CN118225782A - 一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮胎检测领域，具体是一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备及检测方法，该检测设备包括轮胎流入流水线、正侧胎面区域检测平台、轮胎下料流水线、轮胎翻转机构、轮胎上料流水线、反侧胎面区域缺陷检测平台、轮胎流出流水线。待测轮胎经过流入流水线后，进入正侧胎面区域检测平台，并由旋转平台夹紧和旋转，由相机模组检测侧胎面图像，之后经下料流水线进入翻转机构，轮胎翻面再经过上料流水线，进入反侧胎面区域检测平台，重复检测动作后，轮胎经流出流水线流出。本发明提供的轮胎缺陷检测设备可以自动检测轮胎侧胎面的缺陷，实现轮胎自动翻面和上下料，解决了侧胎面区域缺陷不易检测的问题，提高了轮胎外观质检的效率和精度。

Description

一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备及检测方法

技术领域

本发明涉及轮胎检测领域，具体是一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备及检测方法。

背景技术

轮胎的质量检测是轮胎生产过程中必不可少一道工序，轮胎的缺陷类别数量众多且分布于轮胎的不同部位，轮胎质量的好坏与否决定着汽车行驶过程中是否安全。

当前轮胎侧胎面(胎肩、胎侧、子口)是轮胎缺陷集中出现的部位之一，当前轮胎生产厂家仍是通过人工检查的方式对该区域缺陷进行检测，这种方式存在主观性强、误检率高、人力成本高等缺点，故而探索一种稳定高效的自动化、智能化轮胎缺陷检测解决方案是整个轮胎行业的目标。

一种轮胎视觉检测装置(CN216283303U)，包括防护壳以及安装架，所述安装架设置于所述防护壳中，所述安装架上安装有旋转机构、内侧检测机构、端面检测机构以及周面检测机构，所述内侧检测机构、所述端面检测机构以及所述周面检测机构均围绕所述旋转机构布置，所述内侧检测机构、所述端面检测机构以及所述周面检测机构上均布置有检测相机。将待检测轮胎放置于旋转机构上，并由旋转机构带动轮胎旋转，安装架上的内侧检测机构、端面检测机构以及周面检测机构分别检测轮胎的内侧面、两个端面以及外周面，实现轮胎的全方位无死角的检测，相较于传统的人工检测覆盖面更广，检测效率更高，实现了轮胎的自动检测。然而该仍存在如下问题：没有针对不同尺寸轮胎的定位和夹紧，采集的过程中工作稳定性有一定缺陷，其次，该发明没有针对轮胎表面结构对光源进行设计以获得更好的光照环境。仍需要工作人员手动移动轮胎进行上下料和翻面，无法实现完全自动化检测。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备及检测方法，解决人工手动检测方式效率低、误检率高、人力成本高等问题。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，包括轮胎流入流水线、正侧胎面区域缺陷检测平台、轮胎下料流水线、轮胎翻转机构、轮胎上料流水线、反侧胎面区域缺陷检测平台和轮胎流出流水线；待测轮胎流入轮胎流入流水线后，进入正侧胎面区域缺陷检测平台，并由旋转平台进行夹紧和旋转，由视觉检测模组对轮胎正侧胎面进行检测，之后，轮胎轮胎下料流水线进入轮胎翻转机构，实现轮胎的自动翻面，之后再经过轮胎上料流水线，再次进入反侧胎面区域缺陷检测平台，重复检测动作后进入轮胎流出流水线，实现轮胎正反侧胎面的检测。

进一步地，所述轮胎流入流水线包括滚筒条、动力滚轮组、第一机架，所述第一机架沿输送方向的两侧设有所述滚筒条，流水线输送方向设有所述动力滚轮组。

进一步地，所述正侧胎面区域缺陷检测平台包括第二机架、牛眼轴承和流水线平台、旋转平台、视觉检测模组安装架、视觉检测模组、待测轮胎、凸轮分度器、升降气缸、机架下安装板、电动滚轮安装板；

所述第二机架沿输送方向的两侧设有滚筒条，所述牛眼轴承阵列排列并与流水线平台连接，所述流水线平台与第二机架连接，所述旋转平台与流水线平台间隙配合保持空隙，所述视觉检测模组安装架内侧连接在第二机架外端面，所述视觉检测模组通过安装在视觉检测模组安装架上，所述待测轮胎由旋转平台上的四爪夹具固定，所述凸轮分度器和升降气缸通过安装在机架下安装板上，所述机架下安装板与第二机架连接。

进一步地，所述旋转平台包括转盘工作台、电动滚轮组、四爪夹具、升降横梁、转盘法兰盘、四向电动丝杆；

所述转盘工作台中间开孔，并连接在转盘法兰盘上，所述转盘法兰盘通过键连接在凸轮分度器上，所述转盘工作台阵列开槽，所述电动滚轮组通过开槽穿过转盘工作台并连接在电动滚轮安装板上，所述电动滚轮安装板固定在升降横梁上，所述升降横梁与升降气缸连接；所述四爪夹具安装在转盘工作台内部的四向电动丝杆上，四向电动丝杆通过螺纹连接安装在转盘工作台中。

进一步地，所述视觉检测模组包括横向移动丝杆、纵向移动丝杆、相机光源连接器、高帧率高清工业相机、左副光源、左铰链、主光源、右副光源、右铰链；

所述横向移动丝杆连接在视觉检测模组安装架靠近待检轮胎一侧的表面，所述纵向移动丝杆连接在横向移动丝杆靠近待检轮胎的一侧，使得横向移动丝杆与纵向移动丝杆垂直布置，所述相机光源连接器连接在纵向移动丝杆靠近待检轮胎的一侧，所述高帧率高清工业相机与相机光源连接器连接，所述主光源连接在相机光源连接器上，所述左副光源、右副光源分别与左铰链和右铰链连接，左铰链和右铰链同时与主光源连接，确保左铰链和左副光源在同一侧，确保右铰链和右副光源在同一侧。

进一步地，轮胎下料流水线包括滚筒条、动力滚轮组、第三机架；

所述第三机架沿输送方向的两侧设有滚筒条，流水线输送方向设有动力滚轮组。

进一步地，轮胎翻转机构包括垂直挡板、U形槽、第四机架、翻转动力气缸、短连杆、长连杆、翻转流水线、支撑基座、旋转轴；

所述垂直挡板与第四机架成90°连接，所述U形槽与翻转流水线连接，确保轮胎能够垂直落入U形槽且轮胎中心轴线与U形槽轴线平行，所述翻转动力气缸铰接在第四机架上，同时翻转动力气缸的另一端与短连杆连接，所述短连杆与长连杆铰接，所述支撑基座包括支撑纵梁、支撑横梁；所述支撑纵梁一侧与支撑横梁连接，另一侧与地面连接并与第四机架保持距离使得能支撑翻转后的翻转流水线，所述长连杆通过键连接在旋转轴上。

进一步地，翻转流水线包括轴承座、旋转轴连接板、流水线机架、动力滚轮组、支撑座、滚筒条；

所述轴承座连接在第四机架两侧，所述旋转轴连接板固定在旋转轴上，旋转轴穿过轴承座中的轴承以达到旋转的目的，所述旋转轴连接板固定在流水线机架上，所述流水线机架沿输送方向的两侧设有滚筒条，流水线输送方向设有动力滚轮组，且靠近地面一面两侧安装有支撑座。

进一步地，轮胎上料流水线与轮胎下料流水线结构相同，但输送方向相反；反侧胎面区域缺陷检测平台与正侧胎面区域缺陷检测平台结构相同；轮胎流出流水线与轮胎流入流水线结构相同。

实现所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备的检测方法，包括以下的步骤：

(S1)轮胎流入：待检测的轮胎经过流入流水线将轮胎进行传送到达正侧胎面区域缺陷检测平台入口位置；

(S2)轮胎上料并定位夹紧：待测轮胎到达正侧胎面缺陷区域缺陷检测平台后，由旋转平台进行夹紧；

(S3)图像采集装置运动至采集位置：视觉检测模组中的横向移动丝杆、纵向移动丝杆运动至合适采集位置，进而使得高帧率高清工业相机到达合适工作物距；

(S4)轮胎正侧胎面区域图像采集：左副光源通过左铰链与主光源调整成合适角度，右副光源通过右铰链与主光源调整成合适角度，进而获得相机采集合适的光照条件，凸轮分割器开始运动，带动转盘工作台转动，进而带动轮胎也以此方式旋转，在这1s的间隙里，高帧率高清工业相机完成图像采集任务，如此重复8次，实现整个轮胎正侧胎面区域图像采集；

(S5)图像采集装置复位：高帧率高清工业相机采集完轮胎侧胎面区域图像数据并检测完成后，纵向移动丝杆和横向移动丝杆依次运动至初始安全位置，从而完成图像装置的复位过程；

(S6)夹紧机构复位：旋转平台释放待测轮胎，进而完成夹紧机构复位过程；

(S7)轮胎下料：升降气缸伸长，进而带动升降横梁上升，进而带动电动滚轮安装板上升到转盘工作台上方，进而带动电动滚轮组上升到转盘工作台上方，此时待测轮胎下侧胎面恢复至流水线运动平面位置，电动滚轮组提供摩擦力进而使待测轮胎到达轮胎下料流水线；

(S8)轮胎翻转：待测轮胎经过轮胎下料流水线作用到达轮胎下料流水线边缘，由于待测轮胎自身重力作用，轮胎滑落到U形槽中，翻转动力气缸伸长，带动长连杆围绕旋转轴旋转，进而带动翻转流水线翻转，进而带动U形槽翻转，进而带动待测轮胎翻转；

(S9)轮胎上料并采集反侧胎面图像：轮胎翻转机构中的动力滚轮组提供摩擦力，待测轮胎运动至轮胎上料流水线，之后向反侧胎面区域缺陷检测平台运动，反侧胎面区域缺陷检测平台按照正侧胎面区域缺陷检测平台运动过程，实现上料并定位夹紧、图像采集装置运动至采集位置、轮胎侧胎面区域图像采集、图像采集装置复位、夹紧机构复位、轮胎下料动作；

(S10)轮胎流出：待测轮胎完成反侧胎面图像采集后，经轮胎流出流水线作用流出检测流水线，进入分拣环节，进而完成了成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测过程。

与现有的技术相比，本发明的有益效果为：本发明能够实现轮胎的自动上料，并在夹紧机构的作用下，能够对轮胎进行自动的定位和夹紧，在旋转机构的作用下，能够使轮胎平稳的旋转，确保图像采集装置能采集到轮胎侧胎面所有的图像信息；本发明的图像采集装置采用双轴运动方式，能够调整工作距离和工作位置，实现自动采集不同尺寸轮胎的侧胎面图像；本发明的翻转机构可以实现轮胎的自动翻转，避免了人工翻面的成本；此外设备可与现有轮胎生产线衔接，不需要过大的改造成本即可实现完全自动化流水线，解决了人工手动检测方式效率低、误检率高、人力成本高等问题。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为轮胎流入流水线的结构示意图；

图3为正侧胎面区域缺陷检测平台的结构示意图；

图4为旋转平台的俯视图；

图5为旋转平台的结构示意图；

图6为视觉模组的结构示意图；

图7为下料流水线的结构示意图；

图8为轮胎翻转机构的结构示意图；

图9为轮胎翻转机构的右视角图；

图10为成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测方法的流程图；

附图标记说明：

1、轮胎流入流水线；2、正侧胎面区域缺陷检测平台；3、轮胎下料流水线；4、轮胎翻转机构；5、轮胎上料流水线；6、反侧胎面区域缺陷检测平台；7轮胎流出流水线；11、滚筒条；12、动力滚轮组；13、第一机架；21、第二机架；22、滚筒条；23、牛眼轴承；24、流水线平台；25、旋转平台；26、视觉检测模组安装架；27、视觉模组；28、待测轮胎；29、凸轮分割器；210、升降气缸；211、机架下安装板；212、电动滚轮安装板；251、转盘工作台；252、电动滚轮组；253、四爪夹具；254、升降横梁；255、转盘法兰盘；256、四向电动丝杆；271、横向移动丝杆；272、纵向移动丝杆；273、相机光源连接器；274、高帧率高清工业相机；275、副光源；276、左铰链；277、主光源；278、右副光源；279、右铰链；31、滚筒条；32、动力滚轮组；33、第三机架；41、垂直挡板；42、U形槽；43、第四机架；44、翻转动力气缸；45、短连杆；46、长连杆；47、翻转流水线；48、支撑基座；49、旋转轴；471、轴承座；472、旋转轴连接板；473、流水线机架；474、动力滚轮组；475、支撑座；476、滚筒条；481支撑纵梁；482、支撑横梁。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，包括轮胎流入流水线1、正侧胎面区域缺陷检测平台2、轮胎下料流水线3、轮胎翻转机构4、轮胎上料流水线5、反侧胎面区域缺陷检测平台6和轮胎流出流水线7。待测轮胎流经流入流水线后，进入正侧胎面区域缺陷检测平台，并由旋转平台进行夹紧和旋转，视觉检测模组可以运动至合适工作距离对轮胎正侧胎面进行检测，之后，轮胎流经下料流水线进入轮胎翻转机构，实现轮胎的自动翻面，之后再经过上料流水线，再次进入反侧胎面区域缺陷检测平台，重复检测动作，实现了轮胎正反侧胎面的检测。

如图2所示，轮胎流入流水线1包括有滚筒条11、动力滚轮组12、第一机架13，所述第一机架13沿输送方向的两侧设有滚筒条11，流水线输送方向设有动力滚轮组12，滚筒条11用于与轮胎滚动接触配合，起到助推轮胎的作用，动力滚轮组12与待测轮胎28接触提供摩擦力，起到传输轮胎的作用。

如图3所示，正侧胎面区域缺陷检测平台2包括第二机架21、滚筒条22、牛眼轴承23、流水线平台24、旋转平台25、视觉检测模组安装架26、视觉模组27、待测轮胎28、凸轮分割器29、升降气缸210、机架下安装板211、电动滚轮安装板212。

所述第二机架21沿输送方向的两侧设有滚筒条22，所述牛眼轴承23阵列排列并与流水线平台24通过螺钉固定连接，所述流水线平台24与第二机架21通过焊接固定连接，所述旋转平台25与流水线平台24间隙配合保持一定空隙，所述视觉检测模组安装架26内侧连接在第二机架21外端面，所述视觉检测模组27通过螺栓固定安装在视觉检测模组安装架26上，所述待测轮胎28由旋转平台25上的四爪夹具固定，所述凸轮分度器29和升降气缸210通过螺钉固定安装在机架下安装板211上，所述机架下安装板211与第二机架21通过焊接固定连接。

滚筒条22用于与轮胎滚动接触配合，起到助推轮胎的作用，牛眼轴承23用与轮胎流入流水线1与旋转平台25之间间隙的润滑。

作为一种实施例，如图4-5所示，所述旋转平台25包括转盘工作台251、电动滚轮组252、四爪夹具253、升降横梁254、转盘法兰盘255、四向电动丝杆256。所述转盘工作台251中间开孔，并通过螺栓连接在转盘法兰盘255上，所述转盘法兰盘255通过键连接在凸轮分度器29上，所述转盘工作台251阵列开槽，所述电动滚轮组252通过开槽穿过转盘工作台251并螺栓连接在电动滚轮安装板212上，所述电动滚轮安装板212通过螺栓固定在升降横梁254上，所述升降横梁254与升降气缸210通过螺钉连接；所述四爪夹具253通过螺钉固定安装在转盘工作台251内部的四向电动丝杆256上，四向电动丝杆256通过螺纹连接安装在转盘工作台251中。

电动滚轮组252起到与待测轮胎28接触提供摩擦力，起到传输轮胎的作用，当轮胎到达转盘圆心位置，升降气缸210收缩进而带动升降横梁254下降，进而电动滚轮安装板212下降，进而电动滚轮组252也下降至转盘工作台251下，此时待测轮胎28与转盘工作台251接触，四向电动丝杆256提供动力，四爪夹具253外扩至轮胎子口位置，轮胎被夹紧和固定。

如图6所示，视觉检测模组27包括横向移动丝杆271、纵向移动丝杆272、相机光源连接器273、高帧率高清工业相机274、左副光源275、左铰链276、主光源277、右副光源278、右铰链279。所述横向移动丝杆271通过螺栓设置在视觉检测模组安装架26上。

作为一种实施例，所述纵向移动丝杆272通过螺钉安装在横向移动丝杆271上，两者呈十字结构，可以调整视觉检测模组27水平位置和垂直位置，进而改变高帧率高清工业相机274的工作距离和视野大小，所述相机光源连接器273通过四个螺钉连接在纵向移动丝杆272靠近待检轮胎的一侧，所述高帧率高清工业相机274通过四分之一英制螺钉与相机光源连接器273上的螺纹孔连接，所述主光源277通过螺钉连接在相机光源连接器273上，所述左副光源275、右副光源278分别与左铰链276和右铰链279通过螺栓连接，左铰链276和右铰链279同时与主光源277通过螺栓连接，确保左铰链276和左副光源275在同一侧，确保右铰链279和右副光源278在同一侧。具体的，左副光源275通过左铰链276与主光源277连接，右副光源278通过右铰链279与主光源277连接，两个副光源呈八字结构，能对轮胎成像边缘进行补光，进而带来适合相机采集的光照条件。当横向移动丝杆271、纵向移动丝杆272运动到合适位置并且光源以合适角度打光时，所谓合适是专业人士针对不同尺寸的轮胎，需要根据轮胎的断面高度来调整机构的位置。凸轮分割器29以每隔1s旋转45°，提供旋转扭矩，进而带动转盘法兰盘255旋转，进而带动转盘工作台251旋转，进而轮胎旋转，在每1s的间隔期间，相机采集图像，最终8个重复的间隙采集过程后，完成整条轮胎正侧胎面的图像采集任务。之后四向电动丝杆256提供动力，四爪夹具253收缩至转盘中心位置，轮胎被释放，升降气缸210伸长进而带动升降横梁254上升，进而电动滚轮安装板212上升，进而电动滚轮组252也上升至转盘工作台251上，此时待测轮胎28与电动滚轮组252接触。电动滚轮组252提供摩擦力，待测轮胎28运动至轮胎下料流水线3处。

如图7所示，轮胎下料流水线3包括有滚筒条31、动力滚轮组32、第三机架33，所述机架33沿输送方向的两侧设有滚筒条31，流水线输送方向设有动力滚轮组32，滚筒条31用于与轮胎滚动接触配合，起到助推轮胎的作用，动力滚轮组32与待测轮胎28接触提供摩擦力，起到传输轮胎的作用。

如图8-9所示，轮胎翻转机构4包括垂直挡板41、U形槽42、第四机架43、翻转动力气缸44、短连杆45、长连杆46、翻转流水线47、支撑基座48、旋转轴49、轴承座471、旋转轴连接板472、流水线机架473、动力滚轮组474、支撑座475、滚筒条476、支撑纵梁481、支撑横梁482。所述支撑纵梁481一侧通过焊接与支撑横梁482连接，另一侧通过螺栓与地面连接。

所述垂直挡板41与第四机架43通过焊接固定连接成90°连接，所述U形槽42与翻转流水线47通过焊接连接，确保轮胎能够垂直落入U形槽42且轮胎中心轴线与U形槽42轴线平行，所述翻转动力气缸44铰接在第四机架43上，同时翻转动力气缸44的另一端与短连杆45通过螺纹连接，所述短连杆45与长连杆46铰接，所述长连杆46通过键连接在旋转轴49上。

所述轴承座471通过螺栓连接在第四机架43两侧，所述旋转轴连接板472通过焊接固定在旋转轴49上，旋转轴49)穿过轴承座471中的轴承以达到旋转的目的，所述旋转轴连接板472同时通过焊接固定在流水线机架473上，所述流水线机架473沿输送方向的两侧设有滚筒条476，流水线输送方向设有动力滚轮组474，且靠近地面一面两侧安装有支撑座475。

待测轮胎28流经轮胎下料流水线3边缘，因自身重力下滑落入U形槽42中，垂直挡板41作用是保证轮胎在U形槽42中以立式姿态落入，此后翻转动力气缸44提供动力，推动短连杆45运动，进而推动长连杆46围绕旋转轴49旋转，由于长连杆46与旋转轴49键连接，旋转轴49也在轴承座471中旋转，进而带动旋转轴连接板472围绕旋转轴翻转，从而翻转流水线47翻转，支撑基座48与支撑横梁482接触以保持结构稳定，待测轮胎28翻面接触动力滚轮组474，动力滚轮组474提供摩擦力，待测轮胎28运动至轮胎上料流水线5，滚筒条476用于与轮胎滚动接触配合，起到助推轮胎的作用。紧接着待测轮胎28到达反侧胎面区域缺陷检测平台6进行另一侧面的检测，重复正侧胎面区域缺陷检测步骤后，经轮胎流出流水线7流入下一环节，完成轮胎胎侧胎面缺陷检测全过程。

如图10所示的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测方法，该方法采用所述一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，该方法包括以下的步骤。

(S1)轮胎流入：待检测的轮胎28由生产流水线输送，经过流入流水线1，由动力滚轮组12将轮胎进行传送，流水线两侧滚筒条11起导向润滑作用，之后轮胎到达正侧胎面区域缺陷检测平台2入口位置。

(S2)轮胎上料并定位夹紧：待测轮胎28通过牛眼轴承23的润滑，由电动滚轮组252提供摩擦力进而到达转盘工作台中心位置，电动滚轮组252停止运动，升降气缸210收缩，进而带动升降横梁254下降，进而带动电动滚轮安装板212下降到转盘工作台下方，进而带动电动滚轮组252下降到转盘工作台251下方，此时待测轮胎28由于重力作用跟随电动滚轮组252下降，进而与转盘工作台251接触，此时四向电动丝杆256运动，进而四爪夹具253外扩，进而四爪夹具253与待测轮胎28子口位置接触并提供向外的拉力，进而待测轮胎28被固定住，此时待测轮胎28的中心线与转盘工作台251中心线重合，进而完成了轮胎定位和夹紧。

(S3)图像采集装置运动至采集位置：横向移动丝杆271带动纵向移动丝杆272水平运动至轮胎侧面合适采集位置，、纵向移动丝杆272带动相机光源连接器273垂直向下移动，进而带动高帧率高清工业相机274到达合适物距。

(S4)轮胎正侧胎面区域图像采集：左副光源275通过左铰链276与主光源277调整成合适角度，右副光源278通过右铰链279与主光源277调整成合适角度，进而获得相机采集合适的光照条件，凸轮分割器29开始运动，带动转盘工作台251每隔1s转45°，进而带动轮胎也以此方式旋转，在这1s的间隙里，高帧率高清工业相机274完成图像采集任务，如此重复8次，实现整个轮胎正侧胎面区域图像采集。

(S5)图像采集装置复位：高帧率高清工业相机274采集完轮胎侧胎面区域图像数据并检测完成后，纵向移动丝杆272带动相机光源连接器273垂直向上移动，使得高帧率高清工业相机274与待测轮胎28保持安全距离，横向移动丝杆271带动纵向移动丝杆272水平运动至初始安全位置，从而完成图像装置的复位过程。

(S6)夹紧机构复位：四向电动丝杆256运动，进而四爪夹具253向圆心方向内缩，进而四爪夹具253与待测轮胎28子口位置相脱离，进而待测轮胎28被释放，进而完成夹紧机构复位过程。

(S7)轮胎下料：升降气缸210伸长，进而带动升降横梁254上升，进而带动电动滚轮安装板212上升到转盘工作台251上方，进而带动电动滚轮组252上升到转盘工作台251上方，此时待测轮胎28下侧胎面恢复至流水线运动平面位置，电动滚轮组252提供摩擦力进而使待测轮胎到达轮胎下料流水线。

(S8)轮胎翻转：轮胎下料流水线3中动力滚轮组32带动待测轮胎28运动到轮胎下料流水线3边缘，由于待测轮胎自身重力作用，轮胎滑落到U形槽42中，翻转动力气缸44伸长，带动长连杆46围绕旋转轴49旋转，进而带动翻转流水线47翻转，进而带动U形槽42翻转，进而带动待测轮胎28翻转。

(S9)轮胎上料并采集反侧胎面图像：轮胎翻转机构4中的动力滚轮组474提供摩擦力，待测轮胎28运动至轮胎上料流水线5，轮胎上料流水线5中的动力滚轮组提供摩擦力带动待测轮胎28向反侧胎面区域缺陷检测平台6运动，反侧胎面区域缺陷检测平台6按照正侧胎面区域缺陷检测平台2运动步骤，实现上料并定位夹紧、图像采集装置运动至采集位置、轮胎侧胎面区域图像采集、图像采集装置复位、夹紧机构复位、轮胎下料动作。

(S10)轮胎流出：待测轮胎28完成反侧胎面图像采集后，轮胎流出流水线7中的动力滚轮组提供摩擦力带动轮胎流出检测流水线，进入分拣环节，进而完成了成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测过程。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

Claims (10)

1.一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，其特征在于：包括轮胎流入流水线(1)、正侧胎面区域缺陷检测平台(2)、轮胎下料流水线(3)、轮胎翻转机构(4)、轮胎上料流水线(5)、反侧胎面区域缺陷检测平台(6)和轮胎流出流水线(7)；待测轮胎流入轮胎流入流水线(1)后，进入正侧胎面区域缺陷检测平台(2)，并由旋转平台(25)进行夹紧和旋转，由视觉检测模组(27)对轮胎正侧胎面进行检测，之后，轮胎轮胎下料流水线(3)进入轮胎翻转机构(4)，实现轮胎的自动翻面，之后再经过轮胎上料流水线(5)，再次进入反侧胎面区域缺陷检测平台(6)，重复检测动作后进入轮胎流出流水线(7)，实现轮胎正反侧胎面的检测。

2.根据权利要求1所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，其特征在于：所述轮胎流入流水线(1)包括滚筒条(11)、动力滚轮组(12)、第一机架(13)，所述第一机架(13)沿输送方向的两侧设有所述滚筒条(11)，流水线输送方向设有所述动力滚轮组(12)。

3.根据权利要求1所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，其特征在于：所述正侧胎面区域缺陷检测平台(2)包括第二机架(21)、牛眼轴承(23)和流水线平台(24)、旋转平台(25)、视觉检测模组安装架(26)、视觉检测模组(27)、待测轮胎(28)、凸轮分度器(29)、升降气缸(210)、机架下安装板(211)、电动滚轮安装板(212)；

所述第二机架(21)沿输送方向的两侧设有滚筒条(22)，所述牛眼轴承(23)阵列排列并与流水线平台(24)连接，所述流水线平台(24)与第二机架(21)连接，所述旋转平台(25)与流水线平台(24)间隙配合保持空隙，所述视觉检测模组安装架(26)内侧连接在第二机架(21)外端面，所述视觉检测模组(27)通过安装在视觉检测模组安装架(26)上，所述待测轮胎(28)由旋转平台(25)上的四爪夹具固定，所述凸轮分度器(29)和升降气缸(210)通过安装在机架下安装板(211)上，所述机架下安装板(211)与第二机架(21)连接。

4.根据权利要求3所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，其特征在于：所述旋转平台(25)包括转盘工作台(251)、电动滚轮组(252)、四爪夹具(253)、升降横梁(254)、转盘法兰盘(255)、四向电动丝杆(256)；

所述转盘工作台(251)中间开孔，并连接在转盘法兰盘(255)上，所述转盘法兰盘(255)通过键连接在凸轮分度器(29)上，所述转盘工作台(251)阵列开槽，所述电动滚轮组(252)通过开槽穿过转盘工作台(251)并连接在电动滚轮安装板(212)上，所述电动滚轮安装板(212)固定在升降横梁(254)上，所述升降横梁(254)与升降气缸(210)连接；所述四爪夹具(253)安装在转盘工作台(251)内部的四向电动丝杆(256)上，四向电动丝杆(256)通过螺纹连接安装在转盘工作台(251)中。

5.根据权利要求3所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备,其特征在于：所述视觉检测模组(27)包括横向移动丝杆(271)、纵向移动丝杆(272)、相机光源连接器(273)、高帧率高清工业相机(274)、左副光源(275)、左铰链(276)、主光源(277)、右副光源(278)、右铰链(279)；

所述横向移动丝杆(271)连接在视觉检测模组安装架(26)靠近待检轮胎一侧的表面，所述纵向移动丝杆(272)连接在横向移动丝杆(271)靠近待检轮胎的一侧，使得横向移动丝杆(271)与纵向移动丝杆(272)垂直布置，所述相机光源连接器(273)连接在纵向移动丝杆(272)靠近待检轮胎的一侧，所述高帧率高清工业相机(274)与相机光源连接器(273)连接，所述主光源(277)连接在相机光源连接器(273)上，所述左副光源(275)、右副光源(278)分别与左铰链(276)和右铰链(279)连接，左铰链(276)和右铰链(279)同时与主光源(277)连接，确保左铰链(276)和左副光源(275)在同一侧，确保右铰链(279)和右副光源(278)在同一侧。

6.根据权利要求1所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，其特征在于：轮胎下料流水线(3)包括滚筒条(31)、动力滚轮组(32)、第三机架(33)；

所述第三机架(33)沿输送方向的两侧设有滚筒条(31)，流水线输送方向设有动力滚轮组(32)。

7.根据权利要求1所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，其特征在于：轮胎翻转机构(4)包括垂直挡板(41)、U形槽(42)、第四机架(43)、翻转动力气缸(44)、短连杆(45)、长连杆(46)、翻转流水线(47)、支撑基座(48)、旋转轴(49)；

所述垂直挡板(41)与第四机架(43)成90°连接，所述U形槽(42)与翻转流水线(47)连接，确保轮胎能够垂直落入U形槽(42)且轮胎中心轴线与U形槽(42)轴线平行，所述翻转动力气缸(44)铰接在第四机架(43)上，同时翻转动力气缸(44)的另一端与短连杆(45)连接，所述短连杆(45)与长连杆(46)铰接，所述支撑基座(48)包括支撑纵梁(481)、支撑横梁(482)；所述支撑纵梁(481)一侧与支撑横梁(482)连接，另一侧与地面连接并与第四机架(43)保持距离使得能支撑翻转后的翻转流水线(47)，所述长连杆(46)通过键连接在旋转轴(49)上。

8.根据权利要求7所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，其特征在于：翻转流水线(47)包括轴承座(471)、旋转轴连接板(472)、流水线机架(473)、动力滚轮组(474)、支撑座(475)、滚筒条(476)；

所述轴承座(471)连接在第四机架(43)两侧，所述旋转轴连接板(472)固定在旋转轴(49)上，旋转轴(49)穿过轴承座(471)中的轴承以达到旋转的目的，所述旋转轴连接板(472)固定在流水线机架(473)上，所述流水线机架(473)沿输送方向的两侧设有滚筒条(476)，流水线输送方向设有动力滚轮组(474)，且靠近地面一面两侧安装有支撑座(475)。

9.根据权利要求1～9任一项所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备，其特征在于：轮胎上料流水线(5)与轮胎下料流水线(3)结构相同，但输送方向相反；反侧胎面区域缺陷检测平台(6)与正侧胎面区域缺陷检测平台(2)结构相同；轮胎流出流水线(7)与轮胎流入流水线(1)结构相同。

10.实现权利要求9所述的一种成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测设备的检测方法，包括以下的步骤：

(S1)轮胎流入：待检测的轮胎(28)经过流入流水线(1)将轮胎进行传送到达正侧胎面区域缺陷检测平台(2)入口位置；

(S2)轮胎上料并定位夹紧：待测轮胎(28)到达正侧胎面缺陷区域缺陷检测平台后(2)，由旋转平台(25)进行夹紧；

(S3)图像采集装置运动至采集位置：视觉检测模组(27)中的横向移动丝杆(271)、纵向移动丝杆(272)运动至合适采集位置，进而使得高帧率高清工业相机(274)到达合适工作物距；

(S4)轮胎正侧胎面区域图像采集：左副光源(275)通过左铰链(276)与主光源(277)调整成合适角度，右副光源(278)通过右铰链(279)与主光源(277)调整成合适角度，进而获得相机采集合适的光照条件，凸轮分割器(29)开始运动，带动转盘工作台(251)转动，进而带动轮胎也以此方式旋转，在这1s的间隙里，高帧率高清工业相机(274)完成图像采集任务，如此重复8次，实现整个轮胎正侧胎面区域图像采集；

(S5)图像采集装置复位：高帧率高清工业相机(274)采集完轮胎侧胎面区域图像数据并检测完成后，纵向移动丝杆(272)和横向移动丝杆(271)依次运动至初始安全位置，从而完成图像装置的复位过程；

(S6)夹紧机构复位：旋转平台(25)释放待测轮胎(28)，进而完成夹紧机构复位过程；

(S7)轮胎下料：升降气缸(210)伸长，进而带动升降横梁(254)上升，进而带动电动滚轮安装板(212)上升到转盘工作台(251)上方，进而带动电动滚轮组(252)上升到转盘工作台(251)上方，此时待测轮胎(28)下侧胎面恢复至流水线运动平面位置，电动滚轮组(252)提供摩擦力进而使待测轮胎(28)到达轮胎下料流水线(3)；

(S8)轮胎翻转：待测轮胎(28)经过轮胎下料流水线(3)作用到达轮胎下料流水线(3)边缘，由于待测轮胎(28)自身重力作用，轮胎滑落到U形槽(42)中，翻转动力气缸(44)伸长，带动长连杆(46)围绕旋转轴(49)旋转，进而带动翻转流水线(47)翻转，进而带动U形槽(42)翻转，进而带动待测轮胎(28)翻转；

(S9)轮胎上料并采集反侧胎面图像：轮胎翻转机构(4)中的动力滚轮组(474)提供摩擦力，待测轮胎(28)运动至轮胎上料流水线(5)，之后向反侧胎面区域缺陷检测平台(6)运动，反侧胎面区域缺陷检测平台(6)按照正侧胎面区域缺陷检测平台(2)运动过程，实现上料并定位夹紧、图像采集装置运动至采集位置、轮胎侧胎面区域图像采集、图像采集装置复位、夹紧机构复位、轮胎下料动作；

(S10)轮胎流出：待测轮胎(28)完成反侧胎面图像采集后，经轮胎流出流水线(7)作用流出检测流水线，进入分拣环节，进而完成了成品轮胎侧胎面区域缺陷视觉检测过程。