[go: up one dir, main page]

CN108369159B - 用于分析轮胎的装置和方法 - Google Patents

用于分析轮胎的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108369159B
CN108369159B CN201680070465.1A CN201680070465A CN108369159B CN 108369159 B CN108369159 B CN 108369159B CN 201680070465 A CN201680070465 A CN 201680070465A CN 108369159 B CN108369159 B CN 108369159B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plane
camera
light source
optical
support frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680070465.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108369159A (zh
Inventor
A·赫尔德
V·波法
F·雷戈利
V·巴拉迪尼
G·卡萨迪奥·托兹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pirelli Tyre SpA
Original Assignee
Pirelli Tyre SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pirelli Tyre SpA filed Critical Pirelli Tyre SpA
Publication of CN108369159A publication Critical patent/CN108369159A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108369159B publication Critical patent/CN108369159B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02—Tyres
    • G01M17/027—Tyres using light, e.g. infrared, ultraviolet or holographic techniques
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601—Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0633—After-treatment specially adapted for vulcanising tyres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02—Tyres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9515—Objects of complex shape, e.g. examined with use of a surface follower device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/0061—Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29D2030/0066—Tyre quality control during manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

一种用于分析轮胎的装置(1)和相关方法，其包括：‑支撑框架(2)；‑法兰(3)；‑优选为二维的第一图像获取系统(4)，其包括第一照相机(5)以及第一照明系统(10)，所述第一照相机具有第一光轴(6)、第一焦平面(7)、第一焦点(F1)和第一景深，所述第一照明系统适于照射第一焦点(F1)的周围；‑优选为三维的第二图像获取系统(11)，其包括第二照相机(12)以及第二照明系统(13)，所述第二照相机具有第二光轴(16)、第二焦平面(17)和第二景深，其中存在通过第一焦点(F1)且基本上正交于第一光轴(6)而且还通过第二光轴和第二景深之间的相交区域(23a)的至少一个平移平面(22)。

Description

用于分析轮胎的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种装置，其用于在轮胎生产线中分析轮胎，特别是通过获取轮胎表面的图像及其进一步处理来在轮胎生产线中分析轮胎，例如用于检查轮胎表面上可能存在的可检测缺陷。
背景技术
“轮胎”通常是指成品轮胎，即，在构造、模制和硫化步骤之后，但也可能是在构造步骤之后和模制和/或硫化步骤之前的生轮胎。
典型地，轮胎在操作过程中围绕其旋转轴线具有基本上环面的结构，并且具有与旋转轴线正交的轴向中线平面，所述平面通常是几何(基本)对称平面(例如，忽略任何小的不对称性，例如胎面花纹和/或内部结构)。
轮胎的外表面或内表面分别表示在轮胎与其安装轮辋联接之后保持可见的表面以及在所述联接之后不再可见的表面。
术语“低”、“高”、“在...下方”和“在...上方”表示诸如轮胎的部件、轮胎、设备、装置等的元件在使用期间相对于地面的相对位置或者所述元件中的一个相对于另一个元件的相对位置。
相对于几何元件(例如，直线、平面、表面等)“基本上正交”意味着这些元件形成介于90°+/-15°，优选地90°+/-10°之间的角度。
相对于所述几何元件“基本上平行”意味着这些元件形成介于0°+/-15°，优选地介于0°+/-10°之间的角度。
术语“光学”、“光”等是指所使用的电磁辐射，其具有落入光学带的扩大邻域中但不一定严格落入光学带(即，400-700nm)内的光谱的至少一部分，例如光学带的这个扩大邻域的范围可以从紫外线到红外线(例如，波长介于约100nm和约1μm之间)。
“数字图像”或等同的“图像”通常指的是典型地包含在计算文档中的数据集，在所述数据集中，空间坐标的元组(每个元组对应于像素)的有限集(典型地为二维和矩阵，即，N行×M列)中的每元组坐标(典型地为每对坐标)与对应的数值集(其可以代表不同的幅值)相关联。例如，在单色图像中(诸如，灰度水平或“灰度级”图像)，这种数值集与有限尺度(通常为256水平或色调)中的单个值构成，该值例如代表在显示时空间坐标的相应元组的亮度(或强度)水平。另一示例由彩色图像代表，其中，数值集代表多个颜色或通道的亮度水平，通常为原色(例如，在RGB编码中，原色为红色、绿色和蓝色，而在CMYK编码中，原色为蓝绿色、品红色、黄色和黑色)。术语“图像”不必意味着图像的实际显示。
对特定“数字图像”(例如，在轮胎上初始获取的数字图像)的任何引用更一般地包括能够通过所述特定数字图像的一种或多种数字处理(诸如，例如滤波、均衡、平滑、二值化、阈值化、形态转换(开孔等等)、导数或积分计算等等)获得的任何数字图像。
术语“二维图像”或“2D”表示这样的数字图像，所述数字图像的每个像素与代表表面的反射率/漫射率和/或颜色的信息相关联，例如由普通照相机或数码照相机(例如，CCD)检测到的图像。
术语“三维图像”或“3D”表示这样的数字图像，所述数字图像的每个像素与表面高度信息相关联，例如通过由激光线照射的表面的二维矩阵图像的三角测量处理的表面高度轮廓重建技术获得的图像。
“数码照相机”或简称“照相机”表示一种光电装置，其适于获取二维数字图像并且包括定义图像平面的数字图像传感器(或简称“传感器”)和物镜(其为了简化被认为具有圆柱对称性，尽管本发明不仅限于这些物镜)。
“传感器”是指例如通过CCD或CMOS技术能够将入射光转换为电信号的一组光敏元件(称为“像素”)。术语像素用于表示传感器的单个光敏元件和形成如上定义的数字图像的单个元件，所述传感器的每个像素通常对应于图像的像素。
“矩阵照相机”是指其传感器具有按照这样的矩形矩阵布置的像素的照相机，所述矩形矩阵具有可比长度的两个维度(例如，两维相差小于一个数量级，如4×3或3×2格式)。典型地，传感器矩阵的对角线长达几十毫米。
“线性照相机”是指其传感器(称为“线性传感器”)具有以这样的矩形矩阵布置的像素的照相机，所述矩形矩阵的一个尺寸远大于另一个，通常大于至少两个数量级。典型地，传感器的像素的行数介于1和4之间，列数大于1000。常规使用术语“行”和“列”并且二者可互换。线性照相机的特征在于位于物镜线，其位于照相机的焦平面和与其正交且通过线性传感器的平面(称为“光学平面”)之间的相交部处，并且线性照相机适于获取布置在物镜线处的线性表面部分的图像(称为“线性图像”并且具有与线性传感器的尺寸相等的像素尺寸)。“表面线性部分”是指一个维度尺寸比与其正交的其他维度大得多的表面部分，通常大于至少两个数量级。线性表面部分的小尺寸通常小于或等于0.1mm。
物镜的“光轴”表示物镜旋转对称所沿的线。
照相机器件的“焦平面”是由物镜聚焦在传感器上的物点的平面，即，源自焦平面的每个物点的光线会聚在传感器平面(图像平面)上的相应点上。
“景深”是指焦平面附近的一组平面，当由物镜投影在传感器平面上时，其每个点均形成内接在预定模糊圈中的图像(例如，具有5-10微米的直径)。
“具有线性光束的激光源”或简称“线性激光源”是指适于发射具有线形截面的光束的激光源，所述线通常成形为笔直的段。
线性激光源的“传播平面”是指在其上线性光束传播的平面(所述线位于传播平面上)。
入射到表面的点的“定向光辐射”是指这样的光辐射，对于所述光辐射而言，存在以该点为顶点并且宽度小于或等于π/8球面度(优选地小于或等于π/10球面度)的圆锥立体角，在所述光辐射中，总光功率的至少75％，优选地至少90％，更优选地全部入射光功率位于该点中。
“漫射光辐射”是指非定向光辐射。
入射在表面的点中的“掠射光辐射”是指这样的光辐射，在所述光辐射中，该点中的入射辐射的总光功率的至少75％(优选地至少90％，更优选地100％)同在所述点中与表面相切的平面形成入射角，该入射角小于或等于60°，优选地小于或等于45°。
“构造/生产周期时间”是指构造/成品轮胎离开构造/生产装备到下一个轮胎离开之间所经历的时间。
在用于车辆车轮的轮胎的生产和构造处理的背景中，对制造的产品进行质量检查尤为有用，其目的是防止有缺陷的轮胎或不符合设计规格的轮胎投入市场，和/或逐步调节所使用的设备和机器以便改进和优化在制造过程中实施的操作的执行。
这些质量检查包括例如由操作人员实施的质量检查，操作人员使用固定时间对轮胎实施视觉和触觉检查；如果操作人员根据自己的经验和敏感性怀疑轮胎不符合某些质量标准，则该轮胎将通过更详细的人工检查和/或适当的设备受到进一步的检查，以便深化任何结构和/或定性缺陷的评估。
US 2010/0002244 A1描述了一种检查轮胎表面的技术，该技术能够安全地区分结合到轮胎表面中的不同质量的橡胶构件。第一照明单元包括一对第一投光器，所述一对第一投光器分别在相对的侧部上朝向物镜线投射光。第二照明单元包括一对第二投光器，所述一对第二投光器沿着与第一照明线相反的方向并且分别在相对的侧部上朝向物镜线投射光。第一照明单元和第二照明单元交替照明。线性照相机与第一照明单元和第二照明单元的相应照明操作同步地形成与物镜线对应的轮胎的表面部分的图像。
US 2004/0212795 A1描述了一种用于测量物体的轮廓和/或变形的方法。由辐射源发射并且特别是由相干光或部分相干光、尤其是激光组成的光照射该物体。被物体反射的光被具有图像传感器的照相机接收。为了改善图像质量，利用适合于图像的第一区域的照相机和/或辐射源的第一构造来创建第一图像。而且，利用适合于图像的第二区域的照相机和/或辐射源的第二构造来创建第二图像。这两个图像组合在一起。
US 6.680.471 B2描述了一种能够通过LED和CCD均匀地照射轮胎的内弯曲表面的设备。
US 2012/0134656 A1描述了轮胎的照明装置和检查装置，其能够容易地检测所生产的轮胎中的形状异常。
WO 2015/044196 A1描述了一种用于获取轮胎内表面图像的装置，该装置包括照明器件、图像获取器件和光学地介于照明器件与轮胎表面的被照射区域之间的反射器。
在轮胎质量控制的领域中，本申请人已经设定了解决这样的问题：通过光学地获取轮胎的内表面和/或外表面的数字图像及其随后的处理来分析轮胎的内表面和/或外表面，例如以为了检测表面上或表面附近可能存在的缺陷。所寻找的缺陷例如可以是轮胎表面上的不规则部(未硫化的化合物、形状改变等)、结构不均匀性、切口、表面上存在异物等。
本申请人已经发现，为了在用于生产轮胎的装备中“在线地”使用检查，需要在小于或对应于周期时间的减小的时间中并且在降低的成本和/或整体维度的条件下实施检查本身。
在这种背景下，本申请人已经认识到有利的是利用不同的照明等获取和分析轮胎的相同表面区域的不同类型的图像(例如，在不同的清晰度下)。特别地，本申请人认为非常有利的是获取相同表面区域的二维图像和三维图像。
例如，可以使用3D技术(特别是高清晰度，例如具有小于或等于10微米的分辨率)分辨率来检测轮胎表面上材料的缺乏或突出，通常是缺乏或气泡，而可以使用2D技术(特别是高清晰度)来检测3D中不可见的缺陷，诸如薄的切口和斑点。此外，两种技术都可检测到如压花和滚花的一些特征。
本申请人已经认识到，具有上述文件中描述的类型的图像光学获取的轮胎质量控制方法在时间和/或空间消耗方面是繁冗的，因此基本上其本身相对于生产线离线地执行，或者如果在线地执行，则导致周期时间延长和/或(直接和/或间接)生产成本提高。
对于在生产线中获取轮胎表面的数字图像以为了其分析，其中，所获取的数字图像具有两种类型，例如二维图像(2D)和使用激光三角测量技术的三维图像(3D)，本申请人已经认识到，扫描相同表面区域两次(例如，分别针对2D图像和3D图像)的时间将意味着轮胎分析的总时长延长。
本申请人最终已经发现有利的是在具有单个支撑框架的装置上组合两个不同的获取系统，其中，由第二系统的照相机所捕获的区域被充分对焦地(即，位于其景深中)放置在至少这样的平面(称为“平移平面”)上，第一系统的照相机的焦平面也通过所述平面并且所述平面基本上正交于第一系统的照相机的光轴的平面。以这种方式，通过使得轮胎表面相对于装置在这样的平移平面上或其附近(即，在第一系统的照相机的景深内，如下面所解释的)移动，可以同时获取轮胎表面的相同区域的两个不同图像，而与此同时保持装置非常紧凑，所述轮胎表面的相同区域局部基本上是平面的并且位于这样的平移平面附近。
发明内容
根据其第一方面，本发明涉及一种用于分析轮胎的装置，其包括支撑框架和用于将所述支撑框架附接到装置移动构件的法兰。
优选地，提供用于获取轮胎表面的图像的第一获取系统，所述第一获取系统安装在所述支撑框架上。
优选地，第一获取系统包括具有第一光轴、第一焦平面和第一景深的第一照相机。
优选地，第一获取系统包括第一照明系统，所述第一照明系统适于照射位于所述第一光轴和所述第一焦平面之间的相交部上的第一焦点的周围。
优选地，提供用于获取所述表面的图像的第二获取系统，所述第二获取系统安装在所述支撑框架上。
优选地，第二获取系统包括第二照相机和第二照明系统。
优选地，所述第二照相机具有第二光轴、第二焦平面和第二景深。
优选地，存在至少一个平移平面，其通过所述第一焦点并且基本上正交于所述第一光轴。
优选地，所述平移平面还通过所述第二光轴和所述第二景深之间的第一相交区域。
根据其第二方面，本发明涉及一种用于在轮胎生产线中分析轮胎的站。
优选地，该站包括支撑件，该支撑件适于支撑以侧壁安置的轮胎并且使轮胎围绕其旋转轴线旋转。
优选地，该站包括根据本发明的装置。
优选地，设置了所述装置移动构件，所述装置通过所述法兰安装在所述装置移动构件上。
根据其第三方面，本发明涉及一种用于借助于根据本发明的装置分析轮胎的方法。
优选地，预期：所述轮胎表面的区域相对于装置平移，并且保持位于至少在所述第一焦点处的所述至少一个平移平面上或其附近。
优选地，在所述平移期间激活所述第一获取系统和第二获取系统，以并行获取所述表面区域的不同部分的相同序列的相应图像序列。
表述“位于在所述第一焦点处的平移平面的附近”意味着表面区域与所述第一光轴相交的点位于第一景深内。
本申请人认为，利用上述解决方案，可以利用两种技术并行地获取相同的表面区域(通常是全圆周区域)，从而将所需的时间减半，并由此使装置本身的使用减半，同时在操作期间和非活动期间限制装置和/或相关分析站所需的整体尺寸。
本申请人实际上认为，在单个装置上的两个不同图像获取系统的组合允许同时获取相同表面区域的两种不同类型的图像，从而保持装置整体紧凑和/或减轻重量(并且因此即使在有限空间内和/或被其他装置占用和/或以相对较高的速度运行时也可在空间中容易地管理)，在单个装置中，基本上与第一系统的光轴正交并通过第一系统的光轴上的焦点的至少一个平面也通过第二系统的光轴的(充分)聚焦区域。实际上，为了获取不同类型的两个图像，可以沿着平移平面或其附近相对于装置移动轮胎表面，使得一旦例如通过第一系统已经获取了表面部分，则其以基本上与第一系统的光轴正交的运动移动，直到其通过第二系统的聚焦区域，以用于进行相应的获取，反之亦然。特别地，在每个时刻，两个系统获取属于相同期望表面区域的不同和附近表面部分的相应图像。通过使表面的相对移动与获取两个不同图像同步，可以通过对在相同序列的表面部分上获得的两个相应图像序列进行组合来分别获得整个期望表面区域的两种类型的完整图像。
本申请人还认为，为了装置的紧凑性，表面部分以基本上正交于第一轴线的运动移动允许两个获取系统的最佳布置，例如其允许将它们布置成基本上彼此平行并排(即，其中，第一光轴基本平行于第二光轴)。
在其上述方面中的一个或多个中，本发明可以还具有下文所述的优选特征中的一个或多个。
优选地，所述第一获取系统适于获取二维图像。
优选地，所述第二获取系统适于获取三维图像。
优选地，所述第二照相机是矩阵照相机。
优选地，所述第二照明系统包括适于发射具有传播平面的线性光束的激光源。
优选地，所述第二光轴相对于所述传播平面倾斜。
以这种方式，有利地，该装置适于同时获取相同表面区域的2D图像和3D图像(激光三角测量)。
优选地，所述平移平面还通过所述传播平面与所述第二景深之间的第二相交区域。
本申请人注意到，2D和3D技术的组合由于不同的光学路径、不同的照相机、不同的光学器件、不同的聚焦光圈、不同的曝光时间、不同的基本光源等原因而在原理上变得困难。然而，本申请人认为，通过在一个装置上组合两个不同的获取系统：一个2D和一个3D(其中3D系统的激光线至少在所述平移平面上被相应的照相机充分地聚焦(即，落在其景深内))，通过相对于装置在这样的平移平面上或其附近移动轮胎表面，可以同时获取轮胎的相同表面区域的2D图像和3D图像，所述表面区域局部基本为平面的并且位于所述平移平面附近。而且，所述解决方案允许获得高质量的检测到的2D和3D图像。
典型地，存在一束(无限的)平移平面，其通过所述第一焦点并且基本上正交于所述第一光轴，优选地通过所述第二光轴和所述第二景深之间的所述第一相交区域。
典型地，存在一束(无限的)平移平面，其通过所述第一焦点并且基本上正交于所述第一光轴，优选地通过所述传播平面和所述第二景深之间的所述第二相交区域。
优选地，所述至少一个平移平面是垂直于所述第一光轴的平面。
优选地，所述至少一个平移平面与所述第一焦平面重合。换句话说，例如当系统没有使得焦平面旋转的装置时(见下文参考3D系统)时，焦平面与第一光轴正交，如通常发生的那样。以这种方式，第一获取系统因此和整个装置变得特别简单和紧凑。
优选地，所述至少一个平移平面通过位于所述传播平面、所述第二焦平面和所述第二光轴之间的相交部上的第二焦点。以这种方式，第二3D获取系统使得沿着平移平面移动的表面完全处于对焦。
优选地，所述第一照相机是线性照相机并且具有位于所述第一焦平面与通过所述第一光轴和所述线性照相机的线性传感器的光学平面之间的相交部上的物镜线。以这种方式，可以通过在物镜线处(或其附近)逐渐滑动表面区域所获得的线性图像序列的相继获取和组合来获取轮胎的延伸弯曲表面区域的图像(防止聚焦和/或照射不均匀性的问题)。
优选地，所述物镜线和所述平移平面与所述传播平面之间的相交线彼此平行并且相对于与其正交并且属于平移平面的平移方向对准。有利地，这使得可以借助于区域沿着平移方向的相对平移来获取(例如，圆周的)相同表面区域的2D和3D数字图像(以及相继获取表面区域的线性部分的相同序列的相应的2D和3D图像)，与此同时保持装置紧凑，原因在于两个获取系统可以沿着平移方向并排布置。
优选地，所述第二照相机相对于激光源布置在与所述第一照相机相对的侧部上。以这种方式，有利地，装置的整体尺寸减小并且2D和3D系统的获取线可以布置得靠近。实际上，通常，激光器的光路(即，激光器的前表面与传播平面和平移平面之间的相交线之间的距离)大于第二照相机的光路(即，物镜的前表面和所述相交线之间的距离)。如果激光器处于外部位置，即，其中，第二照相机介于第一照相机和激光器之间，则该装置整体将具有更大的横向尺寸。
优选地，所述传播平面平行于第一照相机的所述光学平面。这是为了减小装置的整体尺寸(特别是当与前一段的解决方案协同结合时)。此外，在第二光轴相对于平移平面的法线倾斜的构造中，第二焦平面相对于平移平面(即，轮胎表面的放置平面)倾斜。这种布置也可以在不使第二焦平面相对于第二光轴倾斜的装置(见下文)的情况下实施。在这种情况下，聚焦表面的期望高度偏移的第二景深小于第二焦平面平行于轮胎表面的构造。
典型地，第二照相机包括限定第二图像平面和第二物镜的第二传感器。
优选地，该装置包括介于所述第一照明系统和所述第一相交区域之间的不透明分隔件。更优选地，装置不透明分隔件介于所述第一照明系统和所述第二相交区域之间。
优选地，所述第一照明系统适于在第一光学带内发射，并且所述第二激光源适于在与所述第一光学带基本分离的第二光学带内发射。
优选地，第二获取系统包括光学布置在第二照相机的物镜前方的滤光器(例如，干涉的)，所述滤光器适于使所述第二光学带通过并且基本上阻挡所述第一光学带。例如，第二激光源可以以670nm的中心波长发射并且与由嵌入在利用白光的第二照明系统中的红色LED发射的波段相距足够的远，使得第二系统较少受到LED照明器的干扰，从而使干涉滤光器尽可能地有效，同时将激光保持为可见的并且因此保持在3R安全等级中。
上述两个解决方案中的一个或两个解决方案防止或减轻获取其图像的两个区域(线)中的光的干涉，特别是防止激光在传播平面和第二景色的所述相交区域中被LED的光占优。
优选地，该装置包括辅助支撑框架，所述第一照明系统刚性地安装在该辅助支撑框架上。
在一个实施例中，所述辅助支撑框架可移动地安装在支撑框架上以便直线地平移。
优选地，沿与所述第一光轴基本平行的方向从接近第一照相机的位置到远离所述第一照相机的位置进行直线平移。该构造有利地允许使得装置在相对狭窄空间中移动和插置，例如由轮胎胎圈限定的空间。只有在避开最突出的部分(例如，布置在上方的胎圈)之后，照明主体才移动到与内表面相距非常小的距离在关注区域的最大照明位置中并且聚焦。
在一个实施例中，提供了辅助支撑框架，所述第一照明系统刚性地安装在所述辅助支撑框架上，其中，第一照相机和第二照相机以及第二照明系统在所述装置的第一端附近刚性地安装在所述支撑框架上，并且所述辅助支撑框架在所述装置的与所述第一端纵向相对的第二端附近刚地性固定到所述支撑框架，其中，在所述第一照相机的外部光学表面和所述第一焦点之间的沿着所述第一光轴的距离大于或等于250mm。更优选地，所述距离大于或等于300mm。以这种方式，第一照相机的物镜离第一焦平面足够远以允许在相当长的焦距处使用用于第一照相机的物镜，例如大于35mm，例如50mm，其通常具有更好的分辨率和/或光圈或亮度(带有N焦距比的f/N数)，其中，取景场的高度相同。
优选地，所述第一照明系统包括分别发射第一光辐射、第二光辐射和第三光辐射的第一光源、第二光源和第三光源，以照射所述第一焦点的周围(例如所述物镜线)。
优选地，所述第一光源和第二光源分别位于相对于所述光学平面的相对侧上。
更优选地，所述第一光源和第二光源相对于所述光学平面镜像地定位，并且所述第三光源介于所述第一光源和第二光源之间(即，最靠近第一光源和第二光源的第一光轴)。
优选地，所述第一光源和第二光源中的每一个均适于用相应的掠射光照射第一焦点的所述周围(例如所述物镜线)，并且所述第三光源适于用漫射光照射第一焦点的所述周围(例如所述物镜线)。
优选地，所述第一光源、第二光源和第三光源中的每一个均包括一个或多个相应的子源，每个子源均具有基本上平行于所述物镜线的相应主延伸方向。
优选地，所述第三光源包括分布在所述光学平面的两侧上的多个相应的子源。
更优选地，所述子源相对于所述光学平面对称分布。
甚至更优选地，所述子源至少有四个。以这种方式，可以用漫射光均匀照射物镜线并且使得源组特别紧凑。
优选地，第一光源和第二光源各自包括单个子源。以这种方式，它们产生相应的定向辐射，优选掠射。
优选地，所述相应的子源在结构和/或尺寸上彼此相同。以这种方式，源组在设计、操作和维护方面得到了简化。
优选地，所述相应的子源具有沿主延伸方向的直线延伸部。这允许在保持高照明效率的同时减小总体尺寸。
优选地，第一光源、第二光源和第三光源的子源布置在与物镜线正交的平面上的线上，其中，凹形侧朝向物镜线。在一个实施例中，所述子源与所述物镜线相距相等的距离(即它们分布在圆弧上)。优选地，位于所述光学平面的一侧上的所有子源均相互等距间隔地分布。以这种方式，更易于调整入射在物镜线上的光强度。
优选地，所述第一照明系统(例如，第一光源、第二光源和第三光源的所述子源中的每一个)包括一个或多个支撑主体和一个或多个基本光源(例如LED类型)。
优选地，在所述第一照明系统(例如所述支撑主体)与辅助支撑框架之间接触地插入热胶。
优选地，所述辅助支撑框架由一对相对的侧壁和介于侧壁之间的底壁组成，其中，侧壁固定到底壁，并且在每个侧壁与底壁之间接触地插入热胶。
优选地，所述支撑主体介于侧壁之间并固定到侧壁上，其中，在支撑主体和侧壁之间接触地插入热胶。
优选地，所述支撑框架和/或所述辅助支撑框架和/或所述支撑主体由铝制成。
优选地，所述支撑主体和/或所述辅助支撑框架(例如所述底壁)设置有肋状部，更优选地布置成在使用期间竖直地定位。
前述三个段落的特征中的一个或多个解决或减轻了由第一照明系统(尤其是LED)的基本光源产生的高热量可导致温度升高的问题，所述温度升高可导致LED本身的堵塞/切断。特别地，使用铝和/或热胶有助于从基本光源带走产生的热量，肋状部有助于将该热量分散在环境中并且肋状部在使用中的竖直布置促进了对流运动的发生，这增加热交换。
优选地，所述支撑主体具有圆形横截面以允许它们放置在近距离处。
优选地，该装置包括(刚性地)安装在所述支撑框架上的用于所述第一获取系统和第二获取系统的驱动和控制单元，所述驱动和控制单元适于打开所述第一照明系统和第二照明系统并且与打开相应的照明系统同时地激活所述第一照相机和第二照相机。
这减少了获取系统(特别是光源)的电力电缆的阻抗并且因此减少了光源合闸电流(例如LED)的上升和下降时间，而且这也减小了要处理的电缆的重量、数量/总体尺寸。
优选地，驱动和控制单元被构造成用于：
﹣以交替顺序激活所述第一光源、第二光源和第三光源；和
﹣分别与所述第一光源、第二光源和第三光源的激活同步地驱动所述第一照相机以分别获取第一图像、第二图像和第三图像。以这种方式，可以同时获取漫射光中的一个图像和掠射光中的两个图像。
在其另一方面，本发明涉及一种用于在轮胎生产线中分析轮胎的站。
优选地，该站包括支撑件，该支撑件适于支撑以侧壁安置的轮胎并且使轮胎围绕其旋转轴线旋转。
优选地，所述旋转轴线竖直地布置。
优选地，该装置的所述移动构件是机器人臂。
更优选地，所述移动构件是拟人机器人臂。
甚至更优选地，所述移动构件是具有至少五根轴的拟人机器人臂。
优选地，该装置包括：检测所述支撑件的角度位置的单个系统(例如编码器)；驱动和控制单元，其被构造成用于根据由用于检测角度位置的所述单个系统发送的支撑件的单个角度位置信号来打开所述第一照明系统和第二照明系统并且激活所述第一照相机和第二照相机。以这种方式，无论轮胎的旋转速度如何都正确地获取相继的线性表面部分，并且从旋转的控制逻辑中释放两个照相机的获取逻辑并且保持装置的控制均匀性。
优选地，所述区域的所述不同部分是线性表面部分。
附图说明
从根据本发明的用于在轮胎生产线中分析轮胎的装置和站的一些示例性但非限制性实施例的详细描述，其他特征和优点将变得更加明显。这样的描述将在下文中参照附图给出，所述附图仅被提供以用于说明性的且因此非限制性的目的，其中：
-图1示出了根据本发明的用于分析轮胎的装置的局部示意性透视图；
-图2以不同的视角示出了图1中的装置的另一透视图；
-图3示出了图1中的装置的俯视图；
-图4示出了图1中的装置的侧视图；
-图5示出了图1中的装置的局部分解图；
-图6示出了图5中的细节的局部分解图；
-图7示出了处于缩回构造中的图1中的装置的透视图；
-图8A和8B分别示意性地示出了根据本发明的第二获取系统的两种可能的光学构造；
-图9-12分别以从两个视角的透视图、俯视图和局部分解图示出了根据本发明的装置的另一实施例的局部示意图；
-图13示出了根据本发明的用于分析轮胎的站的示意性局部视图。
具体实施方式
参照图13，附图标记100表示用于在轮胎生产线中分析轮胎的站。
优选地，站包括适于支撑以侧壁安置的轮胎101并且使轮胎围绕其旋转轴线140(优选地竖直地布置)旋转的支撑件120(例如第五轮)。
站100包括用于分析轮胎的装置1。
优选地，站包括移动构件102(仅示意性地示出)，装置1安装在该移动构件上以便其在空间中移动。优选地，该装置的移动构件是机器人臂，更优选地，所述移动构件是拟人机器人臂，甚至更优选地，所述移动构件是具有至少五根轴的拟人机器人臂。应该指出，有利的是，装置1从顶部插入轮胎内，而不是通过支撑件120从底部插入。
装置1包括支撑框架2和用于将支撑框架附接到装置移动构件的法兰3。
优选地，该装置包括安装在支撑框架上的第一获取系统4，其获取轮胎表面的图像，优选地二维图像。
第一获取系统4通常包括第一照相机5，所述第一照相机具有第一光轴6、第一焦平面7和第一景深(图3示例性地示出了第一景深的端平面7a、7b)。通常，第一照相机具有第一机器主体8(容纳传感器和电子器件)和第一物镜9(容纳透镜)。
第一获取系统4通常包括第一照明系统10，其适于照射位于第一光轴和第一焦平面之间的相交部处的第一焦点F1的周围。
优选地，该装置包括优选地刚性地安装在支撑框架上的第二获取系统11，其获取表面的图像，优选地三维图像。
第二获取系统11包括第二照相机12(通常由相应的第二机器主体14和第二物镜15组成)和第二照明系统13。
优选地，第二照相机是矩阵照相机，并且其特征在于第二光轴16、第二焦平面17和第二景深(图8A和8B示出了第二景深的端平面18、19)。
优选地，第二照明系统13包括适于发射具有传播平面21的线性光束的激光源20，其中，第二光轴16相对于传播平面倾斜。
优选地，存在至少一个平移平面22，所述至少一个平移平面通过第一焦点F1并与第一光轴形成介于90°+15°和90°-15°之间的角度而且还通过所述第二光轴16和第二景深之间的第一相交区域23a。应当注意的是，第一相交区域23a是直线节段。
优选地，所述平移平面22还通过传播平面21和第二景深之间的第二相交区域23b。应当注意的是，第二相交区域23b是平坦表面。
为了清楚起见，附图示出了与第一光轴精确正交的平移平面22，但是它可以是通过第一焦点F1并基本上正交于第一光轴的平面束中的任何平面，所述平面束还通过第一相交区域23a并且优选地通过第二相交区域23b。
此外，在附图中，所考虑的平移平面22与第一焦平面7重合，但是本发明也涵盖这样的实施例(未示出)，在所述实施例中，第一焦平面相对于与光轴正交的平面倾斜(例如借助于参照第二获取系统的图8B所示类型的装置)。
优选地，平移平面22通过位于传播平面21、第二焦平面17和第二光轴之间的相交部处的第二焦点F2。
优选地，第一照相机是线性照相机并且其特征在于物镜线25，所述物镜线位于第一焦平面和光学平面26之间的相交部处，所述光学平面通过线性照相机的第一光轴和线性传感器。示例性地，物镜线的长度约为100mm。
优选地，物镜线25和平移平面22与传播平面21之间的相交线27彼此平行并且相对于与其正交并且属于平移平面的平移方向28基本上对准(参见例如图1)。
优选地(如图中示例性所示)，第二照相机12相对于激光源20布置在与第一照相机5相对的侧部上。
图8A和8B示意性地示出了本发明的两个相应实施例中的第二获取系统11的俯视图。
在两个附图中，第二光轴16与传播平面形成锐角24，其示例性地等于15°。
示例性地，第二照相机的外光学面与第二焦点之间沿第二光轴的距离L2等于210mm，激光源的外光学面与第二焦点之间沿传播轴线的距离L3等于285mm。
在图8A中，如通常发生的那样，第二光轴正交于传感器的图像平面29。在这种情况下，焦平面17也与第二光轴正交，景深的端平面18和19也是如此。假设要在轮胎表面上检测到的最大高度偏移等于h(例如几十毫米的数量级)，由于被分析的轮胎表面(更准确地说是其在给定高度处的平面)基本上位于平移平面22上，则景深的长度d应该至少包括传播平面21上的这种偏移h。
如上所述，术语“位于平移平面的附近”意思是所述第一光轴处的表面的局部放置平面(定义为通过轮胎表面的给定高度的任何平面，优选地通过表面的最大高度偏移的中间高度的平面)保持在所述第一景深内(当所述表面的所述放置平面通过第一焦点时，所述放置平面与所述至少一个平移平面重合)。
在图8的构造中(其中传播平面21与平移平面22正交(并且平行于第一照相机的光轴)并且其中第二光轴相对于平移平面的法线倾斜)，第二焦平面17相对于平移平面22倾斜。在这种情况中，沿着第二光轴的景深长度d必须大于或等于dmin＝h*cosα，其中α是锐角24的宽度。因此，这样的最小长度dmin小于其中第二焦平面平行于平移平面22的比较构造，在所述比较构造中dmin＝h。
优选地，如图8B所示，照相机传感器的图像平面29与正交于第二光轴且通过第二物镜15的参照平面30形成锐角31，该锐角具有在激光源所处的侧部上的顶点并且示例性地等于10°。
以这种方式，第二焦平面17与传播平面21形成几乎为零的锐角，并且在平移平面22周围的关注区域中的第二景深在传播平面21周围延伸，从而允许容易地聚焦沿着偏移h的反射激光线，即使在开放光圈的条件下。
优选地，该装置包括介于第一照明系统10和第一相交区域23a之间的不透明分隔件50(仅在图3中示意性地示出)。例如，分隔件可以被固定到辅助支撑框架40。不透明分隔件可以是刚性材料(在使用中保持稍微远离轮胎表面)或柔性材料，例如在使用中在表面上滑动的毛刷。
优选地，该装置包括辅助支撑框架40，第一照明系统刚性地安装在所述辅助支撑框架40上。
在一个实施例中，例如在图1-7中示例性地示出的实施例中，辅助支撑框架可移动地安装在支撑框架上，以便优选地沿平行于第一光轴6的方向从第一照相机附近的位置(如图7所示)直线地平移到远离第一照相机的位置(图1-4)。示例性地，该装置包括刚性地安装在主支撑框架2上并且能够直线地移动一个或多个活塞的线性致动器42(例如气动)，辅助支撑框架固定在所述一个或多个活塞的远端处。
在一个实施例中，例如在图9-12中示例性地示出的实施例中，第一照相机和第二照相机以及激光源在装置的第一端43附近刚性地安装在支撑框架上，并且第一照明系统刚性地安装在辅助支撑框架40上，该辅助支撑框架又在与第一端43纵向相对的第二端44附近刚性地固定到支撑框架2。
示例性地，第一照相机的外光学表面与第一焦点之间沿第一光轴的距离L1等于320mm，第一照相机的物镜9的焦距为50mm。
通过比较，在图1-4所示的实施例中，在所引出的构造中，这样的距离L1示例性地等于220mm，并且所使用的物镜具有35mm的焦距。
优选地，第一照明系统包括第一光源51、第二光源52和第三光源53，所述第一光源、第二光源和第三光源分别适于发射第一光辐射、第二光辐射和第三光辐射以照射第一焦点的所述周围(例如，物镜线25)。
优选地，第一光源51和第二光源52相对于光学平面26分别位于相对侧上并且成镜像，并且第三光源53介于第一光源和第二光源之间。
优选地，第一光源和第二光源中的每一个均适于用相应的掠射光照射物镜线，并且第三光源适于用漫射光照射物镜线25。
优选地，第一光源、第二光源和第三光源中的每一个均包括一个或多个相应子源54，每个子源均具有基本上平行于所述物镜线的主延伸方向55。
优选地，第三光源53包括相对于光学平面对称分布的多个(例如四个)相应子源54。
优选地，第一光源和第二光源各自包括单个子源54。
优选地，相应子源在结构和/或尺寸上彼此相同。
优选地，相应子源具有沿主延伸方向55的直线延伸部。
优选地，第一光源、第二光源和第三光源的子源布置在与物镜线正交的平面上的线56上，其中，凹形侧朝向物镜线，示例性地为圆弧。优选地，位于光学平面的一侧上的所有子源相互等距间隔地分布。
优选地，每个子源54均包括支撑主体和容纳在腔室60中的未示出的一个或通常更多的基本光源(例如LED类型)。优选地，支撑主体具有圆形横截面。在附图中，支撑主体仅被示意性地示出，应当理解的是支撑主体的前部部分是透明的并且通常由与支撑主体的其余部分分离的玻璃(例如漫射器)组成。这种玻璃的前部部分具有免于外部试剂的LED保护功能，并充当适于聚集由LED本身发射的照明光线的透镜，从而防止对获取图像有用的光的散射。
优选地，辅助支撑框架40由一对相对的侧壁57和介于侧壁之间的底壁58组成，所述侧壁固定到底壁，其中，在每个侧壁和底壁之间接触地插入热胶。
优选地，支撑主体介于侧壁57之间并固定到侧壁上，其中，在支撑主体的端部和侧壁57之间接触地插入热胶。
优选地，所述支撑主体和/或底壁58设置有相应的肋状部59，所述相应的肋状部布置成在使用期间竖直地定位。
优选地，该装置包括用于第一获取系统和第二获取系统的驱动和控制单元70，该驱动和控制单元刚性地安装在支撑框架上，该驱动和控制单元被编程以打开第一照明系统和第二照明系统并且与打开相应照明系统同时地激活第一照相机和第二照相机。
应当注意的是，在附图中，仅部分地示出电力和/或控制和/或通信电缆。
优选地，驱动和控制单元被构造成用于：
-以交替顺序激活第一光源、第二光源和第三光源；和
-分别与激活第一光源、第二光源和第三光源同步地驱动第一照相机以分别获取第一图像、第二图像和第三图像。

Claims (19)

1.一种用于分析轮胎的装置(1)，其包括：
-支撑框架(2)和用于将所述支撑框架附接到装置移动构件的法兰(3)；
-用于获取轮胎的表面的图像的第一获取系统(4)，所述第一获取系统(4)安装在所述支撑框架上并且包括：
-具有第一光轴(6)、第一焦平面(7)和第一景深的第一照相机(5)，以及
-适于照射第一焦点(F1)的周围的第一照明系统(10)，所述第一焦点位于所述第一光轴与所述第一焦平面之间的相交部上；
-用于获取所述表面的图像的第二获取系统(11)，所述第二获取系统(11)安装在所述支撑框架上并且包括：
-第二照相机(12)和第二照明系统(13)，
所述第二照相机具有第二光轴(16)、第二焦平面(17)和第二景深；
其中，存在至少一个平移平面(22)，所述至少一个平移平面通过所述第一焦点(F1)，基本上正交于所述第一光轴(6)，并且还通过所述第二光轴与所述第二景深之间的第一相交区域(23a)；
其中，所述第一获取系统(4)适于获取二维图像，并且所述第二获取系统(11)适于获取三维图像，其中，所述第二照相机(12)是矩阵照相机，其中，所述第二照明系统(13)包括适于发射具有传播平面(21)的线性光束的激光源(20)，并且其中，所述第二光轴相对于所述传播平面倾斜；
其中，所述第一照相机(5)是线性照相机，并且具有位于所述第一焦平面(7)和光学平面(26)之间的相交部上的物镜线(25)，所述光学平面通过所述第一光轴(6)和所述线性照相机的线性传感器；
其中，所述物镜线(25)和在所述平移平面(22)与所述传播平面(21)之间的相交线(27)彼此平行并且相对于与它们正交且属于平移平面(22)的平移方向(28)对准；
其中，所述传播平面(21)平行于第一照相机(5)的所述光学平面(26)，并且其中，第二焦平面(17)相对于平移平面(22)倾斜。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述平移平面(22)还通过所述传播平面(21)和所述第二景深之间的第二相交区域(23b)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，存在一束平移平面，所述一束平移平面通过所述第一焦点(F1)并且基本上正交于所述第一光轴，还通过所述第一相交区域(23a)并且通过所述第二相交区域(23b)。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述至少一个平移平面(22)是与所述第一光轴(6)正交并与所述第一焦平面(7)重合的平面。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述至少一个平移平面(22)通过位于所述传播平面(21)、所述第二焦平面(17)以及所述第二光轴(16)之间的相交部上的第二焦点(F2)。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第二照相机(12)相对于激光源(20)布置在与所述第一照相机(5)相对的侧部上。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其还包括介于所述第一照明系统和所述第一相交区域(23a)之间的不透明分隔件(50)。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一照明系统(10)适于在第一光学带内发射，并且第二激光源适于在与所述第一光学带基本分离的第二光学带内发射，第二获取系统包括滤光器，所述滤光器被光学地布置在第二照相机的物镜前方并且适于允许所述第二光学带通过并且基本上阻挡所述第一光学带。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其包括辅助支撑框架(40)，所述第一照明系统刚性地安装在所述辅助支撑框架上，其中，所述辅助支撑框架可移动地安装在所述支撑框架上，使得它能够沿着与所述第一光轴基本平行的方向从靠近第一照相机的位置直线地平移到远离所述第一照相机的位置。
10.根据权利要求1或2所述的装置，其包括辅助支撑框架(40)，所述第一照明系统刚性地安装在所述辅助支撑框架上，其中，所述第一照相机和第二照相机以及第二照明系统在所述装置的第一端(43)附近刚性地安装在所述支撑框架上，并且所述辅助支撑框架(40)在所述装置的与所述第一端纵向相对的第二端(44)附近刚性地固定到所述支撑框架(2)，其中，所述第一照相机的外部光学表面与所述第一焦点(F1)之间的沿着所述第一光轴的距离大于或等于250mm。
11.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一照明系统(10)包括适于分别发射第一光辐射、第二光辐射和第三光辐射以照射所述物镜线(25)的第一光源(51)、第二光源(52)和第三光源(53)，其中，所述第一光源和第二光源相对于所述光学平面(26)分别位于相对侧上并相对于所述光学平面(26)成镜像，其中，所述第三光源介于所述第一光源和第二光源之间，并且其中，所述第一光源和第二光源中的每一个适于用相应的掠射光照射所述物镜线(25)，并且所述第三光源适于用漫射光照射所述物镜线(25)。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一光源、第二光源和第三光源中的每一个包括一个或多个相应的子源(54)，每个子源具有相应的主延伸方向(55)，所述主延伸方向基本上平行于所述物镜线(25)，其中，所述第三光源包括相对于所述光学平面以对称方式分布的多个相应的子源，其中，第一光源和第二光源各自仅包括一个子源(54)，其中，第一光源、第二光源和第三光源的子源沿圆弧线(56)布置，所述圆弧线位于与物镜线正交的平面上，并且具有朝向物镜线的凹形，并且其中，每个子源(54)包括支撑主体和一个或多个基本光源，每个支撑主体具有圆形形式的横截面。
13.根据权利要求1或2所述的装置，其包括辅助支撑框架(40)，所述第一照明系统刚性地安装在所述辅助支撑框架上，其中，所述第一照明系统(10)包括一个或多个支撑主体以及一个或多个基本光源，其中，所述辅助支撑框架由彼此相对的一对侧壁(57)和介于所述侧壁之间的底壁(58)构成，其中，侧壁固定到底壁，其中，在每个侧壁和底壁之间接触地插入热胶，其中，所述支撑主体介于侧壁之间并固定到所述侧壁上，其中，在支撑主体和侧壁(57)之间接触地插入热胶。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述辅助支撑框架和所述支撑主体由铝制成，并且其中，所述支撑主体和所述底壁(58)设置有肋状部(59)，所述肋状部布置成在使用期间竖直地定位。
15.根据权利要求1或2所述的装置，其包括用于所述第一获取系统和第二获取系统的驱动和控制单元(70)，所述驱动和控制单元安装在所述支撑框架(2)上，所述驱动和控制单元(70)适于打开所述第一照明系统和第二照明系统并且与打开相应的照明系统的同时地激活所述第一照相机和第二照相机。
16.一种用于在轮胎生产线中分析轮胎的站(100)，该站包括：适于支撑以侧壁安置的轮胎(101)并使轮胎围绕其旋转轴线(140)旋转的支撑件(120)；根据权利要求1至15中任一项所述的装置(1)和所述装置移动构件(102)，所述装置通过所述法兰(3)安装在所述装置移动构件上。
17.根据权利要求16所述的站，其中，所述装置移动构件(102)是机器人臂，并且其中，所述装置包括：检测所述支撑件的角度位置的单个系统；驱动和控制单元(70)，所述驱动和控制单元被构造成用于根据由用于检测角度位置的所述单个系统发送的支撑件(120)的单个角度位置信号来打开所述第一照明系统和第二照明系统并且激活所述第一照相机和第二照相机。
18.一种用于分析轮胎的方法，所述方法借助于根据权利要求1至15中任一项所述的装置(1)进行，其中，轮胎的所述表面的区域相对于所述装置(1)平移，并且保持位于至少在所述第一焦点(F1)处的所述至少一个平移平面(22)上或附近，并且其中，在所述平移期间激活所述第一获取系统(4)和第二获取系统(11)以便并行地获取所述表面的区域的不同部分的相同序列的相应图像序列。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述区域的所述不同部分是线性表面部分。
CN201680070465.1A 2015-12-16 2016-12-14 用于分析轮胎的装置和方法 Active CN108369159B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB20159214 2015-12-16
IT102015000083776 2015-12-16
PCT/IB2016/057620 WO2017103814A1 (en) 2015-12-16 2016-12-14 Device and method for the analysis of tyres

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108369159A CN108369159A (zh) 2018-08-03
CN108369159B true CN108369159B (zh) 2021-05-25

Family

ID=55588436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680070465.1A Active CN108369159B (zh) 2015-12-16 2016-12-14 用于分析轮胎的装置和方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10670497B2 (zh)
EP (1) EP3391015B1 (zh)
JP (1) JP7074670B2 (zh)
KR (1) KR102685354B1 (zh)
CN (1) CN108369159B (zh)
BR (1) BR112018011036B1 (zh)
MX (1) MX381679B (zh)
RU (1) RU2721050C2 (zh)
WO (1) WO2017103814A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10697762B2 (en) * 2014-12-22 2020-06-30 Pirelli Tyre S.P.A. Apparatus for controlling tyres in a production line
KR102596252B1 (ko) 2014-12-22 2023-10-31 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니 생산라인에서 타이어를 검사하기 위한 방법 및 기기
CN108369160B (zh) 2015-12-16 2020-09-04 倍耐力轮胎股份公司 用于检查轮胎的方法和设备
BR112018011036B1 (pt) 2015-12-16 2022-09-20 Pirelli Tyre S.P.A. Dispositivo para análise de pneus, estação, e, método para analisar pneus
US10697858B2 (en) * 2015-12-16 2020-06-30 Pirelli Tyre S.P.A. Method and device for checking tyres
JP6732027B2 (ja) 2015-12-28 2020-07-29 ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ タイヤを検査するための装置および方法
US10883898B2 (en) 2015-12-28 2021-01-05 Pirelli Tyre S.P.A. Apparatus for checking tyres
IT201700016046A1 (it) * 2017-02-14 2018-08-14 Tekna Automazione E Controllo S R L Apparato per il rilevamento e la verifica di difetti superficiali di un pneumatico al termine di un processo di produzione
US11119008B2 (en) * 2017-06-12 2021-09-14 Pirelli Tyre S.P.A. Method for checking tires
WO2019084385A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Tire Profiles, Llc TIRE CODE READER
CN110220921B (zh) * 2019-05-22 2024-04-19 武汉科技大学 一种基于机器视觉的钢管表面图像采集装置及采集方法
DE102019217183A1 (de) 2019-11-07 2021-05-12 Continental Reifen Deutschland Gmbh Reifenprüfeinrichtung
IT201900021645A1 (it) * 2019-11-19 2021-05-19 Sacmi Apparato per l’ispezione ottica di sanitari
WO2021150922A1 (en) * 2020-01-24 2021-07-29 Barram Peter J Portable tire scanners and related methods and systems
EP3869176A1 (de) 2020-02-21 2021-08-25 Continental Reifen Deutschland GmbH Verfahren zum prüfen von reifen
CN114690729B (zh) * 2022-05-31 2023-04-11 青岛科技大学 一种基于互联网的橡胶轮胎生产质量管理系统

Family Cites Families (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3722270A (en) 1965-10-24 1973-03-27 L Sperberg Non-destructive method of determining tire life
US4506981A (en) 1982-10-14 1985-03-26 The B. F. Goodrich Company Method for detection of blown beads in pneumatic tires
DE4231578C2 (de) 1992-09-21 1995-06-29 Nova C O R D Ag Verfahren zur Ermittlung von Verformungen an einem Prüfobjekt mit diffus streuender Oberfläche, insbesondere an Reifen, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP3961163B2 (ja) * 1999-01-28 2007-08-22 横浜ゴム株式会社 タイヤ検査装置及びタイヤ検査方法
US6327374B1 (en) 1999-02-18 2001-12-04 Thermo Radiometrie Oy Arrangement and method for inspection of surface quality
EP1043578B1 (de) 1999-04-09 2004-10-13 Steinbichler Optotechnik Gmbh Optisches Prüfgerät für Reifen
JP4514007B2 (ja) 1999-12-28 2010-07-28 株式会社ブリヂストン 被検体の外観形状検査方法及び装置
JP4589555B2 (ja) 2001-03-23 2010-12-01 株式会社ブリヂストン 照明装置
JP3964687B2 (ja) 2002-01-24 2007-08-22 富士機械製造株式会社 物体形状認識方法及び装置
JP2003240521A (ja) 2002-02-21 2003-08-27 Bridgestone Corp 被検体の外観・形状検査方法とその装置、及び、被検体の外観・形状検出装置
DE10319099B4 (de) * 2003-04-28 2005-09-08 Steinbichler Optotechnik Gmbh Verfahren zur Interferenzmessung eines Objektes, insbesondere eines Reifens
ES2247467T3 (es) 2003-09-04 2006-03-01 Snap-On Equipment Srl A Unico Socio. Exploracion optica por puntos del estado de un neumatico de una rueda de un vehiculo (con dispositivo de equilibrado de rueda).
US7436504B2 (en) 2003-09-10 2008-10-14 Shear Graphics, Llc Non-destructive testing and imaging
US6934018B2 (en) * 2003-09-10 2005-08-23 Shearographics, Llc Tire inspection apparatus and method
US7187437B2 (en) 2003-09-10 2007-03-06 Shearographics, Llc Plurality of light sources for inspection apparatus and method
JP4679073B2 (ja) 2004-05-18 2011-04-27 株式会社ブリヂストン タイヤ凹凸図形の検査方法、および、タイヤ凹凸図形検査装置
US7369956B2 (en) 2005-10-25 2008-05-06 Commercial Time Sharing, Inc. System for testing tire sidewall irregularities and related methods
DE102006014070B4 (de) * 2006-03-27 2008-02-07 Mähner, Bernward Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen eines Reifens, insbesondere mittels eines interferometrischen Messverfahrens
DE102006015123B4 (de) 2006-03-31 2008-03-20 Mähner, Bernward Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen eines Reifens, insbesondere mittels eines interferometrischen Messverfahrens
JP5019849B2 (ja) 2006-11-02 2012-09-05 株式会社ブリヂストン タイヤの表面検査方法および装置
DE102007009040C5 (de) 2007-02-16 2013-05-08 Bernward Mähner Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen eines Reifens, insbesondere mittels eines interferometrischen Messverfahrens
JP5176517B2 (ja) 2007-12-07 2013-04-03 横浜ゴム株式会社 タイヤ踏面測定装置
FR2925706B1 (fr) 2007-12-19 2010-01-15 Soc Tech Michelin Dispositif d'evaluation de la surface d'un pneumatique.
EP2295930B1 (en) 2008-06-04 2014-01-01 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Tire shape inspection method and tire shape inspection device
JP5224963B2 (ja) * 2008-07-31 2013-07-03 株式会社ブリヂストン タイヤ検査方法及びタイヤ検査装置
US8948491B2 (en) 2008-08-26 2015-02-03 Kabushiki Kaisha Bridgestone Method and apparatus for detecting surface unevenness of object under inspection
CN101672627B (zh) 2008-09-08 2014-03-19 株式会社神户制钢所 轮胎形状检测装置及轮胎形状检测方法
FR2938330A1 (fr) 2008-11-07 2010-05-14 Michelin Soc Tech Evaluation du relief de la surface d'un pneumatique par stereovision active
JP5318657B2 (ja) 2009-05-13 2013-10-16 株式会社ブリヂストン タイヤの検査装置
JP5477550B2 (ja) 2009-08-11 2014-04-23 横浜ゴム株式会社 タイヤ外観検査用補助装置
KR101108250B1 (ko) 2009-11-10 2012-02-09 한국타이어 주식회사 타이어 마모 측정 장치
JP5371848B2 (ja) 2009-12-07 2013-12-18 株式会社神戸製鋼所 タイヤ形状検査方法、及びタイヤ形状検査装置
JP5373676B2 (ja) 2010-03-18 2013-12-18 株式会社ブリヂストン タイヤの形状測定方法および形状測定装置
JP5518571B2 (ja) 2010-05-24 2014-06-11 株式会社ブリヂストン タイヤの外観検査装置及び外観検査方法
CN102313749B (zh) 2010-06-30 2013-03-06 软控股份有限公司 工程机械轮胎激光散斑检测装置及其方法
DE102010017749A1 (de) * 2010-07-05 2012-01-05 Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur optischen Messung der Biegung eines Rotorblatts einer Windkraftanlage
US8824878B2 (en) 2010-11-25 2014-09-02 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Illumination device and inspection device of tire
JP2013242256A (ja) 2012-05-22 2013-12-05 Ricoh Elemex Corp 検査データ取得方法及び外観検査装置
CN104541145B (zh) * 2012-07-31 2019-03-12 倍耐力轮胎股份公司 用于将轮胎的表面分段的方法和根据所述方法操作的设备
CN203011704U (zh) 2012-12-31 2013-06-19 澳利国际贸易（天津）有限公司 3d全自动四轮定位仪
JP6139141B2 (ja) 2013-01-17 2017-05-31 株式会社ブリヂストン 外観画像生成方法及び外観画像生成装置
JP2014235066A (ja) 2013-05-31 2014-12-15 株式会社ブリヂストン 表面形状測定装置
JP6317892B2 (ja) * 2013-06-06 2018-04-25 株式会社ブリヂストン 外観検査装置及び外観検査方法
DE102013010402A1 (de) 2013-06-21 2014-12-24 Steinbichler Optotechnik Gmbh Reifenprüfgerät, Reifenprüfanlage und Verfahren zur Reifenprüfung
ITMI20131157A1 (it) 2013-07-10 2015-01-11 Pirelli Metodo e apparato per controllare pneumatici in una linea di produzione
FR3011080B1 (fr) 2013-09-26 2017-01-20 Michelin & Cie Dispositif d'acquisition d'images destine a l'inspection visuelle de la surface interieure d'un pneumatique et procede associe
ITMI20131988A1 (it) 2013-11-28 2015-05-29 Pirelli Metodo e apparato per controllare pneumatici
KR101601217B1 (ko) * 2014-09-22 2016-03-08 현대자동차 주식회사 타이어 검사장치 및 검사방법
MX386268B (es) 2014-12-05 2025-03-18 Pirelli Metodo y aparato para la verificacion de neumaticos, en un proceso y en una planta para la fabricacion de neumaticos para ruedas de vehiculo.
KR102582977B1 (ko) 2015-04-30 2023-09-26 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니 차륜용 타이어를 제조하는 공정 및 설비에서 타이어를 제어하기 위한 방법 및 장치
EP3317634B1 (en) 2015-06-30 2020-06-10 Pirelli Tyre S.p.A. Method and apparatus for detecting defects on the surface of tyres
GB201517926D0 (en) * 2015-10-09 2015-11-25 Wheelright Ltd Tyre condition analysis
ITUB20155721A1 (it) 2015-11-19 2017-05-19 Pirelli Metodo e linea di controllo di pneumatici per ruote di veicoli
US10697858B2 (en) 2015-12-16 2020-06-30 Pirelli Tyre S.P.A. Method and device for checking tyres
CN108369160B (zh) 2015-12-16 2020-09-04 倍耐力轮胎股份公司 用于检查轮胎的方法和设备
BR112018011036B1 (pt) 2015-12-16 2022-09-20 Pirelli Tyre S.P.A. Dispositivo para análise de pneus, estação, e, método para analisar pneus
JP6732027B2 (ja) * 2015-12-28 2020-07-29 ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ タイヤを検査するための装置および方法
WO2017115290A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 Pirelli Tyre S.P.A. Device for checking tyres
US10883898B2 (en) 2015-12-28 2021-01-05 Pirelli Tyre S.P.A. Apparatus for checking tyres

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018537671A (ja) 2018-12-20
RU2018120316A (ru) 2020-01-16
BR112018011036A2 (pt) 2018-11-21
BR112018011036B1 (pt) 2022-09-20
JP7074670B2 (ja) 2022-05-24
MX2018006074A (es) 2018-09-21
EP3391015A1 (en) 2018-10-24
US10670497B2 (en) 2020-06-02
KR20180093958A (ko) 2018-08-22
RU2721050C2 (ru) 2020-05-15
MX381679B (es) 2025-03-12
CN108369159A (zh) 2018-08-03
KR102685354B1 (ko) 2024-07-16
EP3391015B1 (en) 2020-10-14
US20180299353A1 (en) 2018-10-18
RU2018120316A3 (zh) 2020-03-25
WO2017103814A1 (en) 2017-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108369159B (zh) 用于分析轮胎的装置和方法
KR102737407B1 (ko) 타이어 검사 장치
CN108474720B (zh) 用于检查轮胎的设备和方法
RU2728848C2 (ru) Устройство и способ контроля шин
CN107110639B (zh) 用于检查轮胎生产线上的轮胎的装置
JP6691541B2 (ja) 製造ラインでタイヤをチェックする方法および装置
RU2726725C2 (ru) Устройство и способ анализа шин
CN110678726B (zh) 用于检查轮胎的方法
CN113167687B (zh) 用于检查轮胎的方法和站

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant