JP2019505777A - タイヤを検査するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、タイヤを検査するための装置であって、上に載る前記タイヤを受けるように適合された支持体と；物理的接触を介して前記タイヤの内面の弾性変形部分と外面の弾性変形部分とを形成するように構成された変形システムと；外面の前記変形部分を拡散光放射で照射する第１の光放射を発するように適合された第１の光源、および外面の前記照射された変形部分の第１の画像を検出し、前記検出された第１の画像を表す少なくとも１つの制御信号を生成するように適合された第１のカメラと；内面の前記変形部分をグレージング光放射で照射する第２の光放射を発するように適合された第２の光源、および内面の前記照射された変形部分の少なくとも１つの第２の画像を検出し、前記検出された少なくとも１つの第２の画像を表す少なくとも１つの制御信号を生成するように適合された第２のカメラと；前記支持体を前記タイヤの回転軸の周りで前記第１の光源、前記第２の光源、および前記変形システムに対して相対回転させるように適合された移動部材と；前記第１の光源および前記第２の光源が外面の前記変形部分および内面の前記変形部分を照射する間、前記変形システムが作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与するように構成された処理ユニットとを含む装置に関する。

Description

本発明は、例えばタイヤ製造ラインにおいてタイヤを検査するための装置および方法に関し、詳細には、タイヤの表面上または表面近傍の、より詳細には、タイヤのアウターウォール部の内面および外面上またはその近傍のあり得る欠陥の存在を検査するための装置および方法に関する。

典型的に、タイヤは、動作中にその回転軸の周りに実質的にトロイダル構造を有し、回転軸に垂直な軸方向の中間平面を有し、前記平面は、（例えば、トレッドパターンおよび／または内部構造などのあり得る軽微な非対称性を無視して）典型的には（かなり）幾何学的に対称な平面である。

タイヤの２つの部分：クラウン部およびアウターウォール部がここで識別される。クラウン部は、トレッドバンド、ベルトおよびそれらの内側のカーカス構造の対応部分を含む。

「アウターウォール部」という用語は、互いに向い合うタイヤの２つの部分であって、クラウン部の両側でビード部まで、すなわちタイヤの２つの内側端縁まで延在し、回転軸に実質的に垂直な円形延在部を有するタイヤの２つの部分の１つを示すことを意図され、前記ビード部はそれぞれの取付けリムとそれぞれ結合するように意図されている。従って、各アウターウォール部は、カーカス構造の対応する部分と、その軸方向外側の位置に、一般に「サイドウォール部」と呼ばれる適切なエラストマー材料から作製された部分とを含む。

典型的には、カーカス構造は、上でビードの名前で特定された領域に一体化された一般に「ビードコア」と呼ばれるそれぞれの環状補強構造と係合された、それぞれ対向端縁を有する少なくとも１つのカーカスプライを含む。「チューブレス」タイヤでは、カーカスプライは、空気不透過性の優れた特性を有し、一方のビード部から他方のビード部まで延在する、通常「ライナ」と呼ばれる、好ましくはブチル系のエラストマー材料の層で完全に被覆される。

アウターウォール部の構造は、いわゆる「ショルダー部」、すなわち、クラウン部とアウターウォール部の内側部分との間を接合するタイヤの部分を完全に含むことが意図される（換言すると、２つのショルダー部は、タイヤの２つの軸方向外側の円形の「縁部」に対応する）。ショルダー部は、回転軸に実質的に垂直な円形延在部を有する。

「曲率半径」という用語は、いずれかの半径方向セクション平面上の、すなわち、前記回転軸を含むタイヤの要素の表面の局所的な曲率半径を示すように意図される（タイヤの半径方向セクションは典型的にタイヤ全体にわたって変化しない）。

「タイヤ」という用語は、「完成」タイヤ、すなわち、構築ステップに続く成形および加硫ステップの後のタイヤを示すことが意図される。

タイヤの外面または内面という用語は、それぞれ、タイヤをその取付けリムと結合した後にまだ見ることができる表面、および、前記結合後にもはや見ることができない表面を示すことが意図される。

用語「光学」、「光」および同様の用語は、広い光学帯域の範囲内に入り、必ずしも光学帯域（換言すると４００〜７００ｎｍ）内に厳密に入るわけではない、スペクトルの少なくとも一部を有する使用される電磁放射を指し、例えば、そのような広い光学帯域の範囲は、紫外線から赤外線（例えば、約１００ｎｍ〜約１μｍの間に含まれる波長）に及ぶことができる。

本出願において、光放射のある光線モデルが採用される。すなわち、表面のある点に入射し、非先鋭化光源（non-pointed light source）（この場合、単一の光線が存在し得る）によって生成された光放射は、その点に入射し、光源の各点と表面の前記点とを接続する直線伝播方向を有する光線の組に対応し、そのような光線のそれぞれは、その点に入射する全光出力の関連部分（associated fraction of the total light power）を有することが想定される。特に明記しない限り、「光」および「光放射」という用語は、交換可能に使用される。

表面の点に入射する「指向性光放射」という用語は、点を頂点として有し、全光出力の少なくとも７５％、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは全光出力が入るπ／８ステラジアン以下の大きさを有する立体角が存在する光放射を示すことが意図される。

「拡散光放射」という用語は、無指向性光放射を示すことが意図される。

表面の点に入射する「グレージング光放射（grazing light radiation）」という用語は、表面の点に入射する全光出力の少なくとも７５％が、前記各点において表面に接する平面と６０°以下の入射角を成す光放射を示すことが意図される。

「画像」または同義語「デジタル画像」という用語は、コンピュータファイルに典型的に含まれる、データセットを一般的に示すことが意図され、ここで、空間座標（それぞれ典型的には画素に対応する）の有限集合（典型的には２次元およびマトリックスタイプすなわち、Ｎ行×Ｍ列のもの）の各座標（典型的に２次元）は、（異なる種類の大きさを表すことができる）対応する数値の組に関連付けられる。例えば、（「グレースケール」上の画像のような）モノクロ画像では、値の組は、有限スケール（典型的に２５６レベルまたはトーン）の単一の値と一致し、そのような値は、例えば視覚化されたときのそれぞれの空間座標の明度（または輝度）のレベルを表し、カラー画像では、値の組は、複数の色、またはチャネル、典型的には原色（例えばＲＧＢ色モデルの赤、緑および青、ＣＭＹＫ色モデルのシアン、マゼンタ、黄および黒）の明度のレベルを表す。「画像」という用語は、必ずしもその実際の可視化を暗示しない。

特定の「デジタル画像」（例えば、タイヤ上で最初に取得された２次元デジタル画像）への全ての言及は、前記特定のデジタル画像の１つまたは複数のデジタル処理操作（例えば、フィルタリング、イコライゼーション、「閾値化」、モルフォロジー変換−「オープニング」等−、勾配計算、「平滑化」等）によって取得することができるあらゆるデジタル画像をより広くカバーする。

「２次元画像」という用語は、その各画素が、共通のデジタルカメラによって検出された画像など、表面の反射率／拡散率および／または色を表す関連情報を有するデジタル画像を示すことが意図される。

「線形表面部分」という用語は、それに垂直な他方の寸法よりもはるかに大きな、典型的には少なくとも２桁大きな一方の寸法を有する表面部分を示すことが意図される。線形表面部分の小さい方の寸法は、典型的に０．１ｍｍ以下である。

「線形画像」という用語は、行数よりもはるかに多い、典型的には少なくとも２桁多い数の画素の列を有するデジタル画像を示すことが意図される。典型的には、行の数は１〜４であり、列の数は１０００を超える。「行」および「列」という用語は、従来から使用され、交換可能である。

少なくとも１つの作業ステーション、好ましくは複数の作業ステーションを含み、タイヤ製造プラントに導入された製造ライン内の「サイクル時間」という用語は、標準的な作業条件のもと、タイヤ自体の構成要素の少なくとも一部が構築される作業ステーションを通過する、製造されるタイヤの最大通過時間を示すことが意図されている。例えば、サイクル時間は、約２０〜約１２０秒の間に含まれ得る。

車輪用タイヤの製造および構築プロセスにおいて、欠陥のあるタイヤ、またはいかなる場合においても、設計仕様から外れたタイヤを市場に出さないために、および／または製造プロセスにおいて実行される作業のパフォーマンスを改善および最適化するように、使用される装置および機械を漸進的に調整するために、製造された製品の品質管理を行うことが適している。

このような品質管理には、例えば、タイヤの視覚的および触覚的検査を実施する、例えば３０秒〜６０秒の間に含まれる所定の時間を費やす人間の作業員によって実行されるものが含まれ、作業員の経験および感度を踏まえ、タイヤが一定の品質基準を満たしていないと作業員が疑う場合、タイヤ自体は、可能性のある構造的および／または品質的欠陥をより深く評価するために、より詳細な人間の検査および／または適切な装置を介して、さらに検査される。

同一出願人に付与された国際公開第２０１５／００４５８７号は、製造ラインにおいてタイヤを検査するための方法および関連装置を示し、その方法は、検査すべきタイヤを提供し；タイヤのアウターウォール部の一部を、アウターウォール部のその部分の外側接触面への圧縮力を介して弾性変形させ、圧縮力は軸方向を有し、中間線の平面に向かうものであり；アウターウォール部のその部分の内面および／または外面を照射し、照射された表面の画像を検出し；検出された画像を表す制御信号を生成し；アウターウォール部のその部分にあり得る欠陥の存在を検出するために制御信号を分析することを含む。

タイヤの検査の分野において、本出願人は、人間の作業員による検査を最小限に抑えながら、タイヤの光学画像取得、例えばデジタル画像取得と、それに続く、例えば表面上の目に見える欠陥のあり得る存在を検出するための処理とを介して、タイヤの内面および／または外面を分析する問題を設定した。探し出される欠陥は、例えば、タイヤの表面の凹凸（未加硫の化合物、形状の変化等）、構造的不均一性、切れ目、表面上の異物の存在等であり得る。

構造的不均一欠陥の中で、いわゆる「カーカス切れ目」は特に重要であり、それは、異なる化学的−物理的特性（例えば、異なる化合物）を有するタイヤの２つの部分の間の境界領域に発生する、まれであるが潜在的に非常に危険な欠陥である。そのような欠陥は、小さな切れ目（典型的には長手方向に延びる、すなわち、それらはタイヤの円形延在部に従う）の形態であり、縁部が完全に一致することを特徴とし（それらの間には材料の除去も欠如もない）、これは、それらを特に特定しにくくする特徴である。カーカス切れ目はまた、典型的に存在するライナの層の下の、タイヤの表面近く、例えば内面近くに配置されたカーカスの構造を巻き込む場合がある。この場合、典型的にライナ自体は切れ目に巻き込まれ、またカーカス切れ目に断裂を有し、従って光学的点検を介してそれを特定することを可能にする。

本出願人はまた、検査をタイヤ製造プラント内で「オンライン」で使用できるようにするために、検査をより短期間かつ低コストで行うことが必要であることを観察した。

従って、前述の限定された「サイクル時間」期間内に収まるような検査の期間を要し、同時に合理的な低コストでタイヤ自体の欠陥の存在の正確な検証を保証する、あり得る欠陥を強調するタイヤの画像の取得および分析を介したタイヤ検査方法および／または装置が好ましい。

従って本出願人は、短時間にタイヤの全体的な検査を完了する方法が、「並行して」、すなわち同じ期間の間に異なる欠陥を探すことであることを観察した。この場合、それぞれ１つの欠陥を特定する２つ以上のデバイスを提供することが有利かもしれない。しかしながら、２つ以上のデバイスを並行して提供することにより、検査に関連する部分においてタイヤ製造ラインの複雑さが増す。さらに、多くのデバイスに存在する光源によるタイヤの複数の部分の「照射」の提供は、１つの光源を介して実行される照射と、別個の光源を介して実行される照射との間の望ましくない干渉を引き起こす可能性がある。

しかしながら、本出願人は、タイヤの内側部分および外側部分をそれぞれ分析する２つのデバイスを設けることにより、照射の相互作用の点、およびデバイスの移動における物理的相互作用の点の両方において、デバイス自体の間の相互作用の可能性を最小限にすることを観察した。

本出願人はまた、照射は、同じ光源の場合、照射される物体の幾何学的形状によって影響を受けることにも気づいた。すなわち、タイヤのアウターウォール部の表面のような平坦でない表面上では、表面全体にわたり均質な照射を得ることは困難であり、また、露出過多および／または露出不足の領域を最小限に抑えるために、異なる領域間の妥協の状況を見つけることが必要である。このような困難さは、カーカスを検査するためのアウターウォール部の内面の照射において顕著となる。本出願人は、検査すべきタイヤのアウターウォール部の一部を適切に変形させることによって、変形部分の少なくとも１つの副部分の表面を平坦にし、従って、被写界深度を増し、画像の検出のための照射条件を改善し、より均一になることができることを観察した。検査すべきタイヤのアウターウォール部の一部を適切に変形させることにより、変形部分の外側の曲率半径を減少させることが可能であり、これにより、あり得る欠陥、特にカーカス切れ目および他の切れ目または穴が強調される。それというのも、ノーマルな外側凸部の強調は、このような欠陥の縁部または周縁を「開く」傾向があり、後続の画像処理においてそれらを特定しやすくするからである。このような効果は、平坦にすることによって、内側の凹面で得ることもできる。

本出願人は、国際公開第２０１５／００４５８７号において、タイヤの一部を圧縮し、変形された領域の近くの内側および外側の両方でタイヤを照射することによって、タイヤの内面および外面において欠陥を同時に検出することができると教示されているが、記載された構成では、タイヤ内で検出されるべき欠陥のいくつかを特定することは必ずしも可能ではないことを観察した。本出願人は実際に、２つの異なるデバイスおよび別個のデバイスによって発せられることができる２つの異なる種類の照射が互いに組み合わされた場合にのみ、タイヤの内面および外面の欠陥を非常に確実に検出することが可能であることを理解している。実際に、タイヤ全体を検査するために同じ照射または不正確な種類の照射を使用すると、いくつかの欠陥、特にいくつかの２次元の欠陥、すなわち、例えば縁部が一致する切れ目のような表面の高さの変更を伴わない欠陥の、画像処理を介した検出の欠落、または非常に困難な検出をもたらし得る。

従って、本出願人は、特にタイヤの表面の２種類以上の欠陥の同時検出のために、変形条件下でタイヤの内面および外面両方の画像を取得することができるタイヤ検査方法および装置であって、製造プラントのタイヤ製造ライン内のラインに適用するのに適し、換言すると、低減されたコストおよび稼動時間で使用するのに適し、信頼性の高い結果を提供することができる方法および装置を考案する問題を設定した。

本出願人は、タイヤの一部を変形させるように適合された変形システムと、２つの別個のカメラに関連付けられる少なくとも２つの互いに別個の光源とを含む検出装置であって、２つの光源のうちの一方が他方の光源に対して異なる種類の光放射を発することができる検出装置を有することが、タイヤの変形表面の外側部分およびタイヤの変形表面の内側部分を、特定することが望まれる欠陥の種類に応じて最も適切なやり方で、同時に照射することを可能にし、および上述したタイヤの検査のために特に有用な拡散光およびグレージング光の両方に画像の取得を適応させることを可能にすることを理解した。

より正確には、本出願人は、タイヤの外面の変形部分に対して拡散光を発するための、第１のカメラに関連付けられた第１の光源が設けられ、および、タイヤの内面の変形部分に対してグレージング光を発するための第２の光源が設けられ、内面および外面の部分は、一般に異なる欠陥を有し得、そのような欠陥を検出して結果として第１の画像および第２の画像の取得を可能にするために異なる照射を必要とし得る、方法および装置が、タイヤの検査を迅速に行うことを可能とし、同時に、異なる欠陥さえも確実かつ正確なやり方で検出することを可能にすることを、最終的に見出した。内側および外側両方の照射は、表面の照射された部分のまたは少なくともその一部の変形と同時に実行される。

第１の態様によれば、本発明は、タイヤを検査するための装置に関する。

好ましくは、前記タイヤをその上で受けるように構成された支持体が提供される。

好ましくは、物理的接触を介して前記タイヤの内面の弾性変形部分および外面の変形部分を形成するように構成された変形システムが提供される。

好ましくは、装置は、外面の前記変形部分を拡散光放射で照射するために第１の光放射を発するように適合された第１の光源と、外面の前記照射された変形部分の第１の画像を検出し、検出された前記第１の画像を表す少なくとも１つの制御信号を生成するように適合された第１のカメラと、前記第１の光源および前記第１のカメラを駆動する第１の制御ユニットとを含む。

好ましくは、内面の前記変形部分をグレージング光放射で照射するために第２の光放射を発するように適合された第２の光源、内面の前記照射された変形部分の少なくとも１つの第２の画像を検出し、検出された前記少なくとも１つの第２の画像を表す少なくとも１つの制御信号を生成するように適合された第２のカメラ、および前記第２の光源および前記第２のカメラを駆動する第２の制御ユニットが提供される。

好ましくは、前記支持体を前記タイヤの回転軸の周りで前記第１の光源、前記第２の光源、および前記変形システムに対して相対回転させるように適合された移動部材が提供される。

好ましくは、前記第１の光源と前記第２の光源が外面の前記変形部分および内面の前記変形部分を照射する間、前記変形システムが作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与するように構成された処理ユニットが提供される。

第２の態様によれば、本発明は、タイヤ製造ライン内でタイヤを検査する方法に関する。

好ましくは、検査されるべきタイヤを提供することが想定される。

好ましくは、前記タイヤの外面の一部を変形させて、内面の弾性変形部分と外面の弾性変形部分とを形成することが想定される。

好ましくは、上述の変形と同時に、第１の光源によって発せられる第１の拡散光放射によって外面の前記変形部分を照射することが想定される。

好ましくは、第１のカメラを介して外面の前記変形され、かつ照射された部分の第１の画像を取得することが想定される。

好ましくは、上述の変形と同時に、第２の光源によって発せられる第２のグレージング光放射によって内面の前記変形部分を照射することが想定される。

好ましくは、第２のカメラを介して内面の前記変形され、かつ照射された部分の少なくとも１つの第２の画像を取得することが想定される。

好ましくは、前記変形および照射の間、前記タイヤを前記第１の光源および前記第２の光源に対してタイヤの回転軸の周りで相対回転させることが想定される。

本出願人は、３つのデバイスが同時に存在する、換言すると、変形システムと、外面の一部を照射するための第１のカメラに関連付けられる第１の光源と、タイヤの内面の一部を照射するための第２のカメラに関連付けられる第２の光源とが同時に存在する方法および装置を提供することが、タイヤの検査をより迅速にかつより信頼性高く、および低コストで行うことを可能にすると考える。このように、実際に、タイヤの一部が変形システムによって変形されている間、同時にタイヤの２つの別個の位置の２つの種類の欠陥を検出することができる。本出願人は、実際に、タイヤの外面の変形部分の可視欠陥の照射に最適化された拡散光を発する第１の光源を、別の種類の欠陥を検出するべく最適化された方法でタイヤの第２の部分を照射するための第２の光源と組み合わせて使用して、圧縮を介して多くの異なる測定を実行するのに必要な時間を最小限に抑えることができる方法および装置を研究し実現したと考えている。有利には、照射と同期して、第１および第２の画像が第１および第２のカメラを介して検出される。

本発明は、上述の態様の少なくとも１つにおいて、以下に記載される好ましい特徴の１つまたは複数を有することもできる。

好ましくは、第２のカメラは光学面を定め、前記第２の光源は、内面の前記変形部分をグレージング光放射で照射する光放射を発するように適合された第３のサブ光源と、内面の前記変形部分をグレージング光放射で照射する光放射を発するように適合された第４のサブ光源とを含み、前記第３のサブ光源および前記第４のサブ光源は、前記光学面に関して対向する半平面上に配置されている。

光源の対称性、この場合、検出システムの光学面の２つの側に配置された第３のサブ光源および第４のサブ光源を含む第２の光源の対称性は、内面の一部が第３のサブ光源または第４のサブ光源の光放射によって照射される間に第２のカメラによって検出される画像のより簡単な比較を可能にする。これらの照射は、いずれの場合もグレージングするが、それらの異なる−好ましくは鏡面的な−空間的な出光位置のために異なる。

より好ましくは、前記第３のサブ光源および前記第４のサブ光源は前記光学面に関して対称に配置される。

上述したように、サブ光源の対称性は、第３のサブ光源および第４のサブ光源による交互照射を介して検出された画像のより簡単な比較を可能にする。

好ましくは、装置は、第３の光放射を発し、拡散光放射によって内面の前記変形部分を照射するように適合された第３の光源を含む。

好ましくは第３の光源は、内面の一部のレベルにおいて、内面の変形部分で拡散される光放射を発するのに対して、第３のサブ光源および／または第４のサブ光源は、表面の第２の部分のレベルにおいて、グレージングする光放射を表面の第２の部分に発する。有利には、２つの異なる種類の光放射、グレージング光放射および拡散光放射、によって欠陥を特定するために変形内面の多くの画像を取得することにより、異なる照射による画像の比較を介した欠陥のより簡単な検出が可能になる。

より好ましくは、前記第２のカメラは光学面を定め、前記第３の光源は前記光学面に関して対称に配置される。

有利なことに、すでに上述したように、光源の対称性は、照射された表面の一部によって検出された画像のより簡単な処理を可能にする。

好ましくは、前記第１の制御ユニットおよび第２の制御ユニットは、外面の前記変形部分および内面の前記変形部分の照射が同時に発生するように、前記第１の光源と、前記第３のサブ光源、前記第４のサブ光源および前記第３の光源の少なくとも１つとを駆動するように構成される。

有利なことに、タイヤを検査するように意図された時間を短縮するために、外側表面部分および内側表面部分の両方の変形および照射が同時に行われる。第１の光源および／または第２の光源が２つ以上のサブ光源を含む場合、同時照射は、拡散およびグレージング放射で外面および内面をそれぞれ同時に照射する第１の光源のサブ光源の少なくとも１つおよび第２の光源のサブ光源の少なくとも１つを介して起こる。

好ましくは、装置は、前記第１の光源および前記第１のカメラを移動するように適合された第１のアームを含む。

好ましくは、装置は、前記第２の光源および前記第２のカメラを移動するように適合された第２のロボットアームを含む。

アームは、好ましくはロボット化され、タイヤの外側および／または内側変形表面の部分を正しく照射するのに最適な態様で空間内に位置付けられるように、関連の光放射源を有する第１のカメラおよび／または第２のカメラの全ての空間方向における最適な移動を可能にする。

好ましくは、前記第１の光源は前記第１のカメラと一体である。

好ましくは、前記第２の光源は前記第２のカメラと一体である。

好ましくは、前記第３の光源は前記第２のカメラと一体である。

有利には、第１のカメラは第１の光源と一体化され、同様に好ましくは第２のカメラも第２の光源および／または第３の光源と一体化されているので、好ましくはロボット化されたアームは、それら両方を単一の動きの中で移動することができる。従って、カメラと各光源との相対位置は固定されることが好ましい。

好ましくは、前記第１のカメラはリニア式カメラ（linear camera）である。

好ましくは、前記第２のカメラはリニア式カメラである。

画像を取得するためのカメラの種類は、例えば、照射時に変形表面部分（内側または外側）が好ましくはそこに配置されるまたはその近くに配置される焦点面上に、ターゲットラインと、光学面の交差とを定めるリニア式カメラである。従って、前記ターゲットラインの近くで得ることができる線形表面部分が照射され、タイヤの相対回転により、それらは時間的に連続して「走る」。例えば、タイヤをその回転軸の周りで回転させることによって、または検出システムおよび光源をタイヤの周りで回転させることによって、このような一連の線形部分を得ることができる。好ましくは、少なくとも１回の３６０°の完全な回転が行われる。より好ましくは、３６０°を超える回転が、画像の取得が開始および終了するタイヤの最初と最後の部分（これは一致しなければならない）の間に正確な重なりを有するために行われる。

好ましくは、前記第２のカメラは光学面を定め、前記装置は、前記光学面に垂直に配置された反射面を定める反射素子を含む。

反射素子の有利な介在は、以下の理由により、通常であれば見えないタイヤの内面の部分を視覚化することを可能にする。タイヤは一般にその幅よりもはるかに大きい直径を有し、従ってタイヤに少なくとも部分的に入り込んでその欠陥を検出するように適合されたデバイスは、特にタイヤの幅に対応する延在部分において、好ましくはかなりのコンパクト性を維持しなければならない。従って、タイヤの内面によって反射された光を直接検出するようにカメラを光源の「背後」に配置すると、デバイスはタイヤの内面のいくつかの部分、特にサイドウォール部およびショルダー部に対応する内面に関連する部分を調べるのに適さなくなる。なぜなら、カメラと光源が前後に延在することは一般に嵩張りすぎるからである。反射素子の存在により、光源とカメラとの間で異なる位置決めが可能になり、特に１方向において非常にコンパクトなデバイスを得ることができる。

より好ましくは、前記反射素子は、前記光学面に対して対称に配置される。

このようにして、照射されたタイヤの内面から来る光のカメラ上での対称的な反射が得られる。

好ましくは、前記反射面と、内面の前記変形部分を少なくとも部分的に通過する前記第２カメラの焦点面との間の最小距離は、前記第２の光源と前記焦点面との間の最小距離よりも短い。

本出願人は、高い熱の分散を引き起こすような出力の光源を使用することなく、高い光強度でタイヤを照射するように、タイヤの内面から比較的短い距離まで接近できることが好ましいと考えている。本出願人は、欠陥を検出するのに最適な異なる種類の照射、グレージング照射および拡散照射を有するために異なる光源が存在すること、ならびに照射されるべき表面部分の高い光強度を有することが好ましいが、この態様はまた、これらの光源の全てが配置される、光学面の側方における方向のデバイスの寸法の相対的な「拡大」を伴うことを見出した。従って、本出願人は、光源をより遠くに保ちながら、検査すべき表面に「最も近い」素子である反射素子を設けることにより、タイヤの表面部分によって反射され第２のカメラによって検出される、光源によって発せられる光の光学経路の距離を最小化し、従って、光源によって生成される光強度全体を利用し、同時に、デバイスとタイヤとの間の接触、およびその結果としての損傷の危険性を最小限に抑えることができると考えている。

好ましくは、前記処理ユニットは、前記変形システムを駆動して、前記タイヤのショルダー部の外面の一部に弾性変形部分を形成するように構成される。

好ましくは、前記処理ユニット、前記第１の制御ユニットおよび前記第２の制御ユニットは、前記変形システムが前記ショルダー部の前記外面に作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与する間、前記第１の光源を駆動して、拡散光放射で前記タイヤのサイドウォール部の外面の変形部分を照射するように構成される。

好ましくは、前記処理ユニット、前記第１の制御ユニットおよび前記第２の制御ユニットは、前記変形システムが前記ショルダー部の前記外面に作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与する間、前記第２の光源を駆動して、前記タイヤの前記ショルダー部の内面の変形部分をグレージング光放射で照射するように構成される。

好ましくは、前記処理ユニットは、前記変形システムを駆動して、前記タイヤのサイドウォール部の外面の一部に弾性変形部分を形成するように構成される。

好ましくは、前記処理ユニット、前記第１の制御ユニットおよび前記第２の制御ユニットは、前記変形システムが前記サイドウォール部の前記外面に作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与する間、前記第１の光源を駆動して、前記タイヤのショルダー部の外面の変形部分を拡散光放射で照射するように構成される。

好ましくは、前記処理ユニット、前記第１の制御ユニットおよび前記第２の制御ユニットは、前記変形システムが前記サイドウォール部の前記外面に作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与する間、前記第２の光源を駆動して、前記タイヤの前記サイドウォール部の内面の変形部分をグレージング光放射で照射するように構成される。

本出願人は、内面および外面の変形部分の圧縮および同時照射により、ショルダー部の一部が圧縮され、同時にサイドウォール部の一部が外側から照射され、ショルダー部の一部が内側から照射されるか、またはサイドウォール部の一部が圧縮され、同時にショルダー部の一部が外側から照射され、サイドウォール部に対応する部分が内側から照射される場合、検出される欠陥の点で最良の結果が得られると考えている。

好ましくは、前記変形システムはスラストローラを含む。

より好ましくは、スラストローラは、それ自体の軸の周りを自由に回転できるように取り付けられる。有利には、圧縮は、ローラがタイヤの表面部分に当接することによって生じる。ローラは回転可能であり、その回転軸周りでタイヤが回転する間、当接部分を圧縮された状態に保つので、同じ表面を任意の角度位置で検査することができる。好ましくは、タイヤは回転され、ローラの位置は同じままであり、ローラは、接触するタイヤの表面の回転のために、その軸の周りを回転する。

より好ましくは、スラストローラの軸は、タイヤの回転軸を通過し、変形した表面部分の半径方向を通過する平面上にある。このようにして、タイヤの表面の最適な圧縮が行われる。

好ましくは、前記スラストローラの前記回転軸は、前記タイヤの回転軸と所定の角度で位置付けることができる。このようにして、ローラの回転軸を適切に傾斜させながら最適な態様でタイヤの表面の幾何学的形状に「従い」、それによりタイヤの幾何学的形状によって変更されない正確な圧力を加えることが可能となる。

好ましくは、スラストローラは、２つの異なる位置に位置付けることができる。第１に、ローラの回転軸は、タイヤの回転軸に対して実質的に垂直である。第２に、ローラの回転軸とタイヤの回転軸が、１２０°の角度を形成する。

好ましくは、前記スラストローラは、前記回転軸に沿った中央部分において断面が増大した部分と、前記回転軸に沿ったその端部において断面が減少した部分とを含む。増大した断面を有する中央部分は、好ましくは、欠陥を探すことが望まれるショルダー部またはサイドウォール部領域に位置付けられる。しかしながら、大きな寸法の中央部分は、ある状況において、タイヤのブロックにわたって伝わる振動を生じさせる可能性がある。このため、ローラ自体の軸方向端部の先細りが好ましく、それによりローラの圧縮によって巻き込まれる表面の面積は制限され、加減できる。

好ましくは、前記移動部材は、前記支持体を、タイヤの回転軸周りで少なくとも３６０°回転するように、タイヤの回転軸周りで前記第１の光源、前記第２の光源および前記変形システムに対して相対回転させるように適合される。

このようにして、タイヤは全体的に検査される。

好ましくは、第２の光源によって発せられる第２のグレージング光放射によって内面の前記変形部分を照射することは、前記第２のカメラによって定められた光学面に関して対向する半平面から来る第４のグレージング光放射および第５のグレージング光放射によって内面の前記変形部分を照射することを含む。

照射の対称性、この場合、検出システムの光学面の２つの側で発せられる第４の光放射および第５の光放射を含む第２の照射の対称性は、内面の一部が第４の光放射または第５の光放射によって照射される間に第２のカメラによって検出された画像のより簡単な比較を可能にする。これらの照射は、再びグレージングするが、それらの異なる、好ましくは鏡面的な、出光位置のために異なる。

より好ましくは、前記第４のグレージング光放射による内面の前記変形部分の照射は、内面の前記変形部分の前記第５のグレージング光放射による照射とは異なる時間に起こることが想定される。

存在する可能性のある欠陥をより良好に検出するために異なる照射を有する画像を比較することができるように、２種類以上の照射による内面の変形部分の画像を取得するために、両方ともグレージング光放射であるが異なる半平面から来る１つまたは他の種類の光放射で交互に照射すること、および、各照射で第２のカメラを介して画像を取得することが好ましい。従って、第２のカメラおよびその画像の取得と、第３のサブ光源または第４のサブ光源のオンへの切換えとの間に同期が好ましくは提供される。

好ましくは、前述の変形と同時に、第３の光源によって発せられる第３の拡散光放射で内面の前記変形されかつ照射された部分を照射することが想定される。

このようにして、有利なことに、変形された内面は、異なる２種類の光放射、拡散光放射およびグレージング光放射によって照射され、それにより２種類の異なる光放射を介して得られた画像を比較することによって欠陥をより正確に強調する。

好ましくは、前記第３の拡散光放射によって内面の前記変形部分を照射することは、前記第４のグレージング光放射による内面の前記変形部分の照射または前記第５のグレージング光放射による内面の前記変形部分の照射と異なる時間に起こることが想定される。

存在する可能性のある欠陥をより良好に検出するために異なる照射を有する画像を比較することができるように、２種類以上の照射による内面の変形部分の画像を得るために、１つは拡散光放射であり１つはグレージング光放射である１つまたは他の種類の光放射で交互に照射すること、および、各照射で第２のカメラを介して画像を取得することが好ましい。従って、好ましくは、第２のカメラの画像の取得と、第３の光源、または第３のサブ光源、または第４のサブ光源のオンへの切換えとの間の同期が想定される。

好ましくは、前記第３のサブ光源、前記第４のサブ光源および前記第３の光源の少なくとも１つで照射するのと同時に前記第１の光源で照射し、それにより外面の前記変形部分の照射および内面の前記変形部分の照射が同時に起こるようにすることが想定される。

好ましくは、前記変形は、力を加えることによって行われる。

より好ましくは、前記力は、前記タイヤの回転軸の方向の成分を含む。従って、タイヤはその回転軸に沿って「圧縮され」、そのサイドウォール部またはショルダー部に沿って形成され得る例えば切れ目のような欠陥を強調する。

より好ましくは、前記力の前記成分は、前記タイヤの中間平面に向かう方向にある。有利には、タイヤは外側から内側に向かって圧縮される、すなわちタイヤの内側に面する外面の部分に力を加えることによって圧縮される。

好ましくは、約５５ｍｍ〜約７５ｍｍの間に含まれる距離を置いて前記第１の光源を外面の前記変形部分に近づけることが想定される。例として前記距離は６５ｍｍに等しくすることができる。

好ましくは、約５０ｍｍ〜約６０ｍｍの間に含まれる距離を置いて前記第２の光源を内面の前記変形部分に近づけることが想定される。

本出願人は、光源と、照射される表面との間のこれらの距離範囲が、内側であろうと外側であろうと、表面の照射において光源のパワーを利用するために表面に可能な限り近い所望の距離と、タイヤに接触する危険性との間の最適な妥協点であると考える。

好ましくは、前記変形を前記タイヤから取り除くことが想定される。

好ましくは、前記タイヤの外面の異なる部分をさらに変形させて、外側変形表面のさらなる部分および内側変形表面のさらなる部分を作り出すことが想定される。

好ましくは、前述のさらなる変形と同時に、前記第１の拡散光放射によって外面の前記さらなる変形部分を照射することが想定される。

好ましくは、前記第１のカメラを介して外面の前記さらなる変形され、かつ照射された部分の第３の画像を取得することが想定される。

好ましくは、前述のさらなる変形と同時に、前記第２のグレージング光放射によって内面の前記さらなる変形部分を照射することが想定される。

好ましくは、前記第２のカメラを介して内面の前記さらなる変形され、かつ照射された部分の少なくとも１つの第４の画像を取得することが想定される。

好ましくは、前記変形および照射の間に前記タイヤを前記第１の光源および前記第２の光源に対してタイヤの回転軸周りで相対回転させることが想定される。

本出願人は、タイヤの内側および外側の同時の圧縮および照射が、タイヤの少なくとも部分的に異なる２つの部分において最適であると考える。従って、例えば結果として変形された内面および外面の同時照射を伴う、外面の第１の部分の変形を介した第１の検査を実行し、次いで、少なくとも部分的に第１の部分とは異なる外面の第２の部分に変形領域を移動させることによって第２の検査を実行し、そして内側および外側の照射を介して検査を繰り返すことが有利である。好ましくは、第１の部分はタイヤのサイドウォール部の一部であり、第２の部分はタイヤのショルダー部の一部である。

さらなる特徴および利点は、本発明による装置およびタイヤ検査方法のいくつかの例であるが排他的でない実施形態の詳細な記載から明らかになるであろう。そのような記載は、説明のためだけに提供され従って限定するつもりはない添付の図面を参照して以下に概説される。

タイヤ製造ラインでタイヤを点検するための装置の部分的かつ概略的な斜視図を示す。 動作ステップ中の図１の本発明によるタイヤを点検するための装置の部分的かつ部分的に断面化された側面図を示す。 異なる動作ステップ中の図２の装置を示す。 図３の装置の詳細を拡大したスケールで示す。 図１〜３の装置のさらなる詳細の側面図を概略的に示す。 図１〜３の装置のさらなる詳細の斜視図を概略的に示す。 図５および６の詳細の実施形態の斜視図を示す。 図７の詳細の実施形態の上面図を示す。 図７または８の詳細の概略側断面図を示す。 図２または３の装置の別のさらなる詳細の部分的かつ概略的な斜視図を示す。 図１０の詳細の概略側面図を示す。 図９および１０に示される詳細の実施形態の斜視図を示す。 図１２の実施形態の詳細のさらなる斜視図を示す。

本発明によるタイヤ製造ラインにおいてタイヤを検査するための装置は、全体的に１で示され、図１〜３に描かれている。一般に、同様の要素の可能な変形実施形態には同じ参照番号が使用される。

装置１は、サイドウォール部でタイヤ２００を支持し、典型的には垂直に従って配置されるその回転軸２０１の周りでタイヤ２００を回転させるように適合された支持体１０２（図１で見ることができる）を含む。支持体１０２は典型的には可動部材によって作動され、可動部材は例として既知の種類のものであることができるのでこれ以上記載せずまた図示しない。タイヤの支持体は、タイヤを、例えばそれぞれの載置ビードまたは外側トレッドを固定するように場合によっては構成することができる。従って、支持体に載置されたタイヤ２００は自由な側面を定め、自由な側面とは、支持体上に載置しておらず、また支持体の平面に対して垂直な軸Ｚを有する座標軸系において上方に面している表面の部分を表す。

図２および３を参照すると、タイヤ２００は、回転軸２０１の周りに実質的にトロイダル構造を有し、回転軸２０１に垂直な軸方向中間面２０２（図２および３において破線により断面で示される）を有する。タイヤは、クラウン部２０３およびアウターウォール部２０４で構成される。アウターウォール部２０４は、図２および３で見ることができるように、ショルダー部領域２０５、ビード領域２０６、およびショルダー部とビード部との間に配置された中央領域またはサイドウォール部２０７でそれぞれ構成される。

装置１は、例えば処理ユニット１８０（図１で概略的に見ることができる）によって移動される変形システム１３０を含み、変形システム１３０は、好ましくはアウターウォール部２０４でタイヤと接触し、例えば好ましくはその一部を変形させるようにアウターウォール部２０４に対して、より好ましくは中間面２０２の方向に力を付与することによって、その一部を変形させる。

好ましくは、変形システム１３０は、圧縮部材１３１と、圧縮部材を圧縮力の方向に沿って移動するように適合された位置決めアクチュエータ１３２とを含む。例として、位置決めアクチュエータ１３２は、空気圧シリンダであることができる。従って、圧縮部材をタイヤ２００に接離させることができる。好ましくは、圧縮部材１３１は、スラストローラを含む。

好ましくは、スラストローラは、図２および図３に１１９で示されるその回転軸の周りで回転可能である。スラストローラの軸１１９は、好ましくは、タイヤ２００の軸２０１を通過しかつ変形されたアウターウォール部の部分の半径方向を通過する平面上に位置する。好ましくは、圧縮ローラの軸１１９は、力がない場合、換言すると休止位置にある場合、タイヤの軸に対して垂直である。作動中のローラの軸は、（例えば図２に示すように）タイヤの軸とのそのような垂直状態と異なることができ、例えば垂直状態から３０°の範囲内で異なることができる。

さらに、スラストローラは、図４において詳細に見ることができ、回転軸１１９に垂直な平面で取られた、実質的に円形のセクションを含む。セクションの直径は、好ましくは、第１の端部１１８ａおよび回転軸１１９に沿った前記ローラの第２の軸方向反対端部１１８ｂにおける最小直径から、ローラの中央領域における最大直径まで可変である。

好ましくは、変形システム１３０は、変形部材および位置決めアクチュエータをユニットとしてタイヤの半径方向に沿って移動させるように構成された半径方向移動部材（図示しないが、例えば、さらなる電気モータおよび半径方向移動を案内するガイドおよび摺動ブロックのシステム）を含む。従って、変形要素は、使用しないときにタイヤから離すことができる。

好ましくは、変形システム１３０は、アウターウォール部の一部に属する外側接触面に圧縮力を好ましくは付与し、外側接触面に上記スラストローラを押しあてながら、タイヤ２００のアウターウォール部の一部を弾性的に変形させるように適合される。付与される力またはタイヤの回転軸に沿った外側接触面に課せられる動きは予め決定され、検査されるタイヤの種類に依存する。タイヤ２００は、種類およびモデルによって異なる弾性および変形可能性を有し得るので、変形システム１３０によって付与される力または課せられる変形は、検査されるタイヤ２００の種類に依存することが好ましい。変形は、タイヤ２００の内面および外面の両方を巻き込み、すなわち、タイヤの外面の一部に作用する変形システム１３０によって引き起こされる変形は、結果として、タイヤの外面の変形部分およびタイヤの内面の変形部分を画定する。

装置１は、第１のデバイス１０ａが取り付けられている、好ましくはロボット化された第１のアーム２２０ａを含み、特に、第１のデバイス１０ａは、第１のアーム２２０ａの端部と結合するための第１の取付け部材１９ａを含む。第１のアーム２２０ａは、図２および図３に非常に概略的にのみ示されている。第１のアーム２２０ａは、人間型ロボットアームであることが好ましく、少なくとも５つの軸／自由度を有する人間型ロボットアームであることがさらにより好ましい。

第１のデバイス１０ａは、タイヤ２００の外面、特に、スラストローラによって変形された外面の部分の画像の照射および検出に適している。

ここで図５および６を参照すると、第１のデバイス１０ａは、その機能的な部分を明確に識別するために簡略化された形で表されている。好ましくは、第１のデバイス１０ａは、第１のカメラ１０５ａを含む第１の検出システム１０４ａを含む。カメラ１０５ａは、好ましくは、第１のリニア式カメラ１０５ａを通過する第１の光学面１０７ａ上に位置するターゲットライン１０６ａを有するリニア式カメラである。さらに、第１のカメラ１０５ａは、タイヤ外面の被照射部分の焦点が実質的に合う第１の焦点面１２１ａを定める。好ましくは、第１のカメラ１０５ａの光学面１０７ａと第１の焦点面１２１ａは、互いに垂直である（例えば図５または６で見ることができる）。

第１のデバイス１０ａはまた、第１の光源１１０を含み、それは、第１のターゲットライン１０６ａと一致する（例えば表面部分が平面である場合）または第１のターゲットライン１０６ａに近い（タイヤの表面の曲線形状のために）前記タイヤ２００の外面の線形部分２１２（図１および６で見ることができる）を照射するように第１の光放射を発するように適合されている。

第１の検出システム１０４ａは、第１の光源１１０によって照射された表面の線形部分の各２次元デジタル画像を取得するように適合される。

第１の光源１１０によって発せられた第１の光放射は、タイヤ２００の線形表面部分２１２で拡散される。第１の検出システムは、第１のカメラ１０５ａを介して、第１の光放射によって照射された線形表面部分２１２の各第１の２次元デジタル画像を取得するように適合される。

好ましくは、第１の光源１１０は、光学面１０７ａの両側に配置され、そのような面に関して対称に配置された、第１のサブ光源１１３ａおよび第２のサブ光源１１３ｂの２つのサブ光源からなる。より詳細には、第１の光源１１０の第１のサブ光源１１３ａと第２のサブ光源１１３ｂは、第１の光学面１０７ａに関して対称に配置され、より好ましくはそれから等距離である。

好ましくは、第１の光源１１０の第１のサブ光源１１３ａと第２のサブ光源１１３ｂは、焦点面１２１から同じ距離ｄ１ａおよびｄ１ｂである（すなわち、ｄ１ｂ＝ｄ１ａ）。従って、２つのサブ光源がＰ１と呼ばれる平面（図５参照）によって接合されている場合、前記平面Ｐ１は、第１のリニア式カメラ１０５ａの焦点面１２１ａに実質的に平行であり、約５５ｍｍ〜約７５ｍｍの間に含まれ、例として約６５ｍｍに等しい値ｄ１ａだけ焦点面から離れる。

第１の光源１１０の各サブ光源１１３ａ、１１３ｂは、好ましくは、光学面１０７ａに実質的に平行に、従って第１のターゲットライン１０６ａに実質的に平行に延在するそれぞれの主延在方向（図６の破線１１４）を有する。従って、２つのサブ光源１１３ａ、１１３ｂは好ましくはそれらの最大延在寸法に沿って互いに平行であり、すなわち整列されている。

例として、サブ光源１１３ａ、１１３ｂは、約５ｃｍ〜約１５ｃｍの間に含まれる主延在方向１１４に沿った寸法を有し、約２ｃｍ〜約３ｃｍの間に含まれる主延在方向１１４に垂直な方向に沿った寸法を有する。

各サブ光源１１３ａ、１１３ｂは、典型的に、主延在方向１１４に沿って整列して配置された複数のＬＥＤ光源１６９を含む。好ましくは、各光源１１３ａ、１１３ｂは、各ＬＥＤ光源１６９の上方に配置され、ＬＥＤ光源１６９によって発せられた光ビームを約３０°収束させるように適合された収束レンズ１７０を含む（図９）。従って、各ＬＥＤ光源１６９によって発せられた光ビームは、約２０°〜約４０°の間に含まれる角度に制限されることが好ましい。

図５〜６および９に簡略化された方法で表されたデバイスの実施形態の表現が、図７および８に示されている。

各サブ光源１１３ａ、１１３ｂは、好ましくはアルミニウム製の支持体を含み、支持体上にＬＥＤ光源１６９が固定される。支持体は全て、添付の図に１６８で示されている（図７および８参照）。好ましくは、ＬＥＤ光源１６９は、熱伝導ペースト（図示せず）を介してそれぞれの支持体１６８に固定される。有利には、各支持体１６８はまた、ＬＥＤ光源と接触していない外面に、熱の放散のためのフィン構造（図示せず）を含む。

第１の光源１１０の第１のサブ光源１１３ａと第２のサブ光源１１３ｂは、第１の光源１１０の主延在方向１１４に対して実質的に垂直にかつ実質的に互いに平行に配置された２枚のプレート１１、１２の間に配置される。発光方向において第１の光源の下流に延在する２枚のプレート１１、１２の間には、第１のリニア式カメラ１０５ａも配置されている。

第１の光源の２つのサブ光源１１３ａ、１１３ｂは、光学面１０７ａに垂直な図のそれらの全延在に関して、それらはターゲットライン１０６ａに垂直な２つの面の間に位置するように配置される。換言すると、主延在方向１１４に関するサブ光源１１３ａ、１１３ｂの第１および第２の端部の全てが、ターゲットライン１０６ａに垂直なそれぞれの平面上にある。

好ましくは、第１のデバイス１０ａは、前記第１の光源を起動し、好ましくは前記第１のサブ光源１１３ａおよび第２のサブ光源１１３ｂのうちの１つまたは複数の起動と同期して第１のリニア式カメラ１０５ａを起動して、線形表面部分の（カラーまたはモノクロの）それぞれの２次元デジタル画像を取得するように構成された第１の駆動および制御ユニット１４０ａを含む。

好ましくは、第１の駆動および制御ユニット１４０ａは、サブ光源１１３ａ、１１３ｂの制御に関連する信号を待機時間なしに送信するように、第１の光源１１０および第１のカメラ１０５ａの支持プレート１１、１２に固定される。

好ましくは、処理ユニット１８０は、照射され検査されるべきタイヤの表面から所定の距離まで第１のアーム２２０ａがデバイス１０ａを移動する間、表面部分を変形させるかまたはさせないように変形要素１３０をタイヤ２００に近づけるかそれから離すように、変形要素１３０および第１のアーム２２０ａを駆動するように適合される。

より優れた熱放散のために、さらに、第１のユニット１４０ａは、フィン構造１６６（図７で見られる）も含む。

装置１はまた、処理ユニット１８０によって送信される制御信号を介して、第２の好ましくはロボット化されたアーム２２０ｂを介して好ましくは移動される第２のデバイス１０ｂを含む。好ましくは、第２のアーム２２０ｂは人間型ロボットアームであり、さらにより好ましくは、少なくとも５つの軸／自由度を有する人間型ロボットアームである。第２のデバイス１０ｂは、好ましくは、タイヤ２００（図１参照）の内面の一部、より好ましくは内面の変形システム１３０によって変形された部分の画像を照射および検出するように適合される。

ここで図１０および１１を参照すると、第２のデバイス１０ｂは、その機能的部分を明確に識別するために簡略化された形で表されている。好ましくは、第２のデバイス１０ｂは、第２のカメラ１０５ｂを含む第２の検出システム１０４ｂを含む。第２のカメラ１０５ｂは、好ましくは、同カメラ１０５ｂを通過する光学面１０７ｂ上にある第２のターゲットライン１０６ｂを有するリニア式カメラである。さらに、第２のカメラ１０５ｂは、タイヤ表面の被照射部分の焦点が合う第２の焦点面１２１ｂを定める。好ましくは、光学面１０７ｂと焦点面１２１ｂは互いに垂直である（例えば、図１０または１１参照）。

第２のデバイス１０ｂはまた第２の光源１０８および第３の光源１０９を含み、第２の光源１０８および第３の光源１０９は、それぞれ第２および第３の光放射を発し、ターゲットライン１０６ｂと一致する（例えば、表面部分が平面である場合）、またはターゲットライン１０６ｂに近い（タイヤの表面の曲線形状のために）前記タイヤ２００の内側線形表面部分２１３（図１および図１０で見られる）を照射するように適合されている。

第２の検出システム１０４ｂは、第２の光源１０８および第３の光源１０９からの少なくとも１つによって照射され、変形システム１３０によって変形された線形表面部分のそれぞれの２次元デジタル画像を取得するように適合される。

第２の光源１０８によって発せられた第２の光放射は、タイヤ２００の線形表面部分２１３をグレージングする一方、第３の光源１０９によって発せられた第３の光放射は、タイヤ２００の表面部分２１３上で拡散される。

第２の検出システム１０４ｂは、第２のカメラ１０５ｂを介して、第２の光放射および第３の光放射からの少なくとも１つによって照射された線形表面部分２１３のそれぞれの２次元デジタル画像を取得するように適合される。

好ましくは、第２の光源１０８は、第３のサブ光源１１１ａ、および第４のサブ光源１１１ｂの２つのサブ光源からなり、２つのサブ光源は、光学面１０７ａに関して対称に配置される。好ましくは、２つのサブ光源１１１ａおよび１１１ｂは、それぞれ、光学面１０７ｂに関して対向する側にあり、光学面から等距離にあり、その結果、第２のカメラ１０５ｂの光学面に関して対向する半空間から来るグレージング放射が内側線形表面部分２１３に達する。

好ましくは、第２の光源１０８のサブ光源１１１ａ、１１１ｂは、第２の焦点面１２１ｂから同じ距離ｄ_２ａおよびｄ_２ｂである（すなわち、ｄ_２ａ＝ｄ_２ｂ）。従って、２つのサブ光源１１１ａおよび１１１ｂを結ぶ平面Ｐ３を形成すると、それは第２のリニア式カメラ１０５ｂの焦点面１２１ｂに実質的に平行であり、好ましくは、約５５ｍｍ〜約６５ｍｍの間に含まれる値だけそれから離れる。平面Ｐ３およびｄ_２ａ（これは記載されるようにｄ_２ｂに等しい）と呼ばれる焦点面１２１ｂからのその距離は、図１１に概略的に示されている。

好ましくは、第３の光源１０９は、４つのサブ光源、すなわち第５のサブ光源１１２ａ、第６のサブ光源１１２ｂ、第７のサブ光源１１２ｃ、および第８のサブ光源１１２ｄからなり、それぞれ、対になって光学面１０７ｂの両側に配置され、およびこの第２の平面に関して対称に配置されている。より具体的には、第３の光源１０９の第５のサブ光源１１２ａおよび第６のサブ光源１１２ｂは光学面１０７ｂに関して対称に配置され、より好ましくは光学面１０７ｂから等距離であり、第７のサブ光源１１２ｃおよび第８のサブ光源１１２ｄは、光学面１０７ｂに関して対称に配置され、より好ましくは光学面１０７ｂから等距離である。

好ましくは、第３の光源１０９の第５のサブ光源１１２ａと第６のサブ光源１１２ｂは、焦点面１２１ｂから同じ距離ｄ３ａおよびｄ３ｂである（すなわち、ｄ３ｂ＝ｄ３ａ）。従って、２つのサブ光源がＰ２と呼ばれる平面（図１１）によって接合されるとき、それらは、第２のリニア式カメラ１０５ｂの焦点面１２１ｂに実質的に平行であり、約８５〜約９５ｍｍの間に含まれる値ｄ_３ａだけ焦点面から離れる平面Ｐ２を画定する。同様に、第３の光源１０９の第７のサブ光源１１２ｃと第８のサブ光源１１２ｄは、焦点面１２１ｂから同じ距離ｄ３ｃおよびｄ３ｄである（すなわち、ｄ３ｃ＝ｄ３ｄ）。従って、２つのサブ光源１１２ｃおよび１１２ｄが平面で接合されるとき、それらは、第２のリニア式カメラ１０５ｂの焦点面１２１ｂに実質的に平行であり、約７５ｍｍ〜約８５ｍｍの間に含まれる値だけ焦点面から離れる平面Ｐ４を画定する。

好ましくは、第５のサブ光源１１２ａと焦点面１２１ｂとの間および第６のサブ光源１１２ｂと第２のリニア式カメラ１０５ｂの焦点面１２１ｂとの間の距離ｄ３ａ＝ｄ３ｂは、第２の照射源１０８と焦点面１２１ｂとの間の距離ｄ_２ａ＝ｄ_２ｂよりも大きい。より好ましくは、第７のサブ光源１１２ｃと焦点面との間または第８の照射サブ光源１１２ｄと焦点面１２１ｂとの間の距離ｄ３ｃ＝ｄ３ｄは、第５のサブ光源１１２ａと焦点面１２１ｂとの距離および第６のサブ光源１１２ｂと焦点面１２１ｂとの距離と、第２の光源１０８と焦点面１２１ｂとの距離との中間である。結果として、拡散光の第３の照射源１０９は、第２の光源１０８に対して、照射されるタイヤ２００の線形表面部分２１３からより遠くにあり、一方、グレージング光を生成する第２の照射源１０８はより近くに配置される。このようにして、第２のデバイス１０ｂの正確な幾何形状によりグレージング光を得ることが可能である。

各サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、好ましくは光学面１０７ｂに実質的に平行に、従って第２のターゲットライン１０６ｂに実質的に平行に延在するそれぞれの主延在方向（図１０の破線１１５）を有する。従って、全てのサブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、好ましくは、それらの最大延在寸法に沿って、互いに平行であり、すなわち整列されている。

例として、サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、約５ｃｍ〜約１５ｃｍの間に含まれる主延在方向１１４に沿った寸法と、約２ｃｍ〜約３ｃｍの間に含まれる主延在方向１１４に垂直な方向に沿った寸法とを有する。

各サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、典型的には、主延在方向１１５に沿って整列して配置された複数のＬＥＤ光源１６９を含む。好ましくは、各サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、各ＬＥＤ光源１６９の上方に配置され、図９に示すように、ＬＥＤ光源１６９によって発せられた光ビームを約３０°収束させるように適合された収束レンズ１７０を含む。従って、各ＬＥＤ光源１６９によって発せられる光ビームは、好ましくは約２０°〜約４０°に等しい角度によって制限される。好ましくは、サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、第１のデバイス１０ａのサブ光源１１３ａ、１１３ｂに類似の方法で作製される。

図１０〜１１に簡略化された方法で示されている第２のデバイス１０ｂの実施形態の表現が、図１２および１３に示されている。

図１２および１３を特に参照すると、前記第２の光源１０８または第３の光源１０９のそれぞれは、ＬＥＤ光源１６９が上に固定される、好ましくはアルミニウム製の支持体１６８を同じく含む。好ましくは、ＬＥＤ光源１６９は、熱伝導ペースト（図示せず）を介してそれぞれの支持体１６８に固定される。有利には、各支持体１６８は、ＬＥＤ光源１６９と接触しない外面に、熱の放散のためのフィン構造１６７を同じく含む。

典型的には、第２のデバイス１０ｂは、第２のアーム２２０ｂ（図３および１３に概略的にのみ示されている）と取付け具１９ｂを介して結合され、第２の光源１０８および第３の光源１０９、ならびに検出システム１０４ｂが取り付けられる。

より詳細には、デバイス１０ｂは、第２のリニア式カメラ１０５ｂが固定される第１の支持体１６１と、第２の光源１０８および第３の光源１０９が固定される第２の支持体１６２とを含む。第１の支持体１６１および第２の支持体１６２は、連結アーム１６４によって互いにユニットを形成するように作製される。

第２の支持体１６２は、２枚の等距離のプレート１１ｂおよび１２ｂを含み、それらの間に、第２の光源１０８および第３の光源１０９が配置される。従って、各サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、その第１の軸方向端部で第１のプレート１１ｂに接続され、第２の軸方向端部で第２のプレート１２ｂに接続される。このように、主延在方向１１５に沿って、サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、好ましくは同じ長さであり、互いに平行な２つのプレートの間に実質的に閉じ込められる。

従って、第２のカメラ１０５ｂ、第２の光源１０８および第３の光源１０９が互いにユニットを形成し、それらの相対距離は第２のデバイス１０ｂの組立ステップで規定され、固定された状態に維持されることが好ましい。

好ましくは、第２のデバイス１０ｂは、第２の駆動および制御ユニット１４０ｂを含み、第２の駆動および制御ユニット１４０ｂは、前記第２の光源１０８および第３の光源１０９のうちの１つまたは複数を選択的に起動させ、好ましくは前記第２の光源１０８および第３の光源１０９のうちの１つまたは複数の上記の起動と同期して、第２のリニア式カメラ１０５ｂを起動させて、線形表面部分の（カラーまたはモノクロの）それぞれの２次元デジタル画像を取得するように構成される。

好ましくは、第２の駆動および制御ユニット１４０ｂは、第２のカメラ１０５ｂおよび光源１０８および１０９と共にユニットを形成するように取り付けられ、特に第２のデバイス１０ｂの第１の支持体１６１に固定される。さらに、好ましくは、第２の駆動および制御ユニット１４０ｂは、熱のより優れた放散のために、フィン構造１４２を含む。

第２のデバイス１０ｂはまた、光学面１０７ｂに対して垂直に配置された反射面を画定するミラー１５０を含む。ミラー１５０は、第２の光源１０８の２つのサブ光源１１１ａおよび１１１ｂの間に配置され、ターゲットラインを約６０°〜約１２０°の間に含まれる角度で反射する。好ましくは、ミラー１５０は、その中間線と交差する光学面１０７ｂによって２つの半部に分割される。従って、好ましくは、ミラー１５０は、第２の光源１０８のサブ光源１１１ａ〜１１１ｂの間だけでなく、空間位置の順に、光学面１０７ｂの一方の側の第７のサブ光源１１２ｃ、第５のサブ光源１１２ａと、光学面１０７ｂの他方側の第６のサブ光源１１２ｂおよび第８のサブ光源１１２ｄとの中間にある。

ミラー１５０はまた、図１０において１１８で示される主延在方向を定める。主延在方向は、光学面１０７ｂに属する直線である。ミラーのこの主延在方向１１８は、サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの主延在方向１１５に対して傾斜している。先に述べたように、好ましくは、サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、互いに平行な実質的に共通の主延在方向を共有している。サブ光源のこの共通の主延在方向１１５は、好ましくは、ミラー１５０の主延在方向１１８と３０°〜６０°の間に含まれる角度を形成する。より好ましくは、それは約４５°の角度を形成する。

さらに、第２のリニア式カメラ１０５ｂのミラー１５０と、反射されたターゲットラインを通過する焦点面１２１ｂとの間の最小距離ｄ（再び図１１参照）は、第２の光源１０８または第３の光源１０９からのいずれか１つと、焦点面１２１ｂとの間の最小距離未満である。図１１において、サブ光源の最小距離は、サブ光源を通過する面と焦点面１２１ｂとの距離に等しい、それというのも、サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、実質的に焦点面１２１ｂと平行に配置されているからである。

好ましくは、その主延在方向１１８に沿ったミラーの長さＬは、その主延在方向１１５に沿ったサブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄのいずれかの長さｌｓより大きい。より好ましくは、２つの方向１１５と１１８との間に形成される角度をαと呼ぶと、Ｌｃｏｓα＞ｌｓとなる。

このように、図１０および１１からより明白に見ることができるように、ミラーは、少なくとも光源に対して、その主延在方向１１８に沿った特にその端部１５０ａで、焦点面１２１ｂの最も近くに延在する要素である。換言すると、ミラーの端部１５０ａは、焦点面１２１ｂの方向において、サブ光源１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの軸方向端部よりも突出している。

好ましくは、ミラーは前記反射面を定める反射層を含み、前記反射層は、前記カメラ１０５に向けられた光放射の光路が反射する前記ミラーの最外層である。

図１〜３を参照して、装置１の動作を詳細に記載する。

検査すべき表面部分、すなわち内側と外側の両方の表面部分を検査することが望まれるタイヤのアウターウォール部の部分が、タイヤの表面で選択される。好ましくは、しかし排他的ではなく、この部分は、タイヤ２００のショルダー部またはサイドウォール部に属する。

変形システム１３０は、内面および外面の両方に存在する欠陥をよりよく特定するために、タイヤの表面部分を変形させるように適合されている。探索される欠陥は、例えば、タイヤの表面の凹凸（未加硫の化合物、形状の変化等）、構造の不均一性、表面上の異物の存在であり得る。構造的に不均一性の欠陥の中で、いわゆる「カーカス切れ目」は特に重要であり、それは、例えば、異なる化合物のような異なる化学的−物理的特性を有するタイヤの２つの部分の間の界面領域に発生する、まれであるが潜在的に非常に危険な欠陥である。

そのような欠陥は、典型的には長手方向に延在する小さな切れ目の形であり、すなわち、それらはタイヤの円形延在部に従い、完全に縁部が一致することを特徴とし、その間には材料の除去も欠如もなく、これは、それらを特に特定しにくくする特徴である。カーカス切れ目はまた、典型的に存在するライナの層の下で、タイヤの表面近く、例えば内面近くに配置されたカーカスの構造を巻き込む可能性がある。この場合、典型的に、ライナ自体が切れ目に巻き込まれ、またカーカス切れ目に断裂を有し、従って光学的点検を介してそれを特定することを可能にする。

検査すべきタイヤのアウターウォール部の部分を適切に変形させることにより、タイヤの変形された表面部分の外側および内側曲率半径を低減させることが可能で、従って、あり得る欠陥、特にカーカス切れ目および他の切れ目または穴が強調される。それというのも、通常の外側凸状部の強調は、そのような欠陥の縁部または周縁を「開く」傾向があり、後続の画像処理においてそれらを特定しやすくするからである。

従ってこの適切に圧縮された表面部分の検出された画像は高い質を有し、および／または、あり得る欠陥の存在を検出するために画像の後続の自動処理を可能にするような数および質の情報を含み、この目的のために使用される欠陥自動検出アルゴリズムを非常に効果的にする。

この種の欠陥は、適切に特定されるために、相対的に高い出力の、タイヤの変形部分に近い照射を必要し、すなわち、変形要素の非常に近くにデバイスを位置決めすることを必要とし、そうでない場合、変形要素によって開かれた切れ目は、変形が生じる領域からある距離に達するや否や「閉鎖」する。

このため、拡散光、好ましくは比較的高出力のものが、タイヤの変形した外面のこのような欠陥を強調するための最良の解決策である。

アウターウォール部の変形された部分の対応する内面において、あり得る欠陥の存在、例えばあり得る切れ目は、圧縮に再び起因する内面の凹みを増大させながら「開放」される。より良く見えるようにするために、これらの欠陥は、切れ目自体の「側方」から、好ましくは「両側」から来る光放射による特定の照射を必要とする、すなわちそれらはグレージング照射を介した照射を必要とする。さらに、さらにより好ましくは、好ましい照射は、グレージング光放射と拡散光放射の組み合わせである。

以下に記載する方法では、変形の間に同時に、変形されたウォール部の内側および外側部分の両方で欠陥を特定するための最適な光放射が提供される。

処理ユニット１８０は、図２で見ることができるように、変形システム１３０をタイヤと接触、好ましくはそのアウターウォール部２０４と接触させて、それに力を加え、タイヤ２００の選択された部分を含むその表面部分を変形させるように駆動する。変形システム１３０は、タイヤ２００の外面の一部と接触し、その圧縮作用が外面の変形された部分および内面の対応する部分をもたらす。好ましくは、図２に示すように、変形システム１３０が作用する表面の部分は、タイヤ２００のショルダー部２０５の外面の一部である。好ましくは、タイヤ２００のアウターウォール部２０４の残りの部分全体は変形しないままである。例として、圧縮力は、アウターウォール部２０４の一部を変形させ、それによりアウターウォール部の前記部分の全ての点の間で、力の及ばない位置と変形した位置との間で取られる、圧縮力の方向に沿って測定される最大変位が、約＋／−２０ｍｍの間に含まれる値に等しくなるようなものである。この変形は弾性的であり、換言すると、変形システム１３０が取り除かれると、変形されたアウターウォール部は、システム１３０による変形前のその最初の構成および形状に戻る。

その結果として、デバイス１０ａおよび１０ｂを運搬する第１のアーム２２０ａおよび第２のアーム２２０ｂは、それぞれ外面および内面の変形された部分に近づけられる。

第１のデバイス１０ａは、その非常にコンパクトな構成により、変形要素１３０によって変形されたタイヤ２００の外面部分の画像を照射し取得するために変形システム１３０（再び図２参照）に実質的に接近することができる。処理ユニット１８０はアーム２２０ａを駆動して、第１の光源１１０をタイヤ２００の表面の変形した外側部分に向かって移動させ、その結果、外側の変形部分に含まれる表面の線形部分２１２が少なくとも部分的に焦点面１２１ａにおいてターゲットラインと一致する、またはターゲットラインに近づく。好ましくは、変形システム１３０、特にスラストローラ１３１と第１のデバイス１０ａとの間の距離は、約３０ｍｍ〜約５０ｍｍの間に含まれる距離である。好ましくは、変形部分が図２のようにショルダー部である場合、変形され、かつ照射された外面の部分はサイドウォール部の一部である。

従って、処理ユニット１８０は、支持体１０２の移動部材を駆動してタイヤ２００を回転させる。

第１の駆動および制御ユニット１４０ａは、タイヤの回転の進行中、エンコーダによって受信された角度位置信号に応じて、第１の光源１１０および第１のリニア式カメラ１０５ａを周期的に迅速に順次起動させ、第１の光源１１０の起動と同期してそれぞれの外側線形表面部分のそれぞれの２次元デジタル画像（カラーまたはモノクロ）を取得する。第１の制御ユニット１４０ａは、互いに同期しておよび第１のリニア式カメラ１０５ａと同期して作動する２つのサブ光源１１３ａ、１１３ｂのオンへの切換えを平行して駆動する。従って、２つのサブ光源１１３ａ、１１３ｂは、同時にオンに切り換わる。

より好ましくは、第１の駆動および制御ユニット１４０ａは、タイヤ２００の外面２１２の第１の部分に、拡散された光放射を、例えば所定の周波数で発するように第１の光源１１０を駆動する。このようなストロボスコープ周波数は、例えば０．１ｍｓに等しい。さらに、第１の駆動および制御ユニット１４０ａは、第１のカメラ１０５ａを制御して、第１の光源１１０によって照射された変形された外側線形表面部分の画像をその照射と同期して取得する。従って、拡散光でその部分を照射する第１の光源１１０がオンに切り換えられるたびに照射されるタイヤ２００の表面部分の複数の「第１の画像」が、カメラ１０５ａによって取得される。

従って、第１の光源１１０がオンに切り換えられるたびに、タイヤの外側表面部分の第１の画像が取得される。タイヤの回転と共に、複数の線形画像、または第１の画像が、タイヤの角度位置ごとに１つ、取得される。

所望の表面部分を調べるために、タイヤ２００の所望の回転が、好ましくは円形延在部全体を取得するための少なくとも１回の完全な回転が行われると、タイヤ「リング」のデジタル画像が得られ、それは、それぞれ第１の光源で照射された一連の線形部分の第１のデジタル画像の全てで作成される。完全な３６０°画像に対して、例えば２５，０００枚の単一線形画像が使用される。

システム１３０による圧縮およびサイドウォール部２０７に属する変形された外面の部分への照射と同時に、本発明によれば、タイヤ２００の内面の表面部分が検査される。好ましくは、しかし排他的でなく、検査するべきこの内面の部分は、図２に従って、ショルダー部２０５の一部が圧縮される場合、タイヤ２００のショルダー部２０５に属する。

この検査のために、例えば、図２に示すように、第２のデバイス１０ｂが、タイヤ２００の内側に部分的に導入され、ショルダー部２０５の内側部分にアーム２２０ｂを介して近づけられる。第２のデバイス１０ｂは、内面の線形部分２１３が実質的に焦点面１２１ｂに来るまで、近づけられる。

第２の光源１０８および第３の光源１０９は第２の駆動および制御ユニット１４０ｂによって駆動され、タイヤ２００の内側線形表面部分２１３に放射を発する。第２の光源１０８は、光学面１０７ｂに関して対向する半空間から来るグレージング光放射を線形表面部分２１３に発し、第３の光源１０９は線形部分２１３に拡散光放射を発する。好ましくは、両方の光源は、所定の周波数で光放射を発する。しかしながら、各光源による照射は、交互に生じ、換言すると、時間期間ごとに、第２の光源１０８または第３の光源１１０の一方だけがオンに切り換えられ、２つのうちの他方はオフのままとなる。好ましくは、第３の光源１０９の４つのサブ光源１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは一緒にオンに切り換えられ、すなわち所与の期間中、４つ全てがオンに切り換えられるか、または４つ全てがオフに切り換えられる。このようなストロボスコープ周波数は、例えば０．０６４ｍｓに等しい。違う方法では、第２の光源１０８の２つのサブ光源１１１ａ、１１１ｂは交互に、すなわち一方または他方がオンに切り換えられ、その結果、変形された内側表面部分は、光学面１０７ｂの右側からまたは左側から、グレージング光によって照射される。

第２の光源１０８または第３の光源１０９から来る光は、照射されたタイヤのショルダー部２０５の内面によって反射され、ミラー１５０を介して第２のカメラ１０５ｂに向けて方向転換される。ミラー１５０は、約６０°〜約１２０°の間に含まれる、より好ましくは約９０°の角度で光ビームの軌道の偏向を引き起こす。

第２の駆動および制御ユニット１４０ｂは、第２のカメラ１０５ｂを制御して、第３のサブ光源１１１ａまたは第４のサブ光源１１１ｂまたは第３の光源１０９によって照射された内面部分の画像を、その照射と同期して取得する。従って、有利には、第２のカメラ１０５ｂは、光学面１０７ｂの一方の側からグレージング光でその部分を照射する第３のサブ光源１１１ａがオンに切り換えられるたびに照射されるタイヤ２００の内側表面部分の画像を取得し、光学面１０７ｂの他方の側からグレージング光でその部分を照射する第４のサブ光源１１１ｂがオンに切り換えられるたびに照射されるタイヤ２００の内側部分の画像を取得し、拡散光でその部分を照射する第３の光源１０９がオンに切り換えられるたびに照射されるタイヤ２００の表面部分の画像を取得する。このようにして有利には、全ての内面部分２１３に対して、処理されるべき３種類の別個の画像が取得され、この際、同じ部分が別個の特性を有する光放射で照射される。このようにして、同じ表面部分の拡散光の画像と、グレージング光の２種類の画像との両方を取得することが可能である。これらの３種類の画像はまた、単一の２次元画像の別個の部分を形成することができ、ここで第１の部分は拡散光で取得され、第２の部分は光学面の第１の方向からの（例えば右側からの）グレージング光で取得され、第３の部分は光学面の第２の反対方向からの（例えば左側からの）グレージング光で取得される。

有利なことに、図１〜３に示されている動作位置のそれぞれにおいて、タイヤが配置されている支持体１０２（図１参照）は、タイヤ自体の検査の間に回転される。上述したように、第２の駆動および制御ユニット１４０ｂは、好ましくは第２のカメラ１０５ｂを制御して、第２の光源１０８または第３の光源１０９によって照射された内面部分の画像を、その起動と同期して取得する。

上述したように、装置は、支持体の角度位置を検出するためのエンコーダ（図示せず）を含み、第２の駆動および制御ユニット１４０ｂは、エンコーダによって送信された支持体の角度位置信号に応じて、第２の光源１０８および第３の光源１０９を起動させ、検出システムを駆動するように構成される。

しかしながら、これらの３種類の別個の画像が取得されている間タイヤは回転していることが好ましいので、それらは正確にタイヤの同じ内側線形表面部分の画像ではない。それというのもタイヤは光源のオンオフ切換え中に回転されるからである。

例として、第１の線形画像および第２の線形画像の取得の間の時間差、ならびに第２の線形画像と第３の線形画像との間の時間差、次いで循環して第１の線形画像と第３の線形画像との間の時間差は、０．２ミリ秒未満である。従って、この非常に限定された期間中、移動は「比較的小さい」ので、実質的に同じ表面部分について、３種類の線形画像がそれぞれ異なる照射で得られると依然として述べることができる。

「実質的に同じ表面部分」という表現は、第１の光源１１０、第２の光源１０８および第３の光源１０９が、空間的に互いにシフトされているが本発明に従って比較可能であり得る、すなわち実質的に同じ位置の同じ要素を示し得る３つのそれぞれの表面部分を照射することを意味する。例えば、３つの表面は、表面自体の平面上で、０．２ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満、またはそれに等しい距離だけシフトされ得る。有利には、前記距離は、検出システムがカメラ、例えばマトリックスカメラまたはリニア式カメラを含む場合、画素に関連する表面の線形寸法未満であるか、またはそれに等しい（例として画素は０．１ｍｍに等しい）。換言すると、第１の画像の各画素は、各前記画素に対応する第２の画像の画素によって示される微小表面部分から０．２ｍｍ未満離れた微小表面部分を示す。

換言すると、３種類の画像は、その間に発生したタイヤの回転のために、単一の線形画像に関連する実際の線形表面部分が３種類の画像について正確に一致しないものの、画素ごとに実質的に重複され得る。しかしながら、画像の取得頻度および回転速度の選択は、３種類の画像がインターレースされ、従って画素ごとに比較可能であるようなものである。有利には、第１（または第２または第３）の画像の各画素は、画素に関連する線形表面寸法は別として、前記各画素に対応する第２（またはそれぞれ第３または第１）の画像の画素によって示される微小表面部分と異なる微小表面部分を示し、例としてその空間的シフトは画素の約１／３に等しい。このようにして、３種類の画像はインターレースされ、３種類の線形画像の取得は、タイヤが画素（例として約０．１ｍｍに等しい）に等しい部分だけ回転した期間に行われる。

所望の内面部分を調べるためにタイヤの所望の回転が、好ましくは円形延在部全体を取得するために少なくとも１回の完全な回転が実行されると、それぞれがそれぞれの光源で照射された一連の線形部分のデジタル画像の全てで作成された単一のデジタル画像が得られる。処理ユニットは、検出システムからこのような画像を受け取り、それから所望の表面部分全体の対応する第１の線形画像、第２の線形画像および第３の線形画像を抽出する。

拡散光による部分［Ａ］、グレージング光ｄｘによる部分［Ｂ］およびグレージングｓｘによる部分［Ｃ］から形成される単一画像が上記のように取得され、完全なタイヤが取得されるまで連続が繰り返される場合、シーケンスＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣ．．．によって形成された全体画像が得られる。処理の際、この画像は、３種類の有効な画像に分割され、ＡＡＡＡＡＡＡＡ．．．ＢＢＢＢＢＢＢＢ．．．ＣＣＣＣＣＣＣＣ．．．を得る。

好ましくは、処理ユニット１８０はまた、第２のリニア式カメラ１０５ｂから取得された画像を受信し、表面部分を検査するために画像を処理するように構成される。処理ユニット１８０は、例えば、ＰＣまたはサーバを含む。好ましくは、処理ユニット１８０は、表面部分の高度プロファイルに関する情報を得るために、グレージング光で得られた処理されるべき第２および第３の画像を、それらを比較することによって処理するように適合される。好ましくは、処理されるべき第２および第３の画像間の比較は、各画素が、処理されるべき第２および第３の画像内の対応する画素に関連する値の間の差を表す値と関連する差画像を計算することを含む。

好ましくは、共にグレージング光の画像である、処理されるべき第２および第３の画像を比較する前に、処理されるべき第２および第３の画像に対してイコライゼーションを行うこと、例えば、それらの平均明度を全体的にまたは局所的に均等化することが想定される。

好ましくは、処理ユニット１８０は、処理されるべき第２の画像と第３の画像との上記比較により得られた情報を用いて、拡散光の処理されるべき第１画像を処理して表面部分の欠陥のあり得る存在を検出する。

好ましくは、処理ユニット１８０は、グレージング光の第２の画像と第３の画像との間の差を計算して、線形表面部分の高度プロファイル（例えば、突出部および／または窪みの有無）に関する情報を得るように構成される。

好ましくは、第２の画像と第３の画像との間の差を計算することは、各画素が第２および第３の画像内の対応する画素に関連する値の間の差を表す値に関連する差画像を計算することを含む。このようにして、第２の画像と第３の画像との間の差から得られた画像を使用して、３次元要素（タイヤの内面上の***した孔または***した書かれたものなど）を強調し、そのような情報を、欠陥を探すために拡散光の画像を処理する際に考慮することが可能である。

任意選択的に、タイヤの表面のさらなる部分が選択され、それはタイヤの外面のアウターウォール部２０４に属することが好ましいが、必ずしもそこに属する必要はなく、ただし、少なくとも部分的に第１の部分とは別個の部分である。図３で見ることができるように、図２において変形を行う位置として先に選択されたショルダー部２０５から、図３ではタイヤのサイドウォール部２０７の外面部分が選択された。従って、図３に示すように、変形システム１３０は、タイヤの第２の表面部分を変形させるように、タイヤ２００のサイドウォール部の外側部分に、好ましくは再び処理ユニット１８０を介して位置付けることができる。このようにして、好ましくはタイヤのショルダー部２０５の外面部分に対応するタイヤのさらなる変形された外面部分の照射を得るように第１のデバイス１０ａをタイヤ２００に近づけて、また、好ましくはサイドウォール部２０７に対応する変形された内面部分を照射するように第２のデバイス１０ｂをタイヤ２００に近づけて、新しい測定を行うことができる。例えば、図２および図３における変形要素１３０の位置と、結果として生じる２つの図におけるデバイス１０ａ、１０ｂの異なる位置を参照されたい：図２において、第１の光源１１０は、タイヤのアウターウォール部２０４のサイドウォール部２０７の半径方向中央の外側表面部分を照射する一方、図３において、第１の光源１１０は、タイヤ２００のショルダー領域２０５の外面部分を照射する。さらに、図２において、第２の光源１０８および第３の光源１０９は、ショルダー部２０５の内面部分を照射する一方、図３において、第２の光源１０８および第３の光源１０９は、サイドウォール部２０７に対応する内面部分を照射する。さらに、図２において、ショルダー部２０５に位置するスラストローラの回転軸１１９は、タイヤ２００の支持体によって画定された平面に対して傾けられる一方、図３において、スラストローラの回転軸１１９は、タイヤ２００の回転軸２０１に対して実質的に垂直である。

図３に示す動作ステップでは、さらなる外側および内側の変形面の第１のカメラ１０５ａおよび第２のカメラ１０５ｂを介した画像の取得は、図２について説明したものと類似の方法で行われる。

探索される欠陥および欠陥自体の内側または外側の位置に応じた正確な照射は、上に詳述したことに加えて、さらにより意味がある。なぜなら、上に記載した照射、およびカメラを介した画像の対応する取得の間、外側変形面および内側変形面はそれぞれ照射される一方で、タイヤと３つのデバイス：変形システム、関連するカメラを有する第１の光源、および第２の光源との間に相対回転があるからである。回転軸の周りのタイヤの相対回転は、有利には、迅速な時間内にタイヤの環状部分全体を迅速に検査することを可能にする。しかしながら、好ましくは比較的高速での、相対回転によるこの時間のさらなる短縮は、カメラによって取得される画像が高い頻度で取得され、従って露光時間が非常に短いことを意味する。短い露光時間において、提供される照射の種類は、後続の処理において欠陥を特定するのに有用であることができるような質のデジタル画像を得るために非常に重要である。

Claims (32)

1. タイヤ（２００）を検査するための装置（１）であって、
   上に載る前記タイヤを受けるように適合された支持体（１０２）と、
   物理的接触を介して前記タイヤの内面（２１３）の弾性変形部分と外面（２１２）の弾性変形部分とを形成するように構成された変形システム（１３０）と、
   外面（２１２）の前記変形部分を拡散光放射で照射するために第１の光放射を発するように適合された第１の光源（１１０）、外面の前記照射された変形部分の第１の画像を検出し、前記検出された第１の画像を表す少なくとも１つの制御信号を生成するように適合された第１のカメラ（１０５ａ）、ならびに前記第１の光源（１１０）および前記第１のカメラ（１０５ａ）を駆動する第１の制御ユニット（１０４ａ）と、
   内面の前記変形部分をグレージング光放射で照射するために第２の光放射を発するように適合された第２の光源（１０８）、内面の前記照射された変形部分の少なくとも１つの第２の画像を検出し、前記検出された少なくとも１つの第２の画像を表す少なくとも１つの制御信号を生成するように適合された第２のカメラ（１０５ｂ）、ならびに前記第２の光源（１１０）および前記第２のカメラ（１０５ｂ）を駆動する第２の制御ユニット（１４０ｂ）と、
   前記支持体（１０２）を前記タイヤ（２００）の回転軸（２０１）の周りで前記第１の光源（１１０）、前記第２の光源（１０８）、および前記変形システム（１３０）に対して相対回転させるように適合された移動部材と、
   前記第１の光源（１１０）および前記第２の光源（１０９）が外面の前記変形部分および内面の前記変形部分を照射する間、前記変形システム（１３０）が作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与するように構成された処理ユニット（１８０）と
   を含む装置（１）。
2. 前記第２のカメラ（１０５ｂ）が光学面（１０７ｂ）を定め、前記第２の光源（１０８）が、内面の前記変形部分をグレージング光放射で照射する光放射を発するように適合された第３のサブ光源（１１１ａ）と、内面の前記変形部分をグレージング光放射で照射する光放射を発するように適合された第４のサブ光源（１１１ｂ）とを含み、前記第３のサブ光源（１１１ａ）および前記第４のサブ光源（１１１ｂ）が、前記光学面（１０７ｂ）に関して対向する半平面上に配置される、請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記第３のサブ光源（１１１ａ）および前記第４のサブ光源（１１１ｂ）が、前記光学面（１０７ｂ）に関して対称に配置される、請求項２に記載の装置（１）。
4. 第３の光放射を発し、拡散光放射によって内面の前記変形部分を照射するように適合された第３の光源（１０９）を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１）。
5. 前記第２のカメラ（１０７ｂ）が光学面（１０７ｂ）を定め、前記第３の光源（１０９）が前記光学面に関して対称に配置される、請求項４に記載の装置（１）。
6. 前記第１の制御ユニット（１４０ａ）および第２の制御ユニット（１４０ｂ）が、外面の前記変形部分および内面の前記変形部分の照射が同時に起こるように、前記第１の光源（１１０）と、前記第３のサブ光源（１１１ａ）、前記第４のサブ光源（１１１ｂ）および前記第３の光源（１０９）の少なくとも１つとを駆動するように構成される、請求項２、請求項２に従属する場合の請求項３〜５のいずれか一項、請求項４、または請求項５に記載の装置（１）。
7. 前記第１の光源（１１０）および前記第１のカメラ（１０５ａ）を移動するように適合された第１のアーム（２２０ａ）と、前記第２の光源（１０８）および前記第２のカメラ（１０５ｂ）を移動するように適合された第２のアーム（２２０ｂ）とを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置（１）。
8. 前記第１の光源（１１０）が前記第１のカメラ（１０５ａ）と一体である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（１）。
9. 前記第２の光源（１０８）および前記第３の光源（１０９）が前記第２のカメラ（１０５ｂ）と一体である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置（１）。
10. 前記第１のカメラ（１０５ａ）および前記第２のカメラ（１０５ａ、１０５ｂ）がリニア式カメラである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置（１）。
11. 前記第２のカメラ（１０５ｂ）が光学面（１０７ｂ）を定め、前記装置が、前記光学面に垂直に配置された反射面（１５０）を定める反射素子を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置（１）。
12. 前記反射素子が、前記光学面（１０７ｂ）に対して対称に配置される、請求項１１に記載の装置（１）。
13. 前記反射面（１５０）と、内面の前記変形部分を少なくとも部分的に通過する前記第２のカメラ（１０５ｂ）の焦点面（１２１ｂ）との間の最小距離（ｄ）が、前記第２の光源（１０８）と前記焦点面（１２１ｂ）との間の最小距離（ｄ_２ａ、ｄ_２ｂ）よりも短い、請求項１１または１２に記載の装置（１）。
14. 前記処理ユニット（１８０）、第１の制御ユニット（１４０ａ）および第２の制御ユニット（１４０ｂ）が、
    前記変形システム（１３０）を駆動して、前記タイヤ（２００）のショルダー部（２０５）の外面の一部に弾性変形部分を形成するように、
    前記変形システム（１３０）が前記ショルダー部（２０５）の前記外面に作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与する間、前記第１の光源（１１０）を駆動して、前記タイヤ（２００）のサイドウォール部（２０７）の外面の変形部分を拡散光放射で照射するように、および
    前記変形システム（１３０）が前記ショルダー部（２０５）の前記外面に作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与する間、前記第２の光源（１０８）を駆動して、前記タイヤ（２００）の前記ショルダー部（２０５）の内面の変形部分をグレージング光放射で照射するように
    構成される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置（１）。
15. 前記処理ユニット（１８０）、第１の制御ユニット（１４０ａ）および第２の制御ユニット（１４０ｂ）が、
    前記変形システム（１３０）を駆動して、前記タイヤ（２００）のサイドウォール部（２０７）の外面の一部に弾性変形部分を形成するように、
    前記変形システム（１３０）が前記サイドウォール部の前記外面に作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与する間、前記第１の光源（１１０）を駆動して、前記タイヤのショルダー部（２０５）の外面の変形部分を拡散光放射で照射するように、および
    前記変形システム（１３０）が前記サイドウォール部（２０７）の前記外面に作用し、前記移動部材が前記相対回転を付与する間、前記第２の光源（１０８）を駆動して、前記タイヤの前記サイドウォール部の内面の変形部分をグレージング光放射で照射するように
    構成される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置（１）。
16. 前記変形システム（１３０）がスラストローラを含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置（１）。
17. 前記スラストローラが、それ自体の軸（１１９）の周りを自由に回転できるように取り付けられる、請求項１６に記載の装置（１）。
18. 前記スラストローラの前記回転軸（１１９）が、前記タイヤの回転軸（２０１）に対して所定の角度で位置付けることができる、請求項１６または１７に記載の装置（１）。
19. 前記スラストローラが、前記回転軸に沿った中央部分において断面が増大した部分と、前記回転軸（１１９）に沿ったその端部（１１８ａ、１１８ｂ）において断面が減少した部分とを含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の装置（１）。
20. 前記移動部材が、前記支持体（１０２）を、前記タイヤの前記回転軸周りで少なくとも３６０°回転するように、前記タイヤ（２００）の回転軸（２０１）周りで前記第１の光源（１１０）、前記第２の光源（１０８）および前記変形システム（１３０）に対して相対回転させるように適合される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の装置。
21. タイヤ製造ライン内でタイヤ（２００）を検査する方法であって、
    検査されるべきタイヤ（２００）を提供すること、
    前記タイヤの外面の一部を変形させて、内面（２１３）の弾性変形部分と外面（２１２）の弾性変形部分とを形成すること、
    上述の変形と同時に、第１の光源（１１０）によって発せられる第１の拡散光放射によって外面の前記変形部分を照射すること、
    第１のカメラ（１０５ａ）を介して外面の前記変形され、かつ照射された部分の第１の画像を取得すること、
    上述の変形と同時に、第２の光源（１０８）によって発せられる第２のグレージング光放射によって内面の前記変形部分を照射すること、
    第２のカメラ（１０５ｂ）を介して内面の前記変形され、かつ照射された部分の少なくとも１つの第２の画像を取得すること、および
    前記変形および照射の間、前記タイヤを前記第１の光源（１１０）および前記第２の光源（１０８）に対して前記タイヤ（２００）の回転軸（２０１）の周りで相対回転させること
    を含む方法。
22. 第２の光源（１０８）によって発せられる第２のグレージング光放射によって内面の前記変形部分を照射することが、前記第２のカメラ（１０５ｂ）によって定められた光学面（１０７ｂ）に関して対向する半平面から来る第４のグレージング光放射および第５のグレージング光放射によって、内面の前記変形部分を照射することを含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記第４のグレージング光放射で内面の前記変形部分を照射することが、前記第５のグレージング光放射による内面の前記変形部分の照射とは異なる時間に起こる、請求項２２に記載の方法。
24. 上述の変形と同時に、第３の光源（１０９）によって発せられる第３の拡散光放射によって内面の前記変形され、かつ照射された部分を照射すること
    を含む、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 前記第３の拡散光放射によって内面の前記変形部分を照射することが、前記第４のグレージング光放射による内面の前記変形部分の照射または前記第５のグレージング光放射による内面の前記変形部分の照射と異なる時間に起こる、請求項２４に記載の方法。
26. 前記第３のサブ光源、前記第４のサブ光源および前記第３の光源（１０９）の少なくとも１つによって照射するのと同時に前記第１の光源（１１０）で照射し、それにより外面の前記変形部分の照射および内面の前記変形部分の照射が同時に起こることを含む、請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 前記変形が力を加えることによって行われる、請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 前記力が前記タイヤの回転軸（２０１）の方向の成分を含む、請求項２７に記載の方法。
29. 前記力の前記成分が、前記タイヤ（２００）の中間平面（２０２）の方に向けられる方向を有する、請求項２８に記載の方法。
30. 約５５ｍｍ〜約７５ｍｍの間に含まれる距離を置いて前記第１の光源（１１０）を外面の前記変形部分に近づけること
    を含む、請求項２１〜２９のいずれか一項に記載の方法。
31. 約５０ｍｍ〜約６０ｍｍの間に含まれる距離を置いて前記第２の光源（１０８）を内面の前記変形部分に近づけること
    を含む、請求項２１〜３０のいずれか一項に記載の方法。
32. 前記変形を前記タイヤ（２００）から取り除くこと、
    前記タイヤの外面の異なる部分をさらに変形させて、外面変形表面のさらなる部分および内面変形表面のさらなる部分を作り出すこと、
    上述のさらなる変形と同時に、前記第１の拡散光放射によって外面の前記さらなる変形部分を照射すること、
    前記第１のカメラ（１０５ａ）を介して外面の前記さらなる変形をされ、かつ照射された部分の第３の画像を取得すること、
    上述のさらなる変形と同時に、前記第２のグレージング光放射によって内面の前記さらなる変形部分を照射すること
    前記第２のカメラ（１０５ｂ）を介して内面の前記さらなる変形をされ、かつ照射された部分の少なくとも１つの第４の画像を取得すること、および
    前記変形および照射の間、前記タイヤを前記第１の光源（１１０）および前記第２の光源（１０８）に対して前記タイヤの回転軸（２０１）周りで相対回転させること
    を含む、請求項２１〜３１のいずれか一項に記載の方法。

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