(57)【要約】  本発明は、タイヤを検査する方法であって、検査されるべきタイヤ（２００）を提供すること；独立して起動されることができる第１の光源（１１０）および第２の光源（１０８）をカメラ（１０５）と連動させること；第１の変形表面部分を形成するように、前記タイヤの第１の表面部分（２０２）に対して第１の力を加えること；前記タイヤの前記第１の変形表面部分を、前記第１の光源（１１０）によって発せられる第１の光放射で照射すること；前記変形の間、前記第２の光源（１０８）を非起動状態に保つこと；前記カメラ（１０５）を介して前記第１の光放射によって照射された前記第１の変形表面部分の第１の画像を取得すること；前記第１の力を前記タイヤの前記第１の表面部分から除去すること；前記タイヤの前記第１の表面部分と少なくとも部分的に異なる第２の表面部分を選択すること；前記タイヤの前記第２の未変形表面部分を、前記第２の光源（１０８）によって発せられる第２の光放射で照射すること；前記カメラ（１０５）を介して前記第２の光放射によって照射された前記第２の未変形表面部分の第２の画像を取得すること；および前記タイヤの前記第１の表面部分および前記第２の表面部分のあり得る欠陥を検出するように、前記第１の画像および前記第２の画像を処理することを含む方法に関する。本発明はまた、タイヤを検査する装置に関する。
2019505760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（２００）を検査する方法であって、
検査されるべきタイヤ（２００）を提供すること、
独立して起動されることができる第１の光源（１１０）および第２の光源（１０８）をカメラ（１０５）と連動させること、
第１の変形表面部分を形成するように、前記タイヤの第１の表面部分（２０２）に対して第１の力を加えること、
前記タイヤの前記第１の変形表面部分を、前記第１の光源（１１０）によって発せられる第１の光放射で照射すること、
前記変形の間、前記第２の光源（１０８）を非起動状態に保つこと、
前記カメラ（１０５）を介して前記第１の光放射によって照射された前記第１の変形表面部分の第１の画像を取得すること、
前記第１の力を前記タイヤの前記第１の表面部分から除去すること、
前記タイヤの前記第１の表面部分と少なくとも部分的に異なる第２の表面部分を選択すること、
前記タイヤの未変形の前記第２の表面部分を、前記第２の光源（１０８）によって発せられる第２の光放射で照射すること、
前記カメラ（１０５）を介して前記第２の光放射によって照射された未変形の前記第２の表面部分の第２の画像を取得すること、および
前記タイヤの前記第１の表面部分および前記第２の表面部分のあり得る欠陥を検出するように、前記第１の画像および前記第２の画像を処理すること
を含む方法。
【請求項２】
前記第２の光源（１０８）が、第１のサブ光放射を発する第１のサブ光源（１０９ａ）と、第２のサブ光放射を発する第２のサブ光源（１０９ｂ）とを含み、前記第２の表面の各点に対して、前記第１のサブ光放射および前記第２のサブ光放射は、それぞれ、前記カメラ（１０５）の光学面（１０７）に関して対向する２つの半空間から来る、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のサブ光源（１０９ａ）および前記第２のサブ光源（１０９ｂ）を前記第１の光源（１１０）に関して対称に配置すること、を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１の光放射で照射することは、拡散された第１の光放射で前記第１の表面部分または前記第２の表面部分を照射することを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
第２の光放射で照射することは、第１のグレージングサブ光放射または第２のグレージングサブ光放射で前記第２の表面部分を照射することを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
タイヤ（２００）を提供することが、
軸方向中間平面（２４２）が支持平面（１０２）に対して実質的に平行な状態で前記タイヤを前記支持平面（１０２）上に配置し、載置側面部分と、前記支持平面に対して特定の高さに配置された自由側面部分とを定めることを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の力が、前記タイヤ（２００）の回転軸（２０１）の方向の成分を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の力の前記成分が、前記中間平面（２４２）に向かう方向に存在する、請求項６に従属する場合の請求項７に記載の方法。
【請求項９】
約２５ｍｍ〜約５５ｍｍの距離を置いて前記第１の光源（１１０）を前記第１の変形表面部分により近づける、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
約２５ｍｍ〜約５５ｍｍの距離を置いて前記第１の光源（１１０）を前記第２の表面部分により近づける、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
第２の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第３の表面部分に第２の力を加えることであって、前記第３の表面部分は前記タイヤの前記第１の表面部分および前記第２の表面部分と少なくとも部分的に異なること、
前記第１の光源（１１０）によって発せられる前記第１の光放射によって前記タイヤ（２００）の前記第２の変形表面部分を照射すること、および
前記第１の光放射によって照射された前記第２の変形表面部分の第３の画像を、前記カメラ（１０５）を介して取得すること、
を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の表面部分または前記第３の表面部分が前記自由側面（２０４）に属する、請求項６または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の表面部分を照射することが、
前記第２の表面部分を前記第１の光放射（１１０）で照射すること、および
前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第２の光放射（１０８）で照射すること、
を含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第３の表面部分を第１の光放射で照射することが、前記第３の表面部分を第１の拡散光放射で照射することを含む、請求項１１に従属する場合の請求項１２〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の表面部分を照射することが、
前記第２の表面部分を前記第１の光放射で照射すること、
前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第１のサブ光放射で照射すること、および
前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間、および前記第１のサブ光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第２のサブ光放射で照射すること
を含む、請求項２に従属する場合の請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の画像を取得することが、
前記第２の部分が前記第１の光放射によって照射されるときに、処理されるべき第１の画像を取得すること、
前記第２の部分が前記第１のサブ光放射によって照射されるときに、処理されるべき第２の画像を取得すること、および
前記第２の部分が前記第２のサブ光放射によって照射されるときに、処理されるべき第３の画像を取得すること
を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
処理されるべき前記第１の画像、第２の画像または第３の画像が、互いに隣接するまたは部分的に重なり合う、一連の直線表面部分のそれぞれの複数の第１の直線画像、第２の直線画像または第３の直線画像から構成され、前記第１の直線画像、前記第２の直線画像または前記第３の直線画像が、それぞれ前記第１の光放射によって、前記第１のサブ光放射によって、および前記第２のサブ光放射によって交互に連続的に照射された、前記一連の直線部分の各直線部分上で取得される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の画像または前記第３の画像が、互いに隣接するまたは部分的に重なり合う、一連の直線表面部分のそれぞれの複数の第４の直線画像から構成され、前記第４の直線画像は、前記第１の光放射によってそれぞれ照射される前記一連の直線部分の各直線部分上で取得される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記タイヤ（２００）をその回転軸（２０１）の周りで回転させること、および
異なる角度位置での複数の第１の画像または第２の画像または第３の画像を得て、前記タイヤの角度位置ごとの第１の画像、または第２の画像、または第３の画像を得るように、前記タイヤの複数の角度位置で前記タイヤ（２００）を照射すること
を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
第１の力または第２の力を加えることが、前記回転中に前記タイヤの前記第１の変形表面または前記第２の変形表面に一定の圧力を加えることを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記一定の圧力の値が、検査される前記タイヤの種類に依存する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の表面部分または前記第３の表面部分が、前記タイヤ（２００）のサイドウォール部またはショルダー部の表面部分である、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の表面部分が、前記タイヤ（２００）のビードの表面部分である、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２の表面部分の各点に入射する前記第２の光放射のそれぞれの合計光出力の少なくとも７５％が、前記各点における前記タイヤ（２００）の表面に接する平面と５５°以下の大きさの第１の入射角を形成する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
第１の変形表面部分または第２の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第１の表面部分または前記タイヤの第３の表面部分に第１の力または第２の力を加えることが、前記第１の変形表面部分または第２の変形表面部分を前記タイヤ（２００）の支持体（１０２）に対して所定の高さに保つことを含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記高さが、検査される前記タイヤのモデルに依存する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２の表面部分を照射する前に、
前記第２の光源（１０８）を第１の非起動構成から起動構成へ移動することであって、前記第１の非起動構成では、前記第２の光源（１０８）は光放射を発しないように制御され、前記カメラ（１０５）の焦点面（１２１）からの前記第２の光源（１０８）の距離（ｄ２）が、前記焦点面（１２１）からの前記第１の光源（１１０）の距離（ｄ１）より長く、前記起動構成では、前記第２の光源（１０８）は第２の光放射を発するように適合され、前記焦点面（１２１）からの前記第２の光源（１０８）の距離が、前記焦点面（１２１）からの前記第１の光源（１１０）の距離以下であること
を含む、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の光源（１１０）が、拡散光放射を発するのに適し、前記第２の光源（１０８）が、グレージング光放射を発するのに適している、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
タイヤ（２００）を検査するための装置（１）であって、
タイヤ（２００）を受けるように構成された支持平面（１０２）と、
第１の変形表面部分を形成するように、前記タイヤの第１の表面部分に第１の力を加えるように構成された変形要素（１３０）と、
前記変形要素（１３０）と動作可能に関連付けられ、前記変形要素を前記タイヤの前記表面に向かっておよびそれから離れるように移動させるように構成された位置決めアクチュエータ（１３２）と、
装置（１０）であって、
カメラ（１０５）、
第１の光源（１１０）、
第２の光源（１０８）、
を含む装置（１０）と、
処理ユニット（１８０）であって、
第１の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第１の表面部分に力を加えるために前記変形要素（１３０）を前記タイヤ（２００）に向かって移動させるように前記位置決めアクチュエータ（１３２）を起動するようにプログラムされ、
前記第１の力を前記タイヤの前記第１の表面部分から除去するように前記位置決めアクチュエータ（１３２）を起動するようにプログラムされた
処理ユニット（１８０）と、
駆動および制御ユニット（１４０）であって、
前記第１の表面部分の変形中に前記第２の光源（１０８）を非起動状態に保ちながら前記タイヤの前記第１の変形表面部分を照射するように前記第１の光源（１１０）を作動させるようにプログラムされ、
前記第１の光源（１１０）によって照射された前記第１の変形表面部分の第１の画像を取得するように前記カメラ（１０５）を制御するようにプログラムされ、
前記第１の表面部分と少なくとも部分的に異なる前記タイヤの第２の未変形表面部分を照射するように前記第２の光源（１０８）を作動させるようにプログラムされ、
前記第２の光放射によって照射された前記第２の未変形表面部分の第２の画像を取得するように前記カメラ（１０５）を制御するようにプログラムされた
駆動および制御ユニット（１４０）と
を含み、
前記処理ユニット（１８０）が、前記タイヤ（２００）の前記第１の表面部分および前記第２の表面部分のあり得る欠陥を検出するように、前記第１の画像および前記第２の画像を処理するようにプログラムされる、
装置（１）。
【請求項３０】
前記第２の光源（１０８）が、第１のサブ光源（１０９ａ）と、第２のサブ光源（１０９ｂ）とを含み、前記第１のサブ光源（１０９ａ）および前記第２のサブ光源（１０９ｂ）が、前記カメラ（１０５）によって定められる光学面（１０７）に関して対向する側に配置される、請求項２８に記載の装置（２００）。
【請求項３１】
前記装置（１０）の一端に結合されたロボットアーム（２２０）を含む、請求項２８または２９に記載の装置（１）。
【請求項３２】
前記処理ユニット（１８０）が、前記装置（１０）の前記第１の光源（１１０）が前記第１の変形表面から約２５ｍｍ〜約５５ｍｍの距離まで近づけられるように、前記ロボットアーム（２２０）を前記第１の変形表面の方に移動させるようにプログラムされる、請求項３０に記載の装置（１）。
【請求項３３】
前記変形要素（１３０）がスラストローラを含む、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項３４】
前記スラストローラが、それ自体の軸（１１７）の周りを自由に回転できるように取り付けられる、請求項３２に記載の装置（１）。
【請求項３５】
前記スラストローラの軸が、前記タイヤ（２０１）の回転軸を通りかつ前記変形した表面部分の半径方向を通る平面に置かれる、請求項３３に記載の装置（１）。
【請求項３６】
前記スラストローラの前記回転軸（１１７）を、前記タイヤ（２００）の回転軸（２０１）と所定の角度を成して位置付けることができる、請求項３３または３４に記載の装置（１）。
【請求項３７】
前記スラストローラが、前記回転軸に沿ったその中央部分において断面が増大した部分と、前記回転軸（１１７）に沿ったその端部（１０８ａ、１０８ｂ）において断面が減少した部分とを含む、請求項３３〜３５のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項３８】
前記第１の光源（１１０）が、拡散光放射を発するのに適し、前記第２の光源（１０８）が、グレージング光放射を発するのに適している、請求項２９〜３７のいずれか一項に記載の装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、例えばタイヤ製造ラインにおけるタイヤを検査する方法および装置に関し、詳細には、タイヤの表面上または表面近傍の、より詳細には、タイヤのサイドウォール部の内面および／または外面上またはその近傍の欠陥の可能性を検査する方法および装置に関する。
【０００２】
典型的には、タイヤは、動作中にその回転軸の周りに実質的にトロイダル構造を有し、回転軸に垂直な軸方向の中間平面を有し、前記平面は、トレッドパターンおよび／または内部構造などのあり得る軽微な非対称性を無視すれば、典型的には実質的な幾何学的対称平面である。
【０００３】
タイヤの２つの部分：クラウン部およびサイドウォール部がここで識別される。クラウン部は、トレッドバンド、ベルトおよびそれらの半径方向内側のカーカス構造の対応部分を含む。
【０００４】
「サイドウォール部」という用語は、互いに向い合うタイヤの２つの部分であって、クラウン部の両側で、ビードまで、すなわちタイヤの２つの半径方向内側端縁まで半径方向に延在し、回転軸に実質的に垂直な円形延在部を有するタイヤの２つの部分の１つを示すことを意図され、前記ビードはそれぞれの取付けリムとそれぞれ結合するように意図されている。従って、各サイドウォール部は、カーカス構造の対応する部分と、その軸方向外側の位置に、一般に「サイドウォール部」と呼ばれる適切なエラストマー材料から作製された部分とを含む。
【０００５】
典型的には、カーカス構造は、それぞれ対向端縁を有する少なくとも１つのカーカスプライを含み、カーカスプライの対向端縁は、上記においてビードの名前で特定された領域に一体化された一般に「ビードワイヤ」と呼ばれるそれぞれの環状補強構造と係合する。「チューブレス」タイヤでは、カーカスプライは、空気不透過性の優れた特性を有し、一方のビードから他方のビードまで延びる、通常「ライナー」と呼ばれる、好ましくはブチル系のエラストマー材料の層で完全に被覆される。
【０００６】
サイドウォール部の構造は、いわゆる「ショルダー部」、すなわち、クラウン部とサイドウォール部の半径方向内側部分との間を接合するタイヤの部分を完全に含むことを意図される（換言すると、２つのショルダー部は、タイヤの２つの半径方向および軸方向外側の円形の「縁部」に対応する）。ショルダー部は、回転軸に実質的に垂直な円形延在部を有する。
【０００７】
「タイヤ」という用語は、完成タイヤ、すなわち、構築ステップに続く成形および加硫ステップの後を示すことを意図される。
【０００８】
タイヤの構成要素という用語は、その機能またはその一部を実行するあらゆる要素を示すことを意図される。
【０００９】
タイヤの外面または内面という用語は、それぞれ、タイヤをその取付けリムと結合した後にまだ見ることができる表面、および、前記結合後にもはや見ることができない表面を示すことを意図される。
【００１０】
用語「光学」、「発光」および同様の用語は、広い光学帯域の範囲内に入り、必ずしも光学帯域（換言すると４００〜７００ｎｍ）内に厳密に入るわけではない、スペクトルの少なくとも一部を有する使用される電磁放射を指し、例えば、そのような広い光学帯域の範囲は、紫外線から赤外線（例えば、約１００ｎｍ〜約１μｍの間に含まれる波長）に及ぶことができる。
【００１１】
本出願において、光放射のある光線モデルが採用される。すなわち、表面のある点に入射し、非先鋭化光源（この場合、単一の光線が存在し得る）によって生成された光放射は、その点に入射し、光源の各点と表面の前記点とを接続する直線伝播方向を有する光線の組に対応し、そのような光線のそれぞれは、その点に入射する全光出力の関連部分を有することが想定される。特に明記しない限り、「光」および「光放射」という用語は、交換可能に使用される。
【００１２】
表面の点に入射する「指向性光放射」という用語は、点を頂点として有し、全光出力の少なくとも７５％、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは全光出力が入る、π／８ステラジアン以下の大きさを有する立体角が存在する光放射を示すことが意図される。
【００１３】
「拡散光放射」という用語は、無指向性光放射を示すことが意図される。
【００１４】
表面の点に入射する「グレージング光放射（grazing light radiation）」という用語は、表面の点に入射する全光出力の少なくとも７５％が、前記各点において表面に接する平面と６０°以下の入射角を成すことを示すことが意図される。
【００１５】
「画像」または同義語「デジタル画像」という用語は、コンピュータファイルに典型的に含まれる、データセットを一般的に示すことが意図され、ここで、空間座標（それぞれ典型的にはピクセルに対応する）の有限集合（典型的には２次元およびマトリックスタイプすなわち、Ｎ行×Ｍ列のもの）の各座標（典型的に２次元）は、（異なる種類の大きさを表すことができる）対応する数値の組に関連付けられる。例えば、（「グレースケール」上の画像のような）モノクロ画像では、値の組は、有限スケール（典型的に２５６レベルまたはトーン）の単一の値と一致し、そのような値は、例えば視覚化されたときのそれぞれの空間座標の明度（または輝度）のレベルを表し、カラー画像では、値の組は、複数の色、またはチャネル、典型的には原色（例えばＲＧＢ色モデルの赤、緑および青、ＣＭＹＫ色モデルのシアン、マゼンタ、黄および黒）の明度のレベルを表す。「画像」という用語は、必ずしもその実際の可視化を暗示しない。
【００１６】
特定の「デジタル画像」（例えば、タイヤ上で最初に取得された２次元デジタル画像）へのすべての言及は、前記特定のデジタル画像の１つまたは複数のデジタル処理操作（例えば、フィルタリング、イコライゼーション、「閾値化」、モーフォロジー変換−「オープニング」等、勾配計算、「平滑化」等）によって取得することができるあらゆるデジタル画像をより広くカバーする。
【００１７】
「直線表面部分」という用語は、それに垂直な他の寸法よりもはるかに大きな、典型的には少なくとも２桁大きな１つの寸法を有する表面部分を示すことが意図される。直線表面部分のより小さな寸法は、典型的に０．１ｍｍ以下である。
【００１８】
「直線画像」という用語は、行数よりもはるかに多い、典型的には少なくとも２桁多い数の画素の列を有するデジタル画像を示すことが意図される。典型的には、行の数は１〜４であり、列の数は１０００を超える。「行」および「列」という用語は、従来から使用され、交換可能である。
【００１９】
少なくとも１つの作業ステーション、好ましくは複数の作業ステーションを含み、タイヤ製造プラントに導入された製造ライン内の「サイクル時間」という用語は、標準的な作業条件のもと、タイヤ自体の構成要素の少なくとも一部が構築される作業ステーションを通過する、製造されるタイヤの最大通過時間を示すことが意図されている。例えば、サイクル時間は、約２０〜約１２０秒の間であり得る。
【００２０】
車輪用タイヤの製造および構築プロセスにおいて、欠陥のあるタイヤ、またはいかなる場合においても、設計仕様から外れたタイヤを市場に出さないために、および／または製造プロセスにおいて実行される作業のパフォーマンスを改善および最適化するように、使用される装置および機械を漸進的に調整するために、製造された製品の品質管理を行う必要がある。
【００２１】
このような品質管理には、例えば、タイヤの視覚的および触覚的検査を実施する、例えば３０秒から６０秒の間の所定の時間を費やす人間の作業員によって実行されるものが含まれ、作業員の経験および感度を踏まえ、タイヤが一定の品質基準を満たしていないと作業員が疑う場合、タイヤ自体は、可能性のある構造的および／または品質的欠陥を深く評価するために、より詳細な人間の検査および／または適切な装置を介して、さらに検査される。
【００２２】
同一出願人による国際公開第２０１５／００４５８７号は、製造ラインにおいてタイヤを検査するための方法および関連装置を示し、その方法は、検査すべきタイヤを提供し；タイヤのサイドウォール部の一部を、サイドウォール部のその部分の外側接触面への圧縮力を介して弾性変形させ、圧縮力は軸方向を有し、中間線の平面に向かうものであり；サイドウォール部の一部の内面および／または外面を照射し、照射された表面の画像を検出し；検出された画像を表す制御信号を生成し；サイドウォールの一部にあり得る欠陥の存在を検出するために制御信号を分析することを含む。
【００２３】
欧州特許第２３２２８９９号は、検査によってタイヤの表面上の微小な凹凸を検出する方法を記載している。タイヤのサイドウォール部の領域の表面が、表面に垂直な線に対して４５度の方向に配置された第１の照射手段によって発せられた赤色光によって照射される。同時に、表面は、垂直線に対して−４５度の方向に配置された第２の照射手段からの青色光によって照射される。照射された表面は、垂直線の方向からライナカメラ（linear camera）によってキャプチャされる。タイヤ表面に形成された表面凹凸は、明度分布の波形に基づいて検出される。
【００２４】
米国特許出願公開第２０１１／０１８９９９号は、リニアカラーカメラを含むタイヤの表面の外観を評価するための装置であって、リニアカラーカメラが、前記タイヤの表面によって反射されカメラに入る光のビームを特定波長の少なくとも２つの原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に分割し、それにより、原色ごとのグレースケールのベース画像を得ることができる同数のセンサに光ビームを向けるための手段と、原色の数に等しい複数の照射手段であって、評価すべき面を異なる角度で照射するように向けられる照射手段とを含む装置において、各照射手段は、他の照射手段によって発せられる色とは異なる色の光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を発し、その波長は、カメラによって選択された原色の１つの波長に実質的に一致することを特徴とする装置を示している。
【００２５】
タイヤの検査の分野において、本出願人は、人間の作業員による検査を最小限に抑えながら、タイヤの光学画像取得、例えばデジタル画像取得と、それに続く、例えば表面上の目に見える欠陥のあり得る存在を検出するための処理とを介して、タイヤの内面および／または外面を分析する問題を設定した。探し出される欠陥は、例えば、タイヤの表面の凹凸（未加硫の化合物、形状の変化等）、構造の不均一性、切れ目、表面上の異物の存在等であり得る。
【００２６】
本出願人は、検査をタイヤ製造プラント内で「オンライン」で使用できるようにするために、検査自体を短期間かつ低コストで行う必要があることを観察した。
【００２７】
従って、タイヤのあり得る欠陥を強調するタイヤの画像の取得および分析を介したタイヤ検査方法は、好ましくは、前述の限定された「サイクル時間」期間内に収まる期間で行われ、同時に、合理的な低コストで、タイヤ自体の欠陥の存在の正確な検証を保証する。
【００２８】
本出願人は、上記文献はタイヤの特定の欠陥を検出するのに有用であり得る装置を効果的に記載する場合もあるが、複数の欠陥を検出するために、特定の欠陥を識別するための特定の特性を有する特定の欠陥ごとに異なる装置を使用する必要があり得ることを観察した。本出願人は、国際公開第２０１５／００４５８７号、欧州特許第２３２２８９９号および米国特許出願公開第２０１１／０１８９９９号に示されているタイプの装置の分析を介して、カメラまたは異なるセンサと結合された特定のタイプの照射が、特定の欠陥またはタイヤにあり得る種々の欠陥のうちの（限定された）複数の特定の欠陥の正確な検出に好ましいことを実際にさらに観察した。本出願人は、タイヤ全体を分析するために同じ照射およびカメラを有する同じ装置を使用することは、いくつかの欠陥の、特にいくつかの２次元の欠陥、すなわち、例えば整合縁部の切れ目のような、表面の高さの変化を伴わない欠陥の、画像処理を介した、検出の欠落または非常に困難な検出をもたらし得ることを実際に理解した。
【００２９】
しかしながら、異なる欠陥を識別するために異なる特性をそれぞれ有する多数の異なる装置を設けることは、タイヤ検査専門部門におけるタイヤ製造ラインの複雑さを、およびそのコストを増加させる。さらに、別々の装置を設けることは、分析ステップ中にそれがタイヤに近づき、異なる装置が分析ステップ中に存在する場合はタイヤから離れる連続的な移動を必要とする。これはサイクル時間を増加させる、というのも、たとえ別々の装置間の衝突または干渉を避けることが必要であっても、使用されない装置の移動が行われる、いわゆる「アイドル時間」がかなりの時間になるためである。
【００３０】
従って、本出願人は、製造プラントのタイヤ製造ライン内のラインで使用するのに適し、換言すると作業時間およびコストの低減を達成するために使用するのに適し、信頼できる結果を提供することができる、特にタイヤの表面上の１つより多くの種類の欠陥を検出するために、タイヤの表面の画像を取得することができる、タイヤを検査するための方法および装置を考案するという問題を設定した。
【００３１】
本出願人は、検出システムが少なくとも２種類の光源を有することにより、識別されることが望まれる欠陥の種類に応じてタイヤの表面の一部の照射を変化させることが可能であり、また、タイヤ自体の変形のためのスラスト要素などのさらなる装置が使用されるか否かに応じて、拡散光と、タイヤの前述の検査のために特に有用なグレージング光との両方に画像の取得を適合させることが可能であることを理解した。
【００３２】
より正確には、本出願人は、最終的に、一般に異なる欠陥を有し得る、タイヤの第１の表面部分と第２の表面部分への、第１の照射ステップおよび第２の照射ステップを提供して、スラストシステムと連結された、または連結されていない１つの装置を介して、第１の画像および第２の画像を結果として取得する方法および装置が、タイヤの検査を迅速に実行することを可能にすることを見出した。有利には、第１の照射ステップは、第１の光源から来る照射を使用して、表面の照射された部分またはその少なくとも一部の変形と同時に実行されるが、第２の照射は圧縮なしで実行される。この異なる照射および画像の取得は、本発明では、同じ検出システムによって、および少なくとも２つの光源によって実行される。
【００３３】
第１の態様によれば、本発明は、タイヤを検査する方法に関する。
【００３４】
好ましくは、検査されるべきタイヤを提供することが想定される。
【００３５】
好ましくは、独立して起動することができる第１の光源および第２の光源をカメラと連動させることが想定される。
【００３６】
好ましくは、変形した表面部分が生じるように、前記タイヤの第１の表面部分に対して第１の力を加えることが想定される。
【００３７】
好ましくは、前記タイヤの前記変形した表面部分を、前記第１の光源によって発せられた第１の光放射で照射することが想定される。
【００３８】
好ましくは、前記変形中に前記第２の光源を非起動状態に保つことが想定される。
【００３９】
好ましくは、前記カメラを介して前記第１の光放射によって照射された前記変形表面部分の第１の画像を取得することが想定される。
【００４０】
好ましくは、前記第１の力を前記タイヤの前記第１の表面部分から除去することが想定される。
【００４１】
好ましくは、前記タイヤの前記第１の表面部分と少なくとも部分的に異なる第２の表面部分を選択することが想定される。
【００４２】
好ましくは、前記タイヤの未変形の前記第２の表面部分を、前記第２の光源によって発せられた第２の光放射で照射することが想定される。
【００４３】
好ましくは、前記カメラを介して前記第２の光放射によって照射された未変形の前記第２の表面部分の第２の画像を取得することが想定される。
【００４４】
好ましくは、前記タイヤの前記第１の表面部分および前記第２の表面部分のあり得る欠陥を検出するように、前記第１の画像および前記第２の画像を処理することが想定される。
【００４５】
第２の態様によれば、本発明は、タイヤを検査するための装置に関する。
【００４６】
好ましくは、タイヤを受けるように構成された支持平面が提供される。
【００４７】
好ましくは、第１の変形表面部分を形成するように、前記タイヤの第１の表面部分に第１の力を加えるように構成された変形要素が提供される。
【００４８】
好ましくは、変形要素と動作的に関連付けられ、前記変形要素を前記タイヤの前記表面に向かっておよびそれから離れるように移動させるように構成された位置決めアクチュエータが提供される。
【００４９】
好ましくは、カメラを含む装置が提供される。
【００５０】
好ましくは、装置は第１の光源を含む。
【００５１】
好ましくは、装置は第２の光源を含む。
【００５２】
好ましくは、第１の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第１の表面部分に力を加えるために前記変形要素を前記タイヤに向かって移動させるように前記位置決めアクチュエータを起動するようにプログラムされた処理ユニットが提供される。
【００５３】
好ましくは、前記第１の力を前記タイヤの前記第１の表面部分から除去するように前記位置決めアクチュエータを起動させるようにプログラムされた処理ユニットが提供される。
【００５４】
好ましくは、装置は、前記第１の表面部分の変形中に、前記第２の光源を非起動状態に保ちながら、前記タイヤの前記第１の変形表面部分を照射するように前記第１の光源を作動させるようにプログラムされた駆動および制御ユニットを含む。
【００５５】
好ましくは、駆動および制御ユニットは、前記第１の光源によって照射された前記第１の変形表面部分の第１の画像を取得するように前記カメラを制御するようにプログラムされる。
【００５６】
好ましくは、駆動および制御ユニットは、前記第１の表面部分と少なくとも部分的に異なる前記タイヤの第２の未変形表面部分を照射するように前記第２の光源を作動させるようにプログラムされる。
【００５７】
好ましくは、駆動および制御ユニットは、前記第２の光放射によって照射された前記第２の未変形表面部分の第２の画像を取得するように前記カメラを制御するようにプログラムされる。
【００５８】
好ましくは、前記処理ユニットは、前記タイヤの前記第１の表面部分および前記第２の表面部分のあり得る欠陥を検出するように、前記第１の画像および前記第２の画像を処理するようにプログラムされる。
【００５９】
本出願人は、単一の装置が異なる種類の欠陥を検出するための異なる種類の分析を実行することができる方法および装置を提供することは、タイヤを検査するためのより一般的な方法を低コストでより迅速にかつより信頼できるものにすると考える。本出願人は、実際に、タイヤの第１の部分の圧縮を介して見ることができる欠陥を照射するための第１の最適化された光源を、別の種類の欠陥を検出するために最適化された方法でタイヤの第２の部分を照射する第２の光源と組み合わせて使用して、多くの異なる測定を実行するのに必要な装置の数を最小限に抑えることを可能にする方法および装置を研究し提供した。
【００６０】
本発明は、前述の態様の少なくとも１つにおいて、以下に記載される１つまたは複数の好ましい特徴を有することもできる。
【００６１】
好ましくは、前記第１の光源は、拡散光放射を発するのに適しており、前記第２の光源は、グレージング光放射を発するのに適している。
【００６２】
好ましくは、前記第２の光源は、第１のサブ光放射を発する第１のサブ光源と、第２のサブ光放射を発する第２のサブ光源とを含み、前記第２の表面の各点に対して、前記第１のサブ光放射および前記第２のサブ光放射は、それぞれ、前記カメラの光学面に関して対向する２つの半空間から来る。
【００６３】
有利なことに、光源のこの特定の配置は、第１の表面部分の第１の種類の欠陥を検出するためにその圧縮が実行されたときにタイヤに特に近づくこと、および第２の表面部分に存在し得る欠陥を特定するために正確におよび必要な出力で照射することの両方を可能にする。
【００６４】
より好ましくは、前記第１のサブ光源と前記第２のサブ光源を前記第１の光源に関して対称に配置することが予測される。
【００６５】
光源における対称性、この場合、検出システムの光学面の２つの側に配置された第１のサブ光源と第２のサブ光源とを含む第２の光源の光源における対称性は、第２の表面部分が第１のサブ光放射で、または第２のサブ光放射で照射される間に、カメラによって検出された画像のより簡単な比較を可能にする。これらの照射は、それらの異なる鏡面的な供給源に関して異なる。
【００６６】
好ましくは、第１の光放射で照射することは、第１の拡散光放射で前記第１の表面部分または前記第２の表面部分を照射することを含む。
【００６７】
好ましくは、第２の光放射でに照射することは、第１のグレージングサブ光放射または第２のグレージングサブ光放射で前記第２の表面部分を照射することを含む。
【００６８】
第１の光源は、好ましくは、第１の表面部分または第２の表面部分の高さで拡散される放射を第１の表面部分または第２の表面部分に発する一方、第１のサブ光源または第２のサブ光源は第２の表面部分の高さでグレージングする放射を第２の表面部分に発する。圧縮によって変形される第１の表面部分は、好ましくは欠陥を識別するために拡散光のみを必要とするのに対し、第２の表面部分は、好ましくはグレージング光による照射、より好ましくは２種類の異なる種類の放射、グレージング光および拡散光による照射を必要とし、それにより、それぞれ異なる照射による同一の第２の表面部分についての少なくとも２種類の画像を取得し、これは第２の表面部分上の欠陥を識別するために互いに比較することができる。
【００６９】
好ましくは、前記第２の表面部分の各点に対して、点に入射する前記第１のサブ光放射および第２のサブ光放射のそれぞれの合計光出力の少なくとも９０％が、それぞれ、前記光学面によって画定される前記２つの対向する半空間から来る。
【００７０】
より好ましくは、前記第２の表面部分の各点に対して、点に入射する前記第１のサブ光放射および前記第２のサブ光放射のそれぞれの全合計光出力が、それぞれ、前記２つの対向する半空間から来る。このようにして、２つの照射間のコントラストが強調される。
【００７１】
好ましくは、前記第２の表面部分の各点に入射する前記第２の光放射のそれぞれの合計光出力の少なくとも７５％が、前記各点における前記タイヤの表面に接する平面と５５°以下の大きさの第１の入射角を形成する。
【００７２】
好ましくは、前記第２の表面部分の各点に入射する前記第１のサブ光放射および第２のサブ光放射のそれぞれの合計光出力の少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも９０％が、前記各点における前記タイヤの表面に接する平面と５５°以下、より好ましくは５０°以下の大きさの第１の入射角を形成する。このようにして、光のグレージング効果が強調される。
【００７３】
好ましくは、前記第２の表面部分の各点に入射する前記第１のサブ光放射および第２のサブ光放射のそれぞれの合計光出力の少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも９０％が、前記各点における前記タイヤの表面に接する平面と１０°以上、より好ましくは２０°以上、さらにより好ましくは３０°以上の大きさの第１の入射角を形成する。このようにして、照射は、タイヤの表面に近接して配置された光源によっても可能である。
【００７４】
好ましくは、前記第２の表面部分の各点に入射する前記第１のサブ光放射および第２のサブ光放射のそれぞれの合計光出力の少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも９０％が、前記各点において前記光学面に対して垂直であり、前記各点における表面の法線を通過する基準面と、絶対値で、４５°以下、より好ましくは３０°以下の第２の入射角度を形成する。このようにして、第１の光放射と第２の光放射との間の照射の差が強調される。
【００７５】
好ましくは、タイヤを提供することは、タイヤの軸方向中間平面が支持平面に対して実質的に平行な状態で前記タイヤを支持平面上に配置し、載置側面部分と、前記支持平面に対して特定の高さに配置された自由側面部分とを定めることを含む。
【００７６】
好ましくは、第１の力を加えることは、前記自由側面の表面部分に前記第１の力を加えることを含む。
【００７７】
検査中のタイヤの正確な支持を得るために、タイヤの回転軸が支持平面に対して実質的に垂直になるようにタイヤを平面上に載置することが好ましい。このような方法で、タイヤは特に安定的であり、前記タイヤの少なくとも半分の容易な検査が可能になる。
【００７８】
好ましくは、前記第１の力は、前記タイヤの回転軸の方向の成分を含む。従って、タイヤは、そのサイドウォール部またはショルダー部に沿って形成され得る例えば切れ目のような欠陥を強調するように、その回転軸に沿って「圧縮」される。
【００７９】
より好ましくは、前記第１の力の前記成分は、前記中間平面に向かう方向に存在する。有利には、タイヤは外側から内側に向かって圧縮される、すなわち、タイヤの内側に面するその外側表面部分に力を加えることによってタイヤは圧縮される。
【００８０】
好ましくは、約２５ｍｍ〜約５５ｍｍ、より好ましくは約３５ｍｍ〜約４５ｍｍの距離を置いて前記第１の光源を前記第１の変形表面部分により近づけることが想定される。探索される欠陥は、例えば、タイヤの表面の凹凸（未加硫の化合物、形状の変化等）、構造の不均一性、表面上の異物の存在であり得る。構造的に不均一な欠陥の中で、いわゆる「カーカスクリープ」は特に重要であり、それは、例えば異なる化合物のような、異なる化学的−物理的特性を有するタイヤの２つの部分の間の界面領域に発生する、まれであるが潜在的には非常に危険な欠陥である。
【００８１】
そのような欠点は、典型的には長手方向に延びる小さな切れ目の形であり、すなわち、それらはタイヤの円形延在部に従い、縁部が完全に一致することを特徴とし、その間には材料の除去も欠如もなく、これはそれらを特に特定しにくくする特徴である。化合物の流れ（compound running）は、タイヤ自体の内側と外側の両方に、例えばライナー層の下の内面の近くに配置されたタイヤの領域を含み得る一方、外側では２つの隣接する化合物の未接着が、典型的にはバットレスまたはサイドウォール部領域に切れ目を発生し得る。
【００８２】
検査すべきタイヤのサイドウォール部の第１の部分を適切に変形させることにより、タイヤの変形した表面部分の外側曲率半径を低減させることが可能で、従って、あり得る欠陥、特に化合物の流れおよび他の切れ目または穴が強調される。それというのも、通常の外側凸状部の強調は、そのような欠陥の縁または周囲を「開く」傾向があり、後続の画像処理においてそれらを特定しやすくするからである。
【００８３】
従ってこの適切に圧縮された第１の表面部分の検出された画像は高い質を有し、および／または、あり得る欠陥の存在を検出するために画像の後続の自動処理を可能にするような数および質の情報を含み、この目的のために使用される欠陥自動検出アルゴリズムを非常に効果的にする。
【００８４】
この種類の欠陥は、適切に特定されるために、相対的に高い出力の、タイヤの変形部分に近い照射を必要とし、すなわち、スラスト要素の非常に近くに装置を位置決めすることを必要とし、そうでない場合、スラスト要素によって開かれた切れ目は、変形が生じる領域からのある距離に達するや否や「閉鎖」する。
【００８５】
好ましくは、約２５ｍｍ〜約５５ｍｍ、より好ましくは約３５ｍｍ〜約４５ｍｍの距離を置いて前記第１の光源を前記第２の表面部分により近づけることが想定される。この距離の範囲は、欠陥の正しい視覚化のために最適であることが判明している：第１の光源が位置付けられる距離は、タイヤにも圧縮力をタイヤに加える要素にもぶつからないような最小距離間の最適な妥協点である。
【００８６】
好ましくは、第２の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第３の表面部分に第２の力を加えることが想定され、前記第３の表面部分は前記タイヤの前記第１の表面部分および前記第２の表面部分と少なくとも部分的に異なる。
【００８７】
好ましくは、前記第１の光源によって発せられた前記第１の光放射によって前記タイヤの前記第２の変形表面部分を照射することが想定される。
【００８８】
さらにより好ましくは、前記第１の光放射によって照射された前記さらなる変形表面部分の第３の画像を、検出システムを介して取得することが想定される。有利なことに、タイヤの２つ以上の表面部分が、タイヤの異なる部分に力を加えることによって、装置を介して検査される。このようにして、表面の様々な位置の欠陥を検出することができる。
【００８９】
好ましくは、前記第１の表面部分または前記第３の表面部分は前記自由側面に属する。タイヤは自由側面、すなわち支持体と接触していない表面で有利に調べられる。好ましくは、自由側面と実質的に対称なタイヤと接触する側面を調べるために、タイヤはその回転軸に垂直に１８０°回転され、前に支持体と接触していた側面が自由側面になり、調べることができる。
【００９０】
好ましくは、前記第２の表面部分を照射することは、前記第２の表面部分を前記第１の光放射で照射することを含む。
【００９１】
好ましくは、前記第２の表面部分を照射することは、前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第２の光放射で照射することを含む。
【００９２】
タイヤの第２の表面部分で探索される欠陥の種類は、好ましくは、第１の光放射および第２の光放射のような異なる照射条件で検出システムを介して取得された画像を比較することによって特定され、その結果、欠陥は、例えば一方の画像において検出可能な特徴を他方から「差し引く」ことで検出可能である。
【００９３】
好ましくは、前記第３の表面部分を第１の光放射で照射することは、前記第３の表面部分を第１の拡散光放射で照射することを含む。有利には、第３の部分の照射の種類は、第１の表面部分の照射の種類に実質的に類似している。
【００９４】
好ましくは、前記第２の表面部分を照射することは、前記第２の表面部分を前記第１の光放射で照射することを含む。
【００９５】
好ましくは、前記第２の表面部分を照射することは、前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第１のサブ光放射で照射することを含む。
【００９６】
さらにより好ましくは、前記第２の表面部分を照射することは、前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間や、前記第１のサブ光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第２のサブ光放射で照射することを含む。
【００９７】
処理されるために取得された３種類の異なる画像は、それぞれ異なる種類の照射によるものである。これにより、第２の表面部分のあり得る欠陥を強調するために、３種類の異なる画像の比較と、適切なアルゴリズムによるそれらの処理が可能になる。
【００９８】
より好ましくは、前記第２の画像を取得することは、前記第２の部分が前記第１の光放射によって照射されるときに処理されるべき第１の画像を取得することを含む。
【００９９】
さらにより好ましくは、前記第２の画像を取得することは、前記第２の部分が前記第１のサブ光放射によって照射されるときに処理されるべき第２の画像を取得することを含む。
【０１００】
さらにより好ましくは、前記第２の画像を取得することは、前記第２の部分が前記第２のサブ光放射によって照射されるときに処理されるべき第３の画像を取得することを含む。
【０１０１】
そのようにして、処理されるべき３種類の画像は、２つが好ましくはグレージング光の画像で、１つが拡散光の画像であり、有利に欠陥を識別するために処理される。
【０１０２】
さらにより好ましくは、処理されるべき第１の画像、処理されるべき第２の画像または処理されるべき第３の画像は、互いに隣接するまたは部分的に重なり合う、一連の直線表面部分のそれぞれの複数の第１の直線画像、第２の直線画像または第３の直線画像から構成され、前記第１の直線画像、前記第２の直線画像または前記第３の直線画像は、それぞれ前記第１の光放射、前記第１のサブ光放射および前記第２のサブ光放射によって交互に連続的に照射された、前記一連の直線部分の各直線部分上で取得される。
【０１０３】
有利には、処理されるべき前記第１の画像、前記第２の画像、前記第３の画像、または前記各画像はデジタル画像である。より好ましくは、それらは画素マトリクスから形成された画像である。
【０１０４】
好ましくは、前記第１の画像または前記第３の画像は、互いに隣接するまたは部分的に重なり合う、一連の直線表面部分のそれぞれの複数の第４の直線画像から構成され、前記第４の直線画像は、前記第１の光放射によってそれぞれ照射される前記一連の直線部分の各直線部分上で取得される。
【０１０５】
画像を取得するための検出システムのタイプは、例えば、照射時に第１の表面部分または第２の表面部分または第３の表面部分が好ましくはそこに配置されるまたはその近くに配置される焦点面に対して、レンズライン、レンズ面の交差を定めるリニアカメラである。従って、直線部分は、好ましくは、時間的に連続して前記レンズラインの近くで得ることができる表面部分である。例えば、タイヤをその回転軸の周りで回転させることによって、または検出システムおよび光源をタイヤの周りで回転させることによって、このような一連の直線部分を得ることができる。好ましくは、３６０°の少なくとも１回の完全な回転が完了される。より好ましくは、３６０°を超える回転が、画像の開始および終了がそれぞれ発生するタイヤの最初と最後の部分（これは一致する）の間に正確な重なりを有するために行われる。
【０１０６】
好ましくは、前記タイヤをその回転軸の周りで回転させること；および異なる角度位置での複数の第１の画像または第２の画像または第３の画像を得て、前記タイヤの角度位置ごとの第１の画像、または第２の画像、または第３の画像を得るように、前記タイヤの複数の角度位置で前記タイヤを照射することが想定される。
【０１０７】
有利には、第１の作業がより単純になるので、検出システムの代わりにタイヤが回転される。検出システムの回転は、連続移動によって引き起こされる振動によるシステムの損傷または不正確な画像の取得を招く可能性がある。
【０１０８】
好ましくは、前記第１の表面部分または前記第３の表面部分は、前記タイヤのサイドウォール部またはショルダー部の外面部分である。
【０１０９】
好ましくは、前記第２の表面部分は、前記タイヤのビードの表面部分である。
【０１１０】
好ましくは、調べている間の表面部分の強い照射および圧縮が必要である、言及された第１の種類の欠陥は、タイヤのサイドウォール部またはショルダー部で発見され得る欠陥である。複数の異なる照射を必要とする第２の種類の欠陥は、タイヤのビードの位置に最も頻出する。
【０１１１】
好ましくは、第１の力または第２の力を加えることは、前記回転中に前記タイヤの前記第１の変形表面または前記第２の変形表面に一定の圧力を加えることを含む。
【０１１２】
さらにより好ましくは、前記一定の圧力の値は、検査される前記タイヤの種類に依存する。
【０１１３】
好ましくは、第１の変形表面部分または第２の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第１の表面部分または前記タイヤの第３の表面部分に第１の力または第２の力を加えることは、前記第１の変形部分または第２の変形部分を前記タイヤの支持体に対して所定の高さに保つことを含む。
【０１１４】
一定の力または一定の高さのいずれかで変形を加えることができる。両方とも使用することができ、最も有利なのは、特定の用途または検査されるべきタイヤの種類に従って選択される。
【０１１５】
より好ましくは、前記高さは、検査されるべきタイヤの型に依存する。
【０１１６】
実際には、すべてのタイヤが同じサイズであることはなく、同じ剛性を有することもないので、タイヤの変形表面を位置決めする高さは、好ましくはタイヤ自体の特性に基づいて選択される。
【０１１７】
好ましくは、前記第２の表面部分を照射する前に、光放射を発しないように制御される第１の非起動構成であって、前記カメラの焦点面からの前記第２の光源の距離が、前記焦点面からの前記第１の光源の距離より長い第１の非起動構成から、第２の光放射を発するように適合される起動構成であって、前記焦点面からの前記第２の光源の距離が、前記焦点面からの前記第１の光源の距離以下である起動構成へ、前記第２の光源を移動することが想定される。
【０１１８】
このようにして、一方または両方が必要であるかどうかに応じて、第１のサブ光源および第２のサブ光源を移動させることによって、２種類の照射を得ることができる。非起動構成では、装置は特にコンパクトであり、変形されたタイヤの第１または第３の表面部分に実質的に接近するように適合される。第２の構成では、第１のサブ光源および第２のサブ光源が「開いた」状態で、異なる光源を介して第２の表面部分の複数の異なる照射を得ることが可能である。第２の構成では、実際にはコンパクトさはあまり必要ではない、それというのも、圧縮手段もその結果生じる変形表面も存在せず、その両方とも、探索される欠陥、例えばビード領域の切れ目を検出するためにもはや必要ではないからである。
【０１１９】
好ましくは、ロボットアームが、前記装置の一端に連結されて設けられる。ロボットアームを介して、タイヤの表面部分の照射装置は、調べられる部分の位置に達するように容易に移動される。
【０１２０】
好ましくは、処理ユニットは、前記装置の前記第１の光源が前記変形表面から約２５ｍｍ〜約５５ｍｍ、より好ましくは約３５ｍｍ〜約４５ｍｍの距離まで近づけられるように、前記ロボットアームを前記第１の変形表面の方に移動させるようにプログラムされる。
【０１２１】
好ましくは、前記変形要素は、スラストローラを含む。
【０１２２】
より好ましくは、スラストローラは、それ自体の軸の周りを自由に回転できるように取り付けられる。有利には、圧縮は、ローラがタイヤの表面部分に当接することによって生じる。ローラは、回転可能であり、タイヤのその回転軸周りの回転に対して、圧縮された部分を保つので、同じ表面を任意の角度位置で検査することができる。
【０１２３】
好ましくは、タイヤは回転するように設定され、ローラは、ローラが接触するタイヤの表面の回転のためにその軸の周りを回転しながら、その位置は同じままである。
【０１２４】
より好ましくは、スラストローラの軸は、タイヤの回転軸を通過し、変形した表面部分の半径方向を通過する平面上にある。このようにして、タイヤの表面の最適な圧縮が行われる。
【０１２５】
好ましくは、前記スラストローラの前記回転軸は、前記タイヤの回転軸と所定の角度を成して位置付けることができる。このようにして、ローラの回転軸を適切に傾斜させて最適な方法でタイヤの表面の幾何学的形状に「従い」、それによりタイヤの幾何学的形状によって変更されない正確な圧力を加えることが可能となる。
【０１２６】
好ましくは、スラストローラは、２つの異なる位置に位置付けることができる。第１の位置において、ローラの回転軸は、タイヤの回転軸に対して実質的に垂直である。第２の位置において、ローラの回転軸とタイヤの回転軸が、約１２０°の角度を形成する。
【０１２７】
好ましくは、前記ローラは、前記回転軸に沿った中央部分において断面が増大した部分と、前記回転軸に沿ったその端部において断面が減少した部分とを有する。増大した断面を有する中央部分は、好ましくは、欠陥を探すことが望まれるショルダー部またはサイドウォール部領域に位置付けられる。しかしながら、大きな中央部分は、ある状況において、タイヤのブロックを通過する際に振動を生じさせる可能性がある。このため、ローラ自体の軸方向端部の先細りが好ましく、それによりローラによる圧縮によって係合される表面の面積は制限され、調整可能である。
【０１２８】
さらなる特徴および利点は、本発明によるタイヤの検査のための方法および装置のいくつかの例であり排他的ではない実施形態の詳細な記載からより明確になるであろう。そのような記載は、説明のためだけに提供され、従って限定するつもりはない添付の図面を参照して、以下に概説される。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】タイヤ製造ライン内のタイヤ検査装置の、部分的かつ概略的な斜視図を、部分的に断面でおよび部分的に機能ブロックとして示す。
【図２】動作ステップ中の図１の本発明によるタイヤ検査装置の部分的かつ概略的な斜視図を示す。
【図３】別の動作ステップ中の図２の装置を示す。
【図３ａ】図３の装置の詳細を拡大したスケールで示す。
【図４】さらなる動作ステップ中の図２〜３の装置を示す。
【図４ａ】図４の動作構成の装置の上面図を示す。
【図５】図２または３の装置の詳細の部分的かつ概略的な側面図を示す。
【図６】図４の装置の詳細の部分的かつ概略的な側面図を示す。
【図７】図５または６の詳細の概略的な側断面図を示す。
【図８】図２または３の装置の詳細の部分的かつ概略的な斜視図を示す。
【図９ａ】本発明による動作構成にあるタイヤ検査装置の斜視図を示す。
【図９ｂ】異なる動作構成にある図９ａのタイヤ検査装置の斜視図を示す。
【図１０】図９ａの装置の上面図を示す。
【図１１】図９ａの装置の正面図を示す。
【図１２】図９ｂの装置の上面図を示す。
【図１３】図９ｂの装置の正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１３０】
本発明によるタイヤ製造ラインにおいてタイヤを検査するための装置は、全体的に１で示され、図１に描かれている。一般に、同様の要素の可能な変形実施形態には同じ参照番号が使用される。
【０１３１】
装置１は、サイドウォール部でタイヤ２００を支持し、典型的には垂直に従って配置されるその回転軸２０１の周りでタイヤ２００を回転させるように構成された支持体１０２（図１にのみ示されている）を含む。支持体１０２は、典型的には、可動部材（これは例として既知のタイプのものであることができるのでこれ以上記載せずまた図示しない）によって作動される。タイヤの支持体は、タイヤを、例えば対応する載置ビードを固定するように、場合によっては構成することができる。従って、支持体に載置されたタイヤ２００は、自由な側面または自由なサイドウォール部を画定し、自由な側面または自由なサイドウォール部とは、その表面部分が、支持体上に載置しておらず、また支持体の平面に対して垂直な軸Ｚを有する座標軸系において上方に面していることを表す。
【０１３２】
タイヤ２００は、回転軸２０１の周りに実質的にトロイダル構造を有し、回転軸２０１に垂直な軸方向中間面２４２（図２、３および４において破線で断面中に示される）を有する。タイヤは、クラウン２０３およびサイドウォール部２０４で構成される。サイドウォール部２０４は、ショルダー部領域２０５、ビード領域２０６、およびショルダー部とビードとの間に配置された半径方向中央領域またはサイドウォール部領域２０７でそれぞれ構成される。
【０１３３】
典型的には、図２および図３に示されるように、装置１は、装置１０が取り付けられるロボットアーム２２０を含み、詳細には装置１０は、ロボットアーム２２０の端部と結合するための取付け部材１９を含む。図２において非常に概略的に表されたロボットアーム２２０は、好ましくは人間型ロボットアームである。さらにより好ましくは、それは少なくとも５軸を有する人間型ロボットアームである。
【０１３４】
好ましくは、装置１は変形要素１３０も含む。変形要素１３０は、タイヤ２００のサイドウォール部の一部に属する外側接触面に物理的接触によって圧縮力を加えて、サイドウォール部の、好ましくは自由な側面の一部を弾性変形させるように構成される。図２および図３に例として示す好ましい構成において、圧縮力（図２および図３中、垂直矢印Ｆによって示される）は、タイヤ２００の回転軸２０１のように向けられる。しかしながら、本出願人によれば、本発明は、圧縮力が回転軸２０１に平行な少なくとも１つの成分を有する場合を含む。
【０１３５】
好ましくは、変形要素１３０は、圧縮部材１３１と、圧縮部材を圧縮力の方向に沿って移動させるように構成された位置決めアクチュエータ１３２とを備える。例として、位置決めアクチュエータ１３２は、空気圧シリンダとすることができる。かくして圧縮部材をタイヤ２００に接離させることができる。好ましくは、圧縮部材１３１は、スラストローラを含む。
【０１３６】
好ましくは、スラストローラは、図に１１７で示されるその回転軸の周りで回転可能である。スラストローラの軸１１７は、タイヤの軸を通過しかつ変形されたサイドウォール部の部分の半径方向を通過する平面（例えば、図２および図３の平面）上に常に位置する。好ましくは、力がない場合、換言すると休止位置にあるスラストローラの軸１１７は、タイヤの軸に対して垂直である。作動中のローラの軸線は、タイヤの軸とのそのような垂直状態から、例えば垂直状態から＋３０°の範囲内で、逸れることができる（例えば図２に示すように）。
【０１３７】
さらに、図３ａにおいて詳細に見ることができるスラストローラは、回転軸１１７に垂直な平面で取られた、実質的に円形のセクションを含む。セクションの直径は、好ましくは、回転軸１１７に沿った前記ローラの第１の端部１１８ａおよび第２の軸方向反対端部１１８ｂに存在する最小直径から、ローラの中央領域に存在する最大直径まで可変である。
【０１３８】
好ましくは、変形要素１３０は、圧縮部材１３１および位置決めアクチュエータ１３２をユニットとしてタイヤの半径方向に沿って移動させるように構成された半径方向移動部材（図示せず、例えば、さらなる電気モータおよび半径方向移動を案内するガイドおよび摺動ブロックのシステム）を含む。従って、変形要素１３０は、使用しないときにタイヤから離すことができる。
【０１３９】
好ましくは、変形要素１３０は、サイドウォール部の一部に属する外側接触面に圧縮力を付与し、外側接触面に上記スラストローラを押しあてながら、タイヤ２００のサイドウォール部の一部を弾性的に変形させるように適合される。付与される力またはタイヤの回転軸に沿った外側接触面に課せられる動きは予め決定され、検査されるタイヤのタイプに依存する。タイヤ２００は、タイプおよびモデルによって異なる弾性および変形可能性を有し得るので、変形要素１３０によって付与される力または課せられる変形は、検査されるタイヤ２００のタイプに依存することが好ましい。
【０１４０】
装置１０は、図５〜８を最初に参照すると、カメラ１０５を含む検出システム１０４を含む。好ましくは、カメラ１０５は、（図５、６および８で見ることができる）カメラ自体を通過する光学面１０７上に位置するレンズライン１０６を有するリニアカメラである。本発明はまた、カメラ１０５が、例えばマトリックスカメラのような異なるタイプのものである代替の場合を考慮する。この場合、照射され取得された表面部分もマトリックスタイプのものである。さらに、カメラ１０５は、そこでタイヤ表面の被照射部分に合焦される焦点面１２１を定める。好ましくは、光学面１０７と焦点面１２１は、互いに垂直である（図５、６および８で見ることができる）。
【０１４１】
装置１０はまた、第１の光源１１０および第２の光源１０８を含み、それらは、レンズライン１０６と一致する（例えば表面部分が平坦である場合）またはレンズライン１０６に近い（タイヤの表面の曲線形状のために）前記タイヤ２００の、好ましくは直線形状である（図８で見ることができる）、表面部分２０２を照射するように、それぞれ第１の光放射および第２の光放射を発するように適合されている。
【０１４２】
カメラ１０５を介した検出システムは、第１および第２の光放射のうちの少なくとも１つによって照射された表面部分２０２（直線形状）のそれぞれの２次元デジタル画像を取得するように構成される。
【０１４３】
好ましくは、第２の光源１０８は、第１のサブ光源１０９ａと第２のサブ光源１０９ｂとを含む。各サブ光源１０９ａおよび１０９ｂは、１つまたは複数の光源要素を含むことができる。好ましくは、各サブ光源１０９ａおよび１０９ｂは、それぞれ単一の各光源要素１１１および１１２を含む。２つの光源要素１１１、１１２は、光学面１０７に関して対称に配置される。好ましくは、２つの光源要素１１１および１１２はそれぞれ、光学面に対して対向する側に位置し、光学面に対して等距離にある。
【０１４４】
好ましくは、第１の光源１１０は、光学面１０７の両側に分散され、そのような平面に関して対称に分散された２つの各光源要素１１３を含む。
【０１４５】
各光源要素１１１、１１２、１１３は、好ましくは光学面１０７に、従ってレンズライン１０６に実質的に平行な各主延在方向（例として図８に破線１１４で示される）を有する。
【０１４６】
例として、光源要素１１１、１１２、１１３は、主延在方向１１４に沿って約６０ｍｍに等しい寸法を有し、および前述の主延在方向１１４に垂直な約２５ｍｍに等しい直径を有する。各光源要素１１１、１１２、１１３は、典型的に、主延在方向１１４に沿って整列して配置された複数のＬＥＤ光源１６９を含む。好ましくは、図７で見ることができるように、各光源要素１１１、１１２、１１３は、各ＬＥＤライト１６９の上に配置された、ＬＥＤライトによって発せられた光ビームを約３０°収束させるように適合された収束レンズ１７０を含む。従って、各ＬＥＤライトによって発せられる光ビームは、好ましくは、約２０°〜約４０°の角度に制限される。
【０１４７】
図５、６および８において、光源１１１、１１２、１１３の要素は、それぞれの発光面を基準にして概略的に示されているが（図中、半円形の形状例であるが、任意の形状であってよい）、発光面は、例えば、透明保護ガラスおよび／またはディフューザと一致することができる。
【０１４８】
図５および図６から分かるように、装置、特にその光源は、第１の動作構成から第２の動作構成に、またはその逆に移動することができる。
【０１４９】
図５の第１の動作構成では、好ましくは、光学面１０７からの第１の光源１１０の光源要素１１３のそれぞれの距離ｄ１は、前記第２の光源１０８の各光源要素１１１、１１２と光学面１０７との間の距離ｄ２、ｄ３よりも大きい。
【０１５０】
有利なことに、図６の第２の構成では、光源要素１１３における第１の光源１１０と焦点面１２１との間の距離ｄ１は、第１のサブ光源１０９ａまたは第２のサブ光源１０９ｂの焦点面１２１からの距離ｄ２またはｄ３未満である。より好ましくは、ｄ１は、ｄ２およびｄ３の両方よりも小さい。さらにより好ましくは、ｄ２＝ｄ３である。好ましくは、両方の構成において、第１の光源１１０の２つの光源要素１１３は同一平面上にあり、焦点面１２１から距離ｄ１である焦点面１２１と実質的に平行な平面Ｐ１を画定する、すなわち第１の光源の光源要素１１３は、焦点面１２１から同じ距離である。平面Ｐ１は、（図５および図６に示されているように）焦点面１２１から最小距離の所で第１の光源１１０の両方の光源要素１１３の点を通過する平面として、または両方の光源要素１１３の中間線を通過する平面として定義することができる。
【０１５１】
好ましくは、サブ光源１０９ａおよび１０９ｂは、好ましくは第１および第２の動作構成の両方において、同じく同一平面上にあり、焦点面１２１に実質的に平行な平面Ｐ２を画定する。好ましくは、焦点面１２１からのこの平面Ｐ２の距離はｄ２に等しい（結果、ｄ２＝ｄ３）。Ｐ１の場合と同様に、平面Ｐ２は、（図５および図６に示すように）焦点面１２１から最小距離の所で両方のサブ光源１０９ａおよび１０９ｂの点を通過する平面として、または両方のサブ光源１０９ａ〜１０９ｂの中間線を通過する平面として定義することができる。
【０１５２】
好ましくは、第１および／または第２の構成において、距離ｄ１は約７７ｍｍに等しい。
【０１５３】
より好ましくは、第１の構成において、距離ｄ１−ｄ２＝ｄ１−ｄ３は、約３２ｍｍに等しい（７７ｍｍ−４５ｍｍ）。
【０１５４】
この装置の実施形態は、図９ａ、９ｂ、および１０〜１３に示されている。
【０１５５】
各光源１０８、１１０は、好ましくはアルミニウム製の支持体を含み、その上にＬＥＤ１６９が固定される。支持体はすべて、添付の図において１６８で示されている（図９ａ、９ｂおよび１３参照）。好ましくは、ＬＥＤ１６９は、熱伝導ペースト（図で見ることはできない）を介してそれぞれの支持体１６８に固定される。有利には、各支持体１６８はまた、ＬＥＤと接触していない外面に、熱の放散のためのフィン構造１６７を含む（図９ａおよび１３で見ることができる）。
【０１５６】
第１の光源１１０の第１および第２の光源要素１１３は、第１の光源１１０の主延在方向１１４に対して実質的に垂直にかつ互いに実質的に平行に配置された２枚のプレート１１、１２の間に配置される。発光方向において第１光源の下流に延在する２枚のプレート１１、１２の間には、リニアカメラ１０５も配置されている。
【０１５７】
これらの２枚のプレート１１、１２は、第３および第４のプレート１３、１４にヒンジ結合されているので、それにより定められる第３および第４のプレートの回転軸は、第１の光源１１０または第２の光源１０８の主方向に実質的に平行である。第３のプレート１３は、第２の光源１０８の第１のサブ光源１０９ａにしっかりと接続され、一方、第４のプレート１４は、第２の光源１０８の第２のサブ光源１０９ｂにしっかりと接続される。
【０１５８】
第３および第４のプレート１３、１４は、図９ａおよび１０において延長状態で見ることができる第１および第２の空気圧ピストン１５、１６によって回転移動される。各ピストン１５、１６は、一端が移動されるプレートに接続され、他端は第１のプレート１１に接続される。
【０１５９】
ピストンを介したプレート１３、１４の移動は以下のことを意味する、すなわち、装置１０が、第２の光源１０８すなわちサブ光源１０９ａおよび１０９ｂが「前方」に配置される、すなわちそれらが第１の光源１１０に対してカメラ１０５からさらに離れ、照射されるべきタイヤ表面により近づく、すなわち第１の光源１１０に対して焦点面１２１により近づく、図９ａ、１０および１１の構成などの第１の動作構成にされることができ、または第２の光源１０８が焦点面１２１に対してより離れて配置され、第１のサブ光源１０９ａおよび第２のサブ光源１０９ｂが、光学面１０７に垂直な方向に装置１０によって与えられる嵩を最小限に抑えるために光学面１０７に対して実質的に平行に曲げられる図９ｂに示す構成などの第２の構成にされることができることを意味する。
【０１６０】
好ましくは、第１の動作構成および第２の動作構成の両方において、それぞれの図１１および図１３からより明確に分かるように、第１の光源１１０および第２の光源１０８の光源要素は、光学面１０７に垂直な視野におけるそれらの全延長に関して、それらがレンズラインに垂直な２つの平面の間に位置するように構成される。換言すると、主延在方向１１４に関する光源１０８および１１０の第１端および第２端のすべては、レンズラインに垂直なそれぞれの平面上にある。
【０１６１】
好ましくは、装置１０は駆動および制御ユニット１４０を含み、それは、前記第１の光源１１０および前記第２の光源１０８のうちの１つまたは複数を選択的に作動させるように、および、好ましくは前記第１の光源１１０および前記第２の光源１０８のうちの１つまたは複数の作動と同期して、直線表面部分のそれぞれの２次元デジタル画像（カラーまたはモノクロ）を取得するためにリニアカメラ１０５を作動させるように構成されている。
【０１６２】
好ましくは、駆動および制御ユニット１４０は、光源１０８、１１０の制御に関連する信号を待機時間なしに送信するように、第１の光源１１０およびカメラ１０５の前記支持プレート１１に固定される。さらに、好ましくは、駆動および制御ユニット１４０は、第２の光源１０８を第２の構成において一切の放射を発せず、第１の構成において光放射を発するように制御するように適合される。
【０１６３】
さらに、より優れた熱放散のために、ユニット１４０はフィン構造１６６（図９ａで見ることができる）も含む。
【０１６４】
他方、処理ユニット１８０（図１に示す）は、好ましくは、第２の光源１０８のサブ光源１０９ａおよび１０９ｂを移動させるようにピストン１５、１６を制御するように適合される。好ましくは、処理ユニット１８０はまた、表面部分を変形させるかまたはさせないように変形要素１３０をタイヤ２００に近づけるか離す一方、照射され検査されるべきタイヤの表面から所定の距離までロボットアーム２２０が装置１０を移動するように、変形要素１３０およびロボットアーム２２０を制御するように適合される。
【０１６５】
好ましくは、第２の光源１０８は、グレージング光でレンズライン１０６を照射するのに適している。好ましくは、第１の光源１１０は、拡散光でレンズライン１０６を照射するように適合される。
【０１６６】
好ましくは、装置１は、本発明の方法に従って動作するように作製される。
【０１６７】
検査される第１の表面部分（常に２０２で示される）が、タイヤ２００の外面において選択される。好ましくは、排他的ではないが、この部分は、タイヤ２００のショルダー部またはサイドウォール部に属する。処理ユニット１８０は、装置１０を図９ｂ、１２、１３および６の第２の構成に配置し、この間、駆動および制御ユニット１４０は第２の光源１０８を制御して一切の放射を発しないようにする。装置１０は、光学面１０７に実質的に平行なサブ光源１０９ａおよび１０９ｂの位置決めのために特にコンパクトな設計である。
【０１６８】
処理ユニット１８０は、図２で見ることができるように、変形要素１３０を、タイヤと、好ましくはそのサイドウォール部２０４と接触させて、それに力を加え、選択された第１の部分を含むその第１の表面部分を変形させるように制御する。好ましくは、図２に示すように、第１の表面部分は、タイヤ２００のショルダー部２０５の一部である。好ましくは、タイヤ２００のサイドウォール部２０４の残りの部分全体は変形しないままである。例として、圧縮力は、サイドウォール部２０４の部分を変形させ、それによりサイドウォール部の前記部分のすべての点の間で、力の及ばない位置と変形した位置との間で取られる、圧縮力の方向に沿って測定される最大変位が、約１０〜約２０ｍｍの値に等しくなるようなものである。
【０１６９】
図９ｂのコンパクトな構成の装置１０は、変形要素１３０によって変形されたタイヤ２００の第１の表面部分の画像を照射し取得するために、変形要素１３０（再び図２参照）にかなり接近することができる。処理ユニット１８０は、第１の光源１１０をタイヤ２００の表面および変形要素１３０の方に移動するようにロボットアーム２２０を制御し、それにより第１の変形された部分の内側の直線表面部分が、少なくとも部分的に焦点面１２１においてレンズライン１０６と一致または近接するようにする。直線部分はまた、少なくとも部分的に、変形要素１３０の横の第１の変形された表面部分に属する。好ましくは、変形要素１３０、特にスラストローラと、装置１０との間の距離は、約３０ｍｍ〜約５０ｍｍである。
【０１７０】
このように、処理ユニット１８０は、支持体１０２の移動部材を制御してタイヤ２００を回転させる。
【０１７１】
駆動および制御ユニット１４０は、進行中のタイヤの回転と共に、エンコーダによって受信された角度位置信号に応じて、第１の光源１１０およびリニアカメラ１０５を迅速に順次起動させ、第１の光源１１０の起動と同期してそれぞれの直線表面部分のそれぞれの２次元デジタル画像（カラーまたはモノクロ）を取得する。制御ユニット１４０は、リニアカメラ１０５と同期して作動する第１の光源１１０の光源要素１１３のオンを平行して制御する。従って、２つの光源要素１１３は、同時にオンになる。
【０１７２】
より好ましくは、駆動および制御ユニット１４０は、タイヤ２００の第１の表面部分２０２に、拡散された放射を、例えば所定の周波数で発するように、第１の光源１１０を制御する。このようなストロボスコープ周波数は、例えば０．１ｍｓに等しい。さらに、駆動および制御ユニット１４０は、カメラ１０５を制御して、第１の光源によって照射された第１の表面部分の画像をその照射と同期して取得する。従って、照射されたタイヤ２００の第１の表面部分の画像は、拡散光でその部分を照射する第１の光源１１０がオンにされるたびに、カメラ１０５によって取得される。
【０１７３】
所望の表面部分を検査するために、タイヤ２００の所望の回転が、好ましくは円形延在部全体を取得するための少なくとも１回の完全な回転が行われると、タイヤ「リング」のデジタル画像が得られ、それは、それぞれ第１の光源で照射された一連の直線部分の全デジタル画像で作成される。完全な３６０°画像に対して、例えば２５，０００枚の単一直線画像が使用される。
【０１７４】
任意選択的に、タイヤの表面の第３の部分が選択され、第３の部分は、再びサイドウォール部２０４に属することが好ましいが必ずしも必要ではなく、ただし、少なくとも部分的に第１の部分とは異なっている。従って、変形要素１３０は、タイヤ２００の別個の表面部分に、好ましくは再び装置１８０の処理ユニットを介して配置され、選択された第３の部分を含むタイヤの第２の表面部分を変形させることができる。このようにして、タイヤのさらなる変形した外面部分の照射を得るように装置１０を新しい位置に移動して新たな分析を行うことができる。例えば、図２および図３における変形要素１３０の位置と、２つの図における装置１０の結果として生じる異なる位置との間の差に注目されたい。図２において、タイヤのショルダー部２０５の外面部分は第１の光源１１０によって照射される一方、図３において、タイヤ２００のサイドウォール部２０４の中央領域２０７の外面部分が第１の光源１１０によって照射される。さらに、図２において、ショルダー部２０５に位置付けられるスラストローラの回転軸１１７は、タイヤ２００の支持体によって画定された平面に対して傾斜しているが、図３では、スラストローラの回転軸１１７は、回転軸２０１に対して実質的に垂直であり、従って、タイヤ２００の支持体１０２によって画定される上述の平面に平行である。
【０１７５】
さらに、検査されるタイヤ２００の外面の第２の部分が選択される。この第２の部分は、タイヤ２００のビード２０６に属することが好ましいが、必ずしも必要ではない。
【０１７６】
処理ユニット１８０は、変形力がタイヤに付与されないように変形要素１３０をタイヤの表面から離れるように制御する。さらに、ユニット１８０は、ピストン１５、１６を制御して、第２の光源１０８を図９ａ、１０、１１および５の動作構成にする。さらに、処理ユニット１８０は、ロボットアーム２２０を制御して、装置１０をタイヤのビードの一部である第２の表面部分に移動させ、支持体１０２の移動部材を制御してタイヤ２００を回転させる。達成された構成は、図４および図４ａに示されている。
【０１７７】
第１の光源１１０および第２の光源１０８は同じく駆動および制御ユニット１４０によって制御され、タイヤ２００の第２の表面部分２０２に放射を発する。好ましくは、第１の光源１１０は、第２の表面部分に拡散放射を発し、第２の光源１０８は、２つのサブ光源１０９ａおよび１０９ｂを設けることによって、光学面１０７に関して対向する半空間から来るグレージング放射を発する。好ましくは、すべての光源は、タイヤの第２の表面部分を例えば所定の周波数で照射するために光放射を発する。このようなストロボスコープ周波数は、例えば０．０６４ｍｓに等しい。好ましくは、光源、すなわち、第１の光源１１０、第１のサブ光源１０９ａおよび第２のサブ光源１０９ｂは交互にオンにされる、すなわち、所与の期間、第１の光源１１０または第２の光源１０８の第１のサブ光源１０９ａまたは第２のサブ光源１０９ｂのみがタイヤの第２の表面部分を照射する。さらに、駆動および制御ユニット１４０は、好ましくは、カメラ１０５を制御して、第１の光源によってまたは第１のサブ光源によってまたは第２のサブ光源によって照射された第２の表面部分の画像をその照射と同期して取得する。従って、有利なことに、カメラ１０５は、第１の光源１１０がオンにされるたびに照射されるタイヤ２００の第２の表面部分の画像を取得し、第１の光源１１０は拡散光でその部分を照射し、第１のサブ光源１０９ａがオンにされるたびに照射されるタイヤ２００の第２の表面部分の画像を取得し、第１のサブ光源１０９ａは第２の部分を光学面１０７の一方の側からグレージング光で照射し、第２のサブ光源１０９ｂがオンにされるたびに照射されるタイヤ２００の第２の表面部分の画像を取得し、第２のサブ光源１０９ｂは光学面１０７の他方の側からグレージング光で第２の部分を照射する。このようにして、有利なことに、第２の表面部分ごとに、処理される３種類の別個の画像が取得され、この際、同じ部分が別個の特徴を有する放射で照射される。このようにして、同じ表面部分の拡散光の画像と、グレージング光の２種類の画像との両方を取得することができる。これらの３種類の画像は、単一の２次元画像の別個の部分を形成することもでき、第１の部分はグレージング光によって得られ、第２の部分は光学面の第１の方向から（例えば右から）のグレージング光によって得られ、第３の部分は光学面の第２の反対方向から（例えば左から）のグレージング光によって得られる。
【０１７８】
好ましくは、各画像は直線画像である。
【０１７９】
好ましくは、装置は、支持体の角度位置を検出するエンコーダ（図示せず）を含み、駆動および制御ユニットは、エンコーダによって送信された支持体の角度位置信号に応じて、前記第１の光源１１０および第２の光源１０８を起動し、検出システムを制御するように構成される。
【０１８０】
例として、第１および第２の直線画像の取得間の、ならびに第２および第３の直線画像間の、次に周期的に第１および第３の直線画像間の時間差は、０．２ミリ秒未満である。
【０１８１】
従って、実質的に同じ表面部分に対して、３種類の直線画像が、それぞれ異なる照射で得られる。
【０１８２】
「実質的に前記表面部分」または後に「実質的に同じ表面部分」という表現は、第１および第２または第３の光源が２つ（または３つ）のそれぞれの表面部分を照射することを意味し、互いに空間的にシフトされ得るが、本発明に従い比較可能なものであり、すなわち、同じ要素を実質的に同じ位置で示す。例えば、２つ（または３つ）の表面は、表面自体の平面上で、０．２ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満、またはそれに等しい距離だけシフトされ得る。有利には、前記距離は、検出システムがカメラ、例えばマトリックスまたはリニアカメラを含む場合、画素に関連する表面の直線寸法未満であるか、またはそれに等しい（例として画素は０．１ｍｍに等しい）。換言すると、第１の画像の各画素は、第１の画像の各画素に対応する第２の画像の画素によって示される微小表面部分から０．２ｍｍ未満離れた微小表面部分を示す。
【０１８３】
換言すると、３種類の画像は、その間に発生したタイヤの回転のために、単一の直線画像に関連する実際の直線表面部分が３種類の画像で正確に一致しないものの、ピクセルごとに実質的に重複させることができる。しかしながら、画像の取得頻度および回転速度の選択は、３種類の画像がインターレースされ、従って画素ごとに比較可能であるようなものである。有利には、第１（または第２または第３）の画像の各画素は、画素に関連する直線表面寸法は別として、前記各画素に対応する第２（またはそれぞれ第３または第１）の画像の画素によって示される微小表面部分と異なる微小表面部分を示し、例として空間的シフトはピクセルの約１／３に等しい。このようにして、３種類の画像はインターレースされ、３種類の直線画像の取得は、タイヤが画素（例として約０．１ｍｍに等しい）に等しい部分だけ回転した期間に行われる。
【０１８４】
所望の表面部分を検査するためにタイヤの所望の回転が、好ましくは円形延在部全体を取得するために少なくとも１回の完全な回転が実行されると、それぞれがそれぞれの光源で照射された一連の直線部分の全デジタル画像で作成された単一のデジタル画像が得られる。処理ユニット１８０は、検出システム１０４からこのような画像を受け取り、それから所望の表面部分全体の対応する第１、第２および第３の画像を抽出する。
【０１８５】
拡散光による部分［Ａ］、グレージング光ｄｘによる部分［Ｂ］および左グレージングによる部分［Ｃ］から形成され、完全なタイヤが取得されるまで連続が繰り返される単一画像が上記のように取得される場合、シーケンスＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣ．．．によって形成された全体画像が得られる。処理の際、この画像は、３種類の有効な画像に分割され、ＡＡＡＡＡＡＡＡ．．．ＢＢＢＢＢＢＢＢ．．．ＣＣＣＣＣＣＣＣ．．．を得る。
【０１８６】
好ましくは、処理ユニット１８０はまた、リニアカメラ１０５から取得された画像を受信し、表面部分を検査するために画像を処理するように構成される。処理ユニット１８０は、例えば、ＰＣまたはサーバを含む。好ましくは、処理ユニット１８０は、表面部分の高度プロファイルに関する情報を得るために、グレージング光で得られた処理されるべき第２および第３の画像を、それらを比較することによって処理するように適合される。好ましくは、処理されるべき第２および第３の画像間の比較は、各画素が、処理されるべき第２および第３の画像内の対応する画素に関連する値の間の差を表す値と関連する差画像を計算することを含む。
【０１８７】
好ましくは、処理されるべき第２および第３の画像を比較する前に、処理されるべき第２および第３の画像をイコライゼーションすること、例えば、それらの平均明度を全体的にまたは局所的にイコライゼーションすることが想定される。
【０１８８】
好ましくは、処理ユニット１８０は、処理されるべき第２の画像と第３の画像との上記比較により得られた情報を用いて、拡散光の処理されるべき第１画像を処理して表面部分の欠陥の有無を検出する。
【０１８９】
好ましくは、処理ユニット１８０は、第２の画像と第３の画像との間の差を計算して、直線表面部分の高度プロファイル（例えば、突出部および／または窪みの有無）に関する情報を得るように構成される。
【０１９０】
好ましくは、第２の画像と第３の画像との間の差を計算することは、各画素が第２および第３の画像内の対応する画素に関連する値の間の差を表す値に関連する差画像を計算することを含む。このようにして、第２の画像と第３の画像との間の差から得られた画像を使用して、３次元要素（タイヤの内面上の隆起した孔または隆起した書かれたものなど）を強調し、そのような情報を、欠陥を探すために拡散光の画像を処理する際に考慮することが可能である。
【図１】
2019505760.tif 000003
【図２】
2019505760.tif 000004
【図３】
2019505760.tif 000005
【図３ａ】
2019505760.tif 000006
【図４】
2019505760.tif 000007
【図４ａ】
2019505760.tif 000008
【図５】
2019505760.tif 000009
【図６】
2019505760.tif 000010
【図７】
2019505760.tif 000011
【図８】
2019505760.tif 000012
【図９ａ】
2019505760.tif 000013
【図９ｂ】
2019505760.tif 000014
【図１０】
2019505760.tif 000015
【図１１】
2019505760.tif 000016
【図１２】
2019505760.tif 000017
【図１３】
2019505760.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月24日(2018.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（２００）を検査する方法であって、
検査されるべきタイヤ（２００）を提供すること、
独立して起動されることができる第１の光源（１１０）および第２の光源（１０８）をカメラ（１０５）と連動させること、
第１の変形表面部分を形成するように、前記タイヤの第１の表面部分（２０２）に対して第１の力を加えること、
前記タイヤの前記第１の変形表面部分を、前記第１の光源（１１０）によって発せられる第１の光放射で照射すること、
前記変形の間、前記第２の光源（１０８）を非起動状態に保つこと、
前記カメラ（１０５）を介して前記第１の光放射によって照射された前記第１の変形表面部分の第１の画像を取得すること、
前記第１の力を前記タイヤの前記第１の表面部分から除去すること、
前記タイヤの前記第１の表面部分と少なくとも部分的に異なる第２の表面部分を選択すること、
前記タイヤの未変形の前記第２の表面部分を、前記第２の光源（１０８）によって発せられる第２の光放射で照射すること、
前記カメラ（１０５）を介して前記第２の光放射によって照射された未変形の前記第２の表面部分の第２の画像を取得すること、および
前記タイヤの前記第１の表面部分および前記第２の表面部分のあり得る欠陥を検出するように、前記第１の画像および前記第２の画像を処理すること
を含む方法。
【請求項２】
前記第２の光源（１０８）が、第１のサブ光放射を発する第１のサブ光源（１０９ａ）と、第２のサブ光放射を発する第２のサブ光源（１０９ｂ）とを含み、前記第２の表面の各点に対して、前記第１のサブ光放射および前記第２のサブ光放射は、それぞれ、前記カメラ（１０５）の光学面（１０７）に関して対向する２つの半空間から来る、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のサブ光源（１０９ａ）および前記第２のサブ光源（１０９ｂ）を前記第１の光源（１１０）に関して対称に配置すること、を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１の光放射で照射することは、拡散された第１の光放射で前記第１の表面部分または前記第２の表面部分を照射することを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
第２の光放射で照射することは、第１のグレージングサブ光放射または第２のグレージングサブ光放射で前記第２の表面部分を照射することを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
タイヤ（２００）を提供することが、
軸方向中間平面（２４２）が支持平面（１０２）に対して実質的に平行な状態で前記タイヤを前記支持平面（１０２）上に配置し、載置側面部分と、前記支持平面に対して特定の高さに配置された自由側面部分とを定めることを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の力が、前記タイヤ（２００）の回転軸（２０１）の方向の成分を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の力の前記成分が、前記中間平面（２４２）に向かう方向に存在する、請求項６に従属する場合の請求項７に記載の方法。
【請求項９】
約２５ｍｍ〜約５５ｍｍの距離を置いて前記第１の光源（１１０）を前記第１の変形表面部分により近づける、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
約２５ｍｍ〜約５５ｍｍの距離を置いて前記第１の光源（１１０）を前記第２の表面部分により近づける、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
第２の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第３の表面部分に第２の力を加えることであって、前記第３の表面部分は前記タイヤの前記第１の表面部分および前記第２の表面部分と少なくとも部分的に異なること、
前記第１の光源（１１０）によって発せられる前記第１の光放射によって前記タイヤ（２００）の前記第２の変形表面部分を照射すること、および
前記第１の光放射によって照射された前記第２の変形表面部分の第３の画像を、前記カメラ（１０５）を介して取得すること、
を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の表面部分または前記第３の表面部分が前記自由側面（２０４）に属する、請求項６または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の表面部分を照射することが、
前記第２の表面部分を前記第１の光放射（１１０）で照射すること、および
前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第２の光放射（１０８）で照射すること、
を含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第３の表面部分を第１の光放射で照射することが、前記第３の表面部分を第１の拡散光放射で照射することを含む、請求項１１に従属する場合の請求項１２〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の表面部分を照射することが、
前記第２の表面部分を前記第１の光放射で照射すること、
前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第１のサブ光放射で照射すること、および
前記第１の光放射が前記第２の表面部分を照射する時間、および前記第１のサブ光放射が前記第２の表面部分を照射する時間と異なる時間に、前記第２の表面部分を前記第２のサブ光放射で照射すること
を含む、請求項２に従属する場合の請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の画像を取得することが、
前記第２の部分が前記第１の光放射によって照射されるときに、処理されるべき第１の画像を取得すること、
前記第２の部分が前記第１のサブ光放射によって照射されるときに、処理されるべき第２の画像を取得すること、および
前記第２の部分が前記第２のサブ光放射によって照射されるときに、処理されるべき第３の画像を取得すること
を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
処理されるべき前記第１の画像、第２の画像または第３の画像が、互いに隣接するまたは部分的に重なり合う、一連の直線表面部分のそれぞれの複数の第１の直線画像、第２の直線画像または第３の直線画像から構成され、前記第１の直線画像、前記第２の直線画像または前記第３の直線画像が、それぞれ前記第１の光放射によって、前記第１のサブ光放射によって、および前記第２のサブ光放射によって交互に連続的に照射された、前記一連の直線部分の各直線部分上で取得される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の画像または前記第３の画像が、互いに隣接するまたは部分的に重なり合う、一連の直線表面部分のそれぞれの複数の第４の直線画像から構成され、前記第４の直線画像は、前記第１の光放射によってそれぞれ照射される前記一連の直線部分の各直線部分上で取得される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記タイヤ（２００）をその回転軸（２０１）の周りで回転させること、および
異なる角度位置での複数の第１の画像または第２の画像または第３の画像を得て、前記タイヤの角度位置ごとの第１の画像、または第２の画像、または第３の画像を得るように、前記タイヤの複数の角度位置で前記タイヤ（２００）を照射すること
を含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
第１の力または第２の力を加えることが、前記回転中に前記タイヤの前記第１の変形表面または前記第２の変形表面に一定の圧力を加えることを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記一定の圧力の値が、検査される前記タイヤの種類に依存する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の表面部分または前記第３の表面部分が、前記タイヤ（２００）のサイドウォール部またはショルダー部の表面部分である、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の表面部分が、前記タイヤ（２００）のビードの表面部分である、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２の表面部分の各点に入射する前記第２の光放射のそれぞれの合計光出力の少なくとも７５％が、前記各点における前記タイヤ（２００）の表面に接する平面と５５°以下の大きさの第１の入射角を形成する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
第１の変形表面部分または第２の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第１の表面部分または前記タイヤの第３の表面部分に第１の力または第２の力を加えることが、前記第１の変形表面部分または第２の変形表面部分を前記タイヤ（２００）の支持体（１０２）に対して所定の高さに保つことを含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記高さが、検査される前記タイヤのモデルに依存する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２の表面部分を照射する前に、
前記第２の光源（１０８）を第１の非起動構成から起動構成へ移動することであって、前記第１の非起動構成では、前記第２の光源（１０８）は光放射を発しないように制御され、前記カメラ（１０５）の焦点面（１２１）からの前記第２の光源（１０８）の距離（ｄ２）が、前記焦点面（１２１）からの前記第１の光源（１１０）の距離（ｄ１）より長く、前記起動構成では、前記第２の光源（１０８）は第２の光放射を発するように適合され、前記焦点面（１２１）からの前記第２の光源（１０８）の距離が、前記焦点面（１２１）からの前記第１の光源（１１０）の距離以下であること
を含む、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の光源（１１０）が、拡散光放射を発するのに適し、前記第２の光源（１０８）が、グレージング光放射を発するのに適している、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
タイヤ（２００）を検査するための装置（１）であって、
タイヤ（２００）を受けるように構成された支持平面（１０２）と、
第１の変形表面部分を形成するように、前記タイヤの第１の表面部分に第１の力を加えるように構成された変形要素（１３０）と、
前記変形要素（１３０）と動作可能に関連付けられ、前記変形要素を前記タイヤの前記表面に向かっておよびそれから離れるように移動させるように構成された位置決めアクチュエータ（１３２）と、
装置（１０）であって、
カメラ（１０５）、
第１の光源（１１０）、
第２の光源（１０８）、
を含む装置（１０）と、
処理ユニット（１８０）であって、
第１の変形表面部分を形成するように前記タイヤの第１の表面部分に力を加えるために前記変形要素（１３０）を前記タイヤ（２００）に向かって移動させるように前記位置決めアクチュエータ（１３２）を起動するようにプログラムされ、
前記第１の力を前記タイヤの前記第１の表面部分から除去するように前記位置決めアクチュエータ（１３２）を起動するようにプログラムされた
処理ユニット（１８０）と、
駆動および制御ユニット（１４０）であって、
前記第１の表面部分の変形中に前記第２の光源（１０８）を非起動状態に保ちながら前記タイヤの前記第１の変形表面部分を照射するように前記第１の光源（１１０）を作動させるようにプログラムされ、
前記第１の光源（１１０）によって照射された前記第１の変形表面部分の第１の画像を取得するように前記カメラ（１０５）を制御するようにプログラムされ、
前記第１の表面部分と少なくとも部分的に異なる前記タイヤの第２の未変形表面部分を照射するように前記第２の光源（１０８）を作動させるようにプログラムされ、
前記第２の光放射によって照射された前記第２の未変形表面部分の第２の画像を取得するように前記カメラ（１０５）を制御するようにプログラムされた
駆動および制御ユニット（１４０）と
を含み、
前記処理ユニット（１８０）が、前記タイヤ（２００）の前記第１の表面部分および前記第２の表面部分のあり得る欠陥を検出するように、前記第１の画像および前記第２の画像を処理するようにプログラムされる、
装置（１）。
【請求項３０】
前記第２の光源（１０８）が、第１のサブ光源（１０９ａ）と、第２のサブ光源（１０９ｂ）とを含み、前記第１のサブ光源（１０９ａ）および前記第２のサブ光源（１０９ｂ）が、前記カメラ（１０５）によって定められる光学面（１０７）に関して対向する側に配置される、請求項２９に記載の装置（１）。
【請求項３１】
前記装置（１０）の一端に結合されたロボットアーム（２２０）を含む、請求項２９または３０に記載の装置（１）。
【請求項３２】
前記処理ユニット（１８０）が、前記装置（１０）の前記第１の光源（１１０）が前記第１の変形表面から約２５ｍｍ〜約５５ｍｍの距離まで近づけられるように、前記ロボットアーム（２２０）を前記第１の変形表面の方に移動させるようにプログラムされる、請求項３１に記載の装置（１）。
【請求項３３】
前記変形要素（１３０）がスラストローラを含む、請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項３４】
前記スラストローラが、それ自体の軸（１１７）の周りを自由に回転できるように取り付けられる、請求項３３に記載の装置（１）。
【請求項３５】
前記スラストローラの軸が、前記タイヤ（２０１）の回転軸を通りかつ前記変形した表面部分の半径方向を通る平面に置かれる、請求項３４に記載の装置（１）。
【請求項３６】
前記スラストローラの前記回転軸（１１７）を、前記タイヤ（２００）の回転軸（２０１）と所定の角度を成して位置付けることができる、請求項３４または３５に記載の装置（１）。
【請求項３７】
前記スラストローラが、前記回転軸に沿ったその中央部分において断面が増大した部分と、前記回転軸（１１７）に沿ったその端部（１０８ａ、１０８ｂ）において断面が減少した部分とを含む、請求項３３〜３６のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項３８】
前記第１の光源（１１０）が、拡散光放射を発するのに適し、前記第２の光源（１０８）が、グレージング光放射を発するのに適している、請求項２９〜３７のいずれか一項に記載の装置（１）。
【国際調査報告】
2019505760.tif 000019
2019505760.tif 000020
2019505760.tif 000021