CN101685073A - 载重轮胎x光机测试装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述载重轮胎X光机测试装置及其方法，具有较高自动化程度的测量、定中和测试输送装置，采取水平放置轮胎的测试方法，可在保证局部不变形的前提下带动轮胎高速旋转。在测试开始前，对每一被测试轮胎均进行精确地外形尺寸测量。其主要包括有一密闭防辐射检测房，在检测房内部设置有将X光管定位于被测试轮胎的内部中心并发射X射线的X光检测驱动装置，以及设置在被测试轮胎外侧并接收X射线检测信号的探测器驱动装置。以及，设置在检测房内部的定中与旋转装置、旋转支撑装置、主机内部传送装置，以及连接在检测房入口处的外形尺寸测量装置。通过定中与旋转装置将轮胎水平地定位于中心，有效地提高轮胎定中精度。

Description

载重轮胎X光机测试装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种应用于载重轮胎进行X光测试的装置及其方法，属于橡胶机械领域。

背景技术

在机动车轮胎的制造过程中，为提高生产质量以保证其安全运行的使用要求，通常会进行一系列在线检测项目，如采用X射线光管对轮胎内层进行探伤检测。通过射线透过轮胎所产生的强弱不等的X光信号反馈至接收装置进行成像，以验证轮胎内部是否出现断层、气泡、钢丝断裂、钢丝分布不均等性能缺陷，并根据检验结果对轮胎进行鉴定分级。

如公开以下X光检测方案的在先申请专利，申请号为200620027985，申请名称为工程轮胎X光检测机，其包括有铅房(1)、检测装置(2)、控制室(3)及电气控制装置(4)。其中，检测装置(2)设置在铅房(1)的内部，包括小车组(6)、对中装置(7)、U形架组(8)、主机架组(9)、对边组(10)、驱动组(11)和球头组(12)。

小车组(6)主要包括安装在铅房(1)前部地面上的机架(13)、沿左右方向平行设置的两条导轨(14)及垂直安装、防止叉车损伤机架(13)的挡板(15)。

对中装置(7)主要包括以滑动的方式安装在小车组(6)的导轨(14)上的导轨架(16)、用于驱动导轨架(16)沿左右移动的伺服电机、设置在导轨架(16)上的直线导轨(17)、垂直设置在直线导轨(17)两端部的两个立支架(18)、用于驱动立支架(18)沿前后移动的、以倾斜方式设置的两个对中轴承组合(19)。

上述在先申请专利存在的技术缺陷是，采用人工使用小车组(6)运输轮胎至铅房(1)中，既不利提高测试过程的自动化程度，同时操作工人反复进、出铅房(1)而会直接接触到放射性物质而对其身体形成一定的损害。

另外，在轮胎定中、测试前，通过人工输出轮胎的具体尺寸数值，对于不同规格的轮胎就需要反复设定初始值，操作手续较为繁琐。而且由于制造误差的存在，被测试轮胎尺寸并不会与理论值保持一致，因此较为准确的方案应是对每一轮胎在测试前均进行相关尺寸数值的测量。

采取上述在先申请专利的对中装置(7)，轮胎在测试过程中保持站立、旋转状态，因自身重力而使轮胎发生一定的局部变形，从而直接影响到X光检测数据的准确性。

发明内容

本发明提供一种载重轮胎X光机测试装置及其方法，在于解决上述问题和缺陷而具有较高自动化程度的测量、定中和测试输送装置，采取水平放置轮胎的测试方法，可在保证局部不变形的前提下带动轮胎高速旋转。在测试开始前，对每一被测试轮胎均进行精确地外形尺寸测量。

本发明的目的在于，轮胎通过依次相互连接的输送线完成整个测试过程，无需操作人员进、出存在有一定放射性物质的操作现场。在缩短测试周期的基础上，最大限度地保障操作人员的身体健康。

另一发明目的是，在进行测试前对每一轮胎进行外形尺寸测量，能够有效地提高定中、旋转测试的精度，适用于不同规格轮胎的测试。

发明目的还在于，采取水平放置轮胎的测试方法，轮胎局部不会发生变形、而且可以带动轮胎高速地旋转，以进一步保证测试数据的准确性。

为实现上述发明目的，所述载重轮胎X光机测试装置主要包括有：

一密闭防辐射检测房，在检测房内部设置有将X光管定位于被测试轮胎的内部中心并发射X射线的X光检测驱动装置，以及设置在被测试轮胎外侧并接收X射线检测信号的探测器驱动装置。与现有技术的区别之处在于，

载重轮胎X光机测试装置还包括有，设置在检测房内部的定中与旋转装置、旋转支撑装置、主机内部传送装置，以及连接在检测房入口处的外形尺寸测量装置。其中，

外形尺寸测量装置用于在进行X光机测试之前测量出轮胎的内径、外径和断面宽数值。

定中与旋转装置用于根据测量出的轮胎尺寸将轮胎定位在其中心，并带动轮胎在测试过程中绕其定位中心进行旋转。

旋转支撑装置用于承载被测试轮胎以在测试过程中进行旋转。

主机内部传送装置用于在检测房内部全程输送轮胎。

如上述基本方案特征，通过主机内部传送装置将轮胎输送至检测房内部，并在测试结束后将轮胎送出检测房，因此其整体具有较高的自动化程度。

通过定中与旋转装置将轮胎水平地定位于中心，在旋转支撑装置的驱动下可实现轮胎在测试过程中的高速旋转，测试数据的准确性较高。

采用外形尺寸测量装置对每一轮胎尺寸进行测量，避免了初始设定值的输入错误、有效地提高轮胎定中精度。

在采用上述测试装置结构改进的基础上，本发明还实现了一种新的载重轮胎X光机测试方法，即将被测试轮胎送至一密闭防辐射检测房内部，驱动X光管至轮胎内部中心以沿轴向、从内向外发射X射线，设置在被轮胎外侧的探测器驱动装置接收X射线以形成X光检测信号，通过后续信号转换和形成扫描图像以测试轮胎内部质量。

针对现有技术采取如下改进技术特征：

在进行测试前，X光管伸入轮胎内部中心并保持静止，轮胎被水平地放置在旋转支撑装置数个辊筒上，同时轮胎被从侧向抱紧夹持在定中与旋转装置的中心。

在测试过程中，轮胎在定中与旋转装置的带动下，绕其定位中心持续地旋转。

为保证每一被测试轮胎的定中精度、提高测试数据的准确性，进一步的改进方案是：

在进行测试前，通过外形尺寸测量装置对轮胎进行内径、外径和断面宽数值的测量。

具体的测试流程包括如下操作步骤：

第一步，轮胎被输送至外形尺寸测量装置的万向轮辊道上，气缸推动抱臂将轮胎对中固定，然后轮胎在匀速地通过激光传感器的下方，以一次性测量出该轮胎的内径、外径和断宽尺寸数值；

第二步，轮胎被检测房内部的主机内部传送装置输送至定中与旋转装置处；

根据已经测量出的轮胎具体尺寸值，2个前抱臂辊筒同时调整至对应位置以将轮胎定位于水平中心位置；

第三步，主机内部传送装置的升降架向下移动以将轮胎放置在旋转支撑装置的数个辊筒上；随后，定中与旋转装置的2个后抱臂辊筒由无杆气缸驱动、通过电气比例阀调节后抱臂辊筒抱紧轮胎的压力值；

第四步，根据已经测量出的轮胎具体尺寸值，通过X光检测驱动装置将X光管定位于被测试轮胎的内部中心并发射X光射线，通过探测器驱动装置将探测器定位于被测试轮胎的外侧以接收X光检测信号；

在此测试过程中，轮胎在定中与旋转装置的带动下，绕其定位中心持续地旋转；

第五步，检测结束后，X光管和探测器分别运动复位，轮胎停止旋转；前抱臂辊筒、后抱臂辊筒分别打开，主机内部传送装置的升降架上升以将轮胎脱离定中与旋转装置，随后将轮胎送出检测房。

综上所述，本发明载重轮胎X光机测试装置及其方法具有如下优点：

1、整体自动化程度较高，操作人员仅需操作装置而无测试前、后进入到测试现场，既有利于缩短测试周期、同时最大限度地保证操作人员远离放射性物质。

2、对每一轮胎进行测试前的外形尺寸测量，适用于所有规格的轮胎、且有助于改善定中、旋转测试精度。

3、采取水平放置轮胎的测试方法，轮胎局部不会发生变形，轮胎在高速地旋转的状态下完成测试，其数据粗度较高、有利于根据测试结果对轮胎进行鉴定分级。

附图说明

现结合附图对本发明做进一步的说明，

图1是载重轮胎X光机测试装置的示意图；

图2是所述X光检测驱动装置的示意图；

图3是所述探测器驱动装置的示意图；

图4是所述外形尺寸测量装置的示意图；

图5是所述定中与旋转装置的示意图；

图6是所述旋转支撑装置的示意图；

图7是所述主机内部传送装置的示意图；

如图1至图7所示具有，检测房1，X光检测驱动装置2，探测器驱动装置3，外形尺寸测量装置4，定中与旋转装置5，旋转支撑装置6和主机内部传送装置7；

X光管20，水平机架21，水平直线导轨22，水平齿条23，电机和减速机24，连接架25，垂直直线导轨26，电机和减速机27，垂直齿条和齿轮28，垂直移动机架29；

探测器30，水平机架31，水平直线导轨32，水平齿条和齿轮33，电机和减速机34，垂直机架35，垂直直线导轨36，电机和减速机37，垂直齿条和齿轮38；

激光传感器40，机架41，气缸42，带编码器电机43，测量支架44，链条45，辊筒46，万向轮47，抱臂48；

前抱臂辊筒50，伺服电机51，伺服电机511，同步带和同步带轮52，同步带和同步带轮521，减速机53，减速机531，联轴器532，滚珠丝杠54，无杆气缸55，后抱臂辊筒56，电气比例阀57；

环形底座61，支撑杆62，辊筒63；

升降架70，气缸71，电机72，同步带轮73，同步带74。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，所述载重轮胎X光机测试装置，主要包括有一密闭防辐射检测房1，在检测房1内部设置有X光检测驱动装置2、探测器驱动装置3、定中与旋转装置5、旋转支撑装置6和主机内部传送装置7，以及设置在检测房1入口处的外形尺寸测量装置4。其中，

X光检测驱动装置2，用于将X光管20驱动并定位于被测试轮胎的内部中心并发射X射线。

探测器驱动装置3，用于将探测器30驱动并定位于被测试轮胎的周向外侧以接收X射线检测信号。

外形尺寸测量装置4，用于在进行X光机测试之前测量出轮胎的内径、外径和断面宽数值。

定中与旋转装置5，用于根据测量出的轮胎尺寸将轮胎定位在其中心，并带动轮胎在测试过程中绕其定位中心进行旋转。

旋转支撑装置6，用于承载被测试轮胎以在测试过程中进行旋转。

主机内部传送装置7，用于在检测房1内部全程输送轮胎。

如图2所示，X光检测驱动装置2具有一水平机架21，在水平机架21上安装有水平直线导轨22和水平齿条23，电机和减速机24驱动并连接于啮合在水平齿条23上的齿轮，该齿轮同时固定安装在一连接架25上。

在连接架25上安装有垂直直线导轨26、电机和减速机27，电机和减速机27通过垂直齿条和齿轮28，带动X光管20和垂直移动机架29沿垂直直线导轨26上升或下降，以调节X光管20的垂向高度。

将X光管20定位于被测试轮胎内部中心的驱动过程是，首先通过电机和减速机27带动X光管20沿垂直直线导轨26移动至轮胎内部的垂向中心，然后通过电机和减速机24通过直线导轨22和水平齿条23将X光管20移动到轮胎内部的水平中心。

如图3所示，探测器驱动装置3具有一水平机架31，在水平机架31上安装有水平直线导轨32，电机和减速机34通过水平齿条和齿轮33带动垂直机架35沿直线导轨32往复移动。

在垂直机架35上安装有垂直直线导轨36、电机和减速机37，电机和减速机37通过垂直齿条和齿轮38带动U型探测器30沿垂向往复移动。

将U型探测器30定位于轮胎周向外侧的过程是，首先通过电机和减速机37带动U型探测器30沿垂向移动至轮胎外侧中心位置，然后通过电机和减速机34通过直线导轨32、水平齿条和齿轮33将U型探测器30套设在轮胎上、下胎侧的水平中心。

如图4所示，外形尺寸测量装置4具有一机架41，在机架41上设置有气缸42、带编码器电机43和测量支架44，在测量支架44上安装有激光传感器40。

带编码器电机43驱动连接链条45，链条45带动沿机架41纵向设置的辊筒46、万向轮47。气缸42驱动连接一对横向设置的抱臂48。

如图5所示，定中与旋转装置5具有2组伺服电机51和伺服电机511，以及和2组无杆气缸55。

伺服电机51通过同步带和同步带轮52连接一减速机53，减速机53通过其直角双输出轴、联轴器531、以及2组滚珠丝杠54同时驱动连接2个前抱臂辊筒50。

伺服电机511通过减速机531、同步带和同步带轮521连接1个前抱臂辊筒50并带动其旋转。

每一无杆气缸55驱动连接个后抱臂辊筒56，无杆气缸55连接一用于调节后抱臂辊筒56抱紧轮胎压力的电气比例阀57。

前抱臂辊筒50和后抱臂辊筒56，对称地设置在主机内部传送装置7的侧部。

如图6所示，旋转支撑装置6具有一环形底座61，在底座61设置有数个垂直固定的支撑杆62，在每一支撑杆62上设置有一可绕其固定轴旋转的辊筒63，辊筒63沿定中与旋转装置5对称地、均匀分布。

如图7所示，主机内部传送装置7具有一由气缸71驱动的升降架70。

在升降架70上安装有电机72，电机72通过同步带轮73驱动同步带74沿其纵向输送被测试轮胎。

如图1于图7所示，所述的载重轮胎X光机测试方法，是将被测试轮胎送至一密闭防辐射检测房1内部，驱动X光管20至轮胎内部中心以沿轴向、从内向外发射X射线，设置在被轮胎外侧的探测器驱动装置3接收X射线以形成X光检测信号，通过后续信号转换和形成扫描图像以测试轮胎内部质量。

在进行测试前，通过外形尺寸测量装置4对轮胎进行内径、外径和断面宽数值的测量。

在进行测试前，X光管20伸入轮胎内部中心并保持静止，轮胎被水平地放置在旋转支撑装置6数个辊筒63上，同时轮胎被从侧向抱紧夹持在定中与旋转装置5的中心。

在测试过程中，轮胎在定中与旋转装置5的带动下，绕其定位中心持续地旋转。

所述X光机测试方法的测试流程包括如下操作步骤：

第一步，轮胎被输送至外形尺寸测量装置4的万向轮47辊道上，气缸42推动抱臂48将轮胎对中固定，然后轮胎在匀速地通过激光传感器40的下方，以一次性测量出该轮胎的内径、外径和断宽尺寸数值；

第二步，轮胎被检测房1内部的主机内部传送装置7输送至定中与旋转装置5处；根据已经测量出的轮胎具体尺寸值，2个前抱臂辊筒50同时调整至对应位置以将轮胎定位于水平中心位置；

第三步，主机内部传送装置7的升降架70向下移动以将轮胎放置在旋转支撑装置6的数个辊筒63上；

随后，定中与旋转装置5的2个后抱臂辊筒56由无杆气缸55驱动、通过电气比例阀57调节后抱臂辊筒56抱紧轮胎的压力值；

第四步，根据已经测量出的轮胎具体尺寸值，通过X光检测驱动装置2将X光管20定位于被测试轮胎的内部中心并发射X光射线，通过探测器驱动装置3将探测器30定位于被测试轮胎的外侧以接收X光检测信号；

在此测试过程中，轮胎在定中与旋转装置5的带动下，绕其定位中心持续地旋转；

第五步，检测结束后，X光管20和探测器30分别运动复位，轮胎停止旋转；前抱臂辊筒50、后抱臂辊筒56分别打开，主机内部传送装置7的升降架70上升以将轮胎脱离定中与旋转装置5，随后将轮胎送出检测房1。

如上所述，结合附图本实施例仅就本发明的优选实施例进行了描述。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构，由此得到的其他结构特征也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (9)

1、一种载重轮胎X光机测试装置，包括有一密闭防辐射检测房(1)，在检测房(1)内部设置有将X光管(20)定位于被测试轮胎的内部中心并发射X射线的X光检测驱动装置(2)，以及设置在被测试轮胎外侧并接收X射线检测信号的探测器驱动装置(3)，其特征在于：

还包括有设置在检测房(1)内部的定中与旋转装置(5)、旋转支撑装置(6)、主机内部传送装置(7)，以及连接在检测房(1)入口处的外形尺寸测量装置(4)；

外形尺寸测量装置(4)用于在进行X光机测试之前测量出轮胎的内径、外径和断面宽数值；

定中与旋转装置(5)用于根据测量出的轮胎尺寸将轮胎定位在其中心，并带动轮胎在测试过程中绕其定位中心进行旋转；

旋转支撑装置(6)用于承载被测试轮胎以在测试过程中进行旋转；

主机内部传送装置(7)用于在检测房(1)内部全程输送轮胎。

2、根据权利要求1所述的载重轮胎X光机测试装置，其特征在于：所述的外形尺寸测量装置(4)具有一机架(41)，在机架(41)上设置有气缸(42)、带编码器电机(43)和测量支架(44)，在测量支架(44)上安装有激光传感器(40)；

带编码器电机(43)驱动连接链条(45)，链条(45)带动沿机架(41)纵向设置的辊筒(46)、万向轮(47)；

气缸(42)驱动连接一对横向设置的抱臂(48)。

3、根据权利要求1或2所述的载重轮胎X光机测试装置，其特征在于：所述的定中与旋转装置(5)，具有至少一组伺服电机(51)和2组无杆气缸(55)；

伺服电机(51)驱动连接至少一个前抱臂辊筒(50)，每一无杆气缸(55)驱动连接一个后抱臂辊筒(56)；

无杆气缸(55)连接一用于调节后抱臂辊筒(56)抱紧轮胎压力的电气比例阀(57)；

前抱臂辊筒(50)和后抱臂辊筒(56)，对称地设置在主机内部传送装置(7)的侧部。

4、根据权利要求3所述的载重轮胎X光机测试装置，其特征在于：所述的定中与旋转装置(5)设置有2组伺服电机(51)和伺服电机(511)，伺服电机(51)通过同步带和同步带轮(52)连接一减速机(53)，减速机(53)通过其直角双输出轴、联轴器(532)、以及2组滚珠丝杠(54)同时驱动连接2个前抱臂辊筒(50)；

伺服电机(511)通过减速机(531)、同步带和同步带轮(521)连接1个前抱臂辊筒(50)并带动其旋转。

5、根据权利要求4所述的载重轮胎X光机测试装置，其特征在于：所述的旋转支撑装置(6)具有一环形底座(61)，在底座(61)设置有数个垂直固定的支撑杆(62)，在每一支撑杆(62)上设置有一可绕其固定轴旋转的辊筒(63)；

辊筒(63)沿定中与旋转装置(5)对称地、均匀分布。

6、根据权利要求5所述的载重轮胎X光机测试装置，其特征在于：所述的主机内部传送装置(7)，具有由气缸(71)驱动的升降架(70)；

在升降架(70)上安装有电机(72)，电机(72)通过同步带轮(73)驱动同步带(74)沿其纵向输送被测试轮胎。

7、一种载重轮胎X光机测试方法，是将被测试轮胎送至一密闭防辐射检测房(1)内部，驱动X光管(20)至轮胎内部中心以沿轴向、从内向外发射X射线，设置在被轮胎外侧的探测器驱动装置(3)接收X射线以形成X光检测信号，通过后续信号转换和形成扫描图像以测试轮胎内部质量，其特征在于：在进行测试前，X光管(20)伸入轮胎内部中心并保持静止，轮胎被水平地放置在旋转支撑装置(6)数个辊筒(63)上，同时轮胎被从侧向抱紧夹持在定中与旋转装置(5)的中心；

在测试过程中，轮胎在定中与旋转装置(5)的带动下，绕其定位中心持续地旋转。

8、根据权利要求7所述的载重轮胎X光机测试方法，其特征在于：在进行测试前，通过外形尺寸测量装置(4)对轮胎进行内径、外径和断面宽数值的测量。

9、根据权利要求8所述的载重轮胎X光机测试方法，其特征在于：其测试流程包括如下操作步骤，

第一步，轮胎被输送至外形尺寸测量装置(4)的万向轮(47)辊道上，气缸(42)推动抱臂(48)将轮胎对中固定，然后轮胎在匀速地通过激光传感器(40)的下方，以一次性测量出该轮胎的内径、外径和断宽尺寸数值；

第二步，轮胎被检测房(1)内部的主机内部传送装置(7)输送至定中与旋转装置(5)处；根据已经测量出的轮胎具体尺寸值，2个前抱臂辊筒(50)同时调整至对应位置以将轮胎定位于水平中心位置；

第三步，主机内部传送装置(7)的升降架(70)向下移动以将轮胎放置在旋转支撑装置(6)的数个辊筒(63)上；随后，定中与旋转装置(5)的2个后抱臂辊筒(56)由无杆气缸(55)驱动、通过电气比例阀(57)调节后抱臂辊筒(56)抱紧轮胎的压力值；

第四步，根据已经测量出的轮胎具体尺寸值，通过X光检测驱动装置(2)将X光管(20)定位于被测试轮胎的内部中心并发射X光射线，通过探测器驱动装置(3)将探测器(30)定位于被测试轮胎的外侧以接收X光检测信号；

在此测试过程中，轮胎在定中与旋转装置(5)的带动下，绕其定位中心持续地旋转；

第五步，检测结束后，X光管(20)和探测器(30)分别运动复位，轮胎停止旋转；前抱臂辊筒(50)、后抱臂辊筒(56)分别打开，主机内部传送装置(7)的升降架(70)上升以将轮胎脱离定中与旋转装置(5)，随后将轮胎送出检测房(1)。

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