(57)【要約】【課題】ベルトの製造段階で金型に螺旋状に巻き付けられた心線のピッチを、手作業に依らず、短時間でかつ正確に測定する。【解決手段】照明部により光を照射して撮影領域内で心線の影を生じさせながら、撮影領域をカメラにより撮影する。撮影画像内に設定された画像処理領域の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った分布に基づいて、画像処理領域のピッチ方向の一端に最も近い１波形と、画像処理領域のピッチ方向の他端に最も近い１波形とを、ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域に設定する。心線ピッチ測定領域内の波形の数と、心線ピッチ測定領域のピッチ方向の実長とに基づいて、心線のピッチを算出する。【選択図】図１
2018036262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトの製造段階で、金型に直接的または間接的に螺旋状に巻き付けられた心線における前記ベルトの幅方向であるピッチ方向のピッチを測定する心線ピッチ測定方法であって、
前記心線が前記ピッチ方向に並んでいる撮影領域に、照明部により光を照射して前記撮影領域内で前記心線の影を生じさせながら、前記撮影領域をカメラにより撮影する、撮影工程と、
画像処理部が、前記カメラで撮影された撮影画像内に画像処理領域を設定する、画像処理領域設定工程と、
前記画像処理部が、前記画像処理領域の明暗を示す指標の前記ピッチ方向に沿った分布を生成する、明暗分布生成工程と、
前記分布において所定の閾値よりも大きいピーク位置である第１基準位置、前記分布において所定の閾値よりも小さいボトム位置である第２基準位置、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の一方向に明るくなるように変化している第３基準位置、および、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の前記一方向に暗くなるように変化している第４基準位置のうち、いずれか１つの位置を基準位置とし、
前記分布において前記第１基準位置および前記第２基準位置の両方を含み前記基準位置から隣り合う前記基準位置までの範囲を１波形とすると、
前記画像処理部が、前記画像処理領域の前記ピッチ方向の一端に最も近い前記１波形と、前記画像処理領域の前記ピッチ方向の他端に最も近い前記１波形とを、前記ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域に設定する、心線ピッチ測定領域設定工程と、
前記画像処理部が、設定情報記憶部に記憶された前記画像処理領域の前記ピッチ方向の実長に基づいて、前記心線ピッチ測定領域の前記ピッチ方向の実長を算出する、心線ピッチ測定領域長さ算出工程と、
前記画像処理部が、前記心線ピッチ測定領域内の前記波形の数に相当するピッチ数をカウントする、カウント工程と、
心線ピッチ算出部が、前記カウント工程でカウントされた前記心線ピッチ測定領域内の前記ピッチ数と、前記心線ピッチ測定領域長さ算出工程で算出された前記心線ピッチ測定領域の前記ピッチ方向の実長とに基づいて、前記心線の前記ピッチを算出する、ピッチ算出工程と、を含むことを特徴とする心線ピッチ測定方法。
【請求項２】
所定の範囲の前記ピッチを複数のランクに振り分けて、前記ランクごとに、撮影距離および前記画像処理領域の前記ピッチ方向の実長を前記設定情報記憶部に記憶させる、設定情報記憶工程と、
前記金型を前記心線に巻き付ける際の前記心線のピッチの目標値である目標ピッチの前記ランクに応じて、前記設定情報記憶部から前記撮影距離および前記画像処理領域の前記ピッチ方向の実長が読み出される、設定情報読み出し工程と、
前記設定情報記憶部から読み出した前記撮影距離に基づいて、前記カメラと前記撮影領域との間の距離が調整される、撮影距離調整工程と、を更に有することを特徴とする請求項１に記載の心線ピッチ測定方法。
【請求項３】
前記撮影画像、および、測定された前記心線の前記ピッチを、実績データ記憶部に記憶させる、実績データ収集工程を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の心線ピッチ測定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の心線ピッチ測定方法で測定された前記心線の前記ピッチを、許容値と比較することで、測定された前記ピッチの合否を判定する、検査工程を有することを特徴とする心線ピッチ検査方法。
【請求項５】
ベルトの製造段階で、金型に直接的または間接的に螺旋状に巻き付けられた心線における前記ベルトの幅方向であるピッチ方向のピッチを測定する心線ピッチ測定装置であって、
前記心線が前記ピッチ方向に並んでいる撮影領域を撮影するカメラと、
前記カメラによって前記撮影領域を撮影する際に、前記撮影部に光を照射して前記撮影領域内で心線の影を生じさせる照明部と、
前記カメラで撮影された撮影画像を画像処理する画像処理部と、
前記心線の前記ピッチを測定するために用いる情報が記憶される設定情報記憶部と、
前記心線の前記ピッチを算出する心線ピッチ算出部と、を備え、
前記画像処理部は、
（１）前記撮影画像内に画像処理領域を設定し、
（２）前記画像処理領域の明暗を示す指標の前記ピッチ方向に沿った分布を生成し、
（３）前記分布において所定の閾値よりも大きいピーク位置である第１基準位置、前記分布において所定の閾値よりも小さいボトム位置である第２基準位置、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の一方向に明るくなるように変化している第３基準位置、および、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の前記一方向に暗くなるように変化している第４基準位置のうち、いずれか１つの位置を基準位置とし、
前記分布において前記第１基準位置および前記第２基準位置の両方を含み前記基準位置から隣り合う前記基準位置までの範囲を１波形とすると、
前記画像処理領域の前記ピッチ方向の一端に最も近い前記１波形と、前記画像処理領域の前記ピッチ方向の他端に最も近い前記１波形とを、前記ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域に設定し、
（４）前記設定情報記憶部に記憶された前記画像処理領域の前記ピッチ方向の実長に基づいて、前記心線ピッチ測定領域の前記ピッチ方向の実長を算出し、
（５）前記心線ピッチ測定領域内における前記波形の数に相当するピッチ数をカウントし、
前記心線ピッチ算出部は、
前記心線ピッチ測定領域内の前記ピッチ数と、前記心線ピッチ測定領域の前記ピッチ方向の実長とに基づいて、前記心線の前記ピッチを算出することを特徴とする心線ピッチ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトの製造段階で金型に巻き付けられた心線のピッチを測定する心線ピッチ測定方法、この測定方法を利用した心線ピッチ検査方法、および心線ピッチ測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、動力の伝動に用いる伝動ベルトは、無端状であって、内周側の圧縮層と、外周側の伸長層と、圧縮層と伸長層との間に径方向に挟まれ、ベルト長さ方向に沿って螺旋状に心線が埋設された抗張体層とによって構成されている。このような伝動ベルトの製造段階において、心線巻き付け装置によって、金型に直接的または間接的に心線が螺旋状に巻き付けられる（例えば特許文献１参照）。ここで、心線の巻き付け方向に略直交する方向（つまり、伝動ベルトの幅方向となる方向）を、ピッチ方向という。
【０００３】
心線巻き付け装置は、心線のピッチが、心線巻き付け装置に入力された目標値となるように金型に心線を巻き付ける。しかし、心線巻き付け装置の動作不良が生じた場合などに、心線のピッチが目標値と異なる場合がある。心線のピッチが目標値と異なっていると、ピッチ方向の心線の数が目標値と異なる場合がある。それにより、ベルトの引張強度、弾性係数等が目標値と異なることになる。そこで、従来、伝動ベルトの品質をほぼ一定に保つために、金型に巻き付けられた心線のピッチを測定し、その測定結果が許容値内かどうか判定する検査を行っていた。
【０００４】
金型に巻き付けられた心線のピッチを測定する方法としては、手作業で測定する転写法が一般的である。転写法では、まず、ピッチ方向に心線が並んだ測定対象領域に、トレーシングペーパーを当て、鉛筆等の筆記具で心線の凸状面を軽くなぞる。これにより、心線の凸状面に対応する領域が黒く強調されて転写像が形成される。この転写像の数を目視でカウントすることで、測定対象領域内のピッチ方向に並んだ心線の数をカウントする。また、ピッチ方向の一端の転写像から他端の転写像までの長さを、定規を使って測定する。そして、転写像のカウント数と、測定された長さから、心線のピッチを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０４０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、転写法は、手作業であるため、熟練者でも５分程度の時間を要する。また、心線には、撚りコードが用いられており、心線の凸状面は、ピッチ方向に沿って凸凹状であるため、正確にカウントできる程度に鮮明な転写像を得ることは難しい。カウント対象となる複数の転写像のうちの１つでも不鮮明であると、転写作業のやり直しが必要となる。また、測定精度を確保するには、カウントする転写像の数は概ね５０本（目安３０〜７０本）が好ましい。しかし、細い心線を用いた場合の心線のピッチには例えば０．４４ｍｍのものもあり、目視で約５０本の転写像を正確にカウントするのは困難であり、熟練が必要となる。
このように、転写法では、測定に時間がかかり、また、必ずしも正確とは限らないため、工程管理のように日常的に行う検査には利用し難かった。
また、転写法は、完全に手作業なので、自動的に測定結果を収集するシステムを構築できないという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するため、ベルトの製造段階で金型に巻き付けられた心線のピッチを、手作業に依らず、短時間でかつ正確に測定することができる心線ピッチ測定方法、この心線ピッチ測定方法を利用した心線ピッチ検査方法、および心線ピッチ測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の心線ピッチ測定方法は、ベルトの製造段階で、金型に直接的または間接的に螺旋状に巻き付けられた心線における前記ベルトの幅方向であるピッチ方向のピッチを測定する心線ピッチ測定方法であって、前記心線が前記ピッチ方向に並んでいる撮影領域に、照明部により光を照射して前記撮影領域内で前記心線の影を生じさせながら、前記撮影領域をカメラにより撮影する、撮影工程と、画像処理部が、前記カメラで撮影された撮影画像内に画像処理領域を設定する、画像処理領域設定工程と、前記画像処理部が、前記画像処理領域の明暗を示す指標の前記ピッチ方向に沿った分布を生成する、明暗分布生成工程と、前記分布において所定の閾値よりも大きいピーク位置である第１基準位置、前記分布において所定の閾値よりも小さいボトム位置である第２基準位置、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の一方向に明るくなるように変化している第３基準位置、および、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の前記一方向に暗くなるように変化している第４基準位置のうち、いずれか１つの位置を基準位置とし、前記分布において前記第１基準位置および前記第２基準位置の両方を含み前記基準位置から隣り合う前記基準位置までの範囲を１波形とすると、前記画像処理部が、前記画像処理領域の前記ピッチ方向の一端に最も近い前記１波形と、前記画像処理領域の前記ピッチ方向の他端に最も近い前記１波形とを、前記ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域に設定する、心線ピッチ測定領域設定工程と、前記画像処理部が、設定情報記憶部に記憶された前記画像処理領域の前記ピッチ方向の実長に基づいて、前記心線ピッチ測定領域の前記ピッチ方向の実長を算出する、心線ピッチ測定領域長さ算出工程と、前記画像処理部が、前記心線ピッチ測定領域内の前記波形の数に相当するピッチ数をカウントする、カウント工程と、心線ピッチ算出部が、前記カウント工程でカウントされた前記心線ピッチ測定領域内の前記ピッチ数と、前記心線ピッチ測定領域長さ算出工程で算出された前記心線ピッチ測定領域の前記ピッチ方向の実長とに基づいて、前記心線の前記ピッチを算出する、ピッチ算出工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、金型に巻き付けられた心線を撮影して取得された画像を処理することで、心線のピッチを測定するため、手作業に依らず、短時間で心線のピッチを測定できる。
カメラで撮影する際、照明部によって撮影領域に光を照射して、撮影領域内で心線の影を生じさせる。したがって、撮影画像内に設定される画像処理領域では、ピッチ方向に周期的に明暗が変化する。画像処理領域の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った分布の周期は、心線のピッチとほぼ一致する。本発明では、この点を利用して、心線のピッチを測定している。画像処理領域の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った分布において、所定の閾値よりも大きいピーク位置と所定の閾値よりも小さいボトム位置の両方を含み、基準位置から隣り合う基準位置までの範囲を１波形とした場合、画像処理領域内の波形の数をカウントすることで、画像処理領域内の心線のピッチ数をカウントできる。ここでの基準位置は、前記分布において所定の閾値よりも大きいピーク位置である第１基準位置、前記分布において所定の閾値よりも小さいボトム位置である第２基準位置、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いでピッチ方向の一方向に明るくなるように変化している第３基準位置、および、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の記一方向に暗くなるように変化している第４基準位置のうち、いずれか１つの位置である。
しかし、画像処理領域のピッチ方向の実長は、予め設定された長さであって、心線のピッチの整数倍でない場合がある。また、画像処理領域のピッチ方向の端の位置は、心線と心線の間に位置したり、心線と重なったりと、一様ではないため、画像処理領域内のピッチ数を誤ってカウントしてしまう恐れがある。そのため、画像処理領域内のピッチ方向の実長を、画像処理領域内のピッチ数で割っても、心線のピッチを正確に算出できない場合がある。
そこで、本発明では、画像処理領域のピッチ方向の一端に最も近い１波形と、画像処理領域のピッチ方向の他端に最も近い１波形とを、ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域に設定して、この心線ピッチ測定領域のピッチ方向の実長と、心線ピッチ測定領域内のピッチ数（波形の数）に基づいて、心線のピッチを測定している。したがって、心線のピッチをより正確に算出できる。
このように、本発明は、手作業に依らず、金型に巻き付けられた心線のピッチを短時間でかつ正確に測定できる。
手作業に依らず心線のピッチを測定するため、測定結果および測定の過程で生成される情報（撮影画像のデータ等）等の実績データを収集することが可能である。それにより、測定結果に問題があったときに、収集済みの実績データに基づき、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決を行うことができる。よって、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決にかかる時間を短縮できる。
なお、本発明において、１波形が第１基準位置および第２基準位置の両方を含むとは、１波形の端に第１基準位置または第２基準位置が有る場合を含む。
【００１０】
本発明の心線ピッチ測定方法は、所定の範囲の前記ピッチを複数のランクに振り分けて、前記ランクごとに、撮影距離および前記画像処理領域の前記ピッチ方向の実長を前記設定情報記憶部に記憶させる、設定情報記憶工程と、前記金型を前記心線に巻き付ける際の前記心線のピッチの目標値である目標ピッチの前記ランクに応じて、前記設定情報記憶部から前記撮影距離および前記画像処理領域の前記ピッチ方向の実長が読み出される、設定情報読み出し工程と、前記設定情報記憶部から読み出した前記撮影距離に基づいて、前記カメラと前記撮影領域との間の距離が調整される、撮影距離調整工程と、を更に有することが好ましい。
【００１１】
この構成によると、金型に心線を巻き付ける際の心線のピッチの目標値である目標ピッチが、複数のランクのいずれに該当するかによって、撮影距離および画像処理領域のピッチ方向の実長を変更するため、広範囲のピッチを測定対象とすることができると共に、ピッチの大きさに関わらず高い測定精度を確保できる。
また、設定情報記憶部は、撮影距離および画像処理領域のピッチ方向の実長を、ピッチのランクごとに記憶しており、ピッチごとに記憶しなくて済むため、設定情報記憶部に記憶される情報量を低減できる。
【００１２】
本発明の心線ピッチ測定方法は、前記撮影画像、および、測定された前記心線の前記ピッチを、実績データ記憶部に記憶させる、実績データ収集工程を更に備えることが好ましい。
【００１３】
この構成によると、撮影画像や測定結果が実績データ記憶部に記憶されるため、測定結果に問題があったときに、実績データ記憶部に記憶されたデータに基づき、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決を行うことができる。よって、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決にかかる時間を短縮できる。
【００１４】
本発明の心線ピッチ検査方法は、本発明の心線ピッチ測定方法で測定された前記心線の前記ピッチを、許容値と比較することで、測定された前記ピッチの合否を判定する、検査工程を有する。
【００１５】
この構成によると、心線のピッチの測定結果の検査を短時間で行うことができる。
【００１６】
本発明の心線ピッチ測定装置は、ベルトの製造段階で、金型に直接的または間接的に螺旋状に巻き付けられた心線における前記ベルトの幅方向であるピッチ方向のピッチを測定する心線ピッチ測定装置であって、前記心線が前記ピッチ方向に並んでいる撮影領域を撮影するカメラと、前記カメラによって前記撮影領域を撮影する際に、前記撮影部に光を照射して前記撮影領域内で心線の影を生じさせる照明部と、前記カメラで撮影された撮影画像を画像処理する画像処理部と、前記心線の前記ピッチを測定するために用いる情報が記憶される設定情報記憶部と、前記心線の前記ピッチを算出する心線ピッチ算出部と、を備え、前記画像処理部は、（１）前記撮影画像内に画像処理領域を設定し、（２）前記画像処理領域の明暗を示す指標の前記ピッチ方向に沿った分布を生成し、（３）前記分布において所定の閾値よりも大きいピーク位置である第１基準位置、前記分布において所定の閾値よりも小さいボトム位置である第２基準位置、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の一方向に明るくなるように変化している第３基準位置、および、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の前記一方向に暗くなるように変化している第４基準位置のうち、いずれか１つの位置を基準位置とし、前記分布において前記第１基準位置および前記第２基準位置の両方を含み前記基準位置から隣り合う前記基準位置までの範囲を１波形とすると、前記画像処理領域の前記ピッチ方向の一端に最も近い前記１波形と、前記画像処理領域の前記ピッチ方向の他端に最も近い前記１波形とを、前記ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域に設定し、（４）前記設定情報記憶部に記憶された前記画像処理領域の前記ピッチ方向の実長に基づいて、前記心線ピッチ測定領域の前記ピッチ方向の実長を算出し、（５）前記心線ピッチ測定領域内における前記波形の数に相当するピッチ数をカウントし、前記心線ピッチ算出部は、前記心線ピッチ測定領域内の前記ピッチ数と、前記心線ピッチ測定領域の前記ピッチ方向の実長とに基づいて、前記心線の前記ピッチを算出することを特徴とする。
【００１７】
この構成によると、金型に巻き付けられた心線を撮影して取得された画像を処理することで、心線のピッチを測定するため、手作業に依らず、短時間で心線のピッチを測定できる。
カメラで撮影する際、照明部によって撮影領域に光を照射して、撮影領域内で心線の影を生じさせる。したがって、撮影画像内に設定される画像処理領域では、ピッチ方向に周期的に明暗が変化する。画像処理領域の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った分布の周期は、心線のピッチとほぼ一致する。本発明では、この点を利用して、心線のピッチを測定している。画像処理領域の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った分布において、所定の閾値よりも大きいピーク位置と所定の閾値よりも小さいボトム位置の両方を含み、基準位置から隣り合う基準位置までの範囲を１波形とした場合、画像処理領域内の波形の数をカウントすることで、画像処理領域内の心線のピッチ数をカウントできる。ここでの基準位置は、前記分布において所定の閾値よりも大きいピーク位置である第１基準位置、前記分布において所定の閾値よりも小さいボトム位置である第２基準位置、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いでピッチ方向の一方向に明るくなるように変化している第３基準位置、および、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の記一方向に暗くなるように変化している第４基準位置のうち、いずれか１つの位置である。
しかし、画像処理領域のピッチ方向の実長は、予め設定された長さであって、心線のピッチの整数倍でない場合がある。また、画像処理領域のピッチ方向の端の位置は、心線と心線の間に位置したり、心線と重なったりと、一様ではないため、画像処理領域内のピッチ数を誤ってカウントしてしまう恐れがある。そのため、画像処理領域内のピッチ方向の実長を、画像処理領域内のピッチ数で割っても、心線のピッチを正確に算出できない場合がある。
そこで、本発明では、画像処理領域のピッチ方向の一端に最も近い１波形と、画像処理領域のピッチ方向の他端に最も近い１波形とを、ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域に設定して、この心線ピッチ測定領域のピッチ方向の実長と、心線ピッチ測定領域内のピッチ数（波形の数）に基づいて、心線のピッチを測定している。したがって、心線のピッチをより正確に算出できる。
このように、本発明は、手作業に依らず、金型に巻き付けられた心線のピッチを短時間でかつ正確に測定できる。
手作業に依らず心線のピッチを測定するため、測定結果および測定の過程で生成される情報（撮影画像のデータ等）等の実績データを収集することが可能である。それにより、測定結果に問題があったときに、収集済みの実績データに基づき、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決を行うことができる。よって、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決にかかる時間を短縮できる。
なお、本発明において、１波形が第１基準位置および第２基準位置の両方を含むとは、１波形の端に第１基準位置または第２基準位置が有る場合を含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、ベルトの製造段階で金型に巻き付けられた心線のピッチを、手作業に依らず、短時間でかつ正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る心線ピッチ測定装置の制御ブロックを含む概略構造図である。
【図２】図１のII矢視図である。
【図３】撮影画面を示す模式図である。
【図４】撮影画面内の画像処理領域と、画像処理領域の明暗分布と、画像処理領域の心線の断面を示す模式図である。
【図５】画像処理領域の明暗分布の一例を示すグラフである。
【図６】図４に心線ピッチ測定領域に加えた図である。
【図７】図１の心線ピッチ測定装置の具体例を示す構造図である。
【図８】心線ピッチ測定方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態における、追加の画像処理を示す模式図である。
【図１０】第２実施形態における、追加の合否判定を示す模式図である。
【図１１】第２実施形態における、心線ピッチ測定方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態の心線ピッチ測定装置１は、本発明の心線ピッチ測定装置の一例であって、本発明の心線ピッチ測定方法および心線ピッチ検査方法の一例を実施する。心線ピッチ測定装置１は、心線のピッチの測定に加えて、測定されたピッチの合否を判定する。つまり、心線ピッチ測定装置１は、心線ピッチ検査装置ともいえる。
【００２１】
［１］測定対象
まず、本実施形態の心線ピッチ測定装置１の測定対象について説明する。図１に示すように、心線ピッチ測定装置１は、ベルトの製造段階で、円筒状の１つの金型１０１に直接的または間接的に螺旋状に巻き付けられた心線１００のピッチを測定する。金型１０１に直接的に心線１００を巻き付ける場合とは、例えば、ポリウレタン製歯付ベルト（伝動ベルト）の製造段階で、歯溝付の金型に心線を巻き付ける場合がある。また、金型１０１に間接的に心線１００を巻き付ける場合とは、例えば、ゴム製歯付ベルト（伝動ベルト）の製造段階で、歯溝付の金型上に予めセットされた無端状のベルト成形スリーブの上に、心線を巻き付ける場合がある。ベルト成形スリーブは、伝動ベルトの伸長層、圧縮層、繊維被覆層（例えば帆布）等のいずれか１つの単層体、またはこれらが厚み方向に重ねられた積層体である。
【００２２】
金型１０１は、筒軸方向が鉛直方向となる向きに配置されてもよく、筒軸方向が水平となる向きに配置されてもよい。また、心線１００が巻き付けられる金型１０１は、１つに限らない。ベルト成形方式によっては、筒軸方向に直交する方向に離れて配置された２つの金型１０１にわたって、心線１００が螺旋状に巻き付けられてもよい。
【００２３】
心線１００は、心線巻き付け装置１０２によって、金型１０１に巻き付けられる。心線巻き付け装置１０２には、心線１００のピッチの目標値である目標ピッチが入力される。心線巻き付け装置１０２は、心線１００のピッチが目標ピッチになるように、金型１０１に心線１００を巻き付ける。
【００２４】
金型１０１に巻き付けられた心線１００のピッチの方向は、ベルトの幅方向となる方向である。以下、ベルトの幅方向となる方向を、ピッチ方向という。ピッチ方向は、心線１００の巻き付け方向に略直交する方向である。金型１０１に巻き付けられた心線１００の両端部の少なくとも１巻きの部分は、この後の工程で切り離され、ベルトを構成しない。この両端部を除く部分において、心線１００のピッチおよび巻き付け角度（スパイラル角度）はほぼ一定である。なお、図１および図２では、図面を見やすくするために、金型１０１の径に対して相対的に、心線１００の径およびピッチを実際よりも大きく表示している。また、心線１００は螺旋状に金型１０１に巻き付けられているため、実際の心線１００は、ピッチ方向に直交する方向に対して若干傾斜しているが、図１および図２では、便宜上、心線１００を、ピッチ方向に直交する方向に平行に表示している。
【００２５】
［２］心線ピッチ測定装置１
図１に示すように、心線ピッチ測定装置１は、カメラ２と、照明部３と、カメラ移動機構４と、制御装置１０とを有する。制御装置１０は、例えば、フラッシュメモリー等の記憶媒体と、マイクロプロセッサとを有する。記憶媒体は、設定情報記憶部１１と、実績データ記憶部１２を含む。マイクロプロセッサは、設定情報記憶部１１に記憶されたプログラムや各種データに基づいて情報処理を実行する。制御装置１０は、機能処理部として、設定制御部１３、画像処理部１４、心線ピッチ算出部１５、および、心線ピッチ検査部１６を有する。
【００２６】
［２−１］カメラ２
カメラ２は、デジタルカメラである。カメラ２は、金型１０１に巻き付けられた心線１００の一部を撮影する。カメラ２は、心線１００がピッチ方向に並んだ領域を撮影する。カメラ２によって撮影される領域を、撮影領域１０３とする。図２中、撮影領域１０３を二点鎖線で囲んで表示している。心線１００が巻き付けられる金型１０１の数が２つの場合、カメラ２は金型１０１上の心線１００を撮影する位置に配置される。カメラ２は、制御装置１０からの指令を受けて撮影する。また、カメラ２の制御値（フォーカス値等）は、制御装置１０によって制御可能である。なお、カメラ２は、自動的にフォーカス値が調整されるオートフォーカス機能を有していてもよい。
【００２７】
図３は、撮影領域１０３をカメラ２で撮影して得られた撮影画像２０を示している。カメラ２で撮影された撮影画像２０のデータは、制御装置１０に送信されて、制御装置１０の画像処理部１４に入力される。画像処理部１４は、撮影画像２０内に矩形状の画像処理領域２１を設定する。図３中、画像処理領域２１を一点鎖線で囲んで表示している。また、図２の撮影領域１０３において、画像処理領域２１に相当する領域を、一点鎖線で囲んで表示している。画像処理領域２１は、心線１００のピッチを測定するために画像処理される領域である。画像処理領域２１の四辺は、撮影画像２０の四辺の内側に設定される。
【００２８】
本明細書において、任意の領域内においてピッチ方向に並ぶ心線１００の本数を、心線並び数とする。カメラ２と撮影領域１０３との間の距離である撮影距離Ｌ（図１参照）は、画像処理領域２１内の心線並び数が、概ね５０本（目安３０〜７０本）になるように設定される。それにより、ピッチの測定精度を確保できる。測定精度を確保するためには、画像処理領域２１のピッチ方向の長さはある程度確保する必要がある。一方、画像処理領域２１のピッチ方向に直交する方向の長さは、画像処理領域２１のピッチ方向の長さよりも短くてよい。心線１００の巻き付け角度（スパイラル角度）はほぼ一定であり、撮影画像２０内の心線１００はほぼ平行に並んでいるため、画像処理領域２１のピッチ方向に直交する方向の長さが短くても、測定精度を確保できる。
【００２９】
カメラ２の測定解像度を変更しない限り、撮影距離Ｌに関わらず、画像処理領域２１のピッチ方向の画素数は一定でよい。なお、撮影距離Ｌ等に応じて、画像処理領域２１のピッチ方向の画素数を変更してもよい。また、画像処理領域２１のピッチ方向に直交する方向の画素数は一定でよい。
【００３０】
［２−２］照明部３
照明部３の光源は、例えばＬＥＤ光源である。照明部３の点灯と消灯は、制御装置１０によって制御される。照明部３は、撮影領域１０３において心線１００の影を生じさせるように、撮影領域１０３に光を照射する。より詳細には、照明部３は、画像処理領域２１内の全ての心線１００の影を生じさせるように、撮影領域１０３に光を照射する。つまり、照明部３は、撮影領域１０３内の画像処理領域２１に対応する領域よりもピッチ方向に離れた位置に配置される。加えて、照明部３は、撮影方向とピッチ方向の両方に直交する方向に見て、撮影領域１０３に対して照明部３からの光が斜めに入射するように配置される。撮影領域１０３に対する光の入射角α（図１参照）は、例えば７０°である。照明部３は、撮影距離Ｌや心線１００のピッチに関わらず、撮影領域１０３に対して一定の位置に配置されてよい。なお、撮影距離Ｌに応じて、照明部３の撮影領域１０３に対する位置を変更してもよい。
【００３１】
照明部３は、撮影領域１０３内において心線１００の影を生じさせることで、撮影領域１０３内において明るい部分と暗い部分の差異（コントラスト）を生じさせる。暗い部分（影）は、隣り合う心線１００の間（つまり、金型１０１上またはベルト成形スリーブ上）と、心線１００上に生じる。明るい部分は、心線１００上に生じる。光の入射角αおよびピッチによっては、明るい部分が、心線１００上に加えて、隣り合う心線１００の間にも生じてもよい。
【００３２】
図２に示すように、照明部３の光源のピッチ方向に直交する方向の幅は、画像処理領域２１のピッチ方向に直交する方向の実長よりも十分に広い。これにより、画像処理領域２１のピッチ方向に直交する方向の全域に亘り、ほぼ平行な光束を照射できるので、画像処理領域２１内のピッチ方向に直交する方向における照度等のむらや偏りを防止できる。画像処理領域２１のピッチ方向に直交する方向の実長が、例えば４ｍｍの場合、照明部３の光源のピッチ方向に直交する方向の幅は、例えば１００ｍｍとする。
【００３３】
［２−３］カメラ移動機構４
カメラ移動機構４は、カメラ２を撮影方向に移動可能に構成されている。つまり、カメラ移動機構４によって、カメラ２と撮影領域１０３との間の撮影距離Ｌを調整できる。なお、カメラ２を撮影方向に移動させる代わりに、金型１０１を撮影方向に移動させて撮影距離Ｌを調整してもよい。カメラ移動機構４の動作は、制御装置１０によって制御される。カメラ移動機構４は、手動で操作することも可能である。
【００３４】
［２−４］制御装置１０
上述したように、制御装置１０は、設定情報記憶部１１と実績データ記憶部１２を有する。また、制御装置１０は、機能処理部として、設定制御部１３、画像処理部１４、心線ピッチ算出部１５、および、心線ピッチ検査部１６を有する。制御装置１０は、１つの装置で構成されていてもよく、物理的に離れた位置に配置されて電気的に接続された複数の装置で構成されていてもよい。制御装置１０には、カメラ２から撮影画像２０のデータが送信される。また、制御装置１０は心線巻き付け装置１０２と接続されており、制御装置１０には、心線巻き付け装置１０２から目標ピッチが送信される。
【００３５】
［２−４−１］設定情報記憶部１１
設定情報記憶部１１は、心線１００のピッチを測定するために用いる情報を記憶している。設定情報記憶部１１は、撮影画像２０内における画像処理領域２１の大きさと位置を特定するための情報を記憶している。具体的には、例えば、撮影画像２０の四辺のそれぞれと画像処理領域２１の四辺のそれぞれとの間の画素数を記憶している。
また、設定情報記憶部１１は、目標ピッチと対応付けて、カメラ２の制御値（フォーカス値等）、撮影距離、および、画像処理領域２１のピッチ方向の実長を記憶している。より詳細には、設定情報記憶部１１は、所定の範囲のピッチを複数のランクに振り分けて記憶すると共に、このランクごとに、カメラ２の制御値（フォーカス値等）、撮影距離、および、画像処理領域２１のピッチ方向の実長を記憶している。設定情報記憶部１１にランクごとに記憶されたこれらの情報は、心線１００のピッチを変えた複数のサンプルをカメラ２で撮影して実際に測定することで取得された情報である。
また、設定情報記憶部１１は、画像処理心線１００のピッチを算出するために用いる演算式やプログラムを記憶している。
【００３６】
［２−４−２］設定制御部１３
設定制御部１３は、カメラ移動機構４およびカメラ２を制御する。設定制御部１３は、目標ピッチが、複数のランクの何れに該当するかを判定する。設定制御部１３は、ランクに応じた撮影距離を設定情報記憶部１１から読み出して、カメラ２と撮影対象との間の撮影距離Ｌが、読み出した撮影距離となるように、カメラ移動機構４を制御する。また、設定制御部１３は、目標ピッチのランクに応じたカメラ２の制御値（フォーカス値等）を設定情報記憶部１１から読み出して、読み出したカメラ２の制御値（フォーカス値等）になるようにカメラ２を制御する。
【００３７】
［２−４−３］画像処理部１４
画像処理部１４は、カメラ２で撮影された撮影画像２０を処理する。画像処理部１４は、設定情報記憶部１１から読み出した情報に基づいて、撮影画像２０内に画像処理領域２１を設定する。画像処理部１４は、画像処理領域２１の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った分布を生成する。以下、この分布を明暗分布という。明度を示す指標は、例えば、コントラストまたは明度である。図４には、コントラス指数の明暗分布の一例を模式的に示したグラフを表示している。図５は、実際のコントラス指数の明暗分布の一例を示すグラフである。コントラスト指数は、画像の明暗の差を示すコントラストを−１００〜＋１００の範囲で指数化したものである。＋１００に近いほど明るい部分の割合が多いことを示し、−１００に近いほど暗い部分の割合が多いことを示す。なお、図４には、明暗分布に加えて、画像処理領域２１と、画像処理領域２１内の心線１００の断面図を表示している。
【００３８】
明暗分布は、例えば以下のようにして生成される。
画像処理領域２１内の各画素に、明暗を示す指標を割り当てる。ピッチ方向に直交する方向に沿った１つの画素列の明暗を示す指標の総和を、この画素列の画素数で割って、この画素列の明暗を示す指標の平均値を算出する。この演算処理を、画像処理領域２１内の全ての画素列について行う。この平均値の分布が、明暗分布となる。なお、平均値を算出せずに、ピッチ方向に直交する方向に沿った各画素列の明暗を示す指標の総和の分布を、明暗分布としてもよい。明暗分布により、画像処理領域２１を、ピッチ方向に沿った１つの画素列としてみなすことができる。
【００３９】
明暗分布において所定の閾値よりも大きいピーク位置を、第１基準位置とする。図４の明暗分布において、２つの位置Ｐ１は、明暗分布のピッチ方向の両端に最も近い第１基準位置である。位置Ｐ１を特定する閾値となるコントラスト指数は、例えば＋２５である。
【００４０】
明暗分布において所定の閾値よりも小さいボトム位置を、第２基準位置とする。図４の明暗分布において、２つの位置Ｐ２は、明暗分布のピッチ方向の両端に最も近い第２基準位置である。位置Ｐ２を特定する閾値となるコントラスト指数は、例えば−２５である。第２基準位置を特定する閾値は、第１基準位置を特定する閾値と同じではなく、それよりも暗側である。
【００４１】
明暗分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いでピッチ方向の一方向に明るくなるように変化している位置を、第３基準位置とする。図４の明暗分布において、２つの位置Ｐ３ａは、明暗分布のピッチ方向の両端に最も近い第３基準位置の一例である。図４の明暗分布において、２つの位置Ｐ３ｂは、明暗分布のピッチ方向の両端に最も近い第３基準位置の他の例である。位置Ｐ３ａのコントラスト指数は＋２５であって、位置Ｐ３ｂのコントラスト指数は−２５である。位置Ｐ３ａ、Ｐ３ｂを跨ぐ領域では、照明部３から離れる位置ほどコントラスト指数は大きくなっている（即ち、明るくなっている）。つまり、ここでは、光源から離れる方向（紙面の左から右に向かう方向）が、上述の「ピッチ方向の一方向」に該当する。
【００４２】
明暗分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いでピッチ方向の前記一方向に暗くなるように変化している位置を、第４基準位置とする。図４の明暗分布において、２つの位置Ｐ４ａは、明暗分布のピッチ方向の両端に最も近い第４基準位置の一例である。図４の明暗分布において、２つの位置Ｐ４ｂは、明暗分布のピッチ方向の両端に最も近い第４基準位置の他の例である。位置Ｐ４ａのコントラスト指数は＋２５であって、位置Ｐ４ｂのコントラスト指数は−２５である。位置Ｐ４ａ、Ｐ４ｂを跨ぐ領域では、照明部３から離れる位置ほどコントラスト指数は小さくなっている（即ち、暗くなっている）。
【００４３】
第１〜第４基準位置のうち、いずれか１つを基準位置とする。明暗分布内には、複数の基準位置が存在する。つまり、画像処理領域２１内には、複数の基準位置が存在する。また、明暗分布において、第１基準位置および第２基準位置の両方を含み、基準位置から隣り合う基準位置までの範囲を１波形とする。画像処理部１４は、画像処理領域２１のピッチ方向の一端に最も近い１波形と、画像処理領域２１のピッチ方向の他端に最も近い１波形を検出する。そして、画像処理部１４は、画像処理領域２１のピッチ方向の一端に最も近い１波形と、画像処理領域２１のピッチ方向の他端に最も近い１波形とを、ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域２２に設定する。基準位置を特定するための閾値は、設定情報記憶部１１に記憶されており、画像処理部１４は、設定情報記憶部１１から読み出した閾値に基づいて、心線ピッチ測定領域２２を設定する。心線ピッチ測定領域２２は、心線１００のピッチが測定される領域である。図６には、位置Ｐ４ａ（第４基準位置）を基準位置とした場合の心線ピッチ測定領域２２を、斜線のハッチングで表している。
【００４４】
画像処理部１４は、心線ピッチ測定領域２２内の波形の数（つまり、明暗分布内の波形の数）をカウントする。心線ピッチ測定領域２２内の波形の数は、心線ピッチ測定領域２２内の心線１００のピッチ数とみなすことができる。画像処理部１４は、心線ピッチ測定領域２２内の波形の数を、ピッチ数としてカウントする。
【００４５】
なお、第１〜第４基準位置のいずれを基準位置とするかは、例えば、測定対象となるピッチの範囲や照明部３からの光の入射角αに応じて決定してもよい。
第１〜第４基準位置のどれを基準位置としても、画像処理部１４の演算処理の実行容易性はほぼ同程度である。
【００４６】
照明部３からのピッチ方向の距離に応じて、光の入射角αは若干異なる。そのため、照明部３からのピッチ方向の距離に応じて、心線１００上において最も明るくなる位置や、影の出方も若干異なる。そのため、基準位置が第１〜第４基準位置のいずれであっても、照明部３に近い基準位置と心線１００の中心とのピッチ方向の最短距離と、照明部３から離れた基準位置と心線１００の中心とのピッチ方向の最短距離とは、異なる場合がある。入射角αが大きいほど、照明部３に近い基準位置と心線１００の中心とのピッチ方向の最短距離と、照明部３から離れた基準位置と心線１００の中心とのピッチ方向の最短距離との差は大きくなりやすい。また、心線１００のピッチにばらつきがあった場合、基準位置と心線１００の中心とのピッチ方向の最短距離にばらつきが生じる場合がある。
しかし、画像処理領域２１のピッチ方向の両端部における基準位置と心線１００の中心とのピッチ方向の最短距離の差は、無視できるほど小さい。したがって、第１〜第４基準位置のどれを基準位置としても、ピッチの測定精度はほぼ同程度である。
【００４７】
心線１００上または心線１００間に、心線１００から出た繊維くずや埃などの異物が付着する場合がある。しかし、このような異物の大きさは、心線１００に比べて大幅に小さい。そのため、たとえこのような異物が心線間に介在しても、明暗分布には、所定の閾値よりも小さいボトム値である第２基準位置が現れるため、測定精度を確保できる。
【００４８】
画像処理部１４は、目標ピッチのランクに応じて、設定情報記憶部１１から画像処理領域２１のピッチ方向の実長を読み出す。画像処理部１４は、読み出した画像処理領域２１のピッチ方向の実長に基づいて、心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の実長を算出する。
【００４９】
［２−４−４］心線ピッチ算出部１５
心線ピッチ算出部１５は、画像処理部１４がカウントした心線ピッチ測定領域２２内のピッチ数（波形の数）と、画像処理部１４が算出した心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の実長に基づいて、心線ピッチ測定領域２２内の心線１００のピッチを算出する。具体的には、心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の実長を、心線ピッチ測定領域２２内のピッチ数（波形の数）で割ることで、心線ピッチ測定領域２２内の心線１００のピッチが算出される。
【００５０】
［２−４−５］心線ピッチ検査部１６
心線ピッチ検査部１６は、心線ピッチ算出部１５によって算出された心線１００のピッチの合否を判定する。心線ピッチ検査部１６は、算出された心線１００のピッチと、許容値とを比較することで、ピッチの合否を判定する。算出された心線１００のピッチが、許容値内の場合は、合格と判定し、許容値内でない場合は、不合格と判定する。
許容値は、目標ピッチ±許容差とする。目標ピッチが、例えば０．４〜１．５ｍｍの場合、許容差は、例えば０．０２ｍｍ程度である。許容差は一定であってもよく、ピッチまたはランクに応じて変更してもよい。許容差が、ピッチまたはランクに応じて変更される場合、設定情報記憶部１１は、ピッチまたはランクに対応付けて、許容差を記憶する。
【００５１】
心線ピッチ検査部１６による合否判定の結果は、モニター（図示せず）に表示される。これにより、作業員が合否判定の結果を知ることができる。モニターは、制御装置１０に含まれてもよく、制御装置１０に接続されていてもよい。また、モニターは、心線ピッチ算出部１５によって算出された心線１００のピッチも表示してもよい。また、モニターは、カメラ２の制御値（フォーカス値等）、撮影画像２０、画像処理領域２１、心線ピッチ測定領域２２、明暗分布などの画像処理によって得られた情報などを表示してもよい。なお、ピッチの測定結果および合否判定の結果等は、モニター以外の出力装置に出力されてもよい。
【００５２】
［２−４−６］実績データ記憶部１２
実績データ記憶部１２は、撮影画像２０のデータ、画像処理の過程で生成されたデータ（明暗分布等）、測定された心線１００のピッチ、および、測定されたピッチの合否判定結果等の実績データを記憶する。
【００５３】
［３］心線ピッチ測定装置１の具体例
次に、図１に示す実施形態の心線ピッチ測定装置１のより具体的な一例である図７に示す心線ピッチ測定装置１´について説明する。図７の心線ピッチ測定装置１´は、図１の心線ピッチ測定装置１の構成を全て有する。以下、心線ピッチ測定装置１´の特有の構成について説明する。心線ピッチ測定装置１´は、フレーム５と、照明部移動機構６を有する。
【００５４】
照明部移動機構６には、照明部３が取り付けられている。フレーム５には、カメラ２と照明部移動機構６が取り付けられている。フレーム５は、カメラ移動機構４上に設置されており、カメラ移動機構４によってカメラ２の撮影方向に直線的に移動可能である。金型１０１に心線１００を巻き付けている際は、フレーム５は、図７中、二点鎖線で示した待機位置に配置されている。
【００５５】
カメラ移動機構４は、例えばロッドレスシリンダである。ロッドレスシリンダは、レールに装着されたスライドブロックを、エア等によって、レールに沿って直線方向に移動可能に構成されている。
【００５６】
照明部移動機構６は、例えば電動シリンダであって、伸縮可能なロッド６ａを有する。照明部３は、照明部移動機構６のロッド６ａの先端部に、支持アーム７を介して固定されている。また、ロッド６ａの先端部には、ストッパー８が設けられている。照明部移動機構６のロッド６ａの長さは、ストッパー８が金型１０１に当接するように設定される。それにより、照明部３は、撮影領域１０３に対して一定の位置に位置決めされる。
【００５７】
設定情報記憶部１１は、心線１００のピッチのランクごとに、照明部移動機構６のロッド６ａの突出量を記憶する。表１は、心線ピッチ測定装置１´の設定情報記憶部１１に記憶される情報の一部の一例を表している。
【００５８】
【表１】
2018036262.tif 000003
【００５９】
［４］心線ピッチ測定方法・心線ピッチ検査方法
次に、心線ピッチ測定装置１（１´）を用いた心線ピッチ測定方法および心線ピッチ検査方法について説明する。
まず、事前準備として、ピッチの測定に必要な情報を取得して、設定情報記憶部１１に記憶させる（設定情報記憶工程）。具体的には、金型１０１に異なるピッチで心線１００が巻き付けられた複数のサンプルを用意する。そして、画像処理領域２１内の心線並び数が概ね５０本（目安３０〜７０本）となるように、カメラ移動機構４を手動で操作して撮影距離を調整しながら、撮影を繰り返し行って、測定対象となるピッチを、複数のランクに振り分けると共に、ランクごとに撮影距離を決定する。また、ランクごとに（即ち、撮影距離ごとに）、カメラ２の制御値（フォーカス値等）を決定する。図７の心線ピッチ測定装置１´の場合、撮影距離が決まることで、照明部移動機構６のロッド６ａの突出量も決まる。また、ランクごとに（即ち、撮影距離ごとに）、画像処理領域２１のピッチ方向の実長を測定する。具体的には、撮影領域１０３に定規を配置して、撮影画面で定規の目盛りを読み取る。このようにして取得された情報が、設定情報記憶部１１に記憶される。
【００６０】
ここから、図８のフローチャートを参照しつつ、心線１００のピッチの測定の手順と、測定されたピッチの検査の手順を説明する。心線ピッチ測定装置１は、測定対象を変える度に、図８の処理を実施する。
【００６１】
心線巻き付け装置１０２による心線１００の巻き付け動作が終了すると、心線巻き付け装置１０２から制御装置１０に、心線ピッチ測定動作の開始を示す信号と、目標ピッチを示す信号が送信される（ステップＳ１：目標ピッチ入力工程）。制御装置１０の設定制御部１３は、目標ピッチが複数のランクのうちのどのランクに該当するかを判断する（ステップＳ２：ランク決定工程）。
【００６２】
制御装置１０の設定制御部１３は、設定情報記憶部１１から、該当するランクに応じた撮影距離とカメラ２の制御値（フォーカス値等）を読み出す（ステップＳ３：設定情報読み出し工程）。図７の心線ピッチ測定装置１´の場合、設定制御部１３は、設定情報記憶部１１から、該当するランクに応じた照明部移動機構６のロッド６ａの突出量も読み出す。
【００６３】
設定制御部１３は、カメラ２と撮影領域１０３との間の撮影距離Ｌが、読み出した撮影距離になるように、カメラ移動機構４を制御する（ステップＳ４：撮影距離調整工程）。図７の心線ピッチ測定装置１´の場合、設定制御部１３は、照明部移動機構６のロッド６ａの突出量を、読み出した突出量になるように照明部移動機構６を制御する。また、設定制御部１３は、読み出したカメラ２の制御値（フォーカス値等）になるようにカメラ２の制御値を調整する（ステップＳ５：カメラ制御値調整工程）。また、設定制御部１３は、照明部３を点灯させる（ステップＳ６：照射工程）。なお、心線巻き付け装置１０２が心線１００を金型１０１に巻き付けているときは、照明部３は消灯している。照明部３の向きは予め調整されている。なお、ステップＳ４〜Ｓ６を実施する順序は特に限定されない。
【００６４】
次に、設定制御部１３から撮影指令を受けたカメラ２が、金型１０１に巻き付けられた心線１００を撮影する（ステップＳ７：撮影工程）。撮影された撮影画像２０のデータは、カメラ２から制御装置１０に送られる。制御装置１０は、撮影画像２０をモニターに表示させてもよい。
【００６５】
撮影画像２０が画像処理部１４に入力されると、画像処理部１４は、設定情報記憶部１１に記憶された画像処理領域２１の大きさと位置を特定するための情報を読み出して、撮影画像２０内に画像処理領域２１を設定する（ステップＳ８：画像処理領域設定工程）。
画像処理部１４は、画像処理領域２１の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った明暗分布を生成する。この明暗分布もモニターに表示してもよい（ステップＳ９：明暗分布生成工程）。
【００６６】
画像処理部１４は、画像処理領域２１内において、画像処理領域２１のピッチ方向の一端に最も近い１波形を検出する。
そのために、まず、画像処理部１４は、画像処理領域２１内において、画像処理領域２１のピッチ方向の一端に最も近い基準位置を検出する。例えば、所定の閾値よりも大きいピーク位置（第１基準位置）が基準位置の場合、画像処理部１４は、画像処理領域２１のピッチ方向の一端に最も近いピーク位置を検出し、このピーク位置が閾値を超えていれば、基準位置とする。また、このピーク位置が閾値を超えていなければ、次にピッチ方向の一端に近いピーク位置を検出して、閾値と比較する。したがって、ゴミ等の異物に光が照射することで生じたピーク位置が、基準位置として検出されることを防止できる。
次に、画像処理部１４は、一端に最も近い基準位置の他端側に隣り合う基準位置を検出する。その後、画像処理部１４は、一端に最も近い基準位置と他端側に隣り合う基準位置との間にピーク位置とボトム位置が検出されるかどうか判定する。ピーク位置およびボトム位置が検出された場合には、画像処理部１４は、ピーク位置が所定の閾値よりも大きいか否かの判定と、ボトム位置が所定の閾値よりも小さいか否かの判定を行う。ピーク位置が所定の閾値よりも大きく、且つ、ボトム位置が所定の閾値よりも小さい場合には、画像処理部１４は、一端に最も近い基準位置から隣り合う基準位置までの範囲を、１波形として検出する。
【００６７】
同様の手順で、画像処理部１４は、画像処理領域２１内において、画像処理領域２１のピッチ方向の他端に最も近い１波形を検出する。そして、画像処理部１４は、画像処理領域２１のピッチ方向の一端に最も近い１波形と、画像処理領域２１のピッチ方向の他端に最も近い１波形とを、ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域２２に設定する（ステップＳ１０：心線ピッチ測定領域設定工程）。
【００６８】
また、画像処理部１４は、設定情報記憶部１１から、該当するランクに応じた画像処理領域２１のピッチ方向の実長を読み出す（ステップＳ１１：設定情報読み出し工程）。画像処理部１４は、読み出した画像処理領域２１のピッチ方向の実長に基づいて、心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の実長を算出する（ステップＳ１２：心線ピッチ測定領域長さ算出工程）。
【００６９】
画像処理部１４は、明暗分布内の全ての基準位置を検出して、基準位置から隣り合う基準位置までを１波形とした場合の心線ピッチ測定領域２２内の波形の数を、ピッチ数としてカウントする（ステップＳ１３：カウント工程）。
【００７０】
心線ピッチ算出部１５は、画像処理部１４によってカウントされた心線ピッチ測定領域２２内におけるピッチ数（波形の数）と、画像処理部１４によって算出された心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の実長とに基づいて、心線１００のピッチを算出する（ステップＳ１４：ピッチ算出工程）。算出されたピッチは、モニターに表示される。
【００７１】
心線ピッチ検査部１６は、算出されたピッチを、許容値（目標ピッチ±許容差）と比較することで、ピッチの合否を判定する（ステップＳ１５：検査工程）。合否判定の結果は、モニターに表示される。
【００７２】
撮影画像２０、画像処理の過程で生成されたデータ（明暗分布等）、算出された心線１００のピッチ、および、合否判定の結果等の実績データが、実績データ記憶部１２に記憶される（ステップＳ１６：実績データ収集工程）。
【００７３】
合格の判定がなされた場合、制御装置１０は、照明部３を消灯すると共に、カメラ移動機構４を制御してカメラ２を待機位置に移動させる。また、制御装置１０は、動作続行を示す信号を心線巻き付け装置１０２に送信する。
一方、不合格の判定がなされた場合、制御装置１０は、動作停止の信号を心線巻き付け装置１０２に送信する。また、制御装置１０は、心線１００の巻き付け工程の次の工程を実施する装置に、動作停止の信号を送信してもよい。それにより、心線ピッチ不良品が次の工程に進むのを確実に防止できる。「次の工程を実施する装置」は、例えば、スリーブ巻き付け装置が該当する。製造されるベルトが例えばゴム製歯付ベルトの場合、スリーブ巻き付け装置は、心線上に残りのスリーブ部材（ゴム層等）を巻付・積層し、ベルト成形スリーブを完成させる。
【００７４】
本実施形態の構成によると、金型１０１に巻き付けられた心線１００を撮影して取得された撮影画像２０を処理することで、心線１００のピッチを測定するため、手作業に依らず、短時間で心線１００のピッチを測定できる。
カメラ２で撮影する際、照明部３によって撮影領域１０３に光を照射して、撮影領域１０３内で心線１００の影を生じさせる。したがって、撮影画像２０内に設定される画像処理領域２１では、ピッチ方向に周期的に明暗が変化する。画像処理領域２１の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った分布の周期は、心線１００のピッチとほぼ一致する。画像処理領域２１の明暗を示す指標のピッチ方向に沿った分布において、基準位置から隣り合う基準位置までを１波形とした場合、画像処理領域２１内の波形の数をカウントすることで、画像処理領域２１内にピッチ方向に並んだ心線１００の数（ピッチ数）をカウントできる。ここでの基準位置は、前記分布において所定の閾値よりも大きいピーク位置である第１基準位置、前記分布において所定の閾値よりも小さいボトム位置である第２基準位置、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いでピッチ方向の一方向に明るくなるように変化している第３基準位置、および、前記分布において所定の閾値と一致する位置であって、且つ、この位置を跨いで前記ピッチ方向の記一方向に暗くなるように変化している第４基準位置のうち、いずれか１つの位置である。
しかし、画像処理領域２１のピッチ方向の実長は、予め設定された長さであって、心線１００のピッチの整数倍でない場合がある。また、画像処理領域２１のピッチ方向の端の位置は、心線と心線の間に位置したり、心線と重なったりと、一様ではないため、画像処理領域２１内のピッチ数を誤ってカウントしてしまう恐れがある。そのため、画像処理領域２１内のピッチ方向の実長を、画像処理領域２１内のピッチ数で割っても、心線１００のピッチを正確に算出できない場合がある。
そこで、本実施形態では、画像処理領域２１のピッチ方向の一端に最も近い１波形と、画像処理領域２１のピッチ方向の他端に最も近い１波形とを、ピッチ方向の両端に有する領域を、心線ピッチ測定領域２２に設定して、この心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の実長と、心線ピッチ測定領域２２内の波形の数（ピッチ数）に基づいて、心線１００のピッチを測定している。したがって、心線１００のピッチをより正確に算出できる。
このように、本実施形態では、手作業に依らず、金型１０１に巻き付けられた心線１００のピッチを短時間でかつ正確に測定できる。
手作業に依らず心線１００のピッチを測定するため、測定結果および測定の過程で生成される情報（撮影画像２０のデータ等）等の実績データを収集することが可能である。それにより、測定結果に問題があったときに、収集済みの実績データに基づき、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決を行うことができる。よって、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決にかかる時間を短縮できる。
【００７５】
また、本実施形態では、所定の範囲のピッチを複数のランクに振り分けて、ランクごとに、撮影距離および画像処理領域２１のピッチ方向の実長を設定情報記憶部１１に記憶している。そして、金型１０１を心線１００に巻き付ける際の心線１００のピッチの目標値である目標ピッチのランクに応じて、設定情報記憶部１１から撮影距離および画像処理領域２１のピッチ方向の実長を読み出して、読み出した撮影距離になるように、カメラ２と撮影領域１０３との間の距離を調整している。
このように、目標ピッチが、複数のランクのいずれに該当するかによって、撮影距離および画像処理領域２１のピッチ方向の実長を変更するため、広範囲のピッチを測定対象とすることができると共に、ピッチの大きさに関わらず高い測定精度を確保できる。
また、設定情報記憶部１１は、撮影距離および画像処理領域のピッチ方向の実長を、ピッチのランクごとに記憶しており、ピッチごとに記憶しなくて済むため、設定情報記憶部１１に記憶される情報量を低減できる。
【００７６】
また、本実施形態では、撮影画像２０、および、測定された心線１００のピッチが、実績データ記憶部１２に記憶される。この構成によると、測定結果に問題があったときに、実績データ記憶部１２に記憶されたデータに基づき、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決を行うことができる。よって、問題が発生した製造ロットの特定や問題解決にかかる時間を短縮できる。
【００７７】
また、本実施形態では、心線ピッチ測定方法で測定された心線１００のピッチを、許容値と比較することで、測定されたピッチの合否を判定している。この構成によると、心線１００のピッチの測定結果の検査を短時間で行うことができる。
【００７８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。
【００７９】
上述の実施形態では、心線ピッチ測定領域２２内における波形の数をカウントすることで、ピッチ数をカウントしているが、波形の数に相当するピッチ数をカウントできれば、カウント方法はこれと異なっていてもよい。つまり、本発明において、「心線ピッチ測定領域内における波形の数に相当するピッチ数をカウントする」とは、波形の数をカウントすることで、ピッチ数をカウントする場合に限らない。
例えば、心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の両端を特定するために用いた基準位置が第１基準位置（ピーク位置）ではない場合に、第１基準位置から隣り合う第１基準位置までを１波形として、心線ピッチ測定領域２２内における波形のピッチ方向の一端の数を、ピッチ数としてカウントしてもよい。
また、例えば、心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の両端を特定するために用いた基準位置が第１基準位置（ピーク位置）ではない場合に、心線ピッチ測定領域２２内の第１基準位置の数を、ピッチ数としてカウントしてもよい。
また、例えば、心線ピッチ測定領域２２のピッチ方向の両端を特定するために用いた基準位置が第１基準位置（ピーク位置）の場合に、心線ピッチ測定領域２２内の第１基準位置の数から１を引いた値を、ピッチ数としてカウントしてもよい。
【００８０】
上述の実施形態では、カメラ２を１つだけ使って、１つの撮影領域１０３の心線のピッチを算出しているが、複数のカメラ２により、複数の撮影領域１０３を同時に撮影して、得られた複数の撮影画像２０から、複数の撮影領域１０３の心線のピッチを算出してもよい。
【００８１】
上述の実施形態の心線ピッチ測定装置１、１´は、目標ピッチのランクに応じて、撮影距離Ｌを変更するが、目標ピッチに関わらず、撮影距離Ｌは一定であってもよい。但し、この場合、心線ピッチ測定装置１、１´の測定対象のピッチの範囲は、上述の実施形態よりも狭い（例えば１つのランクに相当する範囲である）ことが好ましい。
【００８２】
［第２実施形態］
上述の実施形態（以下、第１実施形態という）では、算出される心線ピッチ（測定値）の測定精度を確保できるようにするため、ピッチのランクごとに画像処理領域２１内の心線並び数が概ね５０本（目安３０〜７０本）となるように、画像処理領域のピッチ方向の実長を設けた（この場合を設定１とする）。この設定１による測定に加え、別途、例えばピッチのランクごとに画像処理領域内の心線並び数が、２本（ピッチ数が１）となるように、画像処理領域のピッチ方向の実長を設定１よりも極端に短く設定してもよい（この場合を設定２とする）。この場合、算出された心線ピッチ（測定値）を別途設けた新たな基準（許容値）と比較し判定してもよい。
【００８３】
つぎに、設定２による、画像処理の概要を図１，図９乃至図１１に基づいて説明する。
まず、図１の設定情報記憶部１１は、設定１に対応する画像処理領域２１の大きさと位置を特定する情報に加えて、設定２に対応する画像処理領域１２１の大きさと位置を特定する情報を記憶している。また、図１の心線ピッチ検査部１６は、設定１に対応した許容値１と比較し、合否を判定することに加えて、設定２に対応した許容値２と比較し、合否を判定する。
【００８４】
図９は、カメラで撮影して得られた撮影画像内に設定された、設定２に対応された画像処理領域１２１を示す。この画像処理領域１２１は、図９中、一点鎖線で囲んで表示される。
また、図９は、過大なピッチ部分と過小なピッチ部分とが交互に出現するような心線ピッチの周期的な乱れがある場合を示している。このような乱れがあっても、なくても、心線２本が入るように、画像処理領域１２１が設定される。
明暗分布の生成は、第１実施形態で説明したものと同じである。図９の例では、第１基準位置を基準として設定された心線ピッチ測定領域１２２を斜線のハッチングで示している。この心線ピッチ測定領域１２２から、１波形に相当する１ピッチを算出できる。
なお、画像処理領域内の心線並び数が、２本（ピッチ数が１）になる場合に限らず、４本（ピッチ数が３）になる場合であっても、周期的な乱れを検出できる。
【００８５】
これにより、図１０に示すように、例えば、心線巻き付け装置の動作不良等によって、過大なピッチ部分と過小なピッチ部分とが交互に出現するような心線ピッチの乱れ（２コ２コの状態）が生じていた場合、設定１による測定では、心線ピッチの測定値が平準化されて許容値（目標ピッチ±許容差）内に収まってしまうため、合否判定が合格となり、上述のような心線ピッチの乱れを検出できない。しかし、設定２による測定によれば、画像処理領域のピッチ方向の実長を設定１よりも極端に短く設定したので、心線ピッチの測定値が上記許容値よりも過小（図１０（ｂ））または過大な値（図１０（ｃ））を示し、合否判定を別途設けた新たな基準（許容値）に基づき不合格とする場合は、上述のような心線ピッチの乱れも検出可能である。
【００８６】
これにより、心線巻き付け装置等を即座に点検・調整して、心線巻き付け状態を心線ピッチの乱れがほとんどない状態（図１０（ａ）の状態、図４と同じ）に改善することが可能となる。つまり、好ましくは、設定１による測定と設定２による測定とを併用（例えば両者を連続測定）することで、ベルトの製造段階で金型に巻き付けられた心線のピッチを、手作業に依らず、短時間でかつ正確に測定することができるとともに、心線巻き付け状態の改善に迅速に対応することができるようになる。
【００８７】
さらに、図１１のフローチャートを用いて、測定の手順を説明する。図８のフローチャートと異なる点は、撮像画像内に画像処理領域を設定する画像処理領域設定工程（ステップ８）が、設定１に加えて設定２を設定できる点である。設定１は図８で説明したフローになるが、設定２は、追加のフロー（ステップＳ１０９〜Ｓ１１５）として連続的に実行される。図示例では、追加のフローは、並列的に併用されるが、直列的に併用されるものであっても良い。
追加のフローにおいて、設定２として、画像処理領域内の心線並び数が２本（ピッチ数が１）になる場合には、ステップＳ１１３のカウントは１になり、ステップＳ１１４では、１で割ってピッチを算出することになる。
【００８８】
以上説明したように、平均的なピッチ精度が検出できる長い画像処理領域を設定する設定１に加えて、過大ピッチ部分と過少ピッチ部分とが交互に出現する心線ピッチの乱れが検出できる短い画像処理領域を設定する設定２を設けることにより、高精度の測定が可能である。
【００８９】
すなわち、本発明の心線ピッチ測定方法にあっては、前記画像処理領域設定工程は、平均的なピッチ精度が検出できる長い画像処理領域を設定する設定１に加えて、過大ピッチ部分と過少ピッチ部分とが交互に出現する心線ピッチの乱れが検出できる短い画像処理領域を設定する設定２を設け、連続処理されるものが好ましい。
また、本発明の心線ピッチ測定装置にあっては、前記画像処理部は、平均的なピッチ精度が検出できる長い画像処理領域を設定するのに加えて、過大ピッチ部分と過少ピッチ部分とが交互に出現する心線ピッチの乱れが検出できる短い画像処理領域を設定するものが好ましい。
【実施例】
【００９０】
本発明の効果を検証するための試験を行った。本発明の実施例の心線ピッチ測定方法および心線ピッチ検査方法と、従来技術の転写法による心線ピッチ測定方法および心線ピッチ検査方法（比較例）について、ベルトの製造段階で金型に巻き付けられた心線のピッチの測定および検査に要した時間を比較評価するとともに、ピッチの測定値を比較した。また、実施例および比較例で測定されたピッチの測定値を評価するために、参考例として、金型に巻き付けられた心線のピッチを直接測定した。具体的には、心線がピッチ方向に並ぶ面に、定規やノギス等の測定具をあてがい、ピッチを測定した。実施例の心線ピッチ測定方法および心線ピッチ検査方法は、上記第１実施形態と同じとした。比較例および参考例については、ともに完全に手作業であるため、熟練者が行った。
【００９１】
実施例、比較例、参考例の順に、同じ測定対象を使って、心線のピッチを測定および検査した。測定対象は、周長５６４ｍｍのゴム製歯付ベルトの製造段階で、歯溝付の金型にセットされた歯布上に心線が目標ピッチ０．５２ｍｍで巻き付けられたものとした。心線は、ガラス繊維フィラメント群を撚り合わせたコードに、接着剤であるＲＦＬ液およびゴムコンパウンドからなる保護剤で浸漬処理がなされたものが用いられた。心線の径は、０．５ｍｍであった。また、合否判定に用いる許容値は、０．５２ｍｍ（目標ピッチ）±０．０２ｍｍとした。
【００９２】
比較例では、心線のピッチを測定および検査を、完全手作業で行った。具体的には、転写法の熟練者が、上述した転写像の数のカウントと、定規を使った測定を行った後、電卓を使って心線のピッチを算出した。算出後、すぐに続けて合否判定を行った。合否判定は、電卓液晶画面の表示値と、手元の検査用紙に印字された合否判定に用いる許容値とを、測定者自身が見比べて、測定者自身が手元の検査用紙に合否判定結果をマーキング（合格・不合格の印字に丸囲み）した。
【００９３】
実施例および比較例において、ピッチの測定に要した時間を測定した。実施例において、ピッチの測定に要した時間とは、制御装置が、心線ピッチ測定動作の開始を示す信号を受信した時点から、心線ピッチ算出部により算出されたピッチがモニターに表示される時点までの時間とした。比較例において、ピッチの測定に要した時間とは、金型への心線巻き付けが完了して作業者が待機位置（心線巻き付け装置際から１ｍ離れた地点）から動き始めた時点から、測定結果が電卓の液晶画面に表示されるまでの時間とした。
また、実施例および比較例において、ピッチの測定および検査に要した時間を測定した。実施例において、ピッチの測定および検査に要した時間の終了時点とは、心線ピッチ判定部による合否判定の結果がモニターに表示される時点とした。比較例において、ピッチの測定および検査に要した時間の終了時点とは、測定者自身が手元の検査用紙に合否判定結果をマーキングし終えた時点とした。
【００９４】
試験の結果を表２に示す。実施例の場合、ピッチの測定に要した時間の内訳は、図８のフローチャートのステップＳ４までに約１秒かかり、それ以降で約１秒かかった。
また、実施例において、ピッチの測定値の合否判定にかかる時間は、一瞬（推定０．１秒以内）であるため、ピッチの測定に要した時間と、ピッチの測定および検査に要した時間とに、体感的な差は認められなかった。
【００９５】
【表２】
2018036262.tif 000004
【００９６】
表２からわかるように、ピッチの測定に要した時間に関し、画像処理システムを用いた実施例の場合は、手作業による比較例の場合に比べ、顕著に短時間であった。実施例および比較例の測定値は、真に正確と想定される参考例の測定値と比較して、問題となるような差異は認められなかった。試験回数が１回であるため、測定精度まで言及できないが、実施例の測定値は、比較例の測定値よりも、参考例の測定値に近似しており、正確性が高いことがうかがえた。
【符号の説明】
【００９７】
１、１´  心線ピッチ測定装置
２  カメラ
３  照明部
４  カメラ移動機構
１０  制御装置
１１  設定情報記憶部
１２  実績データ記憶部
１３  設定制御部
１４  画像処理部
１５  心線ピッチ算出部
１６  心線ピッチ検査部
２０  撮影画像
２１  画像処理領域
２２  心線ピッチ測定領域
１００  心線
１０１  金型
１０２  心線巻き付け装置
１０３  撮影領域
【図１】
2018036262.tif 000005
【図２】
2018036262.tif 000006
【図３】
2018036262.tif 000007
【図４】
2018036262.tif 000008
【図５】
2018036262.tif 000009
【図６】
2018036262.tif 000010
【図７】
2018036262.tif 000011
【図８】
2018036262.tif 000012
【図９】
2018036262.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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