[发明专利]用于检测带状构件的形状的方法和设备及二维位移传感器

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测诸如胎体帘布层等的带状构件的诸如长度和接合尺寸等的形状的方法和设备及在检测带状构件的形状时使用的二维位移传感器。

背景技术

在用于测量诸如胎体帘布层等的带状轮胎组成构件的长度的设备中，传统上已知的是用于带状橡胶构件的长度测量设备。这样的设备通过利用一维激光传感器顺次测量带状橡胶构件的切割面之间的间隙来测量诸如胎面等的带状橡胶构件的长度，所述带状橡胶构件是从挤压机挤出、被切割成固定长度并被进一步传送的带状橡胶构件。

一维激光传感器从切割倾斜角度方向发射具有照射区域的预定光斑直径的激光并且利用诸如光电传感器等的光接收部件检测反射光。基于当光通过带状橡胶构件的间隙时反射光的强度变弱的原理，长度测量设备通过计算出间隙位置来测量被切割成固定长度的带状橡胶构件的长度（例如见专利文献1）。

然而，应该认识到的是，上述带状橡胶构件的长度测量设备不一定能够在带状橡胶构件的宽度方向上的任意给定位置处进行长度测量，因为所使用的位移传感器是一维激光传感器。

为了解决这个问题，本发明人已经提议一种采用二维位移传感器作为位移传感器的带状构件的长度测量设备，由此使得甚至用单台位移传感器也能够在宽度方向的宽范围内进行带状构件的高度差的位置（起始端和终止端）的检测（例如见专利文献2）。

该长度测量设备如图7所示地构造。更具体地，激光源81a发射线状的激光。二维位移传感器81配备有具有CCD相机的位移测量部件81b，该位移测量部件81b从反射自轮胎组成构件80的表面的激光的光接收位置测量轮胎组成构件80的位移量。因此，以预定角度相对于轮胎组成构件80的长度方向倾斜的线束被发射至轮胎组成构件80，该轮胎组成构件80围绕以预定速度转动的成型鼓82贴附。同时，二维位移传感器81通过接收来自照射区域的反射光测量轮胎组成构件80的起始端80a和终止端80b的位置。

如专利文献2所公开的，通过布置于轮胎组成构件80的各个宽度方向端部侧的两台二维位移传感器81、81，能够跨越轮胎组成构件80的整个宽度测量轮胎组成构件80的起始端80a和终止端80b的位置。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-28630号公报

专利文献2：WO2006/019070A1

发明内容

发明要解决的问题

应该注意的是，散射光通常是用作入射在诸如CCD相机等光接收元件上的反射光的光。然而，诸如胎体帘布层或带束等的经过处理的构件（具有被经过处理的橡胶涂覆的帘线的构件）具有凹凸表面，该凹凸表面具有内部包含帘线的凸部和内部不包含帘线的凹部，因此在谷部和倾斜部存在光泽。结果，由于总的反射光的比例增加了，所以散射光在反射光的亮度上下降。

另一方面，诸如胎面等的橡胶构件由于比树脂等的表面粗糙度高的表明粗糙度而在表面上具有轻微凹凸度，但是一般在表面上具有较少光泽部分。即，诸如胎面等的橡胶构件比上述经过处理的构件产生更高强度的反射光。并且，在经过处理的构件与诸如胎面等的橡胶构件之间，存在着二维位移传感器的测量精度不同的问题。

已做出本发明以解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于检测带状构件的形状的方法和设备，其精确地测量带状轮胎组成构件的表面的位移量，而不管轮胎组成构件的类型如何，本发明的目的还在于提供在这样的带状构件的形状的检测中优选地使用的二维位移传感器。

用于解决问题的方案

本发明人已经通过仔细研究得到了本发明。发现，对于经过处理的构件，通过如下构造的光学系统能够获得最令人满意的亮度：如图8的（a）所述，激光被以45°至65°的入射角度θ_T发射至经过处理的构件40T的表面，并且以相同角度θ_T反射的全反射光被聚焦在诸如CCD相机等的光接收元件上；对于除了经过处理的构件以外的构件，通过如下构造的光学系统能够获得最令人满意的亮度：如图8的（b）所示，激光被以90°的入射角度（沿法线方向）发射至除了经过处理的构件以外的构件40G的表面，并且在θ_G为-45°的方向上的散射光被聚焦在诸如CCD相机等的光接收元件上。