(57)【要約】【課題】タイヤ周上に配置された複数のスピューを確実に特定することのできるスピュー特定方法を提供する。【解決手段】本発明のスピュー特定方法は、検査画像として、前記ビード部の表面の凹凸をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して表す形状画像を取得するステップと、前記形状画像において、前記ヒール端の位置でタイヤ周方向に延びる凸状の基準線を特定するステップと、前記基準線を含む検査範囲から、前記凹凸のうち凸の高さが最も高い部位を基準部位として抽出するステップと、前記検査範囲を前記スピューの数から算出されるスピューの間隔でタイヤ周方向に等間隔に分割して得られる複数の検査区間の１つに前記基準部位が含まれるよう、前記検査区間を設定し、前記検査区間のそれぞれにおいて前記凸の高さが最も高い部位を前記スピューとして特定するステップと、を有する。【選択図】図５
2018044808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータが、タイヤのビード部の検査画像において、前記ビード部のヒール端にタイヤ周上に配置された複数のスピューを特定するスピュー特定方法であって、
前記検査画像として、前記ビード部の表面の凹凸をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して表す形状画像を、前記コンピュータが取得するステップと、
前記コンピュータが、前記形状画像において、前記ヒール端の位置でタイヤ周方向に延びる凸状の基準線を特定するステップと、
前記コンピュータが、前記基準線を含む検査範囲から、前記凹凸のうち凸の高さが最も高い部位を基準部位として抽出するステップと、
前記コンピュータが、前記検査範囲を前記スピューの数から算出されるスピューの間隔でタイヤ周方向に等間隔に分割して得られる複数の検査区間の１つに前記基準部位が含まれるよう、前記検査区間を設定し、前記検査区間のそれぞれにおいて前記凸の高さが最も高い部位を前記スピューとして特定するステップと、を有することを特徴とするスピュー特定方法。
【請求項２】
前記スピューを特定するステップでは、前記コンピュータが、さらに、前記特定されたスピューの大きさを求め、
前記スピュー特定方法は、検査対象を、前記タイヤの加硫に用いたのと同一の金型で加硫を行った別のタイヤに変えて、さらに、前記取得するステップ、前記基準線を特定するステップ、前記抽出するステップ、および前記スピューを特定するステップを行い、前記スピューの大きさの変化の有無を検出する、請求項１に記載のスピュー特定方法。
【請求項３】
前記スピューの１つは、他の前記スピューとは異なる大きさを有し、前記タイヤにおけるタイヤ周方向位置が既知である、請求項１または２に記載のスピュー特定方法。
【請求項４】
前記スピューを第１のスピューというとき、前記第１のスピューのうちの１つであって、前記タイヤにおけるタイヤ周方向位置が既知である第１のスピューの近傍のヒール端に、当該第１のスピューに付随して第２のスピューがさらに配置されており、
前記スピューを特定するステップにおいて、前記第２のスピューは、前記第２のスピューの近傍の前記第１のスピューとともに前記検査区間の１つの中で特定される、請求項１または２に記載のスピュー特定方法。
【請求項５】
前記取得するステップでは、前記検査画像を第１の検査画像というとき、前記コンピュータが、さらに、前記第１の検査画像と異なる第２の検査画像として、前記第１の検査画像を取得するために外部から照射された光の前記ビード部の表面における反射光を受光して、その受光量をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して表す画像を、前記第１の検査画像とともに取得し、
さらに、前記第２の検査画像を、前記第１の検査画像と合成して合成画像を作成するステップを有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のスピュー特定方法。
【請求項６】
前記スピュー特定方法は、さらに、
前記コンピュータが、前記第２の検査画像において、前記ビード部の表面に設けられた情報記録媒体を検出するステップと、
前記コンピュータが、前記検出された情報記録媒体のタイヤ周方向位置に基づいて、前記第２の検査画像においてタイヤ周方向の位相を特定するステップと、を有する、請求項５に記載のスピュー特定方法。
【請求項７】
タイヤのビード部の検査画像を用いて、前記ビード部の検査を行うビード部の検査方法であって、
タイヤのビード部の表面の凹凸を測定するステップと、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のスピュー特定方法を行うステップと、
前記形状画像において、前記スピュー特定方法を行うステップにより特定されたスピューおよび前記スピューを取り囲む周辺部位を除外領域として設定するステップと、
前記除外領域を除く前記形状画像の領域において前記ビード部の欠陥の有無を検査するステップと、を含むことを特徴とするビード部の検査方法。
【請求項８】
ヒール端にタイヤ周上に複数のスピューが配置されたビード部を有するタイヤを検査対象として、前記ビード部の検査画像を用いて、前記ビード部の検査を行うビード部の検査装置であって、
タイヤのビード部の表面の凹凸を測定する測定ユニットと、
前記測定された凹凸の情報を用いて、前記ビード部の表面の凹凸をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して表す形状画像を作成する画像作成部と、
前記形状画像を処理する画像処理部と、
前記処理された形状画像を用いて、前記ビード部の欠陥の有無を検査する検査部と、を含み、
前記画像処理部は、
前記形状画像において、前記ヒール端の位置でタイヤ周方向に延びる凸状の基準線を特定する基準線特定部と、
前記基準線を含む検査範囲から、前記凹凸のうち凸の高さが最も高い部位を基準部位として抽出する抽出部と、
前記検査範囲を前記スピューの数から算出されるスピューの間隔でタイヤ周方向に等間隔に分割して得られる複数の検査区間の１つに前記基準部位が含まれるよう、前記検査区間を設定し、前記検査区間のそれぞれにおいて前記凸の高さが最も高い部位を前記スピューとして特定するスピュー特定部と、
前記形状画像において、前記特定されたスピューおよび前記スピューを取り囲む周辺部位を除外領域として設定する設定部と、を有し、
前記検査部は、前記除外領域を除く前記形状画像の領域において前記ビード部の欠陥の有無を検査することを特徴とするビード部の検査装置。
【請求項９】
前記測定ユニットは、前記ビード部の表面に光を照射して、前記ビード部の表面の凹凸と、前記照射された光の前記ビード部の表面における反射光の受光量と、を測定し、
前記画像作成部は、前記検査画像を第１の検査画像というとき、さらに、前記第１の検査画像と異なる第２の検査画像として、前記受光量をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して得られる画像を、前記第１の検査画像とともに作成し、
前記画像処理部は、さらに、前記第２の検査画像を、前記第１の検査画像と合成して合成画像を作成する合成部を有し、
前記検査部は、前記合成画像を用いて、前記欠陥として、タイヤのビード部の表面の汚れ、および、タイヤのビード部の表面の粗面または凹みの不良、の少なくともいずれかの有無を検査する、請求項８に記載のビード部の検査装置。
【請求項１０】
さらに、前記タイヤを前記タイヤの回転軸の周りに回転させる回転駆動ユニットを含み、
前記測定ユニットは、前記回転軸の周りに回転するタイヤのビード部の前記凹凸を測定する、請求項８または９に記載のビード部の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピュー特定方法、ビード部の検査方法、およびビード部の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの外観検査において、光源からスリット光を照射して、スリット光がタイヤ径方向に沿って投光されたタイヤ表面をカメラ等で撮像し、撮像した画像を取得することをタイヤ周上で繰り返し行って、タイヤ表面の凹凸形状を表した形状画像を作成し、作成された形状画像を検査画像として用いて検査を行う場合がある。カメラを用いたこのような撮像は、例えば、タイヤを回転軸の周りに回転させる回転装置を用いて、タイヤをカメラに対して相対的に回転させながら行われる（特許文献１）。従来、このようなタイヤの回転を、タイヤをリムに装着し、インフレートした状態で行う場合がある。しかし、タイヤをインフレートするとビード部分がリムによって隠れてしまうため、ビード部分を撮像するためには、リムを用いない回転装置を使用する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４０５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、リムを用いない回転装置を用いると、タイヤは弾性体であるため、回転装置とタイヤとの間で滑りが発生したり、タイヤ周方向と直交する方向に振れが発生したりする。
ところで、加硫後の完成タイヤのビード部分には、タイヤ周方向に延びるヒールライン上に、スピューと呼ばれる髭状のゴムが飛び出ている。スピューは、タイヤを加硫する際に、金型に設けられた空気抜き孔（ベントホール）から突出したゴムであり、異常ではないが、検査画像を用いて欠陥の有無を自動的に判定する自動検査を行った場合に、異常であると判定される場合がある。自動検査を行うためには、このようなスピューに相当する部位を検査画像上で正しく抽出して検査範囲から除外することが必要である。スピューは、通常、タイヤ周上に等間隔で並んでおり、このことを利用して検査画像において抽出することが可能である。しかし、上述の滑りや振れが発生すると、検査画像においてスピューを正しく抽出することができないという問題があった。
本発明は、タイヤ周上に配置された複数のスピューを確実に特定することのできるスピュー特定方法を提供することにある。また、本発明は、ビード部の欠陥を精度よく検査することのできるビード部の検査方法、およびビード部の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、コンピュータが、タイヤのビード部の検査画像において、前記ビード部のヒール端にタイヤ周上に配置された複数のスピューを特定するスピュー特定方法であって、
前記検査画像として、前記ビード部の表面の凹凸をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して表す形状画像を、前記コンピュータが取得するステップと、
前記コンピュータが、前記形状画像において、前記ヒール端の位置でタイヤ周方向に延びる凸状の基準線を特定するステップと、
前記コンピュータが、前記基準線を含む検査範囲から、前記凹凸のうち凸の高さが最も高い部位を基準部位として抽出するステップと、
前記コンピュータが、前記検査範囲を前記スピューの数から算出されるスピューの間隔でタイヤ周方向に等間隔に分割して得られる複数の検査区間の１つに前記基準部位が含まれるよう、前記検査区間を設定し、前記検査区間のそれぞれにおいて前記凸の高さが最も高い部位を前記スピューとして特定するステップと、を有することを特徴とする。
【０００６】
前記スピューを特定するステップでは、前記コンピュータが、さらに、前記特定されたスピューの大きさを求め、
前記スピュー特定方法は、検査対象を、前記タイヤの加硫に用いたのと同一の金型で加硫を行った別のタイヤに変えて、さらに、前記取得するステップ、前記基準線を特定するステップ、前記抽出するステップ、および前記スピューを特定するステップを行い、前記スピューの大きさの変化の有無を検出することが好ましい。
【０００７】
前記スピューの１つは、他の前記スピューとは異なる大きさを有し、前記タイヤにおけるタイヤ周方向位置が既知であってもよい。
【０００８】
前記スピューを第１のスピューというとき、前記第１のスピューのうちの１つであって、前記タイヤにおけるタイヤ周方向位置が既知である第１のスピューの近傍のヒール端に、当該第１のスピューに付随して第２のスピューがさらに配置されており、
前記スピューを特定するステップにおいて、前記第２のスピューは、前記第２のスピューの近傍の前記第１のスピューとともに前記検査区間の１つの中で特定されてもよい。
【０００９】
前記取得するステップでは、前記検査画像を第１の検査画像というとき、前記コンピュータが、さらに、前記第１の検査画像と異なる第２の検査画像として、前記第１の検査画像を取得するために外部から照射された光の前記ビード部の表面における反射光を受光して、その受光量をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して表す画像を、前記第１の検査画像とともに取得し、
さらに、前記第２の検査画像を、前記第１の検査画像と合成して合成画像を作成するステップを有することが好ましい。
【００１０】
前記スピュー特定方法は、さらに、
前記コンピュータが、前記第２の検査画像において、前記ビード部の表面に設けられた情報記録媒体を検出するステップと、
前記コンピュータが、前記検出された情報記録媒体のタイヤ周方向位置に基づいて、前記第２の検査画像においてタイヤ周方向の位相を特定するステップと、を有することが好ましい。
【００１１】
本発明の別の一態様は、タイヤのビード部の検査画像を用いて、前記ビード部の検査を行うビード部の検査方法であって、
タイヤのビード部の表面の凹凸を測定するステップと、
前記スピュー特定方法を行うステップと、
前記形状画像において、前記スピュー特定方法を行うステップにより特定されたスピューおよび前記スピューを取り囲む周辺部位を除外領域として設定するステップと、
前記除外領域を除く前記形状画像の領域において前記ビード部の欠陥の有無を検査するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明のさらに別の一態様は、ヒール端にタイヤ周上に複数のスピューが配置されたビード部を有するタイヤを検査対象として、前記ビード部の検査画像を用いて、前記ビード部の検査を行うビード部の検査装置であって、
タイヤのビード部の表面の凹凸を測定する測定ユニットと、
前記測定された凹凸の情報を用いて、前記ビード部の表面の凹凸をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して表す形状画像を作成する画像作成部と、
前記形状画像を処理する画像処理部と、
前記処理された形状画像を用いて、前記ビード部の欠陥の有無を検査する検査部と、を含み、
前記画像処理部は、
前記形状画像において、前記ヒール端の位置でタイヤ周方向に延びる凸状の基準線を特定する基準線特定部と、
前記基準線を含む検査範囲から、前記凹凸のうち凸の高さが最も高い部位を基準部位として抽出する抽出部と、
前記検査範囲を前記スピューの数から算出されるスピューの間隔でタイヤ周方向に等間隔に分割して得られる複数の検査区間の１つに前記基準部位が含まれるよう、前記検査区間を設定し、前記検査区間のそれぞれにおいて前記凸の高さが最も高い部位を前記スピューとして特定するスピュー特定部と、
前記形状画像において、前記特定されたスピューおよび前記スピューを取り囲む周辺部位を除外領域として設定する設定部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
前記測定ユニットは、前記ビード部の表面に光を照射して、前記ビード部の表面の凹凸と、前記照射された光の前記ビード部の表面における反射光の受光量と、を測定し、
前記画像作成部は、前記検査画像を第１の検査画像というとき、さらに、前記第１の検査画像と異なる第２の検査画像として、前記受光量をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開して得られる画像を、前記第１の検査画像とともに作成し、
前記画像処理部は、さらに、前記第２の検査画像を、前記第１の検査画像と合成して合成画像を作成する合成部を有し、
前記検査部は、前記合成画像を用いて、前記欠陥として、タイヤのビード部の表面の汚れ、および、加硫時にゴム材料が金型の内面に接触しなかったことに起因して発生したタイヤのビード部の表面の粗面または凹み不良、の少なくともいずれかの有無を検査することが好ましい。
【００１４】
さらに、前記タイヤを前記タイヤの回転軸の周りに回転させる回転駆動ユニットを含み、
前記測定ユニットは、前記回転軸の周りに回転するタイヤのビード部の前記凹凸を測定する場合に好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスピュー特定方法によれば、タイヤ周上に配置された複数のスピューを確実に特定することができる。また、本発明のビード部の検査方法および検査装置によれば、ビード部の欠陥を精度よく検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のビード部検査装置を説明する図である。
【図２】図１に示すビード部検査装置の構成を説明する図である。
【図３】本実施形態における形状データを、ビード部と対応させて説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態における形状画像に対して画像処理部が行う処理を説明する図である。
【図５】本実施形態における除外領域を説明する図である。
【図６】欠陥が特定された形状画像の一例を示す図である。
【図７】（ａ）は形状画像の一例を示す図であり、（ｂ）は輝度画像の一例を示す図であり、（ｃ）はこれらの合成画像を示す図である。
【図８】本実施形態のビード部検査装置を回転駆動ユニットに注目して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のスピュー特定方法、ビード部の検査方法、およびビード部検査装置を詳細に説明する。
【００１８】
（ビード部の検査装置）
図１は、本実施形態のスピュー特定方法およびビード部の検査方法を行うビード部検査装置２０を示す図である。図２は、ビード部検査装置２０の構成を示す図である。
【００１９】
ビード部検査装置２０は、ヒール端１２ｂにタイヤ周上に複数のスピュー（図示せず）が配置されたビード部１２を有するタイヤ１０を検査対象として、ビード部１２の検査画像を用いて、ビード部１２の検査を行う装置である。スピューは、不良ではない髭状のゴムであり、タイヤ１０の加硫時に、金型にタイヤ周上に設けられた複数の空気抜き孔（ベントホール）にゴム材料が入り込み、加硫されることで形成されたゴムである。ビード部検査装置２０は、測定ユニット２７と、処理ユニット２８と、ディスプレイ３０（図２参照）と、を含む。
【００２０】
測定ユニット２７は、タイヤ１０のビード部１２の表面の凹凸を測定する装置である。測定ユニット２７は、光源２４と、カメラ・処理部２６と、から構成され、スリット光を用いた光切断法により、ビード部１２の表面の形状データを取得する。具体的には、ビード部１２にタイヤ径方向に沿って延びる直線状のスリット光を光源２４から照射し、スリット光がタイヤ径方向に沿って投光されたタイヤのビード部表面をカメラ・処理部２６で撮像し、撮像したスリット光の照射された部分の画像から、画像を処理してビード部１２の表面の形状データを得る。この形状データをカメラ・処理部２６は出力する。
なお、本明細書でいうタイヤ幅方向は、タイヤ回転軸に沿った方向であり、タイヤトレッドショルダー領域からタイヤ赤道線に向く側をタイヤ幅方向内側といい、タイヤ赤道線からタイヤトレッドショルダー領域に向く側をタイヤ幅方向外側という。タイヤ周方向は、タイヤ回転軸を中心としてタイヤを回転させたときのタイヤのトレッド部の回転する方向をいう。タイヤ径方向は、タイヤ回転軸に対して直交する放射方向をいい、タイヤ回転軸から離れて行く方向をタイヤ径方向外側という。
【００２１】
測定ユニット２７は、図１に示されるように、タイヤ径方向外側かつタイヤ幅方向内側に向かう方向から見た、ビード部１２の表面の凹凸を測定する。測定ユニット２７は、ビード部１２の測定位置をタイヤ周方向に変えながらビード部１２をタイヤ周方向と直交する方向に沿って表面の凹凸を測定する。測定対象であるビード部１２の表面は、ヒール端１２ｂからタイヤ幅方向内側およびタイヤ径方向外側に延在する領域であり、ヒール端１２ｂからタイヤ幅方向内側に延在する領域には、トウ先端１２ａからヒール端１２ｂまでのビードベース領域１８が含まれる。ヒール端１２ｂからタイヤ径方向外側に延在する領域には、ヒール端１２ｂから、ビードベース領域１８の長さより短い長さ（例えばビードベース領域１８の長さの１／４〜１／２倍の長さ）までの領域が含まれる。測定ユニット２７による測定は、処理ユニット２８の指示に従って、後述する回転駆動ユニットを用いてタイヤ１０をタイヤ回転軸の周りにタイヤ周方向に回転させながら、タイヤ周方向に一定の距離離れた位置毎に行われる。これにより、タイヤ周上全てのビード部１２の表面の形状データが得られる。
【００２２】
処理ユニット２８は、図２に示されるように、ＣＰＵ２１および記憶部２２を有するコンピュータで構成されている。ＣＰＵ２１が記憶部２２に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、画像作成部３１、画像処理部３２、検査部３８、制御部３９が形成される。すなわち、画像作成部３１、画像処理部３２、検査部３８、制御部３９は、プログラムの起動により形成されるソフトウェアモジュールである。これらの動作は、実質的にＣＰＵ２１が演算する。
【００２３】
画像作成部３１は、カメラ・処理部２６から送られてくる形状データを取得し、形状データを用いて形状画像を作成する。形状画像は、ビード部１２の表面の凹凸をタイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開することで作成される。ここで、図３に、ディスプレイ３０に表示させたビード部１２の形状データを、ビード部１２と対応させて示す。図３に示される形状データの垂直方向は凹凸の高さを表し、水平方向はタイヤ周方向と直交する方向を表している。図３に示すビード部１２のヒール端１２ｂには、金型同士の間にゴム部材が入り込むことで形成された凸状のリッジ１２ｃが位置している。本実施形態では、このリッジ１２ｃの凹凸に基づいて、後述するヒールラインＨＬが特定される。カメラ・処理部２６からは、タイヤ周上に沿って一定の間隔で離間した複数のタイヤ周上の位置毎の形状データが次々と送られてくるので、このデータを順次、ビード部１２の形状データとして取得する。そして、順次送られてくるデータを一方向に配置することで、上記一方向をタイヤ周方向とし、かつ、高さ情報（凹凸の情報）および位置情報を含んだ３次元位置情報を表す画像が作成される。この画像から、この画像を平滑化した平滑化画像を減算することにより、高さ情報が画素毎の濃淡で表された検査画像（形状画像）が作成される。形状画像は、記憶部２２に記憶される。
【００２４】
画像処理部３２は、基準線特定部３３、抽出部３４、スピュー特定部３５、および設定部３６を有する。
基準線特定部３３は、形状画像において、ヒール端１２ｂの位置でタイヤ周方向に延びる凸状のリッジ１２ｃ、すなわちヒールライン（基準線）を特定する部分である。
抽出部３４は、ヒールラインを含む検査範囲から、凹凸のうち凸の高さが最も高い部位を基準部位として抽出する部分である。
スピュー特定部３５は、検査範囲をスピューの数から算出されるスピューの間隔でタイヤ周方向に等間隔に分割して得られる複数の検査区間の１つに基準部位が含まれるよう、検査区間を設定し、検査区間のそれぞれにおいて凸の高さが最も高い部位をスピューとして特定する部分である。
設定部３６は、形状画像において、特定されたスピューと、このスピューを取り囲む周辺部位とを、除外領域として設定する部分である。
基準線特定部３３、抽出部３４、スピュー特定部３５、および設定部３６が行う処理内容の詳細は、後述する。
【００２５】
検査部３８は、画像処理部３２によって処理された形状画像を用いて、ビード部の欠陥の有無を検査する部分である。例えば、形状画像において、表面凹凸を表す高さ方向の閾値（上限及び下限）と面積閾値（面積の上限）を定めておき、検査部３８は、表面凹凸の高さが上限の閾値を超えた領域の面積が面積閾値以上であれば凸不良欠陥、下限の閾値を下回った領域の面積が面積閾値以上であれば、凹不良欠陥と判定することにより、欠陥検査を行う。
【００２６】
制御部３９は、測定ユニット２７、処理ユニット２８、およびディスプレイ３０の動作、および動作のタイミングを管理し制御する部分である。
ディスプレイ３０は、カメラ・処理部２６から取得した形状データや、画像作成部３１で作成された画像、画像処理部３２および検査部３８で処理中あるいは処理の完了した画像を表示する。
【００２７】
（スピュー特定方法およびビード部の検査方法）
図４（ａ）〜（ｃ）は、形状画像において画像処理部３２の各部が行う処理を説明する図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示される形状画像Ｉは、ビード部１２の表面をタイヤ周方向に一周を超える範囲で測定して得られた形状データを用いて作成された画像である。なお、図４（ａ）〜（ｃ）において、形状画像Ｉ中の高さ情報は、説明の便宜のため省略されている。
【００２８】
基準線特定部３３は、形状画像Ｉに含まれる高さ情報に基づいて、図４（ａ）に示されるように、ヒールラインＨＬ（基準線）を特定する。形状画像Ｉにおいて、ヒール端に相当する領域には、タイヤ周方向に連続して延びる凸状の部位が表れている。この部位が、ヒールラインＨＬとして特定される。基準線特定部３３は、検査員の作業のしやすさのために、ヒールラインＨＬに重なる線を形状画像Ｉに付加する。
【００２９】
抽出部３４は、ヒールラインＨＬが特定された形状画像Ｉにおいて、図４（ａ）に示されるように、ヒールラインＨＬを含む検査範囲４０を設定する。図４（ａ）に示される検査範囲４０は、ヒールラインＨＬからタイヤ幅方向の両側に一定長さ延びる範囲である。この一定長さは、スピューが確実に含まれるよう定められ、例えば、ヒールラインＨＬからタイヤ幅方向の両側に数画素の長さである。次いで、抽出部３４は、この検査範囲４０の中で高さが最も高い部位を、図４（ｂ）に示されるように、基準部位４２として検査範囲４０から抽出する。ここでは、複数のスピューのうち、形状画像Ｉにおいて最も高さが高く表れているスピューが抽出される。なお、高さが最も高い部位には、スピューの先端からタイヤ表面と接続される部分までのスピューのすべての部分が含まれ、形状画像Ｉにおいて最も淡く表れている部分、および、この部分と連続した濃淡を示す部分が含まれる。なお、本実施形態では、光源２４から照射されるスリット光の中心軸に対して、タイヤ幅方向外側にスピューは延びているため、図４に示される形状画像Ｉにおいて、スピューは、検査範囲４０のうち、ヒールラインＨＬの上方に延びるように表れている。
【００３０】
スピュー特定部３５は、図４（ｂ）に示される例では、検査範囲４０をスピューの数から算出されるスピューの間隔でタイヤ周方向に等間隔に分割して得られる複数の検査区間Ｓ１〜Ｓ１０の１つの検査区間Ｓ５に基準部位４２が含まれるよう、検査区間Ｓ１〜Ｓ１０を設定する。このとき、他のスピューが検査区間の間の境界に位置することで後で抽出され難くなることを回避するために、基準部位４２が、検査区間Ｓ５内の例えばタイヤ周方向の中央に位置するよう、各検査区間は設定される。スピューの間隔は、隣り合うスピューのタイヤ周方向の中心位置同士の間隔と対応する検査範囲４０内の長さであり、ヒールラインＨＬの長さをスピューの数で割ることで算出される。なお、形状画像Ｉは、ビード部１２の表面をタイヤ周方向に一周を超える範囲で測定したものであるため、図４（ｂ）において、ビード部１２にタイヤ周上に配置されたスピューの数（８個）よりも多い数の検査区間（図４において１０個）が表れている。つまり、図４（ｂ）において、検査区間Ｓ９は検査区間Ｓ１と同じタイヤ周方向領域を測定した区間であり、検査区間Ｓ１０は検査区間Ｓ２と同じタイヤ周方向領域を測定した区間である。このようにタイヤ周方向に一周を超える範囲で測定されることで、全てのスピューが確実に抽出される。次いで、スピュー特定部３５は、図４（ｃ）に示されるように、検査区間Ｓ１〜Ｓ４およびＳ６〜Ｓ１０のそれぞれにおいて高さが最も高い部位をスピュー部位４３として特定する。スピューはビード部１２の表面において最も高い部分であることから、このような処理によって、全てのスピューを特定することができる。なお、形状画像Ｉにおいて、検査区間Ｓ１と検査区間Ｓ１０は区間の一部だけが表れているため、これらの区間Ｓ１，Ｓ１０ではスピューが特定されない場合がある。図４（ｃ）に示される例では、検査区間Ｓ１０において、スピュー部位４３が抽出されなかったために、スピューと異なる部位が特定されているが、この場合であっても、検査区間Ｓ１０と測定対象が同一である検査区間Ｓ２のスピューが特定されているため、全てのスピューが特定される。なお、図４（ｃ）の検査区間Ｓ１０で抽出された部位は、スピュー部位でないにも関わらず後述する除外領域には含まれてしまうが、これと重複する検査区間Ｓ２で抽出されたスピュー部位が正しく除外されるので、後の検査に支障は無い。
このような処理が行われることで、ビード部１２の全てのスピューが特定されるため、タイヤ回転時の滑りや振れによって、形状画像Ｉにおいて、スピューが等間隔に表れていない場合や、スピューの位置が上下に変動している場合でも、ビード部１２に存在するスピューの数さえわかれば、スピューを確実に特定することができる。
【００３１】
設定部３６は、形状画像Ｉにおいて、スピュー特定部３５によって特定された基準部位４２およびスピュー部位４３と、これらの部位４２，４３を取り囲む周辺領域４５を、図５に示されるように、除外領域４７として設定する。図５は、１つのスピュー部位４３を除外する場合を例に説明する図であり、形状画像Ｉの一部の領域を拡大して示す図である。形状画像Ｉにおいて、スピュー部位４３の周りには、スリット光が照射されたときにできたスピューの影に起因してタイヤのビード部の表面の凹凸が正確に表れていない部分が生じている。このような周辺領域４５は、上述の閾値を超えることで、欠陥であると判定されるおそれがある。このため、周辺領域４５も除外領域４７に含められる。なお、周辺領域４５は、例えば、スピュー部位４３をスピューの重心を基準に所定の倍率で拡大することで作成される。
【００３２】
検査部３８は、除外領域４７を除く形状画像Ｉの領域を検査対象の範囲として、ビード部１２の領域の欠陥の有無を検査する。この検査対象の範囲からは、全てのスピューが除外されているため、ビード部１２の欠陥を精度よく検査することができる。図６に、欠陥が特定された形状画像Ｉの一例として、その一部を拡大して示す。図６に示される例では、検査員の作業が容易となるよう、ヒールラインＨＬ、除外領域４７の輪郭線、欠陥を囲む枠４６、およびトウ先端１２ａを示すトウラインＴＬが、色つきで表されている。図６に示される例では、ヒールラインＨＬとトウラインＴＬとの間の領域、すなわちビードベース領域１８において閾値を超えた領域として、欠陥は特定されている。なお、形状画像Ｉを用いて検査を行うことは、表面の凹凸が大きい欠陥を特定するのに適している。そのような欠陥として、加硫時の金型とグリーンタイヤとの間に空気が溜まること（エア溜まり）に起因して生じた凹みのほか、タイヤ表面から突出した膨らみ、タイヤ表面の一部が欠落した欠け、タイヤのビード部内部にあるワイヤーが曲がったことで発生するうねり状の凹凸、トウ先端１２ａの丸まり、ビードベース領域１８のビードベース幅（トウ先端１２ａとヒール端１２ｂとの離間距離に基づいて計算される距離）が適正範囲を超えていること、等が挙げられる。これらの欠陥のいずれに該当するかは、欠陥ごとに予め用意されたアルゴリズムを用いて判断される。なお、図６において特定された欠陥は、エア溜まりに起因する膨らみである。
【００３３】
本実施形態において、スピュー特定部３５は、上述のように特定したスピューの大きさを求めておき、検査対象を、タイヤ１０の加硫に用いたのと同一の金型で加硫を行った別のタイヤに変えて、画像作成部３１、基準線特定部３３、抽出部３４、およびスピュー特定部３５によって上述の処理を行うときに、スピューの大きさの変化の有無を検出することが好ましい。スピューの大きさは、形状画像Ｉにおける基準部位およびスピュー部位の面積または高さとして求めることができる。例えば、金型のベントホールがゴムで詰まると、金型とグリーンタイヤとの間のエアが十分に排出されない結果、タイヤ表面にライト不良と呼ばれる凹不良欠陥が生じることがある。ライト不良は、成型時にゴム材料が金型の内面に接触しなかったことによって発生したタイヤ表面の粗面や凹みをいう。このようなベントホールの詰まりは、スピューが小さくなることによってわかるため、スピューの大きさの変化があったことを知ることで、ベントホールの詰まりを除去する等の対策を講じて、このような欠陥を未然に防ぐことができる。なお、スピューの大きさが変化していることは、例えば、ディスプレイ３０に表示される。
【００３４】
また、本実施形態において、スピューの１つは、他のスピューとは異なる大きさを有し、タイヤにおけるタイヤ周方向位置が既知であってもよい。上記スピューの１つは、金型の複数のベントホールのうちの１つを他のベントホールよりも大きくして金型を用いてタイヤの加硫を行うことにより形成される。このような形態のスピューは、抽出部３４によって抽出されやすくなるとともに、タイヤ周方向の位置が予めわかっていることで、形状画像中の各部位のタイヤ周方向の位相を特定できる。このため、特定された欠陥が、タイヤ周上のどの位置で発生したかがわかりやすくなる。
また、このような態様に代えて、上記説明したスピューを第１のスピューとした場合に、第１のスピューのうちの１つであって、タイヤにおけるタイヤ周方向位置が既知である第１のスピューの近傍のヒール端に、当該第１のスピューに付随して第２のスピューをさらに配置しておき、スピュー特定部３５によって、第２のスピューを、この近傍に位置する第１のスピューとともに検査区間の１つの中で特定してもよい。要するに、タイヤ周方向に互いに離間して配置されたスピューのうちの１つは、一対のスピューであってもよく、このスピューの対が１つの検査区間の中で特定されてもよい。対をなす２つのスピューのそれぞれは、他のスピューの高さより低くてもよく、この場合、例えば、２つのスピューの高さの合計を１つの部位（基準部位）の高さであると認識されるようにしておくことで、抽出部３４によって、高さが最も高い部位として抽出されることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、輝度画像を、形状画像と合成して合成画像を作成することが好ましい。輝度画像は、ビード部１２の表面におけるスリット光の反射光を受光し、その受光量を表す輝度データを、タイヤ周方向およびタイヤ周方向と直交する方向に展開することで作成される、輝度情報が画素毎の濃淡で表された検査画像（輝度画像）である。輝度画像と形状画像は、同じスリット光から得られたデータを用いて作成されているため、互いに重ねあわせたときに、両者の座標を完全に一致させることができる。このため、輝度画像および形状画像を用いて合成画像を容易に作成することができるとともに、形状画像だけでは認識されにくい画像を認識しやすくすることができる。これにより、ビード部１２の表面の欠陥をより精度よく特定することができる。
【００３６】
本実施形態では、このような合成画像を用いて、欠陥として、タイヤのビード部の表面の汚れおよびライト不良の少なくともいずれかの有無を、検査部３８が検査を行うことが好ましい。タイヤのビード部の表面の汚れは、例えばタイヤのビード部の表面に異物が付着して発生したものをいう。汚れやライト不良は、凹凸が少なく、形状変化の乏しい欠陥であるため、形状画像よりも、輝度画像においてより明確に表れる。このため、合成画像を用いることで、形状画像だけを用いて検査を行う場合よりも容易に欠陥を特定することができる。
ここで、図７（ａ）に形状画像Ｉの一例を、図７（ｂ）に輝度画像Ｊの一例を、図７（ｃ）に合成画像Ｋを示す。図７（ａ）と図７（ｂ）を比較するとわかるように、ヒールラインＨＬは、輝度画像Ｊでは分かりにくいが、形状画像Ｉでは明確に表れている。一方、ヒールラインＨＬの上方（タイヤ幅方向外側）に表れている欠陥４８は、形状画像Ｉでは分かりにくいが、輝度画像Ｊでは明確に表れている。合成画像Ｋでは、ヒールラインＨＬと欠陥４８の両方が明確に表れるため、ヒールラインＨＬに対する欠陥４８の位置を容易に特定することができる。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）に表れている欠陥４８は、ライト不良であり、スピュー部位４３の近傍をタイヤ周方向に延びるように発生していることがわかる。
【００３７】
本実施形態では、画像処理部３２が、輝度画像において、ビード部１２の表面に設けられた情報記録媒体を検出し、検出された情報記録媒体のタイヤ周方向位置に基づいて、輝度画像においてタイヤ周方向の位相を特定することが好ましい。情報記録媒体には、記録情報として、例えば、タイヤの識別情報等、タイヤを個体管理するための情報を含むＱＲコード（登録商標）が表示されている。情報記録媒体は、ビード部１２において、ヒール端１２ｂのタイヤ径方向外側の近傍に設けられ、測定範囲に含まれていることから、輝度画像に表れる。情報記録媒体は、特定のタイヤ周方向位置に設けられることから、輝度画像中で情報記録媒体が特定されることで、輝度画像中の各部位のタイヤ周方向位置の位相を特定できる。
【００３８】
（回転駆動ユニット）
ビード部検査装置２０は、測定ユニット２７、処理ユニット２８、ディスプレイ３０のほか、さらに、タイヤ１０をタイヤ１０の回転軸の周りに回転させる回転駆動ユニットを含んでいてもよい。ここで、図８を参照して、回転駆動ユニットの概略を説明する。なお、図８は、ビード部検査装置２０を、回転駆動ユニット２９に注目して示す図であり、処理ユニット２８およびディスプレイ３０の図示は省略されている。また、図８は、回転駆動ユニット２９の各部材の位置がわかるように、タイヤ１０を半分に切断した状態を示している。
【００３９】
回転駆動ユニット２９は、横置きされているタイヤ１０を把持して所定の状態にセットするタイヤ把持部１６を有している。タイヤ把持部１６は、ビード拡張部材１６ａと、移動体１６ｂと、タイヤ最大幅測定センサ１６ｃと、昇降台１６ｄ、を含む。
【００４０】
移動体１６ｂは、昇降台１６ｄ上に設けられる柱状部分で、タイヤ１０の回転軸が一致させられる目標位置を中心とした円周上の複数の箇所に配置される。移動体１６ｂは２箇所以上に配置され、目標位置を中心として放射状に移動するように構成されている。
移動体１６ｂのそれぞれには、一対のビード拡張部材１６ａが設けられている。ビード拡張部材１６ａは、タイヤ１０をセットするとき、タイヤ周上の複数個所（２箇所以上）で一対のビード部１２間の離間距離を拡張するために、ビード部１２をタイヤ幅方向内側から外側に押圧するように構成されている。
【００４１】
ビード拡張部材１６ａは、横置きされたタイヤ１０のタイヤ径方向に対応する水平方向へ移動することができる。ビード拡張部材１６ａのこの移動は、移動機構によって行なわれる。移動機構は、タイヤ１０のビードベース領域１８に当接するまでタイヤ径方向内側から外側に向かって移動するように、水平方向に移動可能に構成された上述した移動体１６ｂを含む。ビード拡張部材１６ａ及び移動体１６ｂは、モータ等の駆動源により駆動する。
各対のビード拡張部材１６ａは、昇降台１６ｄに設けられる。昇降台１６ｄは、図示されない駆動機構によって上下方向に移動するように構成されている。
各対のビード拡張部材１６ａのうち下側のビード拡張部材１６ａは、上側のビード拡張部材１６ａの近傍位置から下降する。各対のビード拡張部材１６ａのそれぞれは、昇降台１６ｄの上昇と、各対のビード拡張部材１６ａの昇降を組み合わせることにより、各対のビード拡張部材１６ａは、上下方向に自在に移動することができる。
各対のビード拡張部材１６ａは、ビード部１２を測定ユニット２７により測定する前に、横置きのタイヤ１０のビードベース領域１８近傍のタイヤ内側表面の部分をタイヤ幅方向内側から外側に押圧して、タイヤ幅方方向の両側の一対のビード部の離間距離を拡げてタイヤ周上で一定距離にするように、上下方向に移動可能に構成されている。ビード拡張部材１６ａは、タイヤを滑らかに回転するために、ローラで構成され、タイヤ内側表面と接触する部分は、ローラ表面であることが好ましい。
【００４２】
移動体１６ｂは、タイヤ幅方向あるいはタイヤ回転軸方向に対応する上下方向に沿って回転軸を有する回転ローラを備える。移動体１６ｂがタイヤ１０と接触するとき、この回転ローラは、回転ローラのローラ表面とビードベース領域１８とが当接するように構成されることが好ましい。ローラ表面は、ビードベース領域１８との間に摩擦を生じさせるために、ローレット加工が施されていることが好ましい。このとき、ビード拡張部材１６ａは、タイヤ１０を持ち上げるように構成され、ビード拡張部材１６ａによる持ち上げ後、上記回転ローラは回転ローラの駆動によりタイヤを回転させるように構成されている。そして、検査部３８は、持ち上げたタイヤ１０の回転中、ビード部１２の一周の測定を行なうように構成されていることが好ましい。
【００４３】
回転駆動ユニット２９の動作、および動作のタイミングは制御部３９によって管理され、制御される。図８において、タイヤ１０は、移動体１６ｂとビード拡張部材１６ａがタイヤ１０を把持することにより、持ち上げられている。
なお、測定ユニット２７は、一対のビード部１２のそれぞれと対応して設けられ、図８において、上側のビード部１２の測定を行う測定ユニット２７（上側測定ユニット２７）が示される。上側測定ユニット２７は、図示されない台から、昇降自在に移動する移動棒２７ａに設けられている。
【００４４】
この回転駆動ユニット２９では、横置きにされたタイヤ１０のビードベース領域１８近傍のタイヤ内側表面の部分を、ビード拡張部材１６ａの移動によって、タイヤ幅方向内側から外側に押圧して、タイヤ幅方向の両側の一対のビード部１２の離間距離を拡げてタイヤ周上で一定距離にされる。この状態のタイヤ１０が、ビード部１２の検査に供される。検査中、タイヤ１０は、移動体１０ｂの回転ローラの駆動によって、回転軸の周りに回転し、この動作と並行して、測定ユニット２７によるビード部１２の測定が行われる。ビード部検査装置２０が回転駆動ユニット２９を備えることにより、タイヤ１０をリムに装着して内圧を印加することを行わなくても、一対のビード部１２の離間距離を一定に保ちつつ、ビード部１２の検査を行うことができる。また、回転駆動ユニット２９および測定ユニット２７によって自動化された検査は、検査員が手で触れたときの手の触感と目視によって全数検査を行う場合と比べ、タイヤの製造コストを低減できるとともに、欠陥の見落としの発生を抑制できる。
【００４５】
一方で、回転駆動ユニット２９では、タイヤ１０が回転するときに、ビードベース領域１８と、移動体１８ｂの回転ローラとの間で滑りが生じ、また、上下方向に振れが発生する場合がある。特に滑りが生じると、形状画像において、スピュー部位がタイヤ周方向に等間隔に表れないため、基準部位を用いて、基準部位のスピューからタイヤ周方向に等間隔に離れた領域内でスピュー部位を探す方法では、全てのスピューを特定できない場合がある。本実施形態では、こうした滑りや振れが生じることによって検査画像においてスピューが等間隔に表れない場合であっても、上述したようにスピューを確実に特定することができ、特定したスピューを検査対象から除外して精度よくビード部の表面の検査を行うことができる。したがって、本実施形態のスピュー特定方法およびビード部の検査方法は、回転駆動ユニット２９を備えるビード部検査装置２０を用いて行う場合に好適である。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、タイヤ周上に配置された複数のスピューを確実に特定することができ、特定したスピューを検査対象から除外して、ビード部の欠陥を精度よく検査することができる。
本実施形態において、検査対象を、同じ金型を用いて加硫を行った別のタイヤに変えて、スピュー特定方法を行うときに、スピューの大きさの変化の有無を検出した場合は、ベントホールの詰まりを、例えばスピューが小さくなることによって知ることができる。これによりベントホールの詰まりを除去する等の対策を講じて、このような欠陥を未然に防ぐことができる。
また、スピューの１つを、他のスピューとは異なる大きさにする、あるいは、２つのすピューの対にした場合は、抽出部３４によって抽出されやすくなるとともに、タイヤ周方向の位置が予めわかっていることで、形状画像中の各部位のタイヤ周方向の位相を特定できる。このため、特定された欠陥が、タイヤ周上のどの位置で発生したかがわかりやすくなる。なお、スピューの１つを、スピューの対にする場合に、抽出部３４は、高さが最も高い部位を基準部位とすることに代えて、面積が最も大きい部位を基準部位とし、各検査区間において面積が最も大きい部位をスピュー部位として特定してもよい。基準部位の面積は、スピューの対をなす２つのスピューに相当する部位の面積の合計である。この場合、スピューの間隔は、スピューの対のタイヤ周方向の中心位置を用いて算出される。
また、輝度画像を、形状画像と合成して合成画像を作成することで、形状画像だけでは認識されにくい画像を認識しやすくすることができ、ビード部１２の表面の欠陥をより精度よく特定することができる。具体的に、このような合成画像を用いて、タイヤ表面の汚れおよびライト不良の少なくともいずれかの有無を検査することで、形状画像だけを用いて検査を行う場合よりも容易に欠陥を特定することができる。
また、輝度画像において、ビード部１２の表面に設けられた情報記録媒体を検出することで、検出された情報記録媒体のタイヤ周方向位置に基づいて、輝度画像においてタイヤ周方向の位相を特定することができる。
また、ビード部検査装置２０が回転駆動ユニット２９を備える場合において、タイヤ１０が回転するときに、ビードベース領域１８と、移動体１８ｂの回転ローラとの間で滑りが生じ、また、上下方向に振れが発生した場合であっても、上述したようにスピューを確実に特定することができ、特定したスピューを検査対象から除外して精度よくビード部の表面の検査を行うことができる。
【００４７】
以上、本発明のスピュー特定方法、ビード部の検査方法、およびビード部の検査装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４８】
１０  タイヤ
１２  ビード部
１２ａ  トウ先端
１２ｂ  ヒール端
１８  ビードベース領域
２０  ビード部検査装置
２７  測定ユニット
２８  処理ユニット
２９  回転駆動ユニット
３０  ディスプレイ
３１  画像作成部
３２  画像処理部
３３  基準線特定部
３４  抽出部
３５  スピュー特定部
３６  設定部
３８  検査部
４０  検査範囲
４０ａ  検査区間
４２  基準部位
４３  スピュー部位
４５  周辺領域
４６  枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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