KR20180094953A - 타이어를 검사하는 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어(200)를 검사하는 장치(10)로서, 상기 장치(10)는: 초점 평면(121)을 정의하고 카메라(105)를 통과하는 광학 평면(107)을 가지는 카메라(105)를 포함하는 탐지 시스템(104); 상기 초점 평면(121)에서 또는 초점 평면에 가깝게 타이어의 표면 부분을 조명하기 위해서 제1 광 조사, 제2 광 조사, 제3 광 조사를 각각 방출하도록 설계된 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109); 및 활성 구성 및 비활성 구성에서 타이어(200)의 제1 표면 부분 및 제2 표면 부분의 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득하기 위해 탐지 시스템(104)을 활성화하도록 설계된 구동 및 제어 유닛(140);을 포함하며, 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)은 광학 평면(107)에 대하여 양 측면에 배열되며, 제1 광원(110)은 탐지 시스템(104)에 대하여 고정되고 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)은 제1 비활성 구성으로부터 활성 구성으로 이동 가능하게 설계되며, 비활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원이 제2 광 조사 및 제3 광 조사를 방출하지 않도록 제어되며, 초점 평면(121)으로부터 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 거리(d2, d3)는 초점 평면(121)으로부터 제1 광원(110)의 거리(d1)보다 길며, 활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원은 제2 광 조사 및 제3 광 조사 중 적어도 하나를 방출하도록 설계되며, 초점 평면(121)으로부터 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 거리(d2, d3)는 초점 평면(121)으로부터 제1 광원(110)의 거리(d1) 이하인 타이어를 검사하는 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 예컨대 타이어 생산 라인에서, 타이어를 검사하는 기기 및 방법, 특히, 타이어의 표면에서 또는 가깝게, 구체적으로는 본 발명은 타이어의 측벽들의 내부 및/또는 외부 표면에서 또는 가깝게, 결함의 존재 가능성을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 타이어는 작업 동안에 타이어의 회전 축에 대하여 실질적으로 토로이달(toroidal) 구조를 가지며, 회전축에 수직한 중간-평면을 가지며, 상기 평면은 트래드 패턴 및/또는 내부 구조와 같은 가능한 작은 비대칭을 무시하면 실질적으로 기하학적으로 대칭인 평면이다.
타이어의 두 개의 부분은 여기서 크라운과 측벽으로 식별된다. 크라운은 트래드 밴드, 벨트, 및 이들 방사상 내부로 카카스 구조에 상응하는 부분을 포함한다.
용어 "측벽"은 회전축에 실질적으로 수직한 원형 연장부를 가지는 타이어의 두 개의 방사상 내부 단부 가장자리까지, 비드까지 크라운의 마주하는 측면들 상에서 방사상으로 연장하고 서로 마주하는 타이어의 두 개의 부분 중 하나를 의미하며; 상기 비드는 각 설치 림에 결합하도록 의도된다. 따라서, 각 측벽은 카카스 구조의 상응하는 부분, 및 상기 부분의 축 방향의 외부 위치에서 일반적으로 "측벽"으로 불리는 탄성 재료로 제조된 부분을 포함한다.
통상적으로, 카카스 구조는 비드와 그 위에 식별된 지역들에서 통합되는, "비드 와이어(bead wires)"로 명명되는, 각 환형 보강 구조들과 결합된 각각 마주하는 단부 가장자리를 구비하는 적어도 하나의 카카스 플라이를 포함한다. "튜브없는(tubeless)" 타이어에서, 카카스 플라이는 탄성 재료의 층, 바람직하게는 부틸-기반의 층으로 코팅되며, 이는 일반적으로 하나의 비드로부터 다른 비드로 연장하고 공기 불투과성의 우수한 특성을 가지는 통상적으로 "라이너(liner)"로 불린다.
측벽의 구조는 측벽의 방사상으로 안쪽 부분 및 크라운 사이의 결합을 위한 타이어의 부분, 소위 "숄더(shoulder)"를 전체적으로 포함하는 것을 의미한다(즉, 두 개의 숄더는 타이어의 두 개의 방사상 및 축 방향 외부 원형 가장자리에 해당한다). 숄더는 회전축에 실질적으로 수직한 원형 연장부를 가진다.
"타이어"는 통상적으로 완성된 타이어를 의미하며, 즉 제조 단계, 몰딩 단계, 및 가황 단계들 후의 완성된 타이어이나, 가능하게는 또한 제조 단계 후 및 몰딩 및/또는 가황 단계 전 그린 타이어이다.
"타이어"는 통상적으로 완성된 타이어를 의미하며, 즉 제조 단계, 몰딩 단계, 및 가황 단계들 후의 완성된 타이어이나, 가능하게는 또한 제조 단계 후 및 몰딩 및/또는 가황 단계 전 그린 타이어이다.
타이어의 균일한 부분들(homologous portions)은 동일한 구조적 특징을 가지는 동일한 구성부분의 부분을 가리킨다. 예컨대, 측벽의 축방향으로 외부 부분의 다른 각도상 부분들, 원주방향의 연장부에서 숄더의 표면의 각도상 부분들, 몰딩 및 가황 동안 몰드의 팽창 블래더에 의해 결정되는 라이너 내부 채널 또는 리브의 대응 부분 등이 균일한 부분들이다.
타이어의 구성부분은 타이어의 기능 또는 부분을 수행하는 임의의 요소를 가리킨다.
용어 "낮은(low)", "높은(high)", "아래(under)", "위에(over)"는 타이어의 구성부품, 타이어, 기기, 장치, 등과 같은 요소들의, 사용 동안에 지면에 대하여, 또는 요소들 중 하나의 요소에 대하여 다른 요소들의, 상대적 위치를 식별한다.
(직선, 평면, 표면, 등과 같은) 기하학적 요소에 대하여 "실질적으로 평행인" 것은 0°+/- 15°, 바람직하게는 0°+/- 10°를 형성하는 것을 의미한다.
타이어의 외부 또는 내부 표면은 타이어의 설치 림과 타이어의 결합 후 보이는 표면과 결합 후 더 이상 보이지 않는 표면을 가리킨다.
용어 "광학(optical)", "루미노스(luminous)", 및 이와 유사한 용어는 광대역의 넓은 범위에 속하는 스펙트럼의 적어도 일부를 가지는 전자기 조사를 말하며, 광 밴드(즉, 400 내지 700nm) 내에 엄격히 떨어질 필요는 없으며, 예컨대 광 밴드의 넓은 범위는 (예컨대 약 100nm 내지 1㎛ 사이의 파장인) 자외선부터 적외선까지 연장될 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 용어 "광" 및 "광 조사"는 서로 바꿔서 사용된다.
본 출원에서, 광 조사의 선(ray) 모델이 채택되며, 즉 (단일 선이 있는 경우에) 비-접점 원에 의해서 발생하고 표면의 지점에 입사된 광 조사는 표면의 지점과 소스의 각 지점을 연결하는 직전 전파 방향을 가지고 지점에 입사하는 광선 세트에 상응하며, 이러한 선들 각각은 지점에서 입사하는 전체 광 파워의 관련된 분율을 갖는다.
표면의 지점에 입사하는 "방향성 광 조사"는 전체 광 파워의 적어도 75%, 바람직하게는 90%, 보다 바람직하게는 광 파워 전체가 떨어지는 π스테라디안 이하의 진폭 및 볼텍스와 같은 지점을 가지는 입체각이 있는 광 조사를 의미한다.
용어 "확산 광 조사"는 비-방향성 광 조사를 의미한다.
용어 "방목 광 조사"는 표면의 지점에 입사하는 전체 광 파워의 적어도 75%가 각 상기 지점에서 표면에 수직한 평면과 60° 이하의 입사각을 형성하는 광 조사를 의미한다.
용어 "이미지" 또는 유사한 용어 "디지털 이미지"는 통상적으로 컴퓨터 파일에 포함된 데이터 세트를 일반적으로 의미하며, (픽셀에 통상적으로 상응하는) 공간 좌표의 (통상적으로 2차원 및 메트릭스 타입, 즉 N열×M행)유한 세트의 (통상적으로 2차원의) 각 좌표는 (다른 타입의 크기를 나타낼 수 있는) 수적 값의 세트에 상응한다. 예컨대, 값 세트와 같은 단색 이미지(예 : "회색조"의 이미지)는 유한 스케일(일반적으로 256레벨 또는 톤)의 단일 값과 일치하며, 예컨대 광도 수준을 나타내는 값(또는 강도)은 시각화될 때 각각의 공간 좌표의 반면, 컬러 이미지에서 값의 세트는 다중 색상 또는 채널, 일반적으로 기본 색상의 광도 수준을 나타낸다(예: RGB 색상 모델 인 빨강, 녹색 및 파랑, 반면 CMYK 컬러 모델에서는 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우 및 블랙).
특정 "디지털 이미지"(예컨대, 타이어 상에 초기에 획득된 2차원 디지털 이미지)에 대한 모든 언급은 특정 디지털 이미지의 하나 이상의 디지털 처리 동작(예컨대, 필터링, 균등화, "임계화", 형태 변화, "개방화", 기울기 계산, "스무딩", 등)을 통해 획득될 수 있는 임의의 디지털 이미지를 포괄한다.
용어 "선형 표면 부분"은 이에 수직한 다른 치수보다 더 큰 하나의 치수를 가지는 표면 부분을 가리키며, 통상적으로 크기가 적어도 2배 이상 크다. 선형 표면 부분의 더 작은 치수는 통상적으로 0.1mm 이하이다.
용어 "선형 이미지"는 행의 수보다 많은 수의 픽셀 열을 갖는 디지털 이미지를 나타내기 위한 것이며, 통상적으로 열이 적어도 2배 이상 크다. 통상적으로 열의 수는 1 내지 4이며 행의 수는 1000 이상이다. 용어 "열" 및 "행"은 일반적으로 사용되며 상호 교환 가능하다.
적어도 하나의 워크 스테이션을, 바람직하게는 복수의 워크 스테이션을 포함하는 생산 라인 내에서 용어 "주기 시간"은 정상 작동 조건하에서 타이어의 구성부품 중 적어도 일 부분이 제조되는 하나의 워크 스테이션을 통과하기 위해서 제조중인 타이어를 위한 최대 이송 시간을 나타낸다. 예컨대, 주기 시간은 약 20초 내지 120초일 수 있다.
동일 출원인의 WO 2015/004587는 다음의 단계를 포함하는 생산 라인에서 타이어를 검사하는 방법 및 기기를 개시한다: 검사될 타이어를 제공하는 단계; 측벽의 부분의 외부 접촉 표면에 압축력을 통하여 타이어의 측벽의 부분을 탄성적으로 변형하는 단계, 압축력은 중간 선의 평면 쪽으로 향하고 축 방향을 가진다; 측벽의 부분이 내부 및/또는 외부 표면을 조명하는 단계 및 조명된 표면의 이미지를 탐지하는 단계; 탐지된 이미지를 나타내는 제어 신호를 발생시키는 단계; 및 측벽의 부분 상에 존재 가능한 결함을 탐지하기 위해서 제어 신호를 분석하는 단계.
EP 2322899는 검사 중인 타이어의 표면상에 작은 불균일성을 탐지하기 위한 방법을 개시한다. 타이어의 측벽의 영역에 표면이 표면에 수직인 라인에 대하여 약 45도의 방향에 배열된 제1 조명 수단에 의해서 방출된 홍등에 의해서 조명된다. 동시에, 표면은 법선에 대하여 약 45°의 방향에 배열된 제2 조명수단으로부터 오는 청등에 의해서 조명된다. 조명된 표면은 법선의 방향으로부터 선형 카메라에 의해서 캡쳐된다. 타이어의 표면에 형성된 표면 불균일성은 휘도 분포의 파형에 기초하여 검출된다.
US 2011/018999는 타이어 표면의 외관을 평가하는 장치로서, 상기 장치는 상기 타이어의 표면에 의해 반사되어 상기 카메라에 입사하는 광의 빔을 특정 파장의 적어도 2개의 원색(R, G, B)으로 분리하여 상기 광의 빔을 각 원색에 대해 계조로 기본 이미지를 얻을 수 있는 만큼 많은 센서, 및 원색의 수와 동일한 다수의 조명 수단을 포함하며, 상기 조명 수단은 상이한 각도로 평가될 표면을 조명하도록 배향되며, 각각의 조명 수단은 다른 조명 수단에 의해 방출된 것과는 다른 컬러의 광 (R, G, B)을 방출하며, 그 파장은 카메라에 의해 선택된 원색들 중 하나의 파장에 실질적으로 대응하는 것을 특징으로 한다.
차륜용 타이어를 제조 및 생산하는 공정에서, 생산 공정에서 수행되는 작업들을 최적화하고 향상시키기 위해서, 사용되는 기기 및 장치들을 진보적으로 조절하는 것 및/또는 시장에 유통될 수 있는 설계 세부사항 외에 임의의 경우에 또는 결함이 존재하는 타이어를 파하기 위한 목적으로 제조될 제품 상에 품질 제어를 수행할 필요성이 있다.
이러한 품질 제어는 예컨대 30초 내지 60초의 기정의된 시간 동안에 사람에 의해서 시각적 및 촉각적 시험을 수행하는 것을 포함한다; 만약 사람의 경험 및 감각의 관점에서, 작업자가 일정 품질 기준을 만족시키지 못한다고 의심한다면, 타이어 자체는 가능한 구조적 및/또는 품질 결함을 보다 깊이 있게 평가되기 위해 상세한 검사 및/또는 적절한 장치를 통해 추가 점검을 받는다.
타이어를 검사하는 분야에서, 출원인은 작업자에 의한 검사를 최소화하며, 예컨대 표면 상에 육안으로 검사할 수 있는 결함의 존재 가능성을 탐지하기 위해서, 예컨대 디지털 이미지 및 연속하는 이미지 처리, 광학 이미지 인식을 통하여 타이어의 내부 및/또는 외부 표면을 분석하는 문제를 설정했다. 찾아지는 결함들은 예컨대 타이어 표면의 불규칙성(예컨대, 가황되지 않은 화합물, 현상 변경 등), 구조적 불균일, 절단, 표면상의 이물질 등이 될 수 있다.
출원인은 타이어의 생살 설비 내에 "라인 상에서" 사용될 수 있기 위해서, 타이어의 검사는 짧은 시간 주기와 낮은 비용으로 수행되어야 할 필요성을 발견했다.
따라서, 타이어의 이미지를 획득 및 분석하여 타이어의 결함을 발견하기 위해 타이어를 검사하는 방법은 상술한 제한된 "주기 시간" 내에 유지되는 시간 주기를 취하는 동시에 합리적으로 낮은 비용으로 타이어의 결함의 존재를 정확하게 검증해야 한다.
상술한 특허문헌들은 일부의 경우에서 복수의 결함들을 탐지하기 위해서 타이어에 구체적 결함들을 탐지하는데 사용될 수 있는 장치들을 효과적으로 설명하지만, 다른 장치들 구체적 결함을 식별하기 위한 구체적 특성들을 가지는 다른 장치들이 각 구체적 결함만을 위해서 사용되어야만 하는 것을 발견했다. 출원인은 카메라 또는 다른 센서와 결합된 조명의 구체적 타입이 타이어에서 발생할 수 있는 다양한 결함들 중에서 (제한된) 복수의 구체적 결함들 또는 구체적 결함을 위해 선호되는 WO 2015/004587, EP 2322899, US 2011/018999에 개시된 타이어의 분석 장치들을 발견했다. 출원인은 전체 타이어의 분석을 위해 동일한 조명 및 카메라를 갖는 동일한 장치를 사용하면, 이미지 처리를 통해 일부 결점, 특히 몇몇 2차원 결함의 검출이 매우 어렵게 된다는 것을 발견했다.
그러나, 상이한 결함을 식별하기 위해 상이한 특성을 각각 갖는 다수의 상이한 장치를 제공함으로써, 타이어 제조 라인의 점검을 위한 부품 및 그 비용에 대한 복잡성이 증가한다. 또한, 별개의 장치를 제공하기 위해서는, 분석 단계에 있을 때 타이어 쪽으로 연속적으로 이동해야 하고, 다른 장치가 분석 단계 에있을 때 타이어로부터 멀어지도록 이동해야 한다. 이는 개별 장치들 사이의 충돌 또는 간섭을 피할 수 있더라도 사용되지 않는 장치의 변환이 발생하는 소위 "아이들 시간(idle time)"으로 인해 사이클 시간을 증가시킨다.
따라서, 출원인은, 생산 설비의 타이어 생산 라인 내에서 적용될 수 있으며 타이어의 표면상에 하나 이상의 결함을 탐지할 수 있는, 타이어의 표면의 이미지를 얻을 수 있는 타이어를 검사하는 기기 및 방법을 고안하였으며, 상기 기기 및 방법은 작동 시간 및 비용을 감소시키며 신뢰할만한 결과를 제공할 수 있다.
따라서, 츨원인은 적어도 3개의 광원을 가지고 광학 평면을 정의하는 구비하는 것(여기서, 두 개의 광원은 광학 평면의 양 측면에 배열되고 제3 광원에 대하여 이동될 수 있다)이 조명될 표면의 실제 구성 및 탐지되어야 할 결함의 종류에 따른 타이어의 표면 부분의 조명을 변경하는 것을 가능하게 하며, 이는 예컨대 타이어의 변형을 위한 스러스트 요소와 같은 사용되는 추가 장치의 유무에 따라 또는 타이어의 상술할 검사의 목적을 위해 유용한 확산 광 및 방목 광 모두에서 예컨대 조명되는 이미지들의 회득을 위해서 설계되도록 하였다.
출원인은 최종적으로, 다른 조명 조건 모두에서 그러나 동일한 장치를 통하여, 탐지 시스템을 통하여 제1 이미지 및 적어도 제2 이미지의 획득으로, 다른 결함을 가질 수 있는 타이어 표면 부분들의 제1 표면 부분 및 제2 표면 부분의 제1 조명 및 제2 조명을 제공하는 장치 및 방법이 타이어를 빠르게 검사할 수 있다는 것을 발견했다. 타이어의 제1 표면 부분의 제1 조명이 제1 광원이 조명될 제1 표면이 위치된 초점 평면에 "가깝게" 있는 구성에서 행해진다. 이러한 구성에서, 장치에 있는 제2 광원 및 제3 광원은 제1 광원에 대하여 초점 평면으로부터 더 먼 거리에 위치된다. 상기 방식으로, 장치는 소형화되며, 이는 조명될 제1 표면 부분에 가깝게 배열된 하나의 소스가 제1 표면 부분에 특히 가까워질 수 있기 때문이다. 제 2 조명은 제2 광원과 제3 광원의 이동이 예상되도록 하여, 이들은 제1 광원 및 제2광원 및 제3 광원 중 적어도 하나에 의해서 제2 표면의 조명을 수행하기 위해서 제1 광원의 초점 평면에 가깝게 또는 동일한 평면 상에 있다.
제1 양태에 따르면, 본 발명은 타이어를 검사하는 장치에 관한 것이다.
바람직하게는, 초점 평면을 정의하고 카메라를 통과하는 광학 평면을 가지는 카메라를 포함하는 탐지 시스템이 구비된다.
바람직하게는, 상기 초점 평면에서 또는 초점 평면에 가깝게 타이어의 표면 부분을 조명하기 위해서 제1 광 조사, 제2 광 조사, 제3 광 조사를 각각 방출하도록 설계된 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원이 구비되며, 제2 광원 및 제3 광원은 광학 평면에 대하여 양 측면에 배열된다.
바람직하게는, 비활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원이 제2 광 조사 및 제3 광 조사를 방출하지 않도록 제어되며, 초점 평면으로부터 제2 광원 및 제3 광원의 거리는 초점 평면으로부터 제1 광원의 거리보다 길며, 활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원은 제2 광 조사 및 제3 광 조사 중 적어도 하나를 방출하도록 설계되며, 초점 평면으로부터 제2 광원 및 제3 광원의 거리는 초점 평면으로부터 제1 광원의 거리 이하이다.
바람직하게는, 활성 구성 및 비활성 구성에서 타이어의 제1 표면 부분 및 제2 표면 부분의 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득하기 위해 탐지 시스템을 활성화하도록 설계된 구동 및 제어 유닛이 구비된다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 타이어를 검사하는 키트에 관한 것이다.
바람직하게는, 제1 양태에 따른 타이어를 검사하는 장치가 구비된다.
바람직하게는, 장치)의 제2 광원 및 제3 광원이 비활성 구성에 있을 때 타이어의 검사될 표면에 힘을 가하도록 구성된 스러스트 요소가 구비된다.
제3 양태에 따르면, 본 발명은 타이어를 검사하는 라인에 관한 것이다.
바람직하게는, 타이어를 위한 지지대가 구비된다.
바람직하게는, 로봇 암이 구비된다.
바람직하게는, 상기 로봇 암과 결합한 제1 양태에 따른 장치가 구비된다.
제4 양태에 따르면, 본 발명은 타이어를 검사하는 방법에 관한 것이다.
바람직하게는, 검사될 타이어를 준비하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 제1 광원에 의해서 방출된 제1 광 조사로 탐지 시스템의 초점 평면에 또는 초점 평면에 가깝게 배열된 타이어의 제1 표면 부분을 조명하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 탐지 시스템을 통하여, 제1 광 조사에 의해서 조명된 제1 표면 부분의 제1 이미지를 획득하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 비활성 구성으로부터 활성 구성으로 제2 광원 및 제3 광원을 이동하는 단계를 포함하며, 비활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원이 제2 광 조사 및 제3 광 조사를 방출하지 않도록 제어되며, 초점 평면으로부터 제2 광원 및 제3 광원의 거리는 초점 평면으로부터 제1 광원의 거리보다 길며, 활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원은 제2 광 조사 및 제3 광 조사 중 적어도 하나를 방출하도록 설계되며, 초점 평면으로부터 제2 광원 및 제3 광원의 거리는 초점 평면으로부터 제1 광원의 거리 이하이다.
바람직하게는, 제1 광 조사, 제2 광 조사, 및 제3 광 조사 중 적어도 하나로 초점 평면에서 또는 초점 평면에 가깝게 배열된 타이어의 제2 표면 부분을 조명하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 탐지 시스템을 통하여, 제2 표면 부분의 제2 이미지에 상응하는 적어도 하나를 획득하는 단계를 포함한다.
출원인은 광학 이미지들의 획득하고 처리하는 것을 통하여 타이어의 표면의 많은 부분들에서 결함들을 탐지하는 목적을 위해서, 결함이 있을 것으로 예상되는 타이어에 위치 및/또는 결함의 종류에 따른 다양한 조명을 가능하게 하는 장치 및 방법을 만드는 것이 특히 유리하다는 것을 고려했다. 특히, 예컨대 관심 있는 표면 부분에 가까워질 수 있도록 소형 장치로 이미지를 조명 및 획득할 수 있을 뿐만 아니라, 예컨대 탐지 시스템에 의해서 정의된 광학 평면의 양 측면으로부터 공간에서 구별된 지점으로부터 오는 방목 광 및 확산 광과 같은 다른 특징을 가지는 광으로 조사하는 것과 같은 복수의 광 조사로 이미지를 조명 및 획득할 수 있는 장치가 매우 유리하다. 다른 광 조사를 통한 이러한 조사는 비활성 구성으로부터 활성 구성으로 두 개의 광원을 이동함으로써 수행되며, 비활성 구성에서, 두 개의 광원이 탐지 시스템의 초점 평면 상에 또는 가깝게 위치된 조명된 표면 부분으로부터 떨어지고, 두 개의 광원은 광 조사를 방출하지 않으며, 추가 소스는 상기한 표면 부분을 조명하기 위해서 조사를 방출하며, 활성 구성에서, 두 개의 광원은 공간에서 구별된 위치로부터 오는 두 개 이상의 광 조사로 기선택된 부분을 조명하기 위해서 초점 평면에 접근한다. 비활성 구성에서, 장치는 특히 소형화되고, 이는 장치가 이동할 수 있는 가능한 공간이 제한되는 위치로 가거나 조명될 부분으로 접근하도록 설계되는 반면, 활성 구성에서 타이어의 표면 부분의 변화되고 최적화된 조명이 가능하다.
활성 구성은 조명되고 이미지 형태로 획득될 제1 표면 부분을 적어도 부분적으로 포함하는 타이어의 표면 부분을 변형하도록 설계된 스러스트 요소를 포함하는 키트로 분석하는 경우에 매우 유리한다. 결함들은 예컨대 타이어의 표면 상에 불규칙성(미가황 화합물, 형상 변화 등), 구조적 불균일, 또는 표면상 이물질일 수 있다. 구조적 불균일의 결함 중에서, 소위 "카카스 크리프(carcass creep)"는 매우 치명적이며, 이는 매우 드문 결함이지만, 다른 호학-물리적 특성을 가지는 타이어의 두 개의 부분들 사이의 접합 영역에서 발생될 수 있는 잠재적으로 매우 위험한 결함이다.
이러한 결함은 작은 절개의 형태이며, 통상적으로 길이 방향으로 연장하며, 즉, 이 결함들은 타이어의 원형 연장부를 따르며, 재료의 재거 또는 결함이 없는 사이에서 완벽한 접촉 가장자리에 의해서 특징되며, 이는 특히 매우 식별하기 어렵다. 가동중인 타이어의 외부 표면에 가깝게 배열된 타이어의 구조를 또한 포함할 수 있다.
검사될 타이어의 제1 영역을 적절하게 변형함으로써, 이전 타이어에 인접한 타이어의 표면 부분의 외부 곡률 반경을 감소시켜, 가능한 결함, 특히 측벽에서의 주행, 및 숄더 또는 구멍에 대한 다른 절단을 보다 강조할 수 있다. 왜냐하면, 정상적인 외부 볼록 상태의 결함은 이러한 결함의 가장자리 또는 둘레를 "개방하는" 경향이 있으므로 이미지의 후속 처리에서 식별하기가 더 쉽다.
따라서, 이렇게 적절하게 압축된 제1 표면 부분의 탐지된 이미지는 많은 양질의 정보를 함유하고 있어, 상기 목적을 더욱 효과적으로 만드는데 사용되는 결함들을 자동적으로 탐지하는 알고리즘을 만들고, 존재하는 결함들을 탐지하기 위해서 후에 자동적인 후속 처리를 가능하게 한다.
이러한 종류의 결함이 적절하게 식별되기 위해서, 타이어의 변형된 부분에 가깝게, 즉 스러스트 요소에 매우 가깝게 장치를 위치시키는 것 및 상대적인 고출력의 조명이 요구된다. 그렇지 않으면, 스러스트 요소에 의해서 개방된 절개부가 거리가 변형이 발생한 지역으로부터 도달되자마자 폐쇄된다. 활성 구성에서 장치는 이러한 근접성에 필요한 소형화된다.
또한, 본 발명의 장치 및 방법으로 타이어를 검사하는 주기 시간이 줄어든다. 하나의 동일한 장치에서 다른 종류의 결함들을 찾는 것이 가능하기 때문에, 하나의 검사와 다른 검사 사이의 "정지 시간"을 만들지 않는다.
또한, 출원인은 동일한 장치에 의해서 여러 분석이 수행될 수 있기 때문에, 로봇 암과 결합한 제1 양태에 따른 장치의 사용은 타이어에 결함을 검사하는 장치의 전체 수를 제한하며, 본 발명을 사용하는 타이어 생산 라인은 타이어를 검사하는 비용을 감소시킬 수 있다는 것을 고려했다. 따라서, 생산 라인의 전체 비용이 감소된다. 상술한 양태들 중 적어도 하나에서, 본 발명은 선호되는 후술한 특징들 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제1 이미지 및 제2 이미지 중 적어도 하나는 2차원 이미지이다.
출원인은 표면의 높이에 관한 정보가 있는 "3차원"의 이미지에서(즉, 각각의 픽셀은 표면의 높이에 대한 정보, 예를 들어 레이저 삼각 측량으로 얻어진 이미지와 관련된다), 결합 가장자리에 있는 절개부와 같은 표면의 높이와 관련되지 않은) 일부 2차원 결합들은 이미지 처리를 통하여 탐지되기 어렵거나 실제로 탐지될 수 없다. 또한, 특히 높이 방향에서의 3차원 이미지의 치수 해상도는 매우 현저하지 않은 결함을 검출할 만큼 충분히 높지 않을 때도 있다. 따라서, 출원인은 (3차원 이미지를 대체해서 또는 추가하여) "2차원" 이미지를 분석 및 탐지하는 것이 결함을 탐지하는데 효과적이라는 것을 발견했다.
바람직하게는, 카메라는 선형 카메라이다.
선형 카메라는 2차원 및 선형 이미지를 획득하는 것을 가능하게 한다. 즉, "제한된" 수의 픽셀로, 이미지들의 처리를 용이하게 한다.
바람직하게는, 카메라는 유색 카메라이다.
유색 카메라는 분석될 카메라의 표면 부분에 방출되는 광 조사의 종류에 따른 정보를 얻는 것을 가능하게 하여, 결함들을 식별하는 특별한 사후처리를 가능하게 한다.
유리하게는, 활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원은 제1 광원에 대하여 대칭적으로 배열된다.
탐지 시스템의 광학 평면의 양 측면들에 배열된 광원들의 대칭은 제2 광 조사 및/또는 제3 광 조사로 제2 표면 부분을 조명함으로써 얻어지는 조명과 다른 종류의 조사로 얻어지는 이미지를 더욱 쉽게 비교하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 제1 광원은 상기 광학 평면에 대하여 대칭으로 배열된다.
바람직하게는, 제1 광원은 제1 보조-소스 및 제2 보조-소스를 포함하며, 상기 제1 보조-소스 및 제2 보조-소스는 광학 평면의 양 측면에 배열된다. 상술했듯이, 광학 평면에 대하여 소스들의 대칭적 배열이 선호되며, 또한 광학 평면의 양 측면에 위치된 두 개의 보조-소스들을 포함하는 제1 광원의 배열에 의해서 유지되는 것이 선호된다.
바람직하게는, 제1 광원은 확산 광 조사로 제1 표면 부분 또는 제2 표면 부분을 조명하도록 설계된다.
바람직하게는, 제2 광원 및 제3 광원은 방목 광 조사로 제2 표면 부분을 조명하도록 설계된다. 제1 표면 부분 또는 제2 표면 부분에 다른 특징을 가지는 광 조사를 방출하는 광원들을 구비하는 것은, 실질적으로 동일한 표면에서, 구별된 특징들을 가지는 다른 조사에 의해서 조명되어 획득되는 이미지를 얻는 것을 가능하게 하며, 이는 조명되는 표면 부분의 어떤 다른 특징들을 "강조시키며", 따라서 존재할 수 있는 식별될 결함들이 상기 이미지들의 비교를 통하여 더욱 쉽게, 적절한 알고리즘으로, 발견될 수 있다.
바람직하게는, 제2 광원 또는 제3 광원은 단일 보조-소스를 포함한다. 보다 바람직하게는, 제2 광원 및 제3 광원 각각은 단일 보조-소스를 포함한다.
바람직하게는, 제1 광원, 제2 광원, 또는 제3 광원은 주요 연장 방향을 정의한다. 보다 바람직하게는, 상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원 각각은 주요 방향을 정의한다. 더욱 바람직하게는, 제1 광원의 주요 방향은 제2 광원 및 제3 광원의 주요 방향과 실질적으로 평행하다. 이런 방식으로, 렌즈 라인의 조명 및 광원 그룹의 전체 크기가 최적화된다.
바람직하게는, 광원 및/또는 광 보조-소스는 주요 연장 방향에 수직한 치수보다 적어도 2배, 보다 바람직하게는 적어도 1차수 이상 크다.
바람직하게는, 각각의 광원 및/또는 광 보조-소스는 약 20cm 이하, 보다 바람직하게는 15cm 이하의 주요 연장 방향에 따른 치수를 가진다.
바람직하게는, 각각의 광원 및/또는 광 보조-소스들은 약 5cm 이상의 주요 연장 방향에 따른 치수를 가진다.
바람직하게는, 각각의 광원 및/또는 광 보조-소스는 약 3cm 이하, 보다 바람직하게는 약 2cm 이하의 주요 연장 방향에 수직한 치수를 가진다.
상술한 치수는 선형 카메라의 경우에 렌즈 라인을 효과적으로 구성하고 전체 크기를 줄이는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 각각의 광원 및/또는 광 보조-소스는 서로 동일한 구조 및/또는 치수를 가진다. 상기 방식으로, 광원 그룹은 구조적으로 단순화되어, 유지보수가 편해진다.
바람직하게는, 각각의 광원 및/또는 광 보조-소스는 주요 연장 방향에 따른 직선 연장부를 가진다. 이러한 방식으로, 여전히 높은 조명 효율을 유지하면서 전체 크기를 감소 시키는데 기여한다.
유리하게는, 주요 연장 방향은 광학 평면에 실질적으로 평행하다. 이러한 방식으로, 장치의 전체 치수의 소형성(compactness)을 유지하면서, 조사될 표면 부분의 이미지의 최적 조명 및 획득이 가능하다.
유리하게는, 제1 광원, 제2 광원, 또는 제3 광원은 하나 이상의 발광 다이오드(LEDs)를 포함한다. 보다 바람직하게는, 제1 광원, 제2 광원, 또는 제3 광원은 6개 이상의 발광 다이오드를 포함한다.
LED는 고효율을 보장하고, 따라서 다른 방사선 원에 비해 상대적인 에너지 절감을 보장하며, 이러한 고효율은 낮은 열 발생에도 유리하다.
유리하게도, LED는 또한 높은 작동 시간을 가진다: 다른 광원보다 덜 세밀하고, 각각의 광원은 단일 다이오드를 포함하지 않으므로, 광원에 포함된 LED의 일부의 오작동이 허용되며, 다른 유형의 광 조사로는 불가능 하다. 최종적으로 LED를 통해 신속하게 스위치를 켜고 끌 수 있다.
바람직하게는, 구동 및 제어 유닛은 비활성 구성에서 일정 주기로 제1 광원을 온/오프하는 것을 가능하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 구동 및 제어 유닛은, 비활성 구성에서, 제1 광원의 스위치 온과 동기하여 제1 이미지를 획득하기 위해서 탐지 시스템을 활성화하도록 구성된다.
바람직하게는, 구동 및 제어 유닛은, 활성 구성에서, 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원 중 적어도 하나를 교차로 스위치 온/오프 하도록 구성된다.
바람직하게는, 구동 및 제어 유닛은, 활성 구성에서, 상술한 스위치 온과 동기하여 적어도 제2 이미지를 얻기 위해서 탐지 시스템을 활성화하도록 구성된다.
구동 및 제어 유닛은 바람직하게는 제1 부분 및 제2 부분과 같은 타이어의 검사될 각 표면 부분을 위해 그 자체의 부분의, 바람직하게는 2차원의, 하나 이상의 이미지를 얻기 위해서 탐지 시스템 및 하나 이상의 광원을 제어한다. 제1 광원을 통하여 조사가 이루어지는, 제1 표면 부분에 대하여, 바람직하게는 제1 광원으로부터 오는 조사가 광원에 의해서 방출된 파워를 제한하기 위해서 일정 주기로 방출되어서, 열이 분산된다. 제1 부분의 조명된 이미지(제1 이미지)는, 즉 제1 광원이 조사를 방출할 때, 제1 광원의 조명으로 획득된다. 이 목적을 위해, 제1 광원의 스위치 온과 카메라에 의한 제1 이미지의 획득 사이에서 시간 동기가 얻어진다.
타이어의 결함을 탐지하기 위해서, 타이어의 제2 부분에 대하여, 각 제2 부분에서 바람직하게는 적어도 두 개의 이미지가 탐지 시스템에 의해서 획득된다. 이러한 구별된 두 개의 이미지는 제2 광원 및 제3 광원 중 하나와 제1 광원으로 교차로 제2 부분을 조명함으로써 얻어진다. 이는 타이어의 결함을 탐지하기 위해서 다른 조명 상태로(예컨대, 방목 광 및 확산 광) 동일한 표면 부분의 다른 이미지를 비교하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 적어도 두 개의 구별된 이미지가 얻어지며, 즉 제1 광원의 조명으로 얻어진 일 이미지 및 제2 광원 또는 제3 광원의 조명으로 얻어진 일 이미지가 얻어진다.
보다 바람직하게는, 활성 구성에서, 구동 및 제어 유닛은 3개의 구별된 이미지를 얻기 위해서 탐지 시스템을 제어하도록 설계되며, 각 이미지는 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 다른 광원의 스위치 온에 의해서 획득된다.
중앙 조명 및 광학 평면에 양 측면으로부터 조명의 다른 조명 조건에서 3개의 이미지를 얻는 것은 결함을 탐지하기 위해서 3개의 이미지에 최적으로 처리를 하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 장치는 제1 지지대, 제2 지지대, 및 제3 지지대를 포함하며, 제2 지지대 및 제3 지지대는 제1 지지대에 힌지되며, 제2 광원 및 제3 광원 각각은 제2 지지대 및 제3 지지대에 고정된다. 제2 광원 및 제3 광원의 이동은 바람직하게는 제1 광원이 유리하게 또한 고정된 탐지 시스템에 고정되게 연결된 제1 지지대 및 제1 지지대에 대하여 각각 이동할 수 있는 제2 지지대 및 제3 지지대 사이에 존재하는 제1 힌지 및 제2 힌지에 의해서 발생한다.
바람직하게는, 카메라는 제1 지지대에 고정되게 연결된다. 보다 바람직하게는, 카메라는 제1 지지대 상에 설치된다.
바람직하게는, 구동 및 제어 유닛은 상기 카메라에 고정되게 연결된다. 광원들이 교차로 활성화되는 선호되는 높은 주기를 고려하여, 출원인은 제어 신호의 지연은 광원 및 카메라에 실질적으로 "가깝게" 구동 및 제어 유닛을 위치시킴으로써 최소화할 수 있다는 것을 고려했다.
보다 바람직하게는, 제2 광원 또는 제3 광원은 열-전도성 페이스트를 통하여 각각 제2 지지대 또는 제3 지지대에 고정된다. 더욱 바람직하게는, 제2 광원 및 제3 광웡은 열-전도성 페이스트를 통하여 각각 제2 지지대 및 제3 지지대에 고정된다.
보다 바람직하게는, 제1 광원은 열-전도성 페이스트를 통하여 제1 지지대에 고정된다.
보다 바람직하게는, 제1 지지대 또는 제2 지지대 또는 제3 지지대는 적어도 부분적으로 알루미늄으로 제조된다. 더욱 바람직하게는, 제1 지지대, 제2 지지대, 및 제3 지지대는 적어도 부분적으로 알루미늄으로 제조된다.
보다 바람직하게는, 제1 지지대, 또는 제2 지지대, 또는 제3 지지대는 열 분산 필 배열을 포함한다. 타이어에서, 표면의 결함을 검출하기 위해, 종종 음영 또는 언더컷(undercut) 표면 부분을 조명할 필요가 있고, 어떤 경우에는 종종 색상이 검정색인 것으로 고려하면, 광원은 많은 양의 광을 생성할 필요가 있으며, 상대적으로 높은 온도로 열을 발생시키는 부정적인 부작용을 수반한다. 이를 위해, 바람직하게는, 적어도 하나의 광원 및 바람직하게는 모든 광운은 지지대를 포함한다. 유리하게는, 각 지지대는 경량화 및 열 전도성을 위해 알루미늄으로 제조되며, 바람직하게는 냉각 핀 배열을 포함한다. 또한, 열 전달을 최대화하기 위해서, 통상적으로 칩에 사용되는 열-전도성 페이스트가 또한 장치에서 임의의 두 개의 접촉 표면 사이에서 큰 열 교환이 있는 지역을 얻기 위해서 사용된다.
바람직하게는, 초점 평면 및 광학 평면과 초점 평면 사이의 교차 라인을 결합하는 평면 및 제2 광원 또는 제3 광원의 지점에 의해서 형성된 각은 약 55도 이상이다. 상기 방식으로, 제2 표면 부분의 각 지점을 조명하는 조사가 실질적으로 방목된다.
바람직하게는, 상기 제1 광원, 제2 광원, 또는 제3 광원는 약 10도 내지 50도 사이의 값으로 제1 광 조사, 제2 광 조사 또는 제3 광 조사의 방출 영역 각을 좁히도록 설계된 수렴 렌즈를 포함한다. 보다 바람직하게는, 상기 제1 광원, 제2 광원, 또는 제3 광원는 약 20° 내지 30° 사이의 값으로 제1 광 조사, 제2 광 조사 또는 제3 광 조사의 방출 영역 각을 좁히도록 설계된 수렴 렌즈를 포함한다.
광원에 의한 광 발산 각의 선택은 최종 빛의 세기에 영향을 준다. LED의 동일한 효과적인 세기를 위해서, 방출 각보다 클수록, 표면 부분 상에 방출된 조사가 더 잘 분산 될 수 있지만, 다른 한편으로는 빛의 세기가 약해진다. 광원이 검사되고 조명될 표면 부분에 상대적으로 가깝기 때문에, 출원인은 광 조사의 빔을 집중시켜 조명되는 표면 부분에서의 광 강도를 상당히 증가 시키도록 적합하게 설계된 하나의 (또는 그 이상의) 렌즈를 사용하는 것이 유리하다는 것을 고려했다. 약 20° 내지 30° 사이의 방출 각은 조명될 타이어의 표면 부분에서 충분한 조사 및 균등한 조사 사이의 최적화를 가능하게 한다.
유리하게는, 활성 구성에서 상기 제2 광원 및 제3 광원은 동일 평면상에 있으며 초점 평면에 실질적으로 평행한 평면을 정의한다.
보다 바람직하게는, 활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원을 통과하고 초점 평면에 평행한 평면과 제1 광원을 통과하고 초점 평면에 평행한 평면 사이의 거리는 약 0mm 내지 50mm이다.
상기 방식으로, 바람직하게는 확산 광 및 방목 광으로, 조명될 표면 부분의 최적 조명이 얻어진다.
바람직하게는, 스러스트 요소는 확인될 타이어의 선택된 종류에 따라 타이어에 변형을 가하도록 설계된다.
모든 타이어가 동일한 크기와 유연성을 지니고 있는 것은 아니다. 따라서, 스러스트 요소에 의해 부여된 변형은 바람직하게는 점검될 타이어의 유형, 따라서 특성에 관련된다. 타이어의 유형에 따라, 가해질 추력이 설정된다.
바람직하게는, 검사될 표면은 제1 표면 부분을 적어도 일부를 포함한다.
타이어의 표면 부분의 변형은 예컨대 절개와 같은 결합들을 강조하며, 이는 변형되지 않으면 일반적으로 보이지 않는다. 따라서, 검사될 표면의 일부를 형성하는 변형된 제1 표면 부분의 조사가 수행되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 제1 광원 및 상기 스러스트 요소 사이의 거리는 약 20mm 내지 60mm이다.
변형된 표면에서 결함들의 가시화를 위해서, 결함은 변형이 클수록 더 잘 보이기 때문에, 변형된 표면 및 스러스트 요소 모두에 가능한 가깝게 접근하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 최적의 거리는 약 25mm 내지 45mm이다.
바람직하게는, 스러스트 요소는 검사될 표면상에 실질적으로 일정한 힘을 가하도록 설계된다.
바람직하게는, 스러스트 요소는 검사될 표면상에 실질적으로 일정한 변형을 가하도록 설계된다.
바람직하게는, 생산 라인은 로봇 암에 대하여 타이어의 제1 표면 부분 및 제2 표면 부분의 각 위치를 수정하기 위해서 서로에 대하여 상대적 회전으로 타이어 및 로봇 암을 설정하도록 설계된다. 보다 바람직하게는, 상기 타이어는 로봇 암에 대하여 회전하게 설정된다.
타이어 및 로봇 암 사이의 상대 회전은 타이어의 360° 검사를 가능하게 한다.
유리하게는, 단순화를 위해서, 타이어는 탐지 시스템 대신에 회전된다: 탐지 시스템의 회전은 탐지 시스템에 손상을 입히거나 연속되는 움직임에 의해서 발생하는 진동으로 인해 부정확한 이미지의 획득으로 이어질 수 있다.
바람직하게는, 스러스트 요소는 장치의 제2 광원 및 제3 광원가 비활성 구성에 있을 때 타이어의 검사될 표면에 힘을 가하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 구동 및 제어 유닛은 회전 시스템에 의해 수행된 타이어의 360° 회전 동안이 기결정된 시간 간격으로 복수의 제1 이미지 또는 제2 이미지를 얻기 위해서 탐지 시스템을 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 방식으로, 타이어는 그 전체적으로 제어된다.
유리하게는, 스러스트 요소는 타이어의 측벽 또는 숄더의 표면 형성 부분에 힘을 가하도록 설계된다.
출원인은 압축을 통하여 가장 강조된 결함들은 일반적으로 타이어의 측벽 또는 숄더에 존재한다는 것을 발견했으며, 따라서 유리하게는 스러스트 요소에 의한 압력 또는 추력은 이러한 영역들에 가해진다.
바람직하게는, 타이어의 제1 표면 부분 또는 제2 표면 부분에서 가능한 결함을 탐지하기 위해서 제1 이미지 또는 제2 이미지를 처리할 것으로 예상된다.
바람직하게는, 제1 표면 부분은 타이어의 측벽 또는 숄더의 외부 표면 부분이다.
측벽 또는 숄더의이 영역에서의 결함은 "위로부터" 조명을 필요로 하고, 따라서 비활성 구성에서, 소형화된 장치가 바람직하다.
바람직하게는, 제2 표면 부분은 타이어의 비드의 표면 부분이다.
비드에서 결함들은 특히 탐지하기에 까다롭다. 따라서, 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원이 제2 표면 부분을 조명하도록 설계된 장치를 사용하여, 활성 구성에서, 복수의 다른 조명들이 사용된다.
바람직하게는, 타이어의 제1 표면 부분을 조명하는 단계 및 타이어의 제2 표면 부분을 조명하는 단계 사이에, 제1 작동 위치로부터 제2 작동 위치로 탐지 시스템을 병진이동 또는 회전하는 단계를 포함하는 것으로 예상된다.
타이어의 제1 표면 부분 및 제2 표면 부분은 서로 적어도 부분적으로 구별되며, 제1 조명 후에 타이어의 제2 표면 부분의 최적으로 조명 위치로 가기 위해서 장치가 이동되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 기결정된 간격으로 제1 광원을 스위치 온 및 스위치 오프하여 제1 광 조사를 통하여 제1 표면 부분을 조명하는 단계; 및 제1 광원의 스위치 온과 동기하여 제1 이미지를 획득하기 위해서 탐지 시스템을 동기화하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 기결정된 가격으로 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원로부터 적어도 하나를 상응하게 스위치 온 및 스위치 오프함으로써 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원 중 적어도 하나를 통하여 제2 표면 부분을 조명하는 단계; 및 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원 중 적어도 하나의 스위치 온과 동기하여 적어도 하나의 제2 이미지를 획득하기 위해서 탐지 시스템을 동기화하는 단계; 를 포함한다.
바람직하게는, 제2 표면 부분을 조명하는 단계는 제1 광 조사로 제2 표면부분을 조명하는 단계; 제1 광 조사가 제2 표면 부분을 조명하는 시간과 다른 시간에 제2 광 조사로 제2 표면 부분을 조명하는 단계; 및 제1 광 조사가 제2 표면 부분을 조명하고 제2 광 조사가 제2 표면 부분을 조명하는 시간과 다른 시간에 제3 광 조사로 제2 표면 부분을 조명하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 제2 표면 부분은 적어도 두 개의 다른 종류의 광 조사로 조명되고, 보다 바람직하게는 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 오는 3개의 다른 종류의 광 조사로 조명된다. 이는 제2 표면 부분에서 가능한 결함을 강조하기 위해서 적절한 알고리즘으로 이미지들을 처리하고 구별된 3개의 이미지를 비교하는 것을 가능하게 한다.
보다 바람직하게는, 적어도 하나의 제2 이미지를 획득하는 단계는: 제2 표면 부분이 제1 광 조사에 의해서 조명될 때 처리될 제1 이미지를 획득하는 단계; 제2 표면 부분이 제2 광 조사에 의해서 조명될 때 처리될 제2 이미지를 획득하는 단계; 및 제2 표면 부분이 제3 광 조사에 의해서 조명될 때 처리될 제3 이미지를 획득하는 단계;를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 처리될 제1 이미지, 처리될 제2 이미지, 및 처리될 제3 이미지는, 서로 연속되거나 부분적으로 겹치는 연속하는 선형 표면 부분들의 복수의 제1 선형 이미지, 제2 선형 이미지, 및 제3 선형 이미지로 구성되며, 제1 선형 이미지, 제2 선형 이미지, 및 제3 선형 이미지는 교차 순서로 제1 광 조사, 제2 광 조사, 및 제3 광 조사에 의해서 각각 조명된 연속하는 선형 표면 부분들의 각 선형 부분 상에서 획득된다.
유리하게는, 제1 이미지, 제2 이미지 또는 상기 처리될 이미지들은 디지털 이미지이다.
보다 바람직하게는, 이들은 메트릭스 픽셀로부터 형성된다. 더욱 바람직하게는, 이들은 선형 이미지들이다.
바람직하게는, 제1 이미지는 서로 연속되거나 부분적으로 겹치는 연속하는 선형 표면들의 개별의 복수의 제4 선형 이미지로 구성되며, 상기 제4 선형 이미지는 상기 제1 광 조사에 의해서 각각 조명된 연속하는 선형 표면 부분들의 각 선형 부분 상에서 획득된다.
이미지들을 획득하기 위한 탐지 시스템의 종류는 예컨대 렌즈 라인, 제1 표면 부분 또는 제2 표면 부분이 조명될 때 바람직하게 배열되는 초점 평면 상에 렌즈 평면의 교차점을 정의하는 선형 카메라이다. 따라서, 선형 부분은 연속적인 시간으로 렌즈 라인에 가깝게 얻어질 수 있는 표면 부분들이다. 예컨대, 이러한 선형 부분의 연속성은 타이어에 대하여 광원 및 탐지 시스템을 회전함으로써 또는 타이어의 회전축에 대하여 타이어를 회전함으로써 얻어질 수 있다.
타이어의 제2 표면 부분에서 탐지되는 결함의 종류는 바람직하게는 제1 광 조사, 제2 광 조사, 및 제3 광 조사와 같은 다른 조명 조건에서 탐지 시스템을 통하여 획득된 이미지들을 비교함으로써 식별되어서, 결함은 예컨대 하나의 이미지에서 다른 이미지에 대해 검출 가능한 특성의 "감산(subtraction)"을 통해 검출 가능하다.
유리하게는, 제2 광원 및 제3 광원의 작동 시간과 다른 시간에 제1 광원을 작동하는 것이 예상된다.
상기 방식으로, 제2 표면 부분에서 획득될 처리될 각 이미지가 하나의 기결정된 조명과 관련된다.
바람직하게는, 처리될 제1 이미지, 처리될 제2 이미지, 및 처리될 제3 이미지는 제2 표면 부분에서 결함들을 실질적으로 동일한 제2 표면 부분의 타이어와 비교하여 제2 표면 부분의 결합을 검출한다.
처리될 획득된 3개의 구별된 이미지들은 다른 종류의 조명과 관련된다. 이는 제2 표면 부분에서 가능한 결함들을 강조하기 위해서 적절한 알고리즘으로 처리되는 것과 3개의 구별된 이미지를 비교하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 타이어의 각각의 각 위치에 대한 제1 이미지 및 적어도 제2 이미지, 다른 각 위치에서 복수의 제1 이미지 및 제2 이미지를 얻기 위해서 타이어의 복수의 각 위치에서 타이어의 표면 부분을 조명하고 타이어의 회전축에 대하여 타이어를 회전하는 것을 예상할 수 있다.
바람직하게는, 제1 광 조사로 조명하는 단계는 제1 확산 광 조사로 제1 표면 부분을 조명하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 제2 광 조사 또는 제3 광 조사로 조명하는 단계는 제2 광 조사 또는 제3 방목 광 조사로 제2 표면 부분을 조명하는 단계를 포함한다.
제1 광원은 바람직하게는 제1 표면 부분 또는 제2 표면 부분의 레벨에서 확산되는 제1 표면 부분 또는 제2 표면 부분 상에 조사를 방출하는 반면, 제2 광원 또는 제2 광원 또는 제3 광원은 제2 표면 부분의 레벨에서 방목하는 제2 표면 부분 상에 조사를 방출한다. 압축에 의해서 변형되는, 제1 표면 부분은 바람직하게는 오직 결함을 식별하기 위해서 방목 광만을 필요로 하지만, 제2 표면 부분은 바람직하게는 제2 표면 부분에 대한 적어도 두 개의 이미지의 획득을 얻기 위해서 방목 및 확산 공 조사의 다른 두 종류의 조명이 필요로 하며, 다른 조명으로, 제2 표면 상의 결함들을 식별하기 위해서 2 이미지는 비교될 수 있다.
바람직하게는, 타이어의 제1 표면 부분을 조명하기 전에, 압축력을 통하여 제1 표면 부분을 적어도 부분적으로 포함하는 검사될 타이어의 표면을 탄성적으로 변형시키는 것이 예상된다.
본 명세서에 포함되어 있음.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은 본 발명에 따른 타이어를 검사하는 기기 및 방법의 비-제한적인 실시 예의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. 이하의 상세한 설명은 비-제한적인 목적으로만 제공되는 첨부된 도면들을 참조하여 이하에 개략적으로 설명될 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 활성 구성에서 타이어 검사 기기의 사시도이다.
도 1b는 비활성 구성에서 도 1a의 타이어 검사 기기의 사시도이다.
도 2는 활성 구성에서 도 1a의 장치의 상면도이다.
도 3은 활성 구성에서 도 1a의 장치의 정면도이다.
도 4는 활성 구성에서 도 1a의 장치의 세부사항의 부분 개략도이다.
도 5는 활성 구성에서 도 1a의 장치의 세부사항의 부분 개략도의 측면도이다.
도 6은 비활성 구성에서 도 1b의 장치의 세부사항의 부분 개략도이다.
도 7은 도 1a 또는 도 1b의 장치의 세부사아의 측면 단면도이다.
도 8은 타이어 생산 라인에서 타이어 검사 기기의 개략적 부분 사시도이며, 부분적으로 절단되고 부분적으로는 기능 블록으로 도시된다.
도 9는 본 발명에 따른 타이어 검사 기기를 위한 키트(kit)의 개략적인 부분 사시도이다.
도 10은 개별 작동 단계에서 도 9의 키트를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 장치가 도 1a의 활성 구성에 있는 도 8의 기기를 도시한다.
도 12는 도 11의 기기의 상면도이다.
도 1a는 본 발명에 따른 활성 구성에서 타이어 검사 기기의 사시도이다.
도 1b는 비활성 구성에서 도 1a의 타이어 검사 기기의 사시도이다.
도 2는 활성 구성에서 도 1a의 장치의 상면도이다.
도 3은 활성 구성에서 도 1a의 장치의 정면도이다.
도 4는 활성 구성에서 도 1a의 장치의 세부사항의 부분 개략도이다.
도 5는 활성 구성에서 도 1a의 장치의 세부사항의 부분 개략도의 측면도이다.
도 6은 비활성 구성에서 도 1b의 장치의 세부사항의 부분 개략도이다.
도 7은 도 1a 또는 도 1b의 장치의 세부사아의 측면 단면도이다.
도 8은 타이어 생산 라인에서 타이어 검사 기기의 개략적 부분 사시도이며, 부분적으로 절단되고 부분적으로는 기능 블록으로 도시된다.
도 9는 본 발명에 따른 타이어 검사 기기를 위한 키트(kit)의 개략적인 부분 사시도이다.
도 10은 개별 작동 단계에서 도 9의 키트를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 장치가 도 1a의 활성 구성에 있는 도 8의 기기를 도시한다.
도 12는 도 11의 기기의 상면도이다.
도면들을 참조할 때, 도면부호 10은 일반적으로 본 발명에 따른 타이어 검사 기기(200)를 가리킨다.
바람직하게는, 도 1a, 1b, 4를 참조하면, 장치(10)는 카메라(105)를 포함하는 탐지 시스템(104)을 포함한다. 바람직하게는, 카메라(105)는 선형 카메라를 통과하는 광학 평면(107)에 놓이는 렌즈 라인(106)을 가지는 선형 카메라이다(도 4 참조). 본 발명은 또한 카메라가 예컨대 지역 카메라(area camera)와 같은 다른 종류의 카메라인 대안의 경우를 고려한다. 이 경우, 조명되고 획득되는 표면 부분은 또한 지역 종류이다. 또한, 카메라(105)는 타이어 표면의 조명될 부분이 포커싱되는 초점 평면(121)을 정의한다. 바람직하게는, 광학 평면(107) 및 초점 평면(121)은 서로 수직하다(도 4, 5, 6 도시).
장치(10)는 또한 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109)을 포함하며, 상기 광원 각각은 도 4 및 8에 도시된 것처럼 (타이어의 표면의 곡선 모양으로 인해) 렌즈 라인에 가깝게 또는 (예컨대, 표면 부분이 평면일 때) 렌즈 라인(106)과 일치하는 타이어(200)의 선형 표면 부분(202)(도 4에 도시)을 조명하기 위해서 제1 광 조사, 제2 광 조사, 및 제3 광 조사를 방출하도록 설계된다.
카메라(105)를 통항 탐지 시스템은 제1 광 조사, 제2 광 조사, 및 제3 광 조사로부터 적어도 하나에 의해서 조명될 선형 타이어 부분(202)의 개별 2차원 디지털 이미지를 획득하도록 설계된다.
바람직하게는, 제2 광원(108) 및 제3 광원(109) 각각은 하나의 보조-소스(111 및 112)로 구성되며, 두 개의 보조-소스는 광학 평면(107)에 대하여 대칭으로 위치된다. 바람직하게는, 두 개의 보조-소스(111, 112) 각각은 광학 평면에 대하여 반대편 측면에 안착되고 광학 평면으로부터 동일한 거리에 있다.
바람직하게는, 제1 광원(110)은 광학 평면(107)의 양 측면에 분포된 두 개의 개별 보조-소스(113)로 구성되며 이러한 평면에 대칭적으로 분포된다.
각 보조-소스(111-113)는 광학 평면(107)에 따라서 렌즈 라인(106)에 실질적으로 평행하게 연장하는 (도 4에 파선(114)으로 예시로서 가리켜진) 주요 연장 방향을 가진다.
예컨대, 보조-소스는 약 6cm의 주요 연장 방향(114)을 따르는 치수를 가지며, 약 2.5추의 주요 연장 방향(114)에 수직한 직경을 가진다.
각 보조-소스는 통상적으로 주요 연장 방향(114)을 따라 정렬된 복수의 LED소스(169)를 포함한다. 예컨대, 도 7에 도시되었듯이, 각 보조-소스(111-113)는, LED광(169) 위에 위치되고, 약 30°로 LED 광에 의해서 방출되는 광을 수렴하도록 설계된, 수렴 렌즈(170)를 포함한다. 따라서, LED 광(169)에 의해서 방출된 광 조사는 따라서 약 20°의 각 내로 바람직하게는 제한된다.
또한, 각 광원(108, 109, 110)은, 바람직하게는 알루미늄으로 제조된), 지지대를 포함하며, LED들(169)이 지지대 상에 고정된다. 지지대들은 첨부된 도면들에서 168로 가리켜진다(도 1a, 1b, 2 및 3 참조). 바람직하게는, LED들(169)은 열-전도성 페이스트를 통하여 각 지지대(168)에 고정된다(도면들에 미도시). 유리하게는, 각 지지대(168)는 또한, LED와 접촉하지 않는 외부 표면에서, 도 1a에 도시된 열 분산을 위한 핀 재료(169)를 포함한다.
제1 광원(110)의 제1 및 제2 보조-소스(113)는, 서로 실질적으로 평행하고 제1 광원(110)의 주요 연장 방향(114)에 실질적으로 수직하게 배열된 두 개의 플레이트(11, 12) 사이에 위치된다. 광의 방출 방향에서 제1 광원의 위쪽으로 연장하는, 두 개의 플레이트(11, 12) 사이에, 선형 카메라(105)가 또한 위치된다.
제3 플레이트(13) 및 제4 플레이트(14)는 두 개의 플레이트(11, 12)에 힌지되어서, 정의된 각 회전축은 제1 광원(110), 제2 광원(108), 또는 제3 광원(109)의 주요 방향과 실질적으로 평행하다. 제2 광원(108)은 제3 플레이트(13)에 고정되어 연결되는 반면, 제4 광원(109)은 제4 플레이트(14)에 고정되어 연결된다.
제3 플레이트(13) 및 제4 플레이트(14)는 제1 공압 피스톤(15) 및 제2 공압 피스톤(16)에 의해서 각각 회전 이동된다. 각 공압 피스톤(15, 16)은 플레이트의 일 단부에서 이동될 플레이트에 연결되고, 다른 단부에서 제1 광원 및 카메라(105), 즉 제1 플레이트(11) 또는 제2 플레이트(12)에 연결된다.
피스톤들을 통한 플레이트(13, 14)의 이동은 장치(10)가 도 1a, 2, 및 3과 같은 활성 구성 또는 도 1b와 같은 비활성 구성으로 이동될 수 있다는 것을 의미하며, 활성 구성은 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)이 전방으로 이동되는 것, 즉 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)이 "전방"으로 이동되며, 즉 이들이 조명될 타이어 표면(200)에 더 가깝게, (후술했듯이)제1 광원(110)에 대하여 초점 평면(121)에 가깝게 그리고 제1 광원에 대하여 카메라(105)로부터 멀어지는 구성이며, 비활성 구성은 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)이 초점 평면(121)에 대하여 멀리 위치되고, 광학 평면(107)에 수직한 방향에서 장치(10)에 의해서 주어진 벌크를 최소화하기 위해서 광학 평면(107)에 실질적으로 평행하게 접히는 구성이다.
바람직하게는, 활성 구성에서, 도 3에 명확히 도시되었듯이, 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109)의 보조-소스(111-113)는 광학 평면(107)에 수직하게 바라볼 때 이들의 전체 길이가 렌즈 라인(106)에 수직한 두 개의 평면 사이에 안착하도록 배열된다. 다시 말해, 주요 연장 방향(114)에 대하여 광원들(108, 109, 110)의 제1 단부 및 제2 단부 모두는 렌즈 라인(106)에 수직한 각 평면에 안착한다.
바람직하게는, 장치(10)는 구동 및 제어 유닛(140)을 포함하며, 구동 및 제어 유닛은 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109) 중 하나 이상을 선택적으로 활성화하고, 바람직하게는 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109) 중 하나 이상의 활성화와 동기하여 선형 표면 부분의 (유색 또는 단색의) 개별 2차원 디지털 이미지를 획득하기 위해서 선형 카메라(105)를 활성화하도록 구성된다.
바람직하게는, 구동 및 제어 유닛(140)은 지연시간 없이 광원들(108, 109, 110)의 제어를 위한 신호를 보내기 위해서 카메라(105) 및 제1 광원(110)의 지지 플레이트(11, 12)에 고정된다. 바람직하게는, 또한, 구동 및 제어 유닛(140)은 활성 구성일 때 광 조사를 방출하고 비활성 구성일 때 광 조사를 방출하지 않기 위해서 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)을 제어하도록 설계된다.
바람직하게는, 처리 유닛(180)(도 8에 기능 블록으로 개략적으로 도시)은 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)을 이동시키기 위해서 피스톤(15, 16)을 제어하도록 설계된다.
또한, 더 좋은 열 분산을 위해서, 구동 및 제어 유닛(140)은 또한 핀 배열(166)을 포함한다(도 1a 및 도 1b에 도시).
도 4, 5, 및 6을 참조하면, 광 보조-소스(111-113)는 (도면에서, 반-원통형 따라서 단면이 반-구형을 가지는 예시로서)각 방출 표면에 대하여 개략적으로 도시되며, 이는 투명 보호 유리 시트 및/또는 디퓨저와 예컨대 일치할 수 있다.
도 4 및 5에서, 장치는 활성 구성으로 도시된다.
상기 구성에서, 바람직하게는 광학 평면(107)으로부터 제1 광원의 보조 소스(113)의 각각의 거리는 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 각 보조-소스(111, 112)와 광학 평면(107) 사이의 거리보다 짧다.
유리하게는, 활성 구성에서, 초점 평면(121) 및 보조-소스(113)에서 제1 광원(110) 사이의 거리(d1)는 초점 평면(121)으로부터 제2 또는 제3 광원의 거리(d2 또는 d3)보다 크다. 보다 바람직하게는, d1은 d2 및 d3보다 크다. 바람직하게는, d2 및 d3은 동일하다.
보다 바람직하게는, 제1 광원(110)의 두 개의 보조-소스(113)는 동일한 평면에 있으며 초점 평면(121)에 실질적으로 평행한 평면(P1)을 정의하며, 평면(P1)은 초점 평면으로부터 d1의 거리에 있다. 평면(P1)은 (도 5에 도시된 것처럼) 초점 평면(121)으로부터 최소 거리에서 두 개의 보조-소스(11)의 지점들을 통과하는 평면으로서 정의될 수 있으며, 또는 양 보조-소스(113)의 중간 라인을 통과하는 평면으로서 정의될 수 있다. 바람직하게는, 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 보조-소스(111 및 112) 각각은 또한 초점 평면(121)에 실질적으로 평행한 평면(P2)을 정의하는 동일 평면상에 있으며, 초점 평면으로부터 거리(d2)에 있다. P1과 같이, 평면(P2)은 (도 5에 도시된 것처럼) 초점 평면(121)으로부터 최소 거리에서 두 개의 보조-소스(111 및 112)의 지점을 통과하는 평면으로서 정의될 수 있으며, 또는 두 갱의 보조-소스(111-112)의 중간 라인을 통과하는 평면으로서 정의될 수 있다.
일 예시로서, 활성 구성에서, 거리(d1)는 약 77mm와 동일하다.
일 예시로서, 거리(d1-d2 = d1-d3)는 약 32mm이다(77mm - 45mm).
일 예시로서, (도 5에서 일 단부에서 가리켜진 예시로서) 렌즈 라인(106)의 각 지점(P)에 대하여, 지점(P)에 꼭지점을 가지고 렌즈 라인에 수직한 평면에 안착하는 각은 약 50도이며, 각 보조 소스에 의해서 범위가 지정된다.
일 예시로서, 광학 평면(107)에 수직한 초점 평면(121)을 취하고 렌즈 라인(106)을 통과하는, 렌즈 라인을 통과하는 평면들 및 초점 평면 사이에 형성된 모든 각들 및 (보조 소스(111 및 112)의 ) 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 각각의 모든 지점들 사이의 개별 최대 각(122 및 123)은 약 55도 이상이다.
바람직하게는, 제1 광원(110)은 확산 광으로 렌즈 라인(106)을 조명하기에 적합하다.
일 예시로서, 렌즈 라인(106)의 각 지점(P)에서 꼭지점을 가지고 렌즈 라인에 수직한 평면에 안착하는 개별 각(126)은 약 50°이며, 제1 광원에 의해서 범위가 지정된다. 이런 방식으로 확산 광의 광각이 얻어진다.
바람직하게는, 제2 및 제3 광원(108, 109)은 방목 광으로 렌즈 라인(106)을 조명하기에 적합하다.
도 6의 비활성 구성에서, 제2 및 제3 광원(108, 109)은 광원들 중 하나 및 초점 평면(121) 사이의 거리(d2 및 d3)는 제1 광원(110)의 보조-소소들(113) 및 초점 평면(121) 사이의 거리(d1)보다 길다. 바람직하게는, 양 보조-소스(131) 및 초점 평면(121) 사이의 거리(d1)는 동일하며, 즉 또한 이 구성에서 바람직하게는 보조-소스들(113)은 초점 평면(121)에 실질적으로 평행한 평면(P1)을 형성한다.
바람직하게는, 비활성 구성에서, 거리(d1)는 약 77mm이다.
장치(10)의 작동은 이하와 같다. (202로 항상 가리켜진) 검사될 제1 표면 부분은 타이어의 방사상 외부 표면에서 선택된다. 바람직하게는, 배타적이지 않게, 이러한 표면 부분은 타이어(200)의 측벽 또는 숄더에 속한다. 도 1b 및 6의 비활성 구성에서, 구동 및 제어 유닛(140)은 임의의 조사를 방출하지 않도록 제2 및 제3 광원(108, 109)을 제어한다. 장치(10)는 광학 평면(107)에 실질적으로 평행한 광원들(108 및 109)을 위치 설정하여 특히 컴팩트하다. 또한, 구동 및 제어 유닛(140)은 예컨대 기정의된 주기로 타이어(200)의 제1 표면 부분(202) 상에 확산 조사를 방출하도록 제1 광원(110)을 제어한다. 이러한 스트로보스코픽(stroboscopic) 주기는 예컨대 0.1m이다. 또한, 구동 및 제어 유닛(140)은 타이어의 조명과 동기하여 제1 광원에 의해 조명된 제1 표면 부분의 이미지를 획득하기 위해서 카메라(105)를 제어한다. 따라서, 조명된 타이어(200)의 제1 표면 부분은 확산 광으로 표면 부분을 조명하는 제1 광원(110)이 작동될 때마다 카메라(105)에 의해서 획득된다.
또한, 검사된 타이어(200)의 외부 표면의 제2 부분이 선택된다. 바림직하게는, 하지만 필수적이지 않게, 상기 제2 부분은 타이어의 비드에 속한다. 처리 유닛(180)은 도 1a, 4 및 5의 활성 구성에서 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)을 가져오기 위해서 피스톤(15, 16)을 제어한다. 또한, 구성 및 제어 유닛(140)은 타이어(200)의 제2 표면 부분(202)에 조사를 방출하기 위해서 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109)을 제어한다. 바람직하게는, 제1 소스(110)는 제2 표면 부분 상에 확산 조사를 방출하는 반면, 제2 광원(108) 및 제3 광원(109) 모두는 방목 조사를 방출하며, 그러나 이는 광학 평면(108)에 대하여 맞은편 절반-공간으로부터 온다. 바람직하게는, 3개의 광원 모두는 예컨대 기정의된 주기로 타이어의 제2 표면 부분을 조명하기 위해서 광 조사를 방출한다. 예컨대, 이러한 스트로보스코픽 주기는 약 0.1ms이다. 바람직하게는, 3개의 광원은 교차로 작동되며, 즉 주어진 주기 시간에 제1, 제2 또는 제3 광원만이 타이어의 제2 표면 부분을 조명한다. 바람직하게는, 구동 및 제어 유닛(140)은 또한 타이어의 조명과 동기하여 제1, 제2, 또는 제3 광원에 의해서 조명되는 제2 표면 부분의 이미지를 획득한다. 따라서, 유리하게는, 카메라(105)는 확산 광으로 제2 표면 부분을 조명하는 제1 광원(100)이 작동될 때마다 타이어(200)의 제2 표면 부분의 이미지를 획득하며, 광학 평면(107)의 일 측면으로부터 방목 광으로 제2 표면 부분을 조명하는 제2 광원(108)이 작동될 때마다 조명될 타이어(200)의 제2 표면 부분의 이미지를 획득하며, 광학 평면(107)의 다른 측면으로부터 방목 광으로 제2 표면 부분을 조명하는 제3 광원(109)이 작동될 때마다 조명될 타이어(200)의 제2 표면 부분의 이미지를 획득한다. 상기 방식에서, 유리하게는, 각 제2 표면 부분에서 처리될 3개의 구별된 이미지가 구별된 특징을 가지는 조사로 조명되는 동일한 부분에서 획득된다.
바람직하게는, (예컨대, 장치(10)에서 떨어진) 상술한 처리 유닛(180)은 선형 카메라(105)에 의해서 획득된 이미지를 수용하고, 다른 표면 부분을 검사하기 위해서 다른 표면 부분들을 처리하도록 구성된다.
바람직하게는, 처리 유닛(180)은 표면 부분의 고도 프로파일에 관한 정보를 얻기 위해서 서로 이미지들을 비교함으로써 방목 광으로 얻어진 제2 이미지 및 제3 이미지를 처리하도록 설계된다. 바람직하게는, 처리될 제2 이미지 및 제3 이미지 사이의 비교는 각 픽셀이 처리될 제2 이미지 및 제3 이미지에서 상응하는 픽셀과 관련된 값들 사이의 대표 값과 연관되는 다른 이미지를 계산하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 서로 처리될 제2 이미지 및 제3 이미지를 비교하기 전에, 예컨대 전체적으로 또는 국부적으로 평균 광도를 균등하게 하는, 서로 이미지들을 균등화 작업이 예상된다.
바람직하게는, 처리 유닛(180)은 처리될 제2 및 제3 이미지 사이의 상술한 비교로부터 얻어지는 정보를 사용하여 제2 표면 부분 상에 결합의 존재 가능성을 탐지하기 위해서 확산 광에서 처리될 제1 이미지를 처리한다.
바람직하게는, 도 9 및 10에 나타났듯이, 장치(10)는 타이어(200)를 검사하는 키트(300)를 형성하기 위해서 스러스트 요소(310)와 관련된다. 키트(300)는 측벽의 부분을 탄성적으로 변형하기 위해서 타이어(200)의 측벽(204)의 부분에 속하는 외부 접촉 표면 상에 압축력을, 물리적 접촉을 통하여, 부가하도록 구성된 스러스트 요소(310)를 포함한다. 선호되는 구성에서, 도 9 및 10에 도시된 일 예시처럼, (도 9 및 10에서 수직 화살표로 가리켜진) 압축력(F)은 타이어(200)의 회전축(201)으로 향한다. 하지만, 출원인에 따르면, 본 발명은 압축력(F)이 회전축에 평행한 적어도 하나의 성분을 가지는 경우를 아우른다.
바람직하게는, 스러스트 요소(310)는 압축력의 방향을 따라 압축 부재를 이동하도록 설계된 액추에이터 부재(312) 및 압축 부재(311)를 포함한다. 액추에이터 부재(312)는 공압 실린더 또는 대안으로 전자 모터일 수 있다. 보다 바람직하게는, 압축 부재(311)는 압축 롤러를 포함한다.
바람직하게는, 압축 롤러의 축(117)은 변형될 측벽의 부분의 방사상 방향에서 그리고 타이어의 축을 통과하는 평면에 항상 안착한다(도 9 및 도 10의 평면). 바람직하게는, 힘이 없을 때, 즉 정지 위치에서, 압축 롤러의 축(117)은 타이어의 축과 수직하다. 작동 중, 롤러의 축은 예컨대 0도 내지 30도의 범위에서(도 9에 도시된 예시처럼) 타이어의 축과 수직인 조건으로부터 전환될 수 있다.
바람직하게는, 스러스트 요소(310)는 외부 접촉 표면 상에 상술한 압축 롤러를 가압하는, 측벽의 일분에 속하는 외부 접촉 표면 상에 압축력을 가하는 타이어(200)의 측벽(204)의 일 부분을 탄성적으로 변형시키도록 설계된다. 타이어의 회전축을 따라 외부 접촉 표면에 가해진 이동 또는 힘은 미리 결정되고 확인될 타이어의 종류에 따라 변한다. 타이어들(200)은 종류 및 모델에 따른 다른 탄성 및 변형능력을 가질 수 있으며, 따라서 가해진 힘 또는 스러스트 요소(30)에 의해서 발생된 변형은 바람직하게는 검사될 타이어(200)의 종류에 따른다.
바람직하게는, 스러스트 요소(310)를 작동할 때, 장치(10)는 장치(10)는 스러스트 요소(310)에 의해서 변형될 타이어(200)의 제1 표면 부분의 이미지들을 조명 및 획득하기 위해서 스러스트 요소(310)에 가깝게 가기 위해서 도 1b의 비활성 구성에 있다. 바람직하게는, 스러스트 요소(310), 특히 압축 롤러(111) 및 장치(10) 사이의 거리는 약 20mm 내지 60mm이다.
바람직하게는, 타이어(200)의 측벽의 남아있는 전체 부분은 변형되지 않은 상태로 유지된다. 일 예시처럼, 측벽의 상기 부분의 모든 지점들 사이에서 고려되는, 힘이 없는 위치 및 변형된 위치 사이의 최대 익스커션(excursion)은 약 20mm가 되도록, 압출력이 측벽의 부분을 변형시키며, 상기 익스커션은 압출력의 방향을 따라 고려된다.
장치(10) 또는 키트(300)는 도 8에 도시되고 도 1에 가리켜진 본 발명에 따른 타이어 생산 라인에서 타이어 검사 기기에서 일반적으로 사용된다.
기기(1)는 타이어 회전축(201), 통상적으로 Z축에 대하여 타이어를 회전 하고 측벽 상에서 타이어(200)를 지지하도록 설계된 지지대(102)를 포함한다. 지지대(102)는 예컨대 알려진 종류일 수 있기 때문에 더 이상 설명되지 않은 이동 부재에 의해서 통상적으로 작동된다.
통상적으로, 기기는 장치(10)가 설치되는 로봇 암(220)을 포함하며, 특히 장치(10)는 로봇 암(220)과 결합하기 위한 부착 부재(19)를 포함한다(도 1a, 1b 참조).
장치(10)에 연결된 처리 유닛(180)은 통상적으로 지지대(102)의 이동 부재를 또한 제어하도록 구성된다. 이런 방식으로, 선형 카메라(105)의 렌즈 라인에서 선형 표면 부분의 연속성이 있으며, 이는 고정된 상태로 유지될 수 있다.
바람직하게는, 기기는 지지대의 각 위치를 탐지하기 위한 엔코더(미도시)를 포함하며, 구동 및 제어 유닛(140)은 제1 광원(110), 제2 광원(108), 바람직하게는 제3 광원(109)을 활성화하고 엔코더에 의해서 보내지 지지대의 각 위치의 신호의 함수로서 탐지 시스템을 제어하도록 구성된다.
장치(10), 키트(300), 및 기기(1)은 작동은 다음과 같다.
타이어(200)는 지지대(102)에 있다. 검사될 타이어(200)의 외부 표면의 제1 부분이 선택된다. 타이어(200)의 선택된 표면 부분의 위치에 따라, 장치(10)가 스러스트 요소(310)(도 9, 10)와 함께 활성화되거나 이로부터 자율적으로 활성화된다(도 11, 12). 방사상 외부 표면 부분이 타이어(200)의 측벽 또는 숄더에 속하는 경우에, 바람직하게는 장치(10)는 비활성 구성으로 위치되고 스러스트 요소(310)(도 9, 10)와 함께 타이어(200) 쪽으로 이동된다. 대안으로, 선택된 표면이 타이어의 비드에 속하는 경우, 장치는 활성 구성에 위치되고 스러스트 요소(310) 없이(도 11 및 도 12) 타이어(200) 쪽으로 이동된다.
키트(300)를 참조하여 설명된, 스러스트 요소(301)는 타이어(200)의 외부 표면 부분을 변형시킨다.
스러스트 요소(310)와 함께 작동되는 경우, 처리 유닛(180)은 스러스트 요소(310) 및 타이어(200)의 표면 쪽으로 제1 광원(110)을 이동시키도록 로봇 암(220)을 제어하여, 선형 표면 부분은 초점 평면(121)에 렌즈 라인과 적어도 부분적으로 일치하거나, 또는 렌즈 라인에 가까워진다. 선형 부분은 또한 스러스트 요소(310)에 의해서 변형된 표면 부분에 적어도 부분적으로 속한다.
그러면, 처리 유닛(180)은 타이어(200)가 회전하도록 지지대(102)의 이동 부재를 제어한다.
엔코더에 의해서 수신된 각 위치 신호의 함수로서, 처리 중 타이어의 회전과 함께, 구동 및 제어 유닛(140)은 제1 광원(110)을 빠른 순서로 주기적으로 활성화하고, 제1 광원의 활성화와 동기하여 각 선형 표면 부분의 (유색 또는 단색) 2차원 디지털 이미지를 얻기 위해서 선형 카메라(105)를 활성화한다. 구동 및 제어 유닛(140)은 선형 카메라(105)에 맞춰서 서로 동기하여 작동하는 보조-소스(113)의 작동을 병행하여 제어할 것이다. 예시에서, 선형 부분의 단일 디지털 이미지는 1024 픽셀을 포함한다.
타이어(200)의 원하는 회전이 원하는 표면 부분을 검사하기 위해서 수행되면, 바람직하게는 전체 원형 연장부를 얻기 위한 적어도 한번의 완전한 회전이 제1 광원으로 조명된 선형 부분들의 연속된 전체 디지털 이미지로 이루어지며, 타이어 "링"의 디지털 이미지가 얻어진다.
비드 부분을 검사하는 도 11 및 도 12에 도시되는, 스러스트 장치(310) 없이 작동하는 경우, 기기(1)의 작동은 다음과 같다. 비드의 일부를 형성하는 표면과 같은 조명될 타이어의 제2 외부 표면 부분이 선택된다. 바람직하게는, 장치(10)는 활성 구성에 위치되고 로봇 암(220)을 제어하는 처리 유닛에 의해서 제어되어 타이어(200) 쪽으로 이동된다. 따라서, 장치(10)는 조명될 제2 표면 부분 쪽으로 이동되어, 선형 표면 부분은 초점 평면(121)에서 렌즈 라인과 적어도 부분적으로 일치하거나 가까워진다(도 11 및 12 참조).
그러면, 처리 유닛(180)은 타이어(200)가 회전하도록 지지대(102)의 이동 부재를 제어한다.
엔코더에 의해서 수신된 각 위치 신호의 함수로서, 처리 중 타이어의 회전과 함께, 구동 및 제어 유닛(140)은 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109)을 빠른 교차 순서로 주기적으로 활성화하고, 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109)의 활성화와 동기하여 각 선형 표면 부분의 (유색 또는 단색) 2차원 디지털 이미지를 얻기 위해서 선형 카메라(105)를 활성화한다.
일 예시로서, 제1 선형 이미지 및 제2 선형 이미지의 획득 사이의 시간뿐만 아니라 제2 선형 이미지 및 제3 선형 이미지의 획득 사이의 시간, 그리고 제1 선형 이미지 및 제3 선형 이미지 사이의 시간은 약 0.1ms 미만이다.
타이어(200)의 원하는 회전이 원하는 표면 부분을 검사하기 위해서 수행되면, 바람직하게는 전체 원형 연장부를 얻기 위한 적어도 한번의 완전한 회전이 제1 광원으로 조명된 선형 부분들의 연속된 전체 디지털 이미지로 이루어지며, 단일 디지털 이미지가 얻어진다. 처리 유닛(180)은 탐지 시스템(104)으로부터 이러한 이미지를 수신하고, 이들로부터 전체 원하는 표면 부분의 상응하는 제1 이미지, 제2 이미지, 및 제3 이미지를 추출한다.
이러한 이미지들은 픽셀 단위로 실질적으로 병치될 수 있으나, 단일 선형 이미지와 관련된 실제 선형 표면 부분은 발상한 타이어의 회전으로 인해 3개의 이미지와 정확히 일치하지 않는다. 하지만, 이미지들의 획득 주기 및 회전 속도는 3개의 이미지는 섞여서 픽셀 단위로 비교될 수 있도록 선택된다. 유리하게는, 제1 이미지(제2 이미지 또는 제3 이미지)의 각 픽셀은 하나의 픽셀과 연관된 선형 표면 치수로부터 떨어진 상기 각 픽셀에 상응하는 제2 이미지(또는 제3 이미지 또는 제1 이미지)의 픽셀에 의해서 표면 마이크로-부분과 다른 표면 마이크로 부분을 도시한다. 이런 방식으로, 3개의 이미지는 서로 섞이고 3 개의 선형 이미지의 획득은 타이어가 하나의 픽셀과 동일한 부분에 의해서 회전되는 시간 주기에 일어난다(예컨대, 약 0.1ms).
이런 방식으로, 방목 광에서 두 개의 이미지 및 확산 광에서 하나의 이미지를 얻는 것이 가능하다.
바람직하게는, 처리 유닛(180)은 선형 표면 부분의 고도 프로파일에 관한 정보(예. 가능한 돌출부 및/또는 오목부의 존재 또는 부존재)를 얻기 위해서 제2 이미지 및 제3 이미지 사이의 차이를 계산하도록 구성된다.
바람직하게는, 제2 이미지 및 제3 이미지 사이의 차이를 계산하는 단계는 각 픽셀이 제2 이미지 및 제3 이미지에서 상응하는 픽셀들과 관련된 값들 사이의 차이의 대표 값과 연관된 이미지 차이를 계산하는 단계를 포함한다. 상기 방식으로, 결함을 찾기 위해서 확산 광에서 이미지를 처리한 이러한 정보를 고려하고 타이어의 외부 표면 상에 3차원 요소를 강조하기 위해서 제2 이미지 및 제3 이미지 사이의 차이에 의해서 얻어진 이미지를 사용하는 것이 가능하다.
Claims (42)
- 타이어(200)를 검사하는 장치(10)로서,
상기 장치(10)는:
초점 평면(121)을 정의하고 카메라(105)를 통과하는 광학 평면(107)을 가지는 카메라(105)를 포함하는 탐지 시스템(104);
상기 초점 평면(121)에서 또는 초점 평면에 가깝게 타이어의 표면 부분을 조명하기 위해서, 제1 광 조사, 제2 광 조사, 제3 광 조사를 각각 방출하도록 설계된 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109); 및
활성 구성 및 비활성 구성에서 타이어(200)의 제1 표면 부분 및 제2 표면 부분의 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득하기 위해서 탐지 시스템(104)을 활성화하도록 설계된 구동 및 제어 유닛(140); 을 포함하며,
제2 광원(108) 및 제3 광원(109)은 광학 평면(107)에 대하여 양 측면에 배열되며,
제1 광원(110)은 탐지 시스템(104)에 대하여 고정되고 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)은 제1 비활성 구성으로부터 활성 구성으로 이동 가능하게 설계되며,
비활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원이 제2 광 조사 및 제3 광 조사를 방출하지 않도록 제어되며, 초점 평면(121)으로부터 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 거리(d2, d3)는 초점 평면(121)으로부터 제1 광원(110)의 거리(d1)보다 길며,
활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원은 제2 광 조사 및 제3 광 조사 중 적어도 하나를 방출하도록 설계되며, 초점 평면(121)으로부터 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 거리(d2, d3)는 초점 평면(121)으로부터 제1 광원(110)의 거리(d1) 이하인 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 카메라(105)는 선형 카메라인 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 카메라(105)는 유색 카메라(colour camera)인 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 이미지로부터 적어도 하나 및 제2 이미지로부터 적어도 하나는 2차원 이미지인 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
활성 구성에서, 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)는 제1 광원(110)에 대하여 대칭으로 배열되는 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 광원(110)은 제1 보조-소스(113) 및 제2 보조-소스(113)를 포함하며,
상기 제1 보조-소스 및 제2 보조-소스는 광학 평면(107)의 맞은편 측면들에 배열되는 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 광원(110)은 확산 광 조사로 제1 표면 부분 또는 제2 표면 부분을 조명하도록 설계되는 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)은 방목 광 조사로 제2 표면 부분을 조명하도록 설계되는 타이어를 검사하는 장치. - 제1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 광원(110), 제2 광원(108), 또는 제3 광원(109)은 주요 연장 방향(114)을 정의하는 타이어를 검사하는 장치. - 제 9 항에 있어서,
주요 연장 방향(114)은 광학 평면(107)과 실질적으로 평행한 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 광원(110), 제2 광원(108), 또는 제3 광원(109)은 하나 이상의 발광 다이오드들(LEDs)을 포함하는 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
구동 및 제어 유닛(140)은, 활성 구성에서:
특정 주기로 제1 광원(110)을 스위치 온 및 스위치 오프하고;
제1 광원(110)의 스위치 온과 동기하여 제1 이미지를 획득하기 위해서 탐지 시스템(104)을 활성화하도록; 구성되는 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 및 제어 유닛(140)은, 비활성 구성에서:
교대로, 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109) 중에서 적어도 하나를 스위치 온 및 스위치 오프하고;
상술한 스위치 온에 동기하여 적어도 하나의 제2 이미지를 획득하기 위해서 탐지 시스템(140)을 활성화하도록; 구성되는 타이어를 검사하는 장치. - 제 13 항에 있어서,
활성 구성에서, 구동 및 제어 유닛(140)은 3개의 구별된 이미지를 얻기 위해서 탐지 시스템(104)을 제어하도록 설계되며,
각 이미지는 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109) 중에서 다른 광원의 스위치 온에 상응하는 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 지지대(11, 12), 제2 지지대(13), 및 제3 지지대(14)를 포함하며,
제2 지지대(13) 및 제3 지지대(14)는 제1 지지대(11, 12)에 대하여 힌지되며(hinge),
제2 광원(108) 및 제3 광원(109)은 제2 지지대(13) 및 제3 지지대(14)에 각각 고정되는 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
초점 평면(121) 및 광학 평면(107)과 초점 평면(121) 사이의 교차 라인을 결합하는 평면 및 제2 광원(108) 또는 제3 광원(109)의 지점에 의해서 형성된 각(122, 123)은 약 55°이상인 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 광원(110), 제2 광원(108), 또는 제3 광원(109)는 약 10° 내지 50° 사이의 값으로 제1 광 조사, 제2 광 조사 또는 제3 광 조사의 방출 영역 각을 좁히도록 설계된 수렴 렌즈(170)를 포함하는 타이어를 검사하는 장치. - 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
활성 구성에서, 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)은 동일한 평면상에 있으며, 초점 평면(121)에 실질적으로 평행한 평면(P2)을 정의하는 타이어를 검사하는 장치. - 제 18 항에 있어서,
활성 구성에서, 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)을 통과하고 초점 평면(121)에 평행한 평면(P2)과 제1 광원(110)을 통과하고 초점 평면(121)에 평행한 평면(P1) 사이의 거리(d2-d1)는 약 0mm 내지 50mm인 타이어를 검사하는 장치. - 타이어를 검사하는 키트(kit)(300)로써,
상기 키트는:
제1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 타이어를 검사하는 장치; 및
장치(10)의 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)이 비활성 구성에 있을 때 타이어(200)의 검사될 표면에 힘(F)을 가하도록 구성된 스러스트 요소(310);를 포함하는 타이어를 검사하는 키트. - 제 20 항에 있어서,
스러스트 요소(310)는 검사될 타이어의 선택된 종류에 따라 타이어(200)에 변형을 가하도록 설계되는 타이어를 검사하는 키트. - 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
검사될 표면은 제1 표면 부분의 적어도 일부를 포함하는 타이어를 검사하는 키트. - 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 광원(110) 및 스러스트 요소(310) 사이의 거리는 약 20mm 내지 60mm인 타이어를 검사하는 키트. - 제 20 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
스러스트 요소(310)는 검사될 표면상에 실질적으로 일정한 힘(F)을 가하도록 설계되는 타이어를 검사하는 키트. - 제 20 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
스러스트 요소(310)는 검사될 표면상에 실질적으로 일정한 변형을 가하도록 설계되는 타이어를 검사하는 키트. - 타이어를 검사하는 방법으로서,
상기 방법은:
검사될 타이어(200)를 준비하는 단계;
제1 광원(110)에 의해서 방출된 제1 광 조사로 탐지 시스템(104)의 초점 평면에 또는 초점 평면에 가깝게 배열된 타이어(200)의 제1 표면 부분을 조명하는 단계;
탐지 시스템(104)을 통하여, 제1 광 조사에 의해서 조명된 제1 표면 부분의 제1 이미지를 획득하는 단계;
비활성 구성으로부터 활성 구성으로 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)을 이동하는 단계;
제1 광 조사, 제2 광 조사, 및 제3 광 조사 중 적어도 하나로 초점 평면에서 또는 초점 평면에 가깝게 배열된 타이어(200)의 제2 표면 부분을 조명하는 단계; 및
탐지 시스템(104)을 통하여, 제2 표면 부분의 제2 이미지에 상응하는 적어도 하나를 획득하는 단계;를 포함하며,
비활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원이 제2 광 조사 및 제3 광 조사를 방출하지 않도록 제어되며, 초점 평면(121)으로부터 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 거리(d2, d3)는 초점 평면(121)으로부터 제1 광원(110)의 거리(d1)보다 길며,
활성 구성에서, 제2 광원 및 제3 광원은 제2 광 조사 및 제3 광 조사 중 적어도 하나를 방출하도록 설계되며, 초점 평면(121)으로부터 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)의 거리(d2, d3)는 초점 평면(121)으로부터 제1 광원(110)의 거리(d1) 이하인 타이어를 검사하는 방법. - 제 27 항에 있어서,
타이어(200)의 제2 표면 부분 또는 제1 표면 부분에서 가능한 결함을 탐지하기 위해서, 제1 이미지 및 적어도 하나의 제2 이미지를 처리하는 단계를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
탐지 시스템(104)에 의해서 정의된 광학 평면(107)의 맞은편 측면들에 제2 광원(108) 및 제3 광원(109)을 배열하는 단계를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 표면 부분은 타이어(200)의 측벽 또는 숄더의 외부 표면 부분인 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 표면 부분은 타이어(200)의 비드의 표면 부분인 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
타이어의 제1 표면 부분을 조명하는 단계 및 타이어의 제2 표면 부분을 조명하는 단계 사이에, 제1 작동 위치로부터 제2 작동 위치로 탐지 시스템(104)을 병진이동 또는 회전하는 단계를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
기결정된 간격으로 제1 광원(110)을 스위치 온 및 스위치 오프하여 제1 광 조사를 통하여 제1 표면 부분을 조명하는 단계; 및
제1 광원(110)의 스위치 온과 동기하여 제1 이미지를 획득하기 위해서 탐지 시스템을 동기화하는단계;를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
기결정된 간격으로 제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109)로부터 적어도 하나를 상응하게 스위치 온 및 스위치 오프하여 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원 중 적어도 하나를 통하여 제2 표면 부분을 조명하는 단계; 및
제1 광원(110), 제2 광원(108), 및 제3 광원(109) 중 적어도 하나의 스위치 온과 동기하여 적어도 하나의 제2 이미지를 획득하기 위해서 탐지 시스템(104)을 동기화하는 단계; 를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 33 항에 있어서,
적어도 하나의 제2 이미지를 획득하는 단계는:
제2 표면 부분이 제1 광 조사에 의해서 조명될 때 처리될 제1 이미지를 획득하는 단계;
제2 표면 부분이 제2 광 조사에 의해서 조명될 때 처리될 제2 이미지를 획득하는 단계; 및
제2 표면 부분이 제3 광 조사에 의해서 조명될 때 처리될 제3 이미지를 획득하는 단계;를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
제2 광원(108) 또는 제3 광원(109)의 스위치 온되는 시간과 다른 시간에 제1 광원(110)을 스위치 온하는 단계를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 34 항 또는 제 35 항에 있어서,
제2 표면 부분에 결함을 탐지하기 위해서 제2 타이어 표면 부분의 처리될 제1 이미지, 처리될 제2 이미지 및 처리될 제3 이미지를 비교하는 단계를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
타이어의 회전축(201)에 대하여 타이어(200)를 회전하는 단계; 및
타이어(200)의 각각의 각 위치에 대한 제1 이미지 및 제2 이미지 중 적어도 하나, 다른 각 위치에서 복수의 제1 이미지 또는 제2 이미지를 얻기 위해서 타이어의 복수의 각 위치에서 타이어의 표면 부분을 조명하는 단계; 를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 34 항 및 제 37 항에 있어서,
처리될 제1 이미지, 처리될 제2 이미지, 및 처리될 제3 이미지는, 서로 연속되거나 부분적으로 겹치는 연속하는 선형 표면 부분들의 복수의 제1 선형 이미지, 제2 선형 이미지, 및 제3 선형 이미지로 구성되며,
제1 선형 이미지, 제2 선형 이미지, 및 제3 선형 이미지는 교차 순서로 제1 광 조사, 제2 광 조사, 및 제3 광 조사에 의해서 각각 조명된 연속하는 선형 표면 부분들의 각 선형 부분 상에서 획득되는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 이미지는 서로 연속되거나 부분적으로 겹치는 연속하는 선형 표면들의 개별의 복수의 제4 선형 이미지로 구성되며,
상기 제4 선형 이미지는 상기 제1 광 조사에 의해서 각각 조명된 연속하는 선형 표면 부분들의 각 선형 부분 상에서 획득되는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 광 조사로 조명하는 단계는 제1 확산 광 조사로 제1 표면 부분을 조명하는 단계를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 광 조사로 조명하는 단계는 제2 방목 광 조사 또는 제3 방목 광 조사로 제2 표면 부분을 조명하는 단계를 포함하는 타이어를 검사하는 방법. - 제 26 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
타이어(200)의 제1 표면 부분을 조명하는 단계 전에, 압축력(F)으로 제1 표면의 일부를 적어도 포함하는 검사될 타이어의 표면을 탄성적으로 변형하는 단계를 포함하는 타이어를 검사하는 방법.
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