ES2253191T3 - Metodo y aparato para la inspeccion de la apariencia y de la forma de un cuerpo. - Google Patents
Metodo y aparato para la inspeccion de la apariencia y de la forma de un cuerpo.Info
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Abstract
Un método para la inspección de la apariencia y de la forma de un cuerpo, que comprende las etapas de: iluminar una primera porción lineal (L) del cuerpo (T) con una primera luz de rendija; tomar una imagen de dicha primera porción lineal (L) iluminaba por dicha primera luz de rendija con una primera cámara de toma de imágenes (4) para obtener de ese modo datos sobre la apariencia; iluminar una segunda porción lineal (L) del cuerpo (T) con una segunda luz de rendija, y tomar una imagen de la segunda porción lineal (L) iluminada por dicha segunda luz de rendija con una segunda cámara de toma de imágenes (5) para obtener de ese modo datos sobre la forma del cuerpo (T), caracterizado en que: Como dicha primera cámara de toma de imágenes para obtener datos sobre la apariencia del cuerpo (T) se emplea una cámara de línea (4) que incluye elementos de toma de imágenes dispuestos en una fila; como dicha segunda cámara de toma de imágenes para obtener datos sobre la forma del cuerpo (T) se emplea una cámara de área (5) que incluye elementos de toma de imágenes dispuestos en un plano; y la calidad de la apariencia y de la forma del cuerpo (T) se juzga empleando un ordenador (10), basado en un procesado global simultáneo de ambos dichos datos sobre la apariencia y dichos datos sobre la forma.
Description
Método y aparato para la inspección de la
apariencia y de la forma de un cuerpo.
La presente invención se refiere a un método para
la inspección de la apariencia y de la forma de un cuerpo tal como
un neumático, un componente de neumático o similar.
Un neumático, por ejemplo, se juzga si es
apropiado como producto en cuanto a circularidad y estado de la
superficie tal como irregularidad, decoloración, grietas y
similares.
Generalmente, lo que se ha hecho es tomar una
imagen de un cuerpo para obtener datos sobre la apariencia y juzgar
la calidad del cuerpo mediante el estado de la superficie decidido a
partir de los datos sobre la apariencia.
Por otra parte, en un aparato de inspección de
neumáticos divulgado en la Publicación de la Patente Puesta a
Disposición del Público Heid 11-138654, se proyecta
una luz de rendija sobre la una superficie de un neumático y se toma
una imagen de la superficie mediante una cámara de área.
Los datos de la imagen tomados mediante la cámara
de área son procesados mediante un método óptico de corte el cual
analiza una forma con una luz de rendija, y la forma del neumático
se reconstituye para ser utilizada para el dictamen de calidad del
neumático.
No obstante, según los datos sobre la apariencia
tomados mediante la cámara de línea, la circularidad y la
irregularidad de una superficie no pueden ser juzgados
correctamente, aún cuando puedan ser juzgadas la decoloración y la
contaminación, y según los datos sobre la forma tomados mediante la
cámara de área, la decoloración y la contaminación no pueden ser
juzgadas, aún cuando puedan ser juzgadas la circularidad, la
irregularidad de una superficie y una grieta.
Si se emplean unos u otros de los datos sobre la
apariencia y los datos sobre la forma, se produce un caso límite
delicado en el que el dictamen resulta difícil de modo que un
artículo bueno es juzgado como no-bueno y viceversa
y la precisión del dictamen es baja.
La presente invención ha sido llevada a cabo en
vista de lo anterior, y un objeto de la invención es proporcionar un
método y un aparato para la inspección de la apariencia y de la
forma de un cuerpo, en los cuales se reduzcan los costes de
instalación y el espacio de instalación, el rendimiento de trabajo
es superior y la precisión de los dictámenes es alta.
Para lograr el objeto antedicho, la presente
invención proporciona un método para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo que comprende: la eliminación de una
porción lineal del cuerpo con una primera luz de rendija, tomando
una imagen de la porción lineal iluminada mediante la primera luz de
rendija con unos primeros medios de toma de imágenes para tener
datos sobre la apariencia, iluminación de la porción lineal con una
segunda luz de rendija, tomando una imagen de la porción lineal
iluminada mediante la segunda luz de rendija con unos segundos
medios de toma de imágenes para obtener datos sobre la forma, y
dictaminar la calidad de la apariencia y de la forma del cuerpo
basadas en los datos sobre la apariencia y en los datos sobre la
forma.
Dado que una calidad en relación con la
apariencia y la forma de un cuerpo se juzga a partir de los datos
sobre la apariencia y de los datos sobre la forma de la misma
porción lineal del cuerpo, las desventajas respectivas de los
dictámenes mediante los datos sobre la apariencia y los datos sobre
la forma se compensan mutuamente. Dado que los datos sobre la
apariencia y los datos sobre la forma de la misma porción lineal se
obtienen simultáneamente, ambos datos pueden compararse entre ellos
fácilmente, de manera que incluso si el dictamen es delicado
mediante uno de ambos datos, es posible un dictamen claro
comparando ambos datos entre sí y la precisión del dictamen es
mejorada enormemente.
Dado que los primeros medios de toma de imágenes
y los segundos medios de toma de imágenes toman imágenes de la misma
porción lineal del cuerpo simultáneamente, los mecanismos de toma de
imágenes mediante la cámara de línea y la cámara de área pueden
integrarse para reducir los costos de instalación y el espacio de
instalación y mantener un alto rendimiento de trabajo.
En el método anterior para la inspección de la
apariencia y de la forma de un cuerpo, los segundos medios de toma
de fotografías pueden ser una cámara de área.
Los datos sobre la forma para jugar la
irregularidad de una superficie del cuerpo pueden obtenerse mediante
la cámara de área.
En el método anterior, los primeros medios de
toma de imágenes pueden ser una cámara de línea.
Los datos sobre la apariencia para juzgar la
apariencia de una superficie del cuerpo pueden obtenerse mediante la
cámara de línea.
Los datos sobre la apariencia del cuerpo pueden
obtenerse como datos en color mediante una cámara de línea en color
y la calidad del cuerpo puede ser juzgada fácilmente con la imagen
en color de la apariencia.
En el método, los primeros medios de toma de
imágenes pueden ser una cámara de línea con un proceso de tres
colores.
Con la cámara de línea con un proceso de tres
colores, pueden obtenerse los datos respectivos sobre la apariencia
de los colores primarios PGR para facilitar un dictamen más preciso
de la calidad.
En el método, la longitud de onda de la primera
luz de rendija y la longitud de onda de la segunda luz de rendija
pueden ser diferentes el uno del otro, los primeros medios de toma
de imágenes pueden poseer un filtro que solamente admita la primera
luz de rendija, y los segundos medios de toma de imágenes pueden
poseer un filtro que solamente admita la segunda luz de rendija.
Dado que las longitudes de onda respectivas de la
primera y segunda luces de rendija son diferentes entre sí, se
impide que ambas luces de rendija interfieran entre sí. Y los
primeros y segundos medios de toma de imágenes poseen filtros
respectivos que solamente admiten la luz de rendija correspondiente,
de manera que puedan obtenerse datos sobre la apariencia y datos
sobre la forma no influenciados entre sí para mejorar la precisión
del dictamen.
La invención proporciona además, un método para
la inspección de la apariencia y de la forma de un cuerpo, que
comprende: la iluminación de una primera porción lineal del cuerpo
con una primera luz de rendija, tomando una imagen de la primera
porción lineal con unos primeros medios de toma de imágenes para
obtener datos sobre la apariencia, iluminación de una segunda
porción lineal ligeramente desplazada de la primera porción lineal
con una segunda luz de rendija, tomando una imagen de la segunda
porción lineal con unos segundos medios de toma de imágenes para
obtener datos sobre la forma, llevándose a cabo la iluminación y la
toma de la imagen de la segunda porción lineal simultáneamente con
la iluminación y la toma de la imagen de la primera porción lineal,
y juzgando la calidad de la apariencia y de la forma del cuerpo
basadas en los datos sobre la apariencia de la primera porción
lineal y de los datos sobre la forma de la segunda porción
lineal.
Dado que la primera luz de rendija y la segunda
luz de rendija iluminan porciones lineales diferentes y que los
primeros medios de toma de imágenes y los segundos medios de toma de
imágenes toman imágenes respectivas de las porciones lineales
correspondientes, los primeros y segundos medios de toma de imágenes
no necesitaban filtro para seleccionar una luz incidente.
La ligera desviación de la posición en la segunda
porción lineal de la cual se toma una imagen mediante los segundos
medios de toma de imágenes desde la posición de la primera porción
lineal de la que se toma una imagen mediante los primeros medios de
toma de imágenes pueden corregirse mediante procesado de datos, para
tener datos sobre la apariencia y sobre la forma con respecto a la
misma porción lineal los cuales pueden compensarse mutuamente y
pueden compararse entre ellos. Por lo tanto puede mantenerse una
alta precisión del dictamen sin interferencia mutua de las
luces.
Según otro aspecto de la presente invención, se
ha provisto un aparato para la inspección de la apariencia y de la
forma de un cuerpo, que comprende: unos primeros medios de
proyección de luz para proyectar una primera luz de rendija sobre el
cuerpo, unos primeros medios de toma de imágenes para tomar una
imagen de una porción lineal del cuerpo iluminado por la primera luz
de rendija para tener datos sobre la apariencia, unos segundos
medios de proyección de luz para proyectar una segunda luz de
rendija sobre la porción lineal de dicho cuerpo, unos segundos
medios de toma de imágenes para tomar una imagen de la porción
lineal iluminada por la segunda luz de rendija para obtener datos
sobre la forma, y los medios de dictamen para juzgar la calidad de
la apariencia y de la forma del cuerpo basadas en los datos sobre la
apariencia y en los datos sobre la forma.
Dado que los medios de dictamen juzgan la calidad
de la apariencia y de la forma del cuerpo basados en los datos sobre
la apariencia y sobre la forma de la misma porción lineal del
cuerpo, las desventajas respectivas de de los dictámenes mediante
datos sobre la apariencia y datos sobre la forma se compensan
mutuamente. Dado que los datos sobre la apariencia y los datos sobre
la forma de la misma porción lineal se obtienen simultáneamente,
ambos datos pueden ser comparados entre ellos fácilmente, te manera
que incluso si el dictamen es delicado mediante uno de ambos datos,
es posible un dictamen claro comparando ambos datos entre sí y la
precisión del dictamen se mejora enormemente.
Dado que los primeros medios de toma de imágenes
y los segundos medios de toma de imágenes toman imágenes de la misma
porción lineal del cuerpo simultáneamente, los mecanismos de toma de
imágenes que constituyen los primeros medios de toma de imágenes y
los segundos medios de toma de imágenes pueden integrarse para
reducir los costos de instalación y el espacio de instalación y
mantienen un rendimiento alto de trabajo.
Además, la presente invención proporciona un
aparato para la inspección de la apariencia y de la forma de un
cuerpo, que comprende: medios de proyección de la primera luz para
proyectar una primera luz de rendija sobre el cuerpo, unos primeros
medios de toma de imágenes para tomar una imagen de una primera
porción lineal del cuerpo iluminada por la primera luz de rendija
para obtener datos sobre la apariencia, unos segundos medios de
proyección de luz para proyectar una segunda luz de rendija sobre
una segunda porción lineal del cuerpo ligeramente desplazada de la
primera porción lineal, unos segundos medios de toma de imágenes
para tomar una imagen de la segunda porción lineal iluminada por la
segunda luz de rendija para obtener datos sobre la forma, y unos
medios de dictamen para juzgar la calidad de la apariencia y de la
forma el cuerpo basadas en los datos sobre la apariencia de la
primera porción lineal y los datos sobre la forma de la segunda
porción lineal.
La primera luz de rendija y la segunda luz de
rendija iluminan porciones lineales diferentes y los primeros medios
de toma de imágenes y los segundos medios de toma de imágenes toman
imágenes respectivas de las porciones lineales correspondientes,
esto es, los primeros y segundos medios de toma de imágenes admiten
cualquiera de las primeras y segundas luces de rendija
respectivamente. Por lo tanto, los primeros y segundos medios de
toma de imágenes no necesitan filtro para distinguir y seleccionar
una luz incidente.
La ligera desviación de la posición de la segunda
porción lineal de la que se toma una imagen mediante los segundos
medios de toma de imágenes desde la posición de la primera porción
lineal de la cual se toma una imagen mediante los primeros medios de
toma de imágenes, pueden corregirse mediante procesado de datos,
para tener datos sobre la apariencia y sobre la forma con respecto a
la misma porción lineal los cuales pueden compensarse mutuamente y
pueden compararse entre ellos. Por lo tanto, puede mantenerse una
alta precisión del dictamen sin interferencia mutua de las
luces.
La Fig. 1 es una vista en planta mostrando un
mecanismo de toma de imágenes de un aparato de inspección de la
apariencia y de la forma según una realización de la presente
invención;
La Fig. 2 es una vista lateral de la Fig. 1;
La Fig. 3 es una vista esquemática del mecanismo
de toma de imágenes;
La Fig. 4 es un diagrama de bloques del sistema
de control del aparato de inspección de la apariencia y de la
forma,
La Fig. 5 es un diagrama de flujo mostrando el
procedimiento de control según el sistema de control; y
La Fig. 6 es una vista mostrando la disposición
de tres conjuntos de mecanismos de toma de imágenes con relación al
neumático.
Oportunamente, se describirá una realización de
la presente invención con referencia a las Figs. 1 a 6.
Un aparato 1 para la inspección de la apariencia
y de la forma según la realización inspecciona la apariencia y la
forma de un neumático T simultáneamente y particularmente juzga la
calidad de una superficie interior del neumático T.
En las Figs. 1 y 2 se muestra un mecanismo para
tomar una imagen de la superficie del neumático T.
El neumático T va colocado concéntricamente en
una mesa giratoria 2.
Un armazón de sujeción 3 va suspendido por encima
de una porción central hueca del neumático T. Sobre el armazón de
sujeción 3 van sujetos una cámara de línea (primeros medios de toma
de imágenes) 4, una cámara de área (segundos medios de toma de
imágenes) 5, un proyector de luz de línea 6 para la cámara de línea,
y un proyector de luz de área 7 para la cámara de área para formar
intensivamente de manera compacta un conjunto de mecanismos de toma
de imágenes.
La cámara de línea 4 es una cámara CCD que tiene
elementos de imagen dispuestos en una fila la cual en tiene un
filtro de aislamiento de longitud onda capaz de seleccionar una luz
de rendija monográfica de una longitud de onda de 680 nm.
Por otra parte, la cámara de área 5 es una cámara
CCD que tiene elementos de imágenes dispuestos en un plano la cual
tiene un filtro de aislamiento de longitud onda capaz de seleccionar
una luz de rendija láser de una longitud de onda de 780 nm. Dado que
los datos sobre la forma son los que se emplean para dictaminar la
irregularidad de la superficie de un neumático, se emplea la cámara
de área que tiene elementos de imágenes dispuestos en un plano.
La cámara de línea 4 va sujeta sobre el armazón
de sujeción 3 en una posición lo más cercana de un eje central del
neumático y tiene una lente objetivo dirigida radialmente hacia
fuera con respecto al neumáti-
co.
co.
El armazón de sujeción 3 tiene un brazo de
extensión 3a que se extiende radialmente hacia fuera y oblicuamente
hacia arriba para sujetar la cámara de área 5. La cámara de área 5
tiene una lente objetivo dirigida en una dirección específica
oblicuamente hacia arriba mediante un ángulo específico (por ejemplo
45 grados).
Un espejo de reflexión 8 se extiende desde el
armazón de sujeción 3 radialmente hacia fuera con respecto al
neumático. El espejo de reflexión 8 va formado en una placa larga y
unida a una porción del armazón de sujeción 3 en frente de la cámara
de línea 4 dirigido oblicuamente hacia arriba. El eje óptico de la
cámara de línea 4 va dirigido a la superficie del espejo del espejo
de reflexión 8 enfrentado oblicuamente hacia arriba.
El proyector de luz de área 7 va dispuesto por
encima de la cámara de línea 4. El proyector de luz de área 7 es un
proyector láser que proyecta un rayo láser de una longitud de onda
de 780 nm y va unido a la cámara de línea 4 de manera que proyecte
el rayo láser hacia el espejo de reflexión 8 en forma de una
rendija.
El rayo láser proyectado desde el proyector de
luz de área 7 es reflejado por la superficie del espejo del espejo
de reflexión e ilumina una superficie interior de una pared lateral
superior entre una sección de apoyo y una sección de talón del
neumático T linealmente. Se toma una imagen de la porción lineal L
iluminada mediante la cámara de área 5 con un ángulo específico (45
grados por ejemplo, cualquier ángulo será válido mientras se pueda
tomar una imagen de la irregularidad de la superficie del
neumático).
Desde una posición lateral derecha del armazón de
sujeción 3 se extiende un miembro soporte 9 en forma de barra
radialmente hacia fuera y oblicuamente hacia arriba. La porción
extrema de punta del miembro soporte 9 en forma de barra es curvada
gradualmente para hacer suave la pendiente, que manera que el
miembro soporte 9 tenga una forma que se extienda esencialmente a lo
largo de la superficie interior de la pared lateral del neumático
T.
Sobre la superficie superior del miembro soporte
9 en forma de barra van dispuestos un gran número de LED, los cuales
proyectan una luz monocromática de una longitud de onda de 680 nm,
desde la proximidad del extremo de la base hasta extremo de la punta
en cuatro filas, para constituir el proyector de luz de línea 6.
El proyector de luz de línea 6 va dispuesto cerca
y a lo largo de la superficie interior de la pared lateral superior
del neumático T, y la luz monocromática proyectada por los LED
ilumina la porción lineal L e iluminada por los rayos láser, en
forma de un cinturón. Una parte de la luz monocromática reflejada en
la porción lineal es reflejada de nuevo mediante el espejo de
reflexión 8 y entra en la cámara de línea 4 para la toma de
imagen.
Los LED dispuestos sobre el miembro soporte 9 en
forma de barra desde el lado extremo de la base hasta el extremo de
la punta se dividen en ocho o más bloques y cada uno de ellos puede
ser controlado. El volumen de luz proyectado por cada bloque se
ajusta con antelación de manera que toda la porción lineal L quede
iluminada con una luminosidad uniforme.
Es decir, dado que la superficie interior del
neumático T es curvada, resulta difícil colocar los LED exactamente
en paralelo con la superficie interior curvada aunque los LED vayan
dispuestos esencialmente a lo largo de la superficie interior
curvada, por lo tanto, para garantizar la iluminación uniforme, es
necesario que cada bloque se ajuste de antemano separadamente.
Se conecta cada bloque y se ajusta el volumen de
luz de los LED del bloque de manera que el volumen de luz tomado por
la cámara de línea 4 sea un volumen específico apropiado. Tras haber
completado dichos ajustes del volumen de luz con respecto a todos
los bloques, se conectan todos los LED para su medición.
En la Fig. 3 se muestra esquemáticamente un
conjunto de mecanismos de toma de imágenes para tomar una imagen de
la superficie del neumático T. El proyector de luz de línea 6 y el
proyector de luz de área 7 iluminan la misma porción lineal L de la
superficie interior del neumático T. La cámara de línea 4 toma una
imagen de la porción lineal L mediante la luz monocromática de
rendija proyectada por el proyector de luz de línea 6, y
simultáneamente la cámara de área 5 toma una imagen de la misma
porción lineal L mediante el rayo láser de rendija proyectado por el
proyector de luz de área 7.
La porción lineal L iluminada por el proyector de
luz de línea 6 y el proyector de luz de área 7 en este mecanismo de
toma de imágenes es parte de una superficie interior de una pared
lateral superior del neumático T. La porción lineal L es desplazada
a lo largo de la superficie interior girando el neumático T, y la
superficie interior se toma mediante la cámara de línea 4 y la
cámara de área 5 sobre toda la circunferencia.
Tal como se muestra en la Fig. 6, además del
mecanismo antedicho de toma de imágenes 1a, se dispone
circunferencialmente a intervalos, un mecanismo de toma de imágenes
1b para una superficie interior de la pared lateral inferior y un
mecanismo de toma de imágenes 1c para una superficie interior de una
sección de rodadura, de manera que puedan ser tomada simultáneamente
imágenes con respecto a toda superficie interior del neumático T. Un
conjunto de mecanismos de toma de imágenes puede ser desplazado para
tomar en orden, imágenes de las superficies interiores de la pared
lateral superior, de la sección de rodadura, y de la pared lateral
inferior para el dictamen, pero esto lleva mucho tiempo.
Los datos obtenidos tomando sucesivamente
imágenes de la superficie interior del neumático T con la cámara de
línea 4 son datos monocromáticos sobre la apariencia a partir de los
cuales se reconstituye una imagen sobre la apariencia de la
superficie del neumático T como una fotografía monocromática de luz
y sombra. Por lo tanto, la decoloración, contaminación, una mancha
y similares pueden juzgarse a partir de la imagen de la
apariencia.
La cámara de área 5 toma sucesivamente imágenes
de las porciones lineales de la superficie interior del neumático T
giratorio sucesivamente con una temporización predeterminada,
oblicuamente en una dirección de 45 grados para captar una línea
marginal de la superficie del neumático formada por la luz de
rendija al igual que los datos de forma. Los datos de forma se
transforman en datos de forma en una dirección seccional del
neumático T, y los datos de forma con respecto a la circunferencia
total del neumático se recogen para reconstituir una imagen de forma
tridimensional.
Es decir, basados en una relación posicional
entre un ángulo de iluminación de la luz de rendija proyectada por
el proyector de luz de línea 6 y un ángulo para tomar la imagen de
rendija mediante la cámara de área 5, se lleva a cabo una
transformación de coordenadas bidimensionales geométricamente para
reconstituir una forma exterior (forma seccional) del neumático T en
la porción iluminada por la luz de rendija. Por lo tanto, en la
circularidad, la irregularidad de la superficie y similares del
neumático puede ser juzgadas a partir de las forma exterior.
La reconstitución de la imagen de la apariencia y
de la imagen de la forma del neumático T, y el dictamen de calidad
del neumático T basados en ambas imágenes son procesados mediante un
ordenador. La Fig. 4 es un diagrama de bloques del sistema de
control.
El ordenador 10 tiene una imagen de la apariencia
que constituye los medios 11 para reconstituir una imagen de la
apariencia a partir de los datos sobre la apariencia aportados por
la cámara de línea 4, y una imagen de la forma que constituye los
medios 12 para reconstituir una imagen de la forma a partir de los
datos aportados por la cámara de área 5.
El ordenador 10 incluye además unos medios de
control de la luz para controlar las luces proyectadas por el
proyector de luz de línea 6 y el proyector de luz de área 7, unos
medios 17 de procesado de imágenes para exhibir una imagen en un
display 21, y unos medios 19 de control del motor para controlar el
accionamiento de un motor 22 para hacer girar la mesa giratoria
2.
Unos medios 13 para el dictamen de la apariencia,
juzgan la calidad de la apariencia sobre la base de la imagen de la
apariencia reconstituida por los medios 11 que constituyen la imagen
de la apariencia, unos medios 14 para el dictamen de la forma juzgan
la calidad de la forma sobre la base de la imagen de la forma
reconstituida por los medios 12 que constituyen la imagen de la
forma, y sobre la base de ambos dictámenes, unos medios 15 para el
dictamen global juzgan la calidad global.
Además, sobre la base del dictamen de los medios
15 para el dictamen global, unos medios 16 para el dictamen final
juzgan finalmente la calidad del neumático. El resultado de este
dictamen se exhibe en el display 21.
La Fig. 5 es un diagrama de flujo que muestra un
procedimiento de control del sistema de control mediante el
ordenador 10.
En primer lugar, en la Etapa 1, el mecanismo de
toma de imágenes se introduce en el interior del neumático T
colocado en una posición predeterminada en la mesa giratoria 2 y se
sujeta firmemente en una posición predeterminada.
A continuación, se acciona la mesa giratoria 2
para que gire y el neumático T es girado juntamente con la mesa
giratoria 2 (Etapa 2).
Luego, las primeras y segundas luces de rendija
se proyectan sobre la misma porción lineal L de la superficie
interior del neumático T mediante el proyector de luz de línea 6 y
el proyector de luz de área 7 (Etapa 3), y la cámara de línea 4 y la
cámara de área 5 toman simultáneamente imágenes de la misma porción
lineal L mediante la primera luz de rendija y la segunda luz de
rendija, respectivamente (Fig. 4). La cámara para tomar la
apariencia del neumático T para tener los datos sobre la apariencia
puede ser la cámara de área en lugar de la cámara línea.
En la Etapa 5, se discrimina si la superficie
interior del neumático T ha sido tomada sobre la circunferencia
completa, y si durante la toma de la imagen sobre la circunferencia
completa no se ha completado, Se repiten las Etapas 3, 4. Mientras
tanto, la porción lineal L de la que se ha de tomar la imagen se
desplaza mediante el giro del neumático T a la vez que la cámara de
línea 4 toma la imagen de manera continua y la cámara de área 5
toman la imagen de manera sucesiva con una temporización
predeterminada.
Cuando la toma de la imagen sobre toda la
circunferencia ha sido completada, el flujo avanza desde la Etapa 5
hasta la Etapa 6 y la mesa giratoria se detiene.
Luego, en la Etapa 7, se reconstituye una imagen
de la apariencia mediante los medios 11 que constituyen la imagen
sobre la apariencia a partir de los datos de la apariencia tomados
por la cámara de línea 4, y sobre la base de la imagen de la
apariencia, se juzga la calidad de la apariencia mediante los medios
13 de dictamen de la apariencia. Por ejemplo, si el grado de luz y
sombra de la imagen de la apariencia se halla dentro de límites
admisibles, se juzga como "buena", y si el grado excede de los
límites admisibles, se juzgan como "no buena" y se aplica una
marca sobre la porción correspondiente.
En la Etapa 8, se reconstituye una imagen de la
forma mediante los medios 11 que constituyen la imagen de la forma a
partir de los datos sobre la forma tomados por la cámara de área 5
que emplea el método óptico de corte, y sobre la base de la imagen
sobre la forma, se juzga la calidad de la apariencia mediante los
medios 14 de dictamen de la forma.
Con referencia a la Fig. 3, la imagen precitada
de la forma se compara con una imagen estándar de dictamen
almacenada con antelación para cualquier clase de neumático (Fig. 3
(1)), y si ambas imágenes coinciden mutuamente, se juzga como
"buena". Si no coinciden mutuamente se juzga si el error está
dentro de un valor admisible (Fig. 3 (2)), y si el error está dentro
del valor admisible, se juzga como "buena". Y si el error
excede del valor admisible, se juzga como
"no-buena" y se aplica una marca sobre la
porción correspondiente (Fig. 3 (3)).
En la Etapa 9, se discrimina si el dictamen de la
apariencia es "bueno" o "no-bueno". Si
"bueno", el flujo avanza hasta la Etapa 10 y si
"no-bueno", el flujo avanza a hasta la etapa
11.
En la Etapa 10, se discrimina si el dictamen de
la forma es "bueno" o "no-bueno". Si
"bueno" el flujo avanza Hasta la Etapa 13 y el dictamen global
se juzga como "bueno", y si "no-bueno", el
flujo avanza hasta la Etapa 12 para llevar a cabo un dictamen
comparativo.
Si el dictamen de la apariencia es
"no-bueno" y el flujo avanza hasta la Etapa 11,
se discrimina si el dictamen de la forma es "bueno" o
"no-bueno" en la Etapa 11. Si "bueno", el
flujo avanza hasta la Etapa 12 para llevar a cabo un dictamen
comparativo, y si "no-bueno", el flujo avanza
hasta la Etapa 14 en donde el dictamen global se juzga como
"no-bueno".
El dictamen comparativo en la Etapa 8 se lleva a
cabo mediante los medios de dictamen global 15 de manera que cuando
cualquiera de los dos, el dictamen de la apariencia o el dictamen de
la forma es "no-bueno", la imagen de la
apariencia y la imagen de la forma se comparan entre sí para juzgar
de nuevo una porción que ha sido juzgada como
"no-buena" por cualquier dictamen.
Incluso si una porción es juzgada como
"no-buena" basada en cualquier imagen, algunas
veces la porción puede ser juzgada como "buena" en vista de
otra imagen. Si es juzgada como "buena" por el dictamen
comparativo, el flujo avanza hasta la Etapa 13 en donde el dictamen
global es juzgado como "bueno". Si es juzgada como
"no-buena" por el dictamen comparativo, el
flujo avanza hasta la Etapa 14 en donde el dictamen global es
juzgado como "no-bueno".
Según se ha descrito anteriormente, cuando tanto
la apariencia como la forma son juzgadas como "buenas", el
dictamen global es "bueno" (Etapas 9, 10, 13), cuando tanto la
apariencia como la forma son juzgadas como
"no-buenas", el dictamen global es
"no-bueno" (Etapas 9, 11, 14), y cuando una de
las dos, la apariencia o la forma se juzga como "buena" y la
otra se juzga como "no-buena", se lleva a cabo
el dictamen comparativo (Etapa 12) para el dictamen global.
El dictamen global mencionado más arriba se lleva
a cabo para cada uno de los mecanismos de toma de imagen 1a, 1b,
1c.
Tras el dictamen global (Etapas 13, 14,), el
flujo avanza hasta la Etapa 15 en donde se lleva a cabo el proceso
de filtrado mediante los medios 16 de dictamen final. Es decir, por
ejemplo, solamente cuando aparecen porciones
no-buenas en torno a la misma porción de manera
continua varias veces, se juzga que existe una porción
no-buena.
Mediante el proceso de filtrado, se discrimina la
existencia de la porción no-buena (Etapa 16). Si no
existe porción no-buena, el neumático T se juzga
como un producto bueno (Etapa 17), y si existe una porción
no-buena, el neumático T se juzga como un producto
no-bueno (Etapa 18). Este resultado del dictamen se
exhibe en el display 21 mediante los medios de procesado de imágenes
17.
Tal como se ha mencionado más arriba, dado que la
calidad con respecto a la apariencia y la forma del neumático T se
juzga a partir de los datos sobre la apariencia y los datos sobre la
forma de la misma porción lineal de la superficie interior del
neumático T, las desventajas respectivas de los dictámenes mediante
los datos sobre la apariencia a y los datos sobre la forma se
compensan entre si. Dado que los datos sobre la apariencia y los
datos sobre la forma de la misma porción lineal se obtienen
simultáneamente, ambos datos pueden ser comparados mutuamente de
manera fácil, de modo que incluso si el dictamen resulta dedicado
por uno de ambos datos, es posible un dictamen claro comparando
ambos datos entre sí y la precisión del dictamen se mejora
enorme-
mente.
mente.
La cámara de línea 4 y la cámara de área 5 se
mantienen juntas con el proyector hizo de luz de línea 6, el
proyector de luz de área 7 y el espejo de reflexión 8 intensivamente
como un conjunto de mecanismos de toma de imágenes de manera que
tomen imágenes de la misma porción lineal del neumático T. por lo
tanto, el aparato de inspección puede fabricarse compacto, los
costes de ilustración y el espacio ilustración pueden reducirse, y
el rendimiento de trabajo puede mantenerse alto.
En vez de la cámara de línea 4 puede emplearse
una cámara de línea en color. En este caso, mediante la cámara de
línea en color, pueden obtenerse datos sobre la apariencia del
cuerpo como datos en color y la calidad del neumático T puede
juzgarse fácilmente mediante la imagen en color de la
apariencia.
En vez de la cámara de línea puede emplearse una
cámara de línea de proceso en tres colores. En la cámara de línea de
proceso en tres colores, cámara respectivas CCD toman imágenes de
cada color primario R, V, A. Para facilitar un dictamen más preciso
de la calidad del neumático T puede obtenerse cada dato sobre la
apariencia de cada color primario facilitar un dictamen de mayor
precisión de la calidad del neumático T.
En la realización mencionada más arriba, el
proyector de luz de línea 6 y el proyector de luz de área 7 iluminan
la misma porción lineal L de la superficie interior del neumático T
y la cámara de línea 4 y la cámara de área 5 toman imágenes de la
misma porción lineal L mediante la respectiva luz de rendija.
Alternativamente, la inspección puede llevarse a cabo de manera que
la cámara de línea tome una imagen de una primera porción lineal
iluminada por el proyector de luz de línea, y la cámara de área tome
una imagen de una segunda porción lineal iluminada por el proyector
de luz de área y ligeramente desplazada de la primera porción
lineal.
La ligera desviación entre la posición de la
primera porción lineal de la que se toma una imagen mediante la
cámara de línea y la posición de la segunda porción lineal de la que
se toma una imagen mediante la cámara de área puede ser corregida
mediante el procesado de datos del ordenador para obtener datos
sobre la apariencia y datos sobre la forma con respecto a la misma
porción lineal los cuales pueden ser complementados entre sí y
comparados mutuamente. Por lo tanto puede mantenerse una alta
precisión del dictamen sin interferencia mutua de las
luces.
luces.
Dado que la primera luz de rendija y la segunda
luz de rendija se proyecta sobre porciones lineales diferentes y que
la cámara de línea y la cámara de área toman imágenes respectivas
correspondientes de las porciones lineales, la cámara de línea y la
cámara de área no necesitan filtro para seleccionar una luz
incidente.
En la realización mencionada más arriba, se
inspecciona la apariencia y la forma de la superficie interior de un
neumático. Pero, por rutina, también puede inspeccionarse la
superficie exterior de un neumático.
El objeto de la invención no se limita a un
neumático o a un miembro constitutivo de un neumático, sino que
mediante la invención puede inspeccionarse la apariencia y la forma
de otros artículos diversos.
Claims (13)
1. Un método para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo, que comprende las etapas de:
iluminar una primera porción lineal (L) del
cuerpo (T) con una primera luz de rendija;
tomar una imagen de dicha primera porción lineal
(L) iluminaba por dicha primera luz de rendija con una primera
cámara de toma de imágenes (4) para obtener de ese modo datos sobre
la apariencia;
iluminar una segunda porción lineal (L) del
cuerpo (T) con una segunda luz de rendija, y
tomar una imagen de la segunda porción lineal (L)
iluminada por dicha segunda luz de rendija con una segunda cámara de
toma de imágenes (5) para obtener de ese modo datos sobre la forma
del cuerpo
(T),
(T),
caracterizado en
que:
Como dicha primera cámara de toma de imágenes
para obtener datos sobre la apariencia del cuerpo (T) se emplea una
cámara de línea (4) que incluye elementos de toma de imágenes
dispuestos en una fila;
como dicha segunda cámara de toma de imágenes
para obtener datos sobre la forma del cuerpo (T) se emplea una
cámara de área (5) que incluye elementos de toma de imágenes
dispuestos en un plano; y
la calidad de la apariencia y de la forma del
cuerpo (T) se juzga empleando un ordenador (10), basado en un
procesado global simultáneo de ambos dichos datos sobre la
apariencia y dichos datos sobre la forma.
2. Un método para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en la
reivindicación 1, en el que, la primera porción lineal (L) es la
misma que la segunda porción lineal (L).
3. Un método para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en la
reivindicación 1, en el que, la segunda porción lineal (L) va
ligeramente desplazada de la primera porción lineal (L).
4. Un método para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1, 2 o 3, en el que, dicha cámara de línea
(4) es una cámara de línea en color.
5. Un método para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 1, 2 o 3, en el que, dicha cámara de línea
(4) es una cámara de línea con proceso en tres colores.
6. Un método para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que, dichas primeras y
segundas luces de rendija tienen longitudes de onda diferentes,
dicha cámara de línea (4) tiene un filtro que admite solamente dicha
primera luz de rendija, y dicha cámara da área (5) tiene un filtro
que admite solamente dicha segunda luz de rendija.
7. Un método para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que, las etapas de
iluminación y toma de una imagen de dicha segunda porción lineal (L)
se lleva a cabo simultáneamente con las etapas de iluminación y toma
de una imagen de dicha primera porción lineal (L).
8. Un aparato para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo, que comprende:
Primeros medios de proyección de luz (6) para
proyectar una primera luz de rendija sobre la primera porción lineal
(L) del cuerpo (T);
Una primera cámara de toma de imágenes (4) para
tomar una imagen de la primera porción lineal (L) del cuerpo (T)
iluminada por dicha primera luz de rendija para obtener datos sobre
la apariencia;
Segundos medios de proyección de luz (7) para
proyectar una segunda luz de rendija sobre una segunda porción
lineal (L) del cuerpo (T);
Segunda cámara de toma de imágenes (5) para tomar
una imagen de la segunda porción lineal (L) del cuerpo (T) iluminada
por dicha segunda luz de rendija para obtener datos de la forma;
Caracterizado en que:
Dicha primera cámara de toma de imágenes es una
cámara de línea (4) que incluye elementos de toma de imágenes
dispuestos en una fila para obtener datos de la apariencia del
cuerpo (T);
Dicha segunda cámara de toma de imágenes es una
cámara de área (5) que incluye elementos de toma de imágenes
dispuestos en un plano para obtener datos de la forma del cuerpo
(T); y
Van provistos medios de dictamen por ordenador
(13, 14, 15, 16) para juzgar una calidad de la apariencia y de la
forma del cuerpo basada en un procesado global simultáneo de ambos
dichos datos sobre la apariencia y dichos datos sobre la forma.
9. Un aparato para la inspección de la apariencia
y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en la
reivindicación 8, en el que, la primera porción lineal (L) es la
misma que la segunda porción lineal (L).
10. Un aparato para la inspección de la
apariencia y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en
la reivindicación 8, en el que, la segunda porción lineal (L) va
ligeramente desplazada de la primera porción lineal (L).
11. Un aparato para la inspección de la
apariencia y de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en
cualquiera de la reivindicaciones 8, 9 o 10, en el que, dicha cámara
de línea (4) es una cámara de línea en color.
12. Un aparato para inspección de la apariencia y
de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 8, 9 o 10, en el que dicha cámara de línea (4)
es una cámara de línea de proceso en tres colores.
13. Un aparato para inspección de la apariencia y
de la forma de un cuerpo (T) según lo reivindicado en cualquiera de
la reivindicaciones 8 a 12, en el que, dichos primeros y segundos
medios de proyección de luz (6, 7) proyectan luces de rendija que
tienen longitudes de onda diferentes, dicha cámara de línea (4)
tiene un filtro que admite solamente dicha primera luz de rendija, y
dicha cámara de área (5) tiene un filtro que admite solamente dicha
segunda luz de rendija.
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