(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア上を連続して搬送されるタイヤに対して所定箇所よりＸ線を照射するＸ線照射手段と、
タイヤを透過した該Ｘ線を撮影してタイヤのＸ線画像情報を得る搬送方向と直角に配設された高分解能Ｘ線ラインセンサと、
前記Ｘ線画像情報をタイヤ構成金属部材に関して正常なタイヤの画像情報と比較する比較手段であって、タイヤ構成部材に関して得られる１本又は２本以上の円環部分を正常なタイヤの画像情報としてみなし、同画像情報を前記Ｘ線画像情報から除去する画像処理を行う比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいてタイヤ内部の良否を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするタイヤの内部検査装置。
【請求項２】
前記比較手段は、前記Ｘ線画像情報に前記正常なタイヤの画像情報を重ねて除去する画像処理を行う画像処理手段であり、
前記判定手段は、前記画像処理後の画像に基づいてタイヤ内部の良否を判定することを特徴とする請求項１記載のタイヤの内部検査装置。
【請求項３】
前記高分解能Ｘ線ラインセンサは、タイヤコード径以下の分解能を持つことを特徴とする請求項１または請求項２記載のタイヤの内部検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線によるタイヤの内部の検査方法および検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤの内部の検査を行うためには、タイヤをラインから１本取り出し、Ｘ線撮影装置に掛け、Ｘ線感光フィルムやイメージインテンシファイ等で作られるタイヤ内部のＸ線透過画像を作業者が目で見て良否を判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがってタイヤを１本取り出すごとに製品コンベアラインを停止しなければならず、ラインの生産性を低下させることになり、そのためにタイヤの全数検査の実施は不可能で、結果的に抜き取りによる検査とならざるを得なかった。
【０００４】
最終的に作業者がＸ線透過画像を目で見てタイヤ内部の良否を判定しなければならず、誤判定等の人為ミスがあり、品質保証基準の数値化・厳密化という点でも検査者の主観が入り、個人差を排除することが困難である。
【０００５】
またタイヤの製品コンベアラインでは、定位置を１本のタイヤが通過するのに約２秒という高速であり、前記したように人間が連続検査することは不可能であり、高速画像処理を行う専用のハードウエアを設備するとなると、コスト・納期・開発リスクなどの課題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、タイヤのコンベアラインを停止することなく自動的にタイヤを全数検査することができるタイヤの内部検査方法及び検査装置を安価に供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明は、コンベア上を連続して搬送されるタイヤに対して所定箇所よりＸ線を照射するＸ線照射手段と、タイヤを透過した該Ｘ線を撮影してタイヤのＸ線画像情報を得る搬送方向と直角に配設された高分解能Ｘ線ラインセンサと、前記Ｘ線画像情報をタイヤ構成金属部材に関して正常なタイヤの画像情報と比較する比較手段であって、タイヤ構成部材に関して得られる１本又は２本以上の円環部分を正常なタイヤの画像情報としてみなし、同画像情報を前記Ｘ線画像情報から除去する画像処理を行う比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいてタイヤ内部の良否を判定する判定手段とを備えるタイヤの内部検査装置とした。
【０００８】
コンベア上を連続して搬送されるタイヤを移動状態のまま高分解能Ｘ線ラインセンサで撮影することができ、そのＸ線画像情報をタイヤ構成金属部材に関して正常なタイヤの画像情報と比較してタイヤ内部の良否を判定するので、判定処理を高速で行うことができる。
したがってタイヤの搬送ラインを止めることなく、タイヤを全数検査することが自動的にできる。
【００１０】
タイヤ構成部材に関して得られる１本又は２本以上の円環部分を正常なタイヤの画像情報としてみなしてＸ線画像情報から除去する画像処理によりワイヤの乱れや異物の映像を明瞭に浮き出させ、判定処理を迅速に行うことができる。
【００１４】
高分解能Ｘ線ラインセンサはコンベア上を連続して搬送されるタイヤを移動状態のまま撮影することができ、比較手段がそのＸ線画像情報をタイヤ構成金属部材に関して正常なタイヤの画像情報と比較して判定手段がタイヤ内部の良否を判定するので、タイヤ内部の良否を高速判定処理することができる。
したがってタイヤの搬送ラインを止めることなく、タイヤを全数検査することが自動的にできる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のタイヤの内部検査装置において、前記比較手段が、前記Ｘ線画像情報に前記正常なタイヤの画像情報を重ねて除去する画像処理を行う画像処理手段であり、前記判定手段が、前記画像処理後の画像に基づいてタイヤ内部の良否を判定することを特徴とする。
【００１６】
画像処理手段がＸ線画像情報に正常なタイヤの画像情報を重ねて除去する画像処理を行い、その画像処理後の画像に基づいて判定手段がタイヤ内部の良否を判定するので、高速画像処理の専用のハードウエアを必要とせずにタイヤ内部の良否を高速判定することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載のタイヤの内部検査装置において、前記高分解能Ｘ線ラインセンサは、タイヤコード径以下の分解能を持つことを特徴とする。
【００１８】
高分解能Ｘ線ラインセンサが、タイヤコード径以下の分解能を持つことにより、タイヤ構成部材であるベルトワイヤ等の乱れ及び微小な金属や小石等の異物の侵入を容易に検出することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図７に基づいて説明する。
本実施の形態に係るタイヤ検査装置１の概略構成図を図１に示す。
加硫済みタイヤＴがローラコンベア２の連続稼動によって順次搬送され、そのローラコンベア２の上方所定箇所にＸ線源であるＸ線管３が下方にＸ線を照射可能に配設され、同Ｘ線管３を駆動するＸ線発生装置４が設けられている。
【００２０】
上方のＸ線管３に対応して鉛直下方にＸ線ラインセンサ５が、相隣るコンベアローラ間の空隙に沿って配設されてＸ線管３から出射されるＸ線を検出する。
したがってＸ線管３からＸ線ラインセンサ５に至るＸ線のカーテンがタイヤＴの搬送方向と直角に形成され、タイヤＴはローラコンベア２上を搬送されてＸ線のカーテンを通過することになる。
【００２１】
タイヤＴが該Ｘ線のカ−テンを通過するときの透過Ｘ線を検出したＸ線ラインセンサ５の検出信号は、画像処理装置６に入力され、画像処理された画像を基にコンピュータ７がタイヤ内部の良否を判定する。
画像処理された画像等はモニター８によって映像として見ることができる。
【００２２】
このタイヤ検査装置１のＸ線照射の具体的な構造を図２ないし図４に図示する。
ローラコンベア２は、回転駆動するコンベアローラ２ａが多数本配列されたもので、その所定箇所を鉛シールドボックス11が覆っており、同鉛シールドボックス11は、のタイヤＴが搬送されて進入する進入口と排出する排出口のみが開口しており、その開口部には鉛カーテン12，13が吊り下げられている。
【００２３】
この鉛シールドボックス11内において上方にＸ線管３が配置され、その鉛直下方で、相隣るコンベアローラ２ａ，２ａ間の下方にＸ線ラインセンサ５が配設されている。
さらにＸ線管３から出射されるＸ線をＸ線ラインセンサ５に向けて絞るスリット板14が、Ｘ線管３とローラコンベア２との間で搬送されるタイヤＴに干渉しない高さ位置に設けられている。
【００２４】
したがってＸ線管３から出射されスリット板14のスリットで絞られたＸ線がＸ線ラインセンサ５に至り、Ｘ線のカーテンがタイヤＴの搬送路を横切って形成される。
タイヤＴの搬送路における上記Ｘ線のカーテンより上流側に発光素子15ａと受光素子15ｂからなる光電子スイッチ15が配置されており、鉛シールドボックス11の進入口から入ってきたタイヤＴをＸ線のカーテンの直前で検知することができ、Ｘ線撮影のタイミングをこの光電子スイッチ15の作動で行う。
【００２５】
光電子スイッチ15の信号は、コンピュータ７に送信され、コンピュータ７によってＸ線管３の照射が制御される。
なお鉛シールドボックス11の天板には表示灯16が突設されていて、Ｘ線出射中は点灯するようになっている。
【００２６】
ここに本Ｘ線撮影の原理を図５に基づいて説明する。
Ｘ線ラインセンサ５は、Ｘ線が当たったときに発光するシンチレータ５ａが長尺に配設され、シンチレータ５ａに対応して光電素子であるフォトダイオード５ｂが配列された構造のもので、特に移動する物体をＸ線撮影することができ、その分解能は0.4 mm／画素の高分解能を有し、これはタイヤ構成部材であるタイヤクラウン部のベルトワイヤの径約１mmよりも小さい。
【００２７】
Ｘ線管３から出射されたＸ線はＸ線のカーテンとしてＸ線ラインセンサ５で検出され、このＸ線のカーテンをタイヤＴが通ると、Ｘ線はタイヤＴの内部を透過してＸ線ラインセンサ５に至り、電気信号に変換されて画像処理装置６に入力され、画像処理装置６によりＸ線透過画像が形成される。
【００２８】
このＸ線透過画像は、タイヤＴの内部の金属であるベルトワイヤやビードワイヤを0.4 mm／画素の高分解能の下で明瞭に映し出している。
すなわち図６▲１▼および図７▲１▼のＸ線透過画像を参照してタイヤＴのクラウン部にあるベルトワイヤが外側の大径リング像21を形成し、ビード部にあるビードワイヤが内側の小径リング像22を形成する。
【００２９】
もしワイヤに乱れがあると、高分解能によりその乱れも映像化され、例えば図６に示すようにベルトワイヤに乱れがあると、乱れた箇所に乱れた映像23が正常な位置とはずれて表れている。
またタイヤＴの内部に金属や小石等の異物が入っていると、微小であっても図７に示すようにその異物の映像24が表れる。
【００３０】
そこで本画像処理装置６は、正常なタイヤについてのＸ線透過画像を予め記憶しており、この正常画像をタイヤＴのＸ線透過画像に重ね合わせて重畳部を除去する画像処理を行う。
その結果の例が図６▲２▼と図７▲２▼に示されている。
【００３１】
すなわち図６に示すようにベルトワイヤに乱れがあると、Ｘ線透過画像（図６▲１▼）から正常な画像を除去すると、図６▲２▼に示すようにワイヤの乱れた箇所に乱れた映像23のみが残って明瞭に浮き出てくる。
同様に図７に示すようにタイヤ内部に異物が存在すると、Ｘ線透過画像（図７▲１▼）から正常な画像を除去すると、図７▲２▼に示すように異物が存在する位置に異物の映像24のみが残って明瞭に浮き出てくる。
【００３２】
したがってコンピュータ７は、このワイヤの乱れた映像23や異物の映像24を確実にかつ速やかに認識することができ、画像処理装置６が上記のような画像処理をすることで、タイヤＴの内部の良否を判定処理する速度が極めて速い。
映像23，24は数値化して統一基準に基づいて判定することができる。
【００３３】
本ローラコンベア２のタイヤ搬送速度は、40ｍ／分であり、これは前記Ｘ線のカーテンをタイヤＴが約2秒間隔で通過する速さである。
この約２秒間に１本のタイヤＴについてＸ線撮影，画像処理，判定を、本タイヤ検査装置１は行うことができる。
【００３４】
これはシンチレータ５ａを用いた高分解能のＸ線ラインセンサ５が移動中のタイヤＴをＸ線撮影でき、画像処理装置６が予め記憶している正常画像をタイヤＴのＸ線透過画像に重ね合わせて重畳部を除去する画像処理によりワイヤの乱れや異物の映像を明瞭に浮き出させ、判定処理を迅速に行うことができるからである。
【００３５】
したがってローラコンベア２のタイヤ搬送ラインを止めることなく、連続してタイヤＴを全数自動的に検査することができる。
検査作業を全自動で行っているので、検査者が不要であるとともに、人間の主観を排除し客観的な数値化された統一基準で検査することができ、品質保証レベルが向上する。
【００３６】
Ｘ線ラインセンサ５の分解能は、0.4 mm／画素であったが、タイヤ構成部材であるワイヤの径より小さい分解能を有すればワイヤの乱れ及び分解能より大きい異物を検出できる。
【００３７】
前記画像処理においては、予め記憶する正常なタイヤについてのＸ線透過画像をタイヤＴのＸ線透過画像に重ね合わせて重畳部を除去していたが、タイヤ構成部材に関して得られる１本又は２本以上の円環部分を正常なタイヤの画像情報としてみなし、同画像情報をタイヤＴのＸ線透過画像情報から除去する画像処理を行うようにしてもよい。
【００３８】
以上の実施の形態では加硫済みのタイヤを検査したが、本タイヤ検査装置１は、加硫前の生タイヤについても検査可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るタイヤ検査装置の概略構成図である。
【図２】タイヤ検査装置のＸ線照射の具体的な構造を示す平面図である。
【図３】一部断面とした同側面図である。
【図４】同正面図である。
【図５】本Ｘ線撮影の原理を説明するための説明図である。
【図６】タイヤのＸ線透過画像と画像処理後の画像の一例を示す図である。
【図７】タイヤのＸ線透過画像と画像処理後の画像の別の例を示す図である。
【符号の説明】
Ｔ…タイヤ、
１…タイヤ検査装置、２…ローラコンベア、３…Ｘ線管、４…Ｘ線発生装置、５…Ｘ線ラインセンサ、６…画像処理装置、７…コンピュータ、８…モニター、  11…鉛シールドボックス、12，13…鉛カーテン、14…スリット板、15…光電子スイッチ。
【図１】
0003926055.tif 000002
【図２】
0003926055.tif 000003
【図３】
0003926055.tif 000004
【図４】
0003926055.tif 000005
【図５】
0003926055.tif 000006
【図６】
0003926055.tif 000007
【図７】
0003926055.tif 000008