CN102183529B - 便携式激光散斑轮胎无损检测仪及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种便携式激光散斑轮胎无损检测仪及其检测方法，检测仪包括相互独立设置的驱动机构和检测机构；驱动机构包括电机、减速机、驱动轮、定位杆、推手、滚轮和转轴，电机和减速机相连接并设于转轴一端，推手设于转轴另一端，推手呈U形结构，定位杆设于推手U形侧边与驱动轮之间；检测机构包括检测头和三角架，检测头设于三脚架上，检测头外接电脑；检测方法是先将轮胎分成多个扇区，再对各个扇区的胎面段及胎侧分别进行加压前后的拍摄，并对得到的图片分析，从而判断轮胎内部钢丝断裂、实鼓或气泡的情况。本检测仪采用加压的方式进行加载，与现有的真空检测方法相比较，其使用方便，操作也简单，可较好适用于户外或轮胎装在车上的情况。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎检测技术领域，特别涉及一种便携式激光散斑轮胎无损检测仪及其检测方法。
背景技术
专利号为ZL200420102848.7的实用新型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。用该检测仪进行无损检测方法，该激光散斑轮胎无损检测仪可以检测轮胎产品内部缺陷，可应用于生产线连续作业。然而，该检测仪只能用于真空条件下的轮胎检测，当需要在户外或轮胎装在车上的情况下进行无损检测时，该检测仪并不适用。而在轮胎检测的领域内，多数的检测仪都只适用于工业生产过程中的轮胎检测，针对户外或轮胎装在车上的情况下进行轮胎检测，目前并没有一种较为便携的检测仪可供用户使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便携式激光散斑轮胎无损检测仪，该检测仪携带方便，由于不需要抽真空，可较好地应用于户外或轮胎装在车上的情况。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述便携式激光散斑轮胎无损检测仪实现的检测方法。
本发明的技术方案为：一种便携式激光散斑轮胎无损检测仪，包括相互独立设置的驱动机构和检测机构；驱动机构包括电机、减速机、驱动轮、定位杆、推手、滚轮和转轴，电机和减速机相连接并设于转轴一端，推手设于转轴的另一端，且推手呈U形结构，定位杆设于推手U形侧边与驱动轮之间的空间内；检测机构包括检测头和三角架，检测头设于三角架上，检测头外接电脑。
所述驱动轮包括弹性层、无缝钢管和法兰，弹性层套于无缝钢管外周，无缝钢管两端分别设置法兰，无缝钢管两端的内侧面分别与法兰外周焊接，驱动轮设于便携式激光散斑无损检测仪的转轴上。驱动轮使用低硬度橡胶或聚氨酯材料制作设于最外周的弹性层，可保证轮胎在驱动过程中不受应力而发生形变或振动，保证图像清晰，噪声少。
所述弹性层的材料为橡胶或聚氨酯，弹性层表面的硬度为邵18～25，弹性层的表面为光滑面或网格状；所述无缝钢管的外周表面上带有螺纹。
所述推手为U形结构，用不锈钢弯折制成。
所述检测头为激光散斑干涉仪用的检测头，包括激光器CCD、剪切干涉光学系统、镜头及外壳，其具体结构可见专利号为ZL 200410052185.7的发明专利所公开的激光散斑检测头。
本发明根据上述便携式激光散斑轮胎无损检测仪实现一种检测方法，包括以下步骤：
（1）在测试周期开始前，将检测机构固定在距离轮胎300毫米处，检查并确定轮胎可转动且可刹车，在车轮上安装驱动机构；
（2）将轮胎在圆周方向上分为6～12个扇区，选定一个扇区的胎面段，检测头对准该胎面段；
（3）启动检测头，对选定的胎面段表面进行拍摄，并将得到的图片传输至电脑进行存储；
（4）对轮胎进行充气加压，此时轮胎内部的钢丝断裂、实鼓或气泡的缺陷处会因内部气压改变而膨胀引起表面位移形变，然后对步骤（2）选定的胎面段表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（5）重复步骤（3）和（4），直至轮胎上各个扇区的胎面段表面拍摄完毕；
（6）选定一个扇区，对该扇区的胎侧表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（7）对轮胎进行充气加压，此时轮胎内部的钢丝断裂、实鼓或气泡的缺陷处会因内部气压改变而膨胀引起表面位移形变，然后对选定扇区的胎侧表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（8）重复步骤（6）和（7），直至轮胎上各个扇区的胎侧表面拍摄完毕；
（9）采用激光散斑干涉的方法，由电脑对相应扇区的胎面段或胎侧在加压前后拍摄得到的图片进行比较，从而判断轮胎内部钢丝断裂、实鼓或气泡的情况，并将得到的检测结果进行显示。
所述检测结果具体为：若拍摄得到的图片中出现蝴蝶斑或干涉条纹出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧出现钢丝断裂、实鼓或气泡；若加压前后拍摄得到的图片中均未出现蝴蝶斑且干涉条纹均未出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧正常。
本便携式激光散斑轮胎无损检测仪使用时，打开驱动机构上的推手，将驱动机构推到靠近轮胎表面，使驱动轮与轮胎接触，并定位好，旋动定位杆使驱动机构定位，并在驱动轮胎时不发生移动。检测头放置在距轮胎300mm的地方对轮胎进行检测。
该过程中，驱动机构的工作过程是：电机带动减速机驱动驱动轮，驱动轮摩擦轮胎使轮胎转动，电机停止时，驱动轮停止转动轮胎，并靠摩擦力，保证轮胎不晃动。
检测机构的工作原理是：采用激光散斑干涉的方法，检测头拍摄相应扇区的胎面段或胎侧在加压前后的图片，由电脑对各图片进行比较分析并显示检测结果，拍摄得到的图片中出现蝴蝶斑或干涉条纹出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧出现钢丝断裂、实鼓或气泡；若加压前后拍摄得到的图片中均未出现蝴蝶斑且干涉条纹均未出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧正常。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
1、本检测仪采用便携式的检测机构对轮胎进行检测，其操作简单，携带也方便。
2、本检测仪采用便携式的驱动机构对轮胎进行转动驱动，通过调节，可适用于多种规格轮胎检测。
3、本检测仪在轮胎检测过程中，采用加压的方式进行加载，压缩空气较容易得到，与现有的真空条件检测方法相比较，其使用方便，操作也简单，可较好的配合用户需要，适用于户外或轮胎装在车上的情况。
4、本检测仪中驱动机构的驱动轮采用低硬度橡胶或聚氨酯材料制作设于最外周的弹性层，其硬度合适，可保证轮胎在驱动过程中不受应力而发生形变或振动，保证图像清晰，噪声少。
附图说明
图1为本检测仪中驱动机构的结构示意图。
图2为本检测仪中检测机构的结构示意图。
图3为本检测仪中驱动机构的驱动轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种便携式激光散斑轮胎无损检测仪，包括相互独立设置的驱动机构和检测机构；驱动机构的结构如图1所示，包括电机3、减速机4、驱动轮5、定位杆6、推手7、滚轮8和转轴9，电机3和减速机4相连接并设于转轴9一端，推手7设于转轴9的另一端，且推手7呈U形结构，定位杆6设于推手U形侧边与驱动轮5之间的空间内；检测机构的结构如图2所示，包括检测头1和三角架2，检测头1设于三角架2上，检测头1外接电脑。
其中，驱动轮5的结构如图3所示，包括弹性层5-1、无缝钢管5-2和法兰5-3，弹性层5-1套于无缝钢管5-2外周，无缝钢管5-2两端分别设置法兰5-3，无缝钢管5-2两端的内侧面分别与法兰5-3外周焊接，驱动轮5设于便携式激光散斑无损检测仪的转轴9上。驱动轮5使用低硬度橡胶或聚氨酯材料制作设于最外周的弹性层5-1，可保证轮胎在驱动过程中不受应力而发生形变或振动，保证图像清晰，噪声少。
弹性层5-1的材料为橡胶或聚氨酯，弹性层5-1表面的硬度为邵18～25，弹性层5-1的表面为光滑面或网格状；无缝钢管5-2的外周表面上带有螺纹。
推手7为U形结构，用不锈钢弯折制成。
检测头1为激光散斑干涉仪用的检测头，包括激光器CCD、剪切干涉光学系统、镜头及外壳，其具体结构可见专利号为ZL 200410052185.7的发明专利所公开的激光散斑检测头。
本实施例根据上述便携式激光散斑轮胎无损检测仪可实现一种检测方法，包括以下步骤：
（1）在测试周期开始前，将检测机构固定在距离轮胎300毫米处，检查并确定轮胎可转动且可刹车，在车轮上安装驱动机构；
（2）将轮胎在圆周方向上分为6～12个扇区，选定一个扇区的胎面段，检测头对准该胎面段；
（3）启动检测头，对选定的胎面段表面进行拍摄，并将得到的图片传输至电脑进行存储；
（4）对轮胎进行充气加压，此时轮胎内部的钢丝断裂、实鼓或气泡的缺陷处会因内部气压改变而膨胀引起表面位移形变，然后对步骤（2）选定的胎面段表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（5）重复步骤（3）和（4），直至轮胎上各个扇区的胎面段表面拍摄完毕；
（6）选定一个扇区，对该扇区的胎侧表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（7）对轮胎进行充气加压，此时轮胎内部的钢丝断裂、实鼓或气泡的缺陷处会因内部气压改变而膨胀引起表面位移形变，然后对选定扇区的胎侧表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（8）重复步骤（6）和（7），直至轮胎上各个扇区的胎侧表面拍摄完毕；
（9）采用激光散斑干涉的方法，由电脑对相应扇区的胎面段或胎侧在加压前后拍摄得到的图片进行比较，从而判断轮胎内部钢丝断裂、实鼓或气泡的情况，并将得到的检测结果进行显示。
所述检测结果具体为：若拍摄得到的图片中出现蝴蝶斑或干涉条纹出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧出现钢丝断裂、实鼓或气泡；若加压前后拍摄得到的图片中均未出现蝴蝶斑且干涉条纹均未出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧正常。
本便携式激光散斑轮胎无损检测仪使用时，打开驱动机构上的推手7，将驱动机构推到靠近轮胎表面，使驱动轮与轮胎接触，并定位好，旋动定位杆6使驱动机构定位，并在驱动轮胎时不发生移动。检测头1放置在距轮胎300mm的地方对轮胎进行检测。
该过程中，驱动机构的工作过程是：电机带动减速机驱动驱动轮，驱动轮摩擦轮胎使轮胎转动，电机停止时，驱动轮停止转动轮胎，并靠摩擦力，保证轮胎不晃动。
检测机构的工作原理是：采用激光散斑干涉的方法，检测头拍摄相应扇区的胎面段或胎侧在加压前后的图片，由电脑对各图片进行比较分析并显示检测结果，拍摄得到的图片中出现蝴蝶斑或干涉条纹出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧出现钢丝断裂、实鼓或气泡；若加压前后拍摄得到的图片中均未出现蝴蝶斑且干涉条纹均未出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧正常。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (4)
1.便携式激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，包括相互独立设置的驱动机构和检测机构；驱动机构包括电机、减速机、驱动轮、定位杆、推手、滚轮和转轴，电机和减速机相连接并设于转轴一端，推手设于转轴的另一端，且推手呈U形结构，定位杆设于推手U形侧边与驱动轮之间的空间内；检测机构包括检测头和三角架，检测头设于三角架上，检测头外接电脑；
所述驱动轮包括弹性层、无缝钢管和法兰，弹性层套于无缝钢管外周，无缝钢管两端分别设置法兰，无缝钢管两端的内侧面分别与法兰外周焊接，驱动轮设于便携式激光散斑无损检测仪的转轴上；
所述弹性层的材料为橡胶或聚氨酯，弹性层表面的硬度为邵18～25，弹性层的表面为光滑面或网格状；所述无缝钢管的外周表面上带有螺纹。
2.根据权利要求1所述的便携式激光散斑轮胎无损检测仪，其特征在于，所述推手为U形结构，其材料为不锈钢。
3.根据权利要求1～2任一项所述便携式激光散斑轮胎无损检测仪实现一种检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在测试周期开始前，将检测机构固定在距离轮胎300毫米处，检查并确定轮胎可转动且可刹车，在车轮上安装驱动机构；
（2）将轮胎在圆周方向上分为6～12个扇区，选定一个扇区的胎面段，检测头对准该胎面段；
（3）启动检测头，对选定的胎面段表面进行拍摄，并将得到的图片传输至电脑进行存储；
（4）对轮胎进行充气加压，此时轮胎内部的钢丝断裂、实鼓或气泡的缺陷处会因内部气压改变而膨胀引起表面位移形变，然后对步骤（2）选定的胎面段表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（5）重复步骤（3）和（4），直至轮胎上各个扇区的胎面段表面拍摄完毕；
（6）选定一个扇区，对该扇区的胎侧表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（7）对轮胎进行充气加压，此时轮胎内部的钢丝断裂、实鼓或气泡的缺陷处会因内部气压改变而膨胀引起表面位移形变，然后对选定扇区的胎侧表面进行拍摄，并将得到的图片进行存储；
（8）重复步骤（6）和（7），直至轮胎上各个扇区的胎侧表面拍摄完毕；
（9）采用激光散斑干涉的方法，由电脑对相应扇区的胎面段或胎侧在加压前后拍摄得到的图片进行比较，从而判断轮胎内部钢丝断裂、实鼓或气泡的情况，并将得到的检测结果进行显示。
4.根据权利要求3所述便携式激光散斑轮胎无损检测仪的检测方法，其特征在于，步骤（9）中所述的检测结果具体为：若拍摄得到的图片中出现蝴蝶斑或干涉条纹出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧出现钢丝断裂、实鼓或气泡；若加压前后拍摄得到的图片中均未出现蝴蝶斑且干涉条纹均未出现断裂，则相应扇区的胎面段或胎侧正常。
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Portable nondestructive detecting instrument of laser speckle tire and detection method thereof Effective date of registration: 20150805 Granted publication date: 20131016 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd Guangzhou Tianhe branch Pledgor: Guangzhou Chinese workers hundred river Science and Technology Ltd. Registration number: 2015990000641 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20180921 Granted publication date: 20131016 |
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| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20210921 Granted publication date: 20131016 |
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| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131016 Termination date: 20180322 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |