CN109855535B - 一种成型胎胚尺寸检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成型胎胚尺寸检测装置和检测方法，包括固定架、电机驱动系统、导轨滑块、激光探头支架、激光探头和分析仪；所述电机驱动系统固定在固定架上，导轨滑块为两组分别对称固定在电机驱动系统两侧的固定架上，激光探头支架连接电机驱动系统和导轨滑块，激光探头支架端部安装激光探头，分析仪固定在固定架上，所述激光探头连接分析仪，所述分析仪用于分析统计测量数据。本发明可实现对成型胎胚尺寸的精确测量，其中激光探头支架可沿导轨上下移动，激光探头可进行水平调节和俯仰调节，对激光探头进行校准后，将成型机上旋转的成型胎胚置于激光探头之间，可实现对成型机上旋转的成型胎胚进行精准测量。

Description

一种成型胎胚尺寸检测装置和检测方法

技术领域

本发明涉及轮胎测量技术领域，具体涉及一种成型胎胚尺寸检测装置和检测方法。

背景技术

目前轮胎制造中，基本上分四个制造工艺区，即配料和炼胶区，压延和裁断部件区，胎胚成型区，以及硫化和成品检验区。其中胎胚成型，是汇集所有的零部件组成一个完整轮胎胎胚的重要工艺过程，工艺步骤最多而且复杂、胎胚批量大。由于批量大，一旦所有的成型机出现差错将造成大量废品，一个中型轮胎厂家一天的损失甚至能达到几百万元。即使只有部分成型机造成质量次品，生产的轮胎被退货或理赔，经济损失也比较大。目前轮胎生产厂家都会遇到这样的问题。

现在的轮胎厂对成型的轮胎胎胚检验，基本是首班抽检（一般小于5%）胎胚的圆周长度和肩部圆周长度，是人工用卷尺测量；其它的如胎胚肩部对称度、胎侧对称度等，是人为的外观目测。其中比较明显的问题：1、人工卷尺测量误差大，如胎胚周长误差规定值正负5mm，人工测量误差在2mm或更大一点是常有的，也就是精度检测误差在20%也是难免的，这与好的精度误差值10%以内差距太大。2、其它如肩部、胎侧等对称度，只能靠目测，已经失去精度控制。——其带来的问题是不能有效知道胎胚尺寸精度，在精度上是模糊的，在后工序胎胚将放到硫化模具中进行硫化，这样在事前（硫化前）就不能清楚地知道硫化后的成品轮胎是高精度还是低精度，或者是否合格，或者是否是次品——即胎胚成型后这一阶段，没有有效数据支撑去控制下一步工序的轮胎（硫化）制造质量。

更严重的问题是胎胚尺寸如果严重超出规定值，由于后工序的硫化模具是尺寸精度高的固定金属模具，如果成型的胎胚尺寸过大或局部尺寸过大，那么会出现不但胎胚装不进模具中，过大的胎胚或局部过大的胎胚就已经成废品了；同理胎胚尺寸过小或局部尺寸过小，装进硫化模具后对胎胚充气硫化，可能把过小的胎胚或局部过小的胎胚在充气扩大中变形或变位，造成废品。

之所以有上述问题，还有一个特殊问题是和成型胎胚的物理性能有关，成型中的胎胚材料是一个以生橡胶体为主的，像一个“充气的气球”——不过是一个“特殊的厚气球”，胎胚有弹性，而且表面又有粘性并且还软，不像固体那样容易控制和测量尺寸。把这样一个“特殊的厚气球”，要测量准确，是成型工艺的大难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种成型胎胚尺寸检测装置和检测方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案一是：一种成型胎胚尺寸检测装置，其特征在于：包括固定架、电机驱动系统、导轨滑块、激光探头支架、激光探头和分析仪；

所述电机驱动系统包括电机、主动轮、从动轮、传动皮带和压块，所述电机固定在固定架顶部，所述电机的转轴穿过固定架连接主动轮，所述从动轮通过传动皮带连接主动轮，所述从动轮通过固定杆固定在固定架底部，所述压块设于主动轮和从动轮之间，并固定在传动皮带上；

所述导轨滑块包括导轨和与导轨滑动连接的滑块，所述导轨滑块为两组分别通过导轨对称固定在传动皮带左右两侧的竖板上；

所述激光探头支架包括固定板和E形架，所述E形架固定在固定板前端面上，所述E形架开口朝下，其端部安装激光探头，其中两端的激光探头为可横向发射激光线的横向激光探头，设于E形架内壁且对向设置，中间的激光探头为可向下发射激光线的径向激光探头，所述固定板后端面固定连接滑块和压块，所述分析仪固定在固定架上，所述激光探头连接分析仪，所述分析仪用于分析统计测量数据。

进一步地；所述固定架包括固定连接的竖板和横板，所述竖板和横板之间设有加强筋，所述电机固定在竖板顶部，所述电机的转轴穿过竖板连接主动轮，所述从动轮通过固定杆固定在竖板底部。

进一步地；还包括探头固定座，所述探头固定座为L形结构，其垂直面上设有圆形通孔和弧形通孔，其水平面上设有相互垂直的2个长方形通孔，所述圆形通孔、弧形通孔和长方形通孔内均插接螺栓，所述螺栓可沿弧形通孔、长方形通孔移动，所述激光探头设于探头固定座上并通过螺栓连接，所述探头固定座设于E形架端部，其中两端的探头固定座设于E形架内壁。

本发明的技术方案二是：一种成型胎胚尺寸检测装置的检测方法，包括以下步骤：

1）根据胎胚设计尺寸制造与胎胚结构相同的固体胎，在固体胎上画出轴向母线，并在固体胎两个端面上分别画出直径线；

2）将固体胎安装在胎胚成型机的胎胚位置上，并置于2个横向激光探头和径向激光探头之间，启动胎胚成型机使固体胎旋转，调整横向激光探头，使其射出的横向激光线与直径线重合，调整径向激光探头，使其射出的径向激光线与轴向母线重合，启动电机使激光探头支架沿导轨上下移动，在激光有效测量范围内使横向激光线始终与直径线重合，径向激光线始终与轴向母线重合；

3）通过径向激光探头对固体胎进行测量，测量数据包括至少一个外圆周长公差、肩部周长、外径/半径公差、多点径向跳动公差；

4）通过横向激光探头对固体胎进行测量，测量数据包括肩部宽度公差、胎侧宽度、多点端面跳动公差；

5）通过分析仪将测量数据与固体胎设计数据进行比对，如果测量数据与设计数据不一致，则返回步骤2）对横向激光探头和径向激光探头进行调整，然后重新对固体胎进行测量，直到测量数据与设计数据一致；

6）拆下固体胎，将胎胚安装在胎胚成型机上，启动胎胚成型机，在胎胚成型卸下之前，对成型胎胚进行尺寸测量，测量数据同步骤3）和步骤4），通过分析仪对测量数据进行分析，检测是否为合格胎胚。

本发明的有益效果：本发明可实现对成型胎胚尺寸的精确测量，其中激光探头支架可沿导轨上下移动，激光探头可相对探头固定座水平调节和俯仰调节，对激光探头进行校准后，将成型机上旋转的成型胎胚置于2个横向激光探头和径向激光探头之间，可实现对成型机上旋转的成型胎胚进行精准测量。

本发明可在线实施对全部胎胚的检测，而不是仅仅少量抽检，这样可以对过大或过小的胎胚（包括局部过大或过小）进行识别并挑拣出来，避免再进入下道硫化工序而制造废品。还可以根据这些测量数据，调整成型工艺参数，提高胎胚成型尺寸精度，制造出更多的合格品或优质品。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1中A-A向剖视图；

图4是激光探头与探头固定座连接示意图；

图5是探头固定座俯视图。

图中：1、分析仪，2、激光探头，3、竖板，4、横板，5、电机，6、主动轮，7、从动轮，8、传动皮带，9、压块，10、导轨，11、滑块，12、固定板，13、E形架，14、探头固定座，15、圆形通孔，16、弧形通孔，17、长方形通孔，21、横向激光探头，22、径向激光探头。

具体实施方式

实施例：

如图1至图5所示，一种成型胎胚尺寸检测装置，包括固定架、电机驱动系统、导轨滑块、激光探头支架、激光探头2和分析仪1；

所述固定架包括固定连接的竖板3和横板4，所述竖板3和横板4之间设有加强筋18，所述电机驱动系统包括电机5、主动轮6、从动轮7、传动皮带8和压块9，所述电机5固定在竖板3顶部，所述电机5的转轴穿过竖板3连接主动轮6，所述从动轮7通过传动皮带8连接主动轮6，所述从动轮7通过固定杆固定在竖板3底部，所述压块9设于主动轮6和从动轮7之间，并固定在传动皮带8上；

所述导轨滑块包括导轨10和与导轨10滑动连接的滑块11，所述导轨滑块为两组分别通过导轨10对称固定在传动皮带8左右两侧的竖板3上；

所述激光探头支架包括固定板12和E形架13，所述E形架13固定在固定板12前端面上，所述E形架13开口朝下，其端部通过探头固定座14连接激光探头2，所述E形架13与探头固定座14固定连接，所述探头固定座14为L形结构，其垂直面上设有圆形通孔15和弧形通孔16，其水平面上设有相互垂直的2个长方形通孔17，所述圆形通孔15、弧形通孔16和长方形通孔17内均插接螺栓，所述螺栓可沿弧形通孔16、长方形通孔17移动，所述激光探头2设于探头固定座14上，所述激光探头2在相对圆形通孔15、弧形通孔16和长方形通孔17的位置均设有螺纹孔，所述激光探头2与探头固定座14通过螺栓连接，通过调节螺栓可实现激光探头2的俯仰调节和水平调节，其中E形架13两端的激光探头2为可横向发射激光线的横向激光探头21，设于E形架13内壁且对向设置，E形架13中间的激光探头2为可向下发射激光线的径向激光探头22，所述固定板12后端面固定连接滑块11和压块9，所述分析仪1固定在固定架横板4上，所述激光探头2连接分析仪1，所述分析仪1用于分析统计测量数据。

一种成型胎胚尺寸检测装置的检测方法，包括以下步骤：

1）根据胎胚设计尺寸制造与胎胚结构相同的固体胎，在固体胎上画出轴向母线，并在固体胎两个端面上分别画出直径线；

2）将固体胎安装在胎胚成型机的胎胚位置上，并置于2个横向激光探头21和径向激光探头22之间，启动胎胚成型机使固体胎旋转，调整横向激光探头21，使其射出的横向激光线与直径线重合，调整径向激光探头22，使其射出的径向激光线与轴向母线重合，启动电机5使激光探头支架沿导轨10上下移动，在激光有效测量范围内使横向激光线始终与直径线重合，径向激光线始终与轴向母线重合；

3）通过径向激光探头22对固体胎进行测量，测量数据包括至少一个外圆周长公差、肩部周长、外径/半径公差、多点径向跳动公差；

4）通过横向激光探头21对固体胎进行测量，测量数据包括肩部宽度公差、胎侧宽度、多点端面跳动公差；

5）通过分析仪1将测量数据与固体胎设计数据进行比对，如果测量数据与设计数据不一致，则返回步骤2）对横向激光探头21和径向激光探头22进行调整，然后重新对固体胎进行测量，直到测量数据与设计数据一致；

6）拆下固体胎，将胎胚23安装在胎胚成型机上，启动胎胚成型机，在胎胚23成型卸下之前，对成型胎胚23进行尺寸测量，测量数据同步骤3）和步骤4），通过分析仪1对测量数据进行分析，将整体超过公差或局部超过公差的不合格胎胚23筛选出来。

以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种成型胎胚尺寸检测装置，其特征在于：包括固定架、电机驱动系统、导轨滑块、激光探头支架、激光探头和分析仪；

所述电机驱动系统包括电机、主动轮、从动轮、传动皮带和压块，所述电机固定在固定架顶部，所述电机的转轴穿过固定架连接主动轮，所述从动轮通过传动皮带连接主动轮，所述从动轮通过固定杆固定在固定架底部，所述压块设于主动轮和从动轮之间，并固定在传动皮带上；

所述导轨滑块包括导轨和与导轨滑动连接的滑块，所述导轨滑块为两组分别通过导轨对称固定在传动皮带左右两侧的竖板上；

所述激光探头支架包括固定板和E形架，所述E形架固定在固定板前端面上，所述E形架开口朝下，其端部安装激光探头，其中两端的激光探头为可横向发射激光线的横向激光探头，设于E形架内壁且对向设置，中间的激光探头为可向下发射激光线的径向激光探头，所述固定板后端面固定连接滑块和压块，所述分析仪固定在固定架上，所述激光探头连接分析仪，所述分析仪用于分析统计测量数据；

所述固定架包括固定连接的竖板和横板，所述竖板和横板之间设有加强筋，所述电机固定在竖板顶部，所述电机的转轴穿过竖板连接主动轮，所述从动轮通过固定杆固定在竖板底部；

还包括探头固定座，所述探头固定座为L形结构，其垂直面上设有圆形通孔和弧形通孔，其水平面上设有相互垂直的2个长方形通孔，所述圆形通孔、弧形通孔和长方形通孔内均插接螺栓，所述螺栓可沿弧形通孔、长方形通孔移动，所述激光探头设于探头固定座上并通过螺栓连接，所述探头固定座设于E形架端部，其中两端的探头固定座设于E形架内壁。

2.一种如权利要求1所述成型胎胚尺寸检测装置的检测方法，包括以下步骤：

1）根据胎胚设计尺寸制造与胎胚结构相同的固体胎，在固体胎上画出轴向母线，并在固体胎两个端面上分别画出直径线；

2）将固体胎安装在胎胚成型机的胎胚位置上，并置于2个横向激光探头和径向激光探头之间，启动胎胚成型机使固体胎旋转，调整横向激光探头，使其射出的横向激光线与直径线重合，调整径向激光探头，使其射出的径向激光线与轴向母线重合，启动电机使激光探头支架沿导轨上下移动，在激光有效测量范围内使横向激光线始终与直径线重合，径向激光线始终与轴向母线重合；

3）通过径向激光探头对固体胎进行测量，测量数据包括至少一个外圆周长公差、肩部周长、外径/半径公差、多点径向跳动公差；

4）通过横向激光探头对固体胎进行测量，测量数据包括肩部宽度公差、胎侧宽度、多点端面跳动公差；

5）通过分析仪将测量数据与固体胎设计数据进行比对，如果测量数据与设计数据不一致，则返回步骤2）对横向激光探头和径向激光探头进行调整，然后重新对固体胎进行测量，直到测量数据与设计数据一致；

6）拆下固体胎，将胎胚安装在胎胚成型机上，启动胎胚成型机，在胎胚成型卸下之前，对成型胎胚进行尺寸测量，测量数据同步骤3）和步骤4），通过分析仪对测量数据进行分析，检测是否为合格胎胚。