周向主沟槽检测方法和周向主沟槽检测装置

文档序号:143790 发布日期:2021-10-22 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 周向主沟槽检测方法和周向主沟槽检测装置 (Circumferential main groove detection method and circumferential main groove detection device ) 是由 本田恭平 于 2019-11-21 设计创作,主要内容包括:一种周向主沟槽检测方法,用于计算机根据轮胎的胎面表面的3D数据检测轮胎的周向主沟槽的位置,该周向主沟槽检测方法设为包括以下步骤的方式:截面数据提取步骤,在轮胎周向上的多个部位提取胎面表面的沿着相对于轮胎周向倾斜的一个方向的截面数据;区域分割步骤,将截面数据分别沿着一个方向分割为多个区域;评价步骤,对区域内的相对凹凸进行评价;以及周向主沟槽确定步骤,将在轮胎周向上位于相同位置的分割区域的评价结果叠加来确定轮胎的周向主沟槽的位置。(A circumferential main groove detection method for a computer to detect positions of circumferential main grooves of a tire from 3D data of a tread surface of the tire, the circumferential main groove detection method being provided in a manner including: a section data extraction step of extracting section data of the tread surface along one direction inclined with respect to the tire circumferential direction at a plurality of locations in the tire circumferential direction; a region dividing step of dividing the cross-sectional data into a plurality of regions along one direction; an evaluation step of evaluating relative unevenness in the region; and a circumferential main groove determination step of determining a position of the circumferential main groove of the tire by superimposing evaluation results of the divided regions located at the same position in the tire circumferential direction.)

周向主沟槽检测方法和周向主沟槽检测装置

技术领域

本发明涉及一种周向主沟槽检测方法和周向主沟槽检测装置,特别是涉及一种用于检测沿着轮胎的圆周方向形成的主沟槽的周向主沟槽检测方法和周向主沟槽检测装置。

背景技术

以往,作为用于检查轮胎的磨损状态等的方法,已知有专利文献1中示出的方法。在专利文献1中,首先,将作为检查对象的轮胎的胎面部的外形形状获取为三维的点群数据,将该点群数据绘制在圆柱坐标上,之后向与轮胎的曲线一致的曲面进行匹配,通过将与曲面匹配的数据集中叠加于轮胎的周向上的1个部位,来获取轮胎表面的凹凸形状,基于该凹凸形状,获取轮胎上沿圆周方向延长的主沟槽(下面称为周向主沟槽)的位置,来检测沟槽深度等轮胎的磨损状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利第9,805,697号说明书

发明内容

发明要解决的问题

然而,在引用文献1中,由于需要获取胎面部的与轮胎一周相应的三维的点群数据、假定设定于轮胎的旋转中心轴与圆柱坐标的坐标轴一致而将数据绘制在圆柱坐标上、将绘制在圆柱坐标上的点群数据向与轮胎的曲线一致的曲面进行匹配等多个处理,因此需要进行复杂的计算以检测轮胎上的周向主沟槽、检测沟槽深度。另外,由于所得到的沟槽深度是基于平均化的凹凸形状计算出的,因此存在无法得到特定部位的实际的沟槽深度这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够利用简单的方法来检测形成于轮胎的周向主沟槽的位置的周向主沟槽检测方法和周向主沟槽检测装置。

用于解决问题的方案

作为用于解决上述问题的周向主沟槽检测方法的方式,设为一种周向主沟槽检测方法,用于计算机根据轮胎的胎面表面的3D数据检测轮胎的周向主沟槽的位置,该周向主沟槽检测方法包括以下步骤:截面数据提取步骤,在该截面数据提取步骤中,在轮胎周向上的多个部位提取胎面表面的沿着相对于轮胎周向倾斜的一个方向的截面数据;区域分割步骤,在该区域分割步骤中,将截面数据分别沿着一个方向分割为多个区域;评价步骤,在该评价步骤中,对区域内的相对凹凸进行评价;以及周向主沟槽确定步骤,在该周向主沟槽确定步骤中,将在轮胎周向上位于相同位置的分割区域的评价结果叠加来确定轮胎的周向主沟槽的位置。

另外,作为用于解决上述问题的周向主沟槽检查装置的结构,设为一种周向主沟槽检测装置,用于根据轮胎的胎面表面的3D数据检测轮胎的周向主沟槽的位置,该周向主沟槽检测装置具备:截面数据提取单元,其在轮胎周向上的多个部位提取胎面表面的沿着相对于轮胎周向倾斜的一个方向的截面数据;区域分割单元,其将所述截面数据分别沿着一个方向分割为多个区域;凹凸状态评价单元,其对区域内的相对凹凸进行评价,并设定评价值;以及周向主沟槽检测单元,其将在轮胎周向上位于相同位置的分割区域的评价结果叠加来确定轮胎的周向主沟槽的位置。

附图说明

图1是示出周向主沟槽检测装置的硬件结构的框图。

图2是胎面表面的3D数据和截面数据的概念图。

图3是示出获取胎面表面的3D数据的情形的图。

图4是由区域分割单元进行的截面数据的区域分割的概念图。

图5是示出凹凸状态评价单元的处理的图。

图6是示出沟槽深度计算单元中的沟槽深度的计算处理的概念图。

图7是示出周向主沟槽检测装置的处理的流程图。

具体实施方式

下面,通过发明的实施方式来详细说明本发明,但是下面的实施方式并非用于限定权利要求书所涉及的发明,并且实施方式中所说明的所有特征的组合并不一定是发明的解决方案所必须的,包括选择性地采用的结构。

图1是执行本实施方式所涉及的周向主沟槽检测方法的周向主沟槽检测装置1的硬件的结构图和框图。如图1的(a)所示,周向主沟槽检测装置1是所谓的计算机,具备作为硬件资源所设置的ROM、RAM等存储单元10、CPU等运算处理单元12、以及作为能够与外部进行信息交换的接口而发挥功能的输入输出单元14、显示单元16、输入单元18等。

在存储单元10中例如存储有表示轮胎T的胎面表面Ts的三维形状的3D数据G(参照图2的(a))、用于基于3D数据G来检测周向主沟槽的位置或者计算沟槽深度的程序等。周向主沟槽是指沿着轮胎圆周方向设置的在胎面部设置的沟槽中的最深的沟槽,是指设置有用于表示轮胎T的使用极限的磨损指示器的沟槽。成为检查对象的轮胎T可以是新轮胎、使用过的轮胎等,其状态不限。

运算处理单元12通过执行存储单元10中存储的程序来进行处理,由此使周向主沟槽检测装置1作为后述的各单元来发挥功能。

输入输出单元14作为用于输入存储单元10中存储的3D数据G等的接口来发挥功能。

显示单元16是所谓的监视器等,是显示通过运算处理单元12执行程序而得到的处理结果等的所谓的监视器等,设置为使作业人员能够视觉识别通过运算处理单元12的动作而得到的周向主沟槽M的位置、沟槽深度D等。

输入单元18是键盘、鼠标等,设置为能够由作业人员进行操作以进行周向主沟槽的检测处理中所需要的输入。

如图1的(b)所示,周向主沟槽检测装置1具备截面数据提取单元20、区域分割单元22、凹凸状态评价单元24、沟槽位置检测单元26、沟槽深度计算单元28以及沟槽位置判定单元30等。

图2是胎面表面的3D数据的概念图以及从3D数据中提取出的截面数据的示意图。图3是示出获取胎面表面的3D数据的情形的图。

如图2的(a)所示,胎面表面的3D数据G例如能够通过非接触式的3D扫描仪等形状获取单元4来获取。

如图3所示,3D数据G是通过如下方式获取的:使3D扫描仪在规定的范围内正对轮胎T以针对轮胎T的胎面表面Ts拍摄周向主沟槽M的槽底,使轮胎T的左右侧面进入视野内并使3D扫描仪在轮胎圆周方向上移动。此外,3D数据G并不需要一定是获取与轮胎一周相应的数据,也可以如图2的(a)所示那样获取胎面表面的局部的数据。

通过这样获取到的3D数据G通过多个点群来形成胎面表面的形状。构成点群的各点关联着能够确定彼此的相对位置的三维的位置信息。

如图2的(b)所示,截面数据提取单元20基于存储单元10中存储的3D数据G,来执行用于提取截面数据F的处理。下面,说明截面数据提取单元20的处理的一例。

截面数据提取单元20例如将存储单元10中存储的3D数据G显示在显示单元16上,并执行用于提示作业人员操作输入单元18来在显示于显示单元16的3D数据G的图像中指定提取位置p1、p2、p3的处理。然后,通过作业人员操作输入单元18指定提取位置p1、p2、p3,来基于所指定的各提取位置p1、p2、p3提取截面数据F(f1、f2、f3)。

截面数据F是指3D数据G中的从轮胎的一个侧面侧切割至另一侧面侧时的切割面的胎面表面侧的轮廓形状,由多个点群形成。在本实施方式中,设为截面数据F为沿轮胎宽度方向切割得到的切割面的数据而进行说明,但是并不限定于此,只要是从轮胎的一个侧面侧切割至另一侧面侧得到的截面即可,也可以在轮胎宽度方向上倾斜。此处所说的轮胎宽度方向是指3D数据G中的沿着轮胎的旋转轴的方向。也就是说,截面数据F包含轮胎T的旋转中心轴,由穿过提取位置p1~p3的平面与3D数据G交叉的点群构成。

此外,由截面数据提取单元20提取的截面数据F的数量并不限定于图3的(a)~(c)中所例示的3个。截面数据F只要为1个以上即可,优选设为3个以上。通过提取3个以上的截面数据F,能够在后级的处理中提高根据截面数据F检测周向主沟槽M时的检测精度、计算所检测出的周向主沟槽M的沟槽深度D的计算精度。

上述的提取位置p1~p3最好是从显示于显示单元16的3D数据G的在轮胎圆周方向上的不同位置中指定的。更优选的是,最好以在轮胎圆周方向上的间隔不同的方式指定提取位置p1~p3。通过以在轮胎圆周方向上的间隔不同的方式指定提取位置p1~p3,由此在后级的确定周向主沟槽M的位置的处理中,能够防止在提取出的全部的截面数据F中存在相同形状的横向沟槽时将该部分误检测为周向主沟槽M。

图4是由区域分割单元进行的截面数据的区域分割的概念图。如图4所示,区域分割单元22以规定的分割数N将各截面数据f1~f3沿着轮胎宽度方向均等地进行分割。分割数N可以预先存储于存储单元10,也可以在区域分割单元22的处理中提示作业人员输入分割数N并由作业人员操作输入单元18来进行输入。分割数N被适当地设定即可,例如最好根据胎面图案来设定。此外,在本实施方式中,将分割数N设为8来进行说明。

由区域分割单元22在各截面数据f1~f3中设定的多个区域(下面称为分割区域)例如设为r(pi,j)等,从轮胎宽度方向的一端侧至另一端侧(从面向纸面而言的左侧至右侧)按顺序从1开始对该多个区域进行编号,并与从3D数据G中提取出的位置(p1~p3)一起存储于存储单元10。在此,i被设定作为截面数据的数量的1~3,j被设定作为分割出的区域的数量的1~8。此外,在将r(pi,j)概括地表示的情况下,仅省略表示为分割区域r。

凹凸状态评价单元24根据各截面数据f1~f3中的各分割区域r的凹凸状态,来设定作为用于根据各截面数据f1~f3检测周向主沟槽M的指标的评价值。在本实施方式中,将0、1这2个数值用作评价值,对各分割区域r的凹凸状态进行二值化来进行评价,对相当于凹部的范围设定0,对相当于凸部的范围设定1。

评价值是基于各分割区域r中包含的点群的相对位置关系而设定的。例如,从轮胎宽度方向上的一个侧面侧向另一侧面侧扫描各分割区域r中包含的点群,针对与各点在径向上的位置的变化相应的点群的集合(下面称为集合群)设定评价值即可。

即,将分割区域r中包含的点群中的位于轮胎宽度方向上的一个侧面侧的端部的点作为起点,将该点所关联的径向上的位置信息与同该点在另一侧面侧相邻的点所关联的径向上的位置信息进行比较。而且,在其差处于规定的范围(阈值)β内的情况下,判定为形成构成同一形状的部分的集合群。将该处理向着另一侧面侧依次重复进行。在重复进行该处理的中途,例如,在该差超过阈值β的情况下,判定为形状发生变化。

而且,在该差处于轮胎径向内侧时,判定出被判定为发生变化之前的部分是表示凸部的区域的集合群。另外,在该差处于轮胎径向外侧时,判定出被判定为发生变化之前的部分是表示凹部的区域的集合群。通过判定所形成的集合群作为分割区域r内的小区域来与分割区域r进行关联,对被判定为凹部的小区域设定评价值0,对被判定为凸部的小区域设定评价值1,并存储于存储单元10。

即,在本实施方式中,在凹凸状态评价单元24中,通过两个阶段的处理来设定截面数据f1~f3的凹凸状态的评价值。

下面,说明由凹凸状态评价单元24进行的具体的处理。首先,从轮胎宽度方向上的一个侧面侧起扫描分割区域r(1,1)中包含的点群,来调查在轮胎宽度方向上连续的点在轮胎径向上的相对的距离的变化。

如图5的(a)所示,分割区域r(1,1)的形状在表示轮胎的一个侧面的截面的点群与形成接地面的点群之间发生变化,因此设定了小区域A;B。表示轮胎中的一个侧面的点群由于与在轮胎的另一端面侧相邻的点在上述的轮胎径向上的差始终向轮胎径向外侧超过阈值β,因此被设定为形成凹部的小区域A。另外,径向上的变化为阈值β以下且连续的集合群被判定为表示凸部的小区域B,对小区域A设定0,对小区域B设定1。

通过同样地对截面数据f1的分割区域r(1,2)~r(1,8)进行处理,由此在分割区域r(1,2)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B,在分割区域r(1,3)设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(1,4)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B,在分割区域r(1,5)设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(1,6)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B,在分割区域r(1,7)设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(1,8)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B。

而且,对被判定为凸部的小区域设定1,对被判定为凹部的小区域设定0。

另外,通过同样地对截面数据f2的分割区域r(2,1)~r(2,8)进行处理,由此如图5的(b)所示那样,在分割区域r(2,1)设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(2,2)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B,在分割区域r(2,3)设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(2,4)设定被判定为凹部的小区域A、被判定为凸部的小区域B以及被判定为凹部的小区域C,在分割区域r(2,5)设定被判定为凹部的小区域A、被判定为凸部的小区域B以及被判定为凹部的小区域C,在分割区域r(2,6)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B,在分割区域r(2,7)设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(2,8)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B。

而且,对被判定为凸部的小区域设定1,对被判定为凹部的小区域设定0。

另外,通过同样地对截面数据f3的分割区域r(3,1)~r(3,8)进行处理,由此如图5的(c)所示那样,在分割区域r(3,1)设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(3,2)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B,在分割区域r(3,3)设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(3,4)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B,在分割区域r(3,5)中设定被判定为凹部的小区域A以及被判定为凸部的小区域B,在分割区域r(3,6)设定被判定为凸部的小区域A以及被判定为凹部的小区域B,在分割区域r(3,7)设定被判定为凹部的小区域A、被判定为凸部的小区域B以及被判定为凹部的小区域C,在分割区域r(3,8)设定被判定为凹部的小区域A、被判定为凸部的小区域B以及被判定为凹部的小区域C。

而且,对被判定为凸部的小区域设定1,对被判定为凹部的小区域设定0。

沟槽位置检测单元26作为利用对各截面数据f1~f3设定的评价值来检测各截面数据f1~f3中的周向主沟槽M的位置的周向主沟槽检测单元来发挥功能。沟槽位置检测单元26计算对各截面数据f1~f3设定的评价值中的位于轮胎圆周方向上的相同位置的分割区域r的评价值的合计值。在本实施方式中,针对各截面数据f1~f3的位于轮胎圆周方向上的相同位置的每个分割区域r计算评价值的合计值。

具体地说,在沟槽位置检测单元26中,对轮胎宽度方向上的第1个分割区域(1~3,1)判定是否设定了小区域。由于判定的结果是在各分割区域(1~3,1)设定了小区域A、B,因此获取关于与分割区域(1~3,1)的各小区域A、B相关联的在轮胎宽度方向上的位置和范围的信息。接着,比较分割区域(1~3,1)的小区域A的范围和分割区域(1~3,1)的小区域B的范围。由于比较的结果是分割区域(1~3,1)的小区域A和分割区域(1~3,1)的小区域B的范围相同,因此计算出对在圆周方向上相同的位置的小区域A设定的评价值的合计值为0、以及对在圆周方向上相同的位置的小区域B设定的评价值的合计值为3。

接着,对轮胎宽度方向上的第2个分割区域(1~3,2)判定是否设定了小区域。由于判定的结果是在各分割区域(1~3,2)分别设定了2个小区域A、B,因此获取关于分割区域(1~3,2)的各小区域A、B的在轮胎宽度方向上的范围的信息。接着,比较分割区域(1~3,2)的小区域A的范围和分割区域(1~3,2)的小区域B的范围。由于比较的结果是分割区域(1~3,2)的小区域A和分割区域(1~3,2)的小区域B的范围相同,因此计算出对在圆周方向上相同的位置的小区域A设定的评价值的合计值为3、以及对在圆周方向上相同的位置的小区域B设定的评价值的合计值为0。

接着,通过对轮胎宽度方向上的第3个分割区域(1~3,3)进行与分割区域(1~3,2)同样的处理,由此计算出对在圆周方向上相同的位置的小区域A设定的评价值的合计值为0、以及对在圆周方向上相同的位置的小区域B设定的评价值的合计值为3。

接着,对轮胎宽度方向上的第4个分割区域(1~3,4)判定是否设定了小区域。由于判定的结果是在各分割区域(1;3,4)分别设定了2个小区域A、B、并且在分割区域(2,4)设定了3个小区域A、B、C,因此获取关于各分割区域(1;3,4)各自的小区域A、B的在轮胎宽度方向上的范围的信息、以及关于分割区域(2,4)的小区域A、B、C的在轮胎宽度方向上的范围的信息。

接着,将各分割区域(1;3,4)各自的小区域A、B的范围与分割区域(2,4)的小区域A、B、C的范围进行比较。由于通过比较得到分割区域(2,4)的小区域A、B的范围与分割区域(1,4)的小区域A及分割区域(3,4)的小区域A的范围一致,分割区域(2,4)的小区域B的范围与分割区域(1,4)的小区域B及分割区域(3,4)的小区域B的范围一致,因此计算出对分割区域(2,4)的小区域A设定的评价值、与对包含在轮胎圆周方向上相同的位置在内的分割区域(1,4)的小区域A及分割区域(3,4)的小区域A设定的评价值的合计值为2。

计算出对分割区域(2,4)的小区域B设定的评价值、与对包含在轮胎圆周方向上相同的位置在内的分割区域(1,4)的小区域A及分割区域(3,4)的小区域A设定的评价值的合计值为3。

计算出对分割区域(2,4)的小区域C设定的评价值、与对包含在轮胎圆周方向上相同的位置在内的分割区域(1,4)的小区域B及分割区域(3,4)的小区域B设定的评价值的合计值为0,并结束分割区域(1~3,4)的评价值的计算处理。

通过重复进行上述处理直到分割区域r(1~3,8)为止,由此计算出分割区域(1~3,5~8)的评价值的合计值。计算出的合计值与轮胎宽度方向上的位置及其范围一起被输出到存储单元10并进行存储。

而且,在沟槽位置检测单元26中,将合计值为0的在轮胎宽度方向上的范围存储为截面数据f1~f3中共通的周向主沟槽M。具体地说,如图5的(d)所示,截面数据f1的分割区域r(1,2)的小区域B和分割区域r(1,3)的小区域A被存储为周向主沟槽m1,分割区域r(1,4)的小区域B和分割区域r(1,5)的小区域A被存储为周向主沟槽m2,分割区域r(1,6)的小区域B和分割区域r(1,7)的小区域A被存储为周向主沟槽m3。另外,截面数据f2的分割区域r(2,2)的小区域B和分割区域r(2,3)的小区域A被存储为周向主沟槽m1,分割区域r(2,4)的小区域B和分割区域r(2,5)的小区域A被存储为周向主沟槽m2,分割区域r(2,6)的小区域B和分割区域r(2,7)的小区域A被存储为周向主沟槽m3。截面数据f3的分割区域r(3,2)的小区域B和分割区域r(3,3)的小区域A被存储为周向主沟槽m1,分割区域r(3,4)的小区域B和分割区域r(3,5)的小区域A被存储为周向主沟槽m2,分割区域r(3,6)的小区域B和分割区域r(3,7)的小区域A被存储为周向主沟槽m3。

此外,除了合计值为0以外,例如也可以使得在存储单元10中将合计值为3的范围存储为接地部、将合计值为2的范围存储为除周向主沟槽M和接地部以外的部分。

图6是由沟槽深度计算单元计算沟槽深度的计算处理的概念图。沟槽深度计算单元28基于沟槽位置检测单元26在各截面数据f1~f3中设定为周向主沟槽m1~m3的在分割区域内的小区域,来针对各截面数据f1~f3计算各周向主沟槽m1~m3的沟槽深度Dm1~Dm3。

下面,说明沟槽深度计算单元28对周向主沟槽m1~m3的计算处理。

沟槽深度计算单元28根据截面数据f1~f3中设定为周向主沟槽m1~m3的在分割区域内的小区域与同该小区域相邻且评价值被设定为1的分割区域r在径向上的位置之差,来计算沟槽深度Dm1~Dm3。

对计算截面数据f1的周向主沟槽m1的沟槽深度Dm1的情况进行说明。

截面数据f1中的周向主沟槽m1被设定为由分割区域r(1,2)的小区域B和分割区域r(1,3)的小区域A形成,因此计算分割区域r(1,2)的小区域B与同该小区域B相邻且评价值为1的分割区域r(1,2)的小区域A在径向上的位置之差、以及分割区域r(1,3)的小区域A与同该小区域A相邻且评价值为1的分割区域r(1,3)的小区域B在径向上的位置之差。

具体地说,计算分割区域r(1,2)的小区域B内包含的点群中的位于最靠分割区域r(1,3)的小区域A侧的点、与分割区域r(1,3)的小区域A内包含的点群中的位于最靠分割区域r(1,2)的小区域B侧的点在径向上的差。下面将该差称为一方侧差q1。接着,计算分割区域r(1,3)的小区域A内包含的点群中的位于最靠分割区域r(1,3)的小区域B侧的点、与分割区域r(1,3)的小区域B内包含的点群中的位于最靠分割区域r(1,3)的小区域A侧的点在径向上的差。

下面将该差称为另一方侧差q2。

然后,将一方侧差q1与另一方侧差q2进行比较,在差为规定的阈值γ以下时,例如将一方侧差q1或另一方侧差q2设定为截面数据f1中的周向主沟槽m1的沟槽深度Dm1。

例如,在差大于阈值γ时,将一方侧差q1和另一方侧差q2中的较大的值设定为沟槽深度Dm1。

对截面数据f1的周向主沟槽m2、m3、截面数据f2的周向主沟槽m1~m3以及截面数据f3的周向主沟槽m1~m3应用这样的处理来进行计算。

沟槽位置判定单元30将由沟槽深度计算单元28分别计算出的各截面数据f1~f3中的周向主沟槽m1~m3的沟槽深度Dm1~Dm3进行比较,来判定各截面数据f1~f3中所设定的周向主沟槽m1~m3的位置是否正确。

具体地说,将各截面数据f1~f3中的分别计算出的周向主沟槽m1的沟槽深度Dm1进行比较。作为沟槽深度Dm1的比较方法,例如,检测3个沟槽深度Dm1中的最深的沟槽深度(称为最深沟槽深度)Dm1,在与该最深沟槽深度Dm1之差在规定的阈值Z内的情况下,判定为该位置是周向主沟槽m1。

另外,在超过阈值Z或为阈值Z以下的情况下,在该截面数据中的周向主沟槽m1的位置例如存在较浅的位置,在该情况下,判定为该较浅的周向主沟槽处于夹石的状态、或者是磨损指示器等,向作业人员通知重新从3D数据G中提取代替该截面数据的截面数据。

图7是示出周向主沟槽检测装置1的处理的流程图。

首先,由截面数据提取单元20读入存储单元10中存储的3D数据G,并从3D数据G中提取多个截面数据f1~f3(S102)。

接着,由区域分割单元22将各截面数据f1~f3在轮胎宽度方向上以均等的间隔进行分割,在各截面数据f1~f3中设定多个分割区域r(S104)。

接着,由凹凸状态评价单元24例如根据各截面数据f1~f3中所设定的分割区域r的凹凸状态,在凹部的情况下设定评价值0、在凸部的情况下设定评价值1(S106)。

接着,由沟槽位置检测单元26针对设定给各截面数据f1~f3的各分割区域r的评价值,计算对各形状数据f1~f3的在轮胎圆周方向上的相同位置的分割区域r设定的评价值的合计值,将计算出的合计值为0的分割区域r设定为周向主沟槽M(S108)。

接着,由沟槽深度计算单元28基于在S108中被设定为周向沟槽M的分割区域r的位置、与同各截面数据f1~f3中被设定为周向主沟槽M的分割区域r相邻且评价值被设定为1的分割区域r在轮胎径向上的差,来计算沟槽深度D(S110)。

接着,沟槽位置判定单元30将由沟槽深度计算单元28计算出的各截面数据f1~f3中的分割区域r的在轮胎圆周方向上相同位置处的沟槽深度进行比较。而且,在轮胎圆周方向上相同位置处的沟槽深度相同的情况下,视为无异常并结束处理(S112)。

另外,在轮胎圆周方向上相同位置处的沟槽深度D不同(浅)的情况下,视为有异常并显示于显示单元16,来向作业人员提示从3D数据G中提取代替包含较浅的周向主沟槽M在内的截面数据的截面数据,并返回到S102,提示重新指定截面数据(S114)。

然后,重复进行S102~S112直到在S112中判定为无异常为止。

如以上说明的那样,根据本实施方式,能够通过简单的处理来检测周向主沟槽M的位置,而不像以往那样获取整个胎面表面Ts(轮胎一周)的凹凸形状。即,在本实施方式中,从胎面表面Ts的3D数据G中提取多个截面数据F,将提取出的截面数据F分割为多个区域,针对分割出的各区域评价胎面表面Ts的凹凸状态,基于根据该评价而对分割区域设定的评价值,来获取周向主沟槽M的位置,因此能够不需要复杂的计算。另外,由于基于截面数据F来检测周向主沟槽M的位置,因此能够计算各截面数据F中共通的周向主沟槽M的沟槽深度D。也就是说,能够通过从3D数据G中获取特定位置的截面数据F,来获取特定位置处的沟槽深度D。

此外,在本实施方式中,设为作业人员操作输入单元18来从显示于显示单元16的3D数据G中提取多个截面数据F而进行了说明,但是并不限定于此,也可以从存储单元10中存储的3D数据G自动地进行提取。在该情况下,例如,将3D数据G中的轮胎圆周方向端部作为基准位置、将在轮胎圆周方向上与基准位置分离了规定像素的位置作为第一提取位置、接着将在轮胎圆周方向上与第一提取位置分离了规定像素的位置作为第二提取位置等来设定提取位置并提取多个截面数据即可。

此外,对分割区域r(i,j)设定的评价值不限定于上述的0、1这2个值,也可以设为分配0、1、2、···、m(m为2以上的任意的正的数值)等数值来将形状细分化地进行表示。从处理的高速化这样的观点出发,优选作为评价值所设定的数量少,另外,从精度的观点出发,可以是以将表示形状的数值划分为适当的阶段的方式进行细分化。

另外,在上述实施方式中,设为设定数值来作为评价值,但是并不限定于数值,也可以设定字母等文字、记号等。在该情况下,沟槽位置检测单元26与字母等文字的组合、记号的组合对应地检测周向主沟槽M的位置即可。

另外,在本实施方式中,设为从存储单元10中存储的3D数据G提取截面数据F而进行了说明,但是也可以设为将从作为检查对象的轮胎T预先获取到的截面数据F存储到存储单元10。

即,在本实施方式中,设为将3D扫描仪用作形状获取单元4而进行了说明,但是能够代替3D扫描仪而使用例如线阵相机(line camera)来直接获取截面数据F,并能够将该数据直接存储到存储单元10。在该情况下,优选为通过线阵相机获取3个以上的截面数据F并存储到存储单元10。由此,在周向主沟槽检测装置1中能够省略截面数据提取单元20。

另外,也可以不省略截面数据提取单元20,而是将周向主沟槽检测装置1构成为根据存储单元10中存储的表示胎面表面的形状的信息(3D数据或者直接输入的截面数据)来将由截面数据提取单元20进行的处理选择性地进行省略。

另外,能够通过在本实施方式所涉及的周向主沟槽检测装置1中一体地形成能够获取上述的3D数据G或者能够直接获取截面数据的形状获取单元4来构成轮胎检查系统。

在本实施方式中,设为在3D数据的获取中将3D扫描仪用作形状获取单元4而进行了说明,但是并不限定于此,只要是能够将胎面表面的凹凸形状获取为三维的信息即可。例如,也可以是使用静态摄像机、视频摄像机等并基于由这些摄像机拍摄到的图像来进行处理而获取规定的图像。

另外,在直接获取上述的截面数据F的情况下,将线阵相机的摄影范围设定为在轮胎宽度方向上延长,使线阵相机在轮胎T的圆周方向上移动来拍摄并获取圆周方向上的不同的位置即可。

关于3D数据G的获取、截面数据F的获取,例如能够通过作业人员拿着线阵相机、静态摄像机、视频摄像机等形状获取单元进行拍摄来容易地进行获取。在拍摄的情况下,最好以使线阵相机正对轮胎的胎面表面Ts来使摄影范围在轮胎宽度方向上延长的方式设定摄影范围。优选的是,最好在摄影范围内包含轮胎宽度方向上的端部。

对以上内容进行汇总,则也能够如下面那样进行描述。

即,作为周向主沟槽检测方法的方式,设为用于计算机根据轮胎的胎面表面的3D数据检测轮胎的周向主沟槽的位置的周向主沟槽检测方法包括以下步骤的方式:截面数据提取步骤,在该截面数据提取步骤中,在轮胎周向上的多个部位提取胎面表面的沿着相对于轮胎周向倾斜的一个方向的截面数据;区域分割步骤,在该区域分割步骤中,将截面数据分别沿着一个方向分割为多个区域;评价步骤,在该评价步骤中,对区域内的相对凹凸进行评价;以及周向主沟槽确定步骤,在该周向主沟槽确定步骤中,将在轮胎周向上位于相同位置的分割区域的评价结果叠加来确定轮胎的周向主沟槽的位置。

根据本方式,能够简单地检测轮胎的周向主沟槽的位置。

另外,作为周向主沟槽检测方法的其它方式,也可以是,在截面数据提取步骤中,从周向上不同的3个以上的位置提取截面数据。

另外,作为周向主沟槽检测方法的其它方式,也可以是,在周向上以不同的间隔提取截面数据。

另外,也可以是,在评价步骤中,用数值来对凹凸进行评价。

另外,也可以是,在周向主沟槽确定步骤中,根据通过所述评价步骤对各区域设定的数值的合计值来确定轮胎的周向主沟槽的位置。

另外,也可以是,包括沟槽深度计算步骤,在沟槽深度计算步骤中,使用与在周向主沟槽确定步骤中被确定为周向主沟槽的区域相邻且被确定为非周向主沟槽的区域来计算周向主沟槽的沟槽深度。

另外,作为周向主沟槽检查装置的结构,设为根据轮胎的胎面表面的3D数据检测轮胎的周向主沟槽的位置的周向主沟槽检测装置具备以下单元的方式:截面数据提取单元,其在轮胎周向上的多个部位提取胎面表面的沿着相对于轮胎周向倾斜的一个方向的截面数据;区域分割单元,其将所述截面数据分别沿着一个方向分割为多个区域;凹凸状态评价单元,其对区域内的相对凹凸进行评价,并设定评价值;以及周向主沟槽检测单元,其将在轮胎周向上位于相同位置的分割区域的评价结果叠加来确定轮胎的周向主沟槽的位置。

附图标记说明

1:周向主沟槽检测装置;4:形状获取单元;10:存储单元;12:运算处理单元;14:输入输出单元;16:显示单元;18:输入单元;20:截面数据提取单元;22:区域分割单元;24:凹凸状态评价单元;26:沟槽位置检测单元;28:计算单元;30:沟槽位置判定单元;A~C:小区域;F:f1~f3:截面(形状)数据;G:3D数据;M:m1~m3:周向主沟槽;D:Dm1~Dm3:沟槽深度;N:分割数;p1、p2、p3:提取位置;q1:一方侧差;q2:另一方侧差;r:分割区域;T:轮胎;Ts:胎面表面;Z:阈值。

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