用于检查车辆车轮用轮胎的方法和设备技术

用于检查车辆车轮用轮胎(2)的方法和设备(18)，其中设置成：将待检查的轮胎(2)进给到检查工作站(27)，其中轮胎(2)的侧壁(11)放置在转台(35)的支撑部分(36)上，其中支撑部分(36)位于一平面上并且转台(35)的旋转轴线(Z)垂直于所述平面；和执行定中操作，其适于在所述平面中使轮胎(2)的旋转轴线(R)与转台(35)的旋转轴线(Z)对准。定中操作包括通过以下操作在所述平面中识别轮胎(2)的旋转轴线(R)：a)获取放置在转台(35)的支撑部分(36)上的轮胎(2)的图像；b)在所获取的图像中限定在一个选定的中心点(Pc)处相交的n个分析方向α1、α2，其中n和i是整数，n>1且1≤i≤n；c)对于每个分析方向αi，在所获取的图像中限定与分析方向αi垂直的m个潜在对称轴线si1、si2、...sij、sim，其中m和j是整数，m>1且1≤j≤m；计算图像关于所述潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim中的每一个的对称水平，其中所述对称水平表示轮胎(2)的中心位于相应潜在对称轴线si1、si2、sij、sim上的概率；确定表示所述对称水平沿所述分析方向αi的变化的概率分布P

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查车辆车轮用轮胎的方法和设备
本专利技术涉及用于检查车辆车轮用轮胎的方法和设备。本专利技术还涉及用于估计车辆车轮用轮胎的中心位置的方法。本专利技术属于对轮胎进行检查的领域，所述轮胎优选为模制和硫化轮胎，适用于检验轮胎是否符合设计规范，并且特别是适用于检测可能存在的外部缺陷(径向外表面和/或径向内表面上)和/或检测轮胎结构内部的缺陷以及因此适用于允许将符合设计规范的轮胎送去存储并排放有缺陷的轮胎。
技术介绍
车辆车轮用轮胎通常包括根据基本环形构造成形的胎体结构，该胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层具有相应的相对端部部分。端部部分在相应的环形锚固结构处接合，每个环形锚固结构通常由至少一个称为“胎圈芯”的基本周向环形插入件形成，在所述胎圈芯上通常施加有至少一个填充插入件，所述填充插入件随着径向远离旋转轴线而渐缩。环形锚固结构布置在通常称为“胎圈”的区域中。胎圈的内径基本对应于轮胎在相应安装轮辋上的所谓“配合直径”。轮胎还包括胎冠结构，所述胎冠结构包括布置在胎体帘布层相对于轮胎的旋转轴线的径向外部位置中的至少一个带束条和位于带束条的径向外部的胎面带。纵向沟槽和横向沟槽通常成形到胎面带中，布置成限定期望的胎面花纹。在胎面带和带束条(多个带束条)之间可以设置由弹性体材料制成的所谓“底层”，所述弹性体材料具有适合于确保带束条(多个带束条)与胎面带自身稳定连接的性质。轮胎还包括一对由弹性体材料制成的所谓侧壁，所述侧壁代表轮胎相对于垂直于轮胎的旋转轴线的中间平面的轴向外表面。例如，侧壁代表相对于环形锚固结构、胎体帘布层(多个胎体帘布层)、带束条(多个带束条)和可能相对于至少一个胎面带部分的轴向外表面。在“无内胎”轮胎中，在相对于胎体帘布层的径向内部位置处，存在至少一个通常称为“衬里”的弹性体材料层，其具有气密特性并且通常从一个胎圈延伸到另一个胎圈。轮胎的生产循环规定，在制造和/或组装轮胎本身的各种结构部件的构建过程之后，所构建的生轮胎被转移到模制和硫化线中，在所述模制和硫化线中执行模制和硫化过程，所述模制和硫化过程适用于根据期望的几何形状和胎面花纹限定轮胎的结构。术语“弹性体材料”指的是包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填充物的复合物。这种复合物还包括诸如交联剂和/或塑化剂的添加剂。由于存在交联剂，这种材料能够通过加热进行交联，以便形成最终制造产品。术语“生轮胎”指的是通过构建过程获得、但还没有模制和硫化的轮胎。术语“成品轮胎”指的是从构建过程获得并且随后被模制和硫化的成品轮胎。术语“轮胎”指的是成品轮胎或生轮胎。术语轮胎的“型号”指的是区分轮胎的一组几何特征，换句话说，例如，胎面带宽度、侧壁高度、配合直径和/或外径。术语“轴向”、“轴向地”、“径向”、“径向地”、“周向”和“周向地”参照轮胎使用。特别地，术语“轴向”和“轴向地”指的是在基本上平行于轮胎旋转轴线的方向上布置/测量或延伸的参照/幅值。术语“径向”和“径向地”指的是在与轮胎的旋转轴线相交且位于垂直于该旋转轴线的平面中的方向上布置/测量或延伸的参照/幅值。术语“周向”和“周向地”指的是沿围绕轮胎的旋转轴线延展的圆周布置/测量或延伸的参照/幅值。术语“轮胎的轴向半体”指的是由垂直于轮胎的旋转轴线且与轮胎本身的胎圈等距的轴向中间平面限定的轮胎的一半。术语“轮胎的至少一个轴向半体”指的是如上定义的完整一半，有可能还加上从上述中间平面轴向延伸的另一半的一部分。术语“下”、“上”、“低”、“高”、“在...之上”表示元件(例如轮胎部件、轮胎、设备、装置等等)相对于地面的位置或者所述元件中的一个相对于另一个元件的位置。术语“二维图像”指的是由像素矩阵组成的数字图像，其中，每个像素与一对坐标k,l(表示矩阵的行索引和列索引)和诸如像素的灰度或颜色的强度或者像素距预定点的距离的量值相关联。术语关于轮胎的“侧视图”指的是能够包括轮胎的至少侧壁和/或胎圈和/或胎肩部分的视图。优选地，侧视图是指基本上依照轮胎的旋转轴线的视图。在生产过程中，对轮胎进行检查，以便检验可能存在的缺陷和/或生产异常情况。EP2390621公开了一种轮胎外观检查设备，其包括转台和适于在轮胎于转台上旋转期间获取轮胎的相应内表面区域的图像的一组照相机。通过适当处理图像本身，从轮胎旋转期间获取的图像中自动消除轮胎的中心与转台的旋转轴线之间可能的未对准的影响。EP2711693公开了一种用于检测包括胎面花纹元件的轮胎的接触区域中的凸起缺陷的方法。这种方法包括通过在轮胎于转台上旋转期间用裂隙光照射轮胎的胎面来获取轮胎区域的二维图像。所获取的图像经历各种处理步骤，包括消除由于轮胎的中心与转台的旋转轴线之间的未对准而导致的偏心效应的步骤。申请人已经观察到，可以在适当的检查工作站中进行检查，该检查工作站可以包括转台，使轮胎相对于适当的图像获取装置在该转台上旋转，所述图像获取装置适于针对轮胎的整个圆周获取轮胎表面的图像。在这样的工作站中，为了精确获取图像的目的，重要的是轮胎的中心相对于转台的旋转轴线居中。申请人已经注意到，由EP2390621和EP2711693描述的用于管理轮胎的旋转轴线和转台的旋转轴线之间的未对准的方法是基于未对准的后验校正。特别地，该方法可预见包括：在轮胎于转台上旋转的同时获取轮胎的图像，分析所获取的图像以确定轮胎的中心与轮胎的旋转轴线之间可能存在的未对准，以及处理所获取的图像以后验校正这种未对准对图像的影响。
技术实现思路
申请人已经认识到，利用这种后验校正存在风险，特别是在使用具有有限的景深和/或视场的照相机的情况下，在轮胎的中心与转台的旋转轴线之间存在未对准的情况下，所获取的图像没有适当地聚焦和/或未正确定位地在照相机的视场中。这可能会牺牲对这些图像进行的处理的准确性和可靠性。此外，在生产大量不同型号的轮胎的装备中，申请人已经观察到，为了进行准确的检查，甚至为了能够检测非常小的缺陷和/或位于轮胎的对图像获取装置而言难以触及的区域内的缺陷(例如径向内表面区域)，用于在轮胎于转台上旋转时获取图像的装置定位成尽可能靠近这些区域至关重要。这是为了确保以高分辨率获取适当聚焦的精确图像，同时避免进行可能会损坏装置本身的不当操控。特别地，申请人已经观察到，必须根据正在被检查的特定型号轮胎的几何特征准确调整这种图像获取装置的定位，以便考虑例如较多或较少倒圆的侧壁、较多或较少明显的侧壁高度等等。在图像获取装置位于非常靠近轮胎的位置并且装置的操纵空间非常窄的情况下，前述轮胎的旋转轴线与转台的旋转轴线之间未对准的后验校正技术存在风险。事实上，在未对准的情况下，轮胎在转台上旋转期间可能会与图像获取装置发生碰撞。申请人已经认识到，可以通过一解决方案来克服上述问题，该解决方案使得能够事先确定轮胎的旋转轴线与转台的旋转轴线之间可能存在的未对准，并且在未对准的情况下能够在轮胎于该转台上旋转以便获取用于检查的图像之前使轮胎旋转轴线与转台的旋转轴线对准。更确切地说，申请人已经发现，该问题可以通过定中程序来克服，该定中程序适用于将轮胎的旋转轴线与转台的旋转轴线对准，该定中程序包括估计轮胎的旋转轴线的位置。该估计通过根据侧视图获取轮胎(其侧壁位于转台的支撑部分上)的图像并且处理由此获取的图像来执行。图像的处理包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检查车辆车轮用轮胎(2)的方法，每个轮胎(2)具有旋转轴线(R)，所述方法包括：‑将待检查的轮胎(2)进给到检查工作站(27)，其中所述轮胎(2)的侧壁(11)放置在转台(35)的支撑部分(36)上，其中，所述支撑部分(36)位于一平面上并且所述转台(35)的旋转轴线(Z)垂直于所述平面；‑执行定中操作，所述定中操作适于在所述平面中使所述轮胎(2)的旋转轴线(R)与所述转台(35)的旋转轴线(Z)对准，其中，所述定中操作包括通过以下操作在所述平面中识别所述轮胎(2)的旋转轴线(R)：a)根据侧视图获取放置在所述转台(35)的所述支撑部分(36)上的所述轮胎(2)的图像；b)在所获取的图像中限定n个分析方向α1、α2、...αi、...αn，所述n个分析方向α1、α2、...αi、...αn在一个选定的中心点(Pc)处相交，其中n和i是整数，n>1且1≤i≤n；c)对于每个分析方向αi：c1)在所获取的图像中限定与该分析方向αi垂直的m个潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim，其中m和j是整数，m>1且1≤j≤m；c2)计算所述图像关于所述潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim中的每一个的对称水平，其中，所述对称水平表示所述轮胎(2)的中心位于相应潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim上的概率；c3)确定表示所述对称水平沿所述分析方向αi的变化的概率分布Pαi；d)基于通过针对所述分析方向α1、α2、...αi、...αn确定的所述概率分布Pαi的组合获得的累积概率分布Pmerged来确定所述轮胎(2)的中心；e)在穿过所确定的中心并垂直于所述平面的轴线上识别所述轮胎(2)的旋转轴线(R)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.30 IT UB2015A0060281.一种用于检查车辆车轮用轮胎(2)的方法，每个轮胎(2)具有旋转轴线(R)，所述方法包括：-将待检查的轮胎(2)进给到检查工作站(27)，其中所述轮胎(2)的侧壁(11)放置在转台(35)的支撑部分(36)上，其中，所述支撑部分(36)位于一平面上并且所述转台(35)的旋转轴线(Z)垂直于所述平面；-执行定中操作，所述定中操作适于在所述平面中使所述轮胎(2)的旋转轴线(R)与所述转台(35)的旋转轴线(Z)对准，其中，所述定中操作包括通过以下操作在所述平面中识别所述轮胎(2)的旋转轴线(R)：a)根据侧视图获取放置在所述转台(35)的所述支撑部分(36)上的所述轮胎(2)的图像；b)在所获取的图像中限定n个分析方向α1、α2、...αi、...αn，所述n个分析方向α1、α2、...αi、...αn在一个选定的中心点(Pc)处相交，其中n和i是整数，n>1且1≤i≤n；c)对于每个分析方向αi：c1)在所获取的图像中限定与该分析方向αi垂直的m个潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim，其中m和j是整数，m>1且1≤j≤m；c2)计算所述图像关于所述潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim中的每一个的对称水平，其中，所述对称水平表示所述轮胎(2)的中心位于相应潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim上的概率；c3)确定表示所述对称水平沿所述分析方向αi的变化的概率分布Pαi；d)基于通过针对所述分析方向α1、α2、...αi、...αn确定的所述概率分布Pαi的组合获得的累积概率分布Pmerged来确定所述轮胎(2)的中心；e)在穿过所确定的中心并垂直于所述平面的轴线上识别所述轮胎(2)的旋转轴线(R)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述图像关于所述潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim中的每一个的对称水平的所述计算来确定所述概率分布Pαi。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在d)中，通过确定所述图像的其中所述累积概率分布Pmerged具有最大值的区域(A)并计算所述区域(A)的重心来识别所述轮胎(2)的中心。4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，在d)中，通过选择图像的其中所述累积概率分布Pmerged取高于阈值的值的像素并计算所述像素的重心来识别所述轮胎(2)的中心。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在d)中，通过识别图像的其中所述累积概率分布Pmerged具有最大值的像素来识别所述轮胎(2)的中心。6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述方法设置成，迭代从b)到d)大于或等于1的预定次数，每次取在紧接的前一次迭代中估计的所述轮胎(2)的中心作为选定的中心点(Pc)。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在第一次迭代中，所述选定的中心点(Pc)对应于所述转台(35)的中心。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在每次迭代时，通过分析相对于紧接的前一次迭代更靠近的潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim来获得所述累积概率分布Pmerged。9.根据权利要求6、7或8所述的方法，其中，在每次迭代时，通过相对于紧接的前一次的迭代沿着减小的偏移E分析潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim来获得所述累积概率分布Pmerged，所述偏移E沿着分析方向αi延伸并且其中心位于所述选定的中心点(Pc)上。10.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，对于每个分析方向αi和对于每个潜在对称轴线sij，通过分析所获取的图像的位于所述图像的相对于潜在对称轴线sij的相对两侧处的像素来计算所述图像关于所述潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim中的每一个的对称水平。11.根据权利要求6至9中的任意一项所述的方法，其中，对于每个分析方向αi和对于每个潜在对称轴线sij，通过分析所获取的图像的位于所述图像的相对于所述潜在对称轴线sij的相对两侧处的像素来计算所述图像关于所述潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim中的每一个的对称水平，所分析的像素在每次迭代时相对于紧接的前一次迭代在数量上增加。12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，对于每个分析方向αi的每个潜在对称轴线sij，在所获取的图像中限定的关注区域(150)内选择所分析的像素。13.根据权利要求12所述的方法，其中，对于每个潜在对称轴线sij，所述关注区域(150)关于所述潜在对称轴线sij对称。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，对于每个分析方向αi的每个潜在对称轴线sij，所述关注区域(150)由以下两者之间的相交部限定：具有内半径和外半径的环(151)，所述内半径和外半径的尺寸相应地根据所述轮胎(2)的内半径和外半径的标称值设计；和矩形(152)，所述矩形具有在所述分析方向αi上的主中心线和在所述潜在对称轴线sij上的次中心线。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述矩形(152)具有：沿所述分析方向αi的长度(w)，所述长度大于或等于所述轮胎(2)的外径；和沿所述潜在对称轴线的高度(h)，所述高度基本等于所述轮胎(2)的外半径。16.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，在c2)中，计算所述图像关于所述潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim中的每一个潜在对称轴线sij的对称水平包括：计算所述图像的位于相对于所述潜在对称轴线sij的一侧上的像素的强度与位于所述图像的相对于所述潜在对称轴线sij的相对一侧上的镜面像素的强度之间的均方根偏差17.根据权利要求16所述的方法，其中，计算所述图像关于所述潜在对称轴线si1、si2、...sij、...sim中的每一个的对称水平包括计算所述均方根偏差的二阶导数。18.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，对于每个分析方向αi，如果所确定的概率分布Pαi具有低于预定阈值的最大值，则在获得所述累积概率分布Pmerged时不考虑该概率分布Pαi。19.根据权利要求1至17中的任意一项所述的方法，其中，所述累积概率分布Pmerged通过归并所有概率分布Pαi而获得。20.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，在a)中，利用静止的转台(35)获取所述图像。21.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述定中操作包括获得在所述平面上所述转台(35)的旋转轴线(Z)与所述轮胎(2)的旋转轴线(R)之间的偏差(S)。22.根据权利要求21所述的方法，其中，在存在所述偏差(S)的情况下，所述定中操作包括使所述轮胎(2)在所述平面上相对于所述转台(35)的旋转轴线(Z)移动，直到所述轮胎(2)的旋转轴线(R)与所述转台(35)的旋转轴线(Z)基本对准为止。23.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，在所述定中操作之后，所述方法设置成，使所述转台(34)与所述轮胎(2)一起围绕所述转台(35)的所述旋转轴线(Z)旋转，并且在所述转台(35)和所述轮胎(2)旋转的同时对所述轮胎(2)执行检查。24.一种用于检查车辆车轮用轮胎(2)的设备(18)，每个轮胎(2)具有旋转轴线(R)，所述设备(18)包括至少一个检查工作站(27)，所述检查工作站包括：-围绕旋转轴线(Z)旋转的转台(35)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·波法，L·泰尔西，V·巴拉尔迪尼，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT