CN110220455B - 检测轮胎缠绕工艺参数的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种检测轮胎缠绕工艺参数的装置及方法，属于轮胎面缠绕生产技术领域，该装置包括：支架；安装于支架上的数据采集组件；与数据采集组件相对的缠绕机；缠绕机中设置有控制组件，控制组件与数据采集组件通信相连，数据采集组件用于根据控制组件的控制采集目标轮胎的图像信息；与数据采集组件和控制组件分别通信相连的数据处理组件；数据处理组件用于根据控制组件的控制获取数据采集组件采集到的图像信息；根据图像信息确定目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数；可以解决人工检测轮胎缠绕工艺参数时数据采集不准确，检测效率较低的问题；可以提高检测轮胎缠绕工艺参数的准确性和效率。

Description

检测轮胎缠绕工艺参数的装置及方法

技术领域

本申请涉及检测轮胎缠绕工艺参数的装置及方法，属于轮胎面缠绕生产技术领域。

背景技术

在大型轮胎缠绕生产中，由于轮胎规格不同，需要测量实际胎面尺寸。当前的操作方法是采用逆向工程技术获取相关参数。胎面缠绕后，为了实现过程管控和质量管控，需要对轮胎再次逆向，对当前样品几何尺寸进行被动测量。

其中，逆向工程(又称反求工程)是相对传统的设计而言的技术。传统的产品实现通常是从概念设计到图样，再制造出产品，称之为正向工程。而逆向工程是从一个存在的零件或原型入手，对其进行数字化处理，然后进行数据处理、曲面重建、构造CAD模型等，最后制造出产品的过程。

现有人工抽查比例低，无法对其他关键数据进行监控，且效率慢，缠绕设备波动未探测导致轮胎废次品降级，损失惨重。

然而，现有的检测轮胎缠绕工艺参数的方法至少具有以下几个问题：1、采集数据不精准：逆向点云的创建、采集，及数据处理复杂而繁琐，操作上易犯主观性、片面性错误；2、取样作业耗时较长，人员素质要求高，又由于胶料有收缩性，切割后随着测量时间有很大差异；3、有损检测成本贵：轮胎大，人工切割后手工测量，切割一个面不具备代表性，切很多剖面又废力。

发明内容

本申请提供了一种检测轮胎缠绕工艺参数的装置及方法，可以解决人工检测轮胎缠绕工艺参数时数据采集不准确，检测效率较低的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种检测轮胎缠绕工艺参数的装置，所述装置包括：

支架；

安装于所述支架上的数据采集组件；

与所述数据采集组件相对的缠绕机，所述缠绕机用于放置待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎；所述缠绕机中设置有控制组件，所述控制组件与所述数据采集组件通信相连，所述数据采集组件用于根据所述控制组件的控制采集所述目标轮胎的图像信息；

与所述数据采集组件和所述控制组件分别通信相连的数据处理组件；所述数据处理组件用于根据控制组件的控制获取所述数据采集组件采集到的所述图像信息；根据所述图像信息确定所述目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数。

可选地，所述数据采集组件包括激光器和相机；

所述激光器用于向所述目标轮胎投射激光；

所述相机用于拍摄投射激光后的目标轮胎的图像，得到所述目标轮胎的图像信息。

可选地，所述控制组件，用于：

在所述缠绕机对所述目标轮胎进行缠绕加工之前，控制所述数据采集组件采集所述目标轮胎的第一图像信息；

在所述缠绕机完成对所述目标轮胎进行缠绕加工之后，再次控制所述数据采集组件采集所述目标轮胎的第二图像信息。

可选地，所述数据处理组件，用于：

根据所述第一图像信息确定所述目标轮胎的初始几何参数；

根据所述初始几何参数、预设的测量数据模型和预设的测量要求计算得到所述目标轮胎制定尺寸的测量结果；

根据所述第二图像信息确定缠绕后的轮胎模型和轮胎几何参数；

根据所述测量结果、所述轮胎模型和所述轮胎几何参数获取所述目标轮胎的轮胎规格；

确定所述轮胎规格对应的模板参数；

从所述模板参数中确定截面数据、造型结构一致性参数和所述目标轮胎的轮胎体积；

其中，所述截面数据包括轮胎厚度、轮胎宽度和/或合格率。

可选地，所述数据处理组件，还用于：

在确定所述轮胎规格对应的模板参数之前，确定所述目标轮胎是否为新类型；

在所述目标轮胎是新类型时，获取所述目标轮胎的模板参数。

可选地，所述装置还包括触摸显示屏；所述触摸显示屏与所述数据处理组件通信相连；

所述触摸显示屏，用于基于人机交互技术获取所述模板参数；

所述数据处理组件，还用于接收通过所述触摸显示屏输入的模板参数。

第二方面，提供了一种检测轮胎缠绕工艺参数的方法，用于第一方面提供的检测轮胎缠绕工艺参数的装置中，所述方法包括：

通过控制组件控制数据采集组件采集待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎的图像信息；

通过所述控制组件控制数据处理组件获取所述数据采集组件采集到的所述图像信息；

通过所述数据处理组件根据所述图像信息确定所述目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数。

可选地，所述通过控制组件控制数据采集组件采集待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎的图像信息，包括：

在所述缠绕机对所述目标轮胎进行缠绕加工之前，控制所述数据采集组件采集所述目标轮胎的第一图像信息；

在所述缠绕机完成对所述目标轮胎进行缠绕加工之后，再次控制所述数据采集组件采集所述目标轮胎的第二图像信息。

可选地，所述通过所述数据处理组件根据所述图像信息确定所述目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数，包括：

根据所述第一图像信息确定所述目标轮胎的初始几何参数；

根据所述初始几何参数、预设的测量数据模型和预设的测量要求计算得到所述目标轮胎制定尺寸的测量结果；

根据所述第二图像信息确定缠绕后的轮胎模型和轮胎几何参数；

根据所述测量结果、所述轮胎模型和所述轮胎几何参数获取所述目标轮胎的轮胎规格；

确定所述轮胎规格对应的模板参数；

从所述模板参数中确定截面数据、造型结构一致性参数和所述目标轮胎的轮胎体积；

其中，所述截面数据包括轮胎厚度、轮胎宽度和/或合格率。

可选地，所述确定所述轮胎规格对应的模板参数之前，还包括：

确定所述目标轮胎是否为新类型；

在所述目标轮胎是新类型时，获取所述目标轮胎的模板参数。

本申请的有益效果在于：通过在支架上设置数据采集组件；与数据采集组件相对的缠绕机；缠绕机中设置有控制组件，控制组件与数据采集组件通信相连，数据采集组件用于根据控制组件的控制采集目标轮胎的图像信息；与数据采集组件和控制组件分别通信相连的数据处理组件；数据处理组件用于根据控制组件的控制获取数据采集组件采集到的图像信息；根据图像信息确定目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数；可以解决人工检测轮胎缠绕工艺参数时数据采集不准确，检测效率较低的问题；由于可以通过检测轮胎缠绕工艺参数的装置实现全自动检测轮胎缠绕工艺参数，且数据可追溯、质量可管控，可以提高检测轮胎缠绕工艺参数的准确性和效率。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的装置的结构示意图；

图2是本申请另一个实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的装置的结构示意图；

图3是本申请一个实施例提供的数据采集组件2采集图像信息的示意图；

图4是本申请一个实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的装置检测流程的示意图；

图5是本申请一个实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

图1是本申请一个实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的装置的结构示意图，如图1所示，该装置至少包括：支架1；安装于支架1上的数据采集组件2；与数据采集组件2相对的缠绕机3，缠绕机3用于放置待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎4。

参考图2，缠绕机3中设置有控制组件31，控制组件31与数据采集组件2通信相连，数据采集组件2用于根据控制组件31的控制采集目标轮胎4的图像信息；

数据处理组件5与数据采集组件2和控制组件31分别通信相连。数据处理组件5用于根据控制组件31的控制获取数据采集组件2采集到的图像信息；根据图像信息确定目标轮胎4的轮胎缠绕工艺参数。

可选地，数据采集组件2的数量可以是一个，也可以是多个，本实施例不对数据采集组件2的数量作限定。

可选地，数据采集组件2位于目标轮胎4的上方、下方、前方或者后方等，本实施例不对数据采集组件2相对于目标轮胎4的位置作限定。

可选地，参考图3所示的数据采集组件2采集图像信息的示意图，数据采集组件2包括激光器21和相机22；激光器21用于向目标轮胎4投射激光；相机22用于拍摄投射激光后的目标轮胎4的图像，得到目标轮胎4的图像信息。

可选地，控制组件31可以是缠绕机3中的可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)，当然，也可以实现为其他控制装置，本实施例不对控制组件31的装置类型作限定。

可选地，控制组件31，用于：在缠绕机3对目标轮胎4进行缠绕加工之前，控制数据采集组件2采集目标轮胎4的第一图像信息；在缠绕机3完成对目标轮胎4进行缠绕加工之后，再次控制数据采集组件2采集目标轮胎4的第二图像信息。

可选地，数据处理组件5包括采集控制组件51和数据分析组件52。采集控制组件51用于根据控制组件31的控制获取数据采集组件2采集到的图像信息；数据分析组件52用于根据图像信息确定目标轮胎4的轮胎缠绕工艺参数。

数据处理组件5可以是计算机、手机、便携式计算机或者平板电脑等具有数据处理能力的电子设备，本实施例不对数据处理组件5的设备类型作限定。

可选地，数据处理组件5可以与数据采集组件2实现在同一设备中；或者，数据处理组件5可以与数据采集组件2实现在不同设备中，本实施例不对数据处理组件5可以与数据采集组件2的实现方式作限定。

可选地，数据处理组件5，用于：根据第一图像信息确定目标轮胎的初始几何参数；根据初始几何参数、预设的测量数据模型和预设的测量要求计算得到目标轮胎制定尺寸的测量结果；根据第二图像信息确定缠绕后的轮胎模型和轮胎几何参数；根据测量结果、轮胎模型和轮胎几何参数获取目标轮胎的轮胎规格；确定轮胎规格对应的模板参数；从模板参数中确定截面数据、造型结构一致性参数和目标轮胎的轮胎体积；其中，截面数据包括轮胎厚度、轮胎宽度和/或合格率。

可选地，数据处理组件5，还用于：在确定轮胎规格对应的模板参数之前，确定目标轮胎是否为新类型；在目标轮胎是新类型时，获取目标轮胎的模板参数。

可选地，数据处理组件5确定出轮胎缠绕工艺参数之后，将该轮胎缠绕工艺参数反馈至控制组件31。

可选地，检测轮胎缠绕工艺参数的装置中还包括为各个组件供电的电源组件7，当然，还可以包括更多的组件，本实施例在此不再一一赘述。

参考图4所示的检测轮胎缠绕工艺参数的装置的工作流程示意图，在缠绕机3对目标轮胎4进行缠绕加工之前，控制数据采集组件2采集目标轮胎4的第一图像信息(即数据预采集)；缠绕机3对目标轮胎4进行缠绕；在缠绕机3完成对目标轮胎4进行缠绕加工之后，再次控制数据采集组件2采集目标轮胎4的第二图像信息(即数据再采集)；确定目标轮胎是否是新类型；若不是，则根据该目标轮胎的模板参数得到轮胎缠绕工艺参数；若是，则创建该目标轮胎的模板参数，并根据该模板参数得到轮胎缠绕工艺参数。

可选地，检测轮胎缠绕工艺参数的装置还包括触摸显示屏6；触摸显示屏6与数据处理组件5通信相连；触摸显示屏6，用于基于人机交互技术获取模板参数；数据处理组件5，还用于接收通过触摸显示屏6输入的模板参数。

综上所述，本实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的装置，通过在支架上设置数据采集组件；与数据采集组件相对的缠绕机；缠绕机中设置有控制组件，控制组件与数据采集组件通信相连，数据采集组件用于根据控制组件的控制采集目标轮胎的图像信息；与数据采集组件和控制组件分别通信相连的数据处理组件；数据处理组件用于根据控制组件的控制获取数据采集组件采集到的图像信息；根据图像信息确定目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数；可以解决人工检测轮胎缠绕工艺参数时数据采集不准确，检测效率较低的问题；由于可以通过检测轮胎缠绕工艺参数的装置实现全自动检测轮胎缠绕工艺参数，且数据可追溯、质量可管控，可以提高检测轮胎缠绕工艺参数的准确性和效率。

图5是本申请一个实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的方法的流程图，本实施例以该方法应用于图1所示的检测轮胎缠绕工艺参数的系统中为例进行说明。该方法至少包括以下几个步骤：

步骤501，通过控制组件控制数据采集组件采集待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎的图像信息。

可选地，通过控制组件控制数据采集组件采集待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎的图像信息，包括：

在缠绕机对目标轮胎进行缠绕加工之前，控制数据采集组件采集目标轮胎的第一图像信息；

在缠绕机完成对目标轮胎进行缠绕加工之后，再次控制数据采集组件采集目标轮胎的第二图像信息。

步骤502，通过控制组件控制数据处理组件获取数据采集组件采集到的图像信息。

步骤503，通过数据处理组件根据图像信息确定目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数。

可选地，通过数据处理组件根据图像信息确定目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数，包括：根据第一图像信息确定目标轮胎的初始几何参数；根据初始几何参数、预设的测量数据模型和预设的测量要求计算得到目标轮胎制定尺寸的测量结果；根据第二图像信息确定缠绕后的轮胎模型和轮胎几何参数；根据测量结果、轮胎模型和轮胎几何参数获取目标轮胎的轮胎规格；确定轮胎规格对应的模板参数；从模板参数中确定截面数据、造型结构一致性参数和目标轮胎的轮胎体积；其中，截面数据包括轮胎厚度、轮胎宽度和/或合格率。

其中，轮胎体积可用于测算轮胎当前尺寸下的模拟重量。

可选地，确定轮胎规格对应的模板参数之前，还包括：确定目标轮胎是否为新类型；在目标轮胎是新类型时，获取目标轮胎的模板参数。

相关细节参考上述装置实施例。

综上所述，本实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的方法，通过控制组件控制数据采集组件采集待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎的图像信息；通过控制组件控制数据处理组件获取数据采集组件采集到的图像信息；通过数据处理组件根据图像信息确定目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数；可以解决人工检测轮胎缠绕工艺参数时数据采集不准确，检测效率较低的问题；由于可以通过检测轮胎缠绕工艺参数的装置实现全自动检测轮胎缠绕工艺参数，且数据可追溯、质量可管控，可以提高检测轮胎缠绕工艺参数的准确性和效率。

需要说明的是：上述实施例中提供的检测轮胎缠绕工艺参数的装置在进行检测轮胎缠绕工艺参数时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将检测轮胎缠绕工艺参数的装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的检测轮胎缠绕工艺参数的装置与检测轮胎缠绕工艺参数的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种检测轮胎缠绕工艺参数的装置，其特征在于，所述装置包括：

支架；

安装于所述支架上的数据采集组件；

与所述数据采集组件相对的缠绕机，所述缠绕机用于放置待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎；所述缠绕机中设置有控制组件，所述控制组件与所述数据采集组件通信相连，所述数据采集组件用于根据所述控制组件的控制采集所述目标轮胎的图像信息；

与所述数据采集组件和所述控制组件分别通信相连的数据处理组件；所述数据处理组件用于根据控制组件的控制获取所述数据采集组件采集到的所述图像信息；根据所述图像信息确定所述目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数；

所述控制组件，用于：

在所述缠绕机对所述目标轮胎进行缠绕加工之前，控制所述数据采集组件采集所述目标轮胎的第一图像信息；

在所述缠绕机完成对所述目标轮胎进行缠绕加工之后，再次控制所述数据采集组件采集所述目标轮胎的第二图像信息；

所述数据处理组件，用于：

根据所述第一图像信息确定所述目标轮胎的初始几何参数；

根据所述初始几何参数、预设的测量数据模型和预设的测量要求计算得到所述目标轮胎制定尺寸的测量结果；

根据所述第二图像信息确定缠绕后的轮胎模型和轮胎几何参数；

根据所述测量结果、所述轮胎模型和所述轮胎几何参数获取所述目标轮胎的轮胎规格；

确定所述轮胎规格对应的模板参数；

从所述模板参数中确定截面数据、造型结构一致性参数和所述目标轮胎的轮胎体积；

其中，所述截面数据包括轮胎厚度、轮胎宽度和/或合格率。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据采集组件包括激光器和相机；

所述激光器用于向所述目标轮胎投射激光；

所述相机用于拍摄投射激光后的目标轮胎的图像，得到所述目标轮胎的图像信息。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据处理组件，还用于：

在确定所述轮胎规格对应的模板参数之前，确定所述目标轮胎是否为新类型；

在所述目标轮胎是新类型时，获取所述目标轮胎的模板参数。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括触摸显示屏；所述触摸显示屏与所述数据处理组件通信相连；

所述触摸显示屏，用于基于人机交互技术获取所述模板参数；

所述数据处理组件，还用于接收通过所述触摸显示屏输入的模板参数。

5.一种检测轮胎缠绕工艺参数的方法，其特征在于，用于权利要求1至4任一所述的检测轮胎缠绕工艺参数的装置中，所述方法包括：

通过控制组件控制数据采集组件采集待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎的图像信息；

通过所述控制组件控制数据处理组件获取所述数据采集组件采集到的所述图像信息；

通过所述数据处理组件根据所述图像信息确定所述目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数；

所述通过控制组件控制数据采集组件采集待检测轮胎缠绕工艺参数的目标轮胎的图像信息，包括：

在所述缠绕机对所述目标轮胎进行缠绕加工之前，控制所述数据采集组件采集所述目标轮胎的第一图像信息；

在所述缠绕机完成对所述目标轮胎进行缠绕加工之后，再次控制所述数据采集组件采集所述目标轮胎的第二图像信息；

所述通过所述数据处理组件根据所述图像信息确定所述目标轮胎的轮胎缠绕工艺参数，包括：

根据所述第一图像信息确定所述目标轮胎的初始几何参数；

根据所述初始几何参数、预设的测量数据模型和预设的测量要求计算得到所述目标轮胎制定尺寸的测量结果；

根据所述第二图像信息确定缠绕后的轮胎模型和轮胎几何参数；

根据所述测量结果、所述轮胎模型和所述轮胎几何参数获取所述目标轮胎的轮胎规格；

确定所述轮胎规格对应的模板参数；

从所述模板参数中确定截面数据、造型结构一致性参数和所述目标轮胎的轮胎体积；

其中，所述截面数据包括轮胎厚度、轮胎宽度和/或合格率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述轮胎规格对应的模板参数之前，还包括：

确定所述目标轮胎是否为新类型；

在所述目标轮胎是新类型时，获取所述目标轮胎的模板参数。

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