WO2023066433A1 - Method for classifying the surface texture of rubber products - Google Patents

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WO2023066433A1
WO2023066433A1 PCT/DE2022/200192 DE2022200192W WO2023066433A1 WO 2023066433 A1 WO2023066433 A1 WO 2023066433A1 DE 2022200192 W DE2022200192 W DE 2022200192W WO 2023066433 A1 WO2023066433 A1 WO 2023066433A1
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WO
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classification
rubber product
rubber
image recording
recording device
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Application number
PCT/DE2022/200192
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Inventor
Marco Rudolph
Muizzuddin Faiz BIN MOHMAD FAUZI
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland Gmbh
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for classifying the surface texture of rubber products, in particular tire components in the retreading of tires and a method for retreading a tire and an apparatus for classifying the surface texture of rubber products. Also disclosed is a computer program product and a control device for controlling a device for classifying the surface texture of rubber products.
  • cold retreading is important.
  • the old tread of the old tire is removed from the carcass, for example by grinding. This leaves an old tire with its carcass surface covered with rubber roughened (“casing").
  • a characteristic of cold retreading is that the new treads are pre-vulcanized (“pre-cured") so that they can be applied to the casings in the cold retreading process, such as is carried out in cold retreading plants (so-called "retread shops").
  • the resilient connection between the old tire and the new tread is guaranteed by a suitable adhesive, which creates a material connection between the two components. This is done, for example, by vulcanizing a sulfur-curable adhesive, for example a rubber mixture.
  • a vulcanizable rubber compound is applied to the carcass surface and then vulcanized in a vulcanization device in such a way that a permanent connection to the carcass surface is produced and at the same time a tread profile is created in the surface of the tread.
  • a specifically adjusted roughness is required on the exposed carcass surface or on the back of the pre-vulcanized treads so that a long-term and firm bond can develop between the tire components.
  • This set roughness must be within a specific range that is neither too large nor too small. If this specific roughness is not set, the tread can come loose when using the retreaded tire, which must be avoided at all costs. This can be caused, for example, by the fact that the adhesion is insufficient in areas that are too smooth or that the contacting of the two components with the adhesive is insufficient, since this collects in the depressions of the rough structure of a surface that is too rough.
  • the surface of the old tire largely freed from the old tread or the surface of the new tread to be applied are roughened in the prior art using material-removing methods.
  • the roughness produced is determined, ie the surface structure is evaluated, mostly by means of a visual inspection by the workers employed with the aid of standardized roughness tests, with which the surface textures produced can be assigned to predefined classes.
  • These predefined reference surfaces are therefore used for the manual classification of the surface texture, with the workers employed often evaluating the covering of the surface with removed material in addition to the surface texture in order to improve it with further cleaning measures, if necessary, and gross material defects (e.g. macroscopic defects or non-roughened ones). To identify areas, so-called "shiny spots").
  • the method known from the prior art for classifying the surface texture is regularly felt to be disadvantageous. It places high demands on the qualifications of the workers used so that they can reliably classify the surface texture. In addition, manual visual inspection is very time-consuming and often requires a large number of workers to ensure an acceptable throughput rate. Thus, the method known from the prior art is regularly felt to be inefficient in terms of time and costs.
  • the object of the present invention to provide an improved method for classifying the surface texture of rubber products, in particular tire components in the retreading of tires, which enables reliable classification of the processed rubber products and thus a consistent quality of the retreaded tires manufactured with these rubber products can reliably guarantee.
  • the classification method should be able to be carried out in a particularly cost-effective and time-efficient manner. It was particularly desirable that the method to be specified should also be able to be used in continuous operation.
  • the method to be specified for the classification should ideally be able to support the workers used in the classification or even at least partially replace them.
  • One of the tasks of the method to be specified was that it should enable the most objective possible assessment of the surface texture and thus lead to an improvement in the testing process.
  • the method to be specified should be designed in such a way that, in addition to a basic classification, information about the actual roughness or surface topography of the surface can also be obtained with the method.
  • the method to be specified should be able to be carried out comparatively flexibly with regard to the classification of the surface texture in order to adapt the method to be specified to the needs of different rubber products. It was desirable here that the method to be specified should have a high level of operational reliability and ideally be executable as a contactless method.
  • the invention relates to a method for classifying the surface texture of rubber products, in particular tire components in the retreading of tires, comprising the following method steps: a) producing or providing a rubber product comprising an at least partially vulcanized rubber mixture, b) processing a surface of the rubber product by removing it of material with one or more tools, and c) classifying the surface texture of the machined surface with a classifying unit, the classifying unit comprising: i) at least one lighting device for illuminating the surface of the rubber product with an angle of incidence of more than 10°, ii) at least one Image recording device for recording the surface of the rubber product in the area illuminated by the lighting device, and iii) at least one electronic data processing device connected to the image recording device.
  • the rubber product to be processed which can be, for example, a tread strip or a used tire at least partially freed from the old tread strip, can be produced or provided.
  • the Provision can be made, for example, by purchasing the relevant component from a supplier.
  • the production takes place, for example, by removing an old tread from a used tire or by producing a pre-profiled tread by vulcanization.
  • the rubber product can also be a used tire whose old tread is only removed by the tools in the course of the method according to the invention.
  • the rubber product comprises an at least partially vulcanized rubber mixture.
  • this is not only the case for used tires but also for the pre-cured treads used in cold retreading. It has proven to be an advantage of the method according to the invention that the rubber mixture contained in the rubber products does not have to be completely vulcanized, even if this can be regarded as advantageous for most applications. As a result, it is also not necessary to examine whether the rubber product is already fully vulcanized, which can be difficult in view of the complex material structure of vulcanized rubber compounds.
  • a surface of the tire component is processed, i. H. at least one surface of the tire component. This is done by removing material with one or more tools in a material-removing process and at least also serves the purpose of roughening the surface of the rubber product.
  • process steps a) and b) corresponding to the steps known to those skilled in the art, with which the surface of a prepared or provided rubber product is roughened.
  • process step c) the surface texture of the processed surface is classified, which in the prior art - as explained above - is usually carried out by workers by visual inspection, which are given defined surfaces of comparable rubber products as a comparison, the known classes of classification are assigned.
  • classification takes place with a classification unit, so that the classification is automatic.
  • the step of classifying or classifying means that a surface is assigned to one of several classes of a classification, which in turn was generated by means of classification.
  • a surface assigned to a class of the classification is a classified surface or a surface with a specific classification within the meaning of the present invention.
  • the step of grading means that the processed surface as a whole or partial areas of the surface depending on the surface texture, i. H. in practice, the mean surface texture, an indicator suitable for classification is assigned.
  • a class is assigned to the processed surface or the partial areas, which represents a summary upper unit for surfaces with comparable properties with regard to the surface parameters.
  • the classification unit includes a lighting device for illuminating the surface of the rubber product.
  • the classification unit includes an image pickup device that captures the surface of the rubber product in the illuminated area.
  • the surface of the rubber product is illuminated by the at least one illumination device with an angle of incidence of more than 10°.
  • the angle of incidence corresponds to the angle between the incident beam, or the central beam path of the lighting device, and the normal of the surface at the point of incidence of the beam.
  • This form of side lighting creates on the rough surface of the rubber product a shadow gradient (bright and dark field effect; so-called “dark field effect” and “light field effect”).
  • This shadow progression can be recorded with the image recording device.
  • the image recording device is now connected to an electronic data processing device, by means of which the classification takes place depending on the recording of the image recording device.
  • the total surface can be classified.
  • a method in which a large number of partial areas of the surface are each subjected to a separate classification is preferred, particularly with regard to the computing power required and to obtaining a spatially resolved assessment of the surface quality.
  • This can be achieved, for example, by dividing the surface of the rubber product by a theoretical grid pattern into a large number of theoretical tiles, in each of which the classification takes place.
  • other classification criteria can also be used for dividing into partial areas. For example, it is possible to align the subdivision with the surface texture in order to delimit sub-areas of similar characteristics from one another and then to classify them.
  • an overall evaluation of the surface of the rubber product can advantageously be carried out by evaluating the partial classifications.
  • the overall rating when using numerical values assigned to the classes can be determined by the arithmetic mean or the median of the partial classification, with exclusion criteria also being provided which, for example, allow a maximum number of partial classifications of a specific class.
  • a maximum number of partial areas is defined, which is above and/or below a range of the classification defined as acceptable, ie outside the classes defined as acceptable, the local distribution of sub-areas with insufficient classes preferably also being used, for example to exclude undesired large clusters of sub-areas with insufficient classes.
  • a method according to the invention is therefore preferred, in which the surface texture of the machined surface is classified in method step c) by separate partial classification of a large number of partial areas of the surface, with each partial area being assigned a classification, with an overall evaluation of the surface preferably being carried out as a function of all partial classifications .
  • this classification is mostly done using six predefined surface textures, which are assigned to one of six classes of the BT classification published by the TRMG, so that it makes sense to retain this classification.
  • this classification is therefore preferred in which the classification is carried out by assigning the surface structure to one of two or more, preferably three or more, particularly preferably four or more, very particularly preferably six classes.
  • the decisive criterion for the classification is basically the surface texture.
  • the classification correlates with the roughness of the surface.
  • the surface coverage with removed material ie the degree of contamination and/or the presence of macroscopic surface defects, for example cuts and cracks in the surface
  • the classification correlates with the roughness of the surface, the classification preferably also taking place as a function of the surface coverage with removed material and/or the number of macroscopic surface defects.
  • the simplest form of classification can probably be seen in the fact that the images recorded by the image recording device are compared with the images that were recorded on predefined reference surfaces with a known classification.
  • global parameters of the recordings can be used here, such as the mean brightness on the recordings obtained.
  • a method according to the invention is therefore initially preferred, in which the classification in method step c) is carried out by comparing a recording of the surface of the rubber product taken by means of the image recording device with two or more recordings are made, which were previously recorded by the image recording device on predefined reference surfaces, with the comparison being carried out by the electronic data processing device.
  • the inventors of the present invention have now recognized that modern data processing technologies can be used particularly efficiently in the method according to the invention, through which the classification in the arrangement described above can be automated, fast and particularly reliable, with in particular a particularly high resolution the classification becomes possible, d. H. assignment to a large number of only slightly different classes is also possible.
  • a neural network is used to evaluate and classify the recorded images.
  • the neural network is trained to to assign the shadows cast detected by the image recording device to the various classes. This can expediently be done by training the neural network on reference surfaces with a defined surface texture, ie on reference surfaces with a known class. It has proven to be particularly advantageous if the data used for training were previously recorded using the same image recording device, ie in the same arrangement that is also used for the method according to the invention. It has proven to be particularly advantageous to use a "convolutional neural network” (abbreviated "CNN”), which is preferably a CNN with several "convolutional layers", so that it is a “deep convolutional neural network”. acts.
  • CNN convolutional neural network
  • the person skilled in the field of tire production can buy corresponding artificial networks, for example in a trained or untrained state, which are suitable for the purposes of the present invention, from specialized software companies or design them himself in a team together with a specialist in the field of IT.
  • the development, optimization and training of corresponding neural networks is easily possible for specialists in the field of IT with access to rubber products with processed surfaces, such as can be obtained in the method according to the invention, and known classification, so that the specialist in the field of tire production from these experts can obtain the corresponding neural networks, for example in a trained or untrained state.
  • a method according to the invention is preferred, wherein the classification in method step c) takes place by evaluating a recording of the surface of the rubber product taken by means of the image recording device, the evaluation being carried out by the electronic data processing device uses an artificial neural network, in particular a covolutional neural network, which is preferably trained using recordings that were previously recorded using the image recording device on defined reference surfaces and/or was trained using recordings that were provided and provided from a storage unit previously recorded on defined reference surfaces using an identical classification unit.
  • an artificial neural network in particular a covolutional neural network
  • the basic structure also allows an alternative form of classification without making fundamental changes to the method according to the invention.
  • This alternative procedure which can be combined with the use of neural networks if necessary, is particularly suitable for applications in which the classification method described above does not provide satisfactory results or more comprehensive and detailed information about the surface texture is required.
  • statistical characteristic height values are determined, at least for parts of the examined surface, which can be typical roughness parameters, for example.
  • These parameters can advantageously be obtained in the method according to the invention by arranging two or more lighting devices offset relative to one another. In this way, it is advantageously possible, with relatively minor changes in the structure, to determine the surface quality using what is known as “photometric stereo”.
  • the three-dimensional surface topography is calculated by means of what is known as “shape from shading” using the electronic data processing device.
  • the technology underlying "photometric stereo” and “shape from shading” has been around since the 1980s known in the last century. The person skilled in the art can therefore use software or algorithms that have been designed by third parties for this technology and have been published in specialist articles, for example.
  • the statistical height parameters can be determined from the three-dimensional surface topography and used for classification.
  • a method according to the invention is therefore also preferred, in which the classification in method step c) is carried out by comparing statistical height characteristics, preferably the two-dimensional roughness of the surface, in particular the mean surface roughness R a , and/or an area-related roughness, with predetermined limit values, the predetermined limit values are preferably set by means of defined reference surfaces.
  • the classification unit comprises two or more, preferably three or more, lighting devices which are arranged offset relative to one another and/or relative to the image recording device and illuminate the surface of the rubber product from different directions
  • the electronic data processing device being used for this purpose is set up to determine a three-dimensional surface topography from the known arrangement of the lighting devices and the recording of the image recording device.
  • the three-dimensional surface topography obtained by means of "photometric stereo” or even just an intermediate product obtained in the course of the calculation, in particular a calculated image of the reflection behavior over the surface under consideration (so-called “albedo”) can be analyzed by an artificial neuronal network, preferably as above described, evaluated, whereby the training of the neural network should take place accordingly on three-dimensional surface topographies or corresponding intermediate products, which were recorded using "photometric stereo” on defined reference surfaces.
  • the inventors of the present invention propose lighting devices with different spectral use characteristics.
  • suitable filters for example bandpass filters, different lighting situations can thus be created efficiently and quasi-simultaneously, which can be evaluated separately from one another by the image recording device.
  • the classification unit comprises two or more lighting devices whose light has the maximum intensity at different wavelengths, the wavelength difference preferably being more than 50 nm, particularly preferably more than 100 nm, very particularly preferably more than 200 nm and/or wherein the lighting devices and/or the image recording device, preferably the image recording device, comprises a filter, preferably a bandpass filter, particularly preferably a multi-bandpass filter, in particular a multi-bandpass filter with two or three band ranges, the band ranges preferably being separated by more than 50 nm, more preferably more than 100 nm, most preferably more than 200 nm.
  • the storage unit can advantageously not only archive the image information recorded during operation, but can also include the neural network used or the software used to evaluate the "photometric stereo".
  • the classification unit comprises a memory unit connected to the electronic data processing device, wherein the memory unit preferably comprises a computer program product disclosed below.
  • This can be a warning siren or a signal light, for example.
  • the classification unit is a display and/or Signaling device, in particular a signaling light or a signaling column, which is set up to emit a display or a signal when the classification of the surface texture of the machined surface is within and/or outside of a predetermined class range.
  • a visual representation of the classification of the surface or the partial classification of the partial areas on the surface is shown on a display device with a display.
  • a type of "heat map” can be obtained by suitable coloring, i. H. a representation of the spatial resolution of the classifications obtained or the assigned classes.
  • the display device comprises a display, in which case the display comprises a visual representation of the classification of the surface or the partial classification of partial regions of the surface.
  • the image recording device is a line camera.
  • Appropriate cameras are available on the market and, in the method according to the invention, advantageously allow a particularly efficient evaluation of the shadow cast along the recorded line, for example by combining several of these line recordings into one recording.
  • Line scan cameras are particularly suitable for the components that are moved relative to the image recording device or their surfaces, which are to be classified during the retreading of tires.
  • the line camera can be considered that this is particularly suitable for use in a continuous process and, with appropriate dimensioning, allows a uniform analysis of most rubber products over the entire width, with the comparatively narrow recording area advantageously being able to ensure particularly uniform conditions for each recording , whereby, for example, the influence of any lens distortion can be minimized.
  • line scan cameras can regularly produce recordings with a very high frequency, which advantageously allows the process to be carried out quickly.
  • the image recording device is a line camera, the image of the surface of the rubber product recorded with the line camera preferably having lighter and darker areas as a result of the oblique illumination of the rough surface and the resulting shadows cast.
  • such regular cameras are also regarded as line cameras which are used in the sense of a line camera by setting or limiting the evaluation to a low number of pixel lines, for example three pixel lines.
  • the image recording device is preferably controlled in such a way, for example via an incremental encoder, that the generated recordings of the surface are at a predefined, preferably equidistant, distance from one another.
  • the image recording device is controlled in such a way that the images of the surface are recorded at predefined time intervals.
  • the person skilled in the art selects suitable lighting devices for the method according to the invention depending on the actual structure.
  • directional lighting devices are particularly preferred, ie lighting devices that emit the light in comparatively focused beams.
  • spotlights in particular are particularly suitable for casting suitable shadows on the surface of the rubber products. It is particularly preferred that all lighting devices illuminate the area of the surface of the rubber product captured by the image recording device.
  • a method according to the invention is therefore preferred, in which the one or more lighting devices are directed lighting devices, preferably headlights, particularly preferably spotlights, and/or in which the one or more image recording devices are cameras.
  • a method according to the invention is also preferred, in which the one or more lighting devices in the classification unit are arranged in such a way that the light beam(s) generated by the lighting devices impinge on the surface of the rubber product in the area covered by the image recording device.
  • a method according to the invention is particularly preferred, in which the image recording device is a line camera and/or in which the lighting device is a spotlight.
  • the angle of incidence to be used according to the invention can advantageously be achieved in that the lighting device is arranged laterally offset from the rubber product.
  • the inventors of the present invention have identified preferred angles of incidence, with angles of incidence of approximately 20° or 70° being particularly well suited for implementing the bright field or dark field effect in connection with the artificial neural networks.
  • Particularly high angles of incidence are particularly suitable for using the concept of the Implement "photometric stereo" in the process of the invention.
  • a method according to the invention is therefore preferred, in which the one or more lighting devices in the classification unit are arranged to the side of the surface of the rubber product, so that the central beam path to the surface of the rubber product preferably has an angle of incidence of more than 45°, preferably more than 60°. more preferably of more than 75°, or alternatively an angle of incidence in the range from 15° to 25° or in the range from 65° to 75°.
  • this lighting device can also be composed of a plurality of lighting devices, for example separate LEDs, the beam paths of which then run essentially parallel to one another.
  • a method according to the invention is therefore preferred in which the classification unit comprises precisely one lighting device or a plurality of lighting devices whose central beam path runs parallel to one another.
  • the inventors of the present invention have identified particularly suitable surface roughnesses on which the classification should be based.
  • a method according to the invention is preferred in which the machined surface has an average roughness Ra in the range from 10 to 70 ⁇ m, preferably in the range from 15 to 45 ⁇ m, particularly preferably in the range from 20 to 30 ⁇ m.
  • a process according to the invention is preferred in which the process is operated as a continuous process, the relative speed of the rubber product to the tool and/or to the classification unit being in the range from 5 to 30 m/min, preferably in the range from 10 to 25 m/min .
  • the present method can be used for a large number of rubber components, it has proven to be particularly advantageous in particular in the classification of tire components, in particular tread strips or refurbished used tires.
  • a method according to the invention is therefore preferred, in which the rubber product is a tire component, preferably a tread strip or a used tire with an at least partially worn, old tread strip, particularly preferably a tread strip.
  • the width of the surface of the processed rubber product is in a similar size range. More precisely, a method according to the invention is preferred, wherein the width of the processed surface of the rubber product is in the range from 100 to 500 mm, preferably in the range from 150 to 450 mm, particularly preferably in the range from 180 to 400 mm.
  • the rubber product to be processed for example a tread strip
  • the rubber product in method step a) is provided from a roll as a strand of material from which individual rubber products are separated in the method by a separating tool.
  • the method according to the invention should be carried out on the side facing away from the profile, since the mostly very pronounced profile information can lead to a strong shadow cast, which reduces the accuracy of the Classification method could alienate in terms of surface texture. Accordingly, a method according to the invention is preferred, wherein the rubber product is a tread strip, wherein the tread strip has a tire tread on one side and wherein the processing and the grading take place exclusively on the surface opposite the tire tread.
  • the rubber product may advantageously also comprise an only partially vulcanized rubber compound, in practice the most relevant case for most applications is when the rubber compound is substantially fully vulcanized.
  • the rubber product can in principle also be a composite material which, for example, comprises reinforcing cords made of metal or plastic.
  • the rubber product essentially consists entirely of the at least partially vulcanized rubber mixture or of a plurality of at least partially vulcanized rubber mixtures.
  • a method according to the invention is therefore preferred in which the rubber product comprises a completely vulcanized rubber mixture and/or in which the rubber product consists of at least partially, preferably completely, vulcanized rubber mixtures.
  • the classification of the surface texture essentially works on all rubber products.
  • the inventors were able to identify a particularly suitable vulcanized rubber mixture whose surface can be classified particularly efficiently using the method according to the invention.
  • a method according to the invention is preferred in which the vulcanized rubber mixture was obtained by vulcanization from a rubber mixture which comprises a filler and at least one rubber selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, butadiene rubber and isoprene rubber.
  • the inventors of the present invention were able to identify material-removing methods with which the processing in method step b) can be carried out particularly efficiently, with wire brushes in particular allowing comparatively inexpensive processing of the materials and adequate processing of the surface of rubber products.
  • a method according to the invention is preferred, in which the processing of the surface in method step b) takes place with one or more tools for material-removing processing, which are selected from the group consisting of lasers, milling tools and brushes, preferably selected from the group consisting of lasers and Wire brushes, in particular wire brushes, the wire brushes preferably being designed as segmented wire brushes.
  • the inventors propose that several of these tools can be arranged one behind the other.
  • a method according to the invention is therefore preferred, in which the processing of the surface in method step b) takes place using a large number of tools arranged one behind the other.
  • the inventors propose moving the rubber products to be processed by means of a conveyor along different processing stations, for example material removal and classification. In the case of refurbished scrap tires, this can also involve a rotatable suspension with which the surface of the scrap tire is moved relative to the tools and the classification unit.
  • a process according to the invention is also preferred, in which process steps b) and c) are each carried out on at least two surfaces of the rubber product, preferably on both surfaces simultaneously.
  • step b the surface is also cleaned in step b), which preferably takes place after the material-removing processing.
  • the inventors were particularly suitable cleaning devices for removing vulcanized Identify rubber compound from a rubber product.
  • a method according to the invention is preferred, additionally comprising the method step after method step b): b2) removing the removed material from the processed surface of the rubber product with a cleaning device.
  • the cleaning device comprises a rotating brush and/or a blower.
  • discarded rubber products can be re-entered into the process according to the invention, particularly if the overall surface roughness was assessed as insufficient, ie not sufficiently pronounced, and an improvement can be expected from repeated processing.
  • a very particular advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that digital information about the classification of the surface texture and thus about the surface condition is automatically obtained by means of the classification unit. This makes it possible, by observing the development of the classification over time, to recognize early on when the classification of the surface of the observed rubber products of the same type is moving in the direction of the border areas of the previously defined class range. Corresponding tendencies can be identified particularly early, particularly when using a neural network, as explained above. Such tendencies to leave the predetermined class range can be caused, for example, by the deterioration or wear of the tools used or a change in the material composition in the rubber product.
  • the information obtained by the classification unit can be used to automatically adapt the operating parameters of the tools used for surface processing in order to counteract a deterioration in the surface texture at an early stage.
  • the pressing force and/or the rotational speed of wire brushes used for roughening may be changed when the physicochemical properties of the processed rubber product, such as surface hardness, change depending on a changing composition of the rubber product.
  • the invention also relates to a method linked to the method according to the invention for retreading a tire, comprising the method steps: e) producing or providing a used tire with an at least partially worn, old tread strip and a roughened carcass surface, and either the method step: f) attaching a tread with a roughened surface to the roughened carcass surface by means of an adhesive by creating a material connection, or g) applying a vulcanizable rubber mixture to the roughened carcass surface and vulcanizing the compound obtained in a vulcanizing device to form a tread profile, the carcass surface, and optionally the roughened surface of the tread strip, is classified with the method according to the invention for classifying the surface texture of rubber products and the classification of the surface texture lies in a predetermined class range.
  • the method described above is particularly advantageous because with it it is possible to obtain particularly reliable retreaded tires in which the risk of the occurrence of a material defect, which could be caused by an unsuitable roughness of the individual components, is advantageously minimized.
  • the tread strip can already be removed from the old tire in the method according to the invention, namely by the material-removing tools.
  • a method according to the invention for retreading a tire is therefore also preferred, the old tire being produced by mechanically separating part of the old tread from the carcass of the tire, in particular by grinding off the old tread.
  • a method according to the invention for retreading a tire is preferred, the carcass surface and/or the treated surface of the tread strip being heated to a temperature of more than 50° C., preferably more than 60° C., particularly preferably more than 70° C., before attachment is tempered.
  • the inventors of the present invention have recognized that the method according to the invention is not limited in terms of the adhesive used, with the inventors proposing a particularly proven adhesive. Namely, a method according to the invention for retreading a tire is preferred, wherein the adhesive comprises at least one styrene-butadiene rubber, wherein the adhesive preferably comprises a solvent which evaporates when the prepared tread strip is attached to the roughened carcass surface.
  • the invention also relates to a device for classifying the surface texture of rubber products, preferably in a method according to the invention, comprising: v) one or more tools for material-removing processing of the surface of the rubber product, w) a movement unit which is set up to move the surface of the rubber product and move the one or more tools relative to each other, and x) a classification unit comprising: i) at least one lighting device that is set up to illuminate the surface of the rubber product with an angle of incidence of more than 10°, ii) at least one image recording device that is set up to capture the surface of the rubber product in the area illuminated by the lighting device , and iii) at least one electronic data processing device connected to the image recording device.
  • the movement unit can move the rubber product relative to a stationary tool, for example by using a conveyor belt or a rotating suspension, as is also described above, for example.
  • the tools can also be designed to be movable and, for example, guided by a robotic arm along a stationary rubber product.
  • the rubber product can also be moved relative to the classification unit, it also being possible for the classification unit to be moved relative to a stationary rubber product, analogously to the tools.
  • Corresponding devices according to the invention are particularly preferred because the method according to the invention can be carried out with them and the advantages described above result accordingly. Analogously, devices according to the invention are particularly preferred with which the method according to the invention can be carried out in preferred embodiments.
  • a device for conveying a rubber product through the device or a device for rotating a rubber product, preferably a conveyor device for conveying a rubber product through the device.
  • a device according to the invention is also preferred, the device comprising a receiving device for a roller, via which the rubber product can be made available as a strand of material.
  • a device according to the invention is also preferred, the device comprising separating tools for separating individual rubber products from a strand of material.
  • the device comprising a plurality of tools for material-removing processing of the surface of the rubber product, which are preferably selected from the group consisting of lasers, milling tools and brushes, preferably selected from the group consisting of lasers and wire brushes, in particular wire brushes ,
  • the wire brushes are preferably designed as segmented wire brushes.
  • a device according to the invention is preferred, wherein the device comprises a plurality of tools for material-removing machining, which are arranged along the conveyor device.
  • a device according to the invention is also preferred, the device additionally comprising a control device for the automatic control of the tools for material-removing machining.
  • a device according to the invention is also preferred, the device being set up so that the material-removing processing and the subsequent classification can take place simultaneously on two or more surfaces of the rubber product.
  • the device comprises a cleaning device for removing removed material from the processed surface of the rubber product, preferably a rotating brush and/or a blower.
  • a device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit comprises a memory unit connected to the electronic data processing device.
  • a device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit comprises a display and/or signal device connected to the electronic data processing device.
  • a device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit, in particular the electronic data processing device, is set up to carry out method steps c) and/or d) of the method according to the invention.
  • a device according to the invention is also preferred, in which the one or more lighting devices are directed headlights, preferably spotlights, and/or in which the one or more image recording devices are cameras.
  • a device according to the invention is also preferred, wherein the one or more lighting devices in the classification unit are arranged in such a way that the light beam(s) generated by the lighting devices impinge on the movement unit in the area covered by the image recording device.
  • a device according to the invention is also preferred, wherein the one or more lighting devices are in the classification unit are arranged to the side of the movement unit, so that the central beam path to the surface of a rubber product guided in the movement unit has an angle of incidence of more than 45°, preferably more than 60°, particularly preferably more than 75°.
  • a device according to the invention is also preferred, in which case the classification unit comprises exactly one lighting device or a plurality of lighting devices whose central beam path runs parallel to one another.
  • a device according to the invention is also preferred, wherein the image recording device is a line camera.
  • a device is also preferred, wherein the classification unit comprises two or more lighting devices which are arranged offset relative to one another and/or relative to the image recording device and illuminate the rubber product to be classified from different directions, the electronic data processing device being set up to do so, from the known arrangement of the lighting devices and the recording of the image recording device to determine a three-dimensional surface topography.
  • a device is also preferred, wherein the classification unit comprises two or more lighting devices whose light has the maximum intensity at different wavelengths, the wavelength difference preferably being more than 50 nm, particularly preferably more than 100 nm, very particularly preferably more than 200 nm, and / or wherein the lighting devices and / or the image recording device, preferably the image recording device, a Filters, preferably a bandpass filter, particularly preferably a multi-bandpass filter, in particular a multi-bandpass filter with two or three band ranges, the band ranges preferably having a distance of more than 50 nm, particularly preferably more than 100 nm, most preferably of more than 200 nm.
  • the conveying device is set up to press a conveyed rubber product against the one or more tools for material-removing processing.
  • a device according to the invention is also preferred, the device additionally comprising a height gauge and/or thickness gauge for the spatially resolved determination of the thickness of a rubber product, in particular a light section sensor.
  • a device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit has rollers with which the classification unit can be moved at a predetermined distance over the surface of the rubber product, for example by means of a robot arm.
  • a computer program product comprising instructions which, when the program is executed by the electronic data processing device of a classification unit, cause the latter to carry out method steps c) and/or d) of the method according to the invention, preferably comprising an artificial neural network, in particular a covolutional neural network , which was particularly preferably trained on the basis of recordings that were previously recorded by means of the image recording device of a device according to the invention on defined reference surfaces of rubber products with known classes of the surface.
  • a control device is disclosed for controlling a device for classifying the surface texture of rubber products, preferably a device according to the invention, comprising a memory unit on which the disclosed computer program product is stored, which is executed by the control device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of part of an exemplary device according to the invention when carrying out the method according to the invention in a preferred embodiment on a tread;
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a part of an exemplary device according to the invention when carrying out the method according to the invention in a preferred embodiment on an at least partially of a tread.
  • 1 shows a schematic representation of part of an exemplary device 20 according to the invention when carrying out the method according to the invention in a preferred embodiment.
  • 1 shows the embodiment of the method according to the invention using an artificial neural network in order to carry out a classification from the course of the shadow on the recording.
  • the device 20 comprises a movement unit 22 which is set up to move the surface 12 of the rubber product 10 to move. In the illustrated embodiment of the device 20, this movement takes place relative to the tools for material-removing processing (not shown here) and relative to the classification unit 14.
  • the classification unit 14 comprises an illumination device 16a which illuminates the surface 12 of the rubber product 10 at an angle of incidence of approximately 45° with respect to the central beam path. Also shown is the image recording device 18 which, as part of the classification unit 14, is set up to record the surface 12 of the rubber product 10 at the location, i. H. to record, which is illuminated by the lighting device 16a.
  • the image recording device 18 is connected to an electronic data processing device, which is not shown in FIG.
  • the surface 12 of the tread which was previously roughened by machining with tools, runs on the movement unit 22, which is designed here as a conveyor belt, under the classification unit 14.
  • the oblique arrangement of the lighting device 16a causes a shadow progression on the surface 12 which correlates with the surface texture and can be classified by an artificial neural network and the electronic data processing device.
  • the classification is in six classes and essentially correlates with the roughness of the surface 12.
  • the neural network there is a separate classification of sub-areas that are tiled over the surface 12 of the tread.
  • a convolutional neural network is used, which is previously trained using recordings that were recorded with the same arrangement of image recording devices 18 and lighting devices 16a on defined reference surfaces with a known class.
  • the data processing device comprises a memory unit on which the artificial neural network is stored, which is part of a computer program product which carries out the classification in the method according to the invention.
  • the electronic data processing device has a display device, via which the classification of the surface texture of the classified partial areas is visualized with a color code.
  • the image recording device 18 is a line camera, whereas the lighting device is designed as a spotlight.
  • the device 20 shown is suitable for use in a continuous process and can be operated, for example, with a relative speed of the rubber product 10 to the classification unit 14 of 20 m/min.
  • the processed tread is provided as a strand of material and only separated into a tread by a separating tool immediately before passing through the classification unit 14 .
  • a tire tread is provided on the rear side of the tread, not shown.
  • the tread consists entirely of an essentially fully vulcanized rubber mixture.
  • this rubber mixture comprises amorphous silicon dioxide as a filler and styrene-butadiene rubber.
  • the surface is processed with a plurality of wire brushes arranged one behind the other and is controlled by a control device which is set up to control the operating parameters of the tools used in method step b) depending on the feedback from the classification unit 14 .
  • removed material is removed from the surface 12 by means of a further brush removed.
  • the further use of the tread strip after passing through the classification unit 14 depends on the classification assigned to the surface.
  • the tread strip is only used to produce a retreaded tire if the average classification is in class 2 of 6 possible classes and no sub-class has a classification of 3 or more.
  • other criteria can also be used for the overall assessment of the treads, as explained above.
  • treads that are considered insufficient as a result of the classification are discarded. If the classification unit 14 detects that the development of the classification is moving in the direction of the border areas of the predetermined class range, the operating parameters of the previously used tools are automatically adjusted, whereby in the illustrated embodiment the operating parameters are also adjusted by an artificial neural network, which trained for this purpose.
  • FIG. 2 shows a structure comparable to FIG. In the device 20 of FIG. 2, however, a total of three lighting devices 16a, 16b, 16c are provided, which are arranged offset relative to one another.
  • the three lighting devices 16a, 16b, 16c are arranged approximately as an isosceles triangle, in the center of which is the image recording device 18, which has approximately the same height relative to the moving unit 22, ie the conveyor belt, as the lighting devices 16a, 16b , 16c and itself is arranged centrally in the middle above the tread strip passed underneath.
  • This structure makes it possible to illuminate the surface 12 of the rubber product 10 from different directions.
  • the electronic data processing device is now set up to use the known arrangement of the lighting device 16a, 16b, 16c from the recording Image recording device 18 to determine a three-dimensional surface topography, from which statistical height characteristics can be determined, which can then be used to classify the surface or for partial classification of partial areas of the surface.
  • the three lighting devices 16a, 16b, 16c have different spectral characteristics and have the maximum intensity of the emission at different wavelengths.
  • the image recording device 18 is equipped with suitable filters so that it can generate different lighting scenarios with each recording using appropriate filters.

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Abstract

The invention relates to a method and a device for classifying the surface texture of rubber products, in particular tyre components in the retreading of tyres; the method comprises the following method steps: a) producing or providing a rubber product, comprising an at least partially vulcanized rubber compound, b) working a surface of the rubber product by removing material with one or more tools, and c) classifying the surface texture of the worked surface with a classifying unit, wherein the classifying unit comprises: i) at least one illuminating device for illuminating the surface of the rubber product at an angle of incidence of more than 10°, ii) at least one image-recording device for recording the surface of the rubber product in the area illuminated by the illuminating device, and iii) at least one electronic data-processing device connected to the image-recording device.

Description

Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten. Method for grading the surface texture of rubber products.
Beschreibung Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten, insbesondere von Reifenkomponenten in der Runderneuerung von Reifen und ein Verfahren zur Runderneuerung eines Reifens sowie eine Vorrichtung zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten. Offenbart werden zudem ein Computerprogrammprodukt und eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten. The invention relates to a method for classifying the surface texture of rubber products, in particular tire components in the retreading of tires and a method for retreading a tire and an apparatus for classifying the surface texture of rubber products. Also disclosed is a computer program product and a control device for controlling a device for classifying the surface texture of rubber products.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert. The subject matter of the invention is defined in the appended claims.
Die Herstellung von modernen Fahrzeugreifen ist ein aufwendiges und relativ kostenintensives Verfahren, bei dem regelmäßig erhebliche Mengen an wertvollen Rohstoffen eingesetzt werden müssen. Aus diesem Grund wurden Verfahren zur Runderneuerung von Altreifen entwickelt, mit denen es möglich ist, einen großen Anteil von Altreifen wiederzuverwerten. Die bekannten Verfahren zur Runderneuerung basieren im Wesentlichen darauf, dass der alte, zumeist verschlissene Laufstreifen abgetragen wird, sodass ein neuer Laufstreifen auf die unterliegende Karkassenoberfläche aufgebracht werden kann. The manufacture of modern vehicle tires is a complicated and relatively cost-intensive process in which considerable amounts of valuable raw materials have to be used on a regular basis. For this reason, processes for retreading used tires have been developed, with which it is possible to recycle a large proportion of used tires. The known methods for retreading are essentially based on the fact that the old, usually worn tread is removed so that a new tread can be applied to the underlying carcass surface.
Unter den Verfahren zur Runderneuerung ist unter anderem die sogenannte kalte Runderneuerung („cold retread“) von Bedeutung. In diesem Verfahren wird der alte Laufstreifen des Altreifens von der Karkasse abgetragen, beispielsweise durch Schleifen. Dadurch bleibt ein Altreifen zurück, dessen mit Gummi belegte Karkassenoberfläche aufgeraut ist („casing“). Kennzeichnend für die kalte Runderneuerung ist, dass die neuen Laufstreifen hierbei vorvulkanisiert („pre-cured“) werden, sodass sie im kalten Runderneuerungsprozess, wie er beispielsweise in Kaltrunderneuerungswerken (sogenannten „retread shops“) durchgeführt wird, auf die Casings aufgebracht werden können. Die belastbare Verbindung zwischen dem Altreifen und dem neuen Laufstreifen wird durch ein geeignetes Haftmittel gewährleistet, welches eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Komponenten erzeugt. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Vulkanisation eines schwefelhärtbaren Haftmittels, beispielsweise einer Kautschukmischung. Among the processes for retreading, so-called cold retreading is important. In this process, the old tread of the old tire is removed from the carcass, for example by grinding. This leaves an old tire with its carcass surface covered with rubber roughened ("casing"). A characteristic of cold retreading is that the new treads are pre-vulcanized ("pre-cured") so that they can be applied to the casings in the cold retreading process, such as is carried out in cold retreading plants (so-called "retread shops"). The resilient connection between the old tire and the new tread is guaranteed by a suitable adhesive, which creates a material connection between the two components. This is done, for example, by vulcanizing a sulfur-curable adhesive, for example a rubber mixture.
Im Gegensatz hierzu wird in der sogenannten heißen Runderneuerung („hot retread“) eine vulkanisierbare Kautschukmischung auf die Karkassenoberfläche aufgebracht und anschließend in einer Vulkanisationsvorrichtung so vulkanisiert, dass eine dauerhafte Verbindung zu der Karkassenoberfläche hergestellt und gleichzeitig ein Laufstreifenprofil in der Oberfläche des Laufstreifens erzeugt wird. In contrast to this, in so-called hot retreading, a vulcanizable rubber compound is applied to the carcass surface and then vulcanized in a vulcanization device in such a way that a permanent connection to the carcass surface is produced and at the same time a tread profile is created in the surface of the tread.
Damit eine langfristige und feste Verbindung zwischen den Reifenkomponenten entstehen kann, ist auf der freigelegten Karkassenoberfläche bzw. auf der Rückseite der vorvulkanisierten Laufstreifen eine spezifisch eingestellte Rauheit nötig. Diese eingestellte Rauheit muss in einem spezifischen Bereich liegen, der nicht zu groß und nicht zu klein gewählt werden darf. Wird diese spezifische Rauheit nicht eingestellt, kann sich der Laufstreifen bei der Verwendung des runderneuerten Reifens lösen, was unbedingt vermieden werden muss. Dies kann beispielsweise dadurch bedingt sein, dass die Adhäsion in zu glatten Bereichen unzureichend ist oder dass die Kontaktierung der beiden Komponenten mit dem Haftmittel unzureichend ist, da dieses sich in den Vertiefungen der Raustruktur einer zu rauen Oberfläche sammelt. Aus diesem Grund werden die Oberfläche des weitgehend vom alten Laufstreifen befreiten Altreifens bzw. die Oberfläche des aufzubringenden neuen Laufstreifens im Stand der Technik mit matenalabtragenden Verfahren aufgeraut. Im Stand der Technik erfolgt die Bestimmung der dabei erzeugten Rauheit, d.h. die Bewertung der Oberflächenstruktur, dabei zumeist mittels einer visuellen Sichtprüfung durch die eingesetzten Arbeitskräfte unter Zuhilfenahme von standardisierten Rauheitsproben, mit denen die erzeugten Oberflächentexturen vordefinierten Klassen zugeordnet werden können. Diese vordefinierten Referenzoberflächen dienen somit der manuellen Klassierung der Oberflächentextur, wobei die eingesetzten Arbeitskräfte neben der Oberflächentextur häufig auch die Belegung der Oberfläche mit abgetragenen Material bewerten, um diese ggf. mit weiteren Reinigungsmaßnahmen zu verbessern, und grobe Materialfehler (bspw. makroskopische Defekte oder nicht aufgeraute Bereiche, sogenannte „shiny spots“) zu identifizieren. A specifically adjusted roughness is required on the exposed carcass surface or on the back of the pre-vulcanized treads so that a long-term and firm bond can develop between the tire components. This set roughness must be within a specific range that is neither too large nor too small. If this specific roughness is not set, the tread can come loose when using the retreaded tire, which must be avoided at all costs. This can be caused, for example, by the fact that the adhesion is insufficient in areas that are too smooth or that the contacting of the two components with the adhesive is insufficient, since this collects in the depressions of the rough structure of a surface that is too rough. For this reason, the surface of the old tire largely freed from the old tread or the surface of the new tread to be applied are roughened in the prior art using material-removing methods. In the prior art, the roughness produced is determined, ie the surface structure is evaluated, mostly by means of a visual inspection by the workers employed with the aid of standardized roughness tests, with which the surface textures produced can be assigned to predefined classes. These predefined reference surfaces are therefore used for the manual classification of the surface texture, with the workers employed often evaluating the covering of the surface with removed material in addition to the surface texture in order to improve it with further cleaning measures, if necessary, and gross material defects (e.g. macroscopic defects or non-roughened ones). To identify areas, so-called "shiny spots").
Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur wird regelmäßig als nachteilig empfunden. Es stellt hohe Anforderungen an die Qualifikation der eingesetzten Arbeitskräfte, damit diese die Oberflächentextur zuverlässig klassieren können. Zudem ist die manuelle Sichtprüfung sehr zeitaufwendig und benötigt zur Gewährleistung einer akzeptablen Durchsatzrate häufig eine Vielzahl an Arbeitskräften. Somit wird das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren regelmäßig als wenig zeit- und kosteneffizient empfunden. The method known from the prior art for classifying the surface texture is regularly felt to be disadvantageous. It places high demands on the qualifications of the workers used so that they can reliably classify the surface texture. In addition, manual visual inspection is very time-consuming and often requires a large number of workers to ensure an acceptable throughput rate. Thus, the method known from the prior art is regularly felt to be inefficient in terms of time and costs.
Trotz aller Sorgfalt der eingesetzten Arbeitskräfte kann es bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren trotzdem dazu kommen, dass Reifenkomponenten mit ungeeigneten Oberflächentexturen in die weitere Verarbeitung gelangen, insbesondere, wenn die eingesetzten Arbeitskräfte müde und/oder unkonzentriert sind und dadurch für eine fehlerhafte Bewertung anfälliger werden. Entsprechende Fehlklassierungen können zu ungewolltem Ausschuss in der Produktion von runderneuerten Reifen führen. In besonders schweren Fällen, wenn entsprechende Unzulänglichkeiten nicht frühzeitig erkannt werden, könnten entsprechende Reifen im späteren Betrieb eine erhöhte Fehleranfälligkeit aufweisen, was unbedingt vermieden werden muss.Despite all the care taken by the workers used, with the method known from the prior art it can still happen that tire components with unsuitable surface textures get into further processing, especially if the workers used are tired and/or unfocused and thus responsible for an incorrect evaluation become more vulnerable. Corresponding misclassifications can lead to unwanted rejects in production from retreaded tires. In particularly serious cases, if corresponding deficiencies are not recognized early, corresponding tires could show an increased susceptibility to errors later in operation, which must be avoided at all costs.
Zudem ist es mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren nicht möglich, die vorgeschaltete Bearbeitung der Oberflächen der Reifenkomponenten automatisch an die erzielte Oberflächentextur anzupassen, wenn Abweichungen in der Oberflächenklassierung vom vorgesehenen Klassierungsbereich beobachtet werden. In addition, it is not possible with the method known from the prior art to automatically adapt the upstream processing of the surfaces of the tire components to the surface texture achieved if deviations in the surface classification from the intended classification range are observed.
Es war die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile auszuräumen oder zumindest zu verringern. It was the primary object of the present invention to eliminate or at least reduce the disadvantages known from the prior art.
Insbesondere war es somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten, insbesondere von Reifenkomponenten in der Runderneuerung von Reifen anzugeben, welches eine zuverlässige Klassierung der bearbeiteten Kautschukprodukte ermöglicht und damit eine gleichbleibende Qualität der mit diesen Kautschukprodukten hergestellten runderneuerten Reifen zuverlässig gewährleisten kann.In particular, it was therefore the object of the present invention to provide an improved method for classifying the surface texture of rubber products, in particular tire components in the retreading of tires, which enables reliable classification of the processed rubber products and thus a consistent quality of the retreaded tires manufactured with these rubber products can reliably guarantee.
Insoweit war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass das Verfahren zur Klassierung besonders kosten- und zeiteffizient durchführbar sein sollte. Hierbei war es besonders wünschenswert, dass das anzugebende Verfahren auch im kontinuierlichen Betrieb einsetzbar sein sollte. In this respect, it was an object of the present invention that the classification method should be able to be carried out in a particularly cost-effective and time-efficient manner. It was particularly desirable that the method to be specified should also be able to be used in continuous operation.
Zusätzlich war es eine Aufgabe, das anzugebende Verfahren so auszugestalten, dass die Bearbeitung der Oberflächen des Kautschukprodukts in Abhängigkeit der beobachteten Klassierung der Oberflächentextur regelbar sein sollte, bevorzugt bereits dann, wenn sich Abweichungen aus dem Bereich der akzeptablen Klassen erst andeuten. In addition, it was an object to design the specified method so that the processing of the surfaces of the rubber product depending on the observed classification of the Surface texture should be controllable, preferably already when deviations from the range of acceptable classes are only indicated.
Das anzugebende Verfahren zur Klassierung sollte idealerweise in der Lage sein, die bei der Klassierung eingesetzten Arbeitskräfte zu unterstützen oder diese sogar zumindest teilweise zu ersetzen. The method to be specified for the classification should ideally be able to support the workers used in the classification or even at least partially replace them.
Es war eine Aufgabe des anzugebenden Verfahrens, dass dieses eine möglichst objektive Bewertung der Oberflächentextur ermöglichen und damit zu einer Verbesserung des Prüfprozesses führen sollte. One of the tasks of the method to be specified was that it should enable the most objective possible assessment of the surface texture and thus lead to an improvement in the testing process.
Hierbei war es eine ergänzende Vorgabe, dass das anzugebende Verfahren idealerweise dazu geeignet sein sollte, auf der Oberfläche der Kautschukprodukte auch aufliegende Fremdobjekte, insbesondere Reste des abgetragenen Materials, sowie sonstige Fehler, beispielsweise makroskopische Defekte oder unbearbeitete Stellen, sicher zu identifizieren. An additional specification was that the process to be specified should ideally be suitable for reliably identifying foreign objects lying on the surface of the rubber products, in particular residues of the removed material, as well as other defects, such as macroscopic defects or unprocessed areas.
Es war eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass das anzugebende Verfahren so ausgestaltet sein sollte, dass mit dem Verfahren neben einer grundsätzlichen Klassierung auch Informationen über die tatsächliche Rauheit bzw. Oberflächentopografie der Oberfläche gewonnen werden können. It was an additional object of the present invention that the method to be specified should be designed in such a way that, in addition to a basic classification, information about the actual roughness or surface topography of the surface can also be obtained with the method.
Es war eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass das anzugebende Verfahren hinsichtlich der Klassierung der Oberflächentextur vergleichsweise flexibel ausführbar sein sollte, um das anzugebende Verfahren auf die Bedürfnisse verschiedener Kautschukprodukte abzustimmen. Hierbei war es wünschenswert, dass das anzugebende Verfahren eine hohe Betriebssicherheit aufweisen und idealerweise als kontaktloses Verfahren ausführbar sein sollte. It was a further object of the present invention that the method to be specified should be able to be carried out comparatively flexibly with regard to the classification of the surface texture in order to adapt the method to be specified to the needs of different rubber products. It was desirable here that the method to be specified should have a high level of operational reliability and ideally be executable as a contactless method.
Zudem war es wünschenswert, dass das anzugebende Verfahren einen gegenüber dem Stand der Technik erhöhten Automatisierungsgrad aufweist und idealerweise durch die Kombination von am Markt verfügbaren Komponenten realisierbar sein sollte. In addition, it was desirable for the method to be specified to have an increased degree of automation compared to the prior art and should ideally be achievable through a combination of components available on the market.
Vor diesem Hintergrund war es eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Runderneuerung eines Reifens sowie eine Vorrichtung zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten anzugeben. Against this background, it was an additional object of the present invention to specify a method for retreading a tire and a device for classifying the surface texture of rubber products.
Darüber hinaus war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Computerprogrammprodukt und eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten anzugeben. In addition, it was an object of the present invention to specify a computer program product and a control device for controlling a device for classifying the surface texture of rubber products.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nunmehr erkannt, dass die vorstehend genannten Aufgaben überraschenderweise gelöst werden können, wenn in einem Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten eine Klassierungseinheit eingesetzt wird, wie es in den Ansprüchen definiert ist. The inventors of the present invention have now found that the above objects can be surprisingly achieved when a classification unit as defined in the claims is employed in a method for classifying the surface texture of rubber products.
Die vorstehend genannten Aufgaben werden entsprechend durch Verfahren und Vorrichtungen gelöst, wie sie in den Ansprüchen definiert sind. Bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungen. The above objects are correspondingly achieved by methods and devices as defined in the claims. Preferred configurations according to the invention result from the dependent claims and the following statements.
Solche Merkmale erfindungsgemäßer Verfahren und Vorrichtungen, die nachfolgend als bevorzugt bezeichnet sind, werden in besonders bevorzugten Ausführungsformen mit anderen als bevorzugt bezeichneten Merkmalen kombiniert. Ganz besonders bevorzugt sind somit Kombinationen von zwei oder mehr der nachfolgend als besonders bevorzugt bezeichneten Ausführungsformen. Ebenfalls bevorzugt sind Ausführungsformen, in denen ein in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnetes Merkmal mit einem oder mehreren weiteren Merkmalen kombiniert wird, die in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnet werden. Merkmale bevorzugter erfindungsgemäßer Vorrichtungen sowie der offenbarten Computerprogrammprodukte und Steuerungsvorrichtungen ergeben sich aus den Merkmalen bevorzugter Verfahren. Such features of methods and devices according to the invention, which are referred to below as preferred, are combined in particularly preferred embodiments with other features referred to as preferred. Combinations of two or more of the embodiments described below as particularly preferred are therefore very particularly preferred. Also preferred are embodiments in which a feature designated as preferred to some extent is combined with one or more other features designated as preferred to some extent become. Features of preferred devices according to the invention and the disclosed computer program products and control devices result from the features of preferred methods.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten, insbesondere von Reifenkomponenten in der Runderneuerung von Reifen, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines Kautschukprodukts, umfassend eine zumindest teilweise vulkanisierte Kautschukmischung, b) Bearbeiten einer Oberfläche des Kautschukprodukts durch Abtragen von Material mit einem oder mehreren Werkzeugen, und c) Klassieren der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche mit einer Klassierungseinheit, wobei die Klassierungseinheit umfasst: i) zumindest eine Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung der Oberfläche des Kautschukprodukts mit einem Einfallswinkel von mehr als 10°, ii) zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Erfassung der Oberfläche des Kautschukprodukts in dem von der Beleuchtungsvorrichtung beleuchteten Bereich, und iii) zumindest eine mit der Bildaufnahmeeinrichtung verbundene elektronische Datenverarbeitungseinrichtung. The invention relates to a method for classifying the surface texture of rubber products, in particular tire components in the retreading of tires, comprising the following method steps: a) producing or providing a rubber product comprising an at least partially vulcanized rubber mixture, b) processing a surface of the rubber product by removing it of material with one or more tools, and c) classifying the surface texture of the machined surface with a classifying unit, the classifying unit comprising: i) at least one lighting device for illuminating the surface of the rubber product with an angle of incidence of more than 10°, ii) at least one Image recording device for recording the surface of the rubber product in the area illuminated by the lighting device, and iii) at least one electronic data processing device connected to the image recording device.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das zu bearbeitende Kautschukprodukt, bei dem es sich beispielsweise um einen Laufstreifen oder um einen zumindest teilweise von dem alten Laufstreifen befreiten Altreifen handeln kann, hergestellt oder bereitgestellt werden. Das Bereitstellen kann beispielsweise durch das Einkäufen der entsprechenden Komponente von einem Zulieferer erfolgen. Das Herstellen erfolgt hingegen beispielsweise durch das Abtragen eines alten Laufstreifens von einem Altreifen oder durch das Herstellen eines vorprofilierten Laufstreifens durch Vulkanisation. In the method according to the invention, the rubber product to be processed, which can be, for example, a tread strip or a used tire at least partially freed from the old tread strip, can be produced or provided. The Provision can be made, for example, by purchasing the relevant component from a supplier. On the other hand, the production takes place, for example, by removing an old tread from a used tire or by producing a pre-profiled tread by vulcanization.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem Kautschukprodukt jedoch auch um einen Altreifen handeln, dessen alter Laufstreifen erst im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Werkzeuge entfernt wird. For the purposes of the present invention, however, the rubber product can also be a used tire whose old tread is only removed by the tools in the course of the method according to the invention.
Erfindungsgemäß umfasst das Kautschukprodukt eine zumindest teilweise vulkanisierte Kautschukmischung. In Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis ist dies nicht nur für Altreifen der Fall, sondern auch für die in der kalten Runderneuerung eingesetzten, vorvulkanisierten („pre-cured“) Laufstreifen. Es hat sich als Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens erwiesen, dass die in den Kautschukprodukten enthaltene Kautschukmischung nicht vollständig vulkanisiert sein muss, auch wenn dies für die meisten Anwendungen als vorteilhaft angesehen werden kann. Dadurch ist es auch nicht nötig, bei dem Kautschukprodukt zu untersuchen, ob dieses bereits vollständig vulkanisiert ist, was angesichts der komplexen Materialstruktur von vulkanisierten Kautschukmischungen ggf. schwierig sein kann. According to the invention, the rubber product comprises an at least partially vulcanized rubber mixture. In accordance with professional understanding, this is not only the case for used tires but also for the pre-cured treads used in cold retreading. It has proven to be an advantage of the method according to the invention that the rubber mixture contained in the rubber products does not have to be completely vulcanized, even if this can be regarded as advantageous for most applications. As a result, it is also not necessary to examine whether the rubber product is already fully vulcanized, which can be difficult in view of the complex material structure of vulcanized rubber compounds.
In Schritt b) erfolgt das Bearbeiten einer Oberfläche der Reifenkomponente, d. h. zumindest einer Oberfläche der Reifenkomponente. Dies erfolgt durch Abtragen von Material mit einem oder mehreren Werkzeugen in einem materialabtragenden Verfahren und dient zumindest auch dem Zweck, die Oberfläche des Kautschukprodukts aufzurauen. In step b) a surface of the tire component is processed, i. H. at least one surface of the tire component. This is done by removing material with one or more tools in a material-removing process and at least also serves the purpose of roughening the surface of the rubber product.
Die Verfahrensschritte a) und b) entsprechend den dem Fachmann bekannten Arbeitsschritten, mit denen die Oberfläche eines hergestellten oder bereitgestellten Kautschukprodukts aufgeraut wird. In dem Verfahrensschritt c) erfolgt das Klassieren der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche, welches im Stand der Technik -wie vorstehend erläutert- zumeist von Arbeitskräften durch Sichtprüfung durchgeführt wird, denen hierfür definierte Oberflächen vergleichbarer Kautschukprodukte als Vergleich an die Hand gegeben werden, die bekannten Klassen der Klassifikation zugeordnet sind. In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt im Gegensatz hierzu ein Klassieren mit einer Klassierungseinheit, sodass es sich um eine automatische Klassierung handelt. The process steps a) and b) corresponding to the steps known to those skilled in the art, with which the surface of a prepared or provided rubber product is roughened. In process step c), the surface texture of the processed surface is classified, which in the prior art - as explained above - is usually carried out by workers by visual inspection, which are given defined surfaces of comparable rubber products as a comparison, the known classes of classification are assigned. In contrast to this, in the method according to the invention, classification takes place with a classification unit, so that the classification is automatic.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Schritt des Klassierens bzw. die Klassierung, dass eine Oberfläche einer von mehreren Klassen einer Klassifikation zugeordnet wird, die wiederum mittels Klassifizierung erzeugt wurde. Eine solche einer Klasse der Klassifikation zugeordnete Oberfläche ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine klassierte Oberfläche bzw. eine Oberfläche mit einer bestimmten Klassierung. In the context of the present invention, the step of classifying or classifying means that a surface is assigned to one of several classes of a classification, which in turn was generated by means of classification. Such a surface assigned to a class of the classification is a classified surface or a surface with a specific classification within the meaning of the present invention.
In Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis bedeutet der Schritt des Klassierens dabei, dass der bearbeiteten Oberfläche als Ganzes oder Teilbereichen der Oberfläche in Abhängigkeit von der Oberflächentextur, d. h. in der Praxis der mittleren Oberflächentextur, ein zur Klassierung geeigneter Indikator zugewiesen wird. Dies bedeutet, dass der bearbeiteten Oberfläche bzw. den Teilbereichen eine Klasse zugeordnet wird, die eine summarische Obereinheit für Oberflächen mit hinsichtlich der Oberflächenparameter vergleichbaren Eigenschaften darstellt. In accordance with the understanding of those skilled in the art, the step of grading means that the processed surface as a whole or partial areas of the surface depending on the surface texture, i. H. in practice, the mean surface texture, an indicator suitable for classification is assigned. This means that a class is assigned to the processed surface or the partial areas, which represents a summary upper unit for surfaces with comparable properties with regard to the surface parameters.
In Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis ist die Abweichung zwischen den Oberflächentexturen mehrerer bearbeiteter Oberflächen, die durch das Klassieren der gleichen Klasse zugeordnet werden, im Mittel geringer als zwischen Oberflächen, die unterschiedlichen Klassen zugeordnet sind. Das Konzept der Klassierung von Oberflächentexturen von bearbeiteten Oberflächen ist dem Fachmann im Bereich der Bearbeitung von Kautschukprodukten dabei grundsätzlich bekannt. Angesichts der vielfältigen möglichen Oberflächenbeschaffenheiten und der großen Menge an pro Zeiteinheit zu bewertenden Oberflächen ist eine genauere Charakterisierungsmethode, beispielsweise die präzise Bestimmung der Oberflächenrauheit, nämlich regelmäßig nicht effizient möglich und zudem in dieser Präzision häufig auch nicht nötigt. Consistent with the understanding of the art, the variation between the surface textures of multiple machined surfaces classified by the same class is assigned become, on average, lower than between surfaces assigned to different classes. The concept of classifying surface textures of machined surfaces is fundamentally known to those skilled in the art of machining rubber products. In view of the diverse possible surface properties and the large number of surfaces to be evaluated per unit of time, a more precise characterization method, for example the precise determination of the surface roughness, is regularly not possible efficiently and, moreover, often not necessary with this level of precision.
Die Klassierungseinheit umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung, die der Beleuchtung der Oberfläche des Kautschukprodukts dient. Darüber hinaus umfasst die Klassierungseinheit eine Bildaufnahmeeinrichtung, die die Oberfläche des Kautschukprodukts im beleuchteten Bereich erfasst. In Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis können hierbei mehrere Beleuchtungsvorrichtungen und/oder mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen vorgesehen sein. The classification unit includes a lighting device for illuminating the surface of the rubber product. In addition, the classification unit includes an image pickup device that captures the surface of the rubber product in the illuminated area. In accordance with the understanding of those skilled in the art, a plurality of lighting devices and/or a plurality of image recording devices can be provided here.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Beleuchtung der Oberfläche des Kautschukprodukts durch die zumindest eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem Einfallswinkel von mehr als 10°. In Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis entspricht der Einfallswinkel dem Winkel zwischen dem einfallenden Strahl, bzw. dem zentralen Strahlengang der Beleuchtungsvorrichtung, und dem Lot der Oberfläche am Punkt des Auftritts des Strahls. In the method according to the invention, the surface of the rubber product is illuminated by the at least one illumination device with an angle of incidence of more than 10°. In accordance with the understanding of those skilled in the art, the angle of incidence corresponds to the angle between the incident beam, or the central beam path of the lighting device, and the normal of the surface at the point of incidence of the beam.
Hierdurch wird ausgedrückt, dass die Beleuchtung der Oberfläche des Kautschukproduktes schräg erfolgt, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass die Beleuchtungsvorrichtung unter einem Winkel seitlich des Kautschukprodukts angeordnet wird. Diese Form der seitlichen Beleuchtung erzeugt auf der rauen Oberfläche des Kautschukprodukts einen Schattenverlauf (Hell- und Dunkelfeldeffekt; sog. „dark field effect“ und „light field effect“). Dieser Schattenverlauf kann mit der Bildaufnahmeeinrichtung erfasst werden. Die Bildaufnahmeeinrichtung ist nunmehr mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung verbunden, durch die die Klassierung in Abhängigkeit von der Aufnahme der Bildaufnahmeeinrichtung erfolgt. This expresses the fact that the surface of the rubber product is illuminated obliquely, which can be achieved, for example, by arranging the lighting device at an angle to the side of the rubber product. This form of side lighting creates on the rough surface of the rubber product a shadow gradient (bright and dark field effect; so-called "dark field effect" and "light field effect"). This shadow progression can be recorded with the image recording device. The image recording device is now connected to an electronic data processing device, by means of which the classification takes place depending on the recording of the image recording device.
Wie vorstehend erläutert, kann hierbei eine Klassierung der Gesamtoberfläche erfolgen. Bevorzugt ist insbesondere mit Blick auf die benötigte Rechenleistung und auf den Erhalt einer ortsaufgelösten Bewertung der Oberflächenqualität jedoch ein Verfahren, bei dem eine Vielzahl von Teilbereichen der Oberfläche jeweils einer separaten Klassierung unterzogen wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Oberfläche des Kautschukprodukts durch ein theoretisches Gittermuster in eine Vielzahl von theoretischen Kacheln unterteilt wird, in denen jeweils die Klassierung erfolgt. Alternativ können zur Einteilung in Teilbereiche auch andere Ordnungskriterien verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, die Unterteilung an der Oberflächentextur auszurichten, um Teilbereiche ähnlicher Beschaffenheit voneinander abzugrenzen und anschließend zu klassieren. As explained above, the total surface can be classified. However, a method in which a large number of partial areas of the surface are each subjected to a separate classification is preferred, particularly with regard to the computing power required and to obtaining a spatially resolved assessment of the surface quality. This can be achieved, for example, by dividing the surface of the rubber product by a theoretical grid pattern into a large number of theoretical tiles, in each of which the classification takes place. Alternatively, other classification criteria can also be used for dividing into partial areas. For example, it is possible to align the subdivision with the surface texture in order to delimit sub-areas of similar characteristics from one another and then to classify them.
Vorteilhafterweise kann bei diesem Vorgehen eine Gesamtbewertung der Oberfläche des Kautschukprodukts durch Auswertung der Teilklassierungen erfolgen. So kann beispielsweise die Gesamtbewertung bei der Verwendung von den Klassen zugeordneten numerischen Werten durch das arithmetische Mittel oder den Median der Teilklassierung bestimmt werden, wobei auch Ausschlusskriterien vorgesehen werden können, die zum Beispiel eine maximale Anzahl von Teilklassierungen einer bestimmten Klasse erlauben. With this procedure, an overall evaluation of the surface of the rubber product can advantageously be carried out by evaluating the partial classifications. For example, the overall rating when using numerical values assigned to the classes can be determined by the arithmetic mean or the median of the partial classification, with exclusion criteria also being provided which, for example, allow a maximum number of partial classifications of a specific class.
Besonders bevorzugt ist es bei der Gesamtbewertung beispielsweise, dass eine maximale Anzahl von Teilbereichen definiert wird, die oberhalb und/oder unterhalb eines als akzeptabel definierten Bereichs der Klassifikation, d.h. außerhalb der als akzeptabel definierten Klassen, liegen dürfen, wobei bevorzugt auch die lokale Verteilung von Teilbereichen mit unzureichenden Klassen herangezogen wird, beispielsweise um ungewünschte große Cluster von Teilbereichen mit unzureichenden Klassen auszuschließen. In the overall assessment, it is particularly preferred, for example, that a maximum number of partial areas is defined, which is above and/or below a range of the classification defined as acceptable, ie outside the classes defined as acceptable, the local distribution of sub-areas with insufficient classes preferably also being used, for example to exclude undesired large clusters of sub-areas with insufficient classes.
Hierdurch lassen sich beispielsweise solche Kautschukprodukte aussondern, die bereits in einem Teilbereich eine völlig unzureichende Oberflächentextur aufweisen, selbst wenn diese nur in einem einzelnen Teilbereich besteht. Bevorzugt ist somit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Klassieren der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche in Verfahrensschritt c) durch separate Teilklassierung einer Vielzahl von Teilbereichen der Oberfläche erfolgt, wobei jedem Teilbereich eine Klassierung zugewiesen wird, wobei bevorzugt eine Gesamtbewertung der Oberfläche in Abhängigkeit von sämtlichen Teilklassierungen erfolgt. This makes it possible, for example, to separate out those rubber products that already have a completely inadequate surface texture in a partial area, even if this only exists in a single partial area. A method according to the invention is therefore preferred, in which the surface texture of the machined surface is classified in method step c) by separate partial classification of a large number of partial areas of the surface, with each partial area being assigned a classification, with an overall evaluation of the surface preferably being carried out as a function of all partial classifications .
Um das erfindungsgemäße Verfahren möglichst effizient an das Verfahren anzuknüpfen, welches im Stand der Technik bereits verwendet wird, ist es besonders vorteilhaft, auf eine vergleichbare Klassierung zurückzugreifen. Im Stand der Technik erfolgt diese Klassierung zumeist durch sech vordefinierte Oberflächentexturen, welche einer von sechs Klassen der von der TRMG herausgegebenen BT-Klassifikation zugeordnet sind, sodass es zielführend ist, diese Klasseneinteilung beizubehalten. In der einfachsten Ausführungsform wäre es jedoch auch denkbar, die Oberflächenstruktur in lediglich zwei Klassen einzuteilen, beispielsweise in die Klassen „ausreichend“ und „unzureichend“. Bevorzugt ist also ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Klassieren durch Zuordnung der Oberflächenstruktur in eine von zwei oder mehr, bevorzugt drei oder mehr, besonders bevorzugt vier oder mehr, ganz besonders bevorzugt sechs, Klassen erfolgt. Wie vorstehend erläutert, ist das maßgebliche Kriterium für die Klassierung grundsätzlich die Oberflächentextur. Auch wenn es prinzipiell möglich ist, hierfür bestimmte geordnete Strukturen und deren Vorhandensein auf der Oberfläche vorauszusetzen, ist es für die meisten Fälle jedoch bevorzugt, die Klassierung mit der Rauheit der Oberfläche korrelieren zu lassen. Hierbei kann zusätzlich auch noch die Oberflächenbelegung mit abgetragenem Material, d. h. der Grad der Verunreinigung und/oder das Vorhandensein von makroskopischen Oberflächendefekten, beispielsweise von Einschnitten und Rissen in der Oberfläche, berücksichtigt werden. Ausgehend von einer mit Bezug auf die Rauheit der Oberfläche günstigen Klassierung kann eine übermäßige Oberflächenbelegung und/oder das Vorhandensein von makroskopischen Oberflächendefekten, beispielsweise von sogenannten „shiny spots“, beispielsweise zu einer unvorteilhafteren Klassierung führen. Bevorzugt ist folglich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Klassieren mit der Rauheit der Oberfläche korreliert, wobei die Klassierung bevorzugt zusätzlich in Abhängigkeit von der Oberflächenbelegung mit abgetragenem Material und/oder der Zahl an makroskopischen Oberflächendefekten erfolgt. In order to link the method according to the invention as efficiently as possible to the method which is already used in the prior art, it is particularly advantageous to use a comparable classification. In the prior art, this classification is mostly done using six predefined surface textures, which are assigned to one of six classes of the BT classification published by the TRMG, so that it makes sense to retain this classification. In the simplest embodiment, however, it would also be conceivable to divide the surface structure into just two classes, for example into the classes “sufficient” and “insufficient”. A method according to the invention is therefore preferred in which the classification is carried out by assigning the surface structure to one of two or more, preferably three or more, particularly preferably four or more, very particularly preferably six classes. As explained above, the decisive criterion for the classification is basically the surface texture. Even if it is possible in principle to assume certain ordered structures and their presence on the surface, it is preferred in most cases to correlate the classification with the roughness of the surface. In this case, the surface coverage with removed material, ie the degree of contamination and/or the presence of macroscopic surface defects, for example cuts and cracks in the surface, can also be taken into account. Based on a classification that is favorable in relation to the roughness of the surface, excessive surface coverage and/or the presence of macroscopic surface defects, for example so-called “shiny spots”, can lead to a less favorable classification, for example. A method according to the invention is therefore preferred, in which the classification correlates with the roughness of the surface, the classification preferably also taking place as a function of the surface coverage with removed material and/or the number of macroscopic surface defects.
In Übereinstimmung mit den vorstehenden Ausführungen ist die einfachste Form der Klassierung wohl darin zu sehen, dass die von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Aufnahmen mit den Aufnahmen verglichen werden, die an vordefinierten Referenzoberflächen mit bekannter Klassierung aufgenommen wurden. In den einfachsten Ausgestaltungen können hier globale Parameter der Aufnahmen eingesetzt werden, wie beispielsweise die mittlere Helligkeit auf den erhaltenen Aufnahmen. Bevorzugt ist somit zunächst ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Klassieren in Verfahrensschritt c) durch den Abgleich einer mittels der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Aufnahme der Oberfläche des Kautschukprodukts mit zwei oder mehr Aufnahmen erfolgt, die zuvor mittels der Bildaufnahmeeinrichtung an vordefinierten Referenzoberflächen aufgenommen wurden, wobei der Abgleich durch die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung erfolgt. In accordance with the above statements, the simplest form of classification can probably be seen in the fact that the images recorded by the image recording device are compared with the images that were recorded on predefined reference surfaces with a known classification. In the simplest configurations, global parameters of the recordings can be used here, such as the mean brightness on the recordings obtained. A method according to the invention is therefore initially preferred, in which the classification in method step c) is carried out by comparing a recording of the surface of the rubber product taken by means of the image recording device with two or more recordings are made, which were previously recorded by the image recording device on predefined reference surfaces, with the comparison being carried out by the electronic data processing device.
Das vorstehend beschriebene sehr einfache Vorgehen ist zwar grundsätzlich für eine grobe Klassierung geeignet, jedoch wird das erhaltene Ergebnis nach Einschätzung der Erfinder die herkömmliche manuelle Klassierung eher unterstützen als ersetzen können, da die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit wohl für eine alleinige Bewertung nicht ausreichend sind, insbesondere da dieses Verfahren relativ hohe Anforderungen an die Vergleichbarkeit der Umgebungsbedingungen (beispielsweise bezüglich der Lichtverhältnisse oder der Oberflächenbelegung mit Verunreinigungen) stellt. Zudem ist die aus solchen Bildvergleichen erhaltene Informationsdichte in vielen Fällen relativ niedrig, so dass es sich eher um eine Entscheidungshilfe für prozessführende Bediener handelt, die hierdurch bei ihrer Arbeit entastet werden, wobei das Verfahren zusätzlich auch eine automatisierte Dokumentation der Ergebnisse ermöglicht. Although the very simple procedure described above is basically suitable for rough classification, the inventors believe that the result obtained will support conventional manual classification rather than replace it, since the accuracy and reliability are probably not sufficient for an assessment alone, in particular since this method places relatively high demands on the comparability of the environmental conditions (e.g. with regard to the lighting conditions or the surface contamination). In addition, the information density obtained from such image comparisons is in many cases relatively low, so that it is more of a decision-making aid for process-leading operators who are thereby delimbed in their work, with the method also enabling automated documentation of the results.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nunmehr erkannt, dass in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders effizient von modernen Technologien der Datenverarbeitung Gebrauch gemacht werden kann, durch die die Klassierung in der vorstehend beschriebenen Anordnung automatisiert, schnell und besonders zuverlässig erfolgen kann, wobei insbesondere eine besonders hohe Auflösung der Klassierung möglich wird, d. h. die Zuordnung auch zu einer Vielzahl von nur geringfügig unterschiedlichen Klassen möglich wird. The inventors of the present invention have now recognized that modern data processing technologies can be used particularly efficiently in the method according to the invention, through which the classification in the arrangement described above can be automated, fast and particularly reliable, with in particular a particularly high resolution the classification becomes possible, d. H. assignment to a large number of only slightly different classes is also possible.
In dieser besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein neuronales Netzwerk eingesetzt, um die Bildaufnahmen auszuwerten und zu klassieren. Das neuronale Netzwerk wird hierfür darauf trainiert, die von der Bildaufnahmeeinrichtung detektierten Schattenwürfe den verschiedenen Klassen zuzuordnen. Dies kann zweckmäßigerweise dadurch erfolgen, dass das neuronale Netzwerk an Referenzoberflächen mit definierter Oberflächentextur, d. h. an Referenzoberflächen mit bekannter Klasse, trainiert wird. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, wenn die zum Training verwendeten Daten zuvor mittels der gleichen Bildaufnahmeeinrichtung, d. h. in der gleichen Anordnung, die auch für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, aufgenommen wurden. Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, ein „Convolutional Neural Network“ (abgekürzt „CNN“) einzusetzen, bei dem es sich vorzugsweise um ein CNN mit mehreren „convolutional layer“ handelt, sodass es sich um ein „deep convolutional neural network“ handelt. In this particularly preferred embodiment, a neural network is used to evaluate and classify the recorded images. For this purpose, the neural network is trained to to assign the shadows cast detected by the image recording device to the various classes. This can expediently be done by training the neural network on reference surfaces with a defined surface texture, ie on reference surfaces with a known class. It has proven to be particularly advantageous if the data used for training were previously recorded using the same image recording device, ie in the same arrangement that is also used for the method according to the invention. It has proven to be particularly advantageous to use a "convolutional neural network" (abbreviated "CNN"), which is preferably a CNN with several "convolutional layers", so that it is a "deep convolutional neural network". acts.
Der Fachmann im Bereich der Reifenfertigung kann entsprechende künstliche Netzwerke, beispielsweise in einem trainierten oder untrainierten Zustand, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet sind, von darauf spezialisierten Softwareunternehmen einkaufen oder im Team zusammen mit einem Fachmann im Bereich der IT selbst konzipieren. Die Entwicklung, Optimierung und das Training von entsprechenden neuronalen Netzwerken ist für Fachleute im Bereich der IT unter Zugriff auf Kautschukprodukte mit bearbeiteten Oberflächen, wie sie beispielweise im erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden können, und bekannter Klassierung zwanglos möglich, sodass der Fachmann im Bereich der Reifenfertigung von diesen Fachleuten die entsprechenden neuronalen Netze, beispielsweise in einem trainierten oder untrainierten Zustand, erhalten kann. The person skilled in the field of tire production can buy corresponding artificial networks, for example in a trained or untrained state, which are suitable for the purposes of the present invention, from specialized software companies or design them himself in a team together with a specialist in the field of IT. The development, optimization and training of corresponding neural networks is easily possible for specialists in the field of IT with access to rubber products with processed surfaces, such as can be obtained in the method according to the invention, and known classification, so that the specialist in the field of tire production from these experts can obtain the corresponding neural networks, for example in a trained or untrained state.
Bevorzugt ist vor diesem Hintergrund ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Klassieren in Verfahrensschritt c) durch die Auswertung einer mittels der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Aufnahme der Oberfläche des Kautschukprodukts erfolgt, wobei die Auswertung durch die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung mittels eines künstlichen neuronalen Netzes, insbesondere eines Covolutional Neural Network, erfolgt, welches bevorzugt anhand von Aufnahmen trainiert wurde, die zuvor mittels der Bildaufnahmeeinrichtung an definierten Referenzoberflächen aufgenommen wurden und/oder anhand von Aufnahmen trainiert wurde, die aus einer Speichereinheit bereitgestellt und zuvor mittels einer baugleichen Klassierungseinheit an definierten Referenzoberflächen aufgenommen wurden. Against this background, a method according to the invention is preferred, wherein the classification in method step c) takes place by evaluating a recording of the surface of the rubber product taken by means of the image recording device, the evaluation being carried out by the electronic data processing device uses an artificial neural network, in particular a covolutional neural network, which is preferably trained using recordings that were previously recorded using the image recording device on defined reference surfaces and/or was trained using recordings that were provided and provided from a storage unit previously recorded on defined reference surfaces using an identical classification unit.
Es kann als großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gesehen werden, dass der grundsätzliche Aufbau auch eine alternative Form der Klassierung erlaubt, ohne fundamentale Änderung am erfindungsgemäßen Verfahren vorzunehmen. Diese alternative Verfahrensführung, die bei Bedarf jedoch wiederum mit dem Einsatz von neuronalen Netzwerken kombiniert werden kann, eignet sich insbesondere für Anwendungen, bei denen die vorstehend beschriebene Klassierungsmethode keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefert oder umfassendere und detailreiche Informationen über die Oberflächentextur benötigt werden. Bei diesem Verfahren werden zumindest für Teile der untersuchten Oberfläche statistische Höhenkennwerte ermittelt, bei denen es sich beispielsweise um typische Rauheitsparameter handeln kann.It can be seen as a great advantage of the method according to the invention that the basic structure also allows an alternative form of classification without making fundamental changes to the method according to the invention. This alternative procedure, which can be combined with the use of neural networks if necessary, is particularly suitable for applications in which the classification method described above does not provide satisfactory results or more comprehensive and detailed information about the surface texture is required. In this method, statistical characteristic height values are determined, at least for parts of the examined surface, which can be typical roughness parameters, for example.
Diese Parameter können vorteilhafterweise in dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erhalten werden, dass zwei oder mehr Beleuchtungsvorrichtungen relativ zueinander versetzt angeordnet werden. Hierdurch ist es mit relativ geringfügigen Änderungen im Aufbau vorteilhafterweise möglich, durch ein sogenanntes „photometric stereo“ die Oberflächenbeschaffenheit zu ermitteln. Hierbei wird die dreidimensionale Oberflächentopografie mittels der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung durch ein sogenanntes „shape from shading“ errechnet. Die dem „photometric stereo“ und dem „shape from shading“ zugrundeliegende Technologie ist dabei seit den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts bekannt. Der Fachmann kann hierfür somit auf Software bzw. Algorithmen zurückgreifen, die von Dritten für diese Technologie konzipiert und beispielsweise in Fachartikeln veröffentlicht wurden. Aus der dreidimensionalen Oberflächentopografie lassen sich die statistischen Höhenkennwerte ermitteln und daraus eine Klassierung vornehmen. These parameters can advantageously be obtained in the method according to the invention by arranging two or more lighting devices offset relative to one another. In this way, it is advantageously possible, with relatively minor changes in the structure, to determine the surface quality using what is known as “photometric stereo”. In this case, the three-dimensional surface topography is calculated by means of what is known as “shape from shading” using the electronic data processing device. The technology underlying "photometric stereo" and "shape from shading" has been around since the 1980s known in the last century. The person skilled in the art can therefore use software or algorithms that have been designed by third parties for this technology and have been published in specialist articles, for example. The statistical height parameters can be determined from the three-dimensional surface topography and used for classification.
Bevorzugt ist somit auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Klassieren in Verfahrensschritt c) durch den Vergleich von statistischen Höhenkennwerten, bevorzugt der zweidimensionalen Rauheit der Oberfläche, insbesondere der mittleren Oberflächenrauheit Ra, und/oder einer flächenbezogenen Rauheit, mit vorbestimmten Grenzwerten erfolgt, wobei die vorbestimmten Grenzwerte bevorzugt mittels definierter Referenzoberflächen festgelegt werden. A method according to the invention is therefore also preferred, in which the classification in method step c) is carried out by comparing statistical height characteristics, preferably the two-dimensional roughness of the surface, in particular the mean surface roughness R a , and/or an area-related roughness, with predetermined limit values, the predetermined limit values are preferably set by means of defined reference surfaces.
Bevorzugt ist insoweit auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Klassierungseinheit zwei oder mehr, bevorzugt drei oder mehr, Beleuchtungsvorrichtungen umfasst, die relativ zueinander und/oder relativ zur Bildaufnahmeeinrichtung versetzt angeordnet sind und die Oberfläche des Kautschukprodukts aus unterschiedlichen Richtungen beleuchten, wobei die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, aus der bekannten Anordnung der Beleuchtungsvorrichtungen und der Aufnahme der Bildaufnahmeeinrichtung eine dreidimensionale Oberflächentopographie zu ermitteln. In this respect, a method according to the invention is also preferred, in which the classification unit comprises two or more, preferably three or more, lighting devices which are arranged offset relative to one another and/or relative to the image recording device and illuminate the surface of the rubber product from different directions, the electronic data processing device being used for this purpose is set up to determine a three-dimensional surface topography from the known arrangement of the lighting devices and the recording of the image recording device.
In einer Kombination der beschriebenen Klassierungsmethoden kann auch die mittels „photometric stereo“ erhaltene dreidimensionale Oberflächentopografie oder auch nur ein im Zuge der Berechnung erhaltenes Zwischenprodukt, insbesondere eine berechnete Abbildung des Reflexionsverhaltens über die betrachtete Oberfläche (sog. „Albedo“), durch ein künstliches neuronales Netzwerk, bevorzugt wie vorstehend beschrieben, ausgewertet werden, wobei das Training des neuronalen Netzwerkes entsprechend an dreidimensionalen Oberflächentopografien oder entsprechenden Zwischenprodukten erfolgen sollte, die mittels „photometric stereo“ an definierten Referenzoberflächen aufgenommen wurden. In a combination of the classification methods described, the three-dimensional surface topography obtained by means of "photometric stereo" or even just an intermediate product obtained in the course of the calculation, in particular a calculated image of the reflection behavior over the surface under consideration (so-called "albedo"), can be analyzed by an artificial neuronal network, preferably as above described, evaluated, whereby the training of the neural network should take place accordingly on three-dimensional surface topographies or corresponding intermediate products, which were recorded using "photometric stereo" on defined reference surfaces.
Um ein erfindungsgemäßes Verfahren bereitzustellen, in welchem eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich der verfügbaren Informationen und der anzuwendenden Technik besteht, ist es bevorzugt, zwei oder mehr Beleuchtungsvorrichtungen vorzusehen, sodass auf das „photometric stereo“ zurückgegriffen werden kann, jedoch die Beleuchtungsvorrichtungen separat voneinander ansteuerbar auszulegen, sodass bei Bedarf auch lediglich eine Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden kann, deren Schattenwurf mit dem künstlichen neuronalen Netz wie vorstehend beschrieben ausgewertet wird. In order to provide a method according to the invention, in which there is a particularly high degree of flexibility with regard to the available information and the technology to be used, it is preferable to provide two or more lighting devices so that "photometric stereo" can be used, but the lighting devices can be designed to be controlled separately from one another , so that if necessary only one lighting device can be used, the shadow cast is evaluated with the artificial neural network as described above.
Um die Informationsdichte bei Anwendung der vorstehend beschriebenen Technologie zum „photometric stereo“ weiter zu erhöhen und insbesondere die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens im kontinuierlichen Betrieb auf für das „photometric stereo“ weiter zu optimieren, schlagen die Erfinder der vorliegenden Erfindung vor, Beleuchtungsvorrichtungen mit unterschiedlichen spektralen Charakteristika einzusetzen. Durch den Einsatz geeigneter Filter, beispielsweise Bandpassfilter, können somit effizient und quasi simultan verschiedene Beleuchtungssituationen geschaffen werden, die von der Bildaufnahmeeinrichtung separat voneinander ausgewertet werden können. Bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Klassierungseinheit zwei oder mehr Beleuchtungsvorrichtungen umfasst, deren Licht das Intensitätsmaximum bei unterschiedlichen Wellenlängen aufweist, wobei die Wellenlängendifferenz bevorzugt mehr als 50 nm, besonders bevorzugt mehr als 100 nm, ganz besonders bevorzugt mehr als 200 nm, beträgt und/oder wobei die Beleuchtungsvorrichtungen und/oder die Bildaufnahmeeinrichtung, bevorzugt die Bildaufnahmeeinrichtung, einen Filter, bevorzugt einen Bandpassfilter, besonders bevorzugt einen Multi-Bandpass-Filter, insbesondere einen Multi-Bandpass-Filter mit zwei oder drei Bandbereichen, umfassen, wobei die Bandbereiche bevorzugt einen Abstand von mehr als 50 nm, besonders bevorzugt von mehr als 100 nm, ganz besonders bevorzugt von mehr als 200 nm, aufweisen. In order to further increase the information density when using the technology described above for "photometric stereo" and in particular to further optimize the applicability of the method according to the invention in continuous operation for "photometric stereo", the inventors of the present invention propose lighting devices with different spectral use characteristics. By using suitable filters, for example bandpass filters, different lighting situations can thus be created efficiently and quasi-simultaneously, which can be evaluated separately from one another by the image recording device. A method according to the invention is therefore preferred, in which the classification unit comprises two or more lighting devices whose light has the maximum intensity at different wavelengths, the wavelength difference preferably being more than 50 nm, particularly preferably more than 100 nm, very particularly preferably more than 200 nm and/or wherein the lighting devices and/or the image recording device, preferably the image recording device, comprises a filter, preferably a bandpass filter, particularly preferably a multi-bandpass filter, in particular a multi-bandpass filter with two or three band ranges, the band ranges preferably being separated by more than 50 nm, more preferably more than 100 nm, most preferably more than 200 nm.
Es hat sich als zielführend erwiesen, in der Klassierungseinheit zudem eine Speichereinheit vorzusehen, wobei die Speichereinheit vorteilhafterweise nicht nur die im Betrieb erfassten Bildinformationen archivieren kann, sondern auch das eingesetzte neuronale Netz bzw. die zur Auswertung des „photometric stereo“ verwendete Software umfassen kann. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Klassierungseinheit eine mit der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung verbundene Speichereinheit umfasst, wobei die Speichereinheit vorzugsweise ein nachfolgend offenbartes Computerprogrammprodukt umfasst. It has proven expedient to also provide a storage unit in the classification unit, whereby the storage unit can advantageously not only archive the image information recorded during operation, but can also include the neural network used or the software used to evaluate the "photometric stereo". A method according to the invention is preferred, wherein the classification unit comprises a memory unit connected to the electronic data processing device, wherein the memory unit preferably comprises a computer program product disclosed below.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, zudem Mittel vorzusehen, mit denen die erhaltenen Informationen unmittelbar an die im Verfahren eingesetzten Arbeitskräfte weitergegeben werden können. Hierbei kann es sich beispielsweise um Signalvorrichtungen handeln, mit denen ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn die Klassierung der Oberflächentextur, d.h. die der Klasse zugeordnete Klasse, außerhalb eines vorstimmten Klassenbereichs liegt, d. h. wenn die Klassierung nicht ausreichend ist, um die Produkte in einem späteren Produkt weiterzuverarbeiten. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Warnsirene oder um eine Signalleuchte handeln. Bevorzugt ist entsprechend ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Klassierungseinheit eine mit der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung verbundene Anzeige- und/oder Signalvorrichtung, insbesondere eine Signalleuchte oder eine Signalsäule, umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine Anzeige oder ein Signal auszugeben, wenn die Klassierung der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche innerhalb und/oder außerhalb eines vorbestimmten Klassenbereichs liegt. It has proven to be particularly advantageous to also provide means with which the information obtained can be passed on directly to the workers involved in the process. This can be, for example, signaling devices with which a warning signal is output if the classification of the surface texture, ie the class assigned to the class, is outside a predetermined class range, ie if the classification is not sufficient for the products in a later product to process. This can be a warning siren or a signal light, for example. Accordingly, a method according to the invention is preferred, wherein the classification unit is a display and/or Signaling device, in particular a signaling light or a signaling column, which is set up to emit a display or a signal when the classification of the surface texture of the machined surface is within and/or outside of a predetermined class range.
Besonders bevorzugt für die Unterstützung der eingesetzten Arbeitskräfte ist es jedoch, wenn auf einer Anzeigevorrichtung mit einem Display eine visuelle Darstellung der Klassierung der Oberfläche bzw. der Teilklassierung der Teilbereiche auf der Oberfläche dargestellt wird. Hierdurch kann beispielsweise durch eine geeignete Einfärbung eine Art „heat map“ erhalten werden, d. h. eine Darstellung der räumlichen Auflösung der erhaltenen Klassierungen bzw. der zugeordneten Klassen. Dadurch kann zum Beispiel die finale Entscheidung darüber, ob eine klassierte Gesamtoberfläche ausgesondert werden soll, den eingesetzten Arbeitskräften überlassen werden, die die Entscheidung ausgehend von den angezeigten Informationen treffen. Bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Anzeigevorrichtung ein Display umfasst, wobei die Anzeige eine visuelle Darstellung der Klassierung der Oberfläche oder der Teilklassierung von Teilbereichen der Oberfläche umfasst. However, it is particularly preferred for the support of the workers deployed if a visual representation of the classification of the surface or the partial classification of the partial areas on the surface is shown on a display device with a display. In this way, for example, a type of "heat map" can be obtained by suitable coloring, i. H. a representation of the spatial resolution of the classifications obtained or the assigned classes. This means, for example, that the final decision as to whether a classified overall surface should be discarded can be left to the workers who make the decision based on the information displayed. A method according to the invention is therefore preferred, in which the display device comprises a display, in which case the display comprises a visual representation of the classification of the surface or the partial classification of partial regions of the surface.
Für sämtliche der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist es besonders bevorzugt, wenn die Bildaufnahmeeinrichtung eine Zeilenkamera ist. Entsprechende Kameras sind am Markt verfügbar und erlauben in dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise eine besonders effiziente Auswertung des Schattenwurfs entlang der erfassten Zeile, beispielsweise indem mehrere dieser Zeilenaufnahmen zu einer Aufnahme kombiniert werden. Zeilenkameras eignen sich insbesondere für die relativ zur Bildaufnahmeeinrichtung bewegten Komponenten beziehungsweise deren Oberflächen, die bei der Runderneuerung von Reifen zu klassieren sind. Als besonderer Vorteil der Zeilenkamera kann es angesehen werden, dass diese sich besonders gut für den Einsatz in einem kontinuierlichen Verfahren eignet und bei entsprechender Dimensionierung eine gleichmäßige Analyse der meisten Kautschukprodukte über die gesamte Breite hin erlaubt, wobei durch den vergleichsweise engen Aufnahmebereich vorteilhafterweise besonders gleichmäßige Bedingungen für jede Aufnahme gewährleistet werden können, wodurch beispielsweise Einflüsse einer etwaigen Linsenverzerrung minimiert werden können. Zudem können Zeilenkameras regelmäßig mit einer sehr hohen Frequenz Aufnahmen erzeugen, wodurch vorteilhafterweise eine schnelle Verfahrensführung möglich ist. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung eine Zeilenkamera ist, wobei die mit der Zeilenkamera aufgenommene Aufnahme der Oberfläche des Kautschukprodukts vorzugsweise in Folge der schrägen Beleuchtung der rauen Oberfläche und des dadurch bedingten Schattenwurfs hellere und dunklere Bereiche aufweist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden auch solche regulären Kameras als Zeilenkameras angesehen, die durch eine Einstellung bzw. Limitation der Auswertung auf eine niedrige Zahl von Pixel-Zeilen, bspw. drei Pixel-Zeilen, im Sinne einer Zeilenkamera verwendet werden. Bevorzugt wird die Bildaufnahmeeinrichtung so gesteuert, beispielsweise über einen Inkrementalencoder, dass die erzeugten Aufnahmen der Oberfläche einen vordefinierten, bevorzugt äquidistanten, Abstand voneinander haben. Alternativ wird die Bildaufnahmeeinrichtung so gesteuert, dass die Aufnahmen der Oberfläche in vordefinierten Zeitintervallen aufgenommen werden. For all of the embodiments described above, it is particularly preferred if the image recording device is a line camera. Appropriate cameras are available on the market and, in the method according to the invention, advantageously allow a particularly efficient evaluation of the shadow cast along the recorded line, for example by combining several of these line recordings into one recording. Line scan cameras are particularly suitable for the components that are moved relative to the image recording device or their surfaces, which are to be classified during the retreading of tires. As a special advantage of the line camera can It can be considered that this is particularly suitable for use in a continuous process and, with appropriate dimensioning, allows a uniform analysis of most rubber products over the entire width, with the comparatively narrow recording area advantageously being able to ensure particularly uniform conditions for each recording , whereby, for example, the influence of any lens distortion can be minimized. In addition, line scan cameras can regularly produce recordings with a very high frequency, which advantageously allows the process to be carried out quickly. A method according to the invention is preferred in which the image recording device is a line camera, the image of the surface of the rubber product recorded with the line camera preferably having lighter and darker areas as a result of the oblique illumination of the rough surface and the resulting shadows cast. Within the scope of the present invention, such regular cameras are also regarded as line cameras which are used in the sense of a line camera by setting or limiting the evaluation to a low number of pixel lines, for example three pixel lines. The image recording device is preferably controlled in such a way, for example via an incremental encoder, that the generated recordings of the surface are at a predefined, preferably equidistant, distance from one another. Alternatively, the image recording device is controlled in such a way that the images of the surface are recorded at predefined time intervals.
Der Fachmann wählt geeignete Beleuchtungsvorrichtungen für das erfindungsgemäße Verfahren in Abhängigkeit des tatsächlichen Aufbaus auf. Besonders bevorzugt sind jedoch gerichtete Beleuchtungsvorrichtungen, d. h. solche Beleuchtungsvorrichtungen, die das Licht in vergleichsweise fokussierten Strahlen aussenden. Nach Einschätzung der Erfinder sind insbesondere Punktscheinwerfer besonders geeignet, um auf der Oberfläche der Kautschukprodukte für einen geeigneten Schattenwurf zu sorgen. Besonders bevorzugt ist es, dass sämtliche Beleuchtungsvorrichtungen den von der Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Bereich der Oberfläche des Kautschukproduktes beleuchten. Bevorzugt ist folglich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die eine oder die mehreren Beleuchtungsvorrichtungen gerichtete Beleuchtungsvorrichtungen, bevorzugt Scheinwerfer, besonders bevorzugt Punktscheinwerfer, sind, und/oder wobei die eine oder die mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen Kameras sind. Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die eine oder die mehreren Beleuchtungsvorrichtungen in der Klassierungseinheit so angeordnet sind, dass der oder die von den Beleuchtungsvorrichtungen erzeugte Lichtstrahlen in dem von der Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Bereich auf die Oberfläche des Kautschukprodukts treffen. The person skilled in the art selects suitable lighting devices for the method according to the invention depending on the actual structure. However, directional lighting devices are particularly preferred, ie lighting devices that emit the light in comparatively focused beams. In the opinion of the inventors, spotlights in particular are particularly suitable for casting suitable shadows on the surface of the rubber products. It is particularly preferred that all lighting devices illuminate the area of the surface of the rubber product captured by the image recording device. A method according to the invention is therefore preferred, in which the one or more lighting devices are directed lighting devices, preferably headlights, particularly preferably spotlights, and/or in which the one or more image recording devices are cameras. A method according to the invention is also preferred, in which the one or more lighting devices in the classification unit are arranged in such a way that the light beam(s) generated by the lighting devices impinge on the surface of the rubber product in the area covered by the image recording device.
Besonders bevorzugt ist in der Kombination der vorstehenden Ausführungen ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung eine Zeilenkamera ist und/oder wobei die Beleuchtungsvorrichtung ein Punktscheinwerfer ist. In the combination of the above statements, a method according to the invention is particularly preferred, in which the image recording device is a line camera and/or in which the lighting device is a spotlight.
Wie vorstehend erläutert, lässt sich der erfindungsgemäß einzusetzende Einfallswinkel vorteilhafterweise dadurch erreichen, dass die Beleuchtungsvorrichtung seitlich versetzt vom Kautschukprodukt angeordnet werden. Hierbei haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung bevorzugte Einfallswinkel identifiziert, wobei Einfallswinkel von etwa 20° bzw. 70° sich besonders gut dafür eignen, den Hell- oder Dunkelfeldeffekt in Verbindung mit den künstlichen neuronalen Netzwerken umzusetzen. Besonders hohe Einfallswinkel eignen sich hingegen insbesondere dafür, das vorstehend beschriebene Konzept des „photometric stereo“ im erfindungsgemäßen Verfahren umzusetzen. Bevorzugt ist somit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die eine oder die mehreren Beleuchtungsvorrichtungen in der Klassierungseinheit seitlich der Oberfläche des Kautschukprodukts angeordnet sind, so dass der zentrale Strahlengang zur Oberfläche des Kautschukprodukts vorzugsweise einen Einfallswinkel von mehr als 45°, bevorzugt von mehr als 60°, besonders bevorzugt von mehr als 75°, aufweist, oder alternativ einen Einfallswinkel im Bereich von 15° bis 25° oder im Bereich von 65° bis 75°, aufweist. As explained above, the angle of incidence to be used according to the invention can advantageously be achieved in that the lighting device is arranged laterally offset from the rubber product. The inventors of the present invention have identified preferred angles of incidence, with angles of incidence of approximately 20° or 70° being particularly well suited for implementing the bright field or dark field effect in connection with the artificial neural networks. Particularly high angles of incidence, on the other hand, are particularly suitable for using the concept of the Implement "photometric stereo" in the process of the invention. A method according to the invention is therefore preferred, in which the one or more lighting devices in the classification unit are arranged to the side of the surface of the rubber product, so that the central beam path to the surface of the rubber product preferably has an angle of incidence of more than 45°, preferably more than 60°. more preferably of more than 75°, or alternatively an angle of incidence in the range from 15° to 25° or in the range from 65° to 75°.
Mit Blick auf die Kosteneffizienz ist es, insbesondere für die Umsetzung mit dem künstlichen neuronalen Netz, bevorzugt, lediglich eine Beleuchtungsvorrichtung vorzusehen. In Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis kann diese Beleuchtungsvorrichtung auch aus mehreren Beleuchtungsvorrichtungen, beispielsweise separaten LEDs, zusammengesetzt sein, deren Strahlengang dann im Wesentlichen parallel zueinander verläuft. Bevorzugt ist also ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Klassierungseinheit genau eine Beleuchtungsvorrichtung oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen, deren zentraler Strahlengang parallel zueinander verläuft, umfasst. In view of the cost efficiency, it is preferable to provide only one lighting device, especially for the implementation with the artificial neural network. In accordance with the understanding of those skilled in the art, this lighting device can also be composed of a plurality of lighting devices, for example separate LEDs, the beam paths of which then run essentially parallel to one another. A method according to the invention is therefore preferred in which the classification unit comprises precisely one lighting device or a plurality of lighting devices whose central beam path runs parallel to one another.
Mit Blick auf die Qualität der bei der Runderneuerung von Reifen zu erhaltenen Verbindungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung besonders geeignete Oberflächenrauheiten identifiziert, an denen sich die Klassierung orientieren sollte. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die bearbeitete Oberfläche eine mittlere Rauheit Ra im Bereich von 10 bis 70 pm, bevorzugt im Bereich von 15 bis 45 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 30 pm, aufweist. With a view to the quality of the compounds to be obtained in the retreading of tires, the inventors of the present invention have identified particularly suitable surface roughnesses on which the classification should be based. A method according to the invention is preferred in which the machined surface has an average roughness Ra in the range from 10 to 70 μm, preferably in the range from 15 to 45 μm, particularly preferably in the range from 20 to 30 μm.
Es kann als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gesehen werden, dass dieses als kontinuierliches Verfahren betrieben werden kann, wodurch eine besonders hohe Kosten- und Zeiteffizienz erreicht wird. Vorteilhafterweise lassen sich hierbei vergleichsweise hohe Bandgeschwindigkeiten realisieren. Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Verfahren als kontinuierliches Verfahren betrieben wird, wobei die relative Geschwindigkeit des Kautschukprodukts zum Werkzeug und/oder zur Klassierungseinheit im Bereich von 5 bis 30 m/min, bevorzugt im Bereich von 10 bis 25 m/min liegt. It can be seen as a particular advantage of the method according to the invention that it can be operated as a continuous method, resulting in particularly high cost and time efficiency is reached. Advantageously, comparatively high belt speeds can be achieved in this way. Namely, a process according to the invention is preferred in which the process is operated as a continuous process, the relative speed of the rubber product to the tool and/or to the classification unit being in the range from 5 to 30 m/min, preferably in the range from 10 to 25 m/min .
Auch wenn das vorliegende Verfahren, wie vorstehend beschrieben, für eine Vielzahl von Kautschukkomponenten einsetzbar ist, hat es sich insbesondere bei der Klassierung von Reifenkomponenten, insbesondere Laufstreifen oder aufgearbeiteten Altreifen als besonders vorteilhaft erwiesen. Bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Kautschukprodukt eine Reifenkomponente ist, bevorzugt ein Laufstreifen oder ein Altreifen mit einem zumindest teilweise abgetragenen, alten Laufstreifen, besonders bevorzugt ein Laufstreifen.Even if the present method, as described above, can be used for a large number of rubber components, it has proven to be particularly advantageous in particular in the classification of tire components, in particular tread strips or refurbished used tires. A method according to the invention is therefore preferred, in which the rubber product is a tire component, preferably a tread strip or a used tire with an at least partially worn, old tread strip, particularly preferably a tread strip.
Insbesondere beim Einsatz lediglich einer Kamera, was mit Blick auf die Anschaffungskosten und die benötigte Rechenkapazität bevorzugt ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den im Klassierungsverfahren beobachteten Bereich nicht zu breit zu wählen. Somit ist es vorteilhaft, wenn die Breite der Oberfläche des bearbeiteten Kautschukproduktes in einem ähnlichen Größenbereich liegt. Bevorzugt ist genauer gesagt ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Breite der bearbeiteten Oberfläche des Kautschukprodukts im Bereich von 100 bis 500 mm, bevorzugt im Bereich von 150 bis 450 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 180 bis 400 mm, liegt. In particular when only one camera is used, which is preferred in view of the acquisition costs and the required computing capacity, it has proven to be advantageous not to select too broad a range observed in the classification process. Thus, it is advantageous if the width of the surface of the processed rubber product is in a similar size range. More precisely, a method according to the invention is preferred, wherein the width of the processed surface of the rubber product is in the range from 100 to 500 mm, preferably in the range from 150 to 450 mm, particularly preferably in the range from 180 to 400 mm.
In einer besonderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das bearbeitende Kautschukprodukt, beispielsweise ein Laufstreifen, als Materialstrang bereitgestellt, der erst im Verfahren auf die benötigte Länge zurechtgeschnitten wird. Bevorzugt ist also ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Kautschukprodukt in Verfahrensschritt a) von einer Rolle als Materialstrang bereitgestellt wird, aus dem im Verfahren durch ein Trennwerkzeug einzelne Kautschukprodukte vereinzelt werden. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the rubber product to be processed, for example a tread strip, is provided as a strand of material which is only cut to the required length in the method. One is therefore preferred Method according to the invention, wherein the rubber product in method step a) is provided from a roll as a strand of material from which individual rubber products are separated in the method by a separating tool.
Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens beim vorbereiteten Laufstreifen, wie sie beispielsweise bei der kalten Runderneuerung zum Einsatz kommen, sollte das erfindungsgemäße Verfahren auf der vom Profil abgewandten Seite erfolgen, da die zumeist sehr ausgeprägte Profilinformation zu einem starken Schattenwurf führen kann, der die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Klassierungsverfahrens hinsichtlich der Oberflächentextur verfremden könnte. Bevorzugt ist entsprechend ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Kautschukprodukt ein Laufstreifen ist, wobei der Laufstreifen auf einer Seite über ein Reifenprofil verfügt und wobei das Bearbeiten und das Klassieren ausschließlich auf der dem Reifenprofil gegenüberliegenden Oberfläche erfolgen. When using the method according to the invention with prepared treads, such as those used for cold retreading, the method according to the invention should be carried out on the side facing away from the profile, since the mostly very pronounced profile information can lead to a strong shadow cast, which reduces the accuracy of the Classification method could alienate in terms of surface texture. Accordingly, a method according to the invention is preferred, wherein the rubber product is a tread strip, wherein the tread strip has a tire tread on one side and wherein the processing and the grading take place exclusively on the surface opposite the tire tread.
Auch wenn das Kautschukprodukt vorteilhafterweise auch eine lediglich teilweise vulkanisierte Kautschukmischung umfassen kann, ist es in der Praxis für die meisten Anwendungen der relevanteste Fall, wenn es sich um eine weitgehend vollständig vulkanisierte Kautschukmischung handelt. Analog kann das Kautschukprodukt prinzipiell auch ein Verbundmaterial sein, welches beispielsweise Verstärkungskorde aus Metall oder Kunststoff umfasst. Für die meisten Anwendungen in der Runderneuerung von Reifen ist es jedoch vorteilhaft, wenn das Kautschukprodukt im Wesentlichen vollständig aus der zumindest teilweise vulkanisierten Kautschukmischung bzw. aus mehreren zumindest teilweise vulkanisierten Kautschukmischungen, besteht. Bevorzugt ist somit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Kautschukprodukt eine vollständig vulkanisierte Kautschukmischung umfasst, und/oder wobei das Kautschukprodukt aus zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, vulkanisierten Kautschukmischungen besteht. Es kann als Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gesehen werden, dass die Klassierung der Oberflächentextur nach Einschätzung der Erfinder im Wesentlichen auf allen Kautschukprodukten funktioniert. Hierbei konnten die Erfinder jedoch eine besonders geeignete vulkanisierte Kautschukmischung identifizieren, deren Oberfläche sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders effizient klassieren lässt. Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vulkanisierte Kautschukmischung durch Vulkanisation aus einer Kautschukmischung erhalten wurde, welche einen Füllstoff und zumindest einen Kautschuk umfasst, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Styrol-Butadien-Kautschuk, Butadien-Kautschuk und Isopren- Kautschuk. Although the rubber product may advantageously also comprise an only partially vulcanized rubber compound, in practice the most relevant case for most applications is when the rubber compound is substantially fully vulcanized. Analogously, the rubber product can in principle also be a composite material which, for example, comprises reinforcing cords made of metal or plastic. For most applications in the retreading of tires, however, it is advantageous if the rubber product essentially consists entirely of the at least partially vulcanized rubber mixture or of a plurality of at least partially vulcanized rubber mixtures. A method according to the invention is therefore preferred in which the rubber product comprises a completely vulcanized rubber mixture and/or in which the rubber product consists of at least partially, preferably completely, vulcanized rubber mixtures. It can be seen as an advantage of the method according to the invention that, according to the inventors, the classification of the surface texture essentially works on all rubber products. However, the inventors were able to identify a particularly suitable vulcanized rubber mixture whose surface can be classified particularly efficiently using the method according to the invention. Namely, a method according to the invention is preferred in which the vulcanized rubber mixture was obtained by vulcanization from a rubber mixture which comprises a filler and at least one rubber selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, butadiene rubber and isoprene rubber.
Zudem konnten die Erfinder der vorliegenden Erfindung matenalabtragende Verfahren identifizieren, mit denen die Bearbeitung in Verfahrensschritt b) besonders effizient erfolgen kann, wobei insbesondere Drahtbürsten eine vergleichsweise kostengünstige Bearbeitung der Materialien und eine hinreichende Bearbeitung der Oberfläche von Kautschukprodukten erlauben. Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Bearbeiten der Oberfläche in Verfahrensschritt b) mit einem oder mehreren Werkzeugen zum matenalabtragenden Bearbeiten erfolgt, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Lasern, Fräswerkzeugen und Bürsten, bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Lasern und Drahtbürsten, insbesondere Drahtbürsten, wobei die Drahtbürsten vorzugsweise als segmentierte Drahtbürsten ausgeführt sind. In addition, the inventors of the present invention were able to identify material-removing methods with which the processing in method step b) can be carried out particularly efficiently, with wire brushes in particular allowing comparatively inexpensive processing of the materials and adequate processing of the surface of rubber products. A method according to the invention is preferred, in which the processing of the surface in method step b) takes place with one or more tools for material-removing processing, which are selected from the group consisting of lasers, milling tools and brushes, preferably selected from the group consisting of lasers and Wire brushes, in particular wire brushes, the wire brushes preferably being designed as segmented wire brushes.
Die Erfinder schlagen insoweit vor, dass mehrere dieser Werkzeuge hintereinander angeordnet werden können. Bevorzugt ist somit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Bearbeiten der Oberfläche in Verfahrensschritt b) durch eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Werkzeugen erfolgt. Für eine besonders effiziente Verfahrensführung im erfindungsgemäßen Verfahren schlagen die Erfinder vor, die zu bearbeitenden Kautschukprodukte mittels einer Fördervorrichtung entlang unterschiedlicher Bearbeitungsstationen, beispielsweise des Materialabtrags und der Klassierung zu bewegen. Im Falle von aufgearbeiteten Altreifen kann es sich hierbei auch um eine rotierbare Aufhängung handeln, mit der die Oberfläche des Altreifens relativ zu den Werkzeugen und der Klassierungseinheit bewegt wird. Bevorzugt ist folglich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Kautschukprodukt im Verfahren auf einer Fördervorrichtung befördert oder in einer Vorrichtung um die eigene Achse herum rotiert wird, oder wobei das eine oder die mehreren Werkzeuge und die Klassierungseinheit relativ zu dem Kautschukprodukt bewegt werden, bevorzugt durch einen Roboterarm.In this respect, the inventors propose that several of these tools can be arranged one behind the other. A method according to the invention is therefore preferred, in which the processing of the surface in method step b) takes place using a large number of tools arranged one behind the other. For a particularly efficient procedure in the method according to the invention, the inventors propose moving the rubber products to be processed by means of a conveyor along different processing stations, for example material removal and classification. In the case of refurbished scrap tires, this can also involve a rotatable suspension with which the surface of the scrap tire is moved relative to the tools and the classification unit. Preference is therefore given to a method according to the invention, in which the rubber product is conveyed in the method on a conveyor device or is rotated about its own axis in a device, or in which the one or more tools and the classification unit are moved relative to the rubber product, preferably by a robotic arm .
Auch wenn es prinzipiell möglich wäre, die Bearbeitung in Verfahrensschritt b) manuell durch Arbeitskräfte ausführen zu lassen, ist es bevorzugt, wenn dieses durch eine Regelungseinrichtung geregelt wird Bevorzugt ist entsprechend ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Durchführung des Verfahrensschritts b) durch eine Regelungseinrichtung geregelt wird. Even if it would be possible in principle to have the processing in method step b) carried out manually by workers, it is preferred if this is controlled by a control device .
Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Verfahrensschritte b) und c) jeweils auf zumindest zwei Oberflächen des Kautschukprodukts durchgeführt werden, bevorzugt auf beiden Oberflächen gleichzeitig. A process according to the invention is also preferred, in which process steps b) and c) are each carried out on at least two surfaces of the rubber product, preferably on both surfaces simultaneously.
Mit Blick auf die Qualität der erhaltenen Oberflächen und zur Verbesserung der Klassierungsqualität im erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft, wenn in Schritt b) zudem eine Reinigung der Oberfläche vorgesehen wird, die bevorzugt nach dem materialabtragenden Bearbeiten erfolgt. Hierbei konnten die Erfinder besonders geeignete Reinigungsvorrichtungen zur Entfernung von vulkanisierter Kautschukmischung von einem Kautschukprodukt identifizieren. Bevorzugt ist vor diesem Hintergrund ein erfindungsgemäßes Verfahren, zusätzlich umfassend nach Verfahrensschritt b) den Verfahrensschritt: b2) Entfernen des abgetragenen Materials von der bearbeiteten Oberfläche des Kautschukprodukts mit einer Reinigungseinrichtung.With regard to the quality of the surfaces obtained and to improve the classification quality in the method according to the invention, it is advantageous if the surface is also cleaned in step b), which preferably takes place after the material-removing processing. Here, the inventors were particularly suitable cleaning devices for removing vulcanized Identify rubber compound from a rubber product. Against this background, a method according to the invention is preferred, additionally comprising the method step after method step b): b2) removing the removed material from the processed surface of the rubber product with a cleaning device.
Bevorzugt ist insoweit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Reinigungseinrichtung eine rotierende Bürste und/oder ein Gebläse umfasst. In this respect, a method according to the invention is preferred, in which the cleaning device comprises a rotating brush and/or a blower.
Für den Fachmann ist im Lichte der vorstehenden Ausführungen klar verständlich, dass die weitere Verwendung eines Kautschukprodukts mit einer klassierten Oberflächentextur davon abhängt, wie die Klassierung ausgefallen ist. Der Fachmann wird in Abhängigkeit von den Anforderungen der nachfolgenden Anwendungen an die Oberflächentextur einen vorbestimmten Klassenbereich festlegen. Dies bedeutet, dass der Fachmann aus den von ihm verwendeten Klassen eine oder mehrere auswählt, die er für ausreichend erachtet. Solche Kautschukprodukte, die innerhalb dieser vorbestimmten Klassen, d.h. dem vorbestimmten Klassenbereich, liegen, werden an ein nachgelagertes Verarbeitungsverfahren übergeben, bei dem es sich beispielsweise um einen Runderneuerungsprozess handeln kann. Solche Kautschukprodukte, die nicht im vorbestimmten Klassenbereich liegen, werden ausgesondert. Je nach Art der Abweichung der Klassierung von der gewünschten Klassierung können ausgesonderte Kautschukprodukte jedoch erneut in das erfindungsgemäße Verfahren eingegeben werden, insbesondere, wenn die Oberflächenrauheit insgesamt als unzureichend, d. h. nicht hinreichend ausgeprägt, bewertet wurde und durch eine nochmalige Bearbeitung eine Verbesserung zu erwarten ist. Bevorzugt ist demnach ein erfindungsgemäßes Verfahren, zusätzlich umfassend nach Verfahrensschritt c) einen der Verfahrensschritte: c2) Übergeben des Kautschukprodukts an ein nachgelagertes Verarbeitungsverfahren, insbesondere an ein Verfahren zur Runderneuerung eines Reifens, wenn die Klassierung der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche in einem vorbestimmten Klassenbereich liegt, oder c3) Aussondern des Kautschukprodukts, wenn die Klassierung der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche außerhalb eines vorbestimmten Klassenbereich liegt. Those skilled in the art, in light of the foregoing, will clearly understand that the continued use of a rubber product with a graded surface texture is dependent on how graded it was. Those skilled in the art will determine a predetermined class range depending on the surface texture requirements of subsequent applications. This means that the person skilled in the art selects one or more of the classes he uses which he considers sufficient. Such rubber products, which are within these predetermined classes, ie the predetermined class range, are transferred to a downstream processing method, which can be, for example, a retreading process. Those rubber products that do not fall within the predetermined class range are discarded. Depending on how the classification deviates from the desired classification, discarded rubber products can be re-entered into the process according to the invention, particularly if the overall surface roughness was assessed as insufficient, ie not sufficiently pronounced, and an improvement can be expected from repeated processing. Preference is therefore given to a method according to the invention, additionally comprising, after method step c), one of the method steps: c2) transferring the rubber product to a downstream processing method, in particular to a tire retreading method, if the surface texture classification of the treated surface is within a predetermined class range, or c3) discarding the rubber product if the surface texture classification of the treated surface is outside of a predetermined class range.
Als ganz besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens kann angesehen werden, dass mittels der Klassierungseinheit automatisch eine digitale Information über die Klassierung der Oberflächentextur und damit über die Oberflächenbeschaffenheit erhalten wird. Hierdurch ist es möglich, durch Beobachtung der zeitlichen Entwicklung der Klassierung bereits frühzeitig zu erkennen, wenn sich die Klassierung der Oberfläche der beobachteten, gleichartigen Kautschukprodukte in Richtung der Grenzbereiche des vorher festgelegten Klassenbereichs bewegt. Insbesondere unter Einsatz eines neuronalen Netzwerkes, wie es vorstehend erläutert wird, lassen sich entsprechende Tendenzen besonders früh erkennen. Solche Tendenzen zum Verlassen des vorbestimmten Klassenbereichs können beispielsweise durch die Verschlechterung oder den Verschleiß der eingesetzten Werkzeuge oder eine Veränderung der Materialzusammensetzung im Kautschukprodukt bedingt sein. Es kann als besonders großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gesehen werden, dass die durch die Klassierungseinheit gewonnene Information dazu verwendet werden kann, um die Betriebsparameter der zur Oberflächenbearbeitung verwendeten Werkzeuge automatisch anzupassen, um einer Verschlechterung der Oberflächentextur bereits frühzeitig entgegenzuwirken. Beispielsweise kann die Anpresskraft und/oder die Rotationsgeschwindigkeit von zur Aufrauhung verwendeten Drahtbürsten verändert werden, wenn sich die physikalisch-chemischen Eigenschaften des bearbeiteten Kautschukproduktes, beispielsweise die Oberflächenhärte, in Abhängigkeit von einer sich ändernden Zusammensetzung des Kautschukprodukts verändern. Bevorzugt ist also ein erfindungsgemäßes Verfahren, zusätzlich umfassend nach Verfahrensschritt c) den Verfahrensschritt: d) Anpassung eines oder mehrere Betriebsparameter des oder der in Verfahrensschritt b) zum Bearbeiten der Oberfläche des Kautschukprodukts verwendeten Werkzeuge, wenn die Klassierung der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche außerhalb eines vorbestimmten Klassenbereichs liegt, wobei die Anpassung vorzugsweise automatisch durch die Klassierungseinheit, insbesondere die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung der Klassierungseinheit, erfolgt, wobei bevorzugt zwei oder mehr Klassenbereiche vorbestimmt werden, um mit einem engeren Klassenbereich ein Verlassen des breiteren Klassenbereichs frühzeitig zu detektieren und diesem entgegen wirken zu können. A very particular advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that digital information about the classification of the surface texture and thus about the surface condition is automatically obtained by means of the classification unit. This makes it possible, by observing the development of the classification over time, to recognize early on when the classification of the surface of the observed rubber products of the same type is moving in the direction of the border areas of the previously defined class range. Corresponding tendencies can be identified particularly early, particularly when using a neural network, as explained above. Such tendencies to leave the predetermined class range can be caused, for example, by the deterioration or wear of the tools used or a change in the material composition in the rubber product. It can be seen as a particularly great advantage of the method according to the invention that the information obtained by the classification unit can be used to automatically adapt the operating parameters of the tools used for surface processing in order to counteract a deterioration in the surface texture at an early stage. For example For example, the pressing force and/or the rotational speed of wire brushes used for roughening may be changed when the physicochemical properties of the processed rubber product, such as surface hardness, change depending on a changing composition of the rubber product. Preference is therefore given to a method according to the invention, additionally comprising the method step after method step c): d) adjustment of one or more operating parameters of the tool or tools used in method step b) for processing the surface of the rubber product if the classification of the surface texture of the processed surface is outside a predetermined one class range, with the adaptation preferably being carried out automatically by the classification unit, in particular the electronic data processing device of the classification unit, with two or more class ranges preferably being predetermined in order to be able to detect early on with a narrower class range a departure from the broader class range and to be able to counteract this.
Die Erfindung betrifft auch ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verknüpftes Verfahren zur Runderneuerung eines Reifens, umfassend die Verfahrensschritte: e) Herstellen oder Bereitstellen eines Altreifens mit einem zumindest teilweise abgetragenen, alten Laufstreifen und einer aufgerauten Karkassenoberfläche, und entweder den Verfahrensschritt: f) Befestigen eines Laufstreifens mit aufgerauter Oberfläche auf der aufgerauten Karkassenoberfläche mittels eines Haftmittels durch Erzeugung einer stoffschlüssigen Verbindung, oder g) Aufträgen einer vulkanisierbaren Kautschukmischung auf die aufgeraute Karkassenoberfläche und Vulkanisieren des erhaltenen Verbundes in einer Vulkanisationsvorrichtung zur Ausformung eines Laufstreifenprofils, wobei die Karkassenoberfläche, sowie optional die aufgeraute Oberfläche des Laufstreifens, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten klassiert wird und die Klassierung der Oberflächentextur in einem vorbestimmten Klassenbereich liegt. The invention also relates to a method linked to the method according to the invention for retreading a tire, comprising the method steps: e) producing or providing a used tire with an at least partially worn, old tread strip and a roughened carcass surface, and either the method step: f) attaching a tread with a roughened surface to the roughened carcass surface by means of an adhesive by creating a material connection, or g) applying a vulcanizable rubber mixture to the roughened carcass surface and vulcanizing the compound obtained in a vulcanizing device to form a tread profile, the carcass surface, and optionally the roughened surface of the tread strip, is classified with the method according to the invention for classifying the surface texture of rubber products and the classification of the surface texture lies in a predetermined class range.
Das vorstehend beschriebene Verfahren ist besonders vorteilhaft, weil mit diesem besonders zuverlässige runderneuerte Reifen erhalten werden können, bei denen das Risiko des Auftretens eines Materialfehlers, welcher durch eine ungeeignete Rauheit der Einzelkomponenten bedingt sein könnte, vorteilhafterweise minimiert wird. The method described above is particularly advantageous because with it it is possible to obtain particularly reliable retreaded tires in which the risk of the occurrence of a material defect, which could be caused by an unsuitable roughness of the individual components, is advantageously minimized.
Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es dabei gesehen werden, dass bereits die Entfernung des Laufstreifens vom Altreifen in dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen kann, nämlich durch die matenalabtragenden Werkzeuge. Bevorzugt ist somit auch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Runderneuerung eines Reifens, wobei der Altreifen durch mechanisches Abtrennen eines Teils des alten Laufstreifens von der Karkasse des Reifens hergestellt wird, insbesondere durch Abschleifen des alten Laufstreifens. It can be seen as a particular advantage of the method according to the invention that the tread strip can already be removed from the old tire in the method according to the invention, namely by the material-removing tools. A method according to the invention for retreading a tire is therefore also preferred, the old tire being produced by mechanically separating part of the old tread from the carcass of the tire, in particular by grinding off the old tread.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, beim Zusammenfügen der Komponenten die Karkassenoberfläche bzw. die bearbeitete Oberfläche des Laufstreifens zu temperieren, da dies zu einem besonders festen Verbund und damit zu besonders langlebigen und fehlerunanfälligen runderneuerten Reifen führt. Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Runderneuerung eines Reifens, wobei die Karkassenoberfläche und/oder die bearbeitete Oberfläche des Laufstreifens vor dem Befestigen auf eine Temperatur von mehr als 50 °C, bevorzugt von mehr als 60 °C, besonders bevorzugt von mehr als 70 °C temperiert wird. It has proven to be particularly advantageous when assembling the components, the carcass surface or the machined surface of the tread, as this leads to a particularly strong bond and thus to particularly durable and error-free retreaded tires. A method according to the invention for retreading a tire is preferred, the carcass surface and/or the treated surface of the tread strip being heated to a temperature of more than 50° C., preferably more than 60° C., particularly preferably more than 70° C., before attachment is tempered.
Insoweit haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung erkannt, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht hinsichtlich des eingesetzten Haftmittels limitiert ist, wobei die Erfinder ein besonders bewährtes Haftmittel vorschlagen. Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Runderneuerung eines Reifens, wobei das Haftmittel zumindest einen Styrol-Butadien-Kautschuk umfasst, wobei das Haftmittel vorzugsweise ein Lösungsmittel umfasst, welches sich beim Befestigen des vorbereiteten Laufstreifens auf der aufgerauten Karkassenoberfläche verflüchtigt. In this respect, the inventors of the present invention have recognized that the method according to the invention is not limited in terms of the adhesive used, with the inventors proposing a particularly proven adhesive. Namely, a method according to the invention for retreading a tire is preferred, wherein the adhesive comprises at least one styrene-butadiene rubber, wherein the adhesive preferably comprises a solvent which evaporates when the prepared tread strip is attached to the roughened carcass surface.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten, bevorzugt in einem erfindungsgemäßen Verfahren, umfassend: v) ein oder mehrere Werkzeuge zum matenalabtragenden Bearbeiten der Oberfläche des Kautschukprodukts, w) eine Bewegungseinheit, die dazu eingerichtet ist, die Oberfläche des Kautschukprodukts und das eine oder die mehreren Werkzeuge relativ zueinander zu bewegen, und x) eine Klassierungseinheit umfassend: i) zumindest eine Beleuchtungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Oberfläche des Kautschukprodukts mit einem Einfallswinkel von mehr als 10° zu beleuchten, ii) zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Oberfläche des Kautschukprodukts in dem von der Beleuchtungsvorrichtung beleuchteten Bereich zu erfassen, und iii) zumindest eine mit der Bildaufnahmeeinrichtung verbundene elektronische Datenverarbeitungseinrichtung.The invention also relates to a device for classifying the surface texture of rubber products, preferably in a method according to the invention, comprising: v) one or more tools for material-removing processing of the surface of the rubber product, w) a movement unit which is set up to move the surface of the rubber product and move the one or more tools relative to each other, and x) a classification unit comprising: i) at least one lighting device that is set up to illuminate the surface of the rubber product with an angle of incidence of more than 10°, ii) at least one image recording device that is set up to capture the surface of the rubber product in the area illuminated by the lighting device , and iii) at least one electronic data processing device connected to the image recording device.
Die Bewegungseinheit kann hierbei das Kautschukprodukt relativ zu einem ortsfesten Werkzeug bewegen, beispielsweise durch Einsatz eines Förderbandes oder einer rotierenden Aufhängung, wie es beispielsweise auch vorstehend beschrieben wird. Alternativ können jedoch auch die Werkzeuge beweglich ausgeführt sein und beispielsweise von einem Roboterarm entlang eines stationären Kautschukprodukts geführt werden. In analoger Weise kann das Kautschukprodukt ebenfalls relativ zur Klassierungseinheit bewegt werden, wobei analog zu den Werkzeugen auch die Klassierungseinheit relativ zu einem stationären Kautschukprodukt bewegt werden kann. Es kann als Vorteil der vorliegenden Erfindung gesehen werden, dass der Fachmann diesbezüglich in der Ausgestaltung der Vorrichtung frei ist. Entsprechende erfindungsgemäße Vorrichtungen sind besonders bevorzugt, weil mit ihnen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann und sich entsprechend die vorstehend beschriebenen Vorteile ergeben. In analoger Weise sind solche erfindungsgemäßen Vorrichtungen besonders bevorzugt, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren in bevorzugten Ausführungsformen ausgeführt werden kann. Here, the movement unit can move the rubber product relative to a stationary tool, for example by using a conveyor belt or a rotating suspension, as is also described above, for example. Alternatively, however, the tools can also be designed to be movable and, for example, guided by a robotic arm along a stationary rubber product. In an analogous manner, the rubber product can also be moved relative to the classification unit, it also being possible for the classification unit to be moved relative to a stationary rubber product, analogously to the tools. It can be seen as an advantage of the present invention that the person skilled in the art is free to design the device in this regard. Corresponding devices according to the invention are particularly preferred because the method according to the invention can be carried out with them and the advantages described above result accordingly. Analogously, devices according to the invention are particularly preferred with which the method according to the invention can be carried out in preferred embodiments.
Bevorzugt ist zunächst eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Bewegungseinheit eine Fördervorrichtung zum Befördern eines Kautschukprodukts durch die Vorrichtung oder eine Vorrichtung zum Rotieren eines Kautschukprodukts, bevorzugt eine Fördervorrichtung zum Befördern eines Kautschukprodukts durch die Vorrichtung ist. First of all, a device according to the invention is preferred, wherein the movement unit is a conveyor device for conveying a rubber product through the device or a device for rotating a rubber product, preferably a conveyor device for conveying a rubber product through the device.
Bevorzugt ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung eine Aufnahmevorrichtung für eine Rolle umfasst, über die das Kautschukprodukt als Materialstrang bereitgestellt werden kann. A device according to the invention is also preferred, the device comprising a receiving device for a roller, via which the rubber product can be made available as a strand of material.
Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung Trennwerkezuge zur Vereinzelung von einzelnen Kautschukprodukten aus einem Materialstrang umfasst. A device according to the invention is also preferred, the device comprising separating tools for separating individual rubber products from a strand of material.
Bevorzugt ist weiterhin eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung mehrere Werkzeuge zur materialabtragenden Bearbeiten der Oberfläche des Kautschukprodukts umfasst, die vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Lasern, Fräswerkzeugen und Bürsten, bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Lasern und Drahtbürsten, insbesondere Drahtbürsten, wobei die Drahtbürsten vorzugsweise als segmentierte Drahtbürsten ausgeführt sind. Preference is also given to a device according to the invention, the device comprising a plurality of tools for material-removing processing of the surface of the rubber product, which are preferably selected from the group consisting of lasers, milling tools and brushes, preferably selected from the group consisting of lasers and wire brushes, in particular wire brushes , The wire brushes are preferably designed as segmented wire brushes.
Bevorzugt ist des Weiteren eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung mehrere Werkzeuge zum materialabtragenden Bearbeiten umfasst, die entlang der Fördervorrichtung angeordnet sind. Furthermore, a device according to the invention is preferred, wherein the device comprises a plurality of tools for material-removing machining, which are arranged along the conveyor device.
Bevorzugt ist zudem eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung zusätzlich eine Regelungseinrichtung zur automatischen Regelung der Werkzeuge zum materialabtragenden Bearbeiten umfasst.A device according to the invention is also preferred, the device additionally comprising a control device for the automatic control of the tools for material-removing machining.
Bevorzugt ist insoweit auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, dass das materialabtragende Bearbeiten und das anschließende Klassieren zeitgleich auf zwei oder mehr Oberflächen des Kautschukprodukts erfolgen kann. Bevorzugt ist zudem eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen von abgetragenem Material von der bearbeiteten Oberfläche des Kautschukprodukts umfasst, bevorzugt eine rotierende Bürste und/oder ein Gebläse. In this respect, a device according to the invention is also preferred, the device being set up so that the material-removing processing and the subsequent classification can take place simultaneously on two or more surfaces of the rubber product. A device according to the invention is also preferred, wherein the device comprises a cleaning device for removing removed material from the processed surface of the rubber product, preferably a rotating brush and/or a blower.
Bevorzugt ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Klassierungseinheit eine mit der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung verbundene Speichereinheit umfasst. A device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit comprises a memory unit connected to the electronic data processing device.
Bevorzugt ist gleichfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Klassierungseinheit eine mit der elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung verbundene Anzeige- und/oder Signalvorrichtung umfasst. A device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit comprises a display and/or signal device connected to the electronic data processing device.
Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Klassierungseinheit, insbesondere die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung, dazu eingerichtet ist, die Verfahrensschritte c) und/oder d) des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. A device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit, in particular the electronic data processing device, is set up to carry out method steps c) and/or d) of the method according to the invention.
Bevorzugt ist grundsätzlich auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die eine oder die mehreren Beleuchtungsvorrichtungen gerichtete Scheinwerfer, bevorzugt Punktscheinwerfer, sind, und/oder wobei die eine oder die mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen Kameras sind. In principle, a device according to the invention is also preferred, in which the one or more lighting devices are directed headlights, preferably spotlights, and/or in which the one or more image recording devices are cameras.
Bevorzugt ist weiterhin eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die eine oder die mehreren Beleuchtungsvorrichtungen in der Klassierungseinheit so angeordnet sind, dass der oder die von den Beleuchtungsvorrichtungen erzeugte Lichtstrahlen in dem von der Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Bereich auf die Bewegungseinheit treffen. A device according to the invention is also preferred, wherein the one or more lighting devices in the classification unit are arranged in such a way that the light beam(s) generated by the lighting devices impinge on the movement unit in the area covered by the image recording device.
Bevorzugt ist ebenso eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die eine oder die mehreren Beleuchtungsvorrichtungen in der Klassierungseinheit seitlich der Bewegungseinheit angeordnet sind, so dass der zentrale Strahlengang zu der Oberfläche eines in der Bewegungseinheit geführten Kautschukprodukts einen Einfallswinkel von mehr als 45°, bevorzugt von mehr als 60°, besonders bevorzugt von mehr als 75°, aufweist. A device according to the invention is also preferred, wherein the one or more lighting devices are in the classification unit are arranged to the side of the movement unit, so that the central beam path to the surface of a rubber product guided in the movement unit has an angle of incidence of more than 45°, preferably more than 60°, particularly preferably more than 75°.
Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Klassierungseinheit genau eine Beleuchtungsvorrichtung oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen, deren zentraler Strahlengang parallel zueinander verläuft, umfasst. A device according to the invention is also preferred, in which case the classification unit comprises exactly one lighting device or a plurality of lighting devices whose central beam path runs parallel to one another.
Bevorzugt ist zudem eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung eine Zeilenkamera ist. A device according to the invention is also preferred, wherein the image recording device is a line camera.
Bevorzugt ist gleichfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Klassierungseinheit zwei oder mehr Beleuchtungsvorrichtungen umfasst, die relativ zueinander und/oder relativ zur Bildaufnahmeeinrichtung versetzt angeordnet sind und das zu klassierenden Kautschukprodukt aus unterschiedlichen Richtungen beleuchten, wobei die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, aus der bekannten Anordnung der Beleuchtungsvorrichtungen und der Aufnahme der Bildaufnahmeeinrichtung eine dreidimensionale Oberflächentopographie zu ermitteln. A device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit comprises two or more lighting devices which are arranged offset relative to one another and/or relative to the image recording device and illuminate the rubber product to be classified from different directions, the electronic data processing device being set up to do so, from the known arrangement of the lighting devices and the recording of the image recording device to determine a three-dimensional surface topography.
Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Klassierungseinheit zwei oder mehr Beleuchtungsvorrichtungen umfasst, deren Licht das Intensitätsmaximum bei unterschiedlichen Wellenlängen aufweist, wobei die Wellenlängendifferenz bevorzugt mehr als 50 nm, besonders bevorzugt mehr als 100 nm, ganz besonders bevorzugt mehr als 200 nm beträgt, und/oder wobei die Beleuchtungsvorrichtungen und/oder die Bildaufnahmeeinrichtung, bevorzugt die Bildaufnahmeeinrichtung, einen Filter, bevorzugt einen Bandpassfilter, besonders bevorzugt einen Multi- Bandpass-Filter, insbesondere einen Multi-Bandpass-Filter mit zwei oder drei Bandbereichen, umfassen, wobei die Bandbereiche bevorzugt einen Abstand von mehr als 50 nm, besonders bevorzugt von mehr als 100 nm, ganz besonders bevorzugt von mehr als 200 nm, umfassen. A device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit comprises two or more lighting devices whose light has the maximum intensity at different wavelengths, the wavelength difference preferably being more than 50 nm, particularly preferably more than 100 nm, very particularly preferably more than 200 nm, and / or wherein the lighting devices and / or the image recording device, preferably the image recording device, a Filters, preferably a bandpass filter, particularly preferably a multi-bandpass filter, in particular a multi-bandpass filter with two or three band ranges, the band ranges preferably having a distance of more than 50 nm, particularly preferably more than 100 nm, most preferably of more than 200 nm.
Bevorzugt ist zudem eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Fördervorrichtung dazu eingerichtet ist, ein befördertes Kautschukprodukt gegen das eine oder die mehreren Werkzeuge zum matenalabtragenden Bearbeiten zu drücken. Also preferred is a device according to the invention, wherein the conveying device is set up to press a conveyed rubber product against the one or more tools for material-removing processing.
Bevorzugt ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Vorrichtung zusätzlich einen Höhen- und/oder Dickenmesser zur ortsaufgelösten Bestimmung der Dicke eines Kautschukprodukts, insbesondere einen Lichtschnittsensor, umfasst. A device according to the invention is also preferred, the device additionally comprising a height gauge and/or thickness gauge for the spatially resolved determination of the thickness of a rubber product, in particular a light section sensor.
Bevorzugt ist abschließend auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die Klassierungseinheit über Rollen verfügt, mit der die Klassierungseinheit in einem vorbestimmten Abstand über die Oberfläche des Kautschukprodukts bewegt werden kann, beispielsweise mittels eines Roboterarms. Finally, a device according to the invention is also preferred, wherein the classification unit has rollers with which the classification unit can be moved at a predetermined distance over the surface of the rubber product, for example by means of a robot arm.
Offenbart wird darüber hinaus Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung einer Klassierungseinheit diese veranlassen, die Verfahrensschritte c) und/oder d) des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, umfassend bevorzugt ein künstliches neuronales Netz, insbesondere eines Covolutional Neural Network, welches besonders bevorzugt anhand von Aufnahmen trainiert wurde, die zuvor mittels der Bildaufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an definierten Referenzoberflächen von Kautschukprodukten mit bekannten Klassen der Oberfläche aufgenommen wurden. Offenbart wird abschließend eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten, bevorzugt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfassend eine Speichereinheit, auf der das offenbarte Computerprogrammprodukt gespeichert ist, welches von der Steuerungsvorrichtung ausgeführt wird. Also disclosed is a computer program product, comprising instructions which, when the program is executed by the electronic data processing device of a classification unit, cause the latter to carry out method steps c) and/or d) of the method according to the invention, preferably comprising an artificial neural network, in particular a covolutional neural network , which was particularly preferably trained on the basis of recordings that were previously recorded by means of the image recording device of a device according to the invention on defined reference surfaces of rubber products with known classes of the surface. Finally, a control device is disclosed for controlling a device for classifying the surface texture of rubber products, preferably a device according to the invention, comprising a memory unit on which the disclosed computer program product is stored, which is executed by the control device.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt: Preferred embodiments of the invention are explained and described in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform auf einem Laufstreifen; und 1 shows a schematic representation of part of an exemplary device according to the invention when carrying out the method according to the invention in a preferred embodiment on a tread; and
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform auf einem zumindest teilweise von einem Laufstreifen. 2 shows a schematic representation of a part of an exemplary device according to the invention when carrying out the method according to the invention in a preferred embodiment on an at least partially of a tread.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform. Fig. 1 zeigt dabei die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzwerks, um aus dem Schattenverlauf auf der Aufnahme eine Klassierung vorzunehmen. 1 shows a schematic representation of part of an exemplary device 20 according to the invention when carrying out the method according to the invention in a preferred embodiment. 1 shows the embodiment of the method according to the invention using an artificial neural network in order to carry out a classification from the course of the shadow on the recording.
Gezeigt ist eine Vorrichtung 20 zur Klassierung der Oberflächentextur eines Kautschukprodukts 10, bei dem es sich vorliegend um einen Laufstreifen handelt. Die Vorrichtung 20 umfasst eine Bewegungseinheit 22, die dazu eingerichtet ist, die Oberfläche 12 des Kautschukprodukts 10 zu bewegen. Diese Bewegung erfolgt in der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 20 relativ zu den vorliegend nicht gezeigten Werkzeugen zur matenalabtragenden Bearbeitung sowie relativ zu der Klassierungseinheit 14. Shown is a device 20 for classifying the surface texture of a rubber product 10, which is a tread strip in the present case. The device 20 comprises a movement unit 22 which is set up to move the surface 12 of the rubber product 10 to move. In the illustrated embodiment of the device 20, this movement takes place relative to the tools for material-removing processing (not shown here) and relative to the classification unit 14.
In Fig. 1 umfasst die Klassierungseinheit 14 eine Beleuchtungsvorrichtung 16a, die die Oberfläche 12 des Kautschukprodukts 10, bezogen auf den zentralen Strahlengang, in einem Einfallswinkel von etwa 45° beleuchtet. Gezeigt ist zudem die Bildaufnahmeeinrichtung 18, die als Teil der Klassierungseinheit 14 dazu eingerichtet ist, die Oberfläche 12 des Kautschukprodukts 10 an der Stelle zu erfassen, d. h. aufzunehmen, der von der Beleuchtungsvorrichtung 16a beleuchtet wird. Die Bildaufnahmeeinrichtung 18 ist mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung verbunden, die in Fig. 1 nicht gezeigt ist. Die Oberfläche 12 des Laufstreifens, die zuvor durch Bearbeitung mit Werkzeugen aufgeraut wurde, läuft auf der Bewegungseinheit 22, die vorliegend als Förderband ausgeführt ist, unter der Klassierungseinheit 14 hindurch. In FIG. 1, the classification unit 14 comprises an illumination device 16a which illuminates the surface 12 of the rubber product 10 at an angle of incidence of approximately 45° with respect to the central beam path. Also shown is the image recording device 18 which, as part of the classification unit 14, is set up to record the surface 12 of the rubber product 10 at the location, i. H. to record, which is illuminated by the lighting device 16a. The image recording device 18 is connected to an electronic data processing device, which is not shown in FIG. The surface 12 of the tread, which was previously roughened by machining with tools, runs on the movement unit 22, which is designed here as a conveyor belt, under the classification unit 14.
Die schräge Anordnung der Beleuchtungsvorrichtung 16a sorgt auf der Oberfläche 12 bedingt durch deren Rauheit für einen Schattenverlauf, der mit der Oberflächentextur korreliert und durch ein künstliches neuronales Netz und die elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung klassiert werden kann. In dem gezeigten Beispiel erfolgt die Klassierung in sechs Klassen und korreliert im Wesentlichen mit der Rauheit der Oberfläche 12. In der Auswertung durch das neuronale Netzwerk erfolgt eine separate Klassierung von Teilbereichen, die kachelartig über die Oberfläche 12 des Laufstreifens verteilt sind. Hierbei wird ein Convolutional Neural Network eingesetzt, welches zuvor anhand von Aufnahmen trainiert wird, die mit der gleichen Anordnung von Bildaufnahmeeinrichtungen 18 und Beleuchtungseinrichtungen 16a an definierten Referenzoberflächen mit bekannter Klasse aufgenommen wurden. Die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung umfasst dabei eine Speichereinheit, auf der das künstliche neuronale Netzwerk gespeichert ist, welches Teil eines Computerprogramm Produktes ist, welches die Klassierung in dem erfindungsgemäßen Verfahren ausführt. Due to its roughness, the oblique arrangement of the lighting device 16a causes a shadow progression on the surface 12 which correlates with the surface texture and can be classified by an artificial neural network and the electronic data processing device. In the example shown, the classification is in six classes and essentially correlates with the roughness of the surface 12. In the evaluation by the neural network, there is a separate classification of sub-areas that are tiled over the surface 12 of the tread. In this case, a convolutional neural network is used, which is previously trained using recordings that were recorded with the same arrangement of image recording devices 18 and lighting devices 16a on defined reference surfaces with a known class. The electronic In this case, the data processing device comprises a memory unit on which the artificial neural network is stored, which is part of a computer program product which carries out the classification in the method according to the invention.
Die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung weist in dem dargestellten Beispiel eine Anzeigevorrichtung auf, über das mit einer Farbkennzeichnung die Klassierung der Oberflächentextur der klassierten Teilbereiche visualisiert wird. Bei der Bildaufnahmeeinrichtung 18 handelt es sich um eine Zeilenkamera, wohingegen die Beleuchtungsvorrichtung als Punktscheinwerfer ausgeführt ist. In the example shown, the electronic data processing device has a display device, via which the classification of the surface texture of the classified partial areas is visualized with a color code. The image recording device 18 is a line camera, whereas the lighting device is designed as a spotlight.
Die gezeigte Vorrichtung 20 ist für den Einsatz in einem kontinuierlichen Verfahren geeignet und kann beispielsweise mit einer relativen Geschwindigkeit des Kautschukprodukts 10 zur Klassierungseinheit 14 von 20 m/min betrieben werden. Der bearbeitete Laufstreifen wird in dem beispielhaften Verfahren als Materialstrang bereitgestellt und erst unmittelbar vor dem Durchlaufen der Klassierungseinheit 14 durch ein Trennwerkzeug zu einem Laufstreifen vereinzelt. Auf der nicht gezeigten Rückseite des Laufstreifens ist ein Reifenprofil vorgesehen. The device 20 shown is suitable for use in a continuous process and can be operated, for example, with a relative speed of the rubber product 10 to the classification unit 14 of 20 m/min. In the exemplary method, the processed tread is provided as a strand of material and only separated into a tread by a separating tool immediately before passing through the classification unit 14 . A tire tread is provided on the rear side of the tread, not shown.
Der Laufstreifen besteht dabei vollständig aus einer im Wesentlichen vollständig vulkanisierten Kautschukmischung. Diese Kautschukmischung umfasst in dem Beispiel dabei amorphes Siliciumdioxid als Füllstoff und Styrol-Butadien-Kautschuk. Die Bearbeitung der Oberfläche erfolgt mit mehreren hintereinander angeordneten Drahtbürsten und wird durch eine Regelungseinrichtung gesteuert, die dazu eingerichtet ist, die Betriebsparameter der in Verfahrensschritt b) eingesetzten Werkzeuge in Abhängigkeit von der Rückmeldung der Klassierungseinheit 14 zu regeln. Nach der Bearbeitung der Oberfläche 12 des Laufstreifens und vor dem Einbringen des Laufstreifens in die Klassierungseinheit 14 wird abgetragenes Material von der Oberfläche 12 mittels einer weiteren Bürste entfernt. Die weitere Verwendung des Laufstreifens nach Durchlaufen der Klassierungseinheit 14 erfolgt in Abhängigkeit von der der Oberfläche zugewiesenen Klassierung. Im vorliegenden Beispiel wird der Laufstreifen nur dann zur Herstellung eines runderneuerten Reifens eingesetzt, wenn die mittlere Klassierung im Bereich der Klasse 2 von 6 möglichen Klassen liegt und kein Teilbereich eine Klassierung von 3 oder mehr aufweist. Alternativ können jedoch auch andere Kriterien für die Gesamtbewertung der Laufstreifen herangezogen werden, wie sie vorstehend erläutert sind.The tread consists entirely of an essentially fully vulcanized rubber mixture. In the example, this rubber mixture comprises amorphous silicon dioxide as a filler and styrene-butadiene rubber. The surface is processed with a plurality of wire brushes arranged one behind the other and is controlled by a control device which is set up to control the operating parameters of the tools used in method step b) depending on the feedback from the classification unit 14 . After the surface 12 of the tread has been processed and before the tread is introduced into the classification unit 14, removed material is removed from the surface 12 by means of a further brush removed. The further use of the tread strip after passing through the classification unit 14 depends on the classification assigned to the surface. In the present example, the tread strip is only used to produce a retreaded tire if the average classification is in class 2 of 6 possible classes and no sub-class has a classification of 3 or more. Alternatively, however, other criteria can also be used for the overall assessment of the treads, as explained above.
Infolge der Klassierung als unzureichend angesehene Laufstreifen werden hingegen ausgesondert. Wenn die Klassierungseinheit 14 detektiert, dass sich die Entwicklung der Klassierung in Richtung der Grenzbereiche des vorbestimmten Klassenbereiches bewegt, erfolgt eine automatische Anpassung der Betriebsparameter der zuvor eingesetzten Werkzeuge, wobei in der dargestellten Ausführungsform auch die Anpassung der Betriebsparameter durch ein künstliches neuronales Netzwerk erfolgt, welches zu diesem Zweck trainiert wurde. On the other hand, treads that are considered insufficient as a result of the classification are discarded. If the classification unit 14 detects that the development of the classification is moving in the direction of the border areas of the predetermined class range, the operating parameters of the previously used tools are automatically adjusted, whereby in the illustrated embodiment the operating parameters are also adjusted by an artificial neural network, which trained for this purpose.
Fig. 2 zeigt einen mit Fig. 1 vergleichbaren Aufbau. In der Vorrichtung 20 der Fig. 2 sind jedoch insgesamt drei Beleuchtungsvorrichtungen 16a, 16b, 16c vorgesehen, die relativ zueinander versetzt angeordnet sind. In der gezeigten Ausführungsform sind die drei Beleuchtungsvorrichtungen 16a, 16b, 16c etwa als gleichschenkliges Dreieck angeordnet, in dessen Zentrum die Bildaufnahmeeinrichtung 18 angeordnet ist, die in etwa die gleiche Höhe relativ zur Bewegungseinheit 22, d. h. dem Förderband, aufweist wie die Beleuchtungsvorrichtungen 16a, 16b, 16c und selbst zentral mittig über dem darunter hindurchgeführten Laufstreifen angeordnet ist. Durch diesen Aufbau ist es möglich, die Oberfläche 12 des Kautschukprodukts 10 aus unterschiedlichen Richtungen zu beleuchten. Die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung ist nunmehr dazu eingerichtet, unter Verwendung der bekannten Anordnung der Beleuchtungsvorrichtung 16a, 16b, 16c aus der Aufnahme der Bildaufnahmeeinrichtung 18 eine dreidimensionale Oberflächentopografie zu ermitteln, aus der sich statistische Höhenkennwerte ermitteln lassen, die anschließend zur Klassierung der Oberfläche bzw. der zur Teilklassierung von Teilbereichen der Oberfläche herangezogen werden können. In der dargestellten Ausführungsform haben die drei Beleuchtungsvorrichtungen 16a, 16b, 16c unterschiedliche spektrale Charakteristika und weisen das Intensitätsmaximum der Emission jeweils bei unterschiedlichen Wellenlängen auf. Die Bildaufnahmeeinrichtung 18 ist mit geeigneten Filtern ausgerüstet, sodass sie mit jeder Aufnahme unter Anwendung entsprechender Filter verschiedene Beleuchtungsszenarien erzeugen kann. FIG. 2 shows a structure comparable to FIG. In the device 20 of FIG. 2, however, a total of three lighting devices 16a, 16b, 16c are provided, which are arranged offset relative to one another. In the embodiment shown, the three lighting devices 16a, 16b, 16c are arranged approximately as an isosceles triangle, in the center of which is the image recording device 18, which has approximately the same height relative to the moving unit 22, ie the conveyor belt, as the lighting devices 16a, 16b , 16c and itself is arranged centrally in the middle above the tread strip passed underneath. This structure makes it possible to illuminate the surface 12 of the rubber product 10 from different directions. The electronic data processing device is now set up to use the known arrangement of the lighting device 16a, 16b, 16c from the recording Image recording device 18 to determine a three-dimensional surface topography, from which statistical height characteristics can be determined, which can then be used to classify the surface or for partial classification of partial areas of the surface. In the illustrated embodiment, the three lighting devices 16a, 16b, 16c have different spectral characteristics and have the maximum intensity of the emission at different wavelengths. The image recording device 18 is equipped with suitable filters so that it can generate different lighting scenarios with each recording using appropriate filters.
Bezugszeichenliste Reference List
10 Kautschukprodukt 10 rubber product
12 Oberfläche 12 surface
14 Klassierungseinheit 16a-c Beleuchtungsvorrichtung14 classification unit 16a-c lighting device
18 Bildaufnahmeeinrichtung18 image pickup device
20 Vorrichtung 20 device
22 Bewegungseinheit 22 movement unit

Claims

44 Ansprüche 44 claims
1 . Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten (10), insbesondere von Reifenkomponenten in der Runderneuerung von Reifen, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines Kautschukprodukts (10), umfassend eine zumindest teilweise vulkanisierte Kautschukmischung, b) Bearbeiten einer Oberfläche (12) des Kautschukprodukts (10) durch Abtragen von Material mit einem oder mehreren Werkzeugen, und c) Klassieren der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche (12) mit einer Klassierungseinheit (14), wobei die Klassierungseinheit (14) umfasst: i) zumindest eine Beleuchtungsvorrichtung (16a, 16b, 16c) zur Beleuchtung der Oberfläche (12) des Kautschukprodukts (10) mit einem Einfallswinkel von mehr als 10°, ii) zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung (18) zur Erfassung der Oberfläche des Kautschukprodukts (10) in dem von der Beleuchtungsvorrichtung (16a, 16b, 16c) beleuchteten Bereich, und iii) zumindest eine mit der Bildaufnahmeeinrichtung (18) verbundene elektronische Datenverarbeitungseinrichtung. 1 . Method for classifying the surface texture of rubber products (10), in particular of tire components in the retreading of tires, comprising the following method steps: a) producing or providing a rubber product (10) comprising an at least partially vulcanized rubber mixture, b) processing a surface (12 ) of the rubber product (10) by removing material with one or more tools, and c) classifying the surface texture of the machined surface (12) with a classification unit (14), the classification unit (14) comprising: i) at least one lighting device (16a , 16b, 16c) for illuminating the surface (12) of the rubber product (10) with an angle of incidence of more than 10°, ii) at least one image recording device (18) for capturing the surface of the rubber product (10) in the area illuminated by the lighting device (16a , 16b, 16c) illuminated area, and iii) at least one electronic data processing device connected to the image recording device (18).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Klassieren der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche (12) in Verfahrensschritt c) durch separate Teilklassierung einer Vielzahl von Teilbereichen der Oberfläche (12) erfolgt, wobei jedem Teilbereich eine Klassierung 45 zugewiesen wird, wobei bevorzugt eine Gesamtbewertung der Oberfläche (12) in Abhängigkeit von sämtlichen Teilklassierungen erfolgt. 2. The method according to claim 1, wherein the classification of the surface texture of the machined surface (12) in method step c) takes place by separate partial classification of a plurality of partial areas of the surface (12), each partial area being classified 45 is assigned, with an overall evaluation of the surface (12) preferably being carried out as a function of all partial classifications.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Klassieren durch Zuordnung der Oberflächenstruktur in eine von zwei oder mehr, bevorzugt drei oder mehr, besonders bevorzugt vier oder mehr, ganz besonders bevorzugt sechs, Klassen erfolgt. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, wherein the classification is carried out by assigning the surface structure to one of two or more, preferably three or more, particularly preferably four or more, very particularly preferably six classes.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung (18) eine Zeilenkamera ist und/oder wobei die Beleuchtungsvorrichtung (16a, 16b, 16c) ein Punktscheinwerfer ist. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the image recording device (18) is a line camera and / or wherein the lighting device (16a, 16b, 16c) is a spotlight.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Klassieren in Verfahrensschritt c) durch die Auswertung einer mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (18) aufgenommenen Aufnahme der Oberfläche (12) des Kautschukprodukts erfolgt, wobei die Auswertung durch die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung mittels eines künstlichen neuronalen Netzes, insbesondere eines Covolutional Neural Network, erfolgt, welches bevorzugt anhand von Aufnahmen trainiert wurde, die zuvor mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (18) an definierten Referenzoberflächen aufgenommen wurden. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the classification in method step c) is carried out by evaluating a recording of the surface (12) of the rubber product taken by the image recording device (18), the evaluation by the electronic data processing device using an artificial neural Network, in particular a covolutional neural network, which has preferably been trained using recordings that were previously recorded using the image recording device (18) on defined reference surfaces.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Klassieren in Verfahrensschritt c) durch den Vergleich von statistischen Höhenkennwerten, bevorzugt der zweidimensionalen Rauheit der Oberfläche (12), insbesondere der mittleren Oberflächenrauheit Ra, 46 und/oder einer flächenbezogenen Rauheit, mit vorbestimmten Grenzwerten erfolgt, wobei die vorbestimmten Grenzwerte bevorzugt mittels definierter Referenzoberflächen festgelegt werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the classification in method step c) by comparing statistical height parameters, preferably the two-dimensional roughness of the surface (12), in particular the average surface roughness R a , 46 and/or an area-related roughness, with predetermined limit values, the predetermined limit values preferably being established by means of defined reference surfaces.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Klassierungseinheit (14) zwei oder mehr Beleuchtungsvorrichtungen (16a, 16b, 16c) umfasst, die relativ zueinander versetzt angeordnet sind und die Oberfläche (12) des Kautschukprodukts (10) aus unterschiedlichen Richtungen beleuchten, wobei die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, aus der bekannten Anordnung der Beleuchtungsvorrichtungen (16a, 16b, 16c) und der Aufnahme der Bildaufnahmeeinrichtung (18) eine dreidimensionale Oberflächentopographie zu ermitteln. 7. The method according to claim 6, wherein the classification unit (14) comprises two or more lighting devices (16a, 16b, 16c) which are arranged offset relative to each other and illuminate the surface (12) of the rubber product (10) from different directions, the electronic data processing device is set up to determine a three-dimensional surface topography from the known arrangement of the lighting devices (16a, 16b, 16c) and the recording of the image recording device (18).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zusätzlich umfassend nach Verfahrensschritt c) den Verfahrensschritt: d) Anpassung eines oder mehrere Betriebsparameter des oder der in Verfahrensschritt b) zum Bearbeiten der Oberfläche (12) des Kautschukprodukts (10) verwendeten Werkzeuge, wenn die Klassierung der Oberflächentextur der bearbeiteten Oberfläche (12) außerhalb eines vorbestimmten Klassenbereichs liegt, wobei die Anpassung vorzugsweise automatisch durch die Klassierungseinheit (14), insbesondere die elektronische Datenverarbeitungseinrichtung der Klassierungseinheit (14), erfolgt. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, additionally comprising, after method step c), the method step: d) adjusting one or more operating parameters of the tool or tools used in method step b) for processing the surface (12) of the rubber product (10), if the classification of the surface texture of the machined surface (12) lies outside a predetermined class range, with the adaptation preferably being carried out automatically by the classification unit (14), in particular the electronic data processing device of the classification unit (14).
9. Verfahren zur Runderneuerung eines Reifens, umfassend die Verfahrensschritte: e) Herstellen oder Bereitstellen eines Altreifens mit einem zumindest teilweise abgetragenen, alten Laufstreifen und einer aufgerauten Karkassenoberfläche, und entweder den Verfahrensschritt: f) Befestigen eines Laufstreifens mit aufgerauter Oberfläche auf der aufgerauten Karkassenoberfläche mittels eines Haftmittels durch Erzeugung einer stoffschlüssigen Verbindung, oder g) Aufträgen einer vulkanisierbaren Kautschukmischung auf die aufgeraute Karkassenoberfläche und Vulkanisieren des erhaltenen Verbundes in einer Vulkanisationsvorrichtung zur Ausformung eines Laufstreifenprofils, wobei die Karkassenoberfläche, sowie optional die aufgeraute Oberfläche (12) des Laufstreifens, mit dem Verfahren zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 klassiert wird und die Klassierung der Oberflächentextur in einem vorbestimmten Klassenbereich liegt. 9. A method for retreading a tire, comprising the steps of: e) producing or providing a used tire with an at least partially worn, old tread and a roughened carcass surface, and either the method step: f) attaching a tread with a roughened surface to the roughened carcass surface using an adhesive by creating a material connection, or g) orders a vulcanizable rubber mixture on the roughened carcass surface and vulcanizing the compound obtained in a vulcanizing device for forming a tread profile, the carcass surface and optionally the roughened surface (12) of the tread with the method for classifying the surface texture of rubber products (10) according to one of Claims 1 to 8 is classified and the classification of the surface texture is in a predetermined class range.
10. Vorrichtung (20) zur Klassierung der Oberflächentextur von Kautschukprodukten (10), bevorzugt in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend: v) ein oder mehrere Werkzeuge zum matenalabtragenden Bearbeiten der Oberfläche (12) des Kautschukprodukts (10), w) eine Bewegungseinheit (22), die dazu eingerichtet ist, die Oberfläche (12) des Kautschukprodukts (10) und das eine oder die mehreren Werkzeuge relativ zueinander zu bewegen, und x) eine Klassierungseinheit (14) umfassend: i) zumindest eine Beleuchtungsvorrichtung (16a, 16b, 16c), die dazu eingerichtet ist, die Oberfläche (12) des Kautschukprodukts (10) mit einem Einfallswinkel von mehr als 10° zu beleuchten, ii) zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung (18), die dazu eingerichtet ist, die Oberfläche (12) des Kautschukprodukts (10) in dem von der Beleuchtungsvorrichtung (16a, 16b, 16c) beleuchteten Bereich zu erfassen, und iii) zumindest eine mit der Bildaufnahmeeinrichtung (18) verbundene elektronische Datenverarbeitungseinrichtung. 10. Device (20) for classifying the surface texture of rubber products (10), preferably in a method according to any one of claims 1 to 8, comprising: v) one or more tools for material-removing processing of the surface (12) of the rubber product (10), w) a moving unit (22) arranged to move the surface (12) of the rubber product (10) and the one or more tools relative to each other, and x) a classification unit (14) comprising: i) at least one lighting device (16a, 16b, 16c) adapted to illuminate the surface (12) of the rubber product (10) with an angle of incidence greater than 10°, ii) at least one image recording device (18) which is set up to record the surface (12) of the rubber product (10) in the area illuminated by the lighting device (16a, 16b, 16c), and iii) at least one with the image recording device (18) connected electronic data processing device.
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