KR102596252B1 - 생산라인에서 타이어를 검사하기 위한 방법 및 기기 - Google Patents
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Abstract
타이어 생산라인에서 타이어를 검사하기 위한 방법 및 관련된 기기는 제 1 및 제 2 그레이징 광복사로 타이어의 표면부를 번갈아 비추는 것과 및 비춰진 상기 표면부에 대한 2차원의 제 1 및 제 2 디지털 이미지를 각각 획득하는 것; 및 표면부의 높이 프로파일에 대한 정보를 획득하기 위해 제 1 및 제 2 이미지를 서로 비교하는 것을 포함하며, 표면부의 각 점(P,P')에 대해, 상기 점에서 각각 입사한 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력은 상기 점에서 표면에 직각인 면을 지나는 광학면(107)에 대해 마주보는 2개의 절반 공간들에서 나온다.
Description
본 발명은 생산라인에서 타이어를 검사하기 위한 방법 및 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가령 타이어의 표면에 보이는 발생가능한 결함들이 있는지 검사하기 위해 타이어의 표면 이미지의 획득 및 이미지의 연속 처리를 통해 타이어를 검사하기 위한 방법 및 기기에 관한 것이다.
"타이어"는 일반적으로 완제품 타이어, 즉, 건조단계에 이어 몰딩 및 가황처리 단계 후의 타이어를 말하나, 또한 가능하게는 건조 단계 후 및 몰딩 및/또는 가황처리 전의 생타이어를 말한다.
일반적으로, 타이어는 동작 동안 회전축 주위로 실질적으로 토로이형 구조를 갖고, 회전축에 직각인 축 중심면을 가지며, 상기 면은 (가령, 트레드 및/또는 내부구조의 설계와 같이 있을 수 있는 사소한 비대칭을 무시하면) (실질적으로) 기하학적 대칭면이다.
타이어의 외부면 또는 내부면은 타이어를 마운팅 림에 결합한 후 눈에 보이게 남아 있는 면 및 상기 결합 후 더 이상 눈에 보이지 않는 면을 각각 말한다.
'광학적', '광' 등의 용어는 광학대역의 확장된 범위 내에 있으나 반드시 엄밀하게 광학대역(가령, 400-700nm)내에 있을 필요가 없는 스펙트럼의 적어도 일부를 갖는 전자기 복사를 말한다; 가령, 이런 광학대역의 확장된 범위는 자외선에서 적외선(가령, 약 100nm 내지 약 1㎛ 사이에 포함된 파장)까지 확장될 수 있다.
본 발명에서, 광복사의 광선 모델이 이용된다. 즉, 표면의 한 점에 입사하고 (단지 한 광선만 있는 그런 경우에) 비점원(non-point source)에 의해 생성된 광복사는 상기 점에 입사하고 각 점원을 표면의 상기 점과 연결시키는 직선 전파방향을 갖는 광선 세트에 해당하며, 이와 관련된 이런 광선들 각각은 상기 점에 입사하는 전체 광출력의 일부분을 갖는다.
표면의 한 지점에 입사하는 "지향성 광복사"는 입체각이 꼭지점으로서 한 점과 전체 광출력의 적어도 75%, 바람직하게는 적어도 90%, 더 바람직하게는 전체 광출력이 놓이는 π/8 스테라디안 이하의 진폭을 갖는 광복사를 말한다.
"확산 광복사"는 비지향성 광복사를 말한다.
표면의 한 지점에 입사하는 "그레이징 광복사"는 표면의 한 점에 동일 입사하는 전체 광출력의 적어도 75%가 형성되는 광복사로서, 한 면이 상기 각 점에서 표면에 접하고, 입사각이 60°이하인 것을 말한다.
"이미지" 또는 동의어로 "디지털 이미지"는 일반적으로 컴퓨터 파일에 포함된 데이터 세트를 말하며, 최종 세트(일반적으로 2차원 및 매트릭스, 즉, N개 선 × M개 컬럼)의 각 좌표(일반적으로 2차원 좌표)는 (다른 타입의 크기를 나타낼 수 있는) 해당하는 수치값 세트와 관련 있다. 예컨대, ('그레이스케일' 이미지와 같이) 단색 이미지에서, 이런 값들의 세트는 (일반적으로 256 레벨 또는 톤을 갖는)최종 스케일에서 한 값과 일치하고, 이런 값은 가령 디스플레이될 때 각각의 공간좌표의 휘도(또는 강도) 레벨을 나타내는 반면, 컬러 이미지에서 값들의 세트는 다수의 컬러들 또는 채널들, 일반적으로 (가령, RGB(Red, Green, 및 Blue) 코드로, 한편으로는 CMYK(Cyan, Magenta, Yellow 및 Black) 코드로) 원색들의 휘도를 나타낸다. '이미지'라는 용어는 반드시 이미지의 실제 디스플레이를 의미하지 않는다.
본 명세서와 특허청구범위에서, 특정 "디지털 이미지"(가령, 초기에 타이어에 획득된 2차원 디지털 이미지)에 대한 각 언급은 보다 일반적으로 상기 특정 디지털 이미지의 하나 이상의 디지털 처리를 통해 얻을 수 있는 (가령, 필터링, 이퀄리제이션, 쓰레시홀딩, 개구 등, 그래디언트 계산, 스무딩 등의 형태변환 과 같은) 임의의 디지털 이미지를 포함한다.
"선형 표면부"는 크기가 표면부에 직각인 다른 크기보다 훨씬 더 큰, 일반적으로 적어도 상기 크기의 2차수 보다 큰 표면부를 말한다. 선형 표면부의 더 작은 크기는 일반적으로 0.1mm 이하이다.
"선형 이미지"는 선들의 개수보다 훨씬 더 큰, 일반적으로 적어도 상기 크기의 2차수 보다 큰 많은 픽셀들의 컬럼들을 갖는 디지털 이미지를 말한다. 일반적으로 선들의 개수는 1개 내지 4개이며, 컬럼들의 개수는 1000개 보다 더 많다. "선" 및 '컬럼'이라는 용어는 편의상 사용되며 서로 바꿔쓸 수 있다.
차륜용 타이어의 생산 및 건조 과정 분야에서, 결함있는 타이어들 또는 여하튼 이러한 외부 설계 사양들이 시장에 내놓아진 것을 방지하기 위해, 및/또는 사용된 기기 및 장치들을 점진적으로 조절해 생산과정에서 수행된 동작들의 실행을 개선 및 최적화하기 위해, 제조된 제품들에 대한 품질 검사를 실행할 필요가 있다.
이런 품질검사는 가령 타이어의 시각 및 촉각 검사로 기설정된 시간에 몰두하는 인간 조작자가 실행하는 검사를 포함한다; 조작자 자신의 경험과 감각을 고려해, 그/그녀는 타이어가 소정의 품질표준에 부합하지 않음을 알아차리면, 타이어 는 자체적으로 발생가능한 구조적 및/또는 품질 결함의 심층적 평가를 제공하기 위해 더 세부적인 인간 검사 및/또는 적절한 장비에 의해 다른 검사를 받게 된다.
US 2010/0002244 A1은 타이어의 표면에 편입된 다른 품질의 작은 고무 피스들을 확실하게 식별할 수 있는 타이어의 표면을 감시하기 위한 기술을 설명한다. 제 1 조명유닛은 각각 대향면들로부터 목표선을 향해 광을 투영하는 한 쌍의 제 1 조명 프로젝터들을 포함한다. 제 2 조명유닛은 제 1 조명유닛의 목표선과 다르고 각각 대향면들로부터 목표선을 향해 광을 투영하는 한 쌍의 제 2 조명 프로젝터들을 포함한다. 제 1 및 제 2 조명유닛이 번갈아 비춘다. 선형 카메라는 상기 제 1 및 제 2 조명유닛의 각각의 조명동작과 동기로 목표선에 해당하는 타이어의 표면부의 이미지를 형성한다.
US 2004/0212795 A1은 경계 및/또는 물체의 왜곡을 측정하기 위한 방법을 기술한다. 이미지의 품질을 개선하기 위해, 제 1 이미지는 이미지의 제 1 영역에 맞는 제 1 구성의 카메라 및/또는 복사원으로 생성된다. 또한, 제 2 이미지는 이미지의 제 2 영역에 맞는 제 2 구성의 카메라 및/또는 복사원으로 생성된다. 두 이미지들은 조합된다.
US 6,680,471 B2는 LED 및 CCD에 의해 타이어의 구배진 내부면을 균일하게 비출 수 있는 기기를 기술한다.
US 2012/0134656 A1은 생산된 타이어에 모양 이상을 쉽게 감지할 수 있는 타이어에 대한 감시장치 및 조명장치를 기술한다.
타이어 검사분야에서, 본 출원인은, 가령, 표면에 보이는 발생가능한 결함의 유무를 감지하기 위해 타이어의 디지털 이미지의 광학적 획득 및 이미지들의 연이은 처리에 의해, 타이어의 내부면 및/또는 외부면을 분석하는 문제에 집중했다. 자주 발생하는 결함들은 가령 타이어 표면에 이상(비가황처리된 화합물, 모양 변경 등), 구조적 불균일, 컷트, 표면에 외부 물체의 존재 등일 수 있다.
본 출원인은 타이어를 생산하기 위한 공장내의 "라인에서" 검사를 하기 위해 검사 그 자체가 제한된 시간에 그리고 절감된 비용으로 실행되는 것이 필요함을 알았다.
본 출원인은 또한 "3차원" 이미지들(즉, 각 픽셀은 표면높이 정보와 관련있다. 가령, 레이저 삼각측량으로 얻은 이미지들)에서, 일부 2차원적(즉, 가장자리와 결합하는 컷들과 같이 표면의 높의 변경을 포함하지 않는) 결함들은 감지하기 어렵거나 이미지 처리에 의해 전혀 관찰될 수 없다.
또한, 특히 높이 방향으로 3차원 이미지들의 크기 분해능은 때로는 거의 표시나지 않는 결함들을 감지할 정도로 충분히 높지 않다.
따라서, 본 출원인은 (3D 이미지들에 추가되거나 3D 이미지들에 대한 대안으로) "2차원" 이미지들을 감지하고 분석하는 것이 이점적임을 인식했다.
본 명세서와 특허청구범위의 목적으로, '2차원 이미지'라는 용어는 디지털 이미지를 나타내며, 각 픽셀은 공통 디지털 카메라들이 감지한 이미지와 같이 반사율/확산계수 및/또는 표면의 컬러를 나타내는 정보와 관련있다.
본 출원인은 목표선이 대향측면들로부터 동시에 비춰지는 US 2010/0002244 A1에 기술된 2차원 이미지들의 광학적 획득으로 타이어를 검사하는 방법은 3차원 요소들(즉, 표면에 양각 및/또는 부각)과 (반사율/확산계수 변화로 인한 컬러 얼룩 및/또는 휘도 스팟과 같은) 2차원 요소들을 효과적으로 식별하지 못하는 것을 알았다. 실제로, 획득된 2차원 이미지는 확산광으로 획득된 이미지들의 세트다.
본 출원인은 또한 좌측의 조명으로 획득된 이미지와 우측의 조명으로 획득된 이미지가 각각 노출과다 및 노출미달 영역에 대해 완전히 최적화된 이미지로 함께 조합되는 US 2004/0212795 A1에 기술된 2차원 이미지들의 광학적 획득을 이용한 타이어 검사방법은 3차원 요소와 2차원 요소 간에 효과적인 식별에 적절하지 않는 것을 알았다. 실제로, 이미지들의 조합은 개개의 기여를 최고 품질로 선택하거나 품질 값에 대한 가중 평균을 계산함으로써 픽셀 단위로 수행된다.
따라서, 본 출원인은 생산시설의 타이어 생산라인 내의 라인에 삽입되는데 적합한, 즉, 동작 시간 및 비용을 절감하고, 획득된 결과를 신뢰할 수 있으며, 또한 2차원 표면 요소들 또는 얼룩들로부터 표면에 양각 및/또는 부각을 식별하는데 있어 고도의 감도로 2차원 이미지들의 광학적 획득을 기반으로 타이어를 검사하기 위한(특히, 타이어 표면에 결함을 감지하기 위한) 방법 및 기기를 구현하는 문제에 집중했다.
본 출원인은 그레이징 조명으로 얻은 2차원 이미지들 간에 비교로 얼룩 또는 다른 2차원 요소들로부터 표면 양각 및/또는 부각(즉, 3차원 요소들)을 식별하는, 즉, 피검사 타이어의 표면의 정성적인 높이 프로파일을 획득하는 소정의 해상도에 도달할 수 있음을 인식했다.
보다 정확하게, 본 출원인은 한 방향으로 그레이징 조명으로 얻은 이미지와 실질적으로 제 1 방향과 반대인 다른 방향으로 그레이징 조명으로 얻은 이미지를 비교함으로써 (3차원 이미지가 아니라) 2차원 이미지들을 이용해 표면에 대해 양각 또는 부각으로 있을 수 있는 구조물의 유무를 효과적으로 감지할 수 있음을 마침내 알았다.
보다 상세하게, 제 1 태양에 따르면, 본 발명은 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법에 관한 것이다.
바람직하기로 피검사 타이어를 제공하는 단계가 제공된다.
바람직하기로, 제 1 그레이징 광복사로, 상기 타이어의 표면부를 비추는 단계와 상기 제 1 광복사에 의해 비춰진 상기 표면부의 2차원인 제 1 이미지를 획득하는 단계가 제공된다.
바람직하기로, 실질적으로 제 1 광복사 및 제 2 그레이징 광복사로 표면부를 비출 때와는 다른 시간에 상기 표면부를 비추는 단계와 실질적으로 상기 제 2 광복사를 비춘 상기 표면부의 2차원인 제 2 이미지를 획득하는 단계가 제공된다.
'실질적으로 상기 표면부' 또는 이하 '실질적으로 동일한 표면부'라는 표현은 제 1 및 제 2 이미지가 서로 공간상 이격될 수 있으나 본 발명에 따라 비교될 수 있는 2개의 각각의 표면부들을 나타내는 것을 말한다. 즉, 이들은 실질적으로 동일 위치에서 동일한 요소들을 나타낸다. 예컨대, 두 이미지들은 표면 그 자체의 평면에 0.2mm 미만, 바람직하게는 0.1mm 이하의 거리만큼 이격될 수 있다. 이점적으로 상기 거리는 픽셀과 관련된 표면의 선형 크기 이하이다(픽셀은 일예로서 0.1mm이다). 다시 말하면, 제 1 이미지의 각 픽셀은 상기 각 픽셀에 대응하는 제 2 이미지의 픽셀로 나타내진 마이크로-표면에서 0.2mm 미만에 놓인 마이크로-표면부를 나타낸다.
바람직하기로, 상기 표면부의 각 점에 대해, 상기 점에 각각 입사하는 상기 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%는 상기 각 점에서 타이어의 표면에 수직인 면을 지나는 광학면에 대해 맞은 편에 있는 2개의 절반 공간들에서 나온다.
바람직하기로, 상기 제 1 및 제 2 이미지를 처리하는 단계가 제공되고, 상기 표면부의 높이 프로파일에 대한 정보를 획득하기 위해 상기 제 1 및 제 2 이미지가 서로 비교된다.
제 2 태양에 따르면, 본 발명은 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하기 위한 기기에 관한 것이다.
바람직하기로, 타이어에 대한 지지체를 포함한다.
바람직하기로, 실질적으로 상기 타이어의 동일한 표면부를 비추기 위한 제 1 및 제 2 광복사를 각각 방출하도록 형성된 제 1 광원 및 제 2 광원과, 실질적으로 상기 제 1 및 제 2 광복사에 의해 비춰진 상기 표면부의 제 1 및 제 2 이미지를 획득하도록 형성된 감지시스템을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 이미지는 2차원 이미지이다.
바람직하기로:
- 상기 제 1 광원과 제 2 광원을 번갈아 작동시키고,
- 각각 제 1 및 제 2 광원의 작동과 동기로 상기 제 1 및 제 2 이미지를 획득하기 위해 상기 감지시스템을 작동시키도록 구성된 명령 및 제어유닛을 포함한다.
바람직하기로:
- 감지시스템으로부터 상기 제 1 및 제 2 디지털 이미지를 수신하고,
- 상기 제 1 및 제 2 이미지를 처리하는 기능들로 구성된 처리유닛을 포함한하고, 상기 표면부의 높이 프로파일에 대한 정보를 획득하기 위해 상기 제 1 및 제 2 이미지가 서로 비교된다.
바람직하기로, 상기 제 1 광복사는 그레이징이다.
바람직하기로, 상기 제 2 광복사는 그레이징이다.
바람직하기로, 상기 표면부의 각 점에 대해, 상기 점에 각각 입사하는 상기 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%가 상기 각 점에서 상기 타이어의 표면에 수직 면을 지나는 광학면에 대해 마주보는 2개의 절반 공간들에서 나온다.
본 출원인은, 2차원 디지털 광학이미지의 획득 및 처리에 의해 생산라인에서 타이어의 검사 동안 표면을 분석하기 위해, 특히 상기 표면의 정성적 높이 프로파일을 감지하기 위해, 대향측면에서 나온 그레이징 광으로 표면을 번갈아 비추고 이에 따라 얻은 디지털 이미지들을 비교함으로써 2차원 얼룩/표시가 식별 및/또는 심지어 매우 작은 (가령, 높이가 0.1mm 미만인) 3차원 요소들이 감지 및/또는 3차원 요소들이 강조될 수 있기 때문에 특히 이점적인 것으로 입증된다고 생각한다.
본 출원인은 본원의 방법 및 기기가 컬러 얼룩 및/또는 확산계수/반사율 스팟과 같이 (높이 변화가 없는) 2차원 표면 요소들로부터 표면 상에 양각 또는 부각 구조물들을 식별할 수 있게 한다고 생각한다. 이런 식으로, 가령, 높이의 변경을 포함한 표면 결함들에 대한 검색으로 인해 2차원 표면요소들(예컨대, 단순 얼룩)을 제거함으로써 이미지들(심지어 확산광으로 얻은 이미지들)의 처리를 제한할 수 있거나, 디지털 처리를 위해 가황몰드에 사용된 팽창가능한 블래더에 의해 타이어의 내부면에 양각으로 남겨진 피팅(pitting) 및/또는 룰링(ruling)과 같이 3차원 요소들을 정확히 식별할 수 있다.
본 출원인은 본원의 방법 및 기기가 3차원 이미지들로 획득될 수 잇는 것보다 심지어 더 큰 요소들의 높이를 따른 분해능으로 3차원 요소들을 감지할 수 있다.
보다 상세하게, 본 출원인은 US 2004/0212795 A1에 기술된 타입의 방법에 따라 전체 표면부에 걸쳐 광 노출을 최적화하기 위해 좌측 및 우측의 조명으로 획득된 이미지들이 함께 조합되지 않는 것을 알았다. 마지막으로, 본 출원인은 이미지의 조합이 최고의 품질로 개개의 기여를 선택함으로써, 또는 US 2004/0212795 A1에 기술된 타입의 방법에 따라 품질 값에 대한 가중 평균을 계산함으로써 픽셀 단위로 실행되지 않는 것을 알았다; 오히려, 두 이미지들은 서로 비교된다. 즉, 각 픽셀과 관련된 품질의 평가가 아니라 두 이미지들 간의 차에 대한 분석이 강조된다.
본 발명은, 상술한 태양들 중 적어도 하나에서, 후술된 하나 이상의 바람직한 특징들을 가질 수 있다.
바람직하기로, 제 1 및 제 2 이미지의 해당 픽셀들의 각 쌍에 속하는 2개의 픽셀들의 획득시 시간지연은 0.5ms 미만, 더 바람직하게는 0.2ms 미만이다. 이런 식으로, 이점적으로, 10s 미만, 가령 5초로 타이어의 전체 겉원형 전개를 획득할 수 있다.
바람직하기로, 제 1 및 제 2 이미지 간의 상기 비교는 상기 제 1 및 제 2 이미지 간에 차를 계산하는 단계를 포함한다.
보다 바람직하기로, 제 1 및 제 2 이미지 간의 상기 비교는 각 픽셀이 상기 제 1 및 제 2 이미지에서 해당 픽셀과 관련된 값들 간에 차를 나타내는 값과 관련된 차 이미지를 계산하는 단계를 포함한다. 이런 식으로, 간단한 수학적 계산으로, 제 1 및 제 2 그레이징 복사에서 각 픽셀의 반사율/확산계수가 표시된다.
바람직하기로, 제 1 및 제 2 이미지를 서로 비교하기 전에, 상기 제 1 및 제 2 이미지를 서로 이퀄라이징하는 단계가 제공된다. 이런 식으로, 정성적 높이 프로파일을 나타내는데 있어 비교 결과가 더 정확해진다.
바람직하기로, 상기 제 1 및 제 2 이미지를 처리하는 단계는 표면부에 발생가능한 결함의 유무를 감지하는 단계를 포함한다.
바람직하기로, 상기 표면부의 각 점에 대해, 상기 점에 각각 입사하는 상기 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 출력의 적어도 90%가 상기 2개의 대향한 절반 공간들에서 나온다.
보다 바람직하기로, 상기 표면부의 각 점에 대해, 상기 점에 각각 입사하는 상기 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 출력의 전부가 상기 2개의 대향한 절반 공간들에서 나온다. 이런 식으로, 2개 조명들 간에 콘트라스트가 강조된다.
바람직하기로, 상기 표면부의 각 점에 입사하는 상기 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%, 바람직하게는 적어도 90%가 상기 각 점에서 상기 타이어의 표면에 접하는 면과 함께 크기가 55°이하, 더 바람직하게는 50°이하인 제 1 입사각을 이룬다. 이런 식으로, 광의 그레이징 효과가 강조된다.
바람직하기로, 상기 표면부의 각 점에 입사하는 상기 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%, 바람직하게는 적어도 90%가 상기 각 점에서 상기 타이어의 표면에 접하는 면과 함께 크기가 10°이상, 더 바람직하게는 20°이상, 더욱 더 바람직하게는 30°인 제 1 입사각을 이룬다. 이런 식으로, 타이어의 표면 부근에 가까이 놓인 광원들로 균일하게 조사가 허용된다.
바람직하기로, 상기 표면부의 각 점에 입사하는 상기 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%, 바람직하게는 적어도 90%가 상기 각 점에서 상기 광학면에 직각인 기준면과 함께 크기가 절대값으로 45°이하, 더 바람직하게는 30°이하인 제 2 입사각을 이룬다. 이런 식으로, 제 1 및 제 2 복사 간에 조명의 차이가 강조된다.
바람직하기로, 표면부가 제 1 및 제 2 광복사로, 제 1 및 제 2 광복사와는 다른 제 3 광복사로 비춰질 때와는 다른 시간에서 상기 표면부를 비추는 단계, 및 상기 제 3 광복사에 의해 비춰진 상기 표면부의 제 3 이미지를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 제 3 이미지는 2차원이다,
바람직하기로, 상기 표면부를 비추기 위한 제 3 광복사를 방출하도록 형성된 제 3 광원을 포함하고, 상기 감지시스템은 상기 제 3 이미지를 획득하도록 형성되며, 상기 명령 및 제어유닛은 제 1 및 제 2 광원으로 표면부를 비출 때와는 다른 시간에서 상기 제 3 광원을 작동시키고, 제 3 광원의 작동과 동기로 상기 제 3 이미지를 획득하기 위해 상기 감지시스템을 구동시키도록 구성된다.
바람직하기로, 제 3 광복사는 확산된다.
바람직하기로, 표면부에 발생가능한 결함의 유무를 감지하기 위해 상기 제 3 이미지를 처리하는 단계를 포함하고, 상기 처리하는 단계는 제 1 및 제 2 이미지 간에 상술한 비교로 인해 획득된 정보를 이용한다.
따라서, 확산광으로 획득된 제 3 이미지의 처리는 그레이징 광에 두 이미지들의 비교로 인해 획득된 정보를 이용한다. 예컨대, 이런 식으로, 제 3 이미지의 있을 수 있는 결함들로 인한 2차원 얼룩을 무시할 수 있다. 다른 한편으로, 결함 검색은 그레이징 광에 있는 이미지들에 대해서가 아니라 표면부의 완전한 재생을 위해 보다 적절할 수 있는 확산광으로 획득된 제 3 이미지에 대해서 행해진다.
바람직하기로, 상기 제 1 및 제 2 디지털 이미지들은 서로 인접하거나 부분적으로 겹치는 일련의 선형 표면부들의 각각의 복수의 제 1 및 제 2 선형 이미지로 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 선형 이미지는 상기 제 1 및 제 2 광복사에 의해 교대로 각각 비춰지는 상기 일련의 선형부들 중 각 선형부에서 획득된다.
바람직하기로, 상기 제 3 디지털 이미지는 상기 일련의 선형 표면부들의 복수의 제 3 선형 이미지들로 구성되고, 상기 제 3 선형 이미지는 상기 각각의 제 1 및 제 2 선형 이미지들의 상기 획득과 번갈아 순서대로 상기 제 3 광복사에 의해 비춰진 상기 일련의 선형부들 중 각각의 선형부에서 획득된다.
이런 식으로, 선형 카메라에 의해 타이어의 전체 원형 전개를 따라 각각의 이미지들을 획득할 수 있다.
바람직하기로, 감지시스템은 목표선을 갖는 선형 카메라를 포함한다.
바람직하기로, 상기 선형 표면부들은 시간 연속적으로 상기 목표선 부근에 설비된다.
바람직하기로, 상기 일련의 선형부들은 축 주위로 타이어의 회전에 의해 얻어진다.
바람직하기로, 기기는 회전축 주위로 상기 지지체, 및 이에 따른 타이어를 회전시키도록 형성된 이동부재를 포함하고, 명령 및 제어유닛은 상기 이동부재를 구동시키도록 구성된다.
이런 식으로, 고정된 채 있을 수 있는 선형 카메라의 목표선에 일련의 선형 표면부들이 있게 된다.
바람직하기로, 기기는 상기 지지체의 각(角)위치를 감지하기 위한 시스템(가령, 인코더)을 포함하고, 명령 및 제어유닛은 상기 제 1 광원, 제 2 광원, 및 제 3 광원을 작동시키며 상기 각위치 감지시스템에 의해 전송된 지지체의 각위치 신호의 함수로서 상기 감지스템을 구동시키도록 구성된다. 이런 식으로, 일련의 선형 표면부들이 타이어의 회전속도에 무관하게 정확히 획득된다.
본 발명의 내용에 포함됨.
다른 특징 및 이점은 본 발명에 따른 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하기 위한 방법 및 기기의 다수의 예시적이나 비배타적인 실시예들의 상세한 설명으로부터 더 명확해진다. 이런 설명은 단지 비제한적인 예로써 제공된 도면 세트를 참조로 하기에 나타나 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어를 검사하기 위한 기기의, 부분적으로는 횡단면으로 그리고 부분적으로는 기능 블록 면에서, 부분 및 개략 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 상세 내용의 부분 및 개략 사시도를 도시한 것이다.
도 2a는 도 2의 확대 상세도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어를 검사하기 위한 기기의 부분 및 개략 사시도를 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 좌우 그레이징 광으로 비춘 타이어 표면부의 이미지를 개략 도시한 것이다.
도 4c는 도 4a 및 도 4b의 비교를 통해 얻은 이미지를 개략 도시한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 타이어를 검사하기 위한 기기의, 부분적으로는 횡단면으로 그리고 부분적으로는 기능 블록 면에서, 부분 및 개략 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 상세 내용의 부분 및 개략 사시도를 도시한 것이다.
도 2a는 도 2의 확대 상세도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 타이어를 검사하기 위한 기기의 부분 및 개략 사시도를 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 좌우 그레이징 광으로 비춘 타이어 표면부의 이미지를 개략 도시한 것이다.
도 4c는 도 4a 및 도 4b의 비교를 통해 얻은 이미지를 개략 도시한 것이다.
도면을 참조로, 참조번호(1)는 본 발명에 따른 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하기 기기를 전체적으로 나타낸다. 전체적으로, 동일한 참조번호는 있을 수 있는 유사한 요소들의 변형에도 사용된다.
기기(1)는 한 사이드월에 타이어(200)를 지지하고 일반적으로 수직하게 설비된 회전축(201) 주위로 타이어를 회전시키도록 형성된 지지체(102)를 포함한다. 지지체(102)는 일반적으로 이동부재에 의해 작동되며, 상기 이동부재는 일예로 공지의 타입일 수 있기 때문에 더 설명하거나 예시하지 않는다. 타이어용 지지체는 타이어, 가령 각각의 접촉 비드를 차단하도록 구성될 수 있다.
바람직하기로, 목표선(106)이 선형 카메라를 지나는 광학면(107)에 놓이는 선형 카메라(105)를 포함하는 감지시스템(104)을 포함한다. 본 발명은 또한 카메라가 매트릭스 카메라('영역 카메라')인 다른 경우도 고려한다. 이런 경우, 또한 비춰지고 획득된 표면부는 매트릭스다.
기기는 (가령, 표면부가 평면일 경우) 목표선과 일치하거나 도 1, 2, 및 2a에 도시된 바와 같이 (타이어 표면의 곡선 진행으로 인해) 목표선 부근에 상기 타이어의 선형 표면부(202)를 비추기 위해 각각 제 1, 2, 및 3 광복사를 방출하도록 형성된 제 1 광원(108), 제 2 광원(109), 및 제 3 광원(110)을 포함한다.
감지시스템은 제 1, 2, 및 3 광복사 중 적어도 하나에 의해 비춰진 선형 표면부의 각각의 2차원 디지털 이미지를 획득하도록 적용된다.
일반적으로 기기는 상기 제 1 광원, 제 2 광원, 및 제 3 광원과 감지시스템이 실장되는 로봇암(미도시)을 포함한다.
바람직하기로, 제 1 광원(108)과 제 2 광원(109)은 하나의 개개의 서브소스(111 및 112)로 각각 구성된다.
바람직하기로, 제 3 광원(110)은 광학면(107)의 양측면에 그리고 이런 면에 대해 대칭적으로 분포된 4개의 개개의 서브소스들(113)로 구성된다.
각 서브소스(111-113)는 광학면(107)에 그리고 이에 따라 목표선(106)에 나란히 뻗어 있는 (예로서, 도 2a에서 대시선(114)로 표시된) 각각의 주 전개방향을 갖는다.
각 서브소스는 일반적으로 주 전개방향을 따라 정렬해 설비된 복수의 LED 소스들을 포함한다.
첨부도면에서, 서브광 소스들이 투명한 투영유리 및/또는 디퓨저와 일치할 수 있는 (도면에서, 직사각형 형태를 갖는 예로서) 각각의 방출면에 대해 개략적으로 도시되어 있다.
예로서, 서브-소스들은 주 전개방향(114)을 따라 도 2에 도시된 실시예에 대해 10cm 및 도 3에 도시된 실시예에 대해 6cm의 크기를 갖고, 주 전개방향에 직각인 방향을 따라 약 1cm의 크기를 갖는다.
바람직하기로, 서브-소스들(111 및 112)은 각각 광학면에 대해 대향 면들에 놓이고 등거리에 있다.
바람직하기로, 광학면(107)으로부터 제 3 광원의 서브-소스(113)의 거리는 상기 제 1 광원 및 제 2 광원의 각 서브-소스와 광학면 간의 거리 미만이다.
바람직하기로, 제 1 광원, 제 2 광원 및 제 3 광원의 서브-소스들은 전체 확장에 대해 목표선에 직각으로 보면 겹쳐지는 식으로 설비된다. 예로서, 주 전개방향에 대해 모든 제 1 및 제 2 단부들은 목표선에 직각인 각각의 면에 놓인다.
일실시예로, 도 1 및 2, 2a에 예로서 도시된 바와 같이, 제 1 광원, 제 2 광원 및 제 3 광원의 서브-소스들은 목표선에 직각인 기준면(116) 상의 (도 2에서 참조번호(115)로 표시된) 라인을 따라 설비되고, 라인(115)은 중심이 목표선에 있는 원호로 형성된다(즉, 서브-소스들은 목표선으로부터 등거리에 있다).
다른 실시예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 서브-소스들은 광학면(107)에 꼭지점이 있으며 기준면(116) 상에( 도 3에서 참조번호(116)으로 표시된) 앵글라인을 따라 설비된다.
예로서, 목표선의 (도 2 및 2a에서 일단에 표시된 일예로서) 각 점(P)에 대해, 점(P)에 꼭지점이 있고 목표선에 직각인 면에 놓이며 각각의 서브-소스들에 의해 대응되는 (도 2a에서 서브-소스(113)에 대해 도시된) 각각의 각도(120)는 6°이다.
예로서, 광학면에 직각이고 목표선(106)을 지나는 초점면(121)을 취하면, 초점면과 목표선을 지나는 면들 및 (각각 서브-소스들(111 및 112)의) 각각 제 1 광원(108) 및 제 2 광원(109)의 모든 점들 간에 형성된 모든 각도들 가운데 각각의 최대 각도(122 및 123)는 48°이다.
예로서, 초점면과 목표선을 지나는 면들 및 각각 제 1 광원 및 제 2 광원의 모든 점들 간에 형성된 모든 각도들 가운데 각각의 최소 각도(124 및 125)는 42°이다.
바람직하기로, 제 3 광원(110)은 확산광으로 목표선을 비추도록 형성된다.
예로서, 목표선의 각 점(P)에 꼭지점을 갖고 목표선에 직각인 면에 놓이며 제 3 광원에 대응되는 각각의 각도(126)는 약 80°이다. 이런 식으로, 확산광의 넓은 입체각이 구해진다.
예로서, 목표선의 각 점(P)에 꼭지점을 갖고 상술한 직각면에 놓이며 제 1 광원, 제 2 광원, 및 제 3 광원 세트에 대응되는 각각의 각도는 약 96°이다.
타이어의 내부면을 검사하는데 특히 적합한 기기의 일실시예로, 도 3에 도시된 예로서, 감시시스템은 일예로 90°각도로 광학면에 있는 목표선을 비추는 식으로 평평한 각각의 면이 광학면에 직각이고 (통상 미러의 중앙선에서) 상기 광학면을 교차하는 제 3 광원에 설비되는 (또는 일반적으로 로봇암에 실장되는) 미러(150)를 포함한다.
바람직하기로,
- 상기 제 1 광원, 제 2 광원 및 제 3 광원 중 하나 이상을 선택적으로 작동시키고,
- 상기 제 1 광원, 제 2 광원 및 제 3 광원 중 하나 이상의 작동과 동기로 선형 표면의 각각의 2차원 디지털 이미지(컬러 또는 단색)를 획득하도록 선형 카메라를 작동시키도록 구성된 명령 및 제어유닛(140)을 포함한다.
명령 및 제어유닛은 일반적으로 지지체(102)의 이동부재를 구동시키도록 구성된다. 이런 식으로, 고정된 채로 있을 수 있는 선형 카메라의 목표선에 일련의 선형 표면부들이 있게 된다.
바람직하기로, 기기는 지지체의 각(角)위치를 감지하기 위해 인코더(미도시)를 포함하고, 명령 및 제어유닛은 인코더가 전송한 지지체의 각(角)위치 신호의 함수로서 상기 제 1 광원, 제 2 광원 및 바람직하게는 제 3 광원을 작동시키도록 구성된다.
바람직하기로, 명령 및 제어유닛(140)은:
- 상기 제 1 광원, 제 2 광원 및 제 3 광원을 교대로 작동시키고,
- 각각 상기 제 1 광원, 제 2 광원 및 제 3 광원의 작동과 동기로 각각 제 1, 제 2 및 제 3 이미지를 획득하도록 선형 카메라를 구동시키게 구성된다.
바람직하기로,
- 선형 카메라로부터 획득된 이미지를 수신하고,
- 표면부를 검사하기 위해 이미지를 처리하는 기능을 위해 구성된 (가령, 명령 및 제어유닛(140)에 일체로 형성된) 처리유닛을 포함한다.
바람직하기로, 처리유닛은 선형 표면부의 높이 프로파일에 대한 정보(가령, 발생가능한 양각 및/또는 부각의 유무)를 획득하기 위해 제 1 및 제 2 이미지 간의 차이를 계산하도록 구성된다.
바람직하기로, 제 1 및 제 2 이미지 간에 차이를 계산하는 것은 각 픽셀이 제 1 및 제 2 이미지에서 해당 픽셀과 관련된 값들 간의 차를 나타내는 값과 관련있는 차 이미지(difference image)를 계산하는 것을 포함한다. 이런 식으로, 3차원 요소들을 나타내기 위해 제 1 및 제 2 이미지 간에 차로부터 획득된 이미지를 이용할 수 있고 결함을 검색하기 위해 확산광 속에 상기 이미지를 처리하는 것을 고려해 이런 정보를 유지할 수 있다.
상술한 기기에 의해 구현된 예로서, 타이어 생산라인에서 타이어의 표면을 검사하는 방법이 하기에 기술되어 있다.
먼저, 가령, 지지체(102) 위의 사이드월에 접한 피검사 타이어(200)가 설비된다.
명령 및 제어유닛(140)은 선형 표면부가 적어도 부분적으로 목표선과 일치하거나 목표선에 가까이 있는 식으로 타이어의 (외부 또는 내부)표면 가까이에 광원을 이동시키도록 로봇암을 구동시킨다.
그런 후, 명령 및 제어유닛은 타이어를 회전시키기 위해 지지체(102)의 이동부재를 구동시킨다.
진행중인 타이어의 회전과 함께 인코더가 수신한 각(角)위치의 신호의 함수로서, 명령 및 제어유닛은 상기 제 1 광원, 제 2 광원 및 제 3 광원을 신속히 번갈아 주기적으로 작동시키고 각각 상기 제 1 광원, 제 2 광원 및 제 3 광원의 작동과 동기로 각각의 선형 표면부의 각각의 2차원 디지털 이미지(컬러 또는 단색)를 획득하도록 선형 카메라를 활성화시킨다. 일예로, 선형부의 각 하나의 디지털 이미지는 단색 카메라의 경우 1×2048 픽셀, 또는 이중선형 또는 RGB 컬러 카메라의 경우 2×2048 픽셀을 포함한다.
예로서, 제 1 및 제 2 선형 이미지의 획득 간에, 뿐만 아니라 제 2 및 제 3 선형 이미지 획득 간에, 그런 후 주기적으로 제 1 및 제 3 선형 이미지 획득 간에 시간 지연은 0.2ms 미만이다.
소정의 표면부를 타진하기 위해 타이어에 소정 회전, 바람직하게는 전체적으로 원형 전개를 획득하기 위해 적어도 완전히 일회전을 실행한 후, 일련의 선형부들의 모든 디지털 이미지들로 달성되는 하나의 디지털 이미지가 획득되고, 각각의 선형부들은 각각의 광원으로 조명된다. 처리유닛은 감지시스템으로부터 이런 이미지를 수신하고 전체 소정의 표면부의 해당하는 제 1, 2, 및 3 이미지를 분리한다.
이런 이미지들은 그동안 발생한 타이어의 회전으로 인해 단일 선형 이미지와 관련된 실제 직선 표면부가 3개 이미지들과 정확히 일치하지 않더라도 실질적으로 픽셀 단위로 중첩될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이미지의 획득 빈도와 회전속도의 선택으로 3개 이미지들이 서로 인터레이스되고 따라서 픽셀 단위로 비교될 수 있다. 이점적으로, 제 1(또는 제 2 또는 제 3) 이미지의 각 픽셀은, 픽셀과 관련된 선형부 크기를 제외하고, 상기 각 픽셀에 해당하는 제 2(또는 각각 제 3 또는 제 1) 이미지의 픽셀로 도시된 마이크로-표면부로부터 이격된 마이크로-표면부를 나타내며, 예로서 공간 갭은 픽셀의 약 1/3이다. 이런 식으로, 3개 이미지들이 서로 인터레이스되고 타이어가 한 픽셀과 같은 섹션(예로서 0.1mm)을 회전하는 동안 3개 선형 이미지들의 획득이 시간 간격으로 발생한다.
진술한 바와 같이, 각 선형 표면부의 각 점에 대해 그리고 타진된 표면부의 각 점에 대해, 상기 점에 입사한 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%, 일예로서 전부가 광학면(107)에 대해 맞은편에 있는 2개의 절반 공간들로부터 각각 나온다.
또한, 각 선형 표면부의 각 점에 대해, 상기 점에 입사한 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%, 일예로서 전부가 상기 점에서 표면에 접하는 면(즉, 초점면(121))과 함께 약 48°인 입사 최대각(122 및 123)을 이룬다.
바람직하기로, 표면부(또는 목표선)의 각 점에 입사한 제 1, 제 2 및 제 3 광복사의 각각의 전체 광출력 모두가, 광학면에 직각이고 상기 점에서 표면에 수직인 면을 지나는 기준면(116)과 함께, 절대값으로 45°이하인 입사각을 이룬다. 예컨대, 꼭지점이 목표선의 (도 2a에서 P'로 예로서 나타낸) 임의의 점에 있고, 목표선과 제 1 광원 및 제 2 광원 또는 제 3 광원을 지나는 임의의 한 면에 놓이며, 제 1 광원, 제 2 광원 또는 제 3 광원에 각각 대응하는 입사각(127)은 60°이다. 이런 식으로, 이점적으로, 각 서브-소스가 목표선에 입사하는 지향성 광복사를 방출한다.
바람직하기로, 처리유닛은 표면부의 높이 프로파일에 대한 정보를 얻기 위해 제 1 및 제 2 이미지를 서로 비교해 처리한다. 바람직하기로, 제 1 및 제 2 이미지 간의 비교는 각 픽셀이 상기 제 1 및 제 2 이미지에서 해당 픽셀들과 관련된 값들 간에 차를 나타내는 값과 관련 있는 차 이미지를 계산하는 것을 포함한다.
바람직하기로, 제 1 및 제 2 이미지를 서로 비교하기 전에, 가령 전체적으로 또는 국소적으로 평균 휘도를 이퀄라이즈시킴으로써 서로에 대해 제 1 및 제 2 이미지를 이퀄라이즈시키는 것이 제공된다.
바람직하기로, 처리유닛은 제 1 및 제 2 이미지 간에 상기 비교로부터 얻은 정보를 이용해 표면부 상에 발생가능한 결함들의 유무를 감지하도록 확산광에 제 3 이미지를 처리한다.
도 4a 및 4b는 양각(203) 요소, 또는 (이형제(release agent) 얼룩과 같이) 양각 없는 요소 또는 2차원 요소(204)를 포함한 타이어(200)의 표면부의 각각 제 1 및 제 2 이미지의 실시예를 개략 도시한 것이다.
도면 우측으로부터 그레이징 광으로 이미지를 획득한 도 4a에서, 이미지는 요소(203)에 의해 좌측을 향해 투영된 셰이드존(205)을 포함한다; 도면 좌측으로부터 그레이징 광으로 이미지를 획득한 도 4b에서, 이미지는 요소(203)에 의해 우측을 향해 투영된 셰이드존(206)을 포함한다. 요소(204)는 대신 좌우 그레이징 조명들을 동일하게 충족하기 때문에 실질적으로 2개의 이미지들에서 동일한 방식으로 획득되는 것이 관찰된다.
도 4c는 도 4a 및 4b의 두 이미지들의 값들 간에 절대값으로 각 픽셀을 차와 연관시킴으로써 얻어진 차 이미지를 개략 도시한 것이다. 알 수 있는 바와 같이, 2차원 얼룩(204)에서, 차 이미지는 전혀 휘도 변화가 없는 반면, (도 4c에서 셰이딩으로 표시된)양각(203)의 요소에 상기 요소 그 자체(203)가 있음을 나타내는 상당한 휘도 변화가 있다.
Claims (20)
- - 피검사 타이어(200)를 제공하는 단계;
- 제 1 그레이징 광복사로 상기 타이어의 표면부를 비추고, 상기 제 1 그레이징 광복사에 의해 비춰진 상기 표면부의 2차원인 제 1 이미지를 획득하는 단계;
- 제 1 그레이징 광복사로 상기 표면부를 비출 때와는 다른 시간에, 제 2 그레이징 광복사로 상기 표면부를 비추고, 상기 제 2 그레이징 광복사에 의해 비춰진 상기 표면부의 2차원인 제 2 이미지를 획득하는 단계; 및
- 상기 제 1 및 제 2 이미지를 처리하는 단계를 포함하고,
상기 표면부의 각 점(P,P')에 대해, 상기 각 점에 각각 입사하는 상기 제 1 및 제 2 그레이징 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%는 상기 각 점에서 타이어의 표면에 수직인 면을 지나는 광학면(107)에 대해 맞은 편에 있는 2개의 절반 공간들에서 나오며,
상기 제 1 및 제 2 그레이징 광복사는 상기 표면부의 각 점에 입사하는 광복사의 전체 광출력의 적어도 75%가 상기 각 점에서 상기 표면부에 접하는 면과 60°이하인 제 1 입사각을 이루는 광복사이고,
상기 제 1 및 제 2 이미지는 서로 인접하거나 부분적으로 겹치는 일련의 선형 표면부들의 각각의 복수의 제 1 및 제 2 선형 이미지로 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 선형 이미지는 상기 제 1 및 제 2 그레이징 광복사에 의해 교대로 각각 비춰지는 상기 일련의 선형 표면부들 중 각 선형 표면부에서 획득되며,
상기 제 1 및 제 2 선형 이미지의 각 쌍은 픽셀과 관련된 표면의 선형 크기보다 작은 거리만큼 서로로부터 공간적으로 이동된 2개의 개별적인 선형 표면부를 나타내고,
상기 일련의 선형 표면부는 축 주위로 타이어의 회전에 의해 얻어지고,
상기 표면부의 높이 프로파일에 대한 정보를 획득하기 위해 상기 제 1 및 제 2 이미지가 서로 비교되고,
제 1 및 제 2 이미지의 상기 비교는 각 픽셀이 상기 제 1 및 제 2 이미지에서 해당 픽셀들과 관련된 값들 간의 차를 나타내는 값과 관련된 차 이미지(difference image)를 계산하는 단계를 포함하는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 이미지를 처리하는 단계는 표면부에 발생가능한 결함의 유무를 감지하는 단계를 포함하는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 표면부의 각 점에 대해, 상기 점에 각각 입사하는 상기 제 1 및 제 2 그레이징 광복사의 각각의 전체 출력의 적어도 90%가 상기 2개의 대향한 절반 공간들에서 나오는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 입사각은 55°이하의 크기를 갖는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 입사각은 10°이상의 크기를 갖는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 표면부의 각 점에 입사하는 상기 제 1 및 제 2 그레이징 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%가 상기 각 점에서 상기 광학면(107)에 직각인 기준면(116)과 함께 45°이하의 제 2 입사각을 이루는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
표면부가 제 1 및 제 2 그레이징 광복사로, 제 1 및 제 2 그레이징 광복사와는 다른 제 3 광복사로 비춰질 때와는 다른 시간에서 상기 표면부를 비추는 단계, 및 상기 제 3 광복사에 의해 비춰진 상기 표면부의 제 3 이미지를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 제 3 이미지는 2차원이며 상기 제 3 광복사는 확산되는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 7 항에 있어서,
표면부에 발생가능한 결함의 유무를 감지하기 위해 상기 제 3 이미지를 처리하는 단계를 더 포함하고, 상기 처리하는 단계는 제 1 및 제 2 이미지 간에 상술한 비교로 인해 획득된 정보를 이용하는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 3 이미지는 상기 일련의 선형 표면부들의 복수의 제 3 선형 이미지들로 구성되고, 상기 제 3 선형 이미지는 상기 각각의 제 1 및 제 2 선형 이미지들의 상기 획득과 번갈아 순서대로 상기 제 3 광복사에 의해 비춰진 상기 일련의 선형 표면부들 중 각각의 선형 표면부에서 획득되는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
제 1 및 제 2 이미지를 서로 비교하기 전에, 서로에 대해 상기 제 1 및 제 2 이미지를 이퀄라이즈하는 단계가 제공되는, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
제 1 및 제 2 이미지의 해당 픽셀들의 각 쌍에 속하는 2개의 픽셀들의 획득시 시간지연이 0.5ms 미만인, 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하는 방법. - 타이어 생산라인에서 타이어를 검사하기 위한 기기(1)로서,
- 타이어(200)에 대한 지지체(102);
- 회전축 주위로 상기 지지체(102), 및 이에 따른 타이어(200)를 회전시키도록 형성된 이동부재;
- 상기 타이어의 동일한 표면부를 비추기 위한 제 1 및 제 2 광복사를 각각 방출하도록 형성된 제 1 광원(108) 및 제 2 광원(109)과, 상기 제 1 및 제 2 광복사에 의해 비춰진 상기 표면부의 제 1 및 제 2 이미지를 획득하도록 형성된 감지시스템(105);
- 상기 이동부재를 구동시키고, 상기 제 1 광원(108)과 제 2 광원(109)을 번갈아 작동시키고, 각각 제 1 및 제 2 광원의 작동과 동기로 상기 제 1 및 제 2 이미지를 획득하기 위해 상기 감지시스템을 작동시키도록 구성된 명령 및 제어유닛(140); 및
- 감지시스템으로부터 상기 제 1 및 제 2 디지털 이미지를 수신하고, 상기 제 1 및 제 2 이미지를 처리하는 기능들로 구성된 처리유닛; 을 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 이미지는 2차원 이미지이며,
상기 표면부의 높이 프로파일에 대한 정보를 획득하기 위해 상기 제 1 및 제 2 이미지가 서로 비교되고,
제 1 및 제 2 이미지의 상기 비교는 각 픽셀이 상기 제 1 및 제 2 이미지에서 해당 픽셀들과 관련된 값들 간의 차를 나타내는 값과 관련된 차 이미지(difference image)를 계산하고,
상기 제 1 및 제 2 이미지는 서로 인접하거나 부분적으로 겹치는 일련의 선형 표면부들의 각각의 복수의 제 1 및 제 2 선형 이미지로 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 선형 이미지는 상기 제 1 및 제 2 광복사에 의해 교대로 각각 비춰지는 상기 일련의 선형 표면부들 중 각 선형 표면부에서 획득되며,
상기 제 1 및 제 2 선형 이미지의 각 쌍은 픽셀과 관련된 표면의 선형 크기보다 작은 거리만큼 서로로부터 공간적으로 이동된 2개의 개별적인 선형 표면부를 나타내고,
상기 일련의 선형 표면부는 축 주위로 타이어의 회전에 의해 얻어지고,
상기 제 1 광복사와 제 2 광복사는 그레이징이며,
그레이징 광복사는 상기 표면부의 각 점에 입사하는 광복사의 전체 광출력의 적어도 75%가 상기 각 점에서 상기 표면부에 접하는 면과 60°이하인 제 1 입사각을 이루는 광복사이고,
상기 표면부의 각 점에 대해, 상기 점에 각각 입사하는 상기 제 1 및 제 2 광복사의 각각의 전체 광출력의 적어도 75%가 상기 각 점에서 상기 타이어의 표면에 수직 면을 지나는 광학면(107)에 대해 마주보는 2개의 절반 공간들에서 나오는 타이어를 검사하기 위한 기기. - 제 12 항에 있어서,
상기 표면부를 비추기 위한 제 3 광복사를 방출하도록 형성된 제 3 광원(110)을 포함하고, 상기 감지시스템은 제 3 이미지를 획득하도록 형성되며, 상기 명령 및 제어유닛은 제 1 및 제 2 광복사로 표면부를 비출 때와는 다른 시간에서 상기 제 3 광원을 작동시키고 제 3 광원의 작동과 동기로 상기 제 3 이미지를 획득하기 위해 상기 감지시스템을 구동시키도록 구성된 타이어를 검사하기 위한 기기. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
감지시스템은 목표선을 갖는 선형 카메라를 포함하는 타이어를 검사하기 위한 기기. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
기기는 상기 지지체의 각(角)위치를 감지하기 위한 시스템을 포함하고, 명령 및 제어유닛은 상기 제 1 광원, 제 2 광원, 및 제 3 광원을 작동시키며 상기 각위치를 감지하기 위한 시스템에 의해 전송된 지지체의 각위치 신호의 함수로서 상기 감지시스템(105)을 구동시키도록 구성된 타이어를 검사하기 위한 기기. - 삭제
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