轮胎鼓包快速检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轮胎鼓包快速检测仪，包括检测机构、充放气机构、图像处理装置和控制器，检测机构包括检测头和检测头固定装置，检测头在检测时放置于待检测轮胎的前方；所述控制器分别与充放气机构和检测头连接，用于控制充放气机构对轮胎进行短暂充放气，同时在轮胎进行充放气时控制检测头拍摄轮胎待检测区域处放气前后的图像。所述检测头为一数字错位散斑干涉成像系统（DSSPI），包括激光器集成模块、光学干涉系统、相机和外壳，激光器集成模块上有13只激光器，其中12只激光器均匀排布成环形，另一只激光器独立设置在上述环形的内部，其光线方向指向被测轮胎的中心。本实用新型用图像处理的方式对轮胎鼓包进行快速检测，精度高，使用方便。
【专利说明】轮胎鼓包快速检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轮胎无损检测研究领域，特别涉及一种轮胎鼓包快速检测仪。
【背景技术】
[0002]轮胎鼓包是轮胎损坏中最多见的现象，惹起鼓包的原因有很多，一般来说，轮胎鼓包现象的发生主要是因为使用中泛起不测的激烈冲击以及轮胎本身质量问题造成的。轮胎鼓包不仅影响行车，还有可能导致爆胎。因此，要对轮胎是否鼓包经常进行检测。
[0003]目前，轮胎鼓包检测主要依赖机械设备来实现，例如专利号为CN201110334203的发明专利公开了一种车轮轮胎鼓包检测装置，主要由L型检测臂、套管、夹具、直杆、调整螺钉及转动限位开关组成，主要用于车轮/轮胎疲劳寿命试验机上，是一种检测轮胎发生鼓包，爆胎前预警的安全装置。使用时，首先松开夹具上的螺母，根据车轮/轮胎位置调整好夹具在直杆上的位置并锁紧。然后根据轮胎的宽度调整两个L型检测臂的位置并锁紧顶丝。在L型检测臂上的螺纹孔中分别旋入调整螺钉，使螺钉的头部分别距轮胎表面距离约3mm,即可开始试验。然而，该检测装置只能用于轮胎疲劳试验机的轮胎鼓包检测，当需要在户外或轮胎装在车上的情况下进行无损检测时，该检测装置并不适用。另外，该检测装置通过螺丝碰触鼓包感应，精度不高，同时易发生安全危险。而且，该装置在使用时繁琐，不便捷，时间效率低。在轮胎的使用和生产领域内，轮胎鼓包检测是必须进行的，同时还要求能够尽量快速且精度高，尽量实现无接触检测。目前，还没有针对在户外或轮胎装在车上的情况下进行轮胎鼓包检测的装置。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种轮胎鼓包快速检测仪，该检测仪携带方便，实现了对轮胎鼓包的无接触检测，且检测速度快、精度高，在户外以及轮胎在装在车上时依然可以检测，应用场合广泛。
[0005]本实用新型的目的通过以下的技术方案实现:轮胎鼓包快速检测仪，包括检测机构、充放气机构、图像处理装置和控制器，检测机构包括检测头和检测头固定装置，检测头在检测时放置于待检测轮胎的前方；所述控制器分别与充放气机构和检测头连接，用于控制充放气机构对轮胎进行短暂充放气，同时在轮胎进行充放气时控制检测头拍摄轮胎待检测区域处放气前后的图像。从而实现用图像处理的方式对轮胎鼓包进行快速检测，精度高，使用方便。
[0006]优选的，所述检测头为一数字错位散斑干涉成像系统(DSSPI)，包括激光器集成模块、光学干涉系统、相机和外壳，相机固定在检测头固定装置上，激光器集成模块设置于光学干涉系统的前面，光学干涉系统后接相机。
[0007]更进一步的，所述激光器集成模块上有13只激光器，其中12只激光器均匀排布成环形，另一只激光器独立设置在上述环形的内部，其光线方向指向被测轮胎的中心。激光器这样布置后，可以满足被测轮胎胎面段的全场照射。[0008]优选的，检测时，所述检测头的中心和轮胎中心对中，位于轮胎胎侧800-1300毫米。
[0009]具体的，所述充放气机构包括一气管和电磁阀，检测时，气管与轮胎的进气口相连，电磁阀与控制器相连。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0011]1、本实用新型采用便携式的检测机构，利用现有的DSSPI技术对轮胎是否鼓包进行检测，具有操作简单快速，携带方便的优点。
[0012]2、本实用新型在轮胎检测过程中，可仅采用放气的方式对待检测轮胎进行应力加载，无需额外使用压缩空气，适用于户外检测，操作简单，便利。
[0013]3、本实用新型中有13只激光器，其中12只激光器均匀排布成环形，另一只激光器分布在上述环形的内部，可以满足被测轮胎胎面段的全场照射。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实施例的结构示意图。
[0015]图2为本实施例中激光器集成模块的结构示意图。
[0016]图中:1-轮胎，2-检测头，3-三脚架，4-控制器，5-控制线缆，6_气管，7_图像处理装置，8-激光器集成模块，9-光学干涉系统，10-相机。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0018]实施例1
[0019]如图1所示,本实施例轮胎鼓包快速检测仪包括检测机构、充放气机构、图像处理装置7和控制器4。本实施例中，图像处理装置7可采用计算机、笔记本电脑等。控制器4可采用DSP、PLC等控制器。
[0020]所述检测机构包括检测头2和三脚架3，检测头2在检测时放置于待检测轮胎I的前方，检测头的中心和轮胎中心对中，位于轮胎胎侧800-1300毫米。检测头2为一数字错位散斑干涉成像系统(DSSPI),包括激光器集成模块8、光学干涉系统9、相机10和外壳,相机10固定在三脚架3上，激光器集成模块8设置于光学干涉系统9的前面，光学干涉系统9后接相机10。
[0021]数字错位散斑干涉成像系统(DSSPI)为现有的系统，其检测原理是对被测物体加载，利用激光扩束后照明物体，经错位镜形成被摄物体相互错位的散斑图，经CCD和图像采集卡输入到计算机图像系统中，再对变形前后的两个散斑场作相减模式处理，在监视器上得到表示物体位移导数的干涉条纹。该干涉条纹中包含了物体缺陷处形变与正常地方不一样的信息，如果被测物有内部损伤，表现为牛眼状、蝴蝶斑状干涉条纹或干涉条纹出现鼓包情况。因此可用于检测内部损伤。
[0022]充放气机构包括一气管6和电磁阀,检测时,气管6与轮胎的进气口相连，电磁阀与控制器4相连。控制器4还通过控制线缆5与检测头相连，控制器控制充放气机构对轮胎进行短暂充放气，同时在轮胎进行充放气时控制检测头拍摄轮胎待检测区域处放气前后的图像。在实际加工过程中，也可以如图1所示，将电磁阀内置于控制器内部，使系统更便携。
[0023]如图2所示，本实施例中，激光器集成模块上有13只激光器，其中12只激光器2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9、2-10、2-11、2-12、2-13 均匀排布成环形，另一只激光器2-1独立设置在上述环形的内部，其光线方向指向被测轮胎的中心，从而可以均匀全场照射轮胎。激光照射的地方形成散斑，经镜头成像；像在后续传播中先经过干涉光学系统，从而形成光路错位，最后到达相机靶面干涉，被相机采集成像。
[0024]本实施例所述检测仪一种优选的操作过程如下:
[0025](I)在测试开始前，将检测机构固定在距离轮胎800-1300毫米处，检测头对准轮胎中部，检查并确定轮胎稳定无转动；
[0026](2)启动检测头，对轮胎待检测的胎面段表面进行拍摄，同时将得到的图片数据传输至电脑存储；
[0027](3)对轮胎进行短暂放气，然后再一次对待检测的表面进行拍摄，同时得到的图片数据传输至电脑存储；
[0028](4)采用激光错位散斑干涉方法，由电脑对放气前后拍摄得到的图片进行计算处理，从而判断轮胎内部鼓包情况，并将检测结果由电脑进行显示。
[0029]所述检测结果具体为:若显示的图片中出现蝴蝶斑状干涉条纹或干涉条纹出现鼓包情况，则相应的位置存在鼓包缺陷；若放气前后拍摄得到的图片中均未出现蝴蝶斑状干涉条纹或干涉条纹均未出现鼓包，则相应的胎面段表面无鼓包缺陷。
[0030]上述操作过程是仅通过放气来进行检测，无需额外使用压缩空气，适用于户外检测，在实际操作过程中，也可以根据实际情况，在条件允许的情况下进行充气来检测。
[0031]可通过各种手段实施本实用新型描述的技术。举例来说，这些技术可实施在硬件、固件、软件或其组合中。对于硬件实施方案，处理模块可实施在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、电子装置、其他经设计以执行本实用新型所描述的功能的电子单元或其组合内。
[0032]对于固件和/或软件实施方案，可用执行本文描述的功能的模块(例如，过程、步骤、流程等)来实施所述技术。固件和/或软件代码可存储在存储器中并由处理器执行。存储器可实施在处理器内或处理器外部。
[0033]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0034]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.轮胎鼓包快速检测仪，其特征在于，包括检测机构、充放气机构、图像处理装置和控制器，检测机构包括检测头和检测头固定装置，检测头在检测时放置于待检测轮胎的前方；所述控制器分别与充放气机构和检测头连接，用于控制充放气机构对轮胎进行短暂充放气，同时在轮胎进行充放气时控制检测头拍摄轮胎待检测区域处放气前后的图像。
2.根据权利要求1所述的轮胎鼓包快速检测仪，其特征在于，所述检测头为一数字错位散斑干涉成像系统，包括激光器集成模块、光学干涉系统、相机和外壳，相机固定在检测头固定装置上，激光器集成模块设置于光学干涉系统的前面，光学干涉系统后接相机。
3.根据权利要求2所述的轮胎鼓包快速检测仪，其特征在于，所述激光器集成模块上有13只激光器，其中12只激光器均匀排布成环形，另一只激光器独立设置在上述环形的内部，其光线方向指向被测轮胎的中心。
4.根据权利要求1所述的轮胎鼓包快速检测仪，其特征在于，检测时，所述检测头的中心和轮胎中心对中，位于轮胎胎侧800-1300毫米。
5.根据权利要求1所述的轮胎鼓包快速检测仪，其特征在于，所述充放气机构包括一气管和电磁阀，检测时，气管与轮胎的进气口相连，电磁阀与控制器相连。
【文档编号】G01M17/02GK203688241SQ201420048042
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】黄嘉兴, 曾启林, 谢雷, 梁明为, 莫永志 申请人:广州华工百川科技股份有限公司