CN106482671B

CN106482671B - 硫化胶囊对称性检测装置及方法

Info

Publication number: CN106482671B
Application number: CN201610857199.9A
Authority: CN
Inventors: 张立华; 李坤; 卢立晖; 王化建; 杨强; 咸真鹏
Original assignee: Rizhao Huilian Zhongchuang Intelligent Technology Research Institute; Qufu Normal University
Current assignee: Rizhao Huilian Zhongchuang Intelligent Technology Research Institute; Qufu Normal University
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: CN106482671A

Abstract

本发明公开了一种硫化胶囊对称性检测装置及方法，该装置包括机座、固定架、转台、用驱动所述转台转动的驱动装置、竖直设置于转台台面上的套柱、安装于固定架上的测偏表以及控制器；所述转台的台面上设置有与硫化胶囊底端适配的下环槽，所述套柱的顶面设置有与硫化胶囊顶端适配的上环槽；所述下环槽和上环槽内分别设置有用于分别将硫化胶囊的两端夹紧密封以在硫化胶囊内侧形成密封空间的卡圈；所述套柱内部设置有气道，所述气道的一端在套柱的侧壁形成有出气口，另一端穿过转台的底部并形成有进气口，所述进气口通过充气管与气源连通。本发明能够对硫化胶囊的对称性进行精确检测。

Description

硫化胶囊对称性检测装置及方法

技术领域

本发明涉及硫化胶囊生产技术，更具体地说，它涉及一种硫化胶囊对称性检测装置及方法。

背景技术

生产轮胎硫化胶囊的方法有模压法和注射法，模压法废料主要集中在两外膜之间的胶边上，该胶边一般情况下控制在0.3mmm以下，废料率基本为1.8%-4.3%(与模具的加工精度有一定的关系)。而注射法废料主要是上芯盘注射孔的胶料和上下芯模之间流道的胶料，废料率基本为5.2%-8.0%。这样由于加工硫化胶囊方法及工艺的不同导致了胶囊对称性性存在偏差。

在原有技术中，对轮胎硫化胶囊的对称性检测往往采用手工触摸感觉或有经验的老师傅的目测，这样对硫化胶囊对称性的检测带有很大程度上的主观性和随机不确定因素，对于硫化胶囊对称性检测是一个难点，同时也造成了硫化胶囊的对称性无法客观准确的测定。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种硫化胶囊对称性检测装置，能够对硫化胶囊的对称性进行精确检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种硫化胶囊对称性检测装置，包括机座、固定架、转台、用驱动所述转台转动的驱动装置、竖直设置于转台台面上的套柱、安装于固定架上的光栅传感器以及控制器；所述转台的台面上设置有与硫化胶囊底端适配的下环槽，所述套柱的顶面设置有与硫化胶囊顶端适配的上环槽；所述下环槽和上环槽内分别设置有用于分别将硫化胶囊的两端夹紧密封以在硫化胶囊内侧形成密封空间的卡圈；所述套柱内部设置有气道，所述气道的一端在套柱的侧壁形成有出气口，另一端穿过转台的底部并形成有进气口，所述进气口通过充气管与气源连通。

通过以上技术方案：在测试时，将硫化胶囊套在套柱上，并使硫化胶囊的底端和顶端分别卡入下环槽和上环槽内，然后将两个卡圈分别卡入到下环槽和上环槽内，以将硫化胶囊的两端夹紧密封。然后操作控制器控制气源向密封空间充气，使硫化胶囊膨胀；当硫化胶囊膨胀到合适的程度后，用将光栅传感器的探头靠近硫化胶囊外表面，然后通过驱动装置带动转台转动，从而使得硫化胶囊转动；在硫化胶囊转动的过程中，光栅传感器能够对硫化胶囊外表面与其探头的距离进行检测，并将数据发送至控制器。

优选地，所述驱动装置包括竖直朝上设置于机座的步进电机，所述转台通过转动杆与步进电机的输出轴同轴连接。

通过以上技术方案：通过控制步进电机转动，即能够驱动转台转动。

优选地，所述转动杆上设置有旋转编码器，所述旋转编码器与控制器电连接。

通过以上技术方案：能够通过旋转编码器来检测转台的转动角度，进而实现对测量过程的精确控制。

优选地，所述步进电机的外侧设置有保护罩。

通过以上技术方案：设保护罩能够将步进电机、旋转编码器全部罩于内部，对其起到保护作用。

优选地，所述套柱的侧壁上安装有气压传感器，所述气压传感器与控制器电连接。

通过以上技术方案：对所述密封空间充气后，通过气压传感器来检测密封空间内的气压，并将气压数据传输至控制器，控制器根据设定值以及密封空间内的当前设定值，并采用相应的算法，控制气源向密封空间内充气，以使密封空间内的气压保持在一个合适的值。

优选地，还包括上位机和WEB服务器，所述控制器与上位机通讯连接，所述上位机与WEB服务器通信连接。

通过以上技术方案：控制器将测试数据传输至上位机，由上位机安装的组态软件进行显示；另外，上位机将测试数据发送至WEB服务器，用户可通过Internet访问WEB服务器，以查看测试数据。

本发明的第二个目的在于提供一种硫化胶囊对称性检测方法，能够对硫化胶囊的对称性进行精确检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种硫化胶囊对称性检测方法，包括：

S1.将硫化胶囊的顶端和底端密封，从而在硫化胶囊内侧形成密封空间；

S2.向所述密封空间通入适量的高压空气，从而使硫化胶囊膨胀；

S3.将光栅传感器的探头靠近于膨胀后的硫化胶囊的外侧；

S4.转动膨胀后的硫化胶囊，同时获取光栅传感器的测量数据并计算出硫化胶囊的最大偏心率。

优选地，所述密封空间内的气压保持于0.1MP。

优选地，在步骤S4中计算方式包括：

S41.将采集到的各个数据点与标准参考值求差，以求得单点偏差Ln，并对所有单点偏差求和，得到∑Ln；

S42.按照下列公式计算平均偏差：Lmean=（∑Ln –Lmax-Lmin）/(n-2)，其中，Lmean为平均偏差，Lmax为最大偏差，Lmin为最小偏差；

S43、按照下列公式计算最大偏心率：K=Lmean/Lmax，其中K为最大偏心率。

综上，与现有技术相比，本发明的优点是：

1、采用充气定型检测，在检测对称性的同时有效地检测了可能出现的漏气现象。

2、该装置结构简单，操作方便，检测准确。

3、采用光栅传感器,通过测量探头与膨胀后的硫化胶囊对外侧的间距变化，来分析硫化胶囊对称性，具有精度高的特点。

附图说明

图1为实施例1中硫化胶囊对称性检测方法的流程图；

图2为实施例2中硫化胶囊对称性检测装置的整体结构示意图；

图3为实施例2中硫化胶囊的安装结构示意图；

图4为实施例2中硫化胶囊对称性检测装置控制部分的模块图。

附图标记：1、机座；2、固定架；21、夹持组件；3、保护罩；4、转台；41、下环槽； 5、套柱；51、上环槽；52、气道；53、气管接头；6、卡圈；7、光栅传感器；8、转动杆；9、硫化胶囊；91、密封空间；10、压力传感器。

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仅限于此。

实施例1：

参照图1，一种硫化胶囊对称性检测方法，包括：

S2.向所述密封空间通入适量的高压空气，从而使硫化胶囊膨胀；本实施例中，密封空间内的气压保持于0.1MP；

S3.将光栅传感器的探头靠近于膨胀后的硫化胶囊的外侧；

其中，采用以下方法对测量数据进行计算：

实施例2：

参照图2、图3，一种硫化胶囊对称性检测装置，用于实现实施例1所述的测试方法。其主要包括机座1，机座1的一侧设置有一被保护罩3罩于内部的步进电机（图中未表示），步进电机竖直朝上设置，且输出上同轴固定有转动杆；转动杆上安装有旋转编码器。图中未示出旋转编码器的安装结构。

保护罩3顶部设置有开口，转动杆穿过所述开口，并同轴固定连接有转台4；转台4的台面上同心设置有套柱 5，转台4的台面上并位于套柱5的外围同心设置有与硫化胶囊9底端适配的下环槽41。相应地，在套柱 5的顶面设置有与硫化胶囊9顶端适配的上环槽51。

另外，套柱 5内部设置有气道52，气道52的一端在套柱 5的侧壁形成有出气口，另一端穿过转台4的底部并设置有进气口，进气口处设置有气管接头53，气管接头53通过充气管与气源连通。本实施例中，气道52的设置结构仅仅作为一种参考，可根据实际需要采用其它的结构。

因此，将硫化胶囊9套在套柱 5上后，使其顶部卡在上环槽51内，底部卡在下环槽41内，然后分别用卡圈6固定；两个卡圈6分别卡入到下环槽41和上环槽51后，能够将硫化胶囊9压紧于上环槽51和下环槽41的侧壁，形成密封，进而在在硫化胶囊9内侧形成密封空间91。同时，在转台4表面还设置有气压传感器，所述气压传感器与控制器电连接。

机座1上还设置有固定架2，固定架2上安装有夹持组件21，夹持组件21上水平设置有光栅传感器7；该光栅传感器7与控制器电连接。

结合图2至图4，本实施例的工作原理为：

一、将硫化胶囊9套在套柱 5上，并使硫化胶囊9的底端和顶端分别卡入下环槽41和上环槽51内，然后将两个卡圈6分别卡入到下环槽41和上环槽51内，以将硫化胶囊9的两端夹紧密封。

二、通过气管向套柱 5的气道52通入高压空气，以对密封空间8充气，从而使硫化胶囊9膨胀；硫化胶囊9膨胀后，通过气压传感器10实时的检测所述密封空间8内的气压，并将数据传输至控制器，控制器根据接收到的数据，控制气罐向所述气道供气，以将所述密封空间的气压维持于0.1MP。

三、将光栅传感器7的探头靠近于膨胀后的硫化胶囊9的外侧；

四、驱动转台4转动，同时获取光栅传感器7的测量数据并分析；同时通过旋转编码器检测转台的转动角度，本实施例中，每转过四分之一码盘采集两个点，转过一圈采集八个点。

光栅传感器7的数据直接传输至控制器，其中，光栅传感器7的工作原理是：通过检测硫化胶囊9外表面的条纹的间距变化，从而确定硫化胶囊9的外表面与光栅传感器7的探头的距离，并生成相应的数据传输至控制器，由控制器进行分析。

参照图4，控制器还与上位机通信连接，以将数据发送至上位机，由上位机中安装的组态软件进而实时显示。同时，上位机还通过以太网与WEB服务器通信，以将数据进行WEB发布。

Claims

1.一种橡胶轮胎硫化胶囊对称性检测装置，包括一个橡胶轮胎硫化胶囊，限定一条中心旋转中心和一个轴向外开口及其外开口边缘、一个轴向内开口及其内开口边缘，所述内开口的直径小于外开口的直径，还包括一个机座、一个固定架、一个转台、一个用于驱动所述转台绕所述中心旋转中心转动的驱动装置、一个轴向竖直连体设置于转台台面上的套柱、一个安装于固定架上的光栅传感器以及一个控制器；所述转台的台面上设置有一个与硫化胶囊外开口边缘密封适配的下环槽，所述套柱的顶面设置有一个与硫化胶囊内开口边缘密封适配的上环槽；所述下环槽和上环槽内分别设置有用于分别将硫化胶囊外、内开口边夹紧密封以在硫化胶囊内侧形成密封空间的卡圈：所述套柱内部设置有一条气道，所述气道的一端在套柱的侧壁形成有出气口，另一端穿过转台的底部并形成有进气口，所述进气口通过充气管与气源连通，使所述密封空间内的气压保持于0.1MP，所述驱动装置驱动转台转动过程中，由控制器获取光栅传感器的测量数据，每转过四分之一码盘采集两个点，转过一圈采集八个点，并计算出硫化胶囊的最大偏心率，计算方法如下：

首先将采集到的各个数据点与标准参考值求差，以求得单点偏差Ln，并对所有单点偏差求和，得到∑Ln；

再按照下列公式计算平均偏差：Lmean＝(∑Ln-Lmax-Lmin)/(n-2)，其中，Lmean为平均偏差，Lmax为最大偏差，Lmin为最小偏差；

按照下列公式计算最大偏心率：K＝Lmean/Lmax，其中K为最大偏心率。

2.根据权利要求1所述的橡胶轮胎硫化胶囊对称性检测装置，其特征是，所述驱动装置包括竖直朝上设置于机座的步进电机，所述转台通过转动杆与步进电机的输出轴同轴连接。

3.根据权利要求2所述的橡胶轮胎硫化胶囊对称性检测装置，其特征是，所述转动杆上设置有旋转编码器，所述旋转编码器与控制器电连接。

4.根据权利要求2或3所述的橡胶轮胎硫化胶囊对称性检测装置，其特征是，所述步进电机的外侧设置有保护罩。

5.根据权利要求1所述的橡胶轮胎硫化胶囊对称性检测装置，其特征是，所述套柱的侧壁上安装有气压传感器，所述气压传感器与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的橡胶轮胎硫化胶囊对称性检测装置，其特征是，还包括上位机和WEB服务器，所述控制器与上位机通讯连接，所述上位机与WEB服务器通信连接。