座46和第二安裝基座48;照明裝置40和照相機42固定至共同支撐部44，第一安裝基座46和第二安裝基座48設置在支撐部上，并且反光鏡50至54固定至第一安裝基座46和第二安裝基座48。照明裝置40和照相機42采用與先前描述的圖像采集模塊14的照明裝置20和照相機22相同的方式來固定并且設置在支撐部44。照明裝置40優(yōu)選地為激光器或者縫隙燈類型，并且照相機42優(yōu)選地為面陣照相機。
[0040]安裝基座46固定至支撐部的端部44b的自由端，并且延伸至輪胎12的內(nèi)部空間，同時與輪胎12保持徑向距離?；?6在支撐部40的每一側上橫向地延伸。安裝基座48采用類似于模塊14的方式來固定于支撐部的端部44b和主體部分44a相交的區(qū)域。
[0041]反光鏡50固定至基座46，并且軸向地位于輪胎12的內(nèi)部空間，并且徑向地位于照明裝置40與輪胎的內(nèi)表面之間。反光鏡50位于與照明裝置40相同的支撐部44的側向，并且反光鏡50設置在由所述照明裝置沿著行進的大致徑向方向投射的光束的光路中。反光鏡50相對于照明裝置40的光軸傾斜，以反射所投射的光束并且在輪胎的胎肩12和側壁12e形成線56。反光鏡52在支撐部44相對于反光鏡50的相對側上固定至安裝基座46。反光鏡52軸向地位于輪胎12的內(nèi)部空間的內(nèi)側。反光鏡52設置在從輪胎12反射出來的光束的光路上，并且依次沿著行進的大致徑向方向而將所述光束反射向反光鏡54。反光鏡54軸向地位于輪胎12的內(nèi)部空間的內(nèi)側，同時相對于反光鏡50、52而徑向地向內(nèi)側偏移。從反光鏡52反射出來的光束沿著行進的大致軸向方向而從反光鏡54反射向照相機42。反光鏡54相對于照相機42的光軸傾斜。
[0042]裝置的第三圖像采集模塊18用來檢查位于輪胎內(nèi)表面的胎面12a的區(qū)域。相比于之前描述的其他模塊14和16，模塊18的不同之處主要在于僅設置了一個反射器，所述反射器用于在光束已從輪胎12反射出去之后折射該光束。
[0043]如圖6和圖7中所示，模塊18包括照明裝置60、照相機62、共同支撐部64、第一安裝基座66和第二安裝基座68;照明裝置60和照相機62固定至共同支撐部64，第一安裝基座66和第二安裝基座68設置在支撐部上，并且單反光鏡70、72分別固定至第一安裝基座66和第二安裝基座68。照相機62采用與之前描述的圖像采集模塊14、16的照相機22、42相同的方式固定并設置于支撐部64。照明裝置60的光軸大致軸向地定向為沿著行進的大致軸向方向發(fā)出光束。照明裝置60軸向地位于輪胎12的內(nèi)部空間的內(nèi)側。照明裝置60優(yōu)選為激光器或縫隙燈類型，并且照相機62優(yōu)選為面陣照相機。
[0044]安裝基座66、68靠近支撐部64的上端固定，并且延伸至輪胎12的內(nèi)部空間同時徑向地與輪胎12保持距離。基座66、68橫向地固定于支撐部64的每一側。反光鏡70軸向地位于照明裝置60之上，并且相對于所述裝置的光軸傾斜以將投射的光束沿著行進的大致徑向方向反射，并且在輪胎的胎面12a上形成線74。反光鏡72軸向地位于輪胎12的內(nèi)部空間中，并且設置在從輪胎12反射出來的光束的光路中，并且沿著行進的大致軸線方向而依次將所述光束反射向照相機6 2。反光鏡7 2相對于照相機6 2的光軸傾斜。
[0045]因此，裝置10包括三個獨立的模塊14至18，每個模塊裝備有與照明裝置相關聯(lián)至少一個光折射鏡，以照射輪胎12的內(nèi)表面的特定區(qū)域;并且每個模塊裝備有至少一個與照相機相關聯(lián)的不同的光折射鏡，并且所述光折射鏡設置為使得在光從所述反光鏡反射出去后，照相機可以獲取從輪胎的所述區(qū)域反射的光。這些反射器分別使得光束可以一方面在照明裝置與輪胎之間折射，另一方面在所述輪胎與照相機之間折射。
[0046]在由輪胎12劃界的內(nèi)部空間中，將裝置的模塊14至18的每一個所占據(jù)的空間限制為所述模塊的照相機軸向地設置于所述空間的外部。即使對于較小直徑的輪胎(例如，小于或等于15英寸)，模塊14至18也可以容易地安裝于輪胎12的內(nèi)部空間。因此，在輪胎12繞軸線X-X’的單次旋轉中，可以進行輪胎12的內(nèi)表面的下半部分的肉眼檢查。
[0047]為了利用裝置10來實行該檢查，優(yōu)選地進行如下過程。在第一步驟中，輪胎的第一橫向胎圈12f以轉動胎圈12f的裝置為中心并且固定于其上。接下來，在第二步驟中，第二橫向胎圈12g軸向地保持于例如使用涉及輥子類型的夾持器的位置。在隨后的第三步驟中，裝置10被制造為部分地貫穿輪胎12的內(nèi)部空間，并且以可以檢查輪胎12的內(nèi)表面的下半部分(其位于所述輪胎的對稱平面與第二胎圈12g之間)的方式進行設置。接下來，在第四步驟中，輪胎12旋轉地進行轉動，以使得固定的裝置10可以獲取所有的圖像，所述圖像將可以形成輪胎12的內(nèi)表面的下半部分的完整圖像。
[0048]然后，可以翻轉輪胎12，以使得可以重復上述的順序操作，以獲取內(nèi)表面的第二半部分的圖像。隨后，在把所獲得的第一圖像和第二圖像并置時得到輪胎12的內(nèi)表面的完整圖像。在獲得輪胎內(nèi)表面的圖像的同時，可以利用另一個專用的圖像采集裝置來獲取輪胎外表面的圖像。
[0049]在所示的實施方案中，只有每個采集模塊的照相機被重新放置于輪胎的內(nèi)部空間之外。每個采集模塊的照明裝置和反光鏡軸向地位于所述內(nèi)部空間內(nèi)側?？蛇x擇地，還可以將每個采集模塊的照明裝置軸向地設置于輪胎的內(nèi)部空間之外，以進一步減少該區(qū)域的裝置的尺寸。在實施方案的另一種替代形式中，可以將每個模塊的照明裝置重新設置于輪胎12的內(nèi)部空間之外，并且例如如果與照明裝置相比照相機占據(jù)少量的空間，則可以將相關的照相機設置于所述空間的內(nèi)部。
[0050]如前所述，在所示出的示例性實施方案中，裝置的每個采集模塊包括至少一個光學地介于照明裝置與輪胎之間的反光鏡和至少一個光學地介于所述輪胎與圖形采集裝置之間的不同的反光鏡。由反射器形成的反光鏡分開于輪胎。作為選擇，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，例如可以將每個采集模塊設計為具有與圖像采集裝置相關聯(lián)的單反光鏡，并且將照明裝置定向為使得所投射的光束直接照射輪胎內(nèi)表面的待檢查區(qū)域。也可以考慮相反的布置。在實施方案的另一種替代形式中，對于每個采集模塊，甚至可以將每個反光鏡同時用于反射由照明裝置發(fā)出的光束和用于反射從輪胎反射出來的光束。在此情況下，所述反光鏡同時光學地介于照明裝置與輪胎內(nèi)表面的預定區(qū)域之間，以及輪胎的所述區(qū)域與圖像采集裝置之間。然而，這種方案更難以實施。
[0051]圖中所示的采集裝置用于輪胎的軸線為豎直的情況。該裝置還可以用于軸線為水平或傾斜的情況。
【主權項】
1.一種用于獲取輪胎內(nèi)表面的圖像的裝置，其包括至少一個圖像采集模塊(14);所述至少一個圖像采集模塊(14)設置有至少一個照明裝置(20)、至少一個圖像采集裝置(22)以及至少一個反射器(30、32、34);所述至少一個照明裝置(20)能夠將光束投射至輪胎內(nèi)表面的預定區(qū)域上;所述至少一個圖像采集裝置(22)能夠獲取從輪胎的所述區(qū)域反射出來的光束并且源于投射的光束，其特征在于，所述模塊包括至少一個反射器(30、32、34)，所述至少一個反射器(30、32、34)光學地設置在照明裝置(20)與輪胎內(nèi)表面的預定區(qū)域之間和/或輪胎的所述區(qū)域與圖像采集裝置(22)之間。2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述采集模塊包括至少一個第一反射器(30)和至少一個第二反射器(34)，所述第一反射器(30)光學地設置在照明裝置(20)與輪胎內(nèi)表面的預定區(qū)域之間，以將投射的光束反射向輪胎的所述區(qū)域;所述第二反射器(34)光學地設置在輪胎的所述區(qū)域與圖像采集裝置(22)之間，以將從輪胎反射出來的光束反射向所述采集裝置，所述反射器(30、34)旨在軸向地設置于輪胎的內(nèi)部空間內(nèi)側，并且圖像采集裝置(22)和/或照明裝置(20)旨在軸向地設置于所述空間之外。3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其中，所述采集模塊進一步包括第三反射器(32)，所述第三反射器(32)光學地設置在輪胎的所述區(qū)域與第二反射器(34)之間，以將從輪胎反射出來的光束反射向所述第二反射器。4.根據(jù)前述權利要求的任一項所述的裝置，至少包括第一圖像采集模塊(14)、第二圖像采集模塊(16)以及第三圖像采集模塊(18)。5.根據(jù)從屬于權利要求3的權利要求4所述的裝置，其中，第一圖像采集模塊(14)和第二圖像采集模塊(16)分別至少包括第一反射器、第二反射器以及第三反射器(30、34、32;50、54、52)，并且第三圖像采集模塊(18)至少包括第一反射器(70)和第二反射器(72)，所述模塊能夠拍攝輪胎的半個內(nèi)表面。6.根據(jù)前述權利要求的任一項所述的裝置，其中，一個或多個采集模塊分別包括支撐部(24、44、64)，相關的照明裝置、相關的圖像采集裝置以及所述相關的反射器安裝于所述支撐部(24、44、64)。7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其中，相關的照明裝置(20)和圖像采集裝置(22)安裝于所述支撐部的相對面。8.根據(jù)權利要求6或7所述的裝置，其中，支撐部(14)沿著大致平行于圖像采集裝置(22)的光軸的伸長軸線而延伸。9.根據(jù)前述權利要求的任一項所述的裝置，其中，所述照明裝置包括能夠將光線投射至輪胎內(nèi)表面的預定區(qū)域的激光器，并且所述圖像采集裝置包括面陣照相機。10.根據(jù)前述權利要求的任一項所述的裝置，其中，一個或多個反射器分別由光折射鏡組成，優(yōu)選地為平面反光鏡。11.一種用于檢查包括胎面和橫向胎圈類型的輪胎的內(nèi)表面的方法，包括以下步驟:在所述步驟期間，輪胎借助橫向胎圈中的一個而繞該輪胎的軸線旋轉，輪胎的其他橫向胎圈在旋轉驅動期間至少軸向地停留在原位，利用根據(jù)前述權利要求的任一項所述圖像采集裝置來獲取輪胎內(nèi)表面的圖像。12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，圖像采集裝置設置于在旋轉驅動期間軸向地停留的輪胎的橫向胎圈的側方。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于獲取輪胎內(nèi)表面的圖像的裝置(10)，其包括至少一個圖像采集模塊(14)；所述至少一個圖像采集模塊(14)設置有至少一個照明裝置(20)、至少一個圖像采集裝置(22)以及至少一個反射器(30)；所述至少一個照明裝置(20)可以將光束投射至輪胎內(nèi)表面的預定區(qū)域上；所述至少一個圖像采集裝置(22)可以獲取來自所述源光束的、從輪胎的所述區(qū)域反射出來的光束；所述至少一個反射器(30)光學地設置在照明裝置(20)與輪胎的所述區(qū)域之間。
【IPC分類】G01N21/954
【公開號】CN105556292
【申請?zhí)枴緾N201480050569
【發(fā)明人】J·沙拉, C·萊奧巴爾
【申請人】米其林集團總公司, 米其林研究和技術股份有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2014年9月24日
【公告號】WO2015044196A1