专利名称：双工位激光散斑轮胎无损检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无损检测仪研究领域，特别涉及一种双工位激光散斑轮胎无损检测仪。
背景技术：
在轮胎的制造中，轮胎成品的制造质量是生产商尤为关心的问题，因此人们一直在研究如何对轮胎内部缺陷进行检测，以防止劣质的轮胎出现在市场。如专利号为200420102848. 7的中国专利公开了一种激光散斑轮胎无损检测仪，该检测仪是在设有真空装置的检测室内，通过检测头运动机构连接有一个可垂直、水平及旋转运动的激光散斑检测头；在检测头的下方，是用于承载及定位轮胎的轮胎自动定位装置；在检测室侧壁上，有可开闭的门。该激光散斑轮胎无损检测仪可以无损检测轮胎产品内部缺陷。但是此检测仪只能检测轮胎的胎面和上胎侧的内部缺陷，不能同时检测下胎侧，如果要检测下胎侧，需要将轮胎从装置中输出后，进行翻转，然后再将轮胎送入检测室重新进行检测，大大增加了检测时间，效率较低，不利于轮胎的100%检测。所以，研究一种能够一次检测完轮胎，且全方位无盲区的检测仪极具现实意义。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种双工位激光散斑轮胎无损检测仪，该检测仪将检测过程分为两个工位进行检测，从而可在检测室内一次检测完全胎，且检测全方位无盲区，具有检测速度快、效率高的优点。本实用新型的目的通过以下的技术方案实现双工位激光散斑轮胎无损检测仪，包括真空检测室、用于将待检测轮胎输送到真空检测室的进胎输送机和用于将检测完毕的轮胎从真空检测室输出的轮胎输出装置，该检测仪还包括用于检测轮胎胎面和上胎侧的第一工位检测装置和用于检测轮胎下胎侧的第二工位检测装置，所述第二工位检测装置包括抓胎装置、抓胎运动机构和第二工位检测头，抓胎装置设置于抓胎运动机构的顶端，检测时，抓胎运动机构带动抓胎装置将放置在真空检测室中传送机构上的轮胎抓起；所述传送机构包括若干条传送带，第二工位检测头设置在传送带之间，用于从下往上对下胎侧进行检测。优选的，所述第一工位检测装置包括检测头运动机构和第一工位检测头，第一工位检测头设置在检测头运动机构的顶端，检测时检测头运动机构带动第一工位检测头对放置在真空检测室中传送机构上的轮胎进行检测。所述检测头运动机构如专利号为200420102848. 7中所描述，该文献说明书第2页第3_4段、第4页第I段以及附图2_3公开的内容在此引入作为参考。优选的，所述抓胎运动机构通过主横梁固定在真空检测室的顶部，包括旋转运动机构、升降移动机构，旋转运动机构由旋转电机驱动，升降移动机构由升降电机驱动，旋转运动机构与主横梁相连，升降移动机构与旋转运动机构相连。[0007]优选的，所述抓胎装置设置在升降移动机构上，包括中央耳轴气缸、面板、若干个抓取组件，面板中部有一个可旋转圆环，每个抓取组件包括固定座、支承板、连杆机构、导向轴和钩状滑块，其中固定座和支承板固定在面板上，导向轴两端分别固定在固定座和支承板上，钩状滑块设置在导向轴上，连杆机构一端与钩状滑块相连，另一端与面板上可旋转圆环相连，中央耳轴气缸驱动面板可旋转圆环旋转进而带动连杆机构进行旋转，连杆机构带动钩状滑块在导向轴上做往复运动。在需要抓取轮胎时，则先通过旋转运动机构和升降移动机构将抓取装置移动到待抓取轮胎的中间部位，然后连杆机构在中央耳轴气缸的带动下进行旋转，带动钩状滑块背向移动，直到勾到轮胎内侧钢圏，将轮胎抓起。在检测完毕后抓胎运动机构将轮胎放置到传动带上，然后中央耳轴气缸向相反方向移动，钩状滑块向面板中心移动，进而放下轮胎。更进一步的，所述抓取组件为2-4个，均匀分布在面板上。优选的，所述第一工位检测头和第二工位检测头均包括外壳、(XD、光学镜头和激光器,CCD、光学镜头和激光器均安装于外壳内部,光学镜头位于CCD的前方。本实用新型中的检测头采用的是激光散斑干涉技术设计。激光散斑技术对轮胎进行检测的工作原理为采用激光散斑技术，利用轮胎在受激光照射后产生干涉散斑场的相关条纹来检测双光束波前后之间的相位变化，应用相位移技术，测量胎胚表面形变，通过CCD作为记录介质，使散斑场图像记录在CCD上，应用光电技术将光信号转换为电信号，通过图像采集卡进行图像处理分析，将胎胚内部缺陷的检测结果显示在电脑屏幕上。更进一步的，所述第一工位检测装置包括两个第一工位检测头，两个检测头呈对称分布，所述第二工位检测装置包括两个第二工位检测头，两个检测头呈对称分布。用两个检测头可以加快扫描速度，同时不会造成设备成本过高。 优选的，所述两个第二工位检测头位置可调。从而可满足不同型号轮胎的检测。优选的，所述传送机构包括两条传送带，第二工位检测头设置在两条传送带之间。优选的，所述真空检测室包括真空室门和抽真空装置，所述真空室门分为进胎门和出胎门，每个真空室门均包括气缸、导轨和门板，气缸分别与门板两侧连接，导轨分别安装于检测室外壁的两侧，门板套于导轨上；所述抽真空装置包括依次相连的真空泵、换向阀和真空管，真空管与真空检测室内腔相连。真空室门的结构简单，打开和关闭方便，当要打开真空室门时，驱动气缸，气缸的伸缩杆带动门板向下运动，从而打开真空室门，而要关闭真空室门时，只需要驱动气缸的伸缩杆收缩，从而带动门向上运动，最终实现关闭。真空系统工作时，真空室门关闭，真空泵开机，换向阀通向真空检测室开，将真空检测室内气体抽出。当真空度达到设定值时，换向阀转向，真空检测室的真空度保持不变。本实用新型的工作过程在测试周期开始前，先测出轮胎的直径、轮胎的断面高，通过这两个尺寸参数给轮胎和检测头进行定位，然后两条轮胎依次进入该检测仪的真空检测室，检测仪有两个检测工位，在两个工位上同时进行检测，第一工位对后进来的轮胎检测上胎侧和胎面，第二工位对先进来的轮胎检测下胎侧。第一工位有两个检测头，两检测头先检测胎面，然后翻转两检测头90度再检测胎侧，检测时检测头位于轮胎上侧。第二工位检测时，抓胎运动机构带动抓胎装置将轮胎提起，然后位于传送带中间的两个第二工位检测头从传送带中间升起对准下胎侧检测，轮胎可跟随抓胎结构旋转180度。在轮胎检测过程中，轮胎按圆周360度分为6到12个扇区进行检测。对轮胎进行真空加载，轮胎内部的缺陷气泡和脱层在内部的大气压的改变而膨胀引起的表面的微小位移形变，通过激光散斑干涉技术，对形变前后的两幅图的比较处理处理，就可将轮胎的内部缺陷检测出来。轮胎检测完成后，真空检测室门打开，第二工位的轮胎输出，第一工位的轮胎输送到第二工位，同时有一条轮胎进入第一条工位进行检测。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果1、本实用新型对现有的激光散斑轮胎无损检测仪进行改进，增加了一个检测工位，从而解决现有技术里只能检测轮胎胎面和上胎侧的难题，提高了检测效率。2、本实用新型的轮胎无损检测仪增加的第二工位检测机构结构简单，无需翻转轮胎，只增加轮胎抓胎装置，该装置可升降、旋转和平移，可抓取多种规格轮胎。检测头位于输送带中间，可平移，易于固定。
图1是本实用新型装置的结构示意图；图2是本实用新型中第二工位检测装置的结构示意图；图3是本实用新型中第二工位检测装置中抓胎装置的俯视图。图1-3中1-真空检测室、2-进胎输送机、21-滚筒、22-输送带、23-输送电机、3-轮胎输出装置、4-抓胎装置、5-抓胎运动机构、6-第二工位检测头、7-传送机构、8-检测头运动机构、9-第一工位检测头、10-真空室门、101-气缸、102-门板、11-真空泵、12-换向阀、13-真空管、14-轮胎、51-旋转运动机构、52-旋转电机、53-升降杆、54-升降移动机构、55-升降电机、56-面板、57-导向轴、58-拉杆、59-支承板、60-钩状滑块、61-中央耳轴气缸、62-关节轴承、63-固定座。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例1如图1所示，双工位激光散斑轮胎无损检测仪，包括真空检测室1、用于将待检测轮胎14输送到真空检测室的进胎输送机2和用于将检测完毕的轮胎14从真空检测室输出的轮胎输出装置3，还包括用于检测轮胎胎面和上胎侧的第一工位检测装置和用于检测轮胎下胎侧的第二工位检测装置，所述第一工位检测装置包括检测头运动机构8和第一工位检测头9，第一工位检测头9设置在检测头运动机构8的顶端，检测时检测头运动机构8带动第一工位检测头9对放置在真空检测室I中传送机构上的轮胎14进行检测。所述第二工位检测装置包括抓胎装置4、抓胎运动机构5和第二工位检测头6，抓胎装置4设置于抓胎运动机构5的顶端，检测时，抓胎运动机构5带动抓胎装置4将放置在真空检测室I中传送机构7上的轮胎14抓起；所述传送机构7包括两条传送带，第二工位检测头6设置在传送带之间，用于从下往上对下胎侧进行检测。本实施例中的进胎输送机包括滚筒21、输送带22、输送电机23，输送电机23驱动滚筒21转动，滚筒21表面上的输送带22进行传动，进而完成进胎动作。本实施例中，所述抓胎运动机构5中的旋转运动机构51、升降移动机构54与检测头运动机构8中的结构相同，如图1和2所示，抓胎运动机构5通过主横梁固定在真空检测室I的顶部，包括旋转运动机构51、升降移动机构54，旋转运动机构51由旋转电机52驱动，升降移动机构54由升降电机55驱动,旋转运动机构51与主横梁相连,升降移动机构54与旋转运动机构51相连。如图2和3所示，所述抓胎装置4设置在升降移动机构54上，包括中央耳轴气缸61、面板56、若干个抓取组件，面板56中部有一个可旋转圆环，每个抓取组件包括固定座63、支承板59、连杆机构、导向轴57和钩状滑块60，其中固定座63和支承板59固定在面板56上，导向轴57两端分别固定在固定座63和支承板59上，钩状滑块60设置在导向轴57上，连杆机构一端与钩状滑块60相连,另一端与面板56上可旋转圆环相连，中央耳轴气缸61驱动面板可旋转圆环旋转进而带动连杆机构进行旋转，连杆机构带动钩状滑块60在导向轴57上做往复运动。本实施例中的抓取组件为4个，均匀分布在面板56上。所采用的连杆机构具体包括关节轴承62、螺母和拉杆58，拉杆58两端通过螺母和关节轴承62连接，然后再通过关节轴承62分别与钩状滑块60和可旋转圆环固定连接。本实施例中，所述第一工位检测头9和第二工位检测头6均包括外壳、CCD、光学镜头和激光器，CCD、光学镜头和激光器均安装于外壳内部,光学镜头位于CCD的前方。本实用新型中的检测头采用的是激光散斑干涉技术设计。激光散斑技术对轮胎进行检测的工作原理为采用激光散斑技术，利用轮胎在受激光照射后产生干涉散斑场的相关条纹来检测双光束波前后之间的相位变化，应用相位移技术，测量胎胚表面形变，通过CCD作为记录介质，使散斑场图像记录在CCD上，应用光电技术将光信号转换为电信号，通过图像采集卡进行图像处理分析，将胎胚内部缺陷的检测结果显示在电脑屏幕上。本实施例中，所述第一工位检测装置包括两个第一工位检测头9，两个检测头呈对称分布，所述第二工位检测装置包括两个第二工位检测头6，两个检测头呈对称分布。检测时，在两个工位上同时进行检测，第一工位对后进来的轮胎检测上胎侧和胎面，第二工位对先进来的轮胎检测下胎侧。第一工位两检测头先检测胎面，然后翻转两检测头90度再检测胎侧，第二工位检测时，抓胎运动机构带动抓胎装置将轮胎提起，然后位于传送带中间的两个第二工位检测头从传送带中间升起对准下胎侧检测，轮胎可跟随抓胎结构旋转180度，两个第二工位检测头位置可根据轮胎不同型号进行调整。如图1所示，真空检测室I包括真空室门10和抽真空装置，真空室门10分为进胎门和出胎门，每个真空室门10均包括气缸101、导轨和门板102，气缸101分别与门板102两侧连接，导轨分别安装于检测室外壁的两侧，门板102套于导轨上。所述抽真空装置包括依次相连的真空泵11、换向阀12和真空管13，真空管13与真空检测室I内腔相连。真空室门10的结构简单，打开和关闭方便，当要打开真空室门时，驱动气缸101，气缸101的伸缩杆带动门板102向下运动，从而打开真空室门，而要关闭真空室门时，只需要驱动气缸101的伸缩杆收缩，从而带动门向上运动，最终实现关闭。真空系统工作时，真空室门关闭，真空泵开机，换向阀12通向真空检测室开，将真空检测室内气体抽出。当真空度达到设定值时，换向阀12转向，真空检测室的真空度保持不变。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.双工位激光散斑轮胎无损检测仪，包括真空检测室、用于将待检测轮胎输送到真空检测室的进胎输送机和用于将检测完毕的轮胎从真空检测室输出的轮胎输出装置，其特征在于，该检测仪还包括用于检测轮胎胎面和上胎侧的第一工位检测装置和用于检测轮胎下胎侧的第二工位检测装置，所述第二工位检测装置包括抓胎装置、抓胎运动机构和第二工位检测头，抓胎装置设置于抓胎运动机构的顶端，检测时，抓胎运动机构带动抓胎装置将放置在真空检测室中传送机构上的轮胎抓起；所述传送机构包括若干条传送带，第二工位检测头设置在传送带之间，用于从下往上对下胎侧进行检测。
2.根据权利要求1所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述第一工位检测装置包括检测头运动机构和第一工位检测头，第一工位检测头设置在检测头运动机构的顶端，检测时检测头运动机构带动第一工位检测头对放置在真空检测室中传送机构上的轮胎进行检测。
3.根据权利要求1所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述抓胎运动机构通过主横梁固定在真空检测室的顶部，包括旋转运动机构、升降移动机构，旋转运动机构由旋转电机驱动，升降移动机构由升降电机驱动，旋转运动机构与主横梁相连，升降移动机构与旋转运动机构相连。
4.根据权利要求3所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述抓胎装置设置在升降移动机构上，包括中央耳轴气缸、面板、若干个抓取组件，面板中部有一个可旋转圆环，每个抓取组件包括固定座、支承板、连杆机构、导向轴和钩状滑块，其中固定座和支承板固定在面板上，导向轴两端分别固定在固定座和支承板上，钩状滑块设置在导向轴上，连杆机构一端与钩状滑块相连，另一端与面板上可旋转圆环相连，中央耳轴气缸驱动面板可旋转圆环旋转进而带动连杆机构进行旋转，连杆机构带动钩状滑块在导向轴上做往复运动。
5.根据权利要求4所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述抓取组件为2-4个，均匀分布在面板上。
6.根据权利要求2所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述第一工位检测头和第二工位检测头均包括外壳、CCD、光学镜头和激光器，CCD、光学镜头和激光器均安装于外壳内部，光学镜头位于CCD的前方。
7.根据权利要求6所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述第一工位检测装置包括两个第一工位检测头，两个检测头呈对称分布，所述第二工位检测装置包括两个第二工位检测头，两个检测头呈对称分布。
8.根据权利要求7所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述两个第二工位检测头位置可调。
9.根据权利要求1所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述传送机构包括两条传送带，第二工位检测头设置在两条传送带之间。
10.根据权利要求1所述的双工位激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述真空检测室包括真空室门和抽真空装置，所述真空室门分为进胎门和出胎门，每个真空室门均包括气缸、导轨和门板，气缸分别与门板两侧连接，导轨分别安装于检测室外壁的两侧，门板套于导轨上；所述抽真空装置包括依次相连的真空泵、换向阀和真空管，真空管与真空检测室内腔相连。
专利摘要本实用新型公开了一种双工位激光散斑轮胎无损检测仪，包括真空检测室、进胎输送机和轮胎输出装置，还包括用于检测轮胎胎面和上胎侧的第一工位检测装置和用于检测轮胎下胎侧的第二工位检测装置，所述第二工位检测装置包括抓胎装置、抓胎运动机构和第二工位检测头，抓胎装置设置于抓胎运动机构的顶端，检测时，抓胎运动机构带动抓胎装置将放置在真空检测室中传送机构上的轮胎抓起；所述传送机构包括若干条传送带，第二工位检测头设置在传送带之间，用于从下往上对下胎侧进行检测。本实用新型对现有的激光散斑轮胎无损检测仪进行改进，增加了一个检测工位，从而解决现有技术里只能检测轮胎胎面和上胎侧的难题，提高了检测效率。
文档编号G01N21/88GK202854056SQ20122055017
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者曾启林, 谢雷, 洪金华 申请人:广州华工百川科技股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
