CN110577052A - 轮胎对中旋转追扫系统及其数据拾取方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于轮胎生产技术领域，具体涉及一种轮胎对中旋转追扫系统及其数据拾取方法，其特征包括输送通道和自动识别装置，当携带身份信息载体的待检轮胎沿输送通道到达输送通道中间位置时，轮胎旋转，位于轮胎上方的自动识别装置自动识别轮胎上身份信息载体内的身份信息，并使轮胎在识别出信息后的0.5~5秒设定时间内停止旋转，待检轮胎由输送通道送出。与现有技术相比，本发明的优点是：1）全自动无人操作。2）实现了轮胎身份信息的快速拾取和记录，保证了在轮胎生产全过程中轮胎身份的唯一性，在轮胎的全寿命周期内，该身份仍可做为质量分析、工艺评价分析、客户分析等各种数据应用的基础，有利于产品的质量改进和销售方案的精细化管理。

Description

轮胎对中旋转追扫系统及其数据拾取方法

技术领域

本发明属于轮胎生产技术领域，具体涉及一种专门设置于轮胎质量、性能等过程检测设备的送料侧的轮胎对中旋转追扫系统及其数据拾取方法。

背景技术

轮胎是一种用于各种车辆或者机械上的圆环形橡胶制品。轮胎通常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能，同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性，据统计，世界橡胶的一半产量用于生产轮胎。

轮胎的生产通常需要经过如下工序：密炼工序、胶部件准备工序、挤出、压延、胎圈成型、帘布裁断、贴三角胶条、带束层成型、轮胎成型工序、硫化工序、最终检验工序和轮胎测试。在上述轮胎的生产过程中，轮胎的出库和入库都会进行扫码作业，条形码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术，条形码标识既可以作为一种识别手段单独使用，也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。所谓的扫码作业，即是在轮胎表面上印制相应的条码，通过扫描器，可以获取到轮胎的身份信息，再进行后续处理；由于条码是印制在轮胎的侧面上，所以轮胎在生产线上运转的时候，会将轮胎随机摆放在生产线上，而条码不会特定的出现在某一个位置上。如采用单头读码器扫描，扫描仪的视野覆盖范围小，单次读取数据耗费的时间较长，而且还需要进行生产线的改动；手持式扫描仪需要人为地一个一个进行扫描，扫描效率低，进而增加了时间成本和人工成本。为解决单头扫描仪视野覆盖范围小，单次读取数据耗费时间长的问题，出现了一种采用轮胎读码组网的轮胎扫码装置，这种装置通过在轮胎输送辊道上方安装的一组扫描器（一般6个），扩大扫码范围，以提高扫码效率，但这种扫码装置成本大幅提高，高质量的扫描器单价在3万元左右，而一组6个扫描器成本近20万元，增加了用户的经济负担。再者，这种扫码装置采用固定结构，当轮胎的规格超过已设定的读码组网的扫描范围后，就失去了扫码功能。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种轮胎对中旋转追扫系统，克服现有技术的不足，采用双抱臂机构和轮胎旋转机构，使轮胎条码在旋转中追扫定位，扫描器水平位置和高度可调，适用于处理多种规格的轮胎。

本发明的目的之二是提供一种轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，在PLC的控制下实现轮胎身份信息数据的快速拾取和记录，不但在轮胎生产的全过程的轮胎身份的唯一性，在轮胎的全寿命周期内，该身份仍可做为质量分析、工艺评价分析、客户分析、质量召回等各种数据应用的基础，有利于产品的质量改进和销售方案的精细化管理。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明技术方案之一：轮胎对中旋转追扫系统，包括主体框架、光电开关、输送辊、扫描器、扫描器支架、PC操作端以及PLC电气控制系统，主体框架上排布设有若干输送辊，所述扫描器设置于扫描器支架上，位于输送辊的上方，所述扫描器支架与所述扫描器之间设有升降杆，所述升降杆相对所述扫描器支架在水平和垂直两个维度上位置可调节；所述输送辊沿主体框架的上料侧到出料侧共设有四个分区，分别为搬入区、左半辊区、右半辊区和送出区，所述左半辊区和右半辊区相对主体框架的纵轴线对称，各区根据具体情况设置相同或不同数量的输送辊，所述搬入区和送出区的输送辊转动方向一致，所述左半辊区和右半辊区的输送辊转动方向根据情况设定相同或相反，当待检轮胎触发对应的光电开关后，各分区输送辊进行转动方向的切换和速度的调节；

所述左半辊区对应的主体框架外侧设有左对中抱臂组，所述右半辊区对应的主体框架外侧设有右对中抱臂组，所述左对中抱臂组和右对中抱臂组相对主体框架的纵轴线对称设置；所述对中抱臂组中设有相对设置的两组包括臂杆、滚轮和抱臂轴组成的抱臂，其中所述滚轮设于臂杆前端，所述臂杆后端连接在所述抱臂轴的上端，一个抱臂轴通过键与一个直齿轮相连接，两个抱臂轴因两个直齿轮齿数相同的直接啮合而连接在一起，所述两个抱臂轴中的一个下端与同步传动机构相连接，当其中任一直齿轮受驱旋转时，两组抱臂相互抱合或分开。

所述同步传动机构包括左摆臂、右摆臂、驱动臂和连接杆，所述左摆臂的一端与左对中抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，所述右摆臂的一端与右对中抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，左摆臂的另一端和右摆臂的另一端分别铰接于连接杆的两端，所述左对中抱臂组中的任一个抱臂轴端或所述右对中抱臂组中的任一个抱臂轴端通过驱动摆臂与驱动器的输出轴端铰接。

所述驱动器为气缸、油缸、电动推杆中的任一种。

所述扫描器支架为门形结构或单臂悬臂结构。

本发明技术方案之二：轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，其特征在于，包括输送通道和自动识别装置，当携带身份信息载体的待检轮胎沿输送通道到达输送通道中间位置时，轮胎相对自身中心线旋转，位于轮胎上方的自动识别装置自动识别轮胎上身份信息载体内的身份信息，并使轮胎在识别出信息后的0.5~5秒设定时间内停止旋转，待检轮胎由输送通道送出。

所述身份信息载体为条形码或非接触式IC卡芯片。

所述自动识别装置为扫描器或非接触式IC卡读卡器。

所述身份信息包括轮胎型号、生产批号、生产日期、生产单位、生产线代码、订单号、密炼工序班组号、密炼工序日期、胶部件准备工序班组号、胶部件准备工序日期、挤出工序班组号、挤出工序日期、压延工序班组号、压延工序日期、胎圈成型工序班组号、胎圈成型工序日期、帘布裁断工序班组号、帘布裁断工序日期、贴三角胶条工序班组号、贴三角胶条工序日期、带束层成型工序班组号、带束层成型工序日期、轮胎成型工序班组号、轮胎成型工序日期、硫化工序班组号、硫化工序日期、最终检验工序班组号、最终检验工序日期、轮胎测试工序班组号和轮胎测试工序日期中的任一种或任两种以上组合。

所述条形码为一维条形码或二维条形码中的任一种。

所述扫描器为光笔扫描器、CCD扫描器、激光扫描器或拍摄扫描器中的任一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本发明专门用于与轮胎各种性能试验机的前端送料配套使用，比如轮胎均匀性试验或轮胎动平衡试验等，用于给试验机供应备检轮胎。2）单台扫描器设置，有利于降低生产成本。3）在PLC的控制下实现轮胎搬入、抱紧、对中、旋转和送出等顺序全自动无人操作，为试验机实现无人化操作提供支持。4）扫描器的水平位置和垂直位置可调节，提高了设备检测轮胎的规格范围。5）实现了轮胎身份信息数据的快速拾取和记录，不但保证了在轮胎生产全过程中轮胎身份的唯一性，在轮胎的全寿命周期内，该身份仍可做为质量分析、工艺评价分析、客户分析、质量召回等各种数据应用的基础，有利于产品的质量改进和销售方案的精细化管理。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是图1中Ⅱ处局部放大图。

图4是本发明输送辊分布示意图。

图5是本发明对中抱臂组实施例结构示意图。

图6是图5中沿A-A线剖视图。

图中：1-主体框架，2-输送辊，3-扫描器，4-扫描器支架，5-升降杆，6-待检轮胎，7-安装套，8-螺钉，9-左对中抱臂组，10-右对中抱臂组，11-输送辊电机，12-光电开关，13-链，14-安装耳板，15-刻槽，21-搬入区，22-左半辊区，23-右半辊区，24-送出区，91-臂杆，92-滚轮，93-抱臂轴，94-同步传动机构，95-驱动器，96-直齿轮，97-键。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的制备方法作进一步说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

见图1、图2，是本发明轮胎自动追踪扫描装置实施例结构示意图，包括主体框架1、输送辊2、扫描器3、扫描器支架4、PC操作端以及PLC电气控制系统，主体框架1上排布设有若干输送辊2，输送辊2通过输送辊电机11、链13驱动，扫描器支架4垂直居中设置在主体框架1上，扫描器支架4与扫描器3之间设有升降杆5，升降杆5相对扫描器支架4在水平和垂直两个维度上位置可调节，扫描器3位于输送辊2的上方，用于对输送辊上的待检轮胎6进行扫码，识别轮胎身份。

实施例中，扫描器支架4为门形结构。当然也可以采用单臂悬臂结构替代，作用相同。

见图3，升降杆5是一根沿长度方向带有刻槽15的光杆，升降杆通过螺钉8固定在扫描器支架4上的安装套7中，安装套7可沿扫描器支架4水平移动并固定在任意位置。由于本发明的结构特点，待检轮胎能自身旋转，因此安装套7的水平移动范围只需超过主体框架1的一半宽度即可，螺钉8可调节升降杆5相对安装套7的高低位置，使安装在升降杆5下端的扫描器与待检轮胎之间的间距合适。

见图4，输送辊沿主体框架的上料侧到出料侧范围内共设有四个分区，分别为搬入区21、左半辊区22、右半辊区23和送出区24，左半辊区22和右半辊区23相对主体框架1的纵轴线对称，各区根据具体空间尺寸情况设置不同数量的输送辊2。搬入区21输送辊的作用是将待检轮胎6接入，送出区24的输送辊作用是将待检轮胎6送出到后边的轮胎均匀性实验机或轮胎动平衡试验机的工作台上。搬入区21和送出区24的输送辊的旋向一致。当左半辊区22和右半辊区23的输送辊的旋向相同时，能将待检轮胎向后推送，当左半辊区22和右半辊区23的输送辊的旋向相反时，能使待检轮胎绕自身旋转。在对应搬入区和/或送出区的主体框架上各设有2组光电开关12。当待检轮胎触发对应的光电开关后，各分区输送辊进行转动方向的切换和速度的调节。

见图5-图6，左半辊区22对应的主体框架外侧安装耳板14上设有左对中抱臂组9，右半辊区对应的主体框架外侧安装耳板14’上设有右对中抱臂组10，左对中抱臂组9和右对中抱臂组10相对主体框架的纵轴线对称设置。对中抱臂组的作用是使旋转的待检轮胎6最后保持在主体框架1的居中位置，方便扫描器扫码，从而解决现有技术中进行轮胎扫描时单台扫描器视野较窄、扫描效率较低，进而耗时耗力等技术问题，同时也解决了轮胎读码组网结构复杂、成本高、扫码轮胎规格有限的弊端。

对中抱臂组中包括相对设置的两组由臂杆91、滚轮92和抱臂轴93组成的抱臂，滚轮92设于臂杆91前端，臂杆91后端连接在抱臂轴93的上端，抱臂轴93的下端与同步传动机构94相连接，一个抱臂轴93通过键97与一个直齿轮96相连接，两个直齿轮齿数相同直接啮合在一起。当驱动任何一个直齿轮转动时，都会带动相啮合的直齿轮同步反向旋转，从而使一个对中抱臂组中的两个臂杆实现抱合和张开动作。

左对中抱臂组9和右对中抱臂组10中的抱臂轴端通过同步传动机构94相连接，同步传动机构94包括左摆臂941、右摆臂942、驱动臂345和连接杆943，左摆臂941的一端与左对中抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，右摆臂942的一端与右对中抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，左摆臂的另一端和右摆臂的另一端分别用球铰轴944铰接于连接杆943的两端，左对中抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接驱动臂945的一端，驱动臂945的另一端与驱动器95的输出轴端铰接相连，该机构可以实现一个驱动器驱动左对中抱臂组9和右对中抱臂组10同步动作。

实施例中，驱动器95除气缸外，还可选用油缸或电动推杆，驱动对中抱臂组中两个抱臂的同步动作，抱臂抱紧轮胎，将之推到主体框架1的中心位，实现对中目的。由于采用了对中抱臂组机构，升降杆5在水平方向的调节范围只为主体框架1宽度的一半即可。

本发明轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，通过在输送通道中设置自动识别装置，当携带身份信息载体的待检轮胎6沿输送通道到达输送通道中间位置时，触发光电开关12，位于轮胎下部的左半辊区22和右半辊区23分别向两个不同方向转动，待检轮胎6轮胎相对自身中心线旋转，控制系统发出指令，左、右对中抱臂组合拢，将待检轮胎抱紧、扶正，借助左、右对中抱臂组的扶正作用，轮胎被固定在中心设定位置上，此时待检轮胎围绕中心慢速转动，扫描器扫描到旋转中的待检轮胎条码后进行识别，获得条码数据，并得出轮胎ID（轮胎的标识号码,是一个编码,而且是唯一的），待检轮胎在识别出信息后延迟2~3秒设定时间内停止旋转，对中抱臂组张开，送出区24输送辊将轮胎送出至后续检测设备上。

实施例中，轮胎的身份信息载体为一维条形码，自动识别装置为激光扫描器。轮胎的身份信息载体也可以选用二维条形码或非接触式IC卡芯片。条形码多采用印刷的方式喷涂在纸条上贴于轮胎表面，或直接喷涂于轮胎表面。非接触式IC卡芯片具有寿命长，容量大的优点，可粘贴或植入在轮胎橡胶表层使用。

实施例中，轮胎的身份信息可根据需要在轮胎型号、生产批号、生产日期、生产单位、生产线代码、订单号、密炼工序班组号、密炼工序日期、胶部件准备工序班组号、胶部件准备工序日期、挤出工序班组号、挤出工序日期、压延工序班组号、压延工序日期、胎圈成型工序班组号、胎圈成型工序日期、帘布裁断工序班组号、帘布裁断工序日期、贴三角胶条工序班组号、贴三角胶条工序日期、带束层成型工序班组号、带束层成型工序日期、轮胎成型工序班组号、轮胎成型工序日期、硫化工序班组号、硫化工序日期、最终检验工序班组号、最终检验工序日期、轮胎测试工序班组号和轮胎测试工序日期等信息中任意选取组合。

实施例中，扫描器的识别范围为：径向300mm，切向300mm，一维条形码分辨率为0.25mm，在条形码质量完好的情况下，扫码成功率可以超过99%，具备高精度的识别性能。而安装在轮胎输送辊道上方的条码扫描设备支架可以在500mm范围内调整扫描器的高度，在1000mm范围内调整扫描器的水平位置，这样可以大幅提高扫码机可以扫描轮胎条码的能力，可以扫描的轮胎直径由300mm-1500mm范围内均可。

条形码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。同种规格同种产品对应同一个产品代码，同种产品不同规格应对应不同的产品代码。根据产品的不同性质，如：重量、包装、规格、气味、颜色、形状等等，赋予不同的商品代码。产品代码一经分配，就不再更改，并且是终身的。当此种产品不再生产时，其对应的产品代码只能搁置起来，不得重复起用再分配给其它的商品。

条形码和非接触式IC卡芯片都具有非接触特点，只需轻轻一扫，所需的货物型号、经销商、进出货日期，经办人等具体详细资料都即可显示出来，并且可以打印出来。而且这部分数据还可以备份，不会因为死机或者电脑中病毒而担心数据的丢失。

本发明由于实现了轮胎身份信息数据的快速拾取和记录，不但保证了在轮胎生产全过程中轮胎身份的唯一性，而且在轮胎的全寿命周期内，该身份仍可做为质量分析、工艺评价分析、客户分析、质量召回等各种数据分析应用的基础，有利于产品的质量改进和销售方案的精细化管理，在当前的大数据时代，意义深远。

以上所述实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本发明的保护范围，凡在不违背本发明的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.轮胎对中旋转追扫系统，包括主体框架、光电开关、输送辊、扫码器、扫码器支架、PC操作端以及PLC电气控制系统，主体框架上排布设有若干输送辊，所述扫码器设置于扫码器支架上，位于输送辊的上方，其特征在于，所述扫码器支架与所述扫码器之间设有升降杆，所述升降杆相对所述扫码器支架在水平和垂直两个维度上位置可调节；所述输送辊沿主体框架的上料侧到出料侧共设有四个分区，分别为搬入区、左半辊区、右半辊区和送出区，所述左半辊区和右半辊区相对主体框架的纵轴线对称，各区根据具体情况设置相同或不同数量的输送辊，所述搬入区和送出区的输送辊转动方向一致，所述左半辊区和右半辊区的输送辊转动方向根据情况设定相同或相反，当待检轮胎触发对应的光电开关后，各分区输送辊进行转动方向的切换和速度的调节；

所述左半辊区对应的主体框架外侧设有左对中抱臂组，所述右半辊区对应的主体框架外侧设有右对中抱臂组，所述左对中抱臂组和右对中抱臂组相对主体框架的纵轴线对称设置；所述对中抱臂组中设有相对设置的两组包括臂杆、滚轮和抱臂轴组成的抱臂，其中所述滚轮设于臂杆前端，所述臂杆后端连接在所述抱臂轴的上端，一个抱臂轴通过键与一个直齿轮相连接，两个抱臂轴因两个直齿轮齿数相同的直接啮合而连接在一起，所述两个抱臂轴中的一个下端与同步传动机构相连接，当其中任一直齿轮受驱旋转时，两组抱臂相互抱合或分开。

2.根据权利要求1所述的轮胎对中旋转追扫系统，其特征在于，所述同步传动机构包括左摆臂、右摆臂、驱动臂和连接杆，所述左摆臂的一端与左对中抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，所述右摆臂的一端与右对中抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，左摆臂的另一端和右摆臂的另一端分别铰接于连接杆的两端，所述左对中抱臂组中的任一个抱臂轴端或所述右对中抱臂组中的任一个抱臂轴端通过驱动摆臂与驱动器的输出轴端铰接。

3.根据权利要求2所述的轮胎对中旋转追扫系统，其特征在于，所述驱动器为气缸、油缸、电动推杆中的任一种。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的轮胎对中旋转追扫系统，其特征在于，所述扫码器支架为门形结构或单臂悬臂结构。

5.轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，其特征在于，包括输送通道和自动识别装置，当携带身份信息载体的待检轮胎沿输送通道到达输送通道中间位置时，轮胎相对自身中心线旋转，位于轮胎上方的自动识别装置自动识别轮胎上身份信息载体内的身份信息，并使轮胎在识别出信息后的0.5~5秒设定时间内停止旋转，待检轮胎由输送通道送出。

6.根据权利要求5所述的轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，其特征在于，所述身份信息载体为条形码或非接触式IC卡芯片。

7.根据权利要求5或6所述的轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，其特征在于，所述自动识别装置为扫码器或非接触式IC卡读卡器。

8.根据权利要求5所述的轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，其特征在于，所述身份信息包括轮胎型号、生产批号、生产日期、生产单位、生产线代码、订单号、密炼工序班组号、密炼工序日期、胶部件准备工序班组号、胶部件准备工序日期、挤出工序班组号、挤出工序日期、压延工序班组号、压延工序日期、胎圈成型工序班组号、胎圈成型工序日期、帘布裁断工序班组号、帘布裁断工序日期、贴三角胶条工序班组号、贴三角胶条工序日期、带束层成型工序班组号、带束层成型工序日期、轮胎成型工序班组号、轮胎成型工序日期、硫化工序班组号、硫化工序日期、最终检验工序班组号、最终检验工序日期、轮胎测试工序班组号和轮胎测试工序日期中的任一种或任两种以上组合。

9.根据权利要求6所述的轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，其特征在于，所述条形码为一维条形码或二维条形码中的任一种。

10.根据权利要求7所述的轮胎对中旋转追扫数据拾取方法，其特征在于，所述扫码器为光笔扫描器、CCD扫描器、激光扫描器或拍摄扫描器中的任一种。