CN108871225B - 一种胎纹自动检测台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胎纹自动检测台包括基台、第一检测装置、第二检测装置，所述第一检测装置、第二检测装置均包括底座、抬升架、抬升油缸、左抬升滚轴组、右抬升滚轴组、随动座、滚轴驱动机构、滑动柱以及检测机，检测机包括检测座以及用于驱动检测座竖直升降的升降臂，检测座的上端固定有摄像头，本发明胎纹自动检测台操作方便，避免了人工一个个蹲下采集胎纹数据，造成的测量速度慢、劳动投入大、效率低的问题，提高了操作的方便程度，有利于实现自动化操作。

Description

一种胎纹自动检测台

技术领域

本发明涉及一种胎纹自动检测台。

背景技术

轮胎是汽车整车唯一与地面接触的地方，与地面常年接触，磨损那是自然的。不仅要经过路面的磨损，还要经过岁月的氧化，都威胁到轮胎的安全。轮胎的磨损一般指的是轮胎花纹的磨损，轮胎花纹非常重要。轮胎最重要的三大组成部分分别为：胎面、胎体和橡胶配方，它们在细节设计上会有所差异。胎面花纹最重要的三大作用是：1、提升抓地力；2、降低噪音；3、增加排水性。一般来说胎面花纹的厚度一定要大于1.6毫米，但是如果你经常在湿滑的路面上开车，那最好要保证胎面花纹厚度大于3.2毫米。现有的检测方式常见为人工用胎纹尺检测，检测精度交底，无法标准化，耗费人力，检测较为不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种测量较为方便快速有效的胎纹自动检测台。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

胎纹自动检测台包括基台、第一检测装置、第二检测装置，所述第一检测装置、第二检测装置均包括底座、抬升架、抬升油缸、左抬升滚轴组、右抬升滚轴组、随动座、滚轴驱动机构、滑动柱以及检测机，检测机包括检测座以及用于驱动检测座竖直升降的升降臂，检测座的上端固定有摄像头，所述检测座上滑动设置有滑动块，滑动块上固定有激光测距装置，检测座上安装有用于驱动滑动块前后移动的滑动驱动机构，抬升架的左右两端分别通过两个抬升油缸升降式安装在底座上，基台的右侧设置基坑，第一检测装置的底座固定在基坑内，第二检测装置的底座滑动安装在基坑内，基坑内设置有用于驱动第二检测装置的底座水平直线移动的底座驱动机构，随动座的中部固定用于测量胎纹深度的检测机，左抬升滚轴组、右抬升滚轴组均包括至少三个滚轴，相邻两个滚轴的端部分别铰接至连接片的两端，左抬升滚轴组、右抬升滚轴组相对随动座的中部对称布置，抬升架开设有水平设置的滑动槽，最外侧的滚轴的端部滑动设置在滑动槽上，抬升架上设置有用于向外拉住最外侧的滚轴的拉簧，最内侧的滚轴的端部转动安装在随动座上，随动座上安装有用于驱动最内侧的滚轴的滚轴驱动机构。采用这种结构，当车轮落入左抬升滚轴组、右抬升滚轴组之间时，通过抬升油缸抬起抬升架，最外侧的最外侧的滚轴向内滑动，最终左抬升滚轴组、右抬升滚轴组分别支撑在轮胎的左右侧，由于左抬升滚轴组、右抬升滚轴组对称布置，随动座的中部、轮胎的中心、检测机中心位于同一竖直平面内，且轮胎上至少获得六个支撑点，受力面积更大，轮胎底部的变形量相应减少很多，因此轮胎底部的胎纹深度的测量精确度也得到提高，通过滚轴驱动机构驱动滚轴转动，在车辆换挡至空档并松手刹情况下，轮胎可以转动，从而通过检测机可以检测到轮胎多个位置的胎纹深度数据，从而对轮胎的情况进行更加全面的了解。

底座上固定有左右两个支撑块，两个支撑块之间为供随动座竖直活动的活动空间，所述随动座通过滑动柱竖直滑动安装在底座，滚轴厚度等于支撑块的上端面与基台的上端面之间距离差，采用这种结构，左抬升滚轴组、右抬升滚轴组放下后，通过拉簧，最外侧以及中部的滚轴可以支撑在台阶槽的表面，此时滚轴的顶部与基台的上端面齐平，从而使得车辆可以较为轻松将轮胎行驶至第一检测装置、第二检测装置上，在车辆的车轮行驶至第一检测装置之前，第一检测装置的滚轴上应覆盖钢板，避免打滑。

所述底座驱动机构包括丝杆、丝杆电机、丝杆螺母，所述丝杆螺母固定在第二检测装置的底座上，基坑内转动安装有丝杆，丝杆和丝杆螺母配合，所述丝杆电机的电机轴连接至丝杆。

滚轴驱动机构包括滚轴驱动电机、第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、皮带以及皮带张紧器，第一皮带轮、第二皮带轮分别固定在左抬升滚轴组最内侧滚轴的端部、右抬升滚轴组最内侧滚轴的端部，皮带张紧器和滚轴驱动电机固定在随动座上，第三皮带轮连接至滚轴驱动电机的电机轴，皮带、第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、皮带张紧器，滚轴驱动电机采用步进电机，从而提高自锁能力。

滑动驱动机构包括齿条、齿轮以及齿轮马达，齿轮马达固定在检测座的上，滑动块上固定齿条，齿条啮合齿轮，齿轮固定至齿轮马达的马达轴。

基坑内固定有导轨，所述第二检测装置的底座上转动安装有用于支撑在导轨上的导轨轮。

作为优选，检测座上固定有用于感触车轮的限位开关，限位开关用于感知轮胎支撑在最内侧的两个滚轴。

作为优选，滚轴的外壁覆盖有橡胶防滑层。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明胎纹自动检测台操作方便，避免了人工一个个蹲下采集胎纹数据，造成的测量速度慢、劳动投入大、效率低的问题，提高了操作的方便程度，有利于实现自动化操作；首先通过激光测距装置测量胎纹数据，获取数据较快，从而保证了测量工作效率和测量精度；第一检测装置、第二检测装置自动和轮胎对中，从而提高了测量精度，第一检测装置、第二检测装置调节过程，适应不同距离的车辆轴距，从而适应了不同车辆的胎纹测量需求。

附图说明

图1是本发明实施例胎纹自动检测台的结构示意图。

图2是本发明实施例第一检测装置的结构示意图。

图3是本发明实施例第二检测装置的结构示意图。

图4是本发明实施例抬升架的安装结构示意图。

图5是本发明实施例检测机的安装结构示意图。

图中编号：汽车1，轮胎2，基台3，第一检测装置4，第二检测装置5，底座6，抬升架7，抬升油缸8，左抬升滚轴组9，右抬升滚轴组10，随动座11，滚轴驱动机构12，滑动柱13，检测机14，检测座15，升降臂16，摄像头17，滑动块18，激光测距装置19，滑动驱动机构20，基坑21，底座驱动机构22，滚轴23，滑动槽24，拉簧25，滚轴驱动机构26，支撑块27，丝杆28，丝杆电机29，丝杆螺母30，滚轴驱动电机31，第一皮带轮32，第二皮带轮33，第三皮带轮34，皮带35，皮带张紧器36，齿条37，齿轮38，齿轮马达39，导轨40，导轨轮41，限位开关42，连接片43

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图5，本实施例胎纹自动检测台包括基台3、第一检测装置4、第二检测装置5，所述第一检测装置4、第二检测装置5均包括底座6、抬升架7、抬升油缸8、左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10、随动座11、滚轴驱动机构12、滑动柱13以及检测机14，检测机14包括检测座15以及用于驱动检测座15竖直升降的升降臂16，检测座15的上端固定有摄像头17，所述检测座15上滑动设置有滑动块18，滑动块18上固定有激光测距装置19，检测座15上安装有用于驱动滑动块18前后移动的滑动驱动机构20，抬升架7的左右两端分别通过两个抬升油缸8升降式安装在底座6上，基台3的右侧设置基坑21，第一检测装置4的底座6固定在基坑21内，第二检测装置5的底座6滑动安装在基坑21内，基坑21内设置有用于驱动第二检测装置5的底座6水平直线移动的底座驱动机构22，

随动座11的中部固定用于测量胎纹深度的检测机14，左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10均包括至少三个滚轴23，相邻两个滚轴23的端部分别铰接至连接片43的两端，左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10相对随动座11的中部对称布置，抬升架7开设有水平设置的滑动槽24，最外侧的滚轴23的端部滑动设置在滑动槽24上，抬升架7上设置有用于向外拉住最外侧的滚轴23的拉簧25，最内侧的滚轴23的端部转动安装在随动座11上，随动座11上安装有用于驱动最内侧的滚轴23的滚轴驱动机构12，采用这种结构，当车轮落入左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10之间时，通过抬升油缸8抬起抬升架7，最外侧的最外侧的滚轴23向内滑动，最终左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10分别支撑在轮胎2的左右侧，由于左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10对称布置，随动座11的中部、轮胎2的中心、检测机14中心位于同一竖直平面内，且轮胎2上至少获得六个支撑点，受力面积更大，轮胎2底部的变形量相应减少很多，因此轮胎2底部的胎纹深度的测量精确度也得到提高，通过滚轴驱动机构12驱动滚轴23转动，在车辆换挡至空档并松手刹情况下，轮胎2可以转动，从而通过检测机14可以检测到轮胎2多个位置的胎纹深度数据，从而对轮胎2的情况进行更加全面的了解。

底座6上固定有左右两个支撑块27，两个支撑块27之间为供随动座11竖直活动的活动空间，所述随动座11通过滑动柱13竖直滑动安装在底座6，滚轴23厚度等于支撑块27的上端面与基台3的上端面之间距离差，采用这种结构，左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10放下后，通过拉簧25，最外侧以及中部的滚轴23可以支撑在台阶槽的表面，此时滚轴23的顶部与基台3的上端面齐平，从而使得车辆可以较为轻松将轮胎2行驶至第一检测装置4、第二检测装置5上，在车辆的车轮行驶至第一检测装置4之前，第一检测装置4的滚轴23上应覆盖钢板，避免打滑。

所述底座驱动机构22包括丝杆28、丝杆电机29、丝杆螺母30，所述丝杆螺母30固定在第二检测装置5的底座6上，基坑21内转动安装有丝杆28，丝杆28和丝杆螺母30配合，所述丝杆电机29的电机轴连接至丝杆28。滚轴驱动机构12包括滚轴驱动电机31、第一皮带轮32、第二皮带轮33、第三皮带轮34、皮带35以及皮带张紧器36，第一皮带轮32、第二皮带轮33分别固定在左抬升滚轴组9最内侧滚轴23的端部、右抬升滚轴组10最内侧滚轴23的端部，皮带张紧器36和滚轴驱动电机31固定在随动座11上，第三皮带轮34连接至滚轴驱动电机31的电机轴，皮带35、第一皮带轮32、第二皮带轮33、第三皮带轮34、皮带张紧器36，滚轴驱动电机31采用步进电机，从而提高自锁能力。滑动驱动机构20包括齿条37、齿轮38以及齿轮马达39，齿轮马达39固定在检测座15的上，滑动块18上固定齿条37，齿条37啮合齿轮38，齿轮38固定至齿轮马达39的马达轴。基坑21内固定有导轨40，所述第二检测装置5的底座6上转动安装有用于支撑在导轨40上的导轨轮41。

作为优选，检测座15上固定有用于感触车轮的限位开关42，限位开关42用于感知轮胎2支撑在最内侧的两个滚轴23。

作为优选，滚轴23的外壁覆盖有橡胶防滑层。

激光测距装置19进行轮胎2花纹深度测量检测的方法如下：

a.第一检测装置4上提前放置钢板，使得钢板覆盖第一检测装置4的滚轴23，汽车1从基面从左至右行驶，汽车1的前轮压过钢板，经过第一检测装置4，随后压在第二检测装置5上，车轮压在第二检测装置5上最内侧的两个滚轴23时，人工停车，切换至空档并松手刹，此时车子会做前后的自动移动，此时右侧的轮子是被左右两根滚轴23支撑的，因此轮子可以和第二检测装置5实现对中设置；

b.人工撤掉钢板，第二检测装置5的滚轴驱动电机31通电实现自锁，限制最内侧两个滚轴23转动，随后通过底座驱动机构22缓慢移动第二检测装置5，直至车辆的左侧轮落入第一检测装置4的最内侧两个滚轴23之间；

c.抬升油缸8驱动抬升架7上升，第一检测装置4的左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10分别支撑在左轮的左右两侧，第二检测装置5的左抬升滚轴组9、右抬升滚轴组10分别支撑在右轮的左右两侧，从而实现车轮和对应检测机14的对中；

d.通过升降臂16升起检测座15，滑动驱动机构20驱动激光测距装置19前后移动，通过激光扫射轮胎的中部胎纹区域，以激光测距装置19获得最大距离竖直减去激光测距装置19获得最小距离作为反映轮胎胎纹深度的测算值。

e.滚轴驱动电机31工作，驱动最内侧两个滚轴23转动，从而驱动对应轮胎2转动一定角度，从而实现变化测量的位置，多变化几个测量位置，可以获得一个轮胎2的多个胎纹数据，从而获得对轮胎2的使用情况有更全面的了解。

f.滑动机构驱动摄像头装置左右转动，拍摄轮胎侧面，并把图像数据发送给服务器，由后台判断轮胎是否存在受外力原因造成轮胎非正常情况，如：轮毂、轮辋磨损、轮胎侧面边沿磨损、气门帽完好与否等状况。

每个测量块上获得的激光测距装置的胎纹深度数据进行处理，任意两个胎纹沟槽深度数据之差的绝对值大于设定闸值(闸值的大小取决于花纹类型与轮胎直径),则判定为异常磨损。

该自动检测方法适用于轮胎断面的宽度为145-275mm之间的轮胎。通过对市场上大部分合资品牌的轮胎研究，大部分合资品牌条形轮胎花纹沟道本身的宽度要大于5mm。最外侧沟道与轮胎边缘的距离要大于40mm。激光测距装置由发射激光和接受返回激光两部分组成。激光测距装置的发射激光源对轮胎断面宽度进行横向移动并扫描，通过接受返回激光部分得到距离数据。由于检测是实时测量，得到一系列连续的呈现峰谷型分布的数值。服务器计算测量数据的最大峰值与最小谷值之差的绝对值，即轮胎花纹深度。

激光测距装置做完一次轮胎断面横向扫描，驱动装置驱动轮胎旋转30°，激光测距装置再做一次轮胎断面横向移动并扫描，这样反复工作12次，直至把整个轮胎12个断面宽度都检测一遍。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种胎纹自动检测台，其特征在于：包括基台、第一检测装置、第二检测装置，所述第一检测装置、第二检测装置均包括底座、抬升架、抬升油缸、左抬升滚轴组、右抬升滚轴组、随动座、滚轴驱动机构、滑动柱以及检测机，检测机包括检测座以及用于驱动检测座竖直升降的升降臂，检测座的上端固定有摄像头，所述检测座上滑动设置有滑动块，滑动块上固定有激光测距装置，检测座上安装有用于驱动滑动块前后移动的滑动驱动机构，抬升架的左右两端分别通过两个抬升油缸升降式安装在底座上，基台的右侧设置基坑，第一检测装置的底座固定在基坑内，第二检测装置的底座滑动安装在基坑内，基坑内设置有用于驱动第二检测装置的底座水平直线移动的底座驱动机构，随动座的中部固定用于测量胎纹深度的检测机，左抬升滚轴组、右抬升滚轴组均包括至少三个滚轴，相邻两个滚轴的端部分别铰接至连接片的两端，左抬升滚轴组、右抬升滚轴组相对随动座的中部对称布置，抬升架开设有水平设置的滑动槽，最外侧的滚轴的端部滑动设置在滑动槽上，抬升架上设置有用于向外拉住最外侧的滚轴的拉簧，最内侧的滚轴的端部转动安装在随动座上，随动座上安装有用于驱动最内侧的滚轴的滚轴驱动机构。

2.根据权利要求1所述的胎纹自动检测台，其特征在于：底座上固定有左右两个支撑块，两个支撑块之间为供随动座竖直活动的活动空间，所述随动座通过滑动柱竖直滑动安装在底座，滚轴厚度等于支撑块的上端面与基台的上端面之间距离差。

3.根据权利要求1所述的胎纹自动检测台，其特征在于：所述底座驱动机构包括丝杆、丝杆电机、丝杆螺母，所述丝杆螺母固定在第二检测装置的底座上，基坑内转动安装有丝杆，丝杆和丝杆螺母配合，所述丝杆电机的电机轴连接至丝杆。

4.根据权利要求1所述的胎纹自动检测台，其特征在于：滚轴驱动机构包括滚轴驱动电机、第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、皮带以及皮带张紧器，第一皮带轮、第二皮带轮分别固定在左抬升滚轴组最内侧滚轴的端部、右抬升滚轴组最内侧滚轴的端部，皮带张紧器和滚轴驱动电机固定在随动座上，第三皮带轮连接至滚轴驱动电机的电机轴，皮带、第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、皮带张紧器，滚轴驱动电机采用步进电机，从而提高自锁能力。

5.根据权利要求1所述的胎纹自动检测台，其特征在于：滑动驱动机构包括齿条、齿轮以及齿轮马达，齿轮马达固定在检测座的上，滑动块上固定齿条，齿条啮合齿轮，齿轮固定至齿轮马达的马达轴。

6.根据权利要求1所述的胎纹自动检测台，其特征在于：基坑内固定有导轨，所述第二检测装置的底座上转动安装有用于支撑在导轨上的导轨轮。

7.根据权利要求1所述的胎纹自动检测台，其特征在于：检测座上固定有用于感触车轮的限位开关，限位开关用于感知轮胎支撑在最内侧的两个滚轴。

8.根据权利要求1所述的胎纹自动检测台，其特征在于：滚轴的外壁覆盖有橡胶防滑层。

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