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Dokumentenidentifikation DE60202248T2 08.12.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001291646
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von extrudierten Reifenlaufflächen
Anmelder Kabushiki Kaisha Bridgestone, Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Ashimoto, Noriyoshi, Kodaira-shi 187-8531, JP
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60202248
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.09.2002
EP-Aktenzeichen 022560809
EP-Offenlegungsdatum 12.03.2003
EP date of grant 15.12.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.12.2005
IPC-Hauptklasse G01N 21/88
IPC-Nebenklasse G01N 21/89   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen der inneren Struktur einer extrudierten Lauffläche auf einer Online-Basis.

BESCHREIBUNG DES BEKANNTEN TECHNISCHEN STANDS

4 ist eine schematische Zeichnung, die den Plan eines Laufflächenextrusionsschritts zeigt, bei dem ein bei einem nicht gezeigten Gummiknetschritt erzeugtes Gummimaterial durch eine Wärmvorrichtung 51 wie ein Gurt geformt wird, einer Strangpreßmaschine 52 zugeführt wird, um so geformt zu werden, daß es einen vorher festgelegten Querschnitt hat, in einem Kühlwassertank 53 abgekühlt und durch eine Schneidmaschine 54, wie beispielsweise eine Laufflächenabschälvorrichtung, auf eine Länge geschnitten wird, die einem Reifen entspricht. Die obige abgeschnittene extrudierte Lauffläche 20 wird auf einen Gurtförderer 55 als Beförderungsmittel gelegt, auf einem Laufflächenträger zu einem Formschritt getragen und auf der Formmaschine mit einem anderen Element, wie beispielsweise einem Kord, einer Wulst oder einem Gurt, laminiert, um zu einem Reifenrohling zusammengefügt zu werden. In der Abbildung wird, um die Abbildung einfach zu gestalten, eine Formmaschine zum Formen eines einzigen Gummimaterials illustriert. Zum Extrudieren verschiedener Arten von Gummi zur gleichen Zeit wird weithin ein Mehrlagenextruder als Strangpreßmaschine verwendet. Um das Gummimaterial abzuschneiden, kann die gurtartige Lauffläche durch eine Aufwickelvorrichtung aufgewickelt und danach abgeschnitten werden, wenn sie eine erforderliche Länge aufgewickelt ist.

Nach dem Abschneiden werden die äußere Form, die Länge, die Breite und dergleichen der obigen extrudierten Lauffläche 20 und außerdem die Masse derselben gemessen, um ihre Qualität zum Sortieren zu prüfen. Diese Messungen werden allgemein an allen Laufflächen auf einer Online-Basis ausgeführt.

Die obige extrudierte Lauffläche 20 besteht aus einer Vielzahl von Gummilagen, die sich in der Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Ein Material mit ausgezeichneter Haltbarkeit und Abriebfestigkeit wird in einem Protektorabschnitt, der in Kontakt mit einer Straße ist, verwendet, und ein Material mit einer ausgezeichneten Haftung an einem Kord, einem geringen Unterschied der Steifigkeit von der des Kords und einer hohen Härte wird in einem Laufflächenbasisabschnitt, der in Kontakt mit dem Kord auf der Innenseite ist, verwendet. Zum Prüfen der Lauffläche wird der Querschnitt der Lauffläche beobachtet, und ob die innere Struktur der extrudierten Lauffläche 20, das heißt, der Laminierungszustand der Gummilagen, gut ist, wird aus Unterschieden im Glanz zwischen Gummilagen beurteilt, verursacht durch die Verwendung von unterschiedlichen Materialien in den laminierten Gummilagen.

Die obige Prüfung wird jedoch durch Aufschneiden eines für einen Extrusionstest vor der tatsächlichen Produktion hergestellten Probemusters oder eines aus einem Fertigungslos von tatsächlich extrudierten Erzeugnissen entnommenen Musters und Messen des Musters mit dem Auge oder der Lupe auf einer Online-Basis durchgeführt. Daher kann die Fertigungslinie nicht erneut gestartet werden, bis das Prüfungsergebnis der obigen inneren Struktur gewonnen ist, wodurch die Produktivität verringert wird.

Um die innere Struktur durch Sichtprüfung genau und schnell zu beurteilen, braucht ein Bediener einige Fertigkeit. Daher ist gewünscht worden, die obige Prüfung zu vereinfachen und ihre Effizienz zu steigern.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die angesichts der Probleme des bekannten technischen Stands gemacht worden ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, die innere Struktur einer extrudierten Lauffläche effizient und genau zu überprüfen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfaßt:

Fotografieren der ausgeschnittenen Sektion einer extrudierten Lauffläche,

Verarbeiten des gewonnenen Bildes und

Lokalisieren der Grenzen zwischen Gummilagen auf der obigen ausgeschnittenen Sektion aus Unterschieden in der Helligkeit zwischen den Gummilagen, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden.

Dies macht es möglich, die Grenzen zwischen den Gummilagen leicht und genau zu identifizieren und die innere Struktur der extrudierten Lauffläche zu prüfen, ohne ein Prüfmuster aus dem Fertigungslos zu entnehmen, wodurch die Prüfung vereinfacht werden kann und die Effizienz der Prüfung verbessert werden kann.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche bereitgestellt, die folgendes umfaßt:

Mittel zum Fotografieren einer ausgeschnittenen Sektion einer extrudierten Lauffläche, wobei die Mittel dafür geeignet sind, nach dem Schneiden nahe einer Linie zum Befördern der extrudierten Lauffläche angebracht zu werden,

Mittel, angeordnet zum Verarbeiten eines Bildes der fotografierten ausgeschnittenen Sektion der extrudierten Lauffläche zum Lokalisieren der Grenzen zwischen Gummilagen, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, auf der ausgeschnittenen Sektion, aus Unterschieden in der Helligkeit zwischen den Gummilagen des Bildes, und

Mittel, angeordnet zum Überprüfen, ob die innere Struktur der extrudierten Lauffläche zufriedenstellend ist oder nicht, durch Vergleichen der obigen lokalisierten Grenzen mit vorgegebenen Bezugsgrenzen.

Folglich kann die Vorrichtung die innere Struktur der extrudierten Lauffläche prüfen, ohne ein Prüfmuster aus dem Fertigungslos zu entnehmen.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche bereitgestellt, die außerdem Mittel zum Beleuchten einer zu fotografierenden Stelle der ausgeschnittenen Sektion in einem vorher festgelegten Winkel umfaßt, um Unterschiede im Glanz der ausgeschnittenen Sektion deutlicher zu fotografieren.

Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden Beschreibung, in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Zeichnung, die den Plan einer Vorrichtung zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

2 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Prüfen der inneren Struktur einer Lauffläche nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

3 ist eine schematische Zeichnung, die den Querschnitt einer extrudierten Lauffläche zeigt, und

4 ist eine schematische Zeichnung, die den Plan eines Laufflächenextrusionsschritts zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

1 ist eine schematische Zeichnung, die den Plan einer Vorrichtung 10 zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Bezugszahl 11 bezeichnet eine als Fotografiermittel schräg über einem Gurtförderer 55 zum Befördern einer extrudierten Lauffläche 20 nach dem Abschneiden angebrachte CCD-Kamera, 12 eine nahe dem obigen Gurtförderer 55 angeordnete Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten der ausgeschnittenen Sektion 20S der extrudierten Lauffläche 20, die in einem vorher festgelegten Winkel fotografiert werden soll, und 13 eine Laufflächen-Innenstruktur-Prüfeinheit zum Prüfen der inneren Struktur der obigen extrudierten Lauffläche 20 durch Verarbeiten eines Bildes der obigen ausgeschnittenen Sektion 20S zur Bewertung. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Laufflächen-Innenstruktur-Prüfeinheit 13 aus einem Arbeitsplatzrechner, der eine Rechnereinheit 14 zum Durchführen arithmetischer Verarbeitung, wie beispielsweise Bildverarbeitung und der Identifikation der Grenze umfaßt, und einer Anzeige 15.

Es ist denkbar, daß die Anbringungsstelle der CCD-Kamera 11 zum Fotografieren der Sektion der extrudierten Lauffläche, die geformt wird, um eine vorher festgelegte Querschnittsform zu haben, nahe der in 4 gezeigten Schneidmaschine 54 ist. In Berücksichtigung der Sortierarbeit nach dem Prüfen wird es jedoch vorgezogen, die CCD-Kamera wie bei diesem Ausführungsbeispiel an der Beförderungslinie anzubringen.

Wie es im Blockschaltbild von 2 gezeigt wird, umfaßt die Laufflächen-Innenstruktur-Prüfeinheit 13 Grenzlokalisierungsmittel 16 zum Verarbeiten von Bilddaten an der ausgeschnittenen Sektion 20S der durch die CCD-Kamera 11 fotografierten extrudierten Lauffläche 20, um die Helligkeiten der Gummischichten, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, zu berechnen und die Grenzen zwischen den Gummischichten an der obigen ausgeschnittenen Sektion 20S aus Unterschieden zwischen den berechneten Helligkeiten von Bildern der Gummilagen zu lokalisieren, und Vergleichs- und Beurteilungsmittel 18 zum Vergleichen der in Bezugsgrenzen-Speichermitteln 17 aufgezeichneten Grenzen von Bezugsbilddaten 17a über die Querschnittsform der Lauffläche mit den Grenzen von Bilddaten über die Querschnittsform der Lauffläche, die durch die obigen Grenzlokalisierungsmittel 16 verarbeitet werden, um zu beurteilen, ob die innere Struktur der fotografierten extrudierten Lauffläche 20 zufriedenstellend ist oder nicht. Folglich verarbeitet die Einheit 13 ein Bild der ausgeschnittenen Sektion 20, fotografiert, um zu beurteilen, ob die innere Struktur der fotografierten extrudierten Lauffläche 20 zufriedenstellend ist oder nicht, und das Bild der Querschnittsform der Lauffläche, das Bezugsbild und das Ergebnis der obigen Entscheidung werden auf der Anzeige 15 angezeigt.

Anschließend wird eine Beschreibung eines Verfahrens zum Prüfen der inneren Struktur der extrudierten Lauffläche 20 gegeben.

Als erstes wird die ausgeschnittene Sektion 20S der durch den Gurtförderer 55 beförderten abgeschnittenen extrudierten Lauffläche 20 durch die CCD-Kamera 11 fotografiert, während sie mit der Beleuchtungsvorrichtung 12 beleuchtet wird. Diese Bilddaten werden danach zu den Grenzlokalisierungsmitteln 16 der Laufflächen-Innenstruktur-Prüfeinheit 13 gesendet, um verarbeitet zu werden. 3(a) ist eine schematische Zeichnung, die ein Beispiel der ausgeschnittenen Sektion 20S der extrudierten Lauffläche 20 zeigt. Die obige extrudierte Lauffläche 20 besteht aus drei unterschiedlichen Gummilagen: einem Protektorabschnitt 20a auf der Straßenseite, einem Laufflächenbasisabschnitt 20b auf der Innenseite und einem Seitenabschnitt 20c zum Laminieren einer Seitenlauffläche. Diese drei Gummilagen unterscheiden sich in der Zusammensetzung voneinander, und es gibt Glanzunterschiede zwischen den drei Gummilagen. Daher werden Bilddaten über die obige ausgeschnittene Sektion 20S verarbeitet, um die Helligkeiten der Gummilagen, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, zu berechnen, und die Grenzen zwischen den obigen Gummilagen 20a, 20b und 20c werden aus Unterschieden in der Helligkeit lokalisiert, so daß die innere Struktur der extrudierten Lauffläche 20 gemessen und auf dem Bildschirm der Anzeige 15 angezeigt werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Bezugsbilddaten 17a über die Querschnittsform der Lauffläche einschließlich der Bezugsgrenzen als Kriterien der obigen Grenzen vorher in den Bezugsgrenzenspeichermitteln 17 gespeichert und durch die Vergleichs- und Beurteilungsmittel 18 mit den verarbeiteten Bilddaten über die Querschnittsform der Lauffläche verglichen, so daß beurteilt werden kann, ob die innere Struktur der fotografierten extrudierten Lauffläche 20 zufriedenstellend ist oder nicht. Das heißt, wie es in 3(b) gezeigt wird, berechnen die Vergleichs- und Beurteilungsmittel 18 die Verschiebungsausmaße der Grenzen 20p, 20q, 20r der Lauffläche gegenüber den Bezugsgrenzen 20P, 20Q bzw. 20R und überprüfen, ob die obigen Verschiebungsausmaße in die jeweiligen Toleranzen fallen, um zu beurteilen, ob die innere Struktur der extrudierten Lauffläche 20 zufriedenstellend ist oder nicht. Das Ergebnis dieser Entscheidung wird zu nicht gezeigten Sortiermitteln gesendet, und die unzureichende extrudierte Lauffläche wird aus der Fertigungslinie ausgesondert.

Folglich wird die innere Struktur der extrudierten Lauffläche 20 durch Bildverarbeitung beurteilt, wodurch es möglich gemacht wird, leicht und genau zu beurteilen, ob die Lauffläche gut oder schlecht ist, und die Online-Messung der Lauffläche ermöglicht wird. Daher kann das zeitweilige Zurückhalten von extrudierten Erzeugnissen vermieden werden. Im Ergebnis dessen kann die Zahl der Meßschritte verringert werden, und außerdem kann die Prüfung von einer Stichprobenprüfung zur Prüfung aller Laufflächen umgestellt werden. Daher kann ein Qualitätsgarantiesystem für alle Laufflächen eingerichtet werden, um für jede Lauffläche ein höheres Qualitätsniveau zu sichern.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel besteht die extrudierte Lauffläche 20 aus drei Lagen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beschränkt. Falls sie ein Laminat ist, das aus Gummilagen besteht, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, versteht es sich von selbst, daß die Grenzen zwischen den Gummilagen auf die gleiche Weise lokalisiert werden können wie bei dem oben beschriebenen Ausführugsbeispiel.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel beurteilen die Vergleichs- und Beurteilungsmittel 18 durch arithmetische Operationen, ob die innere Struktur der extrudierten Lauffläche 20 zufriedenstellend ist oder nicht. Der Bediener kann aus einem in der obigen 3(b) gezeigten und auf dem Bildschirm der Anzeige 15 angezeigten Bild beurteilen, ob die innere Struktur zufriedenstellend ist oder nicht. Da die Bezugsgrenzen 20P, 20Q und 20R auf dem Bild angezeigt werden, ist es leicht zu beurteilen, ob die innere Struktur zufriedenstellend ist oder nicht. Wenn gleichzeitig die Toleranzen der Grenzen zwischen den Gummilagen auf dem Bild angezeigt werden, kann selbst ein ungelernter Bediener aus dem obigen Bild leicht beurteilen, ob die innere Struktur zufriedenstellend ist oder nicht.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel werden die Grenzen zwischen den Gummilagen 20a, 20b und 20c, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, lokalisiert. Der Laminierungszustand der Gummilagen 20a, 20b und 20c kann ebenfalls durch Vergleichen der Dicken der Grenzen geprüft werden.

Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Prüfen der inneren Struktur der extrudierten Lauffläche 20 beschränkt und kann auf das Messen und Prüfen der inneren Struktur und der Laminierungsgenauigkeit eines Verbundelements angewendet werden.

Wie es oben beschrieben worden ist, wird nach der vorliegenden Erfindung die ausgeschnittene Sektion der extrudierten Lauffläche fotografiert, das gewonnene Bild wird verarbeitet, und die Grenzen an der ausgeschnittenen Sektion zwischen den Gummilagen, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, werden aus Unterschieden in der Helligkeit zwischen den Gummilagen des Bildes lokalisiert. Daher können die Grenzen zwischen den Gummilagen leicht und genau identifiziert werden, und die innere Struktur der extrudierten Lauffläche kann geprüft werden, ohne ein Prüfmuster aus dem Fertigungslos zu entnehmen, wodurch es möglich gemacht wird, zur Prüfung aller Laufflächen umzustellen und die Qualität jeder Lauffläche weiter zu verbessern.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche (20), das die folgenden Schritte umfaßt:

    Fotografieren einer ausgeschnittenen Sektion (20S) einer extrudierten Lauffläche,

    Verarbeiten des gewonnenen Bildes und

    Lokalisieren der Grenzen zwischen Gummilagen auf der obigen ausgeschnittenen Sektion aus Unterschieden in der Helligkeit zwischen den Gummilagen, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden.
  2. Vorrichtung zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche, die folgendes umfaßt:

    Mittel (11) zum Fotografieren einer ausgeschnittenen Sektion (20S) einer extrudierten Lauffläche (20), wobei die Mittel dafür geeignet sind, nach dem Schneiden nahe einer Linie zum Befördern der extrudierten Lauffläche (20) angebracht zu werden,

    Mittel, angeordnet zum Verarbeiten eines Bildes der fotografierten ausgeschnittenen Sektion der extrudierten Lauffläche zum Lokalisieren der Grenzen zwischen Gummilagen, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, auf der ausgeschnittenen Sektion, aus Unterschieden in der Helligkeit zwischen den Gummilagen des Bildes, und

    Mittel (18), angeordnet zum Überprüfen, ob die innere Struktur der extrudierten Lauffläche (20) zufriedenstellend ist oder nicht, durch Vergleichen der obigen lokalisierten Grenzen mit vorgegebenen Bezugsgrenzen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Prüfen einer extrudierten Lauffläche, die außerdem Mittel (12) zum Beleuchten einer zu fotografierenden Stelle der ausgeschnittenen Sektion (20S) in einem vorher festgelegten Winkel umfaßt.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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