胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其設(shè)置在待測(cè)胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方，包括可移動(dòng)的測(cè)長工業(yè)相機(jī)，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)上設(shè)置有用于拍攝胎面末端位置的鏡頭，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)與接收其拍攝的圖片并經(jīng)處理后得到胎面末端位置值的圖像處理控制器連接，所述圖像處理控制器與接收其發(fā)送的胎面末端位置值并經(jīng)處理后得到胎面長度值的PLC連接，所述PLC與接收其發(fā)送的胎面長度值并顯示的人機(jī)界面連接。本實(shí)用新型通過直接測(cè)量計(jì)算出胎面的長度值，保證了測(cè)量精度。
【專利說明】胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的輪胎裁斷機(jī)大多是采用裝有旋轉(zhuǎn)編碼器的測(cè)量輥輪，隨運(yùn)輸帶或被測(cè)胎面的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生測(cè)量脈沖，由計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值與撥碼開關(guān)設(shè)定的脈沖數(shù)相等時(shí)發(fā)出裁斷信號(hào)。這種測(cè)量方式由于會(huì)產(chǎn)生測(cè)量輥輪與運(yùn)輸帶或被測(cè)胎面之間的打滑的不確定性，造成脈沖丟失，往往導(dǎo)致實(shí)際裁斷長度大于設(shè)定的長度(被動(dòng)輪測(cè)量方式)。目前新型的裁斷機(jī)運(yùn)輸帶電機(jī)都采用了位置伺服控制，通過伺服控制器上的文本顯示器來設(shè)定所需要裁斷的理論長度和數(shù)量，還可以顯示實(shí)時(shí)的裁斷長度和次數(shù)。伺服控器接受電機(jī)軸上所帶的編碼器的脈沖信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成實(shí)際長度。當(dāng)設(shè)定長度與測(cè)量計(jì)算長度相同時(shí)，發(fā)出裁斷信號(hào)，電機(jī)停止，進(jìn)行裁斷。由于采用了伺服控制，將測(cè)量于控制結(jié)合為一體，從裁斷動(dòng)作的執(zhí)行上來看產(chǎn)生的誤差很小，但是測(cè)量誤差較之前一種方法更大。其原因是編碼器的測(cè)量值僅反映了傳動(dòng)軸的線位移，而受傳動(dòng)軸與運(yùn)輸帶之間，運(yùn)輸帶與胎面膠之間打滑的雙重不確定因素影響，導(dǎo)致實(shí)際裁斷長度小于設(shè)定的長度(主動(dòng)輪測(cè)量方式)。
[0003]上述長度測(cè)量方法帶來的半制品長度尺寸的不穩(wěn)定，都是間接測(cè)量方法不能真實(shí)反映被測(cè)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)造成的。所以在裁切工序后面要加一道胎面測(cè)長工序，用來保證輪胎胎面長度的合格率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供了一種直接測(cè)量胎面長度、測(cè)量精度高的胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其設(shè)置在待測(cè)胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方，其特征在于:包括可移動(dòng)的測(cè)長工業(yè)相機(jī)，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)上設(shè)置有用于拍攝胎面末端位置的鏡頭，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)與接收其拍攝的圖片并經(jīng)處理后得到胎面末端位置值的圖像處理控制器連接，所述圖像處理控制器與接收其發(fā)送的胎面末端位置值并經(jīng)處理后得到胎面長度值的PLC連接，所述PLC與接收其發(fā)送的胎面長度值并顯示的人機(jī)界面連接。本實(shí)用新型可以通過測(cè)長工業(yè)相機(jī)對(duì)胎面一端進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖片發(fā)送到圖像處理控制器中，在圖像處理控制器中處理得到胎面端點(diǎn)位置值，然后發(fā)送給PLC，由PLC進(jìn)行運(yùn)算得出胎面長度值，最后傳入人機(jī)界面中顯示其長度，通過直接測(cè)量計(jì)算出胎面的長度值，保證了測(cè)量精度。
[0007]進(jìn)一步，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)由相機(jī)啟動(dòng)光電開關(guān)啟動(dòng)，所述相機(jī)啟動(dòng)光電開關(guān)與在接收到胎面裁刀的裁切信號(hào)后發(fā)動(dòng)開啟信號(hào)給其的PLC連接。測(cè)長工業(yè)相機(jī)的啟動(dòng)信號(hào)和裁刀啟動(dòng)信號(hào)一致，在裁刀進(jìn)行胎面裁斷的同時(shí)，完成胎面測(cè)長，不額外增加原有的工藝時(shí)間。
[0008]進(jìn)一步，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)安裝在一帶動(dòng)其移動(dòng)的絲桿傳動(dòng)軸上，所述絲桿傳動(dòng)軸的絲桿與帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的絲桿伺服電機(jī)連接，所述絲桿伺服電機(jī)與控制其輸出的PLC連接。本實(shí)用新型的測(cè)長工業(yè)相機(jī)的拍攝位置是可以根據(jù)胎面的規(guī)格進(jìn)行調(diào)整的，將測(cè)長工業(yè)相機(jī)的拍攝范圍完全覆蓋全規(guī)格胎面的測(cè)量范圍。
[0009]進(jìn)一步，所述胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器還包括有測(cè)長工業(yè)相機(jī)相對(duì)移動(dòng)的測(cè)長標(biāo)尺。
[0010]進(jìn)一步，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)的拍攝區(qū)域處設(shè)置有背光光源。
[0011]進(jìn)一步，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)通過金屬支架懸空的安裝在待測(cè)胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]1、避免一些光柵測(cè)長、編碼器測(cè)長帶來不可避免的問題，如胎面打滑，胎面縱向傾斜等，很大程度上提聞了測(cè)量精度。
[0014]2、測(cè)長工業(yè)相機(jī)的啟動(dòng)信號(hào)和裁刀啟動(dòng)信號(hào)一致，在裁刀進(jìn)行胎面裁斷的同時(shí)，完成胎面測(cè)長，不額外增加原有的工藝時(shí)間。
[0015]3、測(cè)長工業(yè)相機(jī)懸空拍攝胎面長度，不影響前一道工序(伺服胎面裁切工序)和后一道工序(胎面稱重工序)。
[0016]4、測(cè)長工業(yè)相機(jī)的定位區(qū)域可以根據(jù)胎面規(guī)格的變化而變化，從而把機(jī)器視覺測(cè)量范圍覆蓋全規(guī)格胎面測(cè)量范圍，使用范圍廣泛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是膠料厚度變化造成裁刀端測(cè)量起點(diǎn)變化圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型測(cè)量精度分析圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，但并不將本實(shí)用新型局限于這些【具體實(shí)施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本實(shí)用新型涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
[0021]參照?qǐng)D1，胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其設(shè)置在待測(cè)胎面的末端處的胎面輸送皮帶3的上方，包括可移動(dòng)的測(cè)長工業(yè)相機(jī)11，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)11上設(shè)置有用于拍攝胎面末端位置的鏡頭，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)11與接收其拍攝的圖片并經(jīng)處理后得到胎面末端位置值的圖像處理控制器(圖中未標(biāo)示)連接，所述圖像處理控制器與接收其發(fā)送的胎面末端位置值并經(jīng)處理后得到胎面長度值的PLC18連接，所述PLC18與接收其發(fā)送的胎面長度值并顯示的人機(jī)界面19連接。本實(shí)用新型可以通過測(cè)長工業(yè)相機(jī)11對(duì)胎面一端進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖片發(fā)送到圖像處理控制器中，在圖像處理控制器中處理得到胎面端點(diǎn)位置值，然后發(fā)送給PLC18，由PLC18進(jìn)行運(yùn)算得出胎面長度值，最后傳入人機(jī)界面19中顯示其長度，通過直接測(cè)量計(jì)算出胎面的長度值，保證了測(cè)量精度。
[0022]本實(shí)施例所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)11由相機(jī)啟動(dòng)光電開關(guān)12啟動(dòng)，所述相機(jī)啟動(dòng)光電開關(guān)12與在接收到胎面裁刀4的裁切信號(hào)后發(fā)動(dòng)開啟信號(hào)給其的PLC18連接。測(cè)長工業(yè)相機(jī)11的啟動(dòng)信號(hào)和裁刀啟動(dòng)信號(hào)一致，在裁刀4進(jìn)行胎面裁斷的同時(shí)，完成胎面測(cè)長，不額外增加原有的工藝時(shí)間
[0023]本實(shí)施例所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)11安裝在一帶動(dòng)其移動(dòng)的絲桿傳動(dòng)軸上，所述絲桿傳動(dòng)軸的絲桿17與帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的絲桿伺服電機(jī)16連接，所述絲桿伺服電機(jī)16與控制其輸出的PLC18連接。本實(shí)用新型的測(cè)長工業(yè)相機(jī)11的拍攝位置是可以根據(jù)胎面的規(guī)格進(jìn)行調(diào)整的，將測(cè)長工業(yè)相機(jī)11的拍攝范圍完全覆蓋全規(guī)格胎面的測(cè)量范圍。
[0024]本實(shí)施例所述胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器還包括有測(cè)長工業(yè)相機(jī)11相對(duì)移動(dòng)的測(cè)長標(biāo)尺13。
[0025]本實(shí)施例所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)11的拍攝區(qū)域14處設(shè)置有背光光源15。
[0026]本實(shí)施例所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)11通過金屬支架懸空的安裝在待測(cè)胎面的末端處的胎面輸送皮帶3的上方。
[0027]參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型具體工作流程如下:首先擠出機(jī)擠出胎面，冷卻后進(jìn)入胎面下坡部分1，超聲波位移傳感器5在胎面貯存部分2檢測(cè)胎面的儲(chǔ)存量，避免胎面加料堆積，接著胎面進(jìn)入胎面輸送皮帶3，它由皮帶電機(jī)6傳送到裁刀4及刀架部分的位置，測(cè)長到位后，壓刷8把胎面壓住，刀架橫移電機(jī)7帶動(dòng)裁刀4在直線運(yùn)動(dòng)模塊10中把胎面裁斷。此時(shí)胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器上電處于等待測(cè)量胎面長度狀態(tài)，裁刀4進(jìn)行胎面裁斷的同時(shí)給PLC18 —個(gè)裁切信號(hào)(相當(dāng)于檢測(cè)信號(hào))，通過相機(jī)啟動(dòng)光電開關(guān)12啟動(dòng)測(cè)長工業(yè)相機(jī)11，然后讓測(cè)長工業(yè)相機(jī)11進(jìn)行拍照檢測(cè)，并將拍攝的圖片發(fā)送到圖像處理控制器中，在圖像處理控制器中處理得到胎面端點(diǎn)位置值，然后發(fā)送給PLC18，由PLC18進(jìn)行運(yùn)算得出胎面長度值，最后傳入人機(jī)界面19中顯示其長度，方便操作人員查看。如果胎面規(guī)格可測(cè)量的長度在機(jī)器視覺儀器測(cè)量長度的范圍之外，由PLC18進(jìn)行控制，使絲桿伺服電機(jī)16帶動(dòng)絲桿17轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使測(cè)長工業(yè)相機(jī)11移動(dòng)到胎面規(guī)格可測(cè)量長度范圍之內(nèi)繼續(xù)測(cè)量。
[0028]參照?qǐng)D2，在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中，由于裁刀4裁斷角度固定不變，生產(chǎn)胎面規(guī)格的變化，膠帶厚度也隨之產(chǎn)生變化，造成裁刀端測(cè)量起點(diǎn)是動(dòng)態(tài)變化的，即膠帶越薄，裁刀端測(cè)量起點(diǎn)越靠前，膠帶越厚，裁刀端測(cè)量起點(diǎn)越靠后。因此，相機(jī)端末端目標(biāo)點(diǎn)必須要消除這種膠帶規(guī)格變化所產(chǎn)生的測(cè)量誤差，根據(jù)膠料厚度的變化，通過內(nèi)部修正，使得相機(jī)端末端目標(biāo)點(diǎn)跟隨裁刀端起始計(jì)算點(diǎn)變化，消除誤差。
[0029]參照?qǐng)D3，目前，500萬像素的黑白相機(jī)機(jī)器機(jī)器視覺系統(tǒng)分辨率為2432(H) X 2050 (V)，以水平方向有效檢測(cè)長度為400mm計(jì)算，相機(jī)測(cè)量精度為:
[0030]400/2430=0.16mm
[0031]而計(jì)量檢測(cè)通常遵循高一個(gè)精度等級(jí)的原則，即檢測(cè)精度要求±2_，則檢測(cè)儀器精度應(yīng)< 0.2mm。因此，本系統(tǒng)用于檢測(cè)誤差要求±2mm的膠帶檢測(cè)完全符合要求。
【權(quán)利要求】
1.胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其設(shè)置在待測(cè)胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方，其特征在于:包括可移動(dòng)的測(cè)長工業(yè)相機(jī)，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)上設(shè)置有用于拍攝胎面末端位置的鏡頭，所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)與接收其拍攝的圖片并經(jīng)處理后得到胎面末端位置值的圖像處理控制器連接，所述圖像處理控制器與接收其發(fā)送的胎面末端位置值并經(jīng)處理后得到胎面長度值的PLC連接，所述PLC與接收其發(fā)送的胎面長度值并顯示的人機(jī)界面連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其特征在于:所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)由與在接收到胎面裁刀的裁切信號(hào)后發(fā)動(dòng)開啟信號(hào)給其的PLC連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其特征在于:所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)安裝在一帶動(dòng)其移動(dòng)的絲桿傳動(dòng)軸上，所述絲桿傳動(dòng)軸的絲桿與帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的絲桿伺服電機(jī)連接，所述絲桿伺服電機(jī)與控制其輸出的PLC連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其特征在于:所述胎面視覺測(cè)長儀器還包括有測(cè)長工業(yè)相機(jī)相對(duì)移動(dòng)的定位標(biāo)尺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其特征在于:所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)的拍攝區(qū)域處設(shè)置有背光光源和側(cè)光光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求f5之一所述的胎面機(jī)器視覺測(cè)長儀器，其特征在于:所述測(cè)長工業(yè)相機(jī)通過金屬支架懸空的安裝在待測(cè)胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK204064249SQ201420567781
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】葉生群, 陳建平, 何光發(fā) 申請(qǐng)人:杭州咸順自動(dòng)化科技有限公司