JPH02179403A - タイヤ識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、タイヤの識別装置、特にタイヤの外径および
内径、すなわちリム径を測定してタイヤを識別する装置
に関するものである。

（従来の技術） 従来、タイヤ製造工場においては成形、加硫したタイヤ
をその種別に応じて仕分けることが行われている。この
場合、タイヤのサイドウオールに刻設された情報を光電
的に読み取ったり、トレッドに記録されたカラーライン
を検知したりしてりイヤの種別を識別している。しかし
ながら、タイヤの表面の光学特性は悪く、情報を正確に
読み取ることが困難であるとともにカラーラインの本数
は制限されるため識別情報量が少ないという問題がある
。したがって、従来ではタイヤのサイドウオールに刻設
されているマークを読み取るとともに夕′イヤの輪郭形
状、すなわちタイヤの外径および内径を別途検出し、前
記マークから読み取った情報と併せてタイヤの識別を行
っている。

従来、タイヤの外径および内径を測定する装置は種々提
案されている。第１１図は従来のタイヤ外径および内径
の測定装置の一例の構成を示すものであり、形状を検出
すべきタイヤｌはベルトコンベア２ａ、　２ｂ上を矢印
Ａの方向に所定の速度で搬送されている。ベルトコンベ
ア２ａ、　２ｂの間には隙間をあけ、この隙間の位置に
細長い蛍光灯を有する光源３と、リニアイメージセンサ
を有するカメラ４とをベルトコンベア２ａ、　２ｂを挟
んでその上下に配置している。カメラ４の出力画像信号
をコントローラ５に供給し、ここで画像処理を行ってタ
イヤ１の外径および内径を求めている。

また、従来のタイヤ識別に当たっては、タイヤの通過を
検知するタイヤ通過検出装置が設けられている場合があ
る。第１２図は従来のタイヤ通過検出装置の構成を示す
もので、ベルトコンベア６ａ＋６ｂの隙間に、タイヤ１
の搬送方向に対して直交するように第１の光電スイッチ
を構成する発光素子７ａと受光素子７ｂとを搬送路の上
下に配置するとともに第２の光電スイッチを構成する発
光素子８ａと受光素子８ｂとを搬送路の平面に平行に搬
送路を挟むように配置する。すなわち、第１および第２
の光電スイッチの光軸を互いに直交するように配置する
。

（発明が解決しようとする課題） 上述した第１１図に示す従来のタイヤ識別装置において
は、タイヤ１をベルトコンベア２ａ、　２ｂ上において
センタリングしながら搬送する必要がある。

すなわち、第１３図に示すように、タイヤ１の中心がカ
メラ４の光軸０と一致しているときに測定されるタイヤ
の内径Ｌ１と、タイヤｌ゛の中心とカメラの光軸０とが
ずれている場合に測定される内径Ｌ２とは等しくならず
、測定誤差が生ずることになる。このような欠点を除去
するために、タイヤ１の中心とカメラ４の光軸Ｏとを予
め決めた一定の位置関係とする必要があり、そのために
タイヤのセンタリングを行う必要がある。例えば、タイ
ヤ１の中心が常にカメラ４の光軸０と一致するようにタ
イヤを搬送する必要がある。しかしながら、ベルトコン
ベア上には種々のサイズのタイヤが搬送されてくるので
、センタリング装置の構成は非常に複雑になるとともに
動作も不安定なものとなってしまう欠点がある。

さらに、従来のタイヤ識別装置においては、第１４図に
示すように、内径は同じであってもタイヤビード部にお
ける跳ね上り量の大小やタイヤの幅の相違によって内径
の測定値が変動する欠点がある。すなわち、ビード部の
跳ね上りの大きなタイヤ１の内径り、は跳ね上がりの小
さなタイヤ１゛の内径Ｌ２よりも長く検出されてしまう
。このような測定誤差はタイヤの外径を測定する場合に
も発生するものである。

一方、第１２図に示す従来のタイヤ通過検出装置におい
ては、ベルトコンベア６ａ、　６ｂ上を一定値以上の間
隔を置いて搬送する必要がある。すなわち、タイヤが連
続して搬送されてくるときには、第１の光電スイッチ？
ａ、　７ｂの光軸は必ずタイヤ１の内径部を通過するよ
うにタイヤをセンタリングする必要がある。このように
しないと、例えば、第１５図に示すように、２本のタイ
ヤｌと１′　とがタイヤ搬送方向に見て重なっている場
合には、これらのタイヤは２個のタイヤとして検出され
ずに１個のタイヤとして検出されることになる。

本発明は上述した従来の欠点を除去し、タイヤの外径お
よび内径を、搬送路上におけるタイヤの位置、タイヤの
重なり具合やビード部の跳ね上がり量の大小にかかわら
ず常に正確に検出することができるタイヤ識別装置を提
供しようとするものである。

本発明の他の目的は、タイヤ搬送路上のタイヤの位置に
かかわらずタイヤを１本づつ正確に検出することができ
るタイヤ識別装置を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段および作用）本発明のタイ
ヤ識別装置は、識別すべきタイヤの最大外径よりも太き
（かつ最小外径の２倍よりも小さな幅を有するタイヤ搬
送路を経て識別すべきタイヤを搬送するタイヤ搬送手段
と、゛このタイヤ搬送路上のタイヤ搬送方向に対してほ
ぼ直交する方向に少なくともタイヤ搬送路の幅に等しい
長さに亘って延在し、タイヤ搬送路の平面を挟んでそれ
ぞれ対向して配置された複数の発光素子および受光素子
を有する投光器および受光器を具えるタイヤ検知手段と
、このタイヤ検知手段の受光器から供給される検知信号
を所定のアルゴリズムに従って演算処理して個々のタイ
ヤの外径および内径を求める演算手段とを具えることを
特徴とするものである。

さらに、本発明のタイヤ識別装置の好適な実施例におい
ては、前記タイヤ検知手段が、タイヤ搬送方向に見て、
前記投光器および受光器によって規定される検知領域の
前後においてタイヤ搬送路の平面にほぼ平行でタイヤ搬
送方向に対してほぼ直交する方向においてタイヤの存在
を検知する一対の光電式タイヤ検出器を有し、前記演算
手段はこれらタイヤ検知器の少なくとも一方がタイヤを
検知している間にのみ前記受光器からの検知信号を処理
するように構成する。

上述した本発明のタイヤ識別装置によれば、タイヤ搬送
路の幅を検出すべきタイヤの最小外径の２倍以下とした
ため、タイヤが搬送路の上で搬送方向に対して直交する
方向に見て完全に重なることがなく、したがってタイヤ
を１本づつ識別することができる。また、タイヤ検知手
段の投光器および受光器の光軸を搬送路の平面に対して
直交するように配置したため、タイヤビード部の跳ね上
がり量やタイヤ幅のいかんにかかわらず、タイヤの外径
および内径を常に正確に測定することができる。さらに
、演算手段ではタイヤの特殊形状に応じたアルゴリズム
にしたがって演算を行い、タイヤが部分的に重なって搬
送される場合にもタイヤの外径および内径を測定するこ
とができる。

（実施例） 第１図は本発明のタイヤ識別装置を具えるタイヤ分類装
置の全体の構成を示す線図である。分類すべきタイヤ１
１は矢印Ａで示すようにベルトコンベア１２ａ、　１２
ｂ、　１２ｃの上を右から左に搬送される。

ベルトコンベア１２ａにはタイヤ情報検知装置１３が配
置されており、タイヤ１１のサイドウオールに刻設され
ているマークを光電的に読み取る。この情報にはタイヤ
のサイズに関するデータも含まれている。このタイヤ情
報検知装置１３は公知のものを用いることができる。こ
のようにして読み取ったタイヤサイズデータは制御装置
１４に供給する。タイヤ１１はさらにベルトコンベア１
２ｂに送られる。

このベルトコンベア１２ｂと次段のベルトコンベア１２
ｃとの間には隙間を形成し、この隙間の位置に本発明の
タイヤ識別装置ｆｆ１５を配置する。このタイヤ識別装
置１５の構成および動作については後に説明する。タイ
ヤ識別装置１５ではタイヤ１１の外径および内径を測定
し、そのデータを制御装置１４に供給する。制御装置１
４はタイヤ情報検知装置１３から供給されるタイヤサイ
ズとタイヤ識別装置１５から供給されるタイヤサイズと
を照合比較して両者が一敗しているか否かを確認する。

タイヤ１１はさらにベルトコンベア１２ｃに送られる。

このベルトコンベア１２ｃはタイヤ仕分装置１６の一部
分として構成されており、制御装置１４で検出されたタ
イヤサイズに応じて供給される仕分信号を受けてタイヤ
１１を所定の方向に送出するようにベルトコンベア１２
ｃを駆動する。

第２図および第３図は本発明のタイヤ識別装置の一例の
詳細な構成を示す側面図および平面図である。識別すべ
きタイヤ１１を搬送するベルトコンベア１２ａ、　１２
ｂの間に形成された隙間にタイヤ識別装置の光軸を配置
する。すなわち、ベルトコンベアの下側に複数の発光素
子を有する投光器２１を搬送方向に対してほぼ直交する
方向に配列するとともにベルトコンベアの上側に複数の
受光素子を有する受光器２２を投光器２１と対向するよ
うに配置する。したがって、それぞれ対応する投光器２
１の発光素子と、受光器２２の受光素子の光軸はタイヤ
搬送路の平面に対してほぼ直交することになる。また、
本例においては、タイヤ識別装置の検知領域をタイヤが
通過することを検知するために、タイヤ搬送方向に見て
タイヤ識別装置の前後に第１および第２の光電スイッチ
２３および２４を配置する。

すなわち、第３図に明瞭に示すように第１の光電スイッ
チ２３の発光素子２３ａおよび第２の光電スイッチ２４
の受光素子２４ｂをベルトコンベアの一例に配置すると
ともに第１の光電スイッチ２３の受光素子２３ｂおよび
第２の光電スイッチ２４の発光素子２４ａをベルトコン
ベアの他側に配置する。前記の投光器２１および受光器
２２の幅はベルトコンベアの幅よりも大きくする。した
がって、タイヤ１１がベルトコンベア上のどの位置に乗
せられて搬送されても投光器と受光器を結ぶ光軸を横切
ることになる。

第４図は投光器２１および受光器２２の詳細な構成を示
すものであり、投光器には３２０個の発光素子２１ａ、
　２１ｂ・・−・−が−列に配列されており、受光器に
も３２０個の受光素子２２ａ、　２２ｂ　−−−−−−
−−−が−列に配列されている。これら発光素子列およ
び受光素子列の前方にはそれぞれ集光レンズ２５および
２６が配置されており、発光素子から放射された光は集
光レンズ２５によって集光されて受光器２２に向は放射
され、受光器では集光レンズ２６によって光を集光した
のち受光素子に入射させるようにしている。

第５図ＡおよびＢは投光器２１、受光器２２およびタイ
ヤ１１の位置関係を示す線図的側面図および平面図であ
り、第５図Ｃは受光器の受光素子から供給される出力信
号をタイヤの位置に合わせて示すものである。なお、出
力信号はタイヤによって光が遮られない部分ではハイレ
ベル（Ｈ）になり、タイヤによって遮られた所ではロウ
レベル（Ｌ）となっている。

第６図は第１および第２の光電スイッチ２３および２４
の出力信号Ｓ１およびＳ２を示すもので、光路がタイヤ
によって遮られた部分でハイレベルとなっている。上述
したように、第１および第２の光電スイッチ２３および
２４はタイヤの搬送方向に見て前後にずれているから、
タイヤの通過に伴うこれら光電スイッチの出力信号は時
間的にずれたものとなる。本例では、これらの光電スイ
ッチ２３および２４の出力信号の論理和（ＯＲ）信号Ｓ
３をとり、後述するようにこの信号がハイレベルとなっ
ている期間中だけタイヤの外径および内径を測定するよ
うにする。

上′述したように、受光器２２の出力信号と第１および
第２の光電スイッチ２３．２４の出力信号を制御装置１
４に供給してタイヤ１１の外径および内径を測定するが
、次にこの測定方法について説明する。

第７図はタイヤ識別装置の検知領域とタイヤとの相対位
置と、タイヤ識別装置の受光素子２２ａ。

２２・・−・−から供給される信号とを対応して示すも
のである。受光素子２２ａ、　２２ｂ　−−−−−−−
−−−−・からの信号はタイヤｌｌの搬送速度に同期し
たサンプリング信号で走査する。タイヤ１１が検知領域
に差し掛かっていないときは、投光器２１から放射され
た光はタイヤによって遮られることはなく、全受光素子
の出力信号はハイレベルとなっている。タイヤ１１の先
端が第１の光電スイッチ２３の光路を横切ったときに、
信号Ｓ３はハイレベルとなり、このときから受光素子２
２ａ、　２２ｂ　−−−−−の出力信号の取り込みを開
始する。

タイヤ１１の先端が検知領域を横切ると、受光素子２２
ａ、　２２ｂ−・−・−の出力信号にはロウレベルが現
れる。この信号が急激に変化する変極点Ｐ、およびＰ２
を求め、これらの変極点の間隔Ａ、すなわちロウレベル
の信号部分の長さを検出する。この長さＡが予め決めた
個数の順次の走査において予め決めた値Ａ０以上である
か否かをチェンクする。

すなわち、この長さＡがＡｏよりも大きい状態が所定の
走査回数だけ継続したときにだけタイヤを正しく検知し
ていると判断する。このように、タイヤを正しく検知し
ていると判断したら、長さＡの最大値をホールドする。

後に説明するように、この最大値がタイヤの外径を表す
ことになる。

さらにタイヤ１１が搬送され、その中空部が検知領域に
差し掛かると、ロウレベルの部分にハイレベルの信号が
現れるようになる。この信号の変極点Ｐ３およびＰ４を
求めるとともに変極点Ｐ、とＰ、の間の間隔Ｂおよび変
極点Ｐ、とＰ２の間の間隔Ｃを求める。ここで間隔Ｂと
間隔Ｃとの差Ｄ（＝ＩＢ−ＣＩ）を求め、この差りが予
め決めた個数の順次の走査に亘って予め決めた値　Ｄ０
以下であるか否かをチエツクし、ｌ　Ｂ−ＣＩ≦Ｄゆで
あればタイヤのリム径を検出しているものと判断し′、
この条件が満たされないときにはタイヤのリム径以外の
所を検出しているものとして、測定を中止する。また、
タイヤ１１のリム径を測定していることが確認されたら
、変極点Ｐ３とＰ４の間の間隔Ｅを求め、その最大値を
ホールドする。このような処理を第６図に示すタイヤ通
過検知信号Ｓ３がロウレベルとなるまで行う。上述した
ように、変極点Ｐ＋　とＰ２の間隔Ａと変極点Ｐ、とＰ
。

の間隔Ｅの最大値をホールドして行くが、第７図の下段
に示すように、最終的にホールドされたこれらの間隔Ａ
およびＥの最大値はそれぞれタイヤ１１の外径および内
径を表すものとなる。

第８図は最大値をホールドする方法の一例を説明するも
のであり、タイヤの内径の最大値を検出するものとして
説明する。本例では順次の走査で得られる信号の変極点
Ｐ、とＰ４の間隔Ｅを比較せずに、例えば第８図の第１
走査線Ｌｔで得られる間隔Ｅ１と第３走査線り、で得ら
れる間隔Ｅ３とを比較し、Ｅｌ＜Ｅ３のときに、Ｅｌを
Ｅ３に置き換えて記憶する。このようにして１本置きの
走査線ごとに間隔の大小を比較し、大きい方の間隔を記
憶するようにする。走査線がタイヤのリム径を越えると
、間隔は減少するようになり、前回の間隔がそのまま記
憶される。この間隔がタイヤのリム径を表すものとなる
。このように走査線１本置きに間隔の大小を比較すると
、測定誤差は１走査線の間隔となるが、例えばタイヤの
搬送速度を３６ｍ／分とし、受光素子２２ａ、　２２ｂ
−−−一の走査周期を２０ミリ秒とすると、誤差は１２
ｍｍ以内となり実用上問題はない。また、本例ではリム
径の最大値検出の精度を向上するために、ピークホール
ドの回数を計数し、予め決めた回数、例えば１０回以上
ピークホールドの入替えがあったときにだけ、リム径が
正しく検出されたものと判断する。

第７図では、タイヤ１１はベルトコンベア上を１本づつ
間隔を置いて搬送される状態を説明したが、実際には第
９図に示すように、タイヤ１１．１１’が一部分重なっ
て搬送されてくる場合もある。本発明では、搬送路の幅
は識別すべき最小径のタイヤの２倍よりも小さくしてい
るので、２本のタイヤが完全に重なって搬送されるよう
なことはない。

第９図において、タイヤ１１の外径および内径の測定は
上述したアルゴリズムにしたがって完了するので何ら問
題はない。走査線が次に続くタイヤ１１’の先端に差し
掛かると、信号Ｓ４で示すように、ロウレベルの信号の
中にハイレベルの信号が現れて（る。しかし、Ｉ　Ｂ−
ＣＩ　＞Ｄ、となるため、タイヤリム径とは判断しない
。さらにタイヤが搬送されると、信号Ｓ、で示すように
、ＩＢ−Ｃ１≦Ｄ０となるが、この場合には、間隔Ｅが
予め決めた値８０以上とならないとともにｌ　Ｂ−Ｃ≦
Ｄ０となる走査回数も規定の回数に達しないので、やは
りタイヤリム径を測定しているとは判断しない。タイヤ
１１が走査線から外れると、第７図に就いて説明したの
と同じように処理され、タイヤ１１゛の外径および内径
が測定される。

第１０図は２本のタイヤ１１．１１’　がより大きく重
なった状態を示すものである。この場合には走査線がタ
イヤ１１’に差し掛かるときには信号Ｓ、で示すような
複雑な波形となり、リム径の測定と判断されないが、タ
イヤ１１については既に測定は終了しているので、何ら
問題はない。さらにタイヤが搬送されると、第９図に就
いて説明したように信号Ｓ、と同様な信号が得られ、変
極点Ｐ１−Ｐｔについては、信号Ｓ、のようなパターン
が得られ、第７図に就いて説明したようにタイヤ１１°
にういても外径および内径の測定が行われる。このよう
にして、２本のタイヤが相当大きな範囲に亘って部分的
に重なった場合にも、タイヤの外径および内径を正確に
測定することができる。

（発明の効果） 上述したように、本発明のタイヤ識別装置によれば、タ
イヤ搬送路の幅を最小径のタイヤの２倍以下としたため
２本のタイヤが完全に重なって検知領域を通過するよう
なことはなく、受光器の受光素子から供給される信号を
上述したアルゴリズムにしたがって処理することにより
、個々のタイヤの外径および内径を正確に測定すること
ができる。また、投光器の発光素子および受光器の受光
素子を１対１に対応させるとともにこれらの素子の光軸
をタイヤ搬送路の平面に対してほぼ直交させているので
、タイヤのビード部の跳ね上がり量が変化したりタイヤ
の幅が変化しても常に正確にタイヤの外径および内径を
測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタイヤ識別装置を有するタイヤ分類装
置の全体の構成を示す線図的平面図、第２図および第３
図は本発明のタイヤ識別装置の一実施例の構成を示す線
図的側面図および平面図、 第４および第５図は本発明のタイヤ識別装置の投光器お
よび受光器の構成を示す線図的側面図、平面図および信
号波形図、 第６図は光電スイッチの動作を示す信号波形図、第７図
は本発明によるタイヤ識別のアルゴリズムを説明するた
めの図、 第８図はリム径の測定方法を説明するための図、第９図
および第１０図は２木のタイヤが部分的に重なって搬送
されるときのタイヤ識別のアルゴリズムを説明するため
の図、 第１１図は従来のタイヤ識別装置の構成を示す斜視図、 第１２図は従来のタイヤ通過検知装置の構成を示す斜視
図、 第１３図および第１４図は従来のタイヤ識別装置におい
て測定誤差が生ずる状況を示す線図、第１５図は従来の
タイヤ通過検知装置においてタイヤが重なって通過する
際に検知誤差が生ずる状況を示す線図である。 １１．１１’・・・タイヤ １２ａ、　１２ｂ、　１２ｃ　−−−ベルトコンベア１
４・・・タイヤ情報検出装置 １５・・・タイヤ識別装置 １６・・・タイヤ仕分装置 ２１・・・投光器 ２２・・・受光器 ２３、２４・・・光電スイッチ ２５、２６・・・集光レンズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、識別すべきタイヤの最大外径よりも大きくかつ最小
   外径の２倍よりも小さな幅を有するタイヤ搬送路を経て
   識別すべきタイヤを搬送するタイヤ搬送手段と、 このタイヤ搬送路上のタイヤ搬送方向に対 してほぼ直交する方向に少なくともタイヤ搬送路の幅に
   等しい長さに亘って延在し、タイヤ搬送路の平面を挟ん
   でそれぞれ対向するように配置された複数の発光素子お
   よび受光素子を有する投光器および受光器を具えるタイ
   ヤ検知手段と、 このタイヤ検知手段の受光器から供給される検知信号を
   所定のアルゴリズムに従って演算処理して個々のタイヤ
   の外径および内径を求める演算手段とを具えることを特
   徴とするタイヤ識別装置。 ２、前記タイヤ検知手段が、タイヤ搬送方向に見て、前
   記投光器および受光器によって規定される検知領域の前
   後においてタイヤ搬送路の平面にほぼ平行でタイヤ搬送
   方向に対してほぼ直交する方向においてタイヤの存在を
   検知する一対の光電式タイヤ検知器を有し、前記演算手
   段はこれらタイヤ検知器の少なくとも一方がタイヤを検
   知している間にのみ前記受光器からの検知信号を処理す
   ることを特徴とする請求項１記載のタイヤ識別装置。