(57)【要約】  本発明は、タイヤ製造ライン内でタイヤを検査するためのデバイス（１０）であって、カメラ（１０５）を通過する光学面（１０７）上にあるターゲットライン（１０６）を有するカメラ（１０５）を含む検出システム（１０４）と；第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）であって、前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）は、前記光学面（１０７）の両側に配置され、前記第１の光源（１１０）に関して対称に配置され；前記第１の光源（１１０）は、前記表面部分に第１の拡散光放射を発するように適合され、前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）は、前記ターゲットライン（１０６）に一致するまたはそれに近い前記タイヤ（２００）の表面部分に第２のグレージング光放射および第３のグレージング光放射を発するように適合される、第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）と；前記光学面（１０７）に垂直に配置された反射面を画定する反射要素（１５０）であって、前記反射要素（１５０）は前記第２の光源（１０８）と第３の光源（１０９）との間に配置され、前記反射要素（１５０）は、約６０°〜約１２０°の間に含まれる角度で前記ターゲットライン（１０６）を反射するように適合され、前記反射面と、前記反射されたターゲットラインを通過する前記カメラ（１０５）の焦点面（１２１）との間の最小距離は、前記第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）または第３の光源（１０９）の１つと、前記焦点面（１２１）との間の最小距離未満である、反射要素（１５０）とを含むデバイス（１０）に関する。
2019507323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ製造ライン内でタイヤ（２００）を検査するためのデバイス（１０）であって、
カメラ（１０５）を通過する光学面（１０７）上にあるターゲットライン（１０６）を有する前記カメラ（１０５）を含む検出システム（１０４）と、
第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）であって、前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）は、前記光学面（１０７）の両側に配置され、前記第１の光源（１１０）に関して対称に配置され、
前記第１の光源（１１０）は、前記表面部分に第１の拡散光放射を発するように適合され、前記第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）は、前記ターゲットライン（１０６）に一致するまたはそれに近い前記タイヤ（２００）の表面部分に第２のグレージング光放射および第３のグレージング光放射を発するように適合される、第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）と、
前記光学面（１０７）に垂直に配置された反射面を画定する反射要素（１５０）であって、前記反射要素（１５０）は前記第２の光源（１０８）と第３の光源（１０９）との間に配置され、前記反射要素（１５０）は、約６０°〜約１２０°の間に含まれる角度で前記ターゲットライン（１０６）を反射するように適合され、前記反射面と、前記反射されたターゲットラインを通過する前記カメラ（１０５）の焦点面（１２１）との間の最小距離は、前記第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）の１つと、前記焦点面（１２１）との間の最小距離未満である、反射要素（１５０）と
を含むデバイス（１０）。
【請求項２】
前記反射面と、前記反射されたターゲットラインを通過する前記カメラ（１０５）の前記焦点面（１２１）との間の前記最小距離は、前記第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）と前記焦点面との間のそれぞれの最小距離未満である、請求項１に記載のデバイス（１０）。
【請求項３】
前記第１の光源（１１０）が第１のサブ光源（１１３ａ）および第２のサブ光源（１１３ｂ）を含み、前記第１のサブ光源および前記第２のサブ光源が前記光学面（１０７）に関して対称に配置される、請求項１または２に記載のデバイス（１０）。
【請求項４】
前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）がそれぞれ単一のサブ光源（１１１；１１２）を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項５】
前記第１の光源（１１０）の前記第１のサブ光源（１１３ａ）および前記第２のサブ光源（１１３ｂ）が同一平面上にあり、前記焦点面（１２１）に実質的に平行な平面（Ｐ１）を画定する、請求項３に記載のデバイス（１０）。
【請求項６】
前記焦点面（１２１）と、前記第１のサブ光源（１１３ａ）および前記第２のサブ光源（１１３ｂ）を通過する平面（Ｐ１）との間の距離（ｄ１ａ、ｄ１ｂ）が、約８５ｍｍ〜約９５ｍｍの間に含まれる、請求項５に記載のデバイス（１０）。
【請求項７】
前記第１の光源（１１０）が、第３のサブ光源（１１３ｃ）および第４のサブ光源（１１３ｄ）を含み、前記第３のサブ光源および前記第４のサブ光源が前記光学面（１０７）に関して対称に配置される、請求項４、５、または６に記載のデバイス（１０）。
【請求項８】
前記第３のサブ光源（１１３ｃ）および前記第４のサブ光源（１１３ｄ）が同一平面上にあり、前記焦点面（１２１）に実質的に平行な平面（Ｐ２）を画定する、請求項７に記載のデバイス（１０）。
【請求項９】
前記焦点面（１２１）と、前記第３のサブ光源（１１３ｃ）および前記第４のサブ光源（１１３ｄ）を通過する平面（Ｐ２）との間の距離（ｄ１ｃ、ｄ１ｄ）が、約７５ｍｍ〜約８５ｍｍの間に含まれる、請求項８に記載のデバイス（１０）。
【請求項１０】
前記第１の光源（１１０）と前記焦点面（１２１）との間の距離が、前記第２の光源（１０８）と前記焦点面との間の距離、または前記第３の光源（１０９）と前記焦点面との間の距離より大きい、請求項１〜９のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項１１】
前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）が同一平面上にあり、前記焦点面（１２１）に実質的に平行な平面（Ｐ３）を画定する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項１２】
前記焦点面（１２１）に平行で前記第１の光源（１１０）のサブ光源（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ）を通過する平面（Ｐ１、Ｐ２）と、前記焦点面（１２１）に平行で前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）を通過する平面（Ｐ３）との間の距離が、約１０ｍｍ〜約４０ｍｍの間に含まれる、請求項１１に記載のデバイス（１０）。
【請求項１３】
前記第１の光源（１１０）のまたは前記第２の光源（１０８）のまたは前記第３の光源（１０９）の前記サブ光源（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ；１１１；１１２）の少なくとも１つが、前記光学面（１０７）に実質的に平行な主延在方向（１１４）を画定する、請求項３〜１２のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項１４】
前記第１の光源（１１０）の、前記第２の光源（１０８）のおよび前記第３の光源（１０９）の前記サブ光源（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ；１１１；１１２）の全てが、前記光学面（１０７）に実質的に平行な主延在方向（１１４）を画定する、請求項１３に記載のデバイス（１０）。
【請求項１５】
前記反射面（１５０）が前記光学面（１０７）に実質的に平行な主延在方向（１１９）を画定する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項１６】
前記主延在方向（１１４）に沿って、前記第１の光源（１１０）の前記第１のサブ光源（１１３ａ）、前記第２のサブ光源（１１３ｂ）、前記第３のサブ光源（１１３ｃ）、もしくは前記第４のサブ光源（１１３ｄ）、または前記第２の光源（１０８）、または前記第３の光源（１０９）、または前記反射面が、実質的に直線状の構成を有する、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項１７】
前記反射面の前記主延在方向（１１９）に沿った長さ（Ｌ）が、前記第１の光源（１１０）の前記第１のサブ光源（１１３ａ）、前記第２のサブ光源（１１３ｂ）、前記第３のサブ光源（１１３ｃ）、もしくは前記第４のサブ光源（１１３ｄ）の、または前記第２の光源（１０８）の、または前記第３の光源（１０９）の前記主延在方向（１１４）に沿った長さ（ｌｓ）よりも大きい、請求項１５または１６に記載のデバイス（１０）。
【請求項１８】
前記第１の光源（１１０）の前記第１のサブ光源（１１３ａ）、第２のサブ光源（１１３ｂ）、第３のサブ光源（１１３ｃ）、第４のサブ光源（１１３ｄ）のうちの１つの長さ（ｌｓ）、および前記第２の光源（１０８）の長さ（ｌｓ）、または、前記第１の光源（１１０）の前記第１のサブ光源（１１３ａ）、第２のサブ光源（１１３ｂ）、第３のサブ光源（１１３ｃ）、第４のサブ光源（１１３ｄ）のうちの１つの長さ、および前記第３の光源（１０９）の長さが、実質的に同じである、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項１９】
前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）が、前記光学面（１０７）に関して対称に配置される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項２０】
前記第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）のうちの少なくとも１つを選択的に起動し、
前記第１の光源（１１０）、第２の光源（１０８）および第３の光源（１０９）のうちの前記少なくとも１つの起動と同期して前記表面部分（２１２）のそれぞれの２次元画像を取得するように前記カメラ（１０５）を起動する
ように構成された駆動および制御ユニット（１４０）を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項２１】
前記駆動および制御ユニット（１４０）が、前記第１の光源（１１０）、前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）のうちの異なる光源のオンへの切換えに各画像が対応する３種類の別個の画像を取得するように前記検出システム（１０４）を制御するように適合される、請求項２０に記載のデバイス（１０）。
【請求項２２】
前記反射要素（１５０）が、約９０°の角度で前記ターゲットラインを反射するように適合される、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項２３】
前記反射要素（１５０）が、前記反射面を画定する反射層を含み、前記反射層は、前記カメラ（１０５）に向けられた光放射の光路が反射する前記反射要素の最外層である、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項２４】
前記カメラ（１０５）が固定される第１の支持体（１６１）を含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項２５】
前記駆動および制御ユニット（１４０）が前記第１の支持体（１６１）に固定される、請求項２０に従属する場合の請求項２４に記載のデバイス（１０）。
【請求項２６】
前記第１の光源（１１０）、前記第２の光源（１０８）、および前記第３の光源（１０９）ならびに前記反射要素（１５０）が固定される第２の支持体（１６２）を含む、請求項１〜２５のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項２７】
前記第１の支持体（１６１）および前記第２の支持体（１６２）が、接続アーム（１６４）によって接続され、互いに一体にされる、請求項２４に従属する場合の請求項２６に記載のデバイス（１０）。
【請求項２８】
前記第２の支持体（１６２）が、前記第１の光源（１１０）、前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）が間に配置される２枚の等距離プレート（１１、１２）を含む、請求項２６または２７に記載のデバイス（１０）。
【請求項２９】
前記第１の光源（１１０）または前記第２の光源（１０８）または前記第３の光源（１０９）が、前記第１の光放射または前記第２の光放射または前記第３の光放射の発光域角度を約１５°〜約４５°の間に含まれる値に制限するように適合された収束レンズ（１７０）を含む、請求項１〜２８のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項３０】
前記第１の光源（１１０）または前記第２の光源（１０８）または前記第３の光源（１０９）が、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）（１６９）を含む、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項３１】
前記焦点面（１２１）と、前記ターゲットライン（１０６）および前記第２の光源（１０８）または第３の光源（１０９）のいずれかの点を通過するいずれかの平面との間に形成されるそれぞれの角度が、６０°以下である、請求項１〜３０のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項３２】
前記表面部分（２１２）が、前記タイヤ（２００）のショルダー部表面（２０５）の一部に属する、請求項１〜３１のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項３３】
前記表面部分（２１２）が、前記タイヤの内側で前記タイヤ（２００）のサイドウォール部（２０７）の表面部分に対応する、請求項１〜３２のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項３４】
前記表面部分（２１２）が、前記タイヤ（２００）のビード部表面部分（２０６）に属する、請求項１〜３３のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項３５】
前記カメラ（１０５）がリニア式カメラであり、前記表面部分（２１２）が線形表面部分である、請求項１〜３４のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項３６】
タイヤ（２００）を検査するためのキットであって、
請求項１〜３５のいずれか一項に記載のデバイス（１０）と、
物理的接触を介して前記タイヤ（２００）に弾性変形部分を形成するように構成された変形要素（１３０）と
を含むキット。
【請求項３７】
前記変形表面が前記表面部分（２１２）を少なくとも部分的に含む、請求項３６に記載のキット。
【請求項３８】
前記第１の光源（１１０）と前記変形要素（１３０）によって変形された前記表面との間の距離が、約８５ｍｍ〜約９５ｍｍの間に含まれる、請求項３７に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばタイヤ製造ラインにおいてタイヤを検査するためのデバイスに関し、詳細には、タイヤの表面上のまたはその近傍の、より具体的には、タイヤのアウターウォール部の表面上のまたはその近傍の欠陥のあり得る存在を検査するためのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的に、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、（例えば、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して）典型的には（かなり）幾何学的に対称な平面である。
【０００３】
タイヤの２つの部分：クラウン部およびアウター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】
「アウターウォール部」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部まで、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、前記ビード部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、各アウターウォール部は、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、上でビードの名前で特定された領域に一体化された一般に「ビードコア」と呼ばれるそれぞれの環状補強構造と係合された、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む。「チューブレス」タイヤでは、空気不透過性の優れた特性を有し、一方のビード部から他方のビード部まで延びる、通常「ライナ」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、カーカスプライは完全に被覆される。
【０００６】
アウターウォール部の構造は、いわゆる「ショルダー部」、すなわち、クラウン部とアウター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が意図される（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のタイヤを示すことを意図される。あるいは、「タイヤ」という用語は、グリーンタイヤ、すなわち、その加硫前のタイヤ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、ある機能またはその一部を実行するいずれかの要素を示すことが意図される。
【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が意図される。
【００１０】
用語「光学」、「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（non-pointed light source）（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（an associated fraction of the total light power）を有することが想定される。
【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振幅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光放射を示すことが意図される。
【００１５】
光源および／またはサブ光源と、それらの外側の要素に属する点との間で表される測定値は、前記光源および／またはサブ光源の中心点と、前述の点との間の距離に関連する。
【００１６】
「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画素に対応する）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、値の組は、（「グレースケール」上の画像のような）モノクロ画像では、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。
【００１７】
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）への全ての言及は、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」、形態変換−「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。
【００１８】
「２次元画像」という用語は、その各画素が、共通のデジタルカメラによって検出された画像など、表面の反射率／拡散率および／または色を表す関連情報を有するデジタル画像を示すことが意図される。
【００１９】
「線形表面部分」という用語は、それに垂直な他方の寸法よりもはるかに大きな、典型的には少なくとも２桁大きな一方の寸法を有する表面部分を示すことが意図される。線形表面部分の小さい方の寸法は、典型的に０．１ｍｍ以下である。
【００２０】
「線形画像」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。
【００２１】
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、タイヤ製造工場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秒の間に含まれ得る。
【００２２】
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徐々に調整するために、製造された製品の品質管理を行う必要がある。
【００２３】
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〜６０秒の間に含まれる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より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。
【００２４】
米国特許出願公開第２０１２／０１３４６５６号は、タイヤの照射デバイスおよび点検デバイスを示し、それはタイヤの形状の異常を簡単に検出することができる。タイヤの内面に沿って配置された光源ユニットからタイヤの円周方向に向かって光が放射される状態において、アクチュエータ部分がタイヤおよび点検部分をタイヤの軸を中心に相対的に回転させる間、写真部分がタイヤの内面の一部の写真を撮る。
【００２５】
同一出願人に付与された国際公開第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；タイヤのアウターウォール部の一部を、アウター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；アウターウォール部のその部分の内面および／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；アウターウォール部のその部分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。
【００２６】
欧州特許第１１２０６４０号は物体の外観および形状を検査するための方法および装置を記載している。写真を撮る第１の手段は、外観に関するデータを得るために第１のスリット光によって照射された物体の線形部分の写真を撮り、写真を撮る第２の手段は、形状に関するデータを得るために第２のスリット光によって照射された同じ線形部分の写真を撮り、物体の外観および形状の品質が外観データおよび形状データに基づいて判定される。
【００２７】
タイヤの検査の分野において、本出願人は、例えばタイヤ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に、タイヤの内面および／または外面のデジタル画像の光学的取得、およびそれに続く処理を介して、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）、構造的不均一性、切れ目、表面上の異物の存在等であり得る。
【００２８】
本出願人は、検査をタイヤ製造工場内で「オンライン」で使用できるようにするために、検査自体は短期間かつ低コストで実行されることが必要であることを観察した。
【００２９】
本出願人は、「３次元画像」（すなわち、その各画素が表面の高さに関する情報に関連付けられる、例えばレーザ三角測量によって得られる画像）において、いくつかの２次元の欠陥（すなわち、それは、例えば一致する縁部を有する切れ目のように、表面の高さの変化を伴わない）は、画像処理を介して検出することが難しい、または実際に検出不可能であることを観察した。
【００３０】
さらに、特に高さ方向における３次元画像の次元解像度は、あまり目立たない欠陥を検出できるほど十分に高くない場合がある。
【００３１】
従って、本出願人は、（３Ｄ画像に加えて、またはその代わりとして）「２次元」画像を検出し、分析することが有利であることを明らかにした。さらに、本出願人は、タイヤの内面部分のデジタル画像を得るために、ターゲットラインを反射する反射面を設けることが有利であることを明らかにした。それというのも、反射面を設けることにより、カメラを移動するために利用できるスペースが限られ、従って所望通りにカメラを位置付けることができないために通常であればカメラで視覚化が困難または不可能である内面の部分を視覚化することが可能になるからである。従って、少なくとも１つの反射面は、必要に応じて光の光路を方向付け、その結果、光の光路はいずれの場合にもカメラに、例えばカメラ内に配置されたセンサに到達することができる。
【００３２】
本出願人は、米国特許出願公開第２０１２／０１３４６５６号に記載されているタイプの２次元画像を光学的に取得してタイヤを検査する装置において、大きな寸法のミラーの一端に固定された光源の配置は、全体的に高い装置の嵩をもたらし、これは装置がタイヤの内面に最大限接近する場合でも光源とタイヤ表面との間の比較的長い最小距離をもたらすことを理解した。
【００３３】
また、本出願人は、欧州特許第１１２０６４０号に記載されたタイプの２次元画像を光学的に取得する検査装置であって、マトリックス画像プロジェクションカメラおよびリニア式カメラによりタイヤ内部の２種類の画像が取得される検査装置が、光源群の全体の嵩を非常に高くし、同様にタイヤの表面から一定の距離より近づくことを妨げる光源の構造および配置（光源のアーク６を参照）を含むことを理解した。光源から発せられた光は、ミラー８上での反射を含む光路を有し、それはリニア式カメラに到達するまで比較的長い。さらに、同じ部分を照射する２つのカメラを設けることは、装置を非常に複雑で、嵩だかにし、拡散光および／またはグレージング光（grazing light）で画像を取得する非常に多機能なものにするということはない。
【００３４】
本出願人はまた、国際公開第２０１５／００４５８７号に記載されているタイプの２次元画像の光学的取得を用いて検査する方法および装置は、タイヤの内面に必要な照射に対して最適化されていない、すなわち、それは、本出願人がその欠陥を検出するためにタイヤの表面部分の照射に最適であると考えているグレージングおよび／または拡散放射を生成することができる光源を記載していないことを理解した。
【００３５】
従って、本出願人は、製造工場のタイヤ製造ライン内にオンラインに挿入するのに適した、換言すると削減された作業時間およびコストと共に使用されるのに適し、および信頼できる結果を提供できる、タイヤの表面の２次元画像（特に、タイヤの表面の欠陥を検出するためのもの）を取得することができるタイヤを検査するためのデバイスを考案するという問題を設定した。特に、本出願人は、デバイスを移動させることができる「操縦空間」が非常に小さく、いくつかの表面部分の照射はタイヤ自体の内面に存在するアンダーカットおよび凸部のために特に複雑である、特にタイヤの内面の欠陥の検出のための２次元画像を取得することができるデバイスを考案するという問題を設定した。タイヤの内面のこの構造は、その一般に黒い色に加えて、検査すべき表面部分の高い照度も必要とする。これは、高出力光源を介して、または可能な限り光源がタイヤ自体に近づくことによって実現することができる。
【００３６】
本出願人は、カメラ、反射要素および少なくとも３つの光源の幾何学的配置を利用しながらそれらの要素を関連付けることができることによって、前述のタイヤの検査の目的のために特に有用なより近い距離で、拡散光およびグレージング光の両方において画像を取得することが可能になり得ることを認識した。
【００３７】
より正確には、本出願人は最終的に、ターゲットラインを有するカメラと、少なくとも３つの光源と、反射要素とを含み、第１の光源および反射要素が第２の光源と第３の光源との間に配置されているデバイスが、特にコンパクトで操作が容易であり、タイヤの表面に適切に近づけることができ、および／またはタイヤ自体の内側に挿入できることを見出した。
【００３８】
さらに、デバイスは、高出力拡散光によっておよび／または広い立体入射角によって画像を取得し、および／またはターゲットラインの少なくとも一方の側からのまたは両側からのグレージング光によって画像を取得し、また２次元画像からの３次元的な欠陥の検出も可能にする点で、特に多機能なものであることが分かっている。さらに、このデバイスは、タイヤ内面を正しく照射するために、タイヤ内面を適切な光強度で照射するように、タイヤの内面から比較的短い距離まで接近することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００３９】
第１の態様によれば、本発明は、タイヤ製造ライン内でタイヤを検査するためのデバイスに関する。
【００４０】
好ましくは、カメラを通過する光学面上にあるターゲットラインを有するカメラを含む検出システムが提供される。
【００４１】
好ましくは、第１の光源、第２の光源、および第３の光源が提供され、前記第２の光源と前記第３の光源は、前記光学面の両側に配置され、前記第１の光源に関して対称に配置される。
【００４２】
好ましくは、前記第１の光源は、前記表面部分に第１の拡散光放射を発するように適合され、前記第２の光源および前記第３の光源は、前記ターゲットラインに一致するまたはそれに近い前記タイヤの表面部分に第２のグレージング光放射および第３のグレージング光放射を発するように適合される。
【００４３】
好ましくは、前記光学面に垂直に配置された反射面を画定する反射要素が提供され、前記反射要素は前記第２の光源と第３の光源との間に配置され、前記反射要素は、約６０°〜約１２０°の間に含まれる角度で前記ターゲットラインを反射するように適合され、前記反射面と、前記反射されたターゲットラインを通過する前記カメラの焦点面との間の最小距離は、前記第１の光源、第２の光源および第３の光源の１つと、前記焦点面との間の最小距離未満である。
【００４４】
第２の態様によれば、本発明は、タイヤをチェックするためのキットに関する。
【００４５】
好ましくは、キットは、第１の態様によるデバイスを含む。
【００４６】
好ましくは、キットは、物理的接触を介して前記タイヤ上に弾性的に変形された部分を形成するように構成された変形要素を含む。
【００４７】
第３の態様によれば、本発明はタイヤ検査ラインに関する。
【００４８】
好ましくは、タイヤのための支持体が提供される。
【００４９】
好ましくは、ロボットアームが提供される。
【００５０】
好ましくは、第１の態様によるデバイスは、前記ロボット化アームに連結されて提供される。
【００５１】
本出願人は、タイヤ表面、特にその内面を検査する目的で、カメラを介した２次元デジタル光学画像の取得および処理を介して、前記表面上のあり得る欠陥を検出するために、少なくとも３つの光源の配置であって、第１の光源は検査されるタイヤの部分に拡散光を発するように適合され、第２の光源および第３の光源は、それぞれグレージング光放射を発するように適合され、それぞれ、カメラによって画定される光学面の両側に位置し、第１の光源は第２の光源と第３の光源との間に配置される、少なくとも３つの光源の配置が、２種類の放射、すなわちグレージング放射および拡散放射によって、検査される部分を照射する可能性を与えると考える。このようにして、得られた画像のその後の解析において、例えばタイヤの内面の一部に存在し得る欠陥を強調することが可能である。さらに、光源間に反射要素を介在させることにより、以下の理由のために、通常であれば視覚化できないタイヤの部分、特にタイヤの内面の部分を視覚化することが可能になる。タイヤは一般にその幅よりもはるかに大きい直径を有し、従ってタイヤに少なくとも部分的に入り込んでその欠陥を検出するように適合されたデバイスは、特にタイヤの幅に対応する延在部分においてコンパクト性を好ましくは維持しなければならない。従って、照射された表面によって反射された光を直接検出するようにカメラを光源の「背後」に位置付けることは、前後に位置するカメラおよび光源によって与えられる嵩が一般に高すぎるので、デバイスを、特にサイドウォール部の軸方向に反対側の内面に関連する、およびショルダー部の内面に関連する、タイヤの内面のいくつかの部分を調べるのに適さないものにするだろう。反射要素の存在は、特に一方向において非常にコンパクトなデバイスを得るような光源とカメラとの間の異なる位置決めを可能にし、その結果、照射された表面によって反射された光が、「直接的な」方向とは異なる方向を取りながら反射表面を介してカメラに送られることができる。さらに、ターゲットラインの反射角を６０°〜１２０°の範囲内に固定することは、デバイスのコンパクト性を最大にする光源、反射要素およびカメラ間の相対的な配置を可能にするので有利である。
【００５２】
本出願人はまた、高い熱の分散を引き起こすような出力の光源を用いることなく、タイヤの内面を高い光強度で照射するようにタイヤの内面から比較的短い距離まで接近できることが好ましいと考える。本出願人はまた、異なる光源の存在は、欠陥の検出に最適な異なる種類の照射、すなわちグレージング照射および拡散照射を有すること、ならびに照射される表面部分において高い光強度を有することが望まれるので、この態様はまた、これらの光源の全てが位置付けられる光学面の側方の方向においてデバイスの寸法が相対的に「広がる」ことを伴うと考える。従って、本出願人は、デバイス内で検査対象の表面に「最も近い」要素である反射要素を提供し、光源をさらに遠くに保ち続けることにより、デバイスとタイヤとの接触、およびその結果生じる損傷の危険性を最小限に抑えるのと同時に、光源によって発せられ、タイヤの表面部分によって反射され、カメラによって検出される光の光路の距離を最小限に抑え、従って、光源によって生成される光強度全体を利用できると考える。
【００５３】
本発明は、前述の態様の１つまたは複数において、以下に記載される１つまたは複数の好ましい特性を有することもできる。
【００５４】
好ましくは、前記カメラはリニア式カメラであり、前記表面部分は線形表面部分である。
【００５５】
好ましくは、前記反射面と、前記反射されたターゲットラインを通過する前記カメラの前記焦点面との間の前記最小距離は、前記第１の光源、第２の光源および第３の光源と前記焦点面との間の各最小距離未満である。
【００５６】
換言すると、反射面は、全ての光源との関係において、焦点面に最も近い要素である。
【００５７】
好ましくは、前記第１の光源は第１のサブ光源および第２のサブ光源を含み、前記第１のサブ光源および前記第２のサブ光源は前記光学面に関して対称に配置される。より好ましくは、前記第１の光源は、第３のサブ光源および第４のサブ光源を含み、前記第３のサブ光源および前記第４のサブ光源は前記光学面に関して対称に配置される。さらにより好ましくは、第１のサブ光源および第２のサブ光源は、前記反射要素の両側に対称に配置される。さらにより好ましくは、第３のサブ光源および第４のサブ光源は、前記反射要素の両側に対称に配置される。
【００５８】
第１の光源は、表面部分の拡散された照射を担う。理論的には、このような拡散光源の最大限可能な数が、最適な照射を得るために望まれる。しかしながら、これは、例えばデバイスはタイヤの内側に挿入できることが好ましいため、所望されるデバイスのコンパクトさの要求と衝突し得る。本出願人による２つ、より好ましくは４つのサブ光源の提供は、拡散光源の数とデバイスの最終的なサイズとの間の最適な妥協である。
【００５９】
さらに、光学面に関する光源の対称性が好ましく、また光学面の２つの側に位置する２つまたは４つのサブ光源を好ましくは含む第１の光源の配置によって維持されると好ましい。光源の対称性は、実質的に対称であるタイヤの表面部分の照射を可能にし、従って、別個の照射を有する画像が、互いにより容易に比較され、カメラによって検出された画像の処理アルゴリズムを単純化する。
【００６０】
好ましくは、前記第２の光源および前記第３の光源はそれぞれ単一のサブ光源を含む。このようにして、それらはそれぞれの好ましくはグレージングする指向性の放射を生成する。
【００６１】
好ましくは、前記第１の光源の前記第１のサブ光源および前記第２のサブ光源は同一平面上にあり、焦点面に実質的に平行な平面を画定する。より好ましくは、前記焦点面と、前記第１のサブ光源および前記第２のサブ光源を通過する平面との間の距離は、約８５ｍｍ〜約９５ｍｍの間に含まれる。
【００６２】
好ましくは、前記第３のサブ光源および前記第４のサブ光源は同一平面上にあり、前記焦点面に実質的に平行な平面を画定する。より好ましくは、前記焦点面と、前記第３のサブ光源および前記第４のサブ光源を通過する平面との間の距離は、約７５ｍｍ〜約８５ｍｍの間に含まれる。
【００６３】
好ましくは、前記第２の光源および前記第３の光源は同一平面上にあり、前記焦点面に実質的に平行な平面を画定する。より好ましくは、前記焦点面に平行で前記第１の光源のサブ光源を通過する平面と、前記焦点面に平行で前記第２の光源および前記第３の光源を通過する平面との間の距離は、約１０ｍｍ〜約４０ｍｍの間に含まれる。
【００６４】
反射要素は、光放射の光路を反射するために、光源に対して特定の角度をなすので、互いに直交しかつ光学面と同一平面上の２つの方向において、前述の角度のために、デバイスの最小サイズが存在する。従って、光源を、互いにオフセットされた異なる平面に、および示された好ましい距離で配置することは、デバイスのサイズを増大しない。それというのも、それらは反射要素の角度によって与えられる２つの垂直方向の寸法「内に含まれる」からである。本出願人は、オフセットされた面における配置は、グレージング光および拡散光よってタイヤの表面部分を正確に照射するための最適な配置であると考える。
【００６５】
好ましくは、前記第１の光源と前記焦点面との間の距離は、前記第２の光源と前記焦点面との間の距離、または前記第３の光源と前記焦点面との間の距離より大きい。
【００６６】
第１の光源は、高強度の拡散光を最適な方法で得るために正確に照射される表面から実質的により遠くにあると好ましく、一方、グレージング光を生成する第２の光源および第３の光源はより近くに位置付けられ、正しく角度を付けられる。
【００６７】
好ましくは、前記第１の光源、または前記第２の光源、または前記第３の光源の前記サブ光源の少なくとも１つが、前記光学面に実質的に平行な主延在方向を画定する。
【００６８】
より好ましくは、前記第１の光源、前記第２の光源、および前記第３の光源のサブ光源の全てが、前記光学面に実質的に平行な主延在方向を画定する。
【００６９】
主延在方向は、好ましくは、光源の最大延在方向における光源の軸と一致する。
【００７０】
２つの光源の配列、特にそれらのそれぞれの主延在方向に言及する「実質的に平行」とは、２つの別個の光源が、そのサイズがラジアンで実質的にその正弦および正接の値と一致する角度を形成するそれぞれの主方向を有する全構成を含む。これは、５°未満の値を有する角度に対して生じる。
【００７１】
本出願人は、２次元デジタル光学画像の取得および処理を介して、製造ライン内でタイヤの表面を点検するために、特に、前記表面上のあり得る欠陥を検出するために、カメラのターゲットラインが横たわる光学面に実質的に平行なそれぞれの主延在方向を有する少なくとも３つの光源の配置であって、第２の光源および第３の光源がそれぞれ光学面の両側に横たわり、第１の光源が第２および第３の光源の間に配置される配置が、装置に特にコンパクト性および運動性を付与し、および／または、広い立体角でのターゲットラインの拡散照射を可能にし、および／または、拡散光と、およびターゲットラインの一方側または両側からのグレージング光との両方で画像が取得されることを可能にすると考える。
【００７２】
好ましくは、前記反射面は、前記光学面に実質的に平行な主延在方向を画定する。
【００７３】
主延在方向は、前記反射面の最大延在方向の軸と一致することが好ましい。
【００７４】
この構成は、デバイスのコンパクト性を高める。有利には、反射面は実質的に矩形であり得、主延在方向は矩形の長い方の辺によって決定される方向である。
【００７５】
好ましくは、前記反射面の前記主方向は、前記第１の光源、または前記第２の光源、または前記第３の光源の前記主方向と約３０°〜約６０°間に含まれる角度を形成する。
【００７６】
この角度は、ターゲットラインを所望の様式で反射するために反射面を使用することと、デバイスのコンパクト性を保つこととの両方を可能にするために好ましい。
【００７７】
好ましくは、前記主延在方向に沿って、前記第１の光源の前記第１のサブ光源、前記第２のサブ光源、前記第３のサブ光源、前記第４のサブ光源、または前記第２の光源、または第３の光源、または前記反射面は実質的に直線状の構成を有する。
【００７８】
このような方法で、このような線状または直線状の延在部を有する同じ光源または反射面を作ることは単純化され、コンパクト性を高める。
【００７９】
好ましくは、前記反射面の主延在方向に沿った長さは、前記第１の光源の前記第１のサブ光源、前記第２のサブ光源、前記第３のサブ光源、もしくは前記第４のサブ光源、または前記第２の光源、または前記第３の光源の前記主延在方向に沿った長さよりも長い。
【００８０】
前記反射要素が光源に対して角度を付けられているという事実は、角度が長い長さを補償するので、デバイスの最大サイズを無効にすることなく反射面の長さを長くすることを可能にする。
【００８１】
好ましくは、前記第１の光源の前記第１のサブ光源、第２のサブ光源、第３のサブ光源、第４のサブ光源のうちの１つの長さ、および前記第２の光源の長さは、実質的に同じであり、また、前記第１の光源の前記第１のサブ光源、第２のサブ光源、第３のサブ光源、第４のサブ光源のうちの１つの長さ、および前記第３の光源の長さは、実質的に同じである。
【００８２】
このような方法で、システムは非常にコンパクトであり、一方向の最大サイズは、光源の主方向の最大サイズによって与えられる。
【００８３】
好ましくは、前記第２の光源および前記第３の光源は、前記光学面に関して対称に配置される。
【００８４】
検出システムの光学面の２つの側に配置された光源の対称性は、第２の表面部分を第２の光放射または第３の光放射で照射することによって得られる異なるタイプの照射で得られた画像のより容易な比較を可能にする。
【００８５】
好ましくは、前記それぞれの光源またはサブ光源は、前記主延在方向に垂直なサイズの少なくとも２倍の、より好ましくは前記主延在方向に垂直なサイズより少なくとも１桁大きい前記主延在方向に沿ったサイズを有する。
【００８６】
好ましくは、前記光源または前記サブ光源のそれぞれは、前記主延在方向に沿ったサイズが１５ｃｍ以下である。
【００８７】
好ましくは、前記光源または前記サブ光源のそれぞれは、前記主延在方向に沿ったサイズが５ｃｍ以上である。
【００８８】
好ましくは、前記光源または前記サブ光源のそれぞれは、前記主延在方向に垂直なサイズが３ｃｍ以下、より好ましくは２ｃｍ以上である。前述の寸法は、サブ光源がターゲットラインに対して効果的に成形され、嵩を低減することを可能にする。
【００８９】
好ましくは、前記それぞれの光源またはサブ光源は、構造的におよび／または寸法的に互いに同じである。このようにして、光源群の構造、操作、および保守が簡単になる。
【００９０】
好ましくは、前記第２の光源の前記主方向に沿った第１の軸方向端部、前記第３の光源の前記主方向に沿った第１の軸方向端部、および前記第１の光源の前記第１のサブ光源、第２のサブ光源、第３のサブ光源および第４のサブ光源のうちの１つの第１の軸方向端部は同一平面上にある。
【００９１】
より好ましくは、前記第２の光源の前記主方向に沿った第２の軸方向端部、前記第３の光源の前記主方向に沿った第２の軸方向端部、および前記第１の光源の前記第１のサブ光源、第２のサブ光源、第３のサブ光源および第４のサブ光源のうちの１つの第２の軸方向端部は同一平面上にある。
【００９２】
従って、主方向に沿って、デバイスのサイズは、光源の対向する軸方向端部がその上にある２つの実質的に平行な平面の間で制限される光源の寸法によって実質的に与えられる。光源が間に閉じ込められるこれらの２つの平行な平面から、反射面は、それが焦点面に最も近い要素を表すので、突出することができる。
【００９３】
好ましくは、前記第１の光源、第２の光源および第３の光源のうちの少なくとも１つを選択的に起動するように構成された駆動および制御ユニットが提供される。
【００９４】
好ましくは、前記第１の光源、第２の光源および第３の光源のうちの前記少なくとも１つの起動と同期して、前記表面部分のそれぞれの２次元画像を取得するように前記カメラを起動するように構成された駆動および制御ユニットが提供される。
【００９５】
駆動および制御ユニットは好ましくは、タイヤの調べるべき表面部分について、好ましくは内面部分について、それ自体の部分の１つまたは複数の画像、好ましくは２次元の画像を得るように、１つまたは複数の光源およびカメラの両方を駆動する。照射が第１の光源を介して起こる各表面部分に対して、第１の光源から来る放射は、好ましくは、前述の第１の光源によって発せられる出力を、従って消散される熱の量をも制限するために、特定の周波数で発せられる。照射された部分の画像は、その照射時に、すなわち第１の光源が放射を発するときに取得される。このために、第１の光源のオンへの切換えと第１の画像の取得との間に時間的同期が得られる。同様のことが好ましくは第２の光源または第３の光源の起動時に起こり、それらは表面部分にグレージング放射を発する。
【００９６】
従って、各光源のオンへの切換えは、好ましくは、他の光源のオンへの切換えが起こる時点とは別の時点で起こる。換言すると、各時間間隔において、第１の光源、第２の光源または第３の光源のうちの１つだけがオンに切り換えられる。第１の光源のサブ光源の場合、それらは一致してオンオフを切り換える、すなわちそれらはオンオフの切換えにおいて互いに同期される。
【００９７】
好ましくは、第１の光源、第２の光源または第３の光源によって交互に部分を照射することによって得られる各部分の少なくとも２種類の別個の画像を有する可能性は、その欠陥を検出するための異なる照射条件（拡散およびグレージング）における同じ表面部分の異なる画像の比較を可能にする。
【００９８】
好ましくは、前記駆動および制御ユニットは、前記第１の光源、前記第２の光源および前記第３の光源のうちの異なる光源のオンへの切換えに各画像が対応する３種類の別個の画像を取得するように前記検出システムを駆動するように適合される。
【００９９】
異なる照射条件、すなわち拡散される中央照射、および光学面に対して２つの対向する半空間からのグレージング照射の３種類の画像を取得することは、欠陥を検出するのに最適な３種類の画像を処理することを可能にする。
【０１００】
好ましくは、前記タイヤの前記第１の表面部分または第２の表面部分または第３の表面部分のあり得る欠陥を検出するように、前記第１の画像または第２の画像または第３の画像を処理することが想定される。
【０１０１】
好ましくは、前記反射要素は、前記ターゲットラインを約９０°の角度で反射するように適合されている。この解決策において、デバイスの最良の幾何学的配置が、同じく好ましくは焦点面に対して４５°の反射要素の角度を伴いながら、コンパクト性に関して再度達成される。
【０１０２】
好ましくは、前記反射要素は前記反射面を画定する反射層を含み、前記反射層は、前記カメラに向けられた光放射の光路が反射する前記反射要素の最外層である。有利には、反射層が、タイヤから来る放射が直接当たる第１の最も外側の層である場合、反射面に入射する放射の光路のさらなる反射はなく、従って光路は伸びない。
【０１０３】
好ましくは、前記カメラが固定される第１の支持体が提供される。
【０１０４】
好ましくは、前記駆動および制御ユニットは前記第１の支持体に固定される。
【０１０５】
本出願人は、光源が交互に起動される好ましい高周波数が与えられる場合、駆動および制御ユニットを光源およびカメラに実質的に「近接」して位置付けることによって、制御信号の遅延を最小限に抑えることができると考えている。
【０１０６】
好ましくは、前記第１の光源、前記第２の光源、および前記第３の光源ならびに前記反射要素が固定される第２の支持体が提供される。
【０１０７】
より好ましくは、前記第１の支持体および前記第２の支持体は、接続アームによって接続され、ユニットを形成するようにされる。デバイスは、好ましくはタイヤの内側に挿入される実質的に単一の要素である。従って、デバイスの様々な要素、すなわち光源、カメラおよび反射要素は、互いにユニットを形成する。
【０１０８】
より好ましくは、前記第２の支持体は、前記第１の光源、前記第２の光源および前記第３の光源が間に配置された２枚の等距離プレートを含む。このようにして、光源は単一のユニットを形成する。
【０１０９】
好ましくは、前記第１の光源または前記第２の光源または前記第３の光源は、熱伝導ペーストを介して前記第２の支持体に固定される。
【０１１０】
好ましくは、前記第１の支持体または前記第２の支持体は、少なくとも部分的にアルミニウムから作られる。
【０１１１】
好ましくは、前記第１の支持体または前記第２の支持体は、熱発散フィン構造を含む。
【０１１２】
タイヤにおいて、表面の欠陥を検出するために、陰の付いたまたはアンダーカットされた表面部分を照射する必要がしばしばあり、いずれの場合もそれらは色が黒であることを考慮すると、光源は、相対的に高い温度で熱を発生させるという負の副作用を伴う大量の光を発生させる必要がある。このため、好ましくは少なくとも１つの光源、および好ましくは光源の全てが支持体を含む。有利には、各支持体は、その軽量性および熱伝導性のためにアルミニウムで作られ、好ましくは冷却のためのフィン構造を含む。さらに、熱移動を最大にするために、典型的にはチップに使用される熱伝導性ペーストが、デバイス内の任意の２つの接触面の間に大きな熱交換面を有する領域を得るためにも使用される。
【０１１３】
好ましくは、前記第１の光源または前記第２の光源または前記第３の光源は、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。より好ましくは、前記第１の光源または前記第２の光源または前記第３の光源は、６個以上の多数のダイオードを含む。
【０１１４】
ＬＥＤは、高い効率、従って他の光放射源に対して相対的なエネルギーの節約を保証し、そのような高い効率はまた、低い発熱のために有利である。
【０１１５】
有利なことに、ＬＥＤはまた、長い動作時間を有する。それらは、より繊細ではなく、いずれの場合も、使用される光源は、好ましくは単一のＬＥＤではなく複数のＬＥＤを含むので、ＬＥＤの１つまたは複数の誤動作が許容され、これは異なるタイプの光放射源では不可能である。最後にＬＥＤは迅速なオンオフの切換えを有利に保証する。
【０１１６】
好ましくは、前記第１の光源または前記第２の光源または前記第３の光源は、前記第１の光放射または前記第２の光放射または前記第３の光放射の発光域角度（emission field angle）を約１５°〜約４５°の間に含まれる値に狭めるように適合された収束レンズを含む。
【０１１７】
より好ましくは、前記第１の光源、前記第２の光源および前記第３の光源のそれぞれは、前記第１の光放射、前記第２の光放射および前記第３の光放射の発光域角度を、約１５°〜約２５°の間に含まれる値に狭めるように適合された収束レンズを含む。
【０１１８】
光源による発光角度の選択は、最終的な光強度の結果に影響を及ぼす。同じ有効強度のＬＥＤの場合、発光角度が大きいほど、表面部分に発せられる放射はより良好に分布するが、他方、光強度はより悪くなる。
【０１１９】
光源は点検および照射すべき表面部分に比較的近いので、本出願人は、照射すべき表面部分においてその光強度をかなり増大するように光放射ビームを集中させる目的で適切に設計された１つ（または複数）のレンズを使用することが有利であると考えている。約１５°〜約２５°の間に含まれる発光角度は、照射すべきタイヤの表面部分における均一な放射と十分な強度との間の最適な妥協点を許容する。
【０１２０】
好ましくは、前記焦点面と、前記ターゲットラインおよび前記第２の光源または第３の光源のいずれかの点を通過するいずれかの平面との間に形成されるそれぞれの角度は、６０°以下である。このようにして、拡散光の広い立体角が得られる。
【０１２１】
好ましくは、前記表面部分は、前記タイヤのショルダー部の表面部分に属する。
【０１２２】
好ましくは、前記表面部分は、前記タイヤの内側で前記タイヤのサイドウォール部の表面部分に対応する。
【０１２３】
好ましくは、前記表面部分は、前記タイヤのビード表面部分に属する。
【０１２４】
コンパクト性および照射の特性のために、本発明のデバイスはタイヤの内側表面の欠陥を検出するためにタイヤの内側で有利に使用される。
【０１２５】
好ましくは、前記変形要素は、検査されるタイヤのタイプに応じて前記タイヤに変形を加えるように適合される。
【０１２６】
全てのタイヤがサイズおよび柔軟性に関して同じ特性を持つわけではない。従って、変形要素によって加えられる力は、検査されるタイヤのタイプ、従って特性に相関されることが好ましい。
【０１２７】
有利には、前記変形表面は、少なくとも部分的に前記表面部分を含む。
【０１２８】
タイヤの表面部分の変形は、一般に通常であれば見ることができない欠陥、例えば切れ目のような欠陥を強調する。従って、変形された表面部分、すなわち検査される表面の一部を形成する表面部分の照射を行うことが好ましい。
【０１２９】
好ましくは、前記第１の光源と前記変形要素によって変形された前記表面との間の距離は、約８５ｍｍ〜約９５ｍｍの間に含まれる。
【０１３０】
好ましくは、製造ラインは、前記タイヤおよび前記ロボットアームを互いに相対回転するように設定することにより前記ロボットアームに対して前記タイヤの前記表面部分の角度位置を修正するように適合された回転システムを含む。より好ましくは、前記タイヤは、前記ロボットアームに対して回転するように設定される。
【０１３１】
タイヤとロボットアームとの間の相対回転は、タイヤ自体の３６０°検査を可能にする。有利には、第１の操作がより簡単であるため、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、連続的な移動によって引き起こされる振動による検出システムの故障または画像の不正確な取得をもたらす可能性がある。
【０１３２】
有利には、製造ラインは、前記タイヤの検査すべき表面に力を加えるように構成された変形要素を含む。
【０１３３】
好ましくは、前記駆動および制御ユニットは、前記回転システムによって実行される前記タイヤの３６０°の回転中に所定の時間間隔で前記表面部分の複数の画像を取得するように前記検出システムを駆動するように構成される。
【０１３４】
このようにして、タイヤは全体的に検査される。
【０１３５】
有利には、前記変形要素は、前記タイヤの外側ショルダー部またはサイドウォール部の一部を形成する表面に弾性変形を生じさせるように適合される。
【０１３６】
本出願人は、圧縮によって最も強調される欠陥が、一般に、タイヤの外側ショルダー部またはサイドウォール部に、および対応する変形された内面部分に存在し、従って有利に変形要素による押圧または押し込みがこれらの領域の一方または両方で実行されることを見出した。
【０１３７】
さらなる特徴および利点は、本発明によるタイヤ製造ライン内でタイヤを検査するためのデバイスおよびキットのいくつかの例証的なしかし排他的で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。そのような記載は添付の図面を参照して以下に概説される。添付の図面は指示目的のためにのみ提供され、従って限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明によるタイヤを検査するためのデバイスの正面斜視図を示す。
【図２】図１のタイヤを検査するためのデバイスの背面斜視図を示す。
【図３】図１のデバイスの正面図を示す。
【図４】図１のデバイスの上面図を示す。
【図５】本発明の第１の実施形態によるタイヤを検査するためのデバイスの部分的かつ概略的な斜視図を示す。
【図６】図１のデバイスの詳細の部分的かつ概略的な斜視図を簡略化された形で示す。
【図７】図１のデバイスの詳細の部分的かつ概略的な側面図を簡略化された形で示す。
【図８】図１のデバイスの詳細の側面図を断面でおよび概略的に示す。
【図９】ある動作ステップにあるタイヤを検査するためのキットの斜視図を部分的かつ概略的に示す。
【図１０】ある動作ステップにあるタイヤを検査するためのキットの斜視図を部分的かつ概略的に示す。
【図１１】ある動作ステップにあるタイヤを検査するためのキットの斜視図を部分的かつ概略的に示す。
【図１２】ある動作ステップにあるタイヤを検査するためのキットの斜視図を部分的かつ概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０１３９】
図を参照すると、参照番号１０は、本発明によるタイヤ２００を検査するためのデバイスを全体的に示す。
【０１４０】
特に図５を参照すると、支持体１０２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の周りでタイヤを回転させるように適合されている。支持体１０２は典型的には移動部材によって作動される。移動部材は例えば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。タイヤの支持体１０２は、タイヤを、例えばそれぞれの支持された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。
【０１４１】
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２０２（図９、１０、１１および１２おいて破線により断面で示される）を有する。タイヤは、クラウン部２０３およびアウターウォール部２０４で構成される。アウターウォール部２０４は、図９および１１で見ることができるように、ショルダー部領域２０５、ビード部領域２０６、およびショルダー部とビード部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２０７でそれぞれ構成される。
【０１４２】
ここで図６および７を参照すると、デバイス１０は、その機能的な部分を明確に示すために簡略化された形で表されている。好ましくは、デバイス１０は、カメラ１０５を含む検出システム１０４を含む。カメラ１０５は、好ましくは、リニア式カメラであり、上述のカメラ１０５を通過する光学面１０７上に位置するターゲットライン１０６を有する。さらに、カメラ１０５は、タイヤ表面の被照射部分の焦点が合う焦点面１２１を画定する。好ましくは、光学面１０７と焦点面１２１は、互いに垂直である（例えば図６または７参照）。
【０１４３】
デバイス１０はまた、第１の光源１１０、第２の光源１０８および第３の光源１０９を含み、それらはそれぞれ、ターゲットライン１０６と一致する（例えば表面部分が平坦である場合）またはターゲットライン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の好ましくは線形（図５で見ることができる）でもある表面部分２１２を照射する第１の光放射、第２の光放射および第３の光放射を発するように適合されている。
【０１４４】
検出システム１０４は、第１の光源、第２の光源および第３の光源の少なくとも１つによって照射された線形表面部分２１２の各２次元デジタル画像を取得するように適合される。
【０１４５】
第１の光源１１０によって発せられた第１の光放射は、タイヤ２００の線形表面部分２１２で拡散され、第２の光源１０８および第３の光源１０９によってそれぞれ発せられる第２の光放射および第３の光放射はタイヤ２００の表面部分２１２にすれすれで入射する（grazing）。
【０１４６】
検出システムは、カメラ１０５を介して、第１の光源１１０、第２の光源１０８および第３の光源１０９の少なくとも１つによって照射された線形表面部分２１２の各２次元デジタル画像を取得するように適合される。
【０１４７】
好ましくは、第２の光源１０８および第３の光源１０９はそれぞれ、少なくとも１つの各サブ光源を含む。さらにより好ましくは、第２の光源１０８および第３の光源１０９はそれぞれ、単一の各サブ光源１１１、１１２を含み、２つのサブ光源は、光学面１０７に関して対称に配置される。好ましくは、２つのサブ光源１１１および１１２はそれぞれ光学面１０７の両側に位置し、光学面１０７から等距離である。
【０１４８】
好ましくは、第２の光源１０８および第３の光源１０９のサブ光源１１１、１１２はそれぞれ焦点面１２１から同じ距離ｄ２およびｄ３である（すなわち、ｄ２＝ｄ３）。従って、２つのサブ光源１１１および１１２を接合する平面Ｐ３はリニア式カメラ１０５の焦点面１２１に実質的に平行であり、好ましくは約５５ｍｍ〜約６５ｍｍの間に含まれる値だけ焦点面から離れる。平面Ｐ３および（記載したようにｄ３に等しい）ｄ２と呼ばれる焦点面１２１からのその距離は、図７に概略的に示されている。
【０１４９】
好ましくは、第１の光源１１０は、４つのサブ光源、すなわち第１のサブ光源１１３ａ、第２のサブ光源１１３ｂ、第３のサブ光源１１３ｃ、および第４のサブ光源１１３ｄからなり、それぞれ、光学面１０７の両側に対になって分散され、およびそのような平面に関して対称に分散される。より具体的には、第１の光源１１０の第１のサブ光源１１３ａおよび第２のサブ光源１１３ｂは光学面１０７に関して対称に配置され、より好ましくは光学面１０７から等距離であり、第３のサブ光源１１１ｃおよび第４のサブ光源１１１ｄは、光学面１０７に関して対称に配置され、より好ましくは光学面１０７から等距離である。
【０１５０】
好ましくは、第１の光源１１０の第１のサブ光源１１３ａと第２のサブ光源１１３ｂは、焦点面１２１から同じ距離ｄ１ａおよびｄ１ｂである（すなわち、ｄ１ｂ＝ｄ１ａ）。従って、２つのサブ光源は、Ｐ１と呼ばれる平面（再び図７参照）によって接合され、Ｐ１と呼ばれる平面は、リニア式カメラ１０５の焦点面１２１に実質的に平行であり、約８５ｍｍ〜約９５ｍｍの間に含まれる値ｄ１ａだけ焦点面１２１から離れる。同様に、第１の光源１１０の第３のサブ光源１１３ｃと第４のサブ光源１１３ｄは、焦点面１２１から同じ距離ｄ１ｃおよびｄ１ｄである（すなわち、ｄ１ｃ＝ｄ１ｄ）。従って、２つのサブ光源１１３ｃおよび１１３ｄは平面Ｐ２によって接合され、平面Ｐ２は、リニア式カメラ１０５の焦点面１２１に実質的に平行であり、約７５ｍｍ〜約８５ｍｍの間に含まれる値だけ焦点面１２１から離れる。
【０１５１】
好ましくは、第１のサブ光源１１３ａとリニア式カメラ１０５の焦点面１２１との間および第２のサブ光源１１３ｂとリニア式カメラ１０５の焦点面１２１との間の距離ｄ１ａ＝ｄ１ｂは、第２の光源１０８と焦点面１２１との間の距離ｄ２よりも、または第３の光源と焦点面１２１との間の距離ｄ３よりも大きい。より好ましくは、第３のサブ光源１１３ｃと焦点面１２１との間または第４の照射サブ光源１１３ｄと焦点面１２１との間の距離ｄ１ｃ＝ｄ１ｄは、第１のサブ光源１１３ａおよび焦点面１２１の距離および第２のサブ光源１１３ｂおよび焦点面１２１の距離と、第２の光源１０８および焦点面１２１の距離および第３の光源１０９および焦点面１２１の距離との中間である。結果として第１の拡散された光源１１０は、第２の光源１０８に対して、および第３の光源１０９に対して、照射されるタイヤ２００の線形表面部分２１２からより遠くにあり、従ってグレージング光を生成する第２の光源１０８および第３の光源１０９は、上述の線形表面部分２１２のより近くに配置される。このようにして、デバイス１０の正確な形状によりグレージング光を得ることが可能である。
【０１５２】
各サブ光源１１１、１１２、１１３ａ〜ｄは、好ましくは、光学面１０７に実質的に平行に、従ってターゲットライン１０６に実質的に平行に延在するそれぞれの主延在方向（図６の破線１１４）を有する。従って、光源またはサブ光源の全ては好ましくはそれらのより長い延在方向に沿って互いに平行であり、すなわち整列されている。
【０１５３】
好ましくは、サブ光源１１１、１１２、１１３ａ〜ｄは、約５ｃｍ〜約１５ｃｍの間に含まれる主延在方向１１４に沿った寸法と、約２ｃｍ〜約３ｃｍの間に含まれる主延在方向１１４に垂直な方向に沿った寸法とを有する。
【０１５４】
例として、サブ光源１１１、１１２、１１３ａ〜ｄは、約６ｃｍに等しい主延在方向１１４に沿った寸法と、約２．５ｃｍに等しい主延在方向１１４に垂直な方向に沿った寸法とを有する。
【０１５５】
各サブ光源１１１、１１２、１１３ａ〜ｄは、典型的に、主延在方向１１４に沿って配置され整列された複数のＬＥＤ光源１６９を含む。好ましくは、各サブ光源１１１、１１２、１１３ａ〜ｄは、図８に示されるように、各ＬＥＤ光源１６９の上方に配置され、ＬＥＤ光源１６９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光源１６９によって発せられた光ビームは、約２０°〜約４０°の間に含まれる角度に制限されることが好ましい。
【０１５６】
図６〜８に簡略化された方法で表されたデバイスの例としての実施形態の表現が、図１〜４に与えられる。
【０１５７】
特に図１および２を参照すると、各光源１１０、１０８、１０９は、好ましくはアルミニウム製の支持体１６８を同様に含み、支持体上にＬＥＤ光源１６９が固定される。好ましくは、ＬＥＤ光源１６９は、熱伝導ペースト（図示せず）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光源１６９と接触していない外面に、熱の発散のためのフィン構造１６７を含む。
【０１５８】
典型的に、デバイス１０は、第１の光源１１０、第２の光源１０８、および第３の光源１０９、ならびに検出システム１０４が取り付けられたロボットアーム１６０（図１に概略的にのみ示される）を含む。
【０１５９】
デバイス１０はロボットアーム１６０に固定するための取付具１９を含む。
【０１６０】
好ましくは、ロボットアーム１６０は、人間型のものである。さらにより好ましくは、ロボットアーム１６０は、少なくとも５つの軸を有する人間型のものである。
【０１６１】
より具体的には、デバイス１０は、リニア式カメラ１０５が固定される第１の支持体１６１と、第１の光源１１０、第２の光源１０８および第３の光源１０９が固定される第２の支持体１６２とを含む。第１の支持体１６１および第２の支持体１６２は、連結アーム１６４によってユニットを形成するように作製される。
【０１６２】
第２の支持体１６２は、２枚の等距離のプレート１１および１２を含み、それらの間に、第１の光源１１０、第２の光源１０８および第３の光源１０９が配置される。従って、各光源またはサブ光源は、その第１の軸方向端部で第１のプレート１１に接続され、第２の軸方向端部で第２のプレート１２に接続される。このように、主延在方向１１４に沿って、光源および／またはサブ光源は、好ましくは同じ長さであり、２つの相互に平行な平面の間に実質的に閉じ込められる。
【０１６３】
好ましくは、従って、カメラ１０５および光源１１０、１０８および１０９は互いにユニットを形成し、それらの相対距離はデバイス１０の取付けステップで規定され、固定された状態に維持される。
【０１６４】
好ましくは、デバイス１０は、駆動および制御ユニット１４０を含み、駆動および制御ユニット１４０は、前記第１の光源１１０、第２の光源１０８および第３の光源１０９の１つまたは複数を選択的に起動させ、好ましくは前記第１の光源１１０、第２の光源１０８および第３の光源１０９の１つまたは複数の起動と同期して、リニア式カメラ１０５を起動させて、線形表面部分の（カラーまたはモノクロの）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。
【０１６５】
好ましくは、駆動および制御ユニット１４０は、カメラ１０５および光源１１０、１０８および１０９と共にユニットを形成するように取り付けられ、特にデバイス１０の第１の支持体１６１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、熱のより優れた発散のために、フィン構造１４２を含む。
【０１６６】
デバイス１０はまた、光学面１０７に対して垂直に配置された反射面を画定するミラー１５０などの反射要素を含む。ミラー１５０はまた、第２の光源１０８および第３の光源１０９の間に配置され、ターゲットラインを約６０°〜約１２０°の間に含まれる角度で反射する。好ましくは、ミラー１５０は、その中間線を通過する光学面１０７によって２つの半部に分割される。従って、好ましくは、ミラー１５０は、第２の光源および第３の光源の間にあるだけでなく、空間位置の順に、光学面１０７の一方の側の第２の光源１０８、第３のサブ光源１１３ｃ、第１のサブ光源１１３ａと、光学面１０７の他方側の第２のサブ光源１１３ｂ、第４のサブ光源１１３ｄおよび第３の光源１０９との間にある。
【０１６７】
ミラー１５０はまた、図６において１１８で示される主延在方向を画定する。主延在方向は、光学面１０７に属する直線である。ミラー１５０のこの主延在方向１１８は、光源および／またはサブ光源の主延在方向１１４に対して傾斜している。先に述べたように、好ましくは、光源およびサブ光源は、互いに平行な実質的に共通の主延在方向を有する。光源およびサブ光源のこの共通の主延在方向１１４は、好ましくは、ミラー１５０の主延在方向１１８と３０°〜６０°の間に含まれる角度を形成する。より好ましくは、それは約４５°の角度を形成する。
【０１６８】
さらに、ミラー１５０と、（反射されたターゲットラインを通過する）リニア式カメラ１０５の焦点面１２１との間の最小距離ｄ（再び図７参照）は、第１の光源１１０、第２の光源１０８または第３の光源１０９のいずれか１つと、焦点面１２１との間の最小距離未満である。図７において、光源の最小距離およびサブ光源の最小距離が、光源および焦点面１２１を通過する平面の距離に等しいのは、光源またはサブ光源は、実質的に焦点面１２１と平行に配置されているからである。
【０１６９】
好ましくは、その主延在方向１１８に沿ったミラーの長さＬは、その主延在方向１１４に沿った光源またはサブ光源のいずれかの長さｌｓより大きい。より好ましくは、２つの方向１１４と１１８との間に形成される角度をαと呼ぶと、Ｌｃｏｓα＞ｌｓとなる。
【０１７０】
このように、図６および７からより明白に見ることができるように、ミラーは、少なくとも光源に対して、その主延在方向１１８に沿ったその端部１５０ａで、焦点面１２１の最も近くに延在する要素である。換言すると、ミラーの端部１５０ａは、焦点面１２１の方向において、光源およびサブ光源の軸方向端部よりも突出している。
【０１７１】
好ましくは、ミラー１５０は前記反射面を画定する反射層を含み、前記反射層は、前記カメラ１０５に向けられた光放射の光路が反射する前記ミラー１５０の最外層である。
【０１７２】
図９〜１２を参照して、次にデバイス１０の動作を詳細に記載する。
【０１７３】
（２１２で示される）検査すべき第１の表面部分が、タイヤ２００の内面で選択される。好ましくは、しかし排他的ではなく、この部分は、タイヤ２００のショルダー部２０５に属するか、ビード部２０６に属するか、またはサイドウォール部２０７の内側に対応する。例えば、図９において、デバイス１０は、タイヤ２００の内側に部分的に挿入され、描かれていないロボットアームを介して、ビード部２０６の第１の表面部分に近づけられる。
【０１７４】
第１の光源１１０、第２の光源１０８および第３の光源１０９は駆動および制御ユニット１４０によって駆動され、タイヤ２００の第１の内面部分２１２に放射を発する。第１の光源１１０は、前記第１の表面部分に拡散された放射を発し、第２の光源１０８および第３の光源１０９は、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前記第１の表面部分に発する。好ましくは、３つ全ての光源は、例えば所定の周波数で、タイヤの第１の表面部分を照射するために光放射を発する。しかしながら、各光源による照射は、交互に生じる、換言すると、各期間ごとに、第１の光源１１０、第２の光源１０８または第３の光源１０９のうち１つだけがオンに切り換えられ、残りの２つがオフに切り換えられたままである。好ましくは、第１の光源１１０の４つのサブ光源１１３ａ〜ｄは一緒にオンに切り換えられる。すなわち所与の期間中、４つ全てがオンに切り換えられるか、または４つ全てがオフに切り換えられる。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。
【０１７５】
第１の光源１１０から、第２の光源１０８から、または第３の光源１０９から来る光は、照射されたタイヤのビード部２０６の第１の内面によって反射され、ミラー１５０を介してカメラ１０５に向けて方向転換される。ミラー１５０は、約６０°〜約１２０°の間に含まれる角度、より好ましくは約９０°の角度で光ビームの軌道の偏向を引き起こす。
【０１７６】
好ましくは、駆動および制御ユニット１４０はさらにカメラ１０５を制御して、第１の光源１１０によって、第２の光源１０８によって、または第３の光源１０９によって照射された第１の内面部分の画像を、その照射と同期して取得する。従って、有利には、カメラ１０５は、拡散光でその部分を照射する第１の光源１１０がオンに切り換えられるたびに照射されるタイヤ２００の内面部分の画像を取得し、光学面１０７の一方の側からグレージング光でその部分を照射する第２の光源１０８がオンに切り換えられるたびに照射されるタイヤ２００の内面部分の画像を取得し、光学面１０７の他方の側からグレージング光でその部分を照射する第３の光源１０９がオンに切り換えられるたびに照射されるタイヤ２００の内面部分の画像を取得する。このようにして有利には、内面部分ごとに、処理されるべき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性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１種類の画像と、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可能である。これらの３種類の画像はまた、単一の２次元画像の別個の部分を形成することができ、ここで第１の部分はグレージング光で取得され、第２の部分は光学面の第１の方向からの（例えば右側からの）グレージング光で取得され、第３の部分は光学面の第２の反対方向からの（例えば左側からの）グレージング光で取得される。
【０１７７】
デバイス１０はまた、照射され取得されるべき線形表面部分を少なくとも部分的に含むタイヤの表面部分を変形させるように適合された変形要素を含むキットを用いた測定の場合に特に有利である。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。
【０１７８】
そのような欠陥は、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、それら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。カーカスクリープはまた、タイヤの表面に近接して、例えば典型的に存在するライナ層の下で、内面に近接して配置されたカーカスの構造を伴い得る。この場合、典型的に、ライナ自体は流れ（running）に巻き込まれ、カーカスクリープにおいて断裂を同じく有し、従って光学的点検を介してそれを特定することを可能にする。
【０１７９】
検査すべきタイヤのアウターウォール部の一部を適切に変形させることにより、タイヤの変形された表面部分の外側および内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、特にカーカスクリープおよび他の切れ目または穴を強調するが、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部または周囲を「開く」傾向があるからであり、後続の画像処理においてそれらを特定しやすくする。
【０１８０】
従ってこの適切に圧縮された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。
【０１８１】
この種の欠陥は、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し、すなわち、変形要素の非常に近くに検査デバイスを位置決めすることを必要とし、そうでない場合、変形要素によって開かれた切れ目は、変形が生じる領域からある距離に達するや否や「閉鎖」する。
【０１８２】
この種の欠陥は、適切に特定されるために、相対的に高い出力の、タイヤの変形部分の近くに接近する照射を必要とし、すなわち、変形要素の非常に近くに検査デバイスを位置決めすることを必要とし、そうでない場合、変形要素によって開かれた切れ目は、変形が生じる領域から離れるや否や「閉鎖」する。
【０１８３】
従って、この場合、変形要素１３０が提供され、例えば処理ユニット（図示せず）によって移動され、好ましくはそのアウターウォール部２０４でタイヤと接触し、好ましくはそれに対して力を適用し、前述のアウターウォール部２０４の一部を変形させる。
【０１８４】
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するように適合された位置決めアクチュエータ１３２とを含む。例として、位置決めアクチュエータ１３２は、空気圧シリンダであることができる。従って、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。
【０１８５】
好ましくは、スラストローラは、図１０、１１および１２に１１９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１１９は、タイヤ２００の軸２０１を通過しかつ変形されたアウターウォール部の部分の半径方向を通過する平面上に常に位置する。好ましくは、圧縮ローラの軸１１９は、力がない場合、換言すると休止位置にある場合、タイヤの軸に対して垂直である。作動中のローラの軸は、（例えば図１０に示すように）タイヤの軸とのそのような垂直状態と異なることができる、例えば垂直状態から３０°の測定値内で異なることができる。
【０１８６】
好ましくは、変形要素１３０は、変形要素および位置決めアクチュエータをユニットとしてタイヤの半径方向に沿って移動するように適合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、変形要素は、使用しないときにタイヤから離すことができる。
【０１８７】
好ましくは、変形要素１３０は、アウターウォール部に属する外側接触面に圧縮力を適用し、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のアウターウォール部２０４の一部を弾性的に変形させるように適合される。ローラの位置、適用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従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によって適用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。変形は、タイヤ２００の内面および外面の両方を伴う。
【０１８８】
従って本発明によれば、変形すべきタイヤの表面部分を選択すると、デバイス１０は、図１０で見ることができるように、結果として得られる内面の変形部分に近づけられる。好ましくは、図１０に示されるように、検査すべき内側変形部分は、タイヤ２００のショルダー部２０５の一部である。
【０１８９】
好ましくは、タイヤ２００のアウターウォール部２０４の、すなわちショルダー部２０５の残りの部分全体は変形されないままである。例として、圧縮力は、アウターウォール部の変形部分の全ての点の間で測定される、力の及ばない位置と変形した位置との間の最大変位であって、圧縮力の方向に沿って測定される最大変位が、約２０から約−２０ｍｍの間に含まれる値に等しくなるようにアウターウォール部２０４の一部を変形させるようなものである。
【０１９０】
処理ユニットは光源１１０、１０８、１０９をタイヤ２００の表面に近づけるようにロボットアーム１６０を駆動し、それにより第１の変形部分の内側の内側線形表面部分が焦点面１２１内のターゲットラインと少なくとも部分的に一致するか、またはそれに近づく。
【０１９１】
光源およびカメラを介したショルダー部２０５の内側表面部分の画像の検出は、ビード部を参照して上に記載したやり方と類似のやり方で起こる、従って、３つの光源１１０、１０８、１０９は、交互にオンに切り換えられ、別個の照射ごとに線形画像がリニア式カメラ１０５を介して取得される。
【０１９２】
任意選択的に、タイヤの表面のさらに２つの部分が選択され、それらの部分はタイヤの外面のアウターウォール部２０４に再び属すると好ましいが必ずしもそこに属する必要はなく、そこにおいて、変形と、その結果として生じる変形された内面の検査とが実行される。これら２つのさらなる部分を検査するためのデバイス１０の位置決めが、図１１および１２に示されている。図１１および１２において検査される内面の両方の部分は、タイヤ２００のサイドウォール部２０７に軸方向に対応する。これらの表面部分の点検は、特に大きなサイズのタイヤの場合、この場合のように、１つの位置の画像の照射および取得を介しては検出できないであろう、サイドウォール部に軸方向に対応する内面全体を照射できるように２つの別個の位置にデバイスを移動することを必要とし得る。従って、変形要素１３０は、好ましくは再び装置の処理ユニットを介して、タイヤ２００の２つの別個の表面部分に位置付けることができ、それによりタイヤの第２および第３の表面部分を変形する。このようにして、タイヤのさらなる変形された内面部分の照射を得るようにデバイス１０を新しい位置に近づけながら、２つの新しい測定を実行することができる。例えば、図１０、１１および１２の変形要素１３０の位置と、結果として生じるこれら３つの図のデバイス１０の異なる位置との差を参照されたい。さらに、図１０において、ショルダー部２０５に位置付けられたスラストローラの回転軸１１９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されているが、図１１および１２において、スラストローラの回転軸１１９は、タイヤ２００の回転軸２０１に対して実質的に垂直である。
【０１９３】
光源１１０、１０８および１０９およびリニア式カメラ１０５を介した画像の照射および取得は、図９および１０を参照して記載したものに従って起こる。
【０１９４】
有利には、図９〜１２に示される位置のそれぞれにおいて、タイヤが位置付けられる支持体１０２（図５参照）は、タイヤ自体の検査の間、回転するように設定される。上記のように、駆動および制御ユニット１４０は、好ましくは、第１の光源１１０によってまたは第２の光源１０８によってまたは第３の光源１０９によって照射される内面部分の画像をその起動と同期して取得するようにカメラ１０５を制御する。
【０１９５】
好ましくは、装置は、支持体の角度位置を検出するためのエンコーダ（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、第２の光源および好ましくは第３の光源を起動し、検出システムを駆動するように構成される。
【０１９６】
しかしながら、これらの３種類の別個の画像が取得されている間、タイヤは回転していることが好ましいので、それらは正確にタイヤの同じ内側線形表面部分の画像ではない。それというのもタイヤは光源のオンオフ切換え中に回転されるからである。
【０１９７】
例として、第１の線形画像および第２の線形画像の取得の間の時間差、ならびに第２の線形画像と第３の線形画像との間の時間差、次いで循環して第１の線形画像と第３の線形画像との間の時間差は、０．２ミリ秒未満である。従って、この非常に限定された期間中、移動は「比較的小さい」ので、実質的に同じ表面部分について、３種類の線形画像がそれぞれ異なる照射で得られると依然として述べることができる。
【０１９８】
「実質的に同じ表面部分」という表現は、第１の光源、第２の光源および第３の光源が、空間的に互いにオフセットされ得るが本発明に従って比較可能である、すなわちそれらが実質的に同じ位置の同じ要素を示す３つのそれぞれの表面部分を照射することを意味する。例えば、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オフセットされ得る。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カメラまたはリニア式カメラを含む場合、画素に関連する表面の線形表面寸法未満であるか、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、各前記画素に対応する第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。
【０１９９】
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、単一の線形画像に関連する実際の線形表面部分が３種類の画像について正確に一致しないものの、画素ごとに実質的に重複され得る。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、画素に関連する線形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表面微小部分と異なる表面微小部分を示し、例としてその空間的な差は画素の約１／３に等しい。このようにして、３種類の画像は互いにインターレースされ、３種類の線形画像の取得は、タイヤが１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。
【０２００】
所望の表面部分を調べ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線形部分のデジタル画像の全てで作成された単一のデジタル画像が得られる。処理ユニットは、検出システム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の画像、第２の画像および第３の画像を抽出する。
【０２０１】
拡散光による部分［Ａ］、グレージング光ｄｘによる部分［Ｂ］およびグレージングｓｘ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。
【０２０２】
好ましくは、処理ユニットはまた、リニア式カメラ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。
【０２０３】
好ましくは、処理されるべき第２の画像および第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の画像にイコライゼーションを適用すること、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を適用することが想定される。
【０２０４】
好ましくは、処理ユニットは、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あり得る存在を検出する。
【０２０５】
好ましくは、処理ユニットは、第２の画像と第３の画像との間の差を計算して、線形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。
【０２０６】
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の画像との間の差によって得られた画像を使用して、３次元要素（タイヤの外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】
2019507323.tif 000003
【図２】
2019507323.tif 000004
【図３】
2019507323.tif 000005
【図４】
2019507323.tif 000006
【図５】
2019507323.tif 000007
【図６】
2019507323.tif 000008
【図７】
2019507323.tif 000009
【図８】
2019507323.tif 000010
【図９】
2019507323.tif 000011
【図１０】
2019507323.tif 000012
【図１１】
2019507323.tif 000013
【図１２】
2019507323.tif 000014
【国際調査報告】
2019507323.tif 000015
2019507323.tif 000016