JP2003075343A - 押出トレッドの検査方法及びその装置 - Google Patents
押出トレッドの検査方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オンラインにおいて効率的にかつ正確に押出
トレッドの内部構造を検査することのできる方法とその
装置を提供する。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ１１で撮影した押出トレッ
ド２０の裁断面２０Ｓの画像データをトレッド内部構造
検査装置１３により画像処理して、配合組成の異なるゴ
ム層のそれぞれの輝度を算出し、この算出されたゴム層
間の輝度差から上記裁断面２０Ｓにおける境界線の位置
を特定するとともに、上記境界線と予め設定された基準
となる境界線とを比較して、上記撮影された押出トレッ
ド２０の内部構造の良否を判定するようにした。
トレッドの内部構造を検査することのできる方法とその
装置を提供する。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ１１で撮影した押出トレッ
ド２０の裁断面２０Ｓの画像データをトレッド内部構造
検査装置１３により画像処理して、配合組成の異なるゴ
ム層のそれぞれの輝度を算出し、この算出されたゴム層
間の輝度差から上記裁断面２０Ｓにおける境界線の位置
を特定するとともに、上記境界線と予め設定された基準
となる境界線とを比較して、上記撮影された押出トレッ
ド２０の内部構造の良否を判定するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、押出トレッドの検
査方法とその装置に関するもので、特に、オンラインに
て押出トレッドの内部構造を検査するものに関する。
査方法とその装置に関するもので、特に、オンラインに
て押出トレッドの内部構造を検査するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、トレッド押出工程の概要を示す
図で、図示しないゴム練り工程で作製されたゴム材は、
熱入れロール５１で帯状に加工されて押出成形機５２に
送られて予め設定された断面形状に成形された後、冷却
水槽５３で冷却され、トレッドスカイバー等の裁断機５
４によりタイヤ１本分の長さに裁断される。上記裁断さ
れた押出トレッド２０は、その後、搬送手段であるベル
トコンベヤ５５に搭載され、トレッド専用台車に搭載さ
れて成型工程に送られ、成型機上でコード、ビート、ベ
ルトなどの他の部材と張り合わされて１本の生タイヤに
組上げられる。なお、同図では、図を簡明にするため、
押出成形機５２として単一のゴム材を成形する成形機を
図示したが、押出成形機としては、異種のゴムを組合わ
せて同時に押出す多層押出し機が多く使用されている。
また、上記裁断方法としては、ベルト状のトレッドを巻
取機で巻取り、必要長さに巻取られた段階で切断する方
法も行われている。上記裁断後には、上記押出トレッド
２０の外形，長さ，幅などの全形状、更には、質量など
が検査されて良品、不良品の判定・選別が行われる。こ
の検査は、通常、オンラインにおいて全数測定が実施さ
れている。
図で、図示しないゴム練り工程で作製されたゴム材は、
熱入れロール５１で帯状に加工されて押出成形機５２に
送られて予め設定された断面形状に成形された後、冷却
水槽５３で冷却され、トレッドスカイバー等の裁断機５
４によりタイヤ１本分の長さに裁断される。上記裁断さ
れた押出トレッド２０は、その後、搬送手段であるベル
トコンベヤ５５に搭載され、トレッド専用台車に搭載さ
れて成型工程に送られ、成型機上でコード、ビート、ベ
ルトなどの他の部材と張り合わされて１本の生タイヤに
組上げられる。なお、同図では、図を簡明にするため、
押出成形機５２として単一のゴム材を成形する成形機を
図示したが、押出成形機としては、異種のゴムを組合わ
せて同時に押出す多層押出し機が多く使用されている。
また、上記裁断方法としては、ベルト状のトレッドを巻
取機で巻取り、必要長さに巻取られた段階で切断する方
法も行われている。上記裁断後には、上記押出トレッド
２０の外形，長さ，幅などの全形状、更には、質量など
が検査されて良品、不良品の判定・選別が行われる。こ
の検査は、通常、オンラインにおいて全数測定が実施さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記押出ト
レッド２０は、通常、配合組成の異なる複数のゴム層を
積層して成り、路面に接するキャップトレッド部では耐
久性と耐摩耗性に優れた材料が、内部側のコードに接す
るベースレッド部では、コードとの接着性がよく、かつ
コードとの剛性差の少ない、硬度の高い材料が用いられ
ている。そこで、トレッドの検査においては、トレッド
断面を観察して、上記積層された各ゴム層の材質の違い
に起因するゴム層間の光沢の差により、押出トレッド２
０の内部構造、すなわち、各ゴム層の積層状態の良否を
判定するようにしている。しかしながら、上記検査は、
事前の押出しテストで試作したサンプルや、実際の押出
品の生産ロットから抜き出したサンプルを裁断し、オフ
ラインにて目視またはルーペ等の人の目による測定で対
応しているため、上記内部構造の検査結果が出るまで
は、ラインを進めることができず、そのため、生産効率
が低下してしまうといった問題点があった。また、目視
で内部構造判定を正確にかつ迅速に行うためには、作業
者にある程度の熟練が必要であるため、上記検査の簡易
化と効率化とが望まれていた。
レッド２０は、通常、配合組成の異なる複数のゴム層を
積層して成り、路面に接するキャップトレッド部では耐
久性と耐摩耗性に優れた材料が、内部側のコードに接す
るベースレッド部では、コードとの接着性がよく、かつ
コードとの剛性差の少ない、硬度の高い材料が用いられ
ている。そこで、トレッドの検査においては、トレッド
断面を観察して、上記積層された各ゴム層の材質の違い
に起因するゴム層間の光沢の差により、押出トレッド２
０の内部構造、すなわち、各ゴム層の積層状態の良否を
判定するようにしている。しかしながら、上記検査は、
事前の押出しテストで試作したサンプルや、実際の押出
品の生産ロットから抜き出したサンプルを裁断し、オフ
ラインにて目視またはルーペ等の人の目による測定で対
応しているため、上記内部構造の検査結果が出るまで
は、ラインを進めることができず、そのため、生産効率
が低下してしまうといった問題点があった。また、目視
で内部構造判定を正確にかつ迅速に行うためには、作業
者にある程度の熟練が必要であるため、上記検査の簡易
化と効率化とが望まれていた。
【０００４】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、オンラインにおいて、押出トレッドの内部構造
を効率的にかつ正確に検査することのできる方法とその
装置を提供することを目的とする。
もので、オンラインにおいて、押出トレッドの内部構造
を効率的にかつ正確に検査することのできる方法とその
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の押出トレッドの検査方法は、押出トレッドの裁断面を
撮影して画像処理し、上記画像の、配合組成の異なるゴ
ム層間の輝度差から、上記裁断面におけるゴム層の境界
線を特定するようにしたことを特徴とするもので、これ
により、ゴム層の境界線を容易にかつ正確に識別するこ
とが可能となるとともに、検査サンプルを生産ロットか
ら抜き出すことなく、押出トレッドの内部構造を検査す
ることができるので、検査の簡易化と効率化とを図るこ
とが可能となる。
の押出トレッドの検査方法は、押出トレッドの裁断面を
撮影して画像処理し、上記画像の、配合組成の異なるゴ
ム層間の輝度差から、上記裁断面におけるゴム層の境界
線を特定するようにしたことを特徴とするもので、これ
により、ゴム層の境界線を容易にかつ正確に識別するこ
とが可能となるとともに、検査サンプルを生産ロットか
ら抜き出すことなく、押出トレッドの内部構造を検査す
ることができるので、検査の簡易化と効率化とを図るこ
とが可能となる。
【０００６】また、請求項２に記載の押出トレッドの検
査装置は、裁断後の押出トレッドを搬送するラインの近
傍に設置された、押出トレッドの裁断面を撮影する手段
と、上記撮影された押出トレッドの裁断面の画像を画像
処理して、上記画像の、配合組成の異なるゴム層間の輝
度差から、上記裁断面におけるゴム層の境界線を特定す
る手段と、上記特定された境界線と予め設定された基準
境界線とを比較して、上記押出トレッドの内部構造の良
否を判定する判定手段とを備え、押出トレッドの内部構
造を、検査サンプルを生産ロットから抜き出すことなく
検査できるようにしたものである。請求項３に記載の押
出トレッドの検査装置は、裁断面の光沢差を更に明瞭に
撮影するため、所定の角度から上記裁断面の撮影箇所に
光を照射する手段を設けるようにしたものである。
査装置は、裁断後の押出トレッドを搬送するラインの近
傍に設置された、押出トレッドの裁断面を撮影する手段
と、上記撮影された押出トレッドの裁断面の画像を画像
処理して、上記画像の、配合組成の異なるゴム層間の輝
度差から、上記裁断面におけるゴム層の境界線を特定す
る手段と、上記特定された境界線と予め設定された基準
境界線とを比較して、上記押出トレッドの内部構造の良
否を判定する判定手段とを備え、押出トレッドの内部構
造を、検査サンプルを生産ロットから抜き出すことなく
検査できるようにしたものである。請求項３に記載の押
出トレッドの検査装置は、裁断面の光沢差を更に明瞭に
撮影するため、所定の角度から上記裁断面の撮影箇所に
光を照射する手段を設けるようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。図１は、本実施の形態に係
わる押出トレッドの検査装置１０の概要を示す図で、１
１は裁断後の押出トレッド２０を搬送するベルトコンベ
ヤ５５の斜め上方に設置された撮影手段であるＣＣＤカ
メラ、１２は上記ベルトコンベヤ５５近傍に設置され、
撮影箇所である押出トレッド２０の裁断面２０Ｓに所定
の角度から光を照射する照明器、１３は上記裁断面２０
Ｓの画像を画像処理して上記押出トレッド２０の内部構
造を検査して判定するトレッド内部構造検査装置で、本
例では、このトレッド内部構造検査装置１３を、画像処
理や境界線判定等の演算処理を行うコンピュータ本体１
４と表示装置であるディスプレイ１５とを備えたパーソ
ナルコンピュータにて構成した。なお、所定の断面形状
に成形された押出トレッドの断面を撮影するＣＣＤカメ
ラ１１の設置箇所としては、上記図４に示した裁断機５
４近傍も考えられるが、検査後の選別作業を考慮する
と、本例のように搬送ラインに設置することが好まし
い。
て、図面に基づき説明する。図１は、本実施の形態に係
わる押出トレッドの検査装置１０の概要を示す図で、１
１は裁断後の押出トレッド２０を搬送するベルトコンベ
ヤ５５の斜め上方に設置された撮影手段であるＣＣＤカ
メラ、１２は上記ベルトコンベヤ５５近傍に設置され、
撮影箇所である押出トレッド２０の裁断面２０Ｓに所定
の角度から光を照射する照明器、１３は上記裁断面２０
Ｓの画像を画像処理して上記押出トレッド２０の内部構
造を検査して判定するトレッド内部構造検査装置で、本
例では、このトレッド内部構造検査装置１３を、画像処
理や境界線判定等の演算処理を行うコンピュータ本体１
４と表示装置であるディスプレイ１５とを備えたパーソ
ナルコンピュータにて構成した。なお、所定の断面形状
に成形された押出トレッドの断面を撮影するＣＣＤカメ
ラ１１の設置箇所としては、上記図４に示した裁断機５
４近傍も考えられるが、検査後の選別作業を考慮する
と、本例のように搬送ラインに設置することが好まし
い。
【０００８】トレッド内部構造検査装置１３は、図２の
機能ブロック図に示すように、ＣＣＤカメラ１１で撮影
した押出トレッド２０の裁断面２０Ｓの画像データを処
理して、配合組成の異なるゴム層のそれぞれの輝度を算
出し、この算出されたゴム層の画像間の輝度差から上記
ゴム層の上記裁断面２０Ｓにおける境界線を特定する境
界線特定手段１６と、予め基準境界線記憶手段１７に記
憶してあるトレッド断面形状の基準画像データ１７ａ
と、上記境界位置特定手段１６で画像処理された当該ト
レッド断面形状の画像データのそれぞれの境界線とを比
較して、上記撮影された押出トレッド２０の内部構造の
良否を判定する比較判定手段１８とを備え、上記撮影さ
れた裁断面２０Ｓの画像を画像処理して押出トレッド２
０の内部構造の良否を判定するもので、上記当該トレッ
ド断面形状の画像と基準画像、及び上記判定結果はディ
スプレイ１５上に表示される。
機能ブロック図に示すように、ＣＣＤカメラ１１で撮影
した押出トレッド２０の裁断面２０Ｓの画像データを処
理して、配合組成の異なるゴム層のそれぞれの輝度を算
出し、この算出されたゴム層の画像間の輝度差から上記
ゴム層の上記裁断面２０Ｓにおける境界線を特定する境
界線特定手段１６と、予め基準境界線記憶手段１７に記
憶してあるトレッド断面形状の基準画像データ１７ａ
と、上記境界位置特定手段１６で画像処理された当該ト
レッド断面形状の画像データのそれぞれの境界線とを比
較して、上記撮影された押出トレッド２０の内部構造の
良否を判定する比較判定手段１８とを備え、上記撮影さ
れた裁断面２０Ｓの画像を画像処理して押出トレッド２
０の内部構造の良否を判定するもので、上記当該トレッ
ド断面形状の画像と基準画像、及び上記判定結果はディ
スプレイ１５上に表示される。
【０００９】次に、押出トレッド２０の内部構造の検査
方法について説明する。まず、ベルトコンベヤ５５によ
り搬送されてくる裁断後の押出トレッド２０の裁断面２
０Ｓに照明器１２にて光を照射しながら、ＣＣＤカメラ
１１にて、上記裁断面２０Ｓを撮影する。次に、この画
像データをトレッド内部構造検査装置１３の境界線特定
手段１６に送り画像処理する。図３（ａ）は、押出トレ
ッド２０の裁断面２０Ｓの一例を示す模式図で、ここで
は、上記押出トレッド２０は、路面側のキャップトレッ
ド部２０ａと、内部側のベースレッド部２０ｂと、側面
部である、サイドトレッドを貼り付けるためのサイド部
２０ｃとの３つのゴム層から構成されているものとす
る。これらの３つのゴム層はそれぞれ配合組成が異なっ
ており、そのため、３つのゴム層ではそれぞれ光沢に差
がある。したがって、上記裁断面２０Ｓの画像データを
処理して、配合組成の異なるゴム層のそれぞれの輝度を
算出し、この輝度差から、上記ゴム層２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ間の境界線の位置を特定することにより、押出ト
レッド２０の内部構造を計測し、これをディスプレイ１
５の画面上に表示することができる。
方法について説明する。まず、ベルトコンベヤ５５によ
り搬送されてくる裁断後の押出トレッド２０の裁断面２
０Ｓに照明器１２にて光を照射しながら、ＣＣＤカメラ
１１にて、上記裁断面２０Ｓを撮影する。次に、この画
像データをトレッド内部構造検査装置１３の境界線特定
手段１６に送り画像処理する。図３（ａ）は、押出トレ
ッド２０の裁断面２０Ｓの一例を示す模式図で、ここで
は、上記押出トレッド２０は、路面側のキャップトレッ
ド部２０ａと、内部側のベースレッド部２０ｂと、側面
部である、サイドトレッドを貼り付けるためのサイド部
２０ｃとの３つのゴム層から構成されているものとす
る。これらの３つのゴム層はそれぞれ配合組成が異なっ
ており、そのため、３つのゴム層ではそれぞれ光沢に差
がある。したがって、上記裁断面２０Ｓの画像データを
処理して、配合組成の異なるゴム層のそれぞれの輝度を
算出し、この輝度差から、上記ゴム層２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ間の境界線の位置を特定することにより、押出ト
レッド２０の内部構造を計測し、これをディスプレイ１
５の画面上に表示することができる。
【００１０】本例では、上記境界線の判定基準となる基
準境界線を含むトレッド断面形状の基準画像データ１７
ａを基準境界線記憶手段１７に予め記憶しておき、比較
判定手段１８において、上記画像処理された当該トレッ
ドの断面の画像データと基準画像データ１７ａのそれぞ
れの境界線を比較して、上記撮影された押出トレッド２
０の内部構造の良否を判定することができる。すなわ
ち、比較判定手段１８は、図３（ｂ）に示すように、当
該トレッドの境界線２０ｐ，２０ｑ，２０ｒと基準境界
線２０Ｐ，２０Ｑ，２０Ｒとのズレ量をそれぞれ演算
し、上記ズレ量が予め設定された許容値の範囲内に入っ
ているかどうかを判定することにより、押出トレッド２
０の内部構造の良否を判定する。この判定結果は、図示
しない選別手段に送られ、不良となった押出トレッドは
ラインから排除される。このように、押出トレッド２０
の内部構造の判定を画像処理により行うことにより、ト
レッドの良否を容易にかつ正確に識別することができる
とともに、オンラインで測定ができるので、押出品の一
時保留を廃止することができる。したがって、測定工程
の削減と効率化を図ることができるだけでなく、抜き取
り検査から全数検査に移行することができるので、トレ
ッド品質のよりレベルの高い全数保証体制を構築するこ
とができる。
準境界線を含むトレッド断面形状の基準画像データ１７
ａを基準境界線記憶手段１７に予め記憶しておき、比較
判定手段１８において、上記画像処理された当該トレッ
ドの断面の画像データと基準画像データ１７ａのそれぞ
れの境界線を比較して、上記撮影された押出トレッド２
０の内部構造の良否を判定することができる。すなわ
ち、比較判定手段１８は、図３（ｂ）に示すように、当
該トレッドの境界線２０ｐ，２０ｑ，２０ｒと基準境界
線２０Ｐ，２０Ｑ，２０Ｒとのズレ量をそれぞれ演算
し、上記ズレ量が予め設定された許容値の範囲内に入っ
ているかどうかを判定することにより、押出トレッド２
０の内部構造の良否を判定する。この判定結果は、図示
しない選別手段に送られ、不良となった押出トレッドは
ラインから排除される。このように、押出トレッド２０
の内部構造の判定を画像処理により行うことにより、ト
レッドの良否を容易にかつ正確に識別することができる
とともに、オンラインで測定ができるので、押出品の一
時保留を廃止することができる。したがって、測定工程
の削減と効率化を図ることができるだけでなく、抜き取
り検査から全数検査に移行することができるので、トレ
ッド品質のよりレベルの高い全数保証体制を構築するこ
とができる。
【００１１】なお、上記実施の形態では、押出トレッド
２０を３層構造としたが、これに限るものではなく、異
なる配合組成のゴム層が張り合わされたものであれば、
上記例と同様にして、その境界線を特定することができ
ることは言うまでもない。また、上記例では、比較判定
手段１８において、演算にて押出トレッド２０の内部構
造の良否を判定するようにしたが、作業者がディスプレ
イ１５の画面上に表示された上記図３（ｂ）に示した画
像を用いて内部構造の良否を判定するようにしてもよ
い。上記画像には、基準境界線２０Ｐ，２０Ｑ，２０Ｒ
が表示されているので、内部構造の良否判定を容易に行
うことができる。また、上記画像に各ゴム層の境界線の
許容範囲も同時に表示するようにすれば、熟練した作業
者でなくとも、上記画像から内部構造の良否判定を容易
に行うことができる。また、上記例では、異なる配合組
成のゴム層２０ａ，２０ｂ，２０ｃの境界線の位置を検
査する場合について説明したが、境界線の太さを比較す
ることにより、ゴム層２０ａ，２０ｂ，２０ｃの貼り合
わせ状態についても判定することができる。更に、本発
明は、押出トレッド２０の内部構造の判定に限らず、種
々の複合部材の内部構造や貼り合わせ精度の測定や検査
にも適用することができる。
２０を３層構造としたが、これに限るものではなく、異
なる配合組成のゴム層が張り合わされたものであれば、
上記例と同様にして、その境界線を特定することができ
ることは言うまでもない。また、上記例では、比較判定
手段１８において、演算にて押出トレッド２０の内部構
造の良否を判定するようにしたが、作業者がディスプレ
イ１５の画面上に表示された上記図３（ｂ）に示した画
像を用いて内部構造の良否を判定するようにしてもよ
い。上記画像には、基準境界線２０Ｐ，２０Ｑ，２０Ｒ
が表示されているので、内部構造の良否判定を容易に行
うことができる。また、上記画像に各ゴム層の境界線の
許容範囲も同時に表示するようにすれば、熟練した作業
者でなくとも、上記画像から内部構造の良否判定を容易
に行うことができる。また、上記例では、異なる配合組
成のゴム層２０ａ，２０ｂ，２０ｃの境界線の位置を検
査する場合について説明したが、境界線の太さを比較す
ることにより、ゴム層２０ａ，２０ｂ，２０ｃの貼り合
わせ状態についても判定することができる。更に、本発
明は、押出トレッド２０の内部構造の判定に限らず、種
々の複合部材の内部構造や貼り合わせ精度の測定や検査
にも適用することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
押出トレッドの裁断面を撮影して画像処理し、上記画像
の、配合組成の異なるゴム層間の輝度差から、上記裁断
面におけるゴム層の境界線を特定するようにしたので、
ゴム層の境界線を容易にかつ正確に識別することができ
るとともに、検査サンプルを生産ロットから抜き出すこ
となく、押出トレッドの内部構造を検査することができ
るので、全数検査への移行が可能となり、トレッド品質
を更に向上させることができる。
押出トレッドの裁断面を撮影して画像処理し、上記画像
の、配合組成の異なるゴム層間の輝度差から、上記裁断
面におけるゴム層の境界線を特定するようにしたので、
ゴム層の境界線を容易にかつ正確に識別することができ
るとともに、検査サンプルを生産ロットから抜き出すこ
となく、押出トレッドの内部構造を検査することができ
るので、全数検査への移行が可能となり、トレッド品質
を更に向上させることができる。
【図１】 本発明の実施の形態に係わる押出トレッドの
検査装置の概要を示す図である。
検査装置の概要を示す図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係わるトレッド内部構
造検査装置の機能ブロック図である。
造検査装置の機能ブロック図である。
【図３】 押出トレッドの断面形状を示す図である。
【図４】 トレッド押出工程の概要を示す図である。
１０ 押出トレッドの検査装置、１１ ＣＣＤカメラ、
１２ 照明器、１３ トレッド内部構造検査装置、１４
コンピュータ本体、１５ ディスプレイ、１６ 境界
線特定手段、１７ 基準境界線記憶手段、１８ 比較判
定手段、２０ 押出トレッド、２０Ｓ 押出トレッドの
裁断面、５５ ベルトコンベヤ。
１２ 照明器、１３ トレッド内部構造検査装置、１４
コンピュータ本体、１５ ディスプレイ、１６ 境界
線特定手段、１７ 基準境界線記憶手段、１８ 比較判
定手段、２０ 押出トレッド、２０Ｓ 押出トレッドの
裁断面、５５ ベルトコンベヤ。
Claims (3)
- 【請求項１】 押出トレッドの裁断面を撮影して画像処
理し、上記画像の、配合組成の異なるゴム層間の輝度差
から、上記裁断面におけるゴム層の境界線を特定するよ
うにしたことを特徴とする押出トレッドの検査方法。 - 【請求項２】 裁断後の押出トレッドを搬送するライン
の近傍に設置された、押出トレッドの裁断面を撮影する
手段と、上記撮影された押出トレッドの裁断面の画像を
画像処理して、上記画像の、配合組成の異なるゴム層間
の輝度差から、上記裁断面におけるゴム層の境界線を特
定する手段と、上記特定された境界線と予め設定された
基準境界線とを比較して、上記押出トレッドの内部構造
の良否を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする
押出トレッドの検査装置。 - 【請求項３】 所定の角度から上記裁断面の撮影箇所に
光を照射する手段を設けたことを特徴とする請求項２に
記載の押出トレッドの検査装置。
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