CN108362218A - 一种轮胎花纹深度的测量装置 - Google Patents

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丁宗英
唐海宇
康野
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周驰东
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Abstract

本发明涉及轮胎花纹深度的光学装置。一种轮胎花纹深度的测量装置，该装置包括外壳体、线矩阵平行光激光光源、第一全反射镜装置、第二全反射镜装置、透镜装置、第三全反射镜装置和摄像机；所述的外壳体设置有检测窗口，检测窗口上设置有保护玻璃，线矩阵平行光激光光源设置在外壳体内，第一全反射镜装置和第二全反射镜装置设置在激光光源射出的光线光路上，所述的透镜装置设置在检测窗口的下方，经第二全反射镜装置反射的光线经过透镜装置呈角度穿过检测窗口；所述的第三全反射镜装置设置在激光经轮胎反射后的光线光路上，经第三全反射镜装置反射的光线由所述的摄像机接收。该装置结构合理，避免了激光在发射的时候对摄像机造成影响。

Description

一种轮胎花纹深度的测量装置
技术领域
本发明涉及轮胎花纹深度的光学装置。
背景技术
汽车轮胎的花纹的主要作用就是增加胎面与路面间的摩擦力，以防止车轮打滑，轮胎花纹提高了胎面接地弹性，在胎面和路面间切向力(如驱动力、制动力和横向力)的作用下，花纹块能产生较大的切向弹性变形。切向力增加，切向变形随之增大，接触面的“磨擦作用”也就随之增强，进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势。
轮胎花纹的深浅对汽车行驶的影响还是很大的，无论轮胎的花纹过深还是过浅都不好。客观规律是使用中花纹将越变越小。为了确保花纹作用的有效性，世界各国都对轮胎花纹磨损极限制定了明确的法规，并在轮胎胎肩沿圆周的若干等份处模刻轮胎磨耗极限警报标记，当标记处的花纹已被磨平，显露出窄横条状的光胎面，借此警示驾驶员，该轮胎已到了必须更换的时候了。
《GB 7258-2012机动车运行安全技术条件》中9.1.6条规定：乘用车、摩托车和挂车轮胎胎冠上的花纹深度应大于等于1.6mm，其他机动车转向轮的胎冠花纹深度应大于等于3.2mm；其余轮胎胎冠花纹深度应大于等于1.6mm。
虽然《GB 7258-2012机动车运行安全技术条件》中没有规定轮胎花纹深度的上限值，轮胎生产厂家为了减小机动车的油耗，以及保证轮胎使用的寿命，均会为轮胎花纹设计合适的深度。但大多数机动车会忽略检查轮胎花纹深度，随着机动车使用年限的增加，轮胎花纹也随之磨损，若轮胎花纹深度低于轮胎磨耗标志，将会对机动车的行驶造成重大的安全隐患。因此，在机动车年检中增加轮胎花纹深度的检测势在必行。
《GB/T 521-2012轮胎外缘尺寸测量方法》中6.3规定了轮胎花纹沟深度的测量方法(如图)，但这种方法需要人工使用游标卡尺或花纹深度尺对轮胎花纹深度进行测量，操作繁琐，容易产生数据误读，在车流量大的机动车检测线上，这种方法将大大限制机动车的检测量。
由于目前我国尚未要求机动车年检对机动车轮胎花纹深度进行检测，因此国内尚未出现轮胎花纹深度自动检测的产品，但德国、美国、韩国均已存在此类产品。主要有德国MAHA MTD2000轮胎花纹深度检测仪、美国亨特(Hunter Engineering Company)QuickTread、韩国Jastec轮胎磨损测定仪。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮胎花纹深度的测量装置，该装置结构合理，避免了激光在发射的时候对摄像机造成影响。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种轮胎花纹深度的测量装置，该装置包括外壳体、线矩阵平行光激光光源、第一全反射镜装置、第二全反射镜装置、透镜装置、第三全反射镜装置和摄像机；所述的外壳体设置有检测窗口，检测窗口上设置有保护玻璃，线矩阵平行光激光光源设置在外壳体内，第一全反射镜装置和第二全反射镜装置设置在激光光源射出的光线光路上，所述的透镜装置设置在检测窗口的下方，经第二全反射镜装置反射的光线经过透镜装置呈角度穿过检测窗口；所述的第三全反射镜装置设置在激光经轮胎反射后的光线光路上，经第三全反射镜装置反射的光线由所述的摄像机接收。
作为进一步改，所述的线矩阵平行光激光光源包括机座、激光器、夹座和固定轴，所述的机座和摄像机固定在支撑板上，机座设置倾斜的安装板，所述的安装板设置有多个呈矩阵设置有的固定轴，所述的激光器通过夹座固定设置在固定轴上。
作为进一步改，所述的线矩阵平行光激光光源的光线射出角与水平面的角度为20～30°，所述的第一全反射镜装置的法线与水平面的角度为100～110°，所述的第一全反射镜装置的法线与水平面的角度为75～85°，第三全反射镜装置的法线与水平面的角度为20～30°。
作为进一步改，所述的第一全反射镜装置、第二全反射镜装置、透镜装置和第三全反射镜装置均包括镜架和镜片，所述的镜片固定设置在镜架上，镜架的一端铰接设置在外壳体上，另一端设置腰型孔，所述的外壳体上上设置固定轴，固定轴设置在腰型孔内，在固定轴上设置有螺母锁紧固定轴与腰型孔。
作为进一步改，所述的固定轴在腰型孔内内调节角度为2～4°。
本发明由于采用了上述的技术方案，被测轮胎以10公里/小时以下的速度通过该装置，多种不同颜色的激光通过特殊的机构排列，发射出一束不同颜色且平行的激光，照射到全反射镜上，在经过全反射镜反射后，从保护玻璃所示的位置出射，照射到通过的被测轮胎上。通过全反玻璃的反射后，被摄像机进行拍摄，传输到电气系统进行分析和算法处理，计算出轮胎花纹深度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为线矩阵平行光激光光源的结构示意图。
图3为图2的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1所示的一种轮胎花纹深度的测量装置，该装置包括外壳体1、线矩阵平行光激光光源2、第一全反射镜装置3、第二全反射镜装置4、透镜装置5、第三全反射镜装置6和摄像机7；所述的外壳体1设置有检测窗口，检测窗口上设置有保护玻璃8，线矩阵平行光激光光源2设置在外壳体1内，第一全反射镜装置3和第二全反射镜装置4设置在激光光源射出的光线光路上，所述的透镜装置5设置在检测窗口的下方，经第二全反射镜装置4反射的光线经过透镜装置5呈角度穿过检测窗口；所述的第三全反射镜装置6设置在激光经轮胎反射后的光线光路上，经第三全反射镜装置6反射的光线由所述的摄像机7接收。
如图1所示，第一全反射镜装置3、第二全反射镜装置4、透镜装置5和第三全反射镜装置6均包括镜架和镜片，所述的镜片固定设置在镜架上，镜架的一端铰接设置在外壳体1上，另一端设置腰型孔，所述的外壳体1上上设置固定轴24，固定轴24设置在腰型孔内，在固定轴24上设置有螺母锁紧固定轴24与腰型孔。固定轴24在腰型孔内内调节角度为2～4°。如图1所示，线矩阵平行光激光光源2的光线射出角与水平面的角度为25°，所述的第一全反射镜装置3的法线与水平面的角度为105°，所述的第一全反射镜装置3的法线与水平面的角度为80°，第三全反射镜装置6的法线与水平面的角度为25°。
如图2、图3所示，线矩阵平行光激光光源2包括机座21、激光器22、夹座23和固定轴24，所述的机座21和摄像机7固定在支撑板9上，机座21设置倾斜的安装板，所述的安装板设置有多个呈矩阵设置有的固定轴24，所述的激光器22通过夹座23固定设置在固定轴24上。

Claims (5)

1.一种轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于，该装置包括外壳体、线矩阵激光光源、第一反射镜装置、第二反射镜装置、透镜装置、第三反射镜装置和光线接收装置；所述的外壳体设置有检测窗口，检测窗口上设置有保护玻璃，线矩阵激光光源设置在外壳体内，第一反射镜装置和第二反射镜装置设置在激光光源射出的光线光路上，所述的透镜装置设置在检测窗口的下方，经第二反射镜装置反射的光线经过透镜装置呈角度穿过检测窗口；所述的第三反射镜装置设置在激光经轮胎反射后的光线光路上，经第三反射镜装置反射的光线由所述的光线接收装置接收。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于，线矩阵激光光源包括机座、激光器、夹座和固定轴，所述的机座和光线接收装置固定在支撑板上，机座设置倾斜的安装板，所述的安装板设置有多个呈矩阵设置有的固定轴，所述的激光器通过夹座固定设置在固定轴上。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于，线矩阵激光光源的光线射出角与水平面的角度为20～30°，所述的第一反射镜装置的法线与水平面的角度为100～110°，所述的第一反射镜装置的法线与水平面的角度为75～85°，第三反射镜装置的法线与水平面的角度为20～30°。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于，第一反射镜装置、第二反射镜装置、透镜装置和第三反射镜装置均包括镜架和镜片，所述的镜片固定设置在镜架上，镜架的一端铰接设置在外壳体上，另一端设置腰型孔，所述的外壳体上上设置固定轴，固定轴设置在腰型孔内，在固定轴上设置有螺母锁紧固定轴与腰型孔。
5.根据权利要求1所述的一种轮胎花纹深度的测量装置，其特征在于，固定轴在腰型孔内内调节角度为2～4°。
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