JP6507680B2 - タイヤのビード部の検査方法及び検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤのビード部の検査方法及び検査装置に関する。

タイヤの外観検査では、例えば、光源からスリット光を照射し、スリット光がタイヤ径方向に沿って投光されたタイヤ表面をカメラ等で撮像し、この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うことにより、タイヤ表面の凹凸形状を表した形状画像を作成し、この画像を用いて検査が行われる。タイヤの外観検査の対象は、タイヤ外側表面の他に、タイヤ内側表面についても行われる。タイヤ内側表面は、タイヤとこのタイヤに装着されるリムとによって囲まれた空気が充填されるタイヤ空洞領域に面する面である。しかし、タイヤ内側表面とタイヤ外側表面は、光源やカメラの設置の関係上、１つの計測で同時に画像を得ることはできない。このため、タイヤ外側表面の外観検査とタイヤ内表面の外観検査を別々に行う。

例えば、タイヤ外側表面の外観検査において、タイヤのビード部のトウ先端からタイヤトレッド領域までのタイヤのプロファイルを画像取得手段で計測して形状データを取得することが行われる（特許文献１）。

特開２０１４−１５９９６５号公報

しかし、上述のタイヤ外側表面の外観検査では、タイヤのビード部のトウ先端からタイヤトレッド領域までの広い範囲のプロファイルを取得することができるものの、ビード部の外観検査をどのように行うか、については知られていない。ビード部の中でも、リムと接触する、ビード部のトウ先端からヒール端までのビードベース領域は、この領域に不良があると、タイヤがリムに適切に装着できなくなるため、ビードベース領域の検査は精度よく行われなければならない。例えば、ビード部のトウ先端を含むビード部の先端領域におけるゴム不足は、タイヤをリムに適切に装着できなくなる原因となる。しかし、このような先端領域のゴム不足によるビード部の不良をどのように外観検査において自動判定するか、その手法は知られていない。

そこで、本発明は、タイヤのビード部のうち、トウ先端からヒール端までのビードベース領域を含む部分の不良の有無を精度よく検査することができるタイヤのビード部の検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、タイヤのビード部の検査方法である。
当該検査方法は、
タイヤのビード部のトウ先端からヒール端までのビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す検査ビードプロファイルのデータを取得するステップと、
前記ビードベース領域のトウ先端と前記ヒール端に挟まれた前記ビードベース領域の中間領域における前記検査ビードプロファイルのデータを直線近似して得られる近似直線から、前記中間領域のトウ側の端から前記トウ先端までの先端領域における前記検査ビードプロファイルのデータが乖離する程度に基づいて、前記先端領域のゴム部材の不足を検査するステップと、を有する。

前記データを取得するステップは、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得することを含み、
前記先端領域のゴム部材の不足を検査するステップは、前記先端領域における前記検査ビードプロファイルと前記近似直線との間の距離に基づいて前記先端領域のゴム部材の不足の開始位置を定め、前記開始位置と前記トウ先端の位置との間の距離と前記開始位置がタイヤ周方向に連続して連なる周方向長さとに基づいて、前記ゴム部材の不足を判定する、ことが好ましい。

前記データを取得するステップは、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得することを含み、
タイヤ周上の位置毎の前記検査ビードプロファイルを用いて、前記ビードベース領域のタイヤ周方向に沿って生じる不良の有無を検査するステップと、を有し、
前記検査するステップは、前記検査ビードプロファイルから、前記ビードベース領域の前記ヒール端の位置を特定するための、タイヤ周方向に延びるリッジ状あるいは溝状のヒール基準位置を抽出し、前記ヒール基準位置と前記トウ先端との間の離間距離に基づいて前記タイヤのビードベース幅のタイヤ周上の分布を求め、前記ビードベース幅の分布を用いて、前記ビードベース幅のタイヤ周上における異常の有無を検査するステップを含む、ことが好ましい。

前記データを取得するステップは、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得することを含み、
前記検査するステップは、前記検査ビードプロファイルのデータから、前記ビードベース領域の前記ヒール端の位置を特定するための、タイヤ周方向に延びるリッジ状あるいは溝状のヒール基準位置を抽出することにより、前記ヒール基準位置のタイヤ周方向の分布を求め、前記ヒール基準位置の分布から、前記分布を前記タイヤ周方向に沿って平滑化した平滑化分布を減算することにより前記ヒール基準位置の局所的な変動を抽出し、抽出した前記局所的な変動を用いて、タイヤ周上における前記ビードベース領域の不良の有無を検査する、ことが好ましい。

前記データを取得するステップは、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得することを含み、
さらに、取得した複数のビードプロファイルのうち、タイヤ周方向に隣り合うビードプロファイルの形状データの値を、２次元画像の第１の方向に隣り合う画素値として配列することにより、前記ビードプロファイルの２次元画像を作成するステップと、
前記２次元画像から、前記２次元画像を前記第１の方向に沿って平滑化した平滑化画像を減算することにより、前記ビードプロファイルの処理画像を作成するステップと、
前記２次元画像から得られた前記処理画像を用いて、前記ビードベース領域のタイヤ周方向に沿って生じる不良の有無を検査するステップと、を有し、
前記検査するステップは、前記処理画像の画素値から前記ビードベース領域の凹凸を抽出し、前記ビードベース領域の凹凸を用いて、タイヤ周上における不良の有無を検査する、ことが好ましい。

前記検査ビードプロファイルは、前記ビードベース領域の測定位置をタイヤ周方向に変えながら前記ビードベース領域を含む領域をタイヤ周方向と直交する方向に沿って測定することによって得られる輪郭形状であり、前記検査ビードプロファイルのデータは、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みたビードベース領域を含む領域の輪郭形状のデータである、ことが好ましい。

また、本発明の他の一態様は、タイヤのビード部の検査装置である。
当該検査装置は、
タイヤのビード部のトウ先端からヒール端までのビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す検査ビードプロファイルのデータを取得するデータ取得部と、
前記ビードベース領域の前記トウ先端と前記ヒール端に挟まれた前記ビードベース領域の中間領域における前記検査ビードプロファイルのデータを直線近似して得られる近似直線から、前記中間領域のトウ側の端から前記トウ先端までの先端領域における前記検査ビードプロファイルのデータが乖離する程度に基づいて、前記先端領域のゴム部材の不足を検査する検査部と、を有する。

前記データ取得部は、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得し、
前記検査部は、前記検査ビードプロファイルのデータから、前記ビードベース領域の前記ヒール端の位置を特定するための、タイヤ周方向に延びるリッジ状あるいは溝状のヒール基準位置を抽出し、前記ヒール基準位置と前記トウ先端との間の離間距離に基づいて前記タイヤのビードベース幅のタイヤ周上の分布を求め、前記ビードベース幅の分布を用いて、前記ビードベース幅のタイヤ周上における異常の有無を検査する、ことが好ましい。

前記データ取得部は、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得し、
前記検査部は、前記検査ビードプロファイルのデータから、前記ビードベース領域の前記ヒール端の位置を特定するための、タイヤ周方向に延びるリッジ状あるいは溝状のヒール基準位置を抽出することにより、前記ヒール基準位置のタイヤ周方向の分布を求め、前記ヒール基準位置の分布から、前記分布を前記タイヤ周方向に沿って平滑化した平滑化分布を減算することにより前記ヒール基準位置の局所的な変動を抽出し、抽出した前記局所的な変動を用いて、タイヤ周上における前記ビードベース領域の不良の有無を検査する、ことが好ましい。

前記データ取得部は、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得し、
さらに、取得した複数の位置の前記ビードプロファイルのデータのうち、タイヤ周方向に隣り合うビードプロファイルの形状データの値を、２次元画像の第１の方向に隣り合う画素値として配列することにより、前記ビードプロファイルの２次元画像を作成する２次元画像作成部と、
前記２次元画像から、前記２次元画像を前記第１の方向に沿って平滑化した平滑化画像を減算することにより、前記プロファイルデータの処理画像を作成する画像処理部と、
を有し、
前記検査部は、前記処理画像の画素値から前記ビードベース領域の凹凸を抽出し、前記ビードベース領域の凹凸を用いて、前記ビードベース領域のタイヤ周方向に沿って生じる不良の有無を検査する、ことが好ましい。

前記検査ビードプロファイルを、前記ビードベース領域の測定位置をタイヤ周方向に変えながら前記ビードベース領域を含む領域をタイヤ周方向と直交する方向に沿って測定する形状測定部を、さらに有し、
前記形状測定部は、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みたビードベース領域を含む領域の輪郭形状を測定する、ことが好ましい。

上述のビード部の検査方法及び検査装置によれば、タイヤのビード部のうち、トウ先端からヒール端までのビードベース領域を含む部分の不良の有無を精度よく検査することができる。

本実施形態のビード部の検査装置を説明する図である。 図１に示す検査装置の検査本体装置の構成を説明する図である。 本実施形態における検査ビードプロファイルのデータの一例を示す図である。 （ａ）は、本実施形態における検査ビードプロファイルと直線との乖離を説明する図であり、（ｂ）は、ビード部のトウ先端の位置と乖離開始位置のタイヤ周方向の変動の一例を示す図である。 本実施形態で用いるビードベース幅を説明する図である。 ビードベース幅のタイヤ周上の分布の一例を示す図である。 ヒール基準位置のタイヤ周上の分布の一例を示す図である。 ビードベース領域の表面凹凸の検査のフローの一例を示す図である。 本実施形態におけるビードベース領域の抽出された表面凹凸領域の一例を示す図である。

本実施形態のビード部の検査装置及び検査方法を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態のビード部の検査装置を説明する図である。
図１に示す検査装置２０は、タイヤのビード部のトウ先端からヒール端までのビードベース領域を含む検査ビードプロファイルのデータを取得し、その取得したデータを用いて、ビード部の検査を行う装置である。検査ビードプロファイルのデータは、スリット光を用いた光切断法により取得することができる。例えば、ビード部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表面をカメラで撮像し、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の表面の形状データを取得する。
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。

図１は、検査装置２０の検査対象となるタイヤ１０のビード部１２を主に示している。
ビード部１２は、ビード部１２のトウ先端１２ａと後述するヒールライン１２ｂとの間のビードベース領域１８を含む。
検査装置２０は、検査本体装置２２と、光源２４と、カメラ・処理部２６と、を含む。光源２４とカメラ・処理部２６は、形状測定部２７を形成する。カメラ・処理部２６は、光切断法にしたがって、撮影したスリット光の照射された部分の形状から、ビードプロファイルの形状データを演算して求める処理を行う。この形状データをカメラ・処理部２６は出力する。

ここで、形状測定部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みたビードベース領域１８を含む領域の形状を測定することが好ましい。このように形状測定部２７が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みた形状を測定することにより、精度の高い形状データを取得することができる。図１に示す例では、光源２４のスリット光の中心軸方向とタイヤ径方向外側の方向とのなす傾斜角度θは、１５度〜３５度であることが好ましく、２０度〜３０度であることがより好ましい。なお、形状測定部２７は、ビードベース領域１８の測定位置をタイヤ周方向に変えながらビードベース領域を含む領域をタイヤ周方向と直交する方向（タイヤ幅方向あるいはタイヤ径方向）に沿ってビードプロファイルを測定することが好ましい。このような測定は、検査本体装置２２の指示に従って、図示されない回転手段を用いてタイヤ１０をタイヤ中心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プロファイルの形状データを効率よく取得することができる。

図２は、検査本体装置２２の構成を説明する図である。検査本体装置２２は、ＣＰＵ２２ａ、メモリ２２ｂ、及び入出力部２２ｃを有するコンピュータで構成されている。メモリ２２ｂ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、データ取得部２２ｄ、検査部２２ｅ、２次元画像作成部２２ｆ、及び画像処理部２２ｇを形成する。すなわち、データ取得部２２ｄ、検査部２２ｅ、２次元画像作成部２２ｆ、及び画像処理部２２ｇは、プログラムの起動により形成される、ＣＰＵ２２ａが実際の演算等を司るソフトウェアモジュールである。入出力部２２ｃは、光源２４及びカメラ・処理部２６と接続され、さらに、マウスやキーボード等の入力操作系２８及びディスプレイ３０と接続されている。

データ取得部２２ｄは、入出力部２２ｃを通して、カメラ・処理部２６から送られてくるビードプロファイルのデータを取得する部分である。ビードプロファイルのデータは、ビードベース領域１８を含む、タイヤ周方向と直交する方向に沿ったビード部の形状データである。具体的には、カメラ・処理部２６から、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、検査ビードプロファイルのデータとして取得する。したがって、順次送られてくるデータを一方向に配置することで、タイャ周方向が上記一方向に対応した３次元のデータを得ることができる。得られたデータは、メモリ２２ｂに記憶される。

検査部２２ｅは、ビードベース領域１８を少なくとも含むビード部の領域の良、不良を判定することによりビード部の検査を行う部分である。
ビード部の検査は、以下の検査を含む。
（ａ）ビード部のトウ先端を含む先端領域のゴム不足の有無の検査、
（ｂ）ビードベース幅ＢＷの検査、
（ｃ）ビードの局所的な変形の有無の検査、及び、
（ｄ）ビードベース領域の表面凹凸の検査。
以下、（ａ）〜（ｄ）の各検査を具体的に説明する。
なお、２次元画像作成部２２ｆ及び画像処理部２２ｇについては、上記（ａ）〜（ｄ）の検査の説明の中で必要に応じて説明する。

（ａ）先端領域のゴム不足の有無の検査
検査部２２ｅは、ビード部のトウ先端を含む先端領域のゴム不足の有無の検査を、タイヤ周上の各位置で測定された検査ビードプロファイルのデータに基づいて行う。具体的には、検査部２２ｅは、ビードベース領域１８のトウ先端１２ａとヒール端１２ｂに挟まれたビードベース領域１８の中間領域における検査ビードプロファイルのデータを直線近似して得られる近似直線から、上記中間領域のトウ側の端からトウ先端１８ａまでの先端領域における検査ビードプロファイルのデータが乖離する程度に基づいて、先端領域のゴム部材の不足を検査する。ここで、スリット光の照射位置は固定されているので、トウ先端１２ａの位置は、検査ビードプロファイルのデータから特定することができる。また、タイヤ周方向に沿って延びるリッジ状のヒールラインが形成されているので、ヒール端１２ｂは、ヒールラインの位置をから特定することができる。本実施形態では、ヒールラインの位置を、ビード端１２ｂの位置としている。ヒールラインは、タイヤを加硫金型で加硫するときに形成されるタイヤ一周するリッジ状のラインである。図３は、タイヤ周上のある位置における検査ビードプロファイルのデータの一例を示す図である。図３に示す検査ビードプロファイルのデータの図中縦方向は、スリット光の中心軸に平行な方向であり、横方向は、スリット光の中心軸に対して直交する方向である。図３中、横方向の寸法は、縦方向に対して２倍伸張している。図３では、トウ先端１８ａとヒール端１８ｂの位置が特定されている。このトウ先端１８ａの図中の横方向の位置からヒール端１８ｂの横方向の位置までの領域の間を、０〜１００％の数値で表したとき、上記中間領域は、例えば３０％の位置における検査ビードプロファイル上の点Ａと例えば７０％の位置における検査ビードプロファイル上の点Ｂとの間の領域である。このような中間領域を定める点Ａ，Ｂは、特に制限されず、例えば、点Ａの位置は２０〜４０％の範囲にあり、点Ｂの位置は６０〜８０％の範囲にあればよい。

図３中、直線Ｌは、検査ビードプロファイルの上記中間領域のデータを直線近似して得られる近似直線である。図４（ａ）は、検査ビードプロファイルＰと直線Ｌとの乖離を説明する図である。中間領域のトウ側の端からトウ先端１８ａまでの先端領域における検査ビードプロファイルＰのデータが、直線Ｌから乖離する程度に基づいて、先端領域のゴム部材の不足が検査される。例えば、直線Ｌから検査ビードプロファイルＰのデータが図４（ａ）中の縦方向に予め定めた距離Ｘ１（ｍｍ）離れる開始位置を、乖離開始位置Ｓとして定める。この乖離開始位置Ｓからトウ先端１８ａまでの部分では、検査ビードプロファイルＰの直線Ｌからの乖離距離はますます広がる。したがって、乖離開始位置Ｓからトウ先端１８ａまでの部分は、ゴム不足が発生している部分として表すことができる。すなわち、乖離開始位置Ｓをゴム不足開始位置とすることができる。したがって、ゴム不足部分が少ないことが、適正な良好なビード部であることから乖離開始位置Ｓであるゴム不足開始位置が、トウ先端１８ａの側に近いか、または、ゴム不足開始位置が存在しないことが好ましい。また、タイヤ周上で、このゴム不足が連続して発生していないことが好ましい。したがって、ビード部の先端領域のゴム不足を検査する場合、検査部２２ｅは、乖離開始位置Ｓ（ゴム不足開始位置）とトウ先端１８ａの位置との間の距離と、乖離開始位置Ｓ（ゴム不足開始位置）がタイヤ周方向に連続して連なるタイャ周方向の長さと、に基づいて、ゴム部材の不足を判定することが好ましい。乖離開始位置Ｓ（ゴム不足開始位置）とトウ先端１８ａの位置との間の距離は、例えば、０．２〜０．４ｍｍを閾値とし、この距離が閾値を越えてタイヤ周方向に沿って連続して続く長さが、定めた閾値、例えば１．０ｍｍを越えるとき、検査部２２ｅは、ビード部のゴム不足に不良と判定することが好ましい。判定結果は、ディスプレイ３０に表示される。

図４（ｂ）は、横軸にタイヤ周方向の位置を、縦軸に図３中の横方向の位置を定めて、トウ先端１８ａのタイヤ幅方向の位置とタイヤ幅方向の乖離開始位置Ｓ（ゴム不足開始位置）のタイヤ周方向の変動の一例を示す図である。図４（ｂ）に示す例では、トウ先端１８ａと乖離開始位置Ｓとの間の部分が、ゴム不足の部分を示している。図４（ｂ）では、このゴム不足の部分がタイヤ周方向に連続して続いていることを示している。

（ｂ）ビードベース幅ＢＷの検査
検査部２２ｅは、ビードベース幅ＢＷのタイヤ周上における異常の有無を検査する。具体的には、検査部２２ｅは、データ取得部２２ｄで取得したタイヤ周上の位置毎のビードプロファイルを、検査ビードプロファイルとしてメモリ２２ｂから呼び出す。その後、検査部２２ｅは、タイャ周上の位置毎の検査ビードプロファイルのデータから、ビードベース領域のヒール端１８ｂの位置を特定するためのヒール基準位置を抽出し、抽出したヒール基準位置とトウ先端１８ａとの間の離間距離に基づいてタイヤのビードベース幅ＢＷのタイヤ周上の分布を求め、ビードベース幅ＢＷの分布を用いて、ビードベース幅ＢＷのタイヤ周上における異常の有無を検査する。ヒール基準位置は、本実施形態では、タイヤ周方向に延びるリッジ状の上述したヒールラインである。本実施形態では、ヒール端１８ｂの位置を特定するためのヒール基準位置としてヒールラインを用いるが、ヒールラインに代えてタイヤ周上に溝状に延びるラインを用いることもできる。

図５は、ビードベース幅ＢＷを説明する図である。検査部２２ｅは、トウ先端１８ａの位置を検査ビードプロファイルから特定するとともに、上記ヒールラインからヒール端１８ｂの位置を特定することができる。計測部２２ｅは、トウ先端１８ａとヒール端１８ｂの間のタイヤ幅方向に沿った離間距離にさらにＸ２（ｍｍ）を加算した寸法をビードベース幅ＢＷとして計算する。このようなＸ２（ｍｍ）の値は、タイヤサイズ及びタイヤ構造によって変化するが、タイヤの品種毎に特定可能な値であり、定められる。

図６は、ビードベース幅ＢＷのタイヤ周上の分布の一例を示す図である。図６の横軸は、タイヤ周方向に沿った位置であり、予め定めたタイヤ周上の位置を０ｍｍの周上の位置としている。縦軸は、ビードベース幅ＢＷである。図６では、ビードベース幅の目標幅、下限幅、及び上限幅が示されている。図６中のビードベース幅ＢＷは、目標幅よりやや低めであるが、良品とされる下限値と上限値の間に入っている。図６に示すような図は、ディスプレイ３０に表示される。
このように、検査部２２ｅは、ビードベース幅ＢＷの不良の有無を検査することが好ましい。

（ｃ）ビードの局所的な変形の有無の検査、
検査部２２ｅは、ビードの局所的な変形の有無の検査をする。具体的には、検査部２２ｅは、データ取得部２２ｄで取得したタイヤ周上の位置毎のビードプロファイルを検査ビードプロファイルとしてメモリ２２ｂから呼び出す。その後、検査部２２ｅ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検査ビードプロファイルから特定されるビードベース領域１８のヒール端１８ｂの位置を特定するためのヒール基準位置（タイヤ幅方向の位置）を特定し、このヒール基準位置のタイヤ周方向の分布を求め、このヒール基準位置の分布から、ヒール基準位置のタイヤ幅方向における局所的な変動を抽出し、抽出した局所的な変動を用いて、タイヤ周上におけるビードベース領域１８の不良の有無を検査する。ヒール基準位置の局所的な変動は、ヒール基準位置の分布から、この分布をタイヤ周方向に沿って平滑化した平滑化分布を減算することにより抽出する。ヒール基準位置は、本実施形態では、タイヤ周方向に延びるリッジ状の上述したヒールラインである。本実施形態では、ヒールラインをヒール端１８ｂの位置を特定するためのヒール基準位置として用いるが、ヒールラインに代えてタイヤ周上に溝状に延びるラインを用いることもできる。

ヒール基準位置の平滑化分布は、例えば、タイヤ周方向の所定の長さの領域におけるタイヤ幅方向のヒール基準位置の平均値を、あるいはメディアンフィルタを用いて得られる、タイヤ幅方向のヒール基準位置のメディアン値を、各位置で求めることにより得られる平均値の分布あるいはメディアン値の分布である。加硫終了後のタイヤを加硫金型から取り出すとき、ビード部に局所的に大きな力が発生してしまい、ビード部に局所的な変形が発生する場合がある。このようなビード部の不良を検査部２２ｅは、検査することができる。
図７は、ヒール端１８ｂであるヒール基準位置（タイヤ幅方向の位置）のタイヤ周上の分布の一例を示す図である。図７の横軸は、タイヤ周方向に沿った位置である。縦軸は、タイヤ幅方向におけるヒール基準位置である。図７では、平滑化分布が略一定であり、その平均値を０ｍｍとしている。したがって、０ｍｍに対するヒール基準位置の変動が、局所的な変動（図中の「ヒール基準位置の局所変動」）を示している。検査部２２ｅは、この局所的な変動が０ｍｍに対して閾値、例えば０．８ｍｍを超える場合、ビードベース領域１８は不良であると判定する。図７に示すようなグラフは、ディスプレイ３０に表示される。このように、検査部２２ｅは、ビードの局所的な変形の有無の検査をすることが好ましい。

（ｄ）ビードベース領域の表面凹凸の検査
検査部２２ｅは、後述する処理画像を用いて抽出されたビードベース領域１８の表面凹凸を検査する。

図８は、ビードベース領域の表面凹凸の検査のフローの一例を示す図である。本検査では、図２に示す２次元画像作成部２２ｆ及び画像処理部２２ｇを用いる。
まず、２次元画像作成部２２ｆは、メモリ２２ｂから、タイヤ周上の位置毎のビードプロファイルを検査ビードプロファイルとして読み出し、複数の位置のビードプロファイルのうち、タイヤ周方向に隣り合うビードプロファイルの形状データの値（表面凹凸のデータの値）を、２次元画像の第１の方向に隣り合う画素値として配列することにより、ビードプロファイルの２次元画像を作成する（ＳＴ１０）。

次に、画像処理部２２ｇは、作成した２次元画像の平滑化を行って平滑化画像を作成する（ＳＴ１２）。平滑化画像は、例えば、注目する画素を中心として、タイヤ周方向に沿った画素総数の１〜２％の画素数の範囲で、タイヤ周方向に連続して隣り合う画素の画素値のメディアン値を、注目する画素の画素値とする処理を、２次元画像の全画素を対象として行うことにより得ることができる。

さらに、画像処理部２２ｇは、２次元画像の画素値から、平滑化画像の対応する画素の画素値を減算することにより、処理画像を作成する（ＳＴ１４）。処理画像は、メモリ２２ｂに記憶される。

次に、検査部２２ｅは、メモリ２２ｂから処理画像を呼び出して、処理画像の画素値からビードベース領域の凹凸を抽出する（ＳＴ１６）。処理画像では、表面凹凸が大きい領域は、画素値の絶対値が大きくなっているので、画素値が予め定めた閾値を越える領域を、許容範囲を超えた表面凹凸の領域として抽出する。それ以外の領域は、非凹凸領域とする。すなわち、処理画像に対して、予め定めた閾値で二値化処理を行う。抽出した表面凹凸の領域の画像は、メモリ２２ｂに記憶される。画像処理部２２ｇは、この抽出した表面凹凸の領域の画像に対して、画像の縦方向及び横方向のいずれの方向にも上記表面凹凸の領域の縁を所定の画素分（例えば、１〜２画素）、拡大する膨張処理を行った後、画像の縦方向及び横方向のいずれの方向にも、膨張処理して得られた領域の縁から画素を所定の画素分（例えば、１〜２画素）、削る収縮処理を行う（ＳＴ１８）。これにより、近接しているが、別の表面凹凸の領域として抽出された複数の領域を１つの領域にまとめることができる。膨張処理及び縮小処理の施された表面凹凸の領域の画像は、メモリ２２ｂに記憶される。

さらに、検査部２２ｅは、メモリ２２ｂから表面凹凸の領域の画像を呼び出して、表面凹凸の領域の大きさあるいは表面凹凸の有無によって、ビードベース領域１８のタイヤ周上における不良の有無を検査する（ＳＴ２０）。

図９は、抽出された表面凹凸領域の一例を示す図である。図中、ビードベース領域１８の範囲において、画像が白くなった領域Ｒが存在する。この部分は、ビードベース領域１８の領域Ｒ以外の部分に対して、凸状であることを示している。このような領域Ｒは、ビードベース領域１８にあると、タイヤはリムに対して適性に装着できないため、検査部２２ｅはこの検査対象のビードベース領域１８を不良と判定する。図９に示すような図は、ディスプレイ３０に表示される。
このように、検査部２２ｅは、ビードベース領域１８の表面凹凸の検査を行うことが好ましい。

以上のように、本実施形態では、上記（ａ）で説明したように、中間領域のトウ側の端からトウ先端１８ａまでの先端領域における検査ビードプロファイルのデータが近似直線である直線Ｌに対して乖離する程度に基づいて、先端領域のゴム部材の不足を検査するので、トウ先端を含む先端領域の不良の有無を精度よく検査することができる。
また、本実施形態では、上記（ｂ）で説明したように、ビードベース幅ＢＷのタイヤ周上の分布を得ることによりビード部の検査をするので、ビードベース幅の異常の有無を精度よく検査することができる。
また、本実施形態では、上記（ｃ）で説明したように、ヒールライン等のようなヒール基準位置に基づいてビード部の局所的な変形を検査するので、ビード部の変形による不良の有無を精度よく検査することができる。
また、本実施形態では、上記（ｄ）で説明したように、ビードベース領域１８の表面凹凸を、処理画像を用いて検査するので、ビードベース領域１８の表面凹凸による不良の有無を精度よく検査することができる。

本実施形態では、上記（ａ）〜（ｄ）の全ての検査を行うことが好ましいが、少なくとも（ａ）の検査を行えばよく、（ｂ）〜（ｄ）は、必要に応じて適宜行うこともできる。

以上、本発明のタイヤのビード部の検査方法及び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。

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 検査装置
２２ 検査本体装置
２２ａ ＣＰＵ
２２ｂ メモリ
２２ｃ 入出力部
２２ｄ データ取得部
２２ｅ 検査部
２２ｆ ２次元画像作成部
２２ｇ 画像処理部
２４ 光源
２６ カメラ・処理部
２７ 形状測定部
２８ 入力操作系
３０ ディスプレイ

Claims (11)

1. タイヤのビード部の検査方法であって、
   タイヤのビード部のトウ先端からヒール端までのビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す検査ビードプロファイルのデータを取得するステップと、
   前記ビードベース領域のトウ先端と前記ヒール端に挟まれた前記ビードベース領域の中間領域における前記検査ビードプロファイルのデータを直線近似して得られる近似直線から、前記中間領域のトウ側の端から前記トウ先端までの先端領域における前記検査ビードプロファイルのデータが乖離する程度に基づいて、前記先端領域のゴム部材の不足を検査するステップと、を有するビード部の検査方法。
2. 前記データを取得するステップは、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得することを含み、
   前記先端領域のゴム部材の不足を検査するステップは、前記先端領域における前記検査ビードプロファイルと前記近似直線との間の距離に基づいて前記先端領域のゴム部材の不足の開始位置を定め、前記開始位置と前記トウ先端の位置との間の距離と前記開始位置がタイヤ周方向に連続して連なる周方向長さとに基づいて、前記ゴム部材の不足を判定する、請求項１に記載のビード部の検査方法。
3. 前記データを取得するステップは、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得することを含み、
   タイヤ周上の位置毎の前記検査ビードプロファイルを用いて、前記ビードベース領域のタイヤ周方向に沿って生じる不良の有無を検査するステップと、を有し、
   前記検査するステップは、前記検査ビードプロファイルから、前記ビードベース領域の前記ヒール端の位置を特定するための、タイヤ周方向に延びるリッジ状あるいは溝状のヒール基準位置を抽出し、前記ヒール基準位置と前記トウ先端との間の離間距離に基づいて前記タイヤのビードベース幅のタイヤ周上の分布を求め、前記ビードベース幅の分布を用いて、前記ビードベース幅のタイヤ周上における異常の有無を検査するステップを含む、請求項１または２に記載のビード部の検査方法。
4. 前記データを取得するステップは、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得することを含み、
   前記検査するステップは、前記検査ビードプロファイルのデータから、前記ビードベース領域の前記ヒール端の位置を特定するための、タイヤ周方向に延びるリッジ状あるいは溝状のヒール基準位置を抽出することにより、前記ヒール基準位置のタイヤ周方向の分布を求め、前記ヒール基準位置の分布から、前記分布を前記タイヤ周方向に沿って平滑化した平滑化分布を減算することにより前記ヒール基準位置の局所的な変動を抽出し、抽出した前記局所的な変動を用いて、タイヤ周上における前記ビードベース領域の不良の有無を検査する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のビード部の検査方法。
5. 前記データを取得するステップは、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得することを含み、
   さらに、取得した複数のビードプロファイルのうち、タイヤ周方向に隣り合うビードプロファイルの形状データの値を、２次元画像の第１の方向に隣り合う画素値として配列することにより、前記ビードプロファイルの２次元画像を作成するステップと、
   前記２次元画像から、前記２次元画像を前記第１の方向に沿って平滑化した平滑化画像を減算することにより、前記ビードプロファイルの処理画像を作成するステップと、
   前記２次元画像から得られた前記処理画像を用いて、前記ビードベース領域のタイヤ周方向に沿って生じる不良の有無を検査するステップと、を有し、
   前記検査するステップは、前記処理画像の画素値から前記ビードベース領域の凹凸を抽出し、前記ビードベース領域の凹凸を用いて、タイヤ周上における不良の有無を検査する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のビード部の検査方法。
6. 前記検査ビードプロファイルは、前記ビードベース領域の測定位置をタイヤ周方向に変えながら前記ビードベース領域を含む領域をタイヤ周方向と直交する方向に沿って測定することによって得られる輪郭形状であり、前記検査ビードプロファイルのデータは、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みたビードベース領域を含む領域の輪郭形状のデータである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤのビード部の検査方法。
7. タイヤのビード部の検査装置であって、
   タイヤのビード部のトウ先端からヒール端までのビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す検査ビードプロファイルのデータを取得するデータ取得部と、
   前記ビードベース領域の前記トウ先端と前記ヒール端に挟まれた前記ビードベース領域の中間領域における前記検査ビードプロファイルのデータを直線近似して得られる近似直線から、前記中間領域のトウ側の端から前記トウ先端までの先端領域における前記検査ビードプロファイルのデータが乖離する程度に基づいて、前記先端領域のゴム部材の不足を検査する検査部と、を有するビード部の検査装置。
8. 前記データ取得部は、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得し、
   前記検査部は、前記検査ビードプロファイルのデータから、前記ビードベース領域の前記ヒール端の位置を特定するための、タイヤ周方向に延びるリッジ状あるいは溝状のヒール基準位置を抽出し、前記ヒール基準位置と前記トウ先端との間の離間距離に基づいて前記タイヤのビードベース幅のタイヤ周上の分布を求め、前記ビードベース幅の分布を用いて、前記ビードベース幅のタイヤ周上における異常の有無を検査する、請求項７に記載のビード部の検査装置。
9. 前記データ取得部は、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得し、
   前記検査部は、前記検査ビードプロファイルのデータから、前記ビードベース領域の前記ヒール端の位置を特定するための、タイヤ周方向に延びるリッジ状あるいは溝状のヒール基準位置を抽出することにより、前記ヒール基準位置のタイヤ周方向の分布を求め、前記ヒール基準位置の分布から、前記分布を前記タイヤ周方向に沿って平滑化した平滑化分布を減算することにより前記ヒール基準位置の局所的な変動を抽出し、抽出した前記局所的な変動を用いて、タイヤ周上における前記ビードベース領域の不良の有無を検査する、請求項７または８に記載のビード部の検査装置。
10. 前記データ取得部は、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において、前記ビードベース領域を含む領域の、タイヤ周方向と直交する方向に沿った輪郭形状を表す複数のビードプロファイルのそれぞれを、前記検査ビードプロファイルのデータとして取得し、
    さらに、取得した複数の位置の前記ビードプロファイルのデータのうち、タイヤ周方向に隣り合うビードプロファイルの形状データの値を、２次元画像の第１の方向に隣り合う画素値として配列することにより、前記ビードプロファイルの２次元画像を作成する２次元画像作成部と、
    前記２次元画像から、前記２次元画像を前記第１の方向に沿って平滑化した平滑化画像を減算することにより、前記プロファイルデータの処理画像を作成する画像処理部と、
    を有し、
    前記検査部は、前記処理画像の画素値から前記ビードベース領域の凹凸を抽出し、前記ビードベース領域の凹凸を用いて、前記ビードベース領域のタイヤ周方向に沿って生じる不良の有無を検査する、請求項７〜９のいずれか１項に記載のビード部の検査装置。
11. 前記検査ビードプロファイルを、前記ビードベース領域の測定位置をタイヤ周方向に変えながら前記ビードベース領域を含む領域をタイヤ周方向と直交する方向に沿って測定する形状測定部を、さらに有し、
    前記形状測定部は、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みたビードベース領域を含む領域の輪郭形状を測定する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のビード部の検査装置。

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