상기 제1 비전 카메라부로부터 비전 데이터를 획득하고, 이를 분석 처리하여 상기 타이어의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커의 유무로서 상기 타이어의 정위치를 판정하는 제어기;
   를 포함하는 타이어 검사장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제어기는,
   상기 제1 비전 카메라부로부터 획득한 비전 데이터를 이미지 처리하여 상기 밸런스 스티커의 이미지를 인식하면, 상기 타이어가 정위치하며 공급되는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사장치.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제어기는,
   상기 제2 비전 카메라부로부터 비전 데이터를 획득하고 이를 분석 처리하여 상기 트레드부 색선의 색상으로서 타이어의 사양을 판정하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 비전 카메라부는 상하 방향으로 이동하며, 상기 이송 컨베이어 상에 다단으로 적층된 각 타이어의 트레드부 색선을 비전 촬영하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사장치.
6. 삭제
7. 제1 항에 있어서,
   상기 프레임에는,
   상기 제2 비전 카메라부를 상하 방향으로 왕복 이동시키기 위한 이동유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 타이어 검사장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 이동유닛은,
   상기 프레임에 고정되게 설치되는 서보 모터와,
   상기 프레임에 상하 방향을 따라 배치되며, 상기 서보 모터와 연결되는 리드 스크류와,
   상기 리드 스크류와 평행하게 상기 프레임에 설치되는 가이드 레일과,
   상기 리드 스크류에 스크류 결합되고, 상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 제2 비전 카메라부를 고정하는 슬라이더
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사장치.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 제어기는,
   상기 레이저 변위센서의 측정값에 따라 상기 이동유닛을 제어하여 상기 제2 비전 카메라부의 상하 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사장치.
10. 타이어 서브라인에서 이송 컨베이어를 따라 타이어 장착 공정으로 이송되는 적어도 하나의 타이어를 검사하기 위한 청구항 1의 타이어 검사장치를 제공하고;
    상기 이송 컨베이어 상에 놓여진 상기 타이어의 바깥쪽 사이드 월을 제1 비전 카메라부로 비전 촬영하고 그 비전 데이터를 제어기로 출력하며;
    상기 이송 컨베이어 상에 놓여진 타이어의 높이를 레이저 변위센서를 통해 측정하며 그 측정값을 제어기로 출력하고;
    상기 제어기를 통해서 상기 비전 데이터를 획득하고 이를 분석 처리하여 상기 타이어의 바깥쪽 사이드 월에 부착된 밸런스 스티커의 유무로서 상기 타이어의 정위치를 판정하며;
    상기 레이저 변위센서에 의해 측정된 측정값에 따라 상기 제어기를 통해 이동유닛을 제어하여 제2 비전 카메라부의 위치를 조절하는 타이어 검사방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제10 항에 있어서,
    상기 이송 컨베이어 상에 놓여진 타이어의 트레드부 색선을 상기 제2 비전 카메라부로 비전 촬영하고 그 비전 데이터를 상기 제어기로 출력하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사방법.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어기를 통해서 상기 비전 데이터를 획득하고 이를 분석 처리하여 상기 트레드부 색선의 색상으로서 타이어의 사양을 판정하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사방법.
15. 제10 항에 있어서,
    상기 밸런스 스티커의 부착 유무를 통해 판정된 타이어의 정위치 결과를 표시부를 통해 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사방법.
16. 제14 항에 있어서,
    상기 트레드부 색선의 색상을 인식하고 기 설정된 타이어 사양과의 동일 여부를 표시부를 통해 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 타이어 검사방법.

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