(57)【要約】本発明は、オーバラップ領域（１ａ）の識別、該オーバラップ領域におけるテキスタイルコード（１ｂ）の識別およびカウント、および、ユーザによって確定されたパラメータおよび基準に基づく残りの製造装置への制御信号の生成によって、テキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値のモニタリングおよび自動制御を可能にするシステムについて述べる。このシステムは、照明、人工視覚、そして、支持、固定、調節、および調整（３）のそれぞれの要素のモジュールを含む画像収集（２）のサブシステムと、そして、テキスタイルプライのオーバラップの検出および認識、及びオーバラップ領域におけるコードの検出およびカウントを行う形態素画像解析モジュール、ユーザにより確定されたパラメータに基づくプライの認可／不認可の判断に対する援助モジュール、および、製造装置とのインターフェースモジュールとから成る品質管理コンピュータプログラムによって構成される。
2005537162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）照明、人工視覚、そして、支持、固定、調節、および調整（３）のそれぞれの要素のモジュールを含む画像収集（２）のサブシステムと、
ｂ）次のモジュールから成る品質管理コンピュータプログラム：
ｃ）テキスタイルプライのオーバラップの検出および認識、及びオーバラップ領域における糸あるいはコードの検出およびカウントを行う、画像の形態素解析モジュール、
ｄ）ユーザにより確定されたパラメータに基づくプライの認可／不認可の判断工程に対する援助モジュール、
ｅ）製造装置との相互接続モジュール
とによって構成されることを特徴とする、テキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項２】
照明モジュールは、
ａ）コヒーレントまたはインコヒーレントの光源（７）、
ｂ）外乱光の入射を妨げるケーシング、
ｃ）オーバラップ領域の識別およびコードのカウントの機能に対し十分なコントラストをもたらすバックグラウンド面（１０）、
とから成ることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項３】
照明モジュールは光あるいは放射線の均一ソースを有することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項４】
照明モジュールは固定ビームあるいは掃引ビームにて構成されることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項５】
照明モジュールは平行化された光から成ることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項６】
照明モジュールは構造化された光から成ることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項７】
照明モジュールは、可視の、赤外線あるいは紫外線から成ることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項８】
照明モジュールはストロボ光から成ることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項９】
照明モジュールは偏光から成ることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１０】
照明モジュールは、白熱灯、蛍光灯、ハロゲンランプ、固体レーザ、気体レーザ、レーザダイオード、あるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）から成ることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１１】
照明モジュールは、テキスタイルプライに正面向きに、あるいは−９０°から＋９０°の範囲の角度に配置される、１つ以上の、光または放射線のソースを有することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１２】
外乱光の入射を妨げるケーシングは、該ケーシングの壁にて失う、光の反射を減じるように正しく配置された一式のパーティション（６）を有することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１３】
外乱光の入射を妨げるケーシングは、白熱を遮るダイヤフラムを有することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１４】
外乱光の入射を妨げるケーシングは、プライ循環スロットにおいて、カーテン、剛毛バー、あるいは他の同様の材料の形態の外光バリアを有することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１５】
バックグラウンド面（１０）は、該カメラの視野に基づいて適切な角度に傾斜され、上記カメラへの、該バックグラウンド面の再帰反射を減じることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１６】
テキスタイルプライの厚さを検出する、機械式、電子式、光電式、あるいは他のタイプの装置を具備し、該装置は、ビデオカメラのシャッターのレリーズとオーバラップスプライス領域の通過の同期を可能にすることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１７】
バックグラウンド面は、プライ循環スロット領域の内面に、コンピュータ制御の形態素解析プログラムによってその識別を容易にする監視領域を限定する１つ以上のマークを有していることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１８】
人工視覚のモジュールは、
ａ）インターライン転送、フレーム、完成されたフレーム、あるいは他の構造、
ｂ）一列の又は領域上の掃引される点のアレンジメント、
ｃ）可視の、赤外線あるいは紫外線スペクトルにおける、１つのカラー、あるいは様々なカラーに対する感度のスペクトル、
これら特性を有するＣＣＤタイプのビデオカメラあるいはカメラ（８）を配備することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項１９】
人工視覚のモジュールは、ストロボ光の照明システムと同期して機能する、１つあるいは複数のカメラを具備することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項２０】
人工視覚のモジュールは偏光フィルタを備えた１つあるいは複数のカメラを具備することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項２１】
画像収集モジュールの支持、固定、および調整の要素は、手動で作動される、または、オペレータあるいは自動的に制御されるモータ（９）による、ウォーム・スクリューの機械的アセンブリやその他から成ることを特徴とする、テキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項２２】
品質管理コンピュータプログラムは、
ａ）テキスタイルプライのオーバラップの検出および認識、
ｂ）オーバラップ領域におけるコードの検出およびカウント、
ｃ）オペレータにより、あるいは自動的に、プライ、コード、およびゴムの色および寸法を考慮した検出の調整、
これらを可能にする画像解析の形態素モジュールを備えていることを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項２３】
品質管理プログラムは、例として、不良の最大数および最少数、あるいは不良の特定シーケンスを有するプライのバッチのパターンといったような、パラメータおよび基準をユーザが確定することの可能な、プライ承認／不承認の判断モジュールを有することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項２４】
品質管理プログラムは、プログラム可能ロジックコントローラであるＰＬＣとのインターフェースを可能にする、残りの製造装置とのインターフェースモジュールを具備することを特徴とする請求項１に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステム。
【請求項２５】
タイヤ製造産業における、請求項１から２４に記載のテキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステムの活用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ製造工程の工業用制御の分野に含まれる。
【０００２】
（事前調査）
タイヤ製造は、安全な状態を保証することを目標とする、非常に厳格な、かつ要求の厳しい品質管理対象である。なぜならば、人々の物理的保全はその利用に依存しているからである。
【０００３】
品質管理は徹底的なものであり、統計にもとづくのでなく、サンプルにより全タイヤがテストされることから、現在の製造状況において、何らかの欠陥を有するタイヤは市場に出ていない。この事においてかなりのコスト負担がなされている。なぜならば欠陥が常に製造段階の初期において検出されるわけではなく、かなりの完成品が無駄になっているからである。
【０００４】
欠陥の原因に特定される態様の１つに、テキスタイルプライのスプライスがある。不適切になされたスプライスは、減じられた、あるいは余分なコードもしくは糸によるオーバラップから成る。この糸数のカウントを行うシステムによって、かなりの数の欠陥をなくすことが可能であり、顕著なコスト削減に貢献する。
【０００５】
本発明は、オーバラップ領域の識別、糸あるいはコードファブリックのカウント、および、残りの製造装置への制御信号の生成を可能にする、テキスタイルプライにおけるスプライスオーバラップ許容値の自動制御およびモニタリングシステムにより、この問題を解決することを意図する。
【背景技術】
【０００６】
タイヤの製造に使用されるテキスタイルプライのスプライスの継続的モニタリングは、本発明者の知識におけるいずれの特許にも関連しない。行われた調査で、タイヤ製造領域においていくつかの特許が確認されるのを認めたが、それらにおいては本発明が包括される製造段階が考慮されておらない。すなわち、ＥＰ０  ８６９  ３３０  Ａ２「タイヤの糸の深さをテストする装置」(Apparatus for testing tyre tread depth) においてはタイヤの糸の深さを判断することが意図され、ＵＳ  ４  ８９２  ６０９「タイヤ成形機における自動部材供給機」(Automatic material feeder in tire forming machine)は品質管理ではなく製造に包括され、ＵＳ  ５  ８９５  ８４５「自動車のタイヤの糸の深さを計測する方法および計測器」(Method and gauge for measuring the tread depth of a motor vehicle tire)はＥＰ  ０  ８６９  ３３０  Ａ２に範囲が類似し、ＵＳ  ３  ９９７  ７８３「ゴム化合物と空気入りタイヤのコードファブリックとの接着をテストする方法」(Method for testing the adhesion between the rubber compound and the cord fabric of a pneumatic tyre)は糸もしくはコードファブリックとゴムとの接着の品質管理に関する。これは連続的なプライの特性の分析を扱うことから、調査がなされ、この領域にていくつかの特許が見つけだされたが、それらは本発明に関連する態様を意図しておらない。ゆえに、特許ＥＰ  ０  ３６６  ２３５  Ａ１「モニタリングシステムおよび方法」(Monitoring systems and methods)、ＥＰ  ０  ３９２  ６９３  Ａ２「オンラインテクスチャセンシング」(Online texture sensing)、ＵＳ  ５  ２５６  ８８３「ムービングウエブ、特にプリントウエブの広領域フィールド検査の方法およびシステム」(Method and system for broad area field inspection of a moving web, particularly a printed web、ＥＰ  ０  ７５７  ２４５「むらのある表面欠陥を検知する装置」(Apparatus for detecting streaky surface defects)、ＮＬ  ９  ５００  １５１「リールチェンジャーのカートリッジリールを用意する方法を用いて材料ウエブの欠陥を検査する方法および装置、およびそのような装置を備えたリールチェンジャー」(Method and apparatus for inspecting a web of material for defects, using the method in preparing a magazine reel in a real changer, and reel changer provided with  such an apparatus)、ＵＳ  ４  ２７７  １７８「ウエブエレメント集中検知システム」(Web element concentration detection system)といったこれらの特許は、プライ表面、エレメント検出、不良、テクスチャの分析に関するものであって、本発明のケースのようなその厚さにおける分析に関するものではない。特許ＥＰ  ０  ３２９  ８８９  Ａ２「材料の繊維を分析する方法および装置」(Method and apparatus for analysing a web of material)は、プライもしくは同様のものの厚さのプロファイルを生成するが、本発明とは異なる。なぜならば、本発明は、単純に厚さの異なりが生じたことを検出するのではなく、エレメント、糸もしくはコードファブリックを検出し、カウントするからである。特許ＵＳ  ４  ８４２  ４１３「空気入りラジアルタイヤのベルト層における溶接を評価する装置」(Apparatus for assessing the weld in belt layers for radial pneumatic tires)においては、空気入りラジアルタイヤの金属プライ表面のアライメント状況を分析しているが、このケースもその分析はプライの厚さやエレメントのカウントに関するものではなく、層のアラ��メントに関するものである。
【０００７】
商品に関して、本発明が解決しようとする問題を解決する製品の存在を本発明者は知らない。アメリカの会社のＢｙｔｅｗｉｓｅ社では、タイヤ製造においてテキスタイルプライのオーバラップスプライス厚のモニタリングおよび測定を可能にする商品を商品化している。しかしなおこれは、糸そしてそれが供給する情報をカウントすることをしない。製品の品質が単純にスプライスの厚さによるものでなく、コードファブリックの数が十分に存在することによるものであれば、オーバラップの厚さはそれほど重要ではない。厚さは十分であるが、オーバラップに十分な糸数を含まないという不都合も生じ得て、これは最終製品における欠陥の原因となる。こうした状況において、そうしたようなシステムの情報は不正確であるか、もしくは誤解を招くおそれがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、照明、人工視覚、そして、支持、固定、調節、および調整（３）のそれぞれの要素のモジュールを含む画像収集（２）のサブシステムと、そして、ファブリックプライのオーバラップの検出および認識及びオーバラップ領域における糸あるいはコードの検出およびカウントを行う、画像の形態素解析モジュール、ユーザにより確定されたパラメータに基づくプライの認可／不認可の判断工程に対する援助モジュール、及び製造装置とのインターフェースをとるモジュールから成るコンピュータ制御の品質管理プログラムとにより構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
タイヤの製造は異なった連続する段階、すなわち、混合、準備、組立、キュア、および品質管理によって行われる。準備の段階では、その前の混合段階で混ぜ合わされた異なるゴム化合物が、空気入りタイヤのコンポーネントの製造に使用され、その中にテキスタイルプライがある。
【００１０】
このコンポーネントは、注入される空気を収容する状態を作ることによって、タイヤの抵抗を保証する機能を有し、所望の圧力の維持を保証する。基本的に、予め準備された、コード（１ｂから成るテキスタイルファブリックのロールが、それをゴム（１ｃ）で満たすカレンダに導かれる。このプライは後に、特定のタイヤサイズの予定幅に、コードの方向に対して９０°にて切断される。プライの様々なセグメントは、再びソール・ピースを形成する一定のコードを重ね合わせてスプライスされる。プライは後の使用のために巻き上げられる。
【００１１】
テキスタイルファブリックのカレンダ加工において、テキスタイルプライの準備段階にてオーバラップスプライスの欠陥が生じ、それの結果、品質管理テストにてタイヤ否認可となる２つのタイプの状況が生じる場合がある。すなわち、
ファブリック両端の余分なゴム  −  必要な場合は常にテキスタイル切断装置にてファブリック両端の余分なゴムが除去される。この操作が正確になされないと、その領域において、少なくとも１つのセグメントでコードを有しないゴムがあることから、オーバラップが完全でない。
コード不良  −  ある状況において、プライがテキスタイル切断装置に達する際に、プライにあるコード不良を有する。この状況でも完全なオーバラップとはならない。
【００１２】
テキスタイル切断装置にてオーバラップスプライス工程が正確に調整されないと、オーバラップスペースが余分な、もしくはオーバラップスペースの減じられたスプライスとなる。この両方の場合、スプライスに不完全が生じ、最終品質管理テストにてタイヤ認可が得られないことを意味する。品質不良タイヤ製造におけるコストのかなりの部分は、テキスタイルプライのこうしたオーバラップスプライスの欠陥の結果である。
【００１３】
本発明において、オーバラップ領域の識別、その領域におけるテキスタイルコードファブリックのカウント、および残りの製造装置の制御信号の生成を可能にするシステムについて述べる。オーバラップ領域の識別およびテキスタイルコードのカウントはオーバラップスプライスの両端にて行われる。
【００１４】
スプライスされた後、テキスタイルプライ（４）はコンベアベルトに配置され、コイルに巻き上げられる（ｓ）。画像収集モジュール（２）にある開口５ａ）および５ｂ）を通過すると、オーバラップスプライスの両端にて得られた２つの画像が毎秒５０フレームの速度にて収集され、続いてリアルタイムでデジタル化され、処理される。画像収集（２）のサブシステムは周辺照射状態を作り出し、かつ、集められた画像のコントラストおよび色における一定のレベルを保証する、外乱からの保護を可能にする。実際に、こうした状態は、光源の十分な位置合わせによって、及び、サブシステムに内部反射を軽減する状態、すなわち、プライ循環スロット上での、正しく配置されたパーティション（６）および白熱を遮るダイヤフラムという形態での、つや消しダーク塗料でペイントした、光を遮る内部バリアや、剛毛カーテンあるいは同様の材料を備えることによって達成された。画像収集（２）のこのサブシステムは、白熱灯、蛍光灯、ＬＥＤ、またはレーザ、あるいは他の形態のコヒーレント光あるいはインコヒーレント光のモジュール（７）を照射することによって構成される。光特性に関してこれは固定ビームあるいは掃引ビームにより、均一であるか、平行化されるか、あるいは構造化され、また、その波長は可視光スペクトル、赤外線、あるいは紫外線の領域にある。それは依然ストロボを使ったものであり、人工視覚のモジュールのために検出工程との同期を可能にする。その偏光といったような他の光固有の特性もまた用いられよう。プライ循環スロットに関する光源の位置合わせは、探求されて使用されるという他の問題であった。コンピュータ品質管理プログラムにより、その領域におけるオーバラップ領域およびコードの識別を容易にするだけでなく、この多様性が検分されて、画像収集モジュールのケーシングにおける内部反射の問題を軽減する。
【００１５】
カメラ（８）はＣＣＤタイプであって、カラーであり、十分なズームを可能にする光学システムを配備する。画像収集モジュール（３）の支持、固定、および調整系は、プライの両端に対称的にカメラ（９）を配置したエンジン（９）によって調節されるウォーム・スクリューによってなされた。
【００１６】
収集された画像はコンピュータに転送され、形態素解析モジュールにおける品質管理プログラムはスプライス検出のオペレーションを実現し、かつその存在により、オーバラップに存在するコード数のカウントを達成する。
【００１７】
オーバラップスプライス領域におけるテキスタイルプライのプロファイルを分析することによって、その結果を得るべくコードのオーバラップがあるスプライス領域のみが考慮される。すなわち、上部、および下部両方の、ファブリック両端に余分なゴムがあるスプライスに関して、このオーバラップスペースはスプライスとは見なされない。これは、オーバラップ領域のコード数によってのみ、スプライスの良し悪しが考慮されなくてはならないことを意味する。
【００１８】
製造工程の仕様に従い、コード数が前もって設定された許容制限を超過すると、プログラム可能論理コントローラＰＬＣにより通常は実行される、残りの製造装置との相互接続プログラムと通信してプライの認可／不認可の判断をサポートするコンピュータプログラムにより、スプライスシステムの停止がなされる。特定の製造装置およびその製造工程を考慮して、品質管理工程を最適化するために、この品質管理プログラムは十分な汎用性を有し、スプライス不良のシーケンスと同様、個々のスプライスにおいてかなり多様な停止基準を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】タイヤ製造において使用されるファブリックプライのオーバラップスプライスの典型的な例を示したものである。
【図２】タイヤ産業における典型的な適用プランにおけるシステムの構成を示したものである。
【図３】画像収集のサブシステムを図示したものである。
【図１】
2005537162.tif 000003
【図２】
2005537162.tif 000004
【図３】
2005537162.tif 000005
【国際調査報告】
2005537162.tif 000006
2005537162.tif 000007
2005537162.tif 000008