制动式轮胎花纹深度测量系统的制作方法

1.本实用新型涉及轮胎花纹深度测量技术领域，具体涉及一种制动式轮胎花纹深度测量系统。


背景技术：

2.众所周知，汽车轮胎花纹的主要作用是增加胎面与路面间的摩擦力，排除积水，以防止车轮打滑，轮胎花纹磨损过度会导致制动距离增大、抓地力下降，进而影响行车安全，因此，在用车辆的轮胎花纹深度不低于限值要求是汽车安全行驶的重要保障条件之一，所以为判断车辆的轮胎花纹深度是否还适宜继续使用通常需要用测量系统来测量判断。
3.目前比较常见的轮胎花纹深度测量方式主要分为人工测量和通过测量装置测量，人工测量顾名思义即为检测人员使用手持式深度尺(机械式或数显式)或手持式花纹深度仪进行测量，同时经检索，2018年7月10日公开的，公开号为cn108267093a的中国实用新型专利公开了一种用于洗车机房的车辆轮胎花纹深度测量装置，其大致描述为，包括测量光栅和测量框架，测量框架呈方形结构，顶部设有与其相适配的透明板，内侧设有两对称的第一导轨，两第一导轨之间设有移动装置，移动装置包括第一小车和两对称设置的滑动板，两滑动板的两端分别通过连接件相互连接，且两滑动板之间设有两第二导轨，第二导轨上配合安装有第二小车，第二小车顶部设有激光扫描器，其在使用时通过激光扫描器实现轮胎的测量。
4.目前的两种测量方式中，人工测量不仅耗费人力，而且由于不同测量人员的测量习惯(深度尺的读数估读和测量力度等)不同都会造成测量结果的差异，而用于洗车机房的车辆轮胎花纹深度测量装置则只能测量出轮胎与设备相接触位置的花纹深度值，数据不全面，不能代表整个轮胎全周的花纹深度。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种制动式轮胎花纹深度测量系统，其满足了制动检测的同时将轮胎花纹深度一并检测，将两个步骤合而为一，简化了测量流程，并且可以测量轮胎的全周花纹深度，优于人工测量以及测量装置只能测量单个截面位置的深度的情况，同时使得测量过程中减小了脏污而带来的测试误差，而且减少了过于频繁的人工维护。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：制动式轮胎花纹深度测量系统，包括测量框架，还包括制动台体、发射单元和接收单元，所述测量框架包括箱体底板和箱体侧板，所述箱体底板固定连接在制动台体内，所述箱体侧板固定连接在箱体底板的顶端，且箱体侧板与箱体底板之间配合形成两个相互连通的安装腔，所述发射单元包括线激光发生器，所述线激光发生器通过固定支架分别安装在两个安装腔内，所述接收单元包括工业相
机，所述工业相机通过钣金支架安装在安装腔内，且工业相机上安装有镜头，所述镜头上安装有滤光片，位于同一安装腔内的线激光发生器和工业相机相匹配，箱体侧板的顶端安装有箱体上盖，所述箱体上盖上安装有两个与线激光发生器相匹配的出光钢化玻璃和与工业相机相匹配的辅助摄像钢化玻璃。
9.在前述方案的基础上优选的，所述箱体侧板上安装有两个防护自清洁单元，所述防护自清洁单元包括气嘴和多个气刀，所述气嘴和多个气刀均安装在箱体侧板上，且气嘴和气刀连通。
10.在前述方案的基础上进一步的，所述箱体侧板上安装有用于控制气嘴和气刀通断的电磁阀，所述镜头上安装有滤光片。
11.在前述方案的基础上再进一步的，安装腔内安装有电路控制单元，所述电路控制单元为实现集成线激光发生器、工业相机和电磁阀的供电与工作开关作用的贴片pcb板构成。
12.在前述方案的基础上更进一步的，所述箱体侧板上开设有供电线接口和网线接口，所述供电线接口内和网线接口内分别安装有均与贴片pcb板电性连接的电源连接器和网线连接器。
13.作为上述方案进一步的，所述电源连接器为面板式电源连接器，所述网线连接器为面板式网线连接器。
14.作为上述方案再进一步的，所述箱体侧板上设置有多个上连接耳和多个下连接耳，所述上连接耳通过多个上螺栓与所述箱体上盖连接，所述下连接耳通过多个下螺栓与箱体底板连接。
15.作为上述方案更进一步的，所述箱体侧板与箱体上盖之间以及箱体侧板与箱体底板之间均设置有用于起到防水防尘的效果的密封圈。
16.作为上述方案进一步的方案，所述电磁阀外部设置有防护外罩，所述防护外罩固定连接在所述箱体侧板上，所述防护外罩上安装有防护盖板。
17.作为上述方案再进一步的方案，所述制动台体符合国际标准，且可满足直径450mm-1200mm所有规格的轮胎实现轮胎的360度全周多截面测量，提高测量精准度。
18.(三)有益效果
19.与现有技术相比，本实用新型提供了制动式轮胎花纹深度测量系统，具备以下有益效果：
20.1.本实用新型中，通过测量框架与制动台体的配合，便于后续发射单元和接收单元的安装，满足了制动检测的同时将轮胎花纹深度一并检测，将两个步骤合而为一，简化了测量流程。
21.2.本实用新型中，通过发射单元和接收单元的配合，可以测量轮胎的全周花纹深度，优于人工测量以及用于洗车机房的车辆轮胎花纹深度测量装置的深度的情况。
22.3.本实用新型中，通过防护自清洁单元的设计，便于对出光钢化玻璃和摄像钢化玻璃进行清理清洁，使得测量过程中减小了脏污而带来的测试误差，而且减少了过于频繁的人工维护。
附图说明
23.图1为本实用新型整体的立体结构示意图；
24.图2为本实用新型箱体底板、箱体侧板和箱体上盖等配合的立体结构示意图；
25.图3为本实用新型图2中a处的局部放大结构示意图；
26.图4为本实用新型箱体底板、箱体侧板和箱体上盖等配合的局部分解的立体结构示意图；
27.图5为本实用新型箱体底板、箱体侧板和箱体上盖等配合的后侧仰视的立体结构示意图；
28.图6为本实用新型线激光发生器(laser)发射光源和工业相机(camera)接收成像的原理示意图；
29.图7为本实用新型测量状态的示意图。
30.图中：1、制动台体；2、箱体底板；3、箱体侧板；4、安装腔；5、固定支架；6、钣金支架；7、滤光片；8、箱体上盖；9、出光钢化玻璃；10、辅助摄像钢化玻璃；12、气嘴；13、气刀；14、电源连接器；15、网线连接器；16、上连接耳；17、下连接耳；18、密封圈；19、防护外罩；20、防护盖板。
具体实施方式
31.实施例
32.请参阅图1-7，制动式轮胎花纹深度测量系统，包括测量框架，还包括制动台体1、发射单元和接收单元，制动台体1符合国际标准，且可满足直径450mm-1200mm所有规格的轮胎实现轮胎的360度全周多截面测量，提高测量精准度，提高通用性与适用范围，测量框架包括箱体底板2和箱体侧板3，箱体底板2固定连接在制动台体1内，箱体侧板3固定连接在箱体底板2的顶端，且箱体侧板3与箱体底板2之间配合形成两个相互连通的安装腔4，便于后续发射单元和接收单元的安装，满足了制动检测的同时将轮胎花纹深度一并检测，将两个步骤合而为一，简化了测量流程，发射单元均包括线激光发生器，线激光发生器通过固定支架5分别安装在两个安装腔4内，接收单元均包括工业相机，工业相机通过钣金支架6安装在安装腔4内，且工业相机上安装有镜头，镜头上安装有滤光片7，位于同一安装腔4内的线激光发生器和工业相机相匹配，通过发射单元和接收单元的配合，可以测量轮胎的全周花纹深度，优于人工测量以及用于洗车机房的车辆轮胎花纹深度测量装置的深度的测量，箱体侧板3的顶端安装有箱体上盖8，箱体侧板3上设置有多个上连接耳16和多个下连接耳17，上连接耳16通过多个上螺栓与箱体上盖8连接，下连接耳17通过多个下螺栓与箱体底板2连接，箱体侧板3与箱体上盖8之间以及箱体侧板3与箱体底板2之间均设置有用于起到防水防尘的效果的密封圈18。
33.还需进一步说明的是，箱体上盖8上安装有两个与线激光发生器相匹配的出光钢化玻璃9和与工业相机相匹配的辅助摄像钢化玻璃10，安装腔4内安装有电路控制单元，电路控制单元为实现集成线激光发生器、工业相机和电磁阀的供电与工作开关作用的贴片pcb板构成，箱体侧板3上安装有用于控制气嘴12和气刀13通断的电磁阀，电磁阀外部设置有防护外罩19，防护外罩19固定连接在箱体侧板3上，防护外罩19上安装有防护盖板20，提高对与电磁阀的防护，箱体侧板3上开设有供电线接口和网线接口，供电线接口内和网线接
口内分别安装有均与贴片pcb板电性连接的电源连接器14和网线连接器15，便于该制动式轮胎花纹深度测量系统与信号和电源的输入，以及信号的输出，电源连接器14为面板式电源连接器14，网线连接器15为面板式网线连接器15，提高电源连接器14与供电线接口之间以及网线连接器15与网线接口之间的接触面积，提高连接处的密封效果，箱体侧板3上安装有两个防护自清洁单元，防护自清洁单元包括气嘴12和多个气刀13，气嘴12和多个气刀13均安装在箱体侧板3上，且气嘴12和气刀13连通，便于对出光钢化玻璃9和辅助摄像钢化玻璃10进行清理清洁，使得测量过程中减小了脏污而带来的测试误差，而且减少了过于频繁的人工维护。
34.综上所述，该制动式轮胎花纹深度测量系统的工作原理为，根据三角法测量原理，线激光发生器的发射光路与工业相机具有一个夹角，当测量轮胎距离不同时，轮胎在工业相机的接收靶面上拉成像位置也不同，进一步根据成像在靶面上不同像素位置来计算出轮胎的实际距离，因此，根据此测量原理来实现测量轮胎外表面和花纹深度底面的两个距离值，通过两个距离值的差值可以计算出花纹深度，并且根据国标要求，制动台体1内的两个滚筒具有高度差，一般的，两个滚筒圆心连线与水平面的夹角约为5度左右，因此，线激光发生器的设计及安装的出射角度为经过与两滚筒圆心连线的中垂线，另外，一般的制动台体1内部均配有多个气囊来实现对汽车的举升功能，因此，使得测量框架可以合适的安装到制动台体1内，由于单个该制动式轮胎花纹深度测量系统为单侧轮胎测量使用，因此实际使用中根据需要选取一个或两个相同的该制动式轮胎花纹深度测量系统进行安装，来满足测量同一车辆的单个轮胎或左右两侧的两个轮胎。
35.该制动式轮胎花纹深度测量系统在测量使用时，首先将气囊充气，带动制动台体1内的举升梁上升，使举升梁的上表面略低于两个滚筒的上表面，方便待测车辆行车轮行驶到两个滚筒之间，待测车辆行驶到位后，对气囊进行放气，带动举升梁下落至最低处，使待测的轮胎只由两个滚筒支撑，滚筒开始转动，该制动式轮胎花纹深度测量系统接收到开始测量的外部信号，由电路控制单元控制线激光发生器、工业相机、电磁阀和气刀13开始工作，线激光发生器发射的激光经过出光钢化玻璃9后照射到待测轮胎表面及花纹的底部，形成带有表面轮廓高度差的条纹，此条纹经辅助摄像钢化玻璃10、滤光片7后由镜头成像到工业相机的靶面上，其中，滤光片7的使用可以减少外界杂散光对工业相机拍照效果的干扰，与此同时电磁阀打开，气刀13工作，清洁出光钢化玻璃9的表面和辅助摄像钢化玻璃10的表面，防止出光钢化玻璃9的表面和辅助摄像钢化玻璃10的表面由于轮胎的掉落的脏污而影响测量，工业相机对条纹进行数据采集后，通过算法处理计算，可得到该拍照时刻的测量位置处的轮胎花纹深度，由于滚筒持续转动，即可测量出轮胎全周各位置的花纹的深度值，测量结束后，气囊再次充气，带动举升梁上升会将轮胎从两个滚筒上稍微顶起，方便车辆的驶出。