KR20190118614A - 제조 공정의 마지막 단계에서 타이어 상의 결함을 검출하고 검사하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

워크스테이션을 포함하는 제조 공정의 마지막 단계에서 타이어의 결함을 검출 및 점검(check)하기 위한 장치를 사용한 방법이 제공되는데, 상기 워크스테이션에는, - 동일한 점검(check) 동안 테스트(test) 타이어(21)를 지지하기 위한 회전 테이블(17)을 포함하는 작업대(workbench)(19); - 타이어의 내부 및 외부 표면의 프로파일을 참조하여 일련의 이미지를 스캐닝 및 검출하도록 구성된 프로필로메터(profilometer) 수단(1, 2, 3, 4, 5); - 테스트 타이어의 트레드 및 숄더의 외부 표면을 스캔하기 위한 고해상도 RGB 컬러 선형 카메라 수단(22, 23); - 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5)과 컬러 선형 카메라 수단 (22, 23)을 각각 지지하고 핸들링하는 기계적 수단(7, 9, 11, 12, 13, 15, 20); - 전자기계 자동화(모터, 브러시리스, 센서) 및 전자기계 자동화를 관리 및 작동시키기 위한 전자 장치(PLC, 인버터, 구동 브러시리스 모터 및 제어 축)에 대한 수단(6, 8, 10, 14, 16, 18); - 소프트웨어 수단으로 구현되는 처리 수단으로서, 처리 수단은 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5)에 의해 검출된 파라미터를 저장 및 처리하고, 각각이 컬러 선형 카메라 수단(22, 23)에 의해 연관된 크기와 표면 특징으로서 테스트 타이어의 3차원 모델을 제공하고, 각각의 타이어 유형의 표면 특징들에 관한 파라미터를 포함한 데이터베이스를 조직된 분류별로 관리하고, 표면 결함이 없는 상황에서, 동일 타이어 표면 상의 결함을 체크하기 위한 파라미터와 전기기계 자동화 수단의 파라미터를 설정하는 처리 수단; - 처리 수단에 제공되고 오퍼레이터와 장치 사이에 상호작용을 위한 인터페이스가 제공되고, 상기 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5), 각각의 컬러 선형 카메라 수단 (22, 23)은 동시에 작동하고, 타이어를 오버터닝하기 전에 테스트 타이어의 내부 및 외부의 모든 프로파일의 전체 스캔을 수행하도록 구성되고, 결함을 검사하여 결함 존재시, 타이어는 회전 테이블(17)상에서 제어된 속도로 회전되고, 소프트웨어 수단은 테스트 타이어에 대한 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5) 및 각각의 컬러 선형 카메라 수단(22, 23)에 의해 검출된 파라미터와 동일한 분류 내의 타이어에 관한 결함이 없는 상태에서의 적어도 하나의 대응하는 파라미터 사이를 매칭하는 알고리즘에 의해 검출된 결함을 후속하여 정의 및 분류하도록 구성된다.

Description

제조 공정의 마지막 단계에서 타이어 상의 결함을 검출하고 검사하기 위한 장치

본 발명은 타이어 산업적인 제조 공정에서의 자동화를 위한 시스템에 관한 것이다.

보다 구체적으로는 본 발명은 제조 공정의 마지막 단계에서 타이어의 모든 표면상에서 일어날 수 있는 결함의 존재를 검출하기 위한 장치 및 각각의 공정에 관한 것이다.

타이어 또는 공압체(pneumatics)는 휠에 장착되어 도로 상에 차량을 유지하는(grip)하는 구성요소이다.

안전성이 매우 중요하기 때문에 이는 차량의 가장 중요한 구성요소 중 하나이며, 이들의 작은 풋프린트(foot print)에 의해 이들은 모든 힘의 교환을 허용하여 모든 기상 조건에서 차량을 가속, 제동 및 조향할 수 있게 한다.

타이어 제조 공정은 다음과 같은 주요 단계를 기반으로 한다.

- 화합물(compound) 단계 : 타이어의 고무 화합물은 거대한 믹서에 혼합된 30가지 유형의 고무, 필러 및 기타 성분으로 구성되어 분쇄 준비가 된 검은색 고무 화합물을 생성한다.

- 분쇄(grinding) 단계 : 냉각된 고무를 스트립 형태로 절단하여 타이어의 기본 구조를 형성한다.

- 제조(manufacturing) 단계 : 타이어는 뒤집어져(inside out) 만들어지고; 직물 요소, 스틸 벨트, 비드(beads), 스틸 와이어, 트레드(tread) 및 다른 구성요소가 특정 타이어 제조 기계에 배치되고; "로우(raw) 타이어"로 알려진 미완성 제품이 얻어진다.

- 가황(vulcanization) 단계: 로우 타이어는 높은 온도로 가열된 금형에서, 타이어 외측의 풍선(balloon)의 수단이 모든 구성요소를 금형의 벽을 향해 압착(compresses)하여, 트레드 패턴과 쇼울더(shoulders) 상에 제조업체의 설명(instructions)을 포함하여 타이어 자체의 최종 형상을 부여하는, 가황처리에 의해 가황(경화)된다.

- 검사(check) 단계: 타이어를 배송 및 판매 준비를 하기 전, 각각의 타이어는 숙련된 사람에 의해 신중하게 검사되어 결함을 식별하고 최종적으로 특별하게 설계된 기계에 의해 작은 결함이나 미비함 조차 검출하게 된다.

현재, 타이어(자동차, 오토바이, 트럭, 자전거 등)를 제조하는 전 세계의 모든 화합물 준비로 시작하여, 타이어를 구성하는 부품의 압출(extrusion), 밴드, 트레드, 비드, 라벨 등의 복잡한 자동 타이어 제조 시스템을 갖추고 있지만, 검사 단계, 즉 제조 라인 마지막 단계에서의 품질 제어는, 시각적으로 또는 만져서 발견될 수 있는 결함을 찬기 위해, 타이어의 안쪽 및 바깥쪽의 각각을 시각적으로 그리고 만져서 검사하는 오퍼레이터에 의해 수동으로 여전히 수행되고 있다.

품질 관리는 가장 민감한 프로세스 중 하나이며, 마케팅 전에 제조 공정 중에 발생했을 수 있는 제품 결함 존재 확인은 필수적이며 모든 제조된 타이어에서 수행되어야만 하며, 제조된 타이어 상의 결함의 존재를 효율적으로 점검하는 기계를 설치하는 것은 타이어 제조 라인의 품질을 긍정적으로 향상시킨다.

"결함"이라는 단어는 편차로 인하여 타이어의 성능을 저하를 가져와 거부되거나 등급이 저하되는(declass) 것과 무관하게 원하는 상태로부터의 어떠한 편차를 의미하거나, 또는 거부나 등급저하를 일으키지 않는 단순 결함(예를 들면 외관과 관련됨)일 수 있다. 결함은 다음을 포함한다:

- 구조적 유형의 결함: 가황되지 않은 화합물을 가진 부분, 형태의 변형, 절단(cuts), 카케이스(carcass)에서 미끌림(slipping), 편심(eccentricity), 타이어의 둘레를 따른 플랫부(flat)의 존재, 타이어 부분들의 두께, 허용가능한 한계를 넘어선 거리, 레이어 누락, 및 조립 단계 동안 개방 조인트의 존재 등;

- 표면 유형의 결함: 표면 상의 이물질 존재, 스크래치, 스크래퍼, 기포, 분리(detachments), 균열(fissures),블래더(bladders), 구성요소 누락, 이물질, 과잉 고무, 고무의 결핍 등;

- 컬러로 인한 결함: 제조 단계에서 제조업자는 다양한 목적을 위한 컬러를 사용하는데, 특히 이는 다음과 같다.

·트레드 상에 타이어의 상업적 코드의 기록

·제조된 타이어 유형을 인코딩하기 위한 컬러라인을 드러잉(drawing), 여기서 컬러라인은 트레드의 전체 둘레(circumference) 상에 제공되고, 이 인코딩은 컨베이어 상의 컬러 센서 수단에 의해 판독되어, 다양한 제조 부서에서 타이를 자동으로 발송하는데 이용됨

·타이어 브랜드 강조(highlight)

·타이어의 검은색의 음영(SHADE)의 변화에 의해 표시되는 것은 고무 화합물 내 존재하는 요염물을 강조하고 가황 단계 동안 금형 내 풍선으로부터 고압 공기가 빠져나간 것을 의미할 수 있음

현재 타이어 품질 수동 제어 스테이션에서 다음 작업이 수행된다.

- 검사할 각 타이어를 작업장으로 운송

- 변형, 스크래치, 소낭(vesicles), 기포(bubble) 등을 확인하기한 타이어 (내부 및 외부) 수동 검사

- 눈으로 감지할 수 있는 구조적(또는 미적) 결함을 확인하기 위한 타이어 (내부 및 외부) 시각적 검사.

이러한 유형의 "사람" 육안 검사는 작업의 반복성, 분석할 부품의 복잡성 및 산업적 제조에 의해 부여되는 짧고 빠른 시간으로 인해 한계성을 가지며, 이는 타이어의 객관적 검사는 제공하지 않는데 이는 피로도(fatigue), 스트레스, 물리적 상태 및 기타 우발적 요인과 같은 많은 요인에 노출되는 작업자의 상태에 관련되기 때문이다.

타이어 자동화 제조 공정과 같은 기술 진보는 상기 한계성 및 비용을 감소시켜 결과적으로 객관적인 타당성이 얻어진다.

타이어 제조업체는 또한 결함 검사 활동에 대한 자동화된 솔루션을 찾고 있으며, 결함 검사는 현재까지 사람에 의해 수행되고 있으며 이는 오랜 작업 교대로 인해 많은 결함 제품이 시장에 잘못출시되고 있으며, 반복적인 잘못으로 인해 기업 이미지 평판과 고객 점유율이 손상될 수 있고, 원재료와 자원의 환경 폐기물과 버려진 제품이 환경에 악영향을 주고, 결과적으로 도로상의 운전자의 안전을 위협한다.

즉, 이러한 솔루션에 대한 연구의 개념은 산업 제품의 시각적 품질 관리가 가장 반복적이며 고도로 전문화된 작업 중 하나라는 관찰로부터 시작된다.

작업자에 의한 수동 스테이션 대신(3 작업 교대에 3명의 특수 작업자가 있음) 자동 결함 검사 스테이션을 라인에 삽입하면 객관적인 결과와 확실한 검사의 시간이 보장되고, 상당한 연간 비용 절감 효과가 얻어질 수 있다.

제조 공정의 마지막 단계에서 타이어의 일부 부분에 대한 품질 검사 검사를 수행하기 위한 자동 스테이션은 종래 기술에 공지되어 있고, 최종 제품의 일부 결함을 검출하는 것이 가능하여, 숙련된 노동 비용의 발생과 검사 각각의 단계에서 객관성의 필요성을 고려할 때 타이어 제조업 자에게 주요 경쟁 우위를 제공한다.

이들은 주로 단일 부품, 즉 3D 카메라 및 오토메커니즘을 조립하여 만들어진 자동 스테이션으로, 타이어 제조 공정에서 그대로 삽입되어지는 온전하고 완전 통합된 자율 품질 관리 시스템을 제공하지 않는다. 일부 알려진 시스템(Sick, Cognex, Integra Technogies, Testindo)은 수집된 데이터를 처리하기 위한 컨트롤러가 제공되는 단순화된 장비의 사용을 기반으로 하며, 타이어 또는 그 구성요소와 구조적 표면적 유형의 각각의 결함을 검사하기 위한 장치 및 레이저 프로필메터가 제공된 완전한 장비는 아니다(본 발명에 따른 장치를 참조).

타이어 검사를 위한 시스템 및 장치에 관한 특허가 공지되어 있으며, 이들 특허의 일부는 아래와 같이 리스트 된다.

특허 문헌 EP1148328은 타이어의 압력을 변화시켜 타이어의 형상 및 구조적 특징/결함의 변화를 초래하는 것으로 이루어진 방법을 개시하고 있으며, 삼각 측량을 통해 타이어 표면의 특정 지점에 조사된 빛이 카메라로 관찰 및 획득되며, 이미지가 처리 시스템으로 전송되고, 타이어의 모델이 처리되고, 프로세스가 반복되고 다양한 모델이 다양한 타이어 압력과 비교된다.

그러나, 이 방법은 상이한 압력에서 타이어를 팽창시키고 상이한 압력에서 상이한 형상을 획득한 후, 타이어의 구조적 차이는 검출하지만 그 결함은 검출하지 않는다; 이 시스템은 제조 라인 외부에서 타이어의 구조적 부분을 검사하는 데만 사용될 수 있으며 타이어를 팽창시킬 수 있도록 림에 연결할 필요가 있다.

특허 문헌 WO2013/045594는 타이어의 내부 표면 상에 릴리프(relief)된 요소들의 신속한 분석 방법을 개시하고 있으며, 시작 이미지를 얻기 위해 그 지점에서의 지형 고도(topographical elevation)에 비례하여 이미지 각각의 픽셀에 이미지 그레이 스케일 값할당함으로써 표면의 3차원 이미지를 캡처하는 단계; 캡처된 이미지를 직교 기준 시스템으로 변환하는 단계로서, 여기서 가로축은 원주(circumferengial) 값을 나타내고, 세로축은 반경(radial) 값을 나타내는 단계; 각각의 픽셀을 통과하고 원주 방향으로 배향된 직선상에 배치된 불연속 및 감소된 수의 포인트의 높이와 그의 높이를 비교함으로써 표면의 각 픽셀에 높이 기울기의 값을 할당하는 단계를 포함한다.

특허 문헌 IT102015000028956은 "타이어 표면의 결함을 검출하기위한 방법 및 장치"를 개시하고 있는데, 다음 단계를 포함한다: 타이어를 준비하는 단계; 디지털 이미지를 획득하는 단계로서 디지탈 이미지는 구조를 포함하고, 구조는 표면부 내의 메쉬의 선형요소의 각각의 스크레치와 가능한 길죽한 형상의 결함을 포함하고, 구조의 스크레치느는 각각의 배향을 가지는 단계 ; 표면 부분에서 상기 메쉬의 모델을 제공하는 단계로서, 상기 각각의 픽셀은 상기 픽셀이 메쉬 부분에 속하는지 여부를 나타내는 제1 인덱스 및 상기 메쉬 스트레치의 적어도 국부적인 배향을 나타내는 제2 인덱스와 관련되어 있는 단계; 상기 구조의 각 픽셀에 대해 픽셀을 통과하는 구조물의 신장의 배향을 나타내는 제3 인덱스를 계산하는 단계; 및 상기 메시에 속하는 메시 패턴 내의 대응하는 픽셀을 갖는 구조물의 각 픽셀에 대하여, 구조물의 픽셀이 상기 제3 인덱스와 , 메쉬 모델의 해당 픽셀과 연관된 제2 인덱스의 비교에 기초하여 미리 결정된 결함에 속하는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

그러나, 전술한 시스템들은 타이어 제조 공장에서 "인라인(in-line)"으로 사용되는 품질 관리를 얻기 위해서는 제어 자체가 더 빠르고 제한된 비용으로 수행되어야 한다는 단점이 있다. 이러한 맥락에서, 처리 알고리즘의 컴퓨팅 요구는 매우 중요한데, 이는 제어 알고리즘이 과도할 때 제어 시간이 수용할 수 없을 정도로 늘어나거나 및/또는 필요한 계산 용량이 제어를 불가능하게 만들기 때문이다. 특허 문헌 US2016320265는 타이어 제조 공정에서 타이어의 결함을 검출하는 방법을 개시하고 있으며, 타이어를 제공하는 단계; 타이어의 표면 부분의 3차원 이미지를 획득하는 단계; 획득된 이미지의 함수로서, 검사될 타이어 표면 부분의 프로파일 높이의 측정치를 나타내는 복수의 값을 생성하는 단계; 기준 프로파일에 대해 검사 될 타이어 표면 부분의 추정을 나타내는 복수의 획득된 값의 함수로서 그리고 복수의 값의 보간에 따라 처리하는 단계; 기준 프로파일의 값들에 대한 측정된 값들의 함수로서 계산하고, 타이어 표면 부분상의 가능한 결함들을 검출하기 위해 얻어진 값들을 비교하는 단계를 포함한다.

상기 방법을 수행하는 기술은 타이어 전체가 아닌 타이어의 표면 부분에서만 결함을 검출하는 매트릭스 카메라를 사용하고; 이 방법은 RGB 색상 검출에 기초한 기술에 의해 결함을 검출하지는 않는다.

특허 문헌 WO2016103131은 타이어 표면의 결함이 없는 부분의 참조 이미지와 검사될 타이어 표면의 일부의 샘플 이미지 사이의 비교에 기초하여 타이어의 결함을 검출하는 방법 및 장치를 개시하며, 발생가능한 결함을 감지하기 위해 측면 광원으로 조명하는 것을 개시한다.

상기 문헌에 따른 방법은 특정 장치를 사용하며 완전한 장비는 아니다; 이는 결함을 감지하기 위해 전체 타이어가 아닌 타이어 표면의 일부를 검사하며, 사이드 라이트를 사용하여 검사될 타이어의 돌출부 또는 결함을 강조하고, 2차원 이미지를 획득하여 타이어의 모델을 제공하고 3차원 모델은 제공하지 않는다.

특허 문헌 US7805987에서, 타이어 측벽의 s의 차동 팽창(또는 수축)은 타이어의 결함을 검출하기 위해 적어도 2개의 상이한 정압(static pressures) 각각에서 타이어의 높이 프로파일을 구성함으로써 측정된다; 광원은 복수의 조명된 라인을 타이어 상에 조사하고, 카메라는 회전 고정(rotationally fixed) 위치 타이어의 높이 프로파일을 구성하기 위해 라인의 위치를 기록하는데 사용된다.

이 방법은 상이한 압력에서 타이어를 팽창(inflating)시키고 결과적으로 타이어 상에 투사되고 카메라에 의해 획득된 광 라인의 위치의 변화를 검사함으로써 거시적인 결함의 검출에 기반하고 있으며; 3D 검출은 수행하지 않으며 검사될 타이어 표면의 작은 변형 및 결함은 검사할 수 없다. 이 방법은 타이어를 상이한 압력으로 팽창시키고 투사된 라인의 위치의 함수로서 타이어의 프로파일을 플로팅(plotting)하는 것에 의해 강조되는 타이어의 큰 구조적 결함을 검출하는데 사용된다. 모든 경우에 있어서 타이어가 팽창되어야 하므로 타이어는 림에 장착되어야만하며 장치는 오프라인 검사를 위해 설계된다. 또한, 이 방법은 타이어의 내부 섹션에 적용될 수 없다.

특허 문헌 WO2011/115256에 개시된 방법에서, 분석될 타이어의 표면에 편광이 조사되고, 타이어 표면에 의해 반사된 편광은 그 강도를 측정하고 불규칙성을 식별하는 카메라에 의해 검출되고; 카메라는 바람직하게 적어도 3개 이상의 상이한 방향을 갖는 편광기가 장착된다.

전술한 장치는 편광 및, 타이어 결함을 검출 및 강조할 수 있지만 그 특성을 허용하지 않는 카메라를 사용한다. 본 특허 문헌은, 결함을 검출하기 위한 중요한 요소로서 광을 사용하지만, 타이어가 팽창되지 않고 림에 장착될 때 타이어의 곡률 및, 가화 단계의 마지막 단계에서 타이어가 자리된다 가정하면, 타이어의 상이한 형태(conformation)와, 입사 각도의 함수로서의 광 흡수성의 가변성으로 인한 상이한 반사의 결과로서 작은 결함의 검출은 허용하지 않는다. 또한, 이 방법은 타이어의 내부 섹션에 적용될 수 없다.

본 발명의 주요 목적은 제조 공정의 마지막 단계에, 완전 통합되고 자율적으로 삽입되는 완전 품질 제어 장치에 의해 타이어의 결함을 검출하며, 종래 기술의 단점을 대부분 극복하는데 있다. 이를 위해, 본 발명은 고해상도 관찰을 제공하는 진보된 디지털 검출 기구를 사용하여 제조 공정의 마지막 단계에서 타이어의 모든 표면상의 결함의 존재를 검출하는 방법 및 각각의 장치를 제공한다.

디지털 검출 수단에 의해 수집된 데이터의 양은 적절한 처리 수단에 의해 처리되는데, 이는 복잡한 특수 개발 알고리즘에 의해 타이어의 모든 표면 및 부분을 검사하여 가능한 결함을 식별하고, 거부 또는 수리될 타이어를 정의하기 위한 유용한 데이터를 제공하며, 거부되는 것을 줄이기 위해 적절한 시정 조치를 구현하기 위해 제조 공정의 업스트림측에 정보를 제공한다.

본 발명에 따른 방법 및 장치의 목적 및 이점은 다음과 같다.

- 본 발명은 모든 타이어 표면의 3D 재구성을 수행할 수 있다.

- 본 발명은 타이어 표면을 수정하는 3D 결함(스크래치, 스크래프, 기포, 이탈(detachments), 클랙, 블래더(bladders), 부품 누락, 이물질(foreign bodies), 과잉 고무, 고무 결핍 등)을 감지할 수 있으며, 타이어의 지오메트리를 변경하는 구조적 결함(편심, 타이어 둘레를 따른 플랫부의 존재, 타이어 부품의 두께, 허용 한계를 초과한 거리 등)도 검출할 수 있다.

- 본 발명은 타이어의 각각의 내부 또는 외부 표면 및 타이어의 임의의 섹터 (트레드, 에지, 측벽(sidewall), 숄더(shouler), 비드, 사이드)에서 결함을 검사 및 검출할 수 있다.

- 본 발명은 컬러 문자의 잘못된 인쇄로 인한 예상하지 않은 컬러의 존재를 검출할 수 있으며, 컬러의 사용은 다음으로 인한 결함;

· 컬러 라인의 잘못된 위치;

· 상업적 코드의 잘못된 위치;

· 라인 및 상업적 코드의 색상 얼룩(smudges);

· 타이어의 기록 단계로 인한 컬러 강도의 차이,

· 타이어 모델에 대한 컬러의 차이,

· 타이어 브랜드 글자의 부분적 하이라이팅;

을 야기시킬 수 있다.

- 본 발명은 고무 화합물의 오염, 가황 단계에서 증기 빠져나감, 또는 조립 단계에서 일부 레이어의 누락으로 인해 발생되는 결함을 가르키는 타이어의 검은 색 음영의 변화를 식별하는 것이 가능하다(타이어의 내부 스킬 와이어 섹션이 관찰될 수 있음).

- 본 발명은 모든 유형의 타이어에 적용될 수 있고, 상업적 코드의 기능에 따라 타이어는 상이한 림, 트레드 및 숄더 크기를 가진다.

- 본 발명은 새로운 제조 라인 또는 이미 섹터 내에서 운영중인 제조 라인의 개조를 통해 모든 제조 라인의 마지막 단계에 통합될 수 있습니다. 장치는 표준 프로토콜(Profibus, Ethernet TCP / IP, Modbus 등)을 사용하여 제조 라인과 인터페이스된다.

- 본 발명은 실험실이 아닌 현장에서 제조된 모든 타이어를 검사하는 것을 가능하게 한다.

- 본 발명은 제조 라인 끝에 도착한 다양한 유형의 타이어를 임의 순서로 자동 및 통합 관리하는 것을 가능하게 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 제조 사이클의 마지막 단계에서 타이어 상에 존재하는 임의의 결함을 자동으로 검출하는 3차원 관찰 및 컬러 분석을위한 방법 및 장치를 제공한다.

이 장치는 "레이저 프로필로메트리(laser profilometry)" 기술을 사용하여 타이어 표면에 존재하는 결함을 식별하고 인식한다.

이 혁신적인 기술은 표면 검사를 위해 다양한 분야에 적용되며 동일한 컨테이너 내에 광학계와 함께 레이저와 카메라가 통합된 표준 제품인 2D 및 3D 스마트 센서가 존재한다.

내장된 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 상기 제품은, 작은 물체의 치수 분석과, 개별 표면에 대한 높이, 길이, 너비, 경사 및 부피 측정을 수행하게 한다.

타이어 전체의 3차원 모델의 재구성 및 연속 처리의 수단에 의해 상기 기술 (레이저 프로필로메트리)은 존재를 검출하고, 모든 유형의 구조적 결함 또는 표면 결함을 자동 인식하고 분류하여 시간 및 비용 측면에서 상당히 절감하게 한다.

또한 RGB 컬러 카메라를 사용하는 것에 의해 장치는 제조업체 및 크기에 관계없이 타이어의 외부 표면, 트레드 및 숄더에서의 색상 결함을 인식한다. 이 장치는 5개의 레이저 카메라 어셈블리를 사용하여 타이어 제조업체 및 크기에 관계없이 타이어의 모든 내부 및 외부 섹션을 검사할 수 있게 하고, 3개의 고해상도 RGB 카메라-조명 어셈블리를 사용하여 외부 섹션, 트레드 및 숄더를 검사하는 것을 가능하게 한다.

축이 있는 자동 가이드에 장착된 레이저 카메라 어셈블리와 RGB 카메라-조명 어셈블리는 미리미터 단위로 타이어를 스캔하기 위해 검사될 타이어 크기의 함수로서 프로그래밍된 위치에 자동으로 배치된다.

타이어 내부 및 외부 표면의 결함을 검사하기 위해 타이어는 모든 부분에서 스캔되어야 한다.

타이어의 모든 섹션의 3차원 이미지 및 트레드 및 외부 숄더의 컬러 이미지는 결함 분석 소프트웨어에 의해 처리되며, 결함 분석 소프트웨어에 의해 검사될 타이어의 모델의 차이와 관련하여 처리될 특정 부분이 식별되고, 결함이 확인되면 타이어가 폐기되거나 수리된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 제조 공정의 끝에서 타이어의 결함을 검사하기위한 방법 및 장치의 바람직한 실시 예에 대한 상세한 설명에 비추어 명백 할 것이다.

본 발명에 따르면 전술한 과제가 해결될 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 제조 공정의 마지막 단계에서 타이어의 결함을 검사하기 위한 방법 및 장치의 배타적이지 않은 비제한적인 예로서 도시된 도면을 참조한 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 보다 명백해질 것이다.
도 1 - 단일 제어 스테이션이 제공된 장치의 레이아웃;
도 2 - 2개의 스테이션이 제공된 장치의 제어 스테이션의 레이아웃;
도 3 - 도 2의 장치의 다른 제어 스테이션의 레이아웃;
도 4 - 도 4a) 타이어를 구성하고 결함이 존재할 수도 있는 내부 및 외부 섹션, 도 4b) 타이어 전체를 스캔할 수 있도록 다양한 플로필로메터가 연관된 타이어 부분, 도 4c) RGB 컬러 카메라로 스캔된 타이어 부분;
도 5 - 스캐닝 후 타이어의 외부 쇼울더의 3D 재구성;
도 6 - 마모 결함이 존재하는 타이어 트레드의 외부 표면 스캐닝 후의 3D 재구성;
도 7 - 스캐닝 후, 도 6의 타이어 표면 및 이를 구성하는 단일 지점의 위치의 3D 재구성;
도 8 - 스캐닝 후 기준 타이어 샘플의 외부 숄더 섹션의 3D 재구성;
도 9 - 스캐닝 후 강조표시된 부분에 결함을 갖는 검사될 타이어 샘플의 도 8의 섹션에 대응하는 외부 숄더 섹션의 3D 재구성;
도 10, 도 11, 도 12, 도 13 - 타이어에서 발생할 수 있는 일부 구조적 및 표면 결함;
도 14, 도 15, 도 16 - 바코드, 레터링(lettering) 및 참조 상업적 코드와 관련하여 타이어 트레드에서 발생할 수 있는 일부 색상 결함.
명확성을 위해 참조 번호는 다음과 같이 사용된다.
1 트레드의 외부 표면을 스캔하기 위한 프로필로메터 프로필로메터
2 타이어의 오버터닝(overturning) 이후 숄더의 외부 표면과 다른 하나의 것의 스캐닝을 위한 프로필로메터
3 트레드의 내부 표면 스캐닝을 위한 3개의 프로필로메터
4 타이어의 오버터닝 이후 숄더의 내부 표면과 다른 하나의 것의 스캐닝을 위한 프로필로메터
5 림-타이어 결합 비드 부분을 스캐닝 하기 위한 프로필로메터
6 Z축에서 트레드 프로필로메터 비율 모터
7 Z축에서 트레드 프로필로메터
8 Z축에서 외부 숄더 프로필로메터 비율 모터
9 Z축에서 외부 숄러 프로필로메터
10 X축에서 외부 프로필로메터 비율 모터
11 X축에서 외부 프로필로메터
12 Z축에서 내부 숄더 프로필로메터
13 Z축에서 내부 프로필로메터
14 Z축에서 내부 프로필로메터 비율 모터
15 X축에서 내부 프로필로메터
16 X축에서 내부 프로필로메터 비율 모터
17 회전 테이블
18 회전 테이블 비율 모터
19 작업대(workbench)
20 X-Z축에서 내부 프로필로메터 스위프(swift)
21 타이어
1. 숄더의 외부 표면
2. 숄더의 내부 표면
3. 트레드의 외부 표면
4. 트레드의 내부 표면
5. 타이어-림 커플링 비드 부분
22 트레드의 외부 표면을 감지하기 위한 RGB 컬러 카메라
23 타이어의 오버터닝 이후 외부 숄더의 외부 표면과 다른 하나의 것의 검출을 위한 RGB 컬러 카메라

도면을 참조하여, 제조 공정의 마지막에서 타이어(21)의 결함을 검출하기 위한 장치의 일부 예시적인 실시예의 설명이 후술하여 설명되고, 다음 주요 요소:

- 작업대(19) : 검사를 위해 타이어(21)를 지지 및 이동하기 위한 회전 테이블(7)을 포함함;

- 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5) : 타이어의 다양한 섹션의 표면을 스캐닝하고 프로파일을 검출하며, 측정될 표면에 레이저 라인을 투사하고 선형 카메라의 수단에 의해 광에 의해 그려진 프로파일을 연속적으로 취득하도록 적응된 장치가 제공됨;

- 고해상도 RGB 컬러 선형 카메라 수단(22, 23) : 타이어의 외부, 트레드 및 숄더를 스캐닝하고 컬러 이미지를 생성함;

- 기계적 수단(7, 9, 11, 12, 13, 15, 20) : 스캐닝 조립체 (프로필로메터 및 RGB 컬러 카메라)를 지지 및 이동시킴;

- 각각의 전자기계 자동화 수단(모터, 브러시리스, 센서) 및 전자기계 자동화 수단을 관리 및 작동시키기 위한 전자 장치 수단(PLC, 인버터, 구동 브러시리스 모터 및 제어 축)을 지칭하는 수단(6, 8, 10, 14, 16, 18);

- 적합한 소프트웨어가 제공된 컴퓨터 수단 : 소프트웨어는 프로필로메터와 RGB 컬러 카메라에서 나오는 데이터를 처리하고, 검사중인 타이어의 3D 모델과 컬러 모델을 생성하고, 자동화 설정(setting) 및 3D 및 컬러 결함 분석을 위해 제조된 타이어의 모든 특징과 관련된 데이터베이스를 관리함;

- 제조 오퍼레이터와 장치 사이에 상호작용을 위해 컴퓨터에 설치되는 오퍼레이터 인터페이스가 제공된다.

프로필로메터 및 RGB 카메라에 의해 동시에 수행된 스캔은 타이어(21)가 배치된 회전 테이블(17)을 제어된 속도로 회전시킴으로써 얻어지며, 하나 이상의 결함의 검출, 특성화 및 분류는, 스캔되는 검사대상의 타이어 샘플의 검출 구역과 결함이 없는 기준 타이어 샘플 중 대응하는 것 사이의 알고리즘 매칭 수단에 의해 명확하게 수행된다.

본 발명에 따른 장치는 각각 하나의 검사 스테이션(도 1)과 2개의 스테이션(도 2 및 3)을 갖는 일부 레이아웃으로 도시되어 있으며, 검사할 표면의 개별 프로파일을 획득하기 위한 레이저 프로필로메트리 기술의 수단에 의해 타이어의 결함을 체크 및 검출할 수 있다.

레이저 프로필로메터(1, 2, 3, 4, 5)는 삼각 측량법을 사용하여 표면의 프로파일을 검출하고 표면 자체에서 측정을 수행한다.

이 기술은 검사될 표면에 레이저 라인을 투사하고 레이저에 대해 25-45°의 각도로 위치된 선형 카메라의 수단에 의해 광에 의해 그려진 프로파일을 연속적으로 획득하여 두개 축 X와 Z를 따라 치수를 기록한다.

3D 이미지를 얻기 위해, 레이저 장치는 Y축을 따라서도 상대 이동을 수행하여, 카메라에 의해 관찰된 프로파일이 연속적으로 획득되고; 상기 이동은 타이어가 배치된 테이블(7)을 제어된 속도로 회전시키는 것으로 얻어진다.

적용을 위해 특별히 개발된 소프트웨어는 Y축을 따라 획득된 단일 프로파일의 조립을 허수행하고 따라서 스캔된 표면의 3D 재구성이 가능하게 된다.

각 프로필로메터에는 선형 카메라와 독립 레이저가 제공되며, 분석될 타이어 부분의 섹션에 대해 요구되는 기술적 특징(카메라의 수집 속도, 해상도, 옵틱, 필터, 레이저 출력, 레이저와 카메라 사이의 거리, 프레임 부분 등)이 제공된다.

이 장치는 시스템에서 요구되는 기능과 적용, 통합의 기능으로 시장에서 선택된 하이테크 제품의 사용을 필요로 한다. 단일 표면의 3차원 이미지의 재구성은 소프트웨어 데이터의 형태로 카메라 수단에 의해 획득된 원시(primitive) 함수 또는 단일 프로파일의 공간에서 포인트의 클라우드로부터 시작하여 얻어지고; 원시 함수는 전체 스캔된 표면(트레드, 숄더, 비드 부분)의 3D 모델을 생성하는 고레벨의 소프트웨어에 통합된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 타이어를 형성하는 각각의 표면, 즉 트레드의 내부 표면(21.4) 및 외부 표면(21.3), 숄더의 내부 표면(21.2) 및 외부 표면(21.1), 림-타이어 커플링 비드부 표면(21.5), 총 5개의 각각에 대해 적절한 치수의 레이저 유닛-카메라가 설치되고, 이들의 각각은 그와 관련된 표면의 3D 이미지를 제공한다.

타이어와 레이저-카메라 시스템 사이의 상대적인 움직임을 생성함으로써 획득된 모든 획득 이미지는 장치에 설치된 결함 처리 소프트웨어에 의해 처리되는 완전한 타이어의 3D 모델을 얻기 위해 처리된다.

시장에서 이용 가능한 표준 제품보다 덜 엄격한 기술적 특징을 요구하는, 타이어의 특정한 또는 작은 크기의 부분의 결함을 분석하기 위해, 또는 모터 사이클 타이어와 같은 작은 크기에서의 결함을 분석하기 위해, 본 발명에 따른 장치는 타이어의 일부 섹션에 대해, 레이저 유닛-카메라의 대신에, 스마트 센서로서 장치 내에 이들이 통합되는 표준 프로필로메터를 이용한다.

따라서, 각각의 프로필로메터는 그와 연관된 (트레드, 숄더 등), 공간 내의 포인트의 클라우드에 의해 구성된 회전하는 타이어의 섹션 프로파일을 차례로 획득한다.

이 프로파일(타이어 당 8,000-12,000개의 프로파일)은 처리 컴퓨터에 의해 저장된다. 검사될 타이어 표면의 3차원 이미지는, 도 5를 참조하면, 카메라의 소프트웨어 원시 함수로부터 시작하여 장치의 소프트웨어를 사용하여 얻어지고, 타이어 자체의 공간내 각각의 포인트에 대한 X-Y-Z 좌표를 포함하는데, 예를 들면, 도 6에서 보여진 마모 결함을 포함하는 트레드는 도 7을 참조하면 동일한 섹션의 3D 재구성에서 각각의 포인트의 X-Y-Z 좌표를 나타낸다. 공장에서 제조된 타이어의 각각의 상업적 코드에 있어서, 결함이 없는 기준 타이어 샘플로부터 모델이 생성되고, 모든 타이어 표면이 스캔되어 모델이 생성된다.

이 단계 동안, 모델 생성 소프트웨어는 장치가 장착되어진 사용자 친화적 인 인터페이스의 수단에 의해, 각각의 결함의 파라미터를 설정하고 타이어의 모든 부분의 허용가능한 파라미터를 정의하기 위한 부분을 선택하기 위해, 시스템과 상호작용하는 제조 엔지니어를 필요로 한다. 3D 모델 생성 단계의 끝에서, 이는 데이터베이스에 저장되고 타이어의 상업적 코드와 매칭된다.

제조 단계에서 타이어는 자동 스캐닝, 3D 이미지 재구성, 타이어의 영역과 부분을 대응하는 기본 3D 모델과의 비교를 통해 검사된다.

기본 모델과 차이가 있는 것으로 발견된 부분은 결함을 식별하기 위해 연속적인 분석을 받게 되고, 모델 생성 단계 동안 설정된 파라미터에 따라 결함이 존재하는 각각의 분류된 부분에 대해 처리가 구체적으로 수행된다.

도 8 및 도 9는 타이어의 외부 숄더 섹션을 스캔한 후 얻어진 2개의 3D 이미지를 나타낸다. 첫 번째 이미지는 기준 타이어 샘플 모델의 숄더 부분과 관련된 것이고, 두 번째 이미지는 림 내부에 하일라이트된 부분에서 결함이 존재하는 검사대상의 타이어의 동일한 섹션을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 2개의 이미지는 하일라이트된 원 안에 존재하는 결함을 제외하고 동일하다.

본 발명에 따른 장치는 또한 컬러 결함 분석을 허용하고, 이는 타이어 제조업자가 제조 단계 동안 상이한 목적을 위해 컬러를 사용하기 때문에 매우 중요하다.

이들 결함은 타이어 트레드 및 숄더의 외부 부분을 스캔하고 부분들의 컬러 이미지를 생성하는 장치에 존재하는 고해상도 선형 RGB 컬러 카메라를 사용함으로써 식별된다. 동일한 타이어 모델의 이전에 저장된 컬러 이미지의 기능로서 이미지를 분석함으로써, 기준 샘플에 대한 검사될 타이어의 비유사성(dissimilarities)을 검사하고 타이어 표면의 컬러 차이로 인한 결함을 결정할 수 있다.

전체 결함 검사 시간 동안 장치가 자동으로 수행하는 단계는 다음과 같다.

a. 제조 라인으로부터 검사될 타이어를 피킹(picking)하고 장치의 회전 테이블 상에 타이어를 위치시키는 단계 - 타이어는 장치의 회전 테이블 상에 타이어의 중심을 자리하도록 로봇 또는 특정 기계에 의해 피킹됨 - ;

b. 타이어 유형의 기능으로서, 프로필로메터의 이동 가능한 장비 및 제어 축에 장착된 RGB 컬러 카메라의 자동 포지셔닝을 시작하는 단계;

c. 360° 전체 스캔을 수행하고 동시에 타이어의 내부 및 외부(트레드 외부 표면, 숄더 외부 표면, 트레드 내부 표면, 다른 숄더 내부 표면, 림-타이어 커플링 비드 부분)의 전체 둘레를 따라 프로파일과 컬러 결함을 획득하기 위해 타이어가 장착된 회전 테이블을 회전하는 단계;

d. 획득된 프로파일 처리, 표면의 3D 재구성 및 RGB 카메라에 의해 획득된 이미지의 재구성 단계;

e. 이미 스캔된 검사될 타이어 샘플을 대응하는 무결함 기준 타이어 샘플(동일한 모델/유형)과 매칭시켜 하나 이상의 결함을 검출하는 단계 - 결함은 검사될 타이어의 검출 부분과 기준 샘플 중 대응하는 것 사이의 알고리즘 매칭 수단에 의해 검출되고, 정교한(sophisticated) 알고리즘은 사용하여 임의 결함(유형, 형태, 크기, 컬러 등)을 확실하게 식별하고 특성화(characterize)하고 분류(classify)할 수 있다.

f. 시작 조건에 프로필로메터 수단 및 상기 RGB 카메라를 정지 및 리포지셔닝하는 단계;

g. 장치가 이전에 이용하지 않은 타이어의 나머지 표면을 스캔할 수 있도록 타이어를 자동으로 오버터닝하고 동일한 회전 테이블 상에 포지셔닝하는 단계;

h. 단계 b, c, d, e, f를 반복하는 단계;

i. 검사 작업의 끝에서 타이어를 최종 피킹하고 검사 결함의 결과에 따라 제조 라인상에 동일한 타이어를 지포지셔닝하는 단계 - 타이어의 피킹은 로봇 또는 특정 기계에 의해 수행된다.

전술한 사이클은 단일 회전 테이블에 제공된 단일 검사 스테이션 장치(도 1에 도시됨)와 연관되어 있으며, 여기서 싱글 회전 테이블 상에서 외부 숄더의 내부 및 외부 표면의 트레드, 타이어의 오버터닝 이후, 내부 숄더의 다른 것, 타이어의 오버 터닝 후, 림-타이어 커플링 비드 부분의 다른 것이 스캐닝된다.

전술한 공정에 따라 타이어를 분석하는데 필요한 사이클 시간은 약 60초이다.

짧은 사이클 시간 결함 분석이 요구될 때, 장치에는 2개의 스테이션(도 2 및 도 3)이 장착되는데, 이들은 기계적으로 완벽하게 동일하며 각각의 스테이션에는 할당된 표면을 스캔하는데 필요한 프로필로메터 및 RGB 카메라가 장착된다. 작동 및 결함 스캐닝 및 분석 소프트웨어는 단일 스테이션 장치에 설치된 소프트웨어와 완벽하게 동일하며, 사이클 시간의 명백한 감소와 동시에 두 개의 타이어를 동시에 스캔할 수 있도록 스테이션이 중복되어, 각각의 타아어에 대해 완전한 검사를 위해 약 40 초의 사이클 시간이 얻어진다. 도 10, 11, 12, 13은 일예로서 타이어에 나타날 수 있는 일부 구조적 및 표면 결함을 나타낸다. 3개의 이미지가 각 결함과 연관되며 다음과 같다.

- 타이어 사진 : 결함이 있는 타이어 섹션의 사진,

- 3D 재구성 : 결함이 위치된 타이어 섹션의 3D 이미지 재구성

- 처리 결과 : 위치 및 크기의 인디케이션을 가진 식별된 결함.

도 14, 15, 16은 일예로서 바코드, 레터링 및 상업적 코드와 관련하여 타이어 트레드에 나타날 수 있는 일부 결함을 보여주며, 잘못된 라인 배치(도 14), 왜곡된 글자(도 15), 잘못된 글자 위치(도 16)를 보여준다.

본 발명에 따른 장치 및 방법은 현재 기술과 비교하여 다음과 같은 개선을 허용한다:

- 레이저 프로필로메터 및 RGB 카메라를 사용한 스캔에 의해 타이어의 내부 및 외부 섹션에 대한 전체 분석(타이어의 각각의 부분, 심지어 숨겨진 부분의 스캐닝);

- 타이어 유형의 기능으로서 프로필로메터 및 내부 및 외부 RBG 카메라의 이동가능한 장비의 자동 포지셔닝;

- 레이저 및 RGB 카메라 수단에 의한 이중 광학 감지 기술의 매칭;

- 전술한 기술들을 매칭함으로써 각각의 표면 및 컬러 결함의 검출, 3D 모델링 및 분류;

제조 라인에 자동 결함 검사 스테이션을 삽입하고 오퍼레이터에 의한 수동 스테이션(3개의 작업 교대에서 3 명의 전문 작업자)을 대체하며,

- 결과 객관성과 보장된 분석 시간의 명백한 이점 외에도 상당한 연간 비용을 절약하고;

- 현재 특히 비싸고 중요한 제조 라인의 끝에서, 특히 오퍼레이터가 특별히 숙련되거나 훈련되지 않은 특정 지역에서 타이어의 품질 검사 프로세스를 자동화화고,

- 오퍼레이터에 의해 수동으로 검출되지 못하는 결함이 있는 마케팅 제품의 가능성을 줄여 품질 문제를 해결할 수 있다.

이 방법의 사이클 타임은 각 타이어에 대해 검사 시간이 40-60 초입니다. 이 시간은 자격을 갖춘 오퍼레이터에 의해 현재 걸리는 시간과 완벽하게 비교될 수 있지만, 단일 오퍼레이터 보다 훨씬 더 큰 결과 반복성 및 보장성을 갖는 완전 자동 장치이기 때문에 더 높은 효율이 보장된다.

일부 바람직한 실시예에 도시된 본 발명에 따른 결함 검출 장치는 모듈식이며, 제조 요구에 따라 많은 변형 및 변형이 가능하며, 작동 원리는 변하지 않고 유지된다. 예를 들어, 일부 제조 공정에서는 검출 장치(프로필로메터 및 RGB 카레라)의 수와 위치는 변화되거나, 다른 경우 그들 중 일부만이 존재하거나 존재하지 않을 수 있다.

또한, 타이어의 컬러 결함의 검출이 필요하지 않거나 타이어 내부의 컬러 결함 검출(가황 프레스의 풍선으로부터 증기가 빠져나가거나 고무의 오염으로 인한 결함)을 위한 RGB 카메라의 설치가 필요할 수도 있다.

숄더의 크기가 매우 작은 로우 프로파일 타이의 제조와 같이 보다 상세한 결함 분석을 필요로하는 특수 타이어 또는 또는 특정 프로파일을 가진 새로운 디자인의 다른 타이어의 표면을 검출하기 위한 특정 외부 프로필로메터를 장치에 제공할 필요성에 의해 다른 가능성이 주어질 수 있다.

특정 제조업체의 타이어 제조를 위해서는 타이어의 특정 부분을 스캔할 수 있도록 장치에 프로필로메터 및/또는 추가 축을 삽입할 필요성이 있다.

장치는 타이어의 모든 표면, 또한 참고용 글자 및 상업적 코드가 인쇄되는 숄더의 표면에 대한 3D 재구성을 수행하고; 이것은 장치를 설정하기 이전에 코드가 제조 라인에 의해 공급되지 않는 경우에 필요하다.

문자 및 코드를 인식하기 위해, 장치에는 OCR(Optical Character Recognition) 알고리즘을 사용하는 특정 소프트웨어가 제공될 수 있다.

장치 수단에 의해, 가변적인 형상, 컬러, 크기를 갖는 타이어 상에 존재하는 임의의 유형의 결함이 검출될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 또한 제조 공정 외부의 타이어 상태의 유지보수 및 검사에도 적용될 수 있다.

본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 표현된 본 발명의 개념 내에 모두 속하는 많은 변경 및 변형을 포함한다.

모든 부품은 다른 기술적으로 동등한 요소로 대체될 수 있으며, 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 필요시 재료가 상이할 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 설명되었지만, 상세한 설명 및 청구범위에서 사용된 참조 번호는 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용된 것으로 본 발명의 보호 범위에 대한 어떠한 제한도 하지 않는다.

Claims (7)

1. 워크스테이션을 포함하는 제조 공정의 마지막 단계에서 타이어의 결함을 검출 및 점검(check)하기 위한 장치에 있어서,
   상기 워크스테이션에는,
   - 동일한 점검(check) 동안 테스트(test) 타이어(21)를 지지하기 위한 회전 테이블(17)을 포함하는 작업대(workbench)(19);
   - 타이어의 내부 및 외부 표면의 프로파일을 참조하여 일련의 이미지를 스캐닝 및 검출하도록 구성된 프로필로메터(profilometer) 수단(1, 2, 3, 4, 5);
   - 테스트 타이어의 트레드 및 숄더의 외부 표면을 스캔하기 위한 고해상도 RGB 컬러 선형 카메라 수단(22, 23);
   - 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5)과 컬러 선형 카메라 수단 (22, 23)을 각각 지지하고 핸들링하는 기계적 수단(7, 9, 11, 12, 13, 15, 20);
   - 전자기계 자동화(모터, 브러시리스, 센서) 및 전자기계 자동화를 관리 및 작동시키기 위한 전자 장치(PLC, 인버터, 구동 브러시리스 모터 및 제어 축)에 대한 수단(6, 8, 10, 14, 16, 18);
   - 소프트웨어 수단으로 구현되는 처리 수단으로서, 처리 수단은 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5)에 의해 검출된 파라미터를 저장 및 처리하고, 각각이 컬러 선형 카메라 수단(22, 23)에 의해 연관된 크기와 표면 특징으로서 테스트 타이어의 3차원 모델을 제공하고, 각각의 타이어 유형의 표면 특징들에 관한 파라미터를 포함한 데이터베이스를 조직된 분류별로 관리하고, 표면 결함이 없는 상황에서, 동일 타이어 표면 상의 결함을 체크하기 위한 파라미터와 전기기계 자동화 수단의 파라미터를 설정하는 처리 수단;
   - 처리 수단에 제공되고 오퍼레이터와 장치 사이에 상호작용을 위한 인터페이스가 제공되고,
   상기 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5), 각각의 컬러 선형 카메라 수단 (22, 23)은 동시에 작동하고, 타이어를 오버터닝하기 전에 테스트 타이어의 내부 및 외부의 모든 프로파일의 전체 스캔을 수행하도록 구성되고, 결함을 검사하여 결함 존재시, 타이어는 회전 테이블(17)상에서 제어된 속도로 회전되고, 소프트웨어 수단은 테스트 타이어에 대한 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5) 및 각각의 컬러 선형 카메라 수단(22, 23)에 의해 검출된 파라미터와 동일한 분류 내의 타이어에 관한 결함이 없는 상태에서의 적어도 하나의 대응하는 파라미터 사이를 매칭하는 알고리즘에 의해 검출된 결함을 후속하여 정의 및 분류하도록 구성된 것
   을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프로필로메터 수단은 5개의 프로필로메터(1, 2, 3, 4, 5)를 포함하고, 상기 컬러 선형 카메라 수단은 2개의 고화질 컬러 선형 카메라(22, 23)를 포함하는 것을 특징으로하는 장치.
3. 제2항에 있어서,
   타이어를 오버터닝하기 전에 60 초 이내에 타이어의 스캐닝이 완료되는 것을 특징으로하는 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로필로메터 수단은 각각, 트레드의 외부 표면을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 프로필로메터(1); 타이어의 숄더의 외부 표면, 타이어의 오버터닝 이전에, 반대측 숄더의 외부 표면을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 프로필로메터(2); 트레드의 내부 표면을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 프로필로메터(3); 타이어의 숄더의 내부 표면, 타이어의 오버터닝 이전에, 반대측 숄더의 내부 표면을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 프로필로메터(4); 및 타이어의 비드의 표면을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 프로필로메터(5)를 포함하고,
   상기 컬러 선형 카메라 수단은 트레드의 외부 표면을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 컬러 카메라(22) 및 타이어의 숄더의 외부 표면과, 타이어의 오버터닝 이전에 반대측 숄더의 표면을 스캐닝하기 위한 적어도 하나의 컬러 카메라(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 프로필로메터(1, 2, 3, 4, 5)는,
   타이어의 프로파일을 검출하도록 설정된 레이저 장치; 및
   레이저 장치에 대해 25° 내지 45°의 경사로 배향되고 상기 레이저 장치에 의해 검출된 파라미터의 연속적인 획득을 위해 설정되는, 프로필로메터상의 선형 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로필렌미터 상의 선형 카메라와 레이저 장치는, 획득 속도, 해상도, 옵틱, 프로필로메터 상의 선형 카메라에 대한 필터, 각각의 파워, 필로메터 선형 카메라로부터의 거리 및 레이저 장치에 대해 검출된 영역과 같은 상이한 미리정의된 파라미터를 기반으로 테스트 타이어의 각각의 관련 섹션을 참조하여 각각의 프로필로메터(1, 2, 3, 4, 5)에 설정되는 것을 특징으로하는 장치.
7. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장치에 의해 제조 공정의 마지막 단계에서 타이어의 표면 결함을 점검 및 검출하는 방법에 있어서,
   a. 제조 라인으로부터 테스트 타이어를 제거(removing)하고 작업대(19)의 회전 테이블(17) 상에 타이어를 포지셔닝하는 단계;
   b. 스캐닝 동작의 시작을 위해 프로필로메터 수단 및 각각의 컬러 선형 카메라 수단을 지지 및 이동시키는 기계적 수단에 의해, 테스트 타이어의 특징을 참조한 그들의 위치에 이들을 포지셔닝 설정하여, 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5)과 각각이 컬러 카메라 수단(22,23)을 동작시키는 단계;
   c. 타이어가 배치될 때 타이어의 360° 전체 스캔을 수행하기 위해 회전 테이블(17)의 회전 속도를 결정하는 단계;
   d. 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5)과 각각의 선형 컬러 카메라 수단(22, 23)에 의해 검출된 파라미터를 처리하고, 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5)과 각각의 선형 컬러 카메라 수단(22, 23)에 의해 검출된 정보에 기반하여 테스트 타이어의 3차원 모델을 제공하는 단계;
   e. 테스트 타이어에 대한 검출된 파라미터와, 결함이 없는 조건에서의 동일한 분류의 타이어에 대한 적어도 하나의 대응하는 파라미터 사이를 매칭하는 알고리즘에 의해, 결함 검출시, 표면 결함의 특징화 및 분류를 수행하는 단계;
   f. 시작 조건에 프로필로메터 수단(1, 2, 3, 4, 5) 및 각각의 컬러 비디오 카메라 수단(22,23)을 정지 및 리포지셔닝하는 단계;
   g. 이전에 이용하지 않은 타이어의 나머지 표면을 스캔할 수 있도록 회전 테이블(17) 상의 타이어의 자동 오버터닝을 수행하는 단계;
   h. 단계 b, c, d, e, f를 반복하는 단계;
   i. 검사 동작의 마지막 단계에서 타이어를 제거하고, 수행된 점검 및 검출 표면 결함 동작의 결과에 기반하여 제조 라인 내의 대응하는 위치에 동일한 타이어를 리포지셔닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

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