CN114101098A - 一种胎胚离线判级装置及方法 - Google Patents

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楼洪
徐晓敏
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Abstract

本发明公开了一种胎胚离线判级装置，包括主控模块、物流输送辊道，胎胚抱夹机构，胎胚支撑检测机构以及胎胚分流机构。主控模块连接并控制其他模块；物流输送辊道连接胎胚分流机构，胎胚支撑检测机构设置在胎胚分流机构前侧，用于对胎胚进行检测，胎胚抱夹机构设置在胎胚支撑检测机构前侧，用于抓取并控制胎胚完成检测；胎胚分流机构根据胎胚抱夹机构的检测结果完成胎胚分流。本发明在胎胚硫化之前对其进行检测，实现胎胚的提前判级，不合格品直接返回修补或报废，减少一次硫化及检验工作；合格品同样提前分级打标，提高检验工序效率，解决和填补目前全世界轮胎制造工艺中，只能对成品轮胎进行检查，而无法提前对胎胚进行检查的技术空白。

Description

一种胎胚离线判级装置及方法
技术领域：
本发明属于轮胎制造领域，具体涉及一种胎胚离线判级装置及方法。
背景技术：
胎胚经成型硫化两道工序后，进入检验工序，半成品轮胎经剪毛刺、外观检验后，还要进行气泡、缺胶、瑕疵检测以及不圆度、均匀性、平衡性等检查，然后进行分级，合格品分级入库，不合格品做修补或降库处理，目前的检测方法不完善，仍有部分不合格产品逃逸。胎胚在成型机上定型后，可以进行检测，但是所有成型机安装检测设备不现实，成本太高。胎胚检验存在以下问题，轮胎胎侧面积大，需要多方位检测；光线照射角度不同、遮挡等会造成图像缺陷的问题；光源方向不同，对瑕疵成像也有影响，采用相机垂直胎侧位拍摄，发现气泡阴影不能捕捉；可检测的缺陷种类少，不能满足生产需求；激光光斑比瑕疵大、不能有效显现出气泡类瑕疵；不明显的瑕疵识别(气泡)，难度超大需要不断测试优化。
发明内容：
针对现有技术的不足，本发明提出一种胎胚离线判级装置及方法，在胎胚硫化之前对其进行检测，实现胎胚的提前判级，不合格品直接返回修补或报废，减少一次硫化及检验工作；合格品同样提前分级打标，提高检验工序效率，解决和填补目前全世界轮胎制造工艺中，只能对成品轮胎进行检查，而无法提前对胎胚进行检查的技术空白。
一种胎胚离线判级装置，包括主控模块、物流输送辊道(1)，胎胚抱夹机构，胎胚支撑检测机构以及胎胚分流机构。
所述的主控模块连接物流输送辊道(1)，胎胚抱夹机构，胎胚支撑检测机构以及胎胚分流机构；所述的物流输送辊道(1)连接所述的胎胚分流机构，所述的胎胚支撑检测机构设置在胎胚分流机构前侧，用于对胎胚进行检测，所述的胎胚抱夹机构设置在胎胚支撑检测机构前侧，用于抓取并控制胎胚完成检测。所述的胎胚分流机构根据胎胚抱夹机构的检测结果完成胎胚分流。
所述胎胚抱夹机构，由抓取装置，翻转装置和移动提升装置组成；所述的抓取装置连接翻转装置，所述的翻转装置设置在所述的移动提升装置上。
所述抓取装置包括检测模块、成对设置在物流输送辊道(1)两侧的直线气缸(3)和弧形页(2)，所述的检测模块用于检测胎胚是否到达指定位置，所述的直线气缸(3)用于控制弧形页(2)移动，完成胎胚抓取；
所述翻转装置由槽形伸缩件(4)，槽钢支架(5)，叶片式摆动气缸(6)和气缸底座(7)组成，所述的槽形伸缩件(4)的一端连接直线气缸(3)，另一端设置在槽钢支架(5)内，所述的槽形伸缩件(4)通过设置在槽钢支架(5)内的气缸完成伸缩；所述的槽钢支架(5)连接叶片式摆动气缸(6)，所述的叶片式摆动气缸(6)安装在气缸底座(7)上，所述的气缸底座(7)设置在移动提升装置上；
所述移动提升装置包括滑槽(10)、滑轨(8)、移动提升底座(9)和推拉气缸(11)，所述的滑轨(8)和推拉气缸(11)设置在移动提升底座(9)上，所述的滑槽(10)设置在气缸底座(7)底部，与滑轨(8)相配合，使得气缸底座(7)与移动提升装置滑动连接，所述的推拉气缸(11)连接气缸底座(7)，用于控制翻转装置在滑轨(8)上的移动；
所述胎胚支撑检测机构包括辊筒(16)，检测支架(13)，龙门架(12)，胎里检测镜头(15)和胎面检测镜头(14)，所述的龙门架(12)设置在龙门架(12)的高度与翻转装置槽形伸缩件(4)相配合，所述的检测支架(13)设置在龙门架(12)顶部，所述的辊筒(16)、胎里检测镜头(15)和胎面检测镜头(14)设置在检测支架(13)上，所述的辊筒(16)有多个，用于固定胎胚位置，所述的胎里检测镜头(15)用于对胎胚内部进行检测，所述的胎面检测镜头(14)设置有多个，用于对胎侧以及胎面进行检测。
所述胎胚分流机构包括万向传送滚轮机构(17)和三组支流辊道，所述的三组支流辊道包括入库辊道(18)，修补辊道(19)和废品胎辊道(20)；
所述的万向传送滚轮机构(17)分别对应三组支流辊道设置有三组滚轮机构，胎胚分流前，根据检测结果开启相应支流辊道的滚轮机构，带动胎胚进入相应支流辊道。
所述的主控模块用于控制物流输送辊道(1)的启停，控制胎胚抱夹机构完成胎胚的抓取和翻转，通过胎胚支撑检测机构的胎里检测镜头(15)和胎面检测镜头(14)采集到的胎胚多角度图像完成胎胚检测，并且根据胎胚检测结果控制胎胚分流机构进行胎胚分流。
一种胎胚离线判级方法，步骤如下：
步骤(1)：通过物流输送辊道(1)进行胎胚输送。
步骤(2)：当胎胚抱夹机构的抓取装置通过检测模块检测到胎胚到达指定位置时，主控模块控制物流输送辊道(1)停止传输，并控制抓取装置两侧的直线气缸(3)伸缩，带动两侧弧形页(2)向中心靠拢，完成胎胚抓取。
步骤(3)：翻转装置通过叶片式摆动气缸(6)的转动将胎胚翻转至垂直位置，移动提升装置的推拉气缸(11)带动翻转装置的气缸底座(7)通过气缸底座(7)两端底部设置的滑槽(10)在滑轨(8)上移动，将胎胚送至胎胚支撑机构进行悬挂固定。
步骤(4)：通过胎胚支撑检测机构采集胎胚多角度三维图像，将获得的胎胚多角度三维图像传输至主控模块，主控模块通过预先设置的缺陷检测算法根据预设的规定完成胎胚离线判级，获得检测结果。所述的检测结果包括成品、修补产品和废品，分别对应入库辊道(18)，修补辊道(19)和废品胎辊道(20)。
步骤(5)：主控模块控制移动提升装置将胎胚送回物流传输辊道，然后控制抓取装置松开胎胚，并重新启动物流传输辊道，最后根据检测结果开启胎胚分流机构万向传送滚轮机构(17)相应支流辊道的滚轮机构，带动胎胚进入相应支流辊道。
本发明有益效果如下：
本发明提出一种胎胚离线判级装置及方法，在胎胚硫化之前对其进行检测，实现胎胚的提前判级，不合格品直接返回修补或报废，减少一次硫化及检验工作；合格品同样提前分级打标，提高检验工序效率，解决和填补目前全世界轮胎制造工艺中，只能对成品轮胎进行检查，而无法提前对胎胚进行检查的技术空白。本发明提供的胎胚离线判级方法判级准确率高、适应性广，可以批量化对未硫化前的生胎胚进行判级，从而提高轮胎检验的效率，并降低废品胎的流入市场的风险。
附图说明
图1、2为本发明实施例结构示意图。
图中：1-物流输送辊道、2-弧形页、3-直线气缸、4-槽形伸缩件、5-槽钢支架、6-叶片式摆动气缸、7-气缸底座、8-滑轨、9-移动提升底座、10-滑槽、11-推拉气缸、12-龙门架、13-检测支架、14-胎面检测镜头、15-胎里检测镜头、16-辊筒、17-万向传送滚轮机构、18-入库辊道、19-修补辊道、20-废品胎辊道。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本发明装置及方法进行进一步描述。
如图1、图2所示，一种胎胚离线判级装置，包括主控模块、物流输送辊道1，胎胚抱夹机构，胎胚支撑检测机构以及胎胚分流机构。
所述的主控模块连接物流输送辊道1，胎胚抱夹机构，胎胚支撑检测机构以及胎胚分流机构；所述的物流输送辊道1连接所述的胎胚分流机构，所述的胎胚支撑检测机构设置在物流输送辊道1和胎胚分流机构连接处前侧，用于对胎胚进行检测，所述的胎胚抱夹机构设置在胎胚支撑检测机构前侧，用于抓取并控制胎胚完成检测。所述的胎胚分流机构根据胎胚抱夹机构的检测结果完成胎胚分流。
所述胎胚抱夹机构，由抓取装置，翻转装置和移动提升装置组成；所述的抓取装置连接翻转装置，所述的翻转装置设置在所述的移动提升装置上。
所述抓取装置包括检测模块、成对设置在物流输送辊道1两侧的直线气缸3和弧形页2，所述的检测模块用于检测胎胚是否到达指定位置，所述的直线气缸3用于控制弧形页2移动，完成胎胚抓取；
所述翻转装置由槽形伸缩件4，槽钢支架5，叶片式摆动气缸6和气缸底座7组成，所述的槽形伸缩件4的一端连接直线气缸3，另一端设置在槽钢支架5内，所述的槽形伸缩件4通过设置在槽钢支架5内的气缸完成伸缩；所述的槽钢支架5连接叶片式摆动气缸6，所述的叶片式摆动气缸6安装在气缸底座7上，所述的气缸底座7设置在移动提升装置上；
所述移动提升装置包括滑槽10、滑轨8、移动提升底座9和推拉气缸11，所述的滑轨8和推拉气缸11设置在移动提升底座9上，所述的滑槽10设置在气缸底座7底部，与滑轨8相配合，使得气缸底座7与移动提升装置滑动连接，所述的推拉气缸11连接气缸底座7，用于控制翻转装置在滑轨8上的移动；
所述胎胚支撑检测机构包括辊筒16，检测支架13，龙门架12，胎里检测镜头15和胎面检测镜头14，所述的龙门架12设置在龙门架12的高度与翻转装置槽形伸缩件4相配合，所述的检测支架13设置在龙门架12顶部，所述的辊筒16、胎里检测镜头15和胎面检测镜头14设置在检测支架13上，所述的辊筒16有多个，用于固定胎胚位置，所述的胎里检测镜头15用于对胎胚内部进行检测，所述的胎面检测镜头14设置有多个，用于对胎侧以及胎面进行检测。
所述胎胚分流机构包括万向传送滚轮机构17和三组支流辊道，所述的三组支流辊道包括入库辊道18，修补辊道19和废品胎辊道20；
所述的万向传送滚轮机构17分别对应三组支流辊道设置有三组滚轮机构，胎胚分流前，根据检测结果开启相应支流辊道的滚轮机构，带动胎胚进入相应支流辊道。
所述的主控模块用于控制物流输送辊道1的启停，控制胎胚抱夹机构完成胎胚的抓取和翻转，通过胎胚支撑检测机构的胎里检测镜头15和胎面检测镜头14采集到的胎胚多角度图像完成胎胚检测，并且根据胎胚检测结果控制胎胚分流机构进行胎胚分流。
胎胚在物流输送辊道1上运动，到达检测位，抱夹机构动作，抓取装置伸出，抓取装置通过直线气缸3伸缩，带动弧形页2向中心靠拢，完成胎胚抓取，可满足不同尺寸胎胚的抓取，翻转装置通过叶片式摆动气缸6的转动将胎胚翻转至垂直位置，翻转装置的槽钢支架5部分通过滑槽10在滑轨8上移动，将胎胚送至胎胚支撑机构进行悬挂固定，检测机构对胎胚内部，胎侧以及胎面进行检测，检测内容包括气泡、缺胶、瑕疵检测以及不圆度检测，实现胎胚的全检，检测完毕后通过胎胚抱夹机构抓取回物流输送辊道1，根据检测结果通过胎胚分流机构进行分流，三个支流分别做合格入库，修补回用及报废处理。
一种胎胚离线判级方法，步骤如下：
步骤(1)：通过物流输送辊道1进行胎胚输送。
步骤(2)：当胎胚抱夹机构的抓取装置通过检测模块检测到胎胚到达指定位置时，主控模块控制物流输送辊道1停止传输，并控制抓取装置两侧的直线气缸3伸缩，带动两侧弧形页2向中心靠拢，完成胎胚抓取。
步骤(3)：翻转装置通过叶片式摆动气缸6的转动将胎胚翻转至垂直位置，移动提升装置的推拉气缸11带动翻转装置的气缸底座7通过气缸底座7两端底部设置的滑槽10在滑轨8上移动，将胎胚送至胎胚支撑机构进行悬挂固定。
步骤(4)：通过胎胚支撑检测机构采集胎胚多角度三维图像，将获得的胎胚多角度三维图像传输至主控模块，主控模块通过预先设置的缺陷检测算法根据预设的规定完成胎胚离线判级，获得检测结果。所述的检测结果包括成品、修补产品和废品，分别对应入库辊道18，修补辊道19和废品胎辊道20。
步骤(5)：主控模块控制移动提升装置将胎胚送回物流传输辊道，然后控制抓取装置松开胎胚，并重新启动物流传输辊道，最后根据检测结果开启胎胚分流机构万向传送滚轮机构17相应支流辊道的滚轮机构，带动胎胚进入相应支流辊道。

Claims (2)

1.一种胎胚离线判级装置，其特征在于，包括主控模块、物流输送辊道(1)，胎胚抱夹机构，胎胚支撑检测机构以及胎胚分流机构；
所述的主控模块连接物流输送辊道(1)，胎胚抱夹机构，胎胚支撑检测机构以及胎胚分流机构；所述的物流输送辊道(1)连接所述的胎胚分流机构，所述的胎胚支撑检测机构设置在胎胚分流机构前侧，用于对胎胚进行检测，所述的胎胚抱夹机构设置在胎胚支撑检测机构前侧，用于抓取并控制胎胚完成检测；所述的胎胚分流机构根据胎胚抱夹机构的检测结果完成胎胚分流；
所述胎胚抱夹机构，由抓取装置，翻转装置和移动提升装置组成；所述的抓取装置连接翻转装置，所述的翻转装置设置在所述的移动提升装置上；
所述抓取装置包括检测模块、成对设置在物流输送辊道(1)两侧的直线气缸(3)和弧形页(2)，所述的检测模块用于检测胎胚是否到达指定位置，所述的直线气缸(3)用于控制弧形页(2)移动，完成胎胚抓取；
所述翻转装置由槽形伸缩件(4)，槽钢支架(5)，叶片式摆动气缸(6)和气缸底座(7)组成，所述的槽形伸缩件(4)的一端连接直线气缸(3)，另一端设置在槽钢支架(5)内，所述的槽形伸缩件(4)通过设置在槽钢支架(5)内的气缸完成伸缩；所述的槽钢支架(5)连接叶片式摆动气缸(6)，所述的叶片式摆动气缸(6)安装在气缸底座(7)上，所述的气缸底座(7)设置在移动提升装置上；
所述移动提升装置包括滑槽(10)、滑轨(8)、移动提升底座(9)和推拉气缸(11)，所述的滑轨(8)和推拉气缸(11)设置在移动提升底座(9)上，所述的滑槽(10)设置在气缸底座(7)底部，与滑轨(8)相配合，使得气缸底座(7)与移动提升装置滑动连接，所述的推拉气缸(11)连接气缸底座(7)，用于控制翻转装置在滑轨(8)上的移动；
所述胎胚支撑检测机构包括辊筒(16)，检测支架(13)，龙门架(12)，胎里检测镜头(15)和胎面检测镜头(14)，所述的龙门架(12)设置在龙门架(12)的高度与翻转装置槽形伸缩件(4)相配合，所述的检测支架(13)设置在龙门架(12)顶部，所述的辊筒(16)、胎里检测镜头(15)和胎面检测镜头(14)设置在检测支架(13)上，所述的辊筒(16)有多个，用于固定胎胚位置，所述的胎里检测镜头(15)用于对胎胚内部进行检测，所述的胎面检测镜头(14)设置有多个，用于对胎侧以及胎面进行检测；
所述胎胚分流机构包括万向传送滚轮机构(17)和三组支流辊道，所述的三组支流辊道包括入库辊道(18)，修补辊道(19)和废品胎辊道(20)；
所述的万向传送滚轮机构(17)分别对应三组支流辊道设置有三组滚轮机构，胎胚分流前，根据检测结果开启相应支流辊道的滚轮机构，带动胎胚进入相应支流辊道；
所述的主控模块用于控制物流输送辊道(1)的启停，控制胎胚抱夹机构完成胎胚的抓取和翻转，通过胎胚支撑检测机构采集到的胎胚多角度图像完成胎胚检测，并且根据胎胚检测结果控制胎胚分流机构进行胎胚分流。
2.一种胎胚离线判级方法，其特征在于，步骤如下：
步骤(1)：通过物流输送辊道(1)进行胎胚输送；
步骤(2)：当胎胚抱夹机构的抓取装置通过检测模块检测到胎胚到达指定位置时，主控模块控制物流输送辊道(1)停止传输，并控制抓取装置两侧的直线气缸(3)伸缩，带动两侧弧形页(2)向中心靠拢，完成胎胚抓取；
步骤(3)：翻转装置通过叶片式摆动气缸(6)的转动将胎胚翻转至垂直位置，移动提升装置的推拉气缸(11)带动翻转装置的气缸底座(7)通过气缸底座(7)两端底部设置的滑槽(10)在滑轨(8)上移动，将胎胚送至胎胚支撑机构进行悬挂固定；
步骤(4)：通过胎胚支撑检测机构采集胎胚多角度三维图像，将获得的胎胚多角度三维图像传输至主控模块，主控模块通过预先设置的缺陷检测算法根据预设的规定完成胎胚离线判级，获得检测结果；所述的检测结果包括成品、修补产品和废品，分别对应入库辊道(18)，修补辊道(19)和废品胎辊道(20)；
步骤(5)：主控模块控制移动提升装置将胎胚送回物流传输辊道，然后控制抓取装置松开胎胚，并重新启动物流传输辊道，最后根据检测结果开启胎胚分流机构万向传送滚轮机构(17)相应支流辊道的滚轮机构，带动胎胚进入相应支流辊道。
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