胎面機器視覺測長儀器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種胎面機器視覺測長儀器，其設(shè)置在待測胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方，包括可移動的測長工業(yè)相機，所述測長工業(yè)相機上設(shè)置有用于拍攝胎面末端位置的鏡頭，所述測長工業(yè)相機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界面連接。本實用新型通過直接測量計算出胎面的長度值，保證了測量精度。
【專利說明】胎面機器視覺測長儀器

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

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


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供了一種直接測量胎面長度、測量精度高的胎面機器視覺測長儀器。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]胎面機器視覺測長儀器，其設(shè)置在待測胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方，其特征在于:包括可移動的測長工業(yè)相機，所述測長工業(yè)相機上設(shè)置有用于拍攝胎面末端位置的鏡頭，所述測長工業(yè)相機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界面連接。本實用新型可以通過測長工業(yè)相機對胎面一端進行拍攝，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位置值，然后發(fā)送給PLC，由PLC進行運算得出胎面長度值，最后傳入人機界面中顯示其長度，通過直接測量計算出胎面的長度值，保證了測量精度。
[0007]進一步，所述測長工業(yè)相機由相機啟動光電開關(guān)啟動，所述相機啟動光電開關(guān)與在接收到胎面裁刀的裁切信號后發(fā)動開啟信號給其的PLC連接。測長工業(yè)相機的啟動信號和裁刀啟動信號一致，在裁刀進行胎面裁斷的同時，完成胎面測長，不額外增加原有的工藝時間。
[0008]進一步，所述測長工業(yè)相機安裝在一帶動其移動的絲桿傳動軸上，所述絲桿傳動軸的絲桿與帶動其轉(zhuǎn)動的絲桿伺服電機連接，所述絲桿伺服電機與控制其輸出的PLC連接。本實用新型的測長工業(yè)相機的拍攝位置是可以根據(jù)胎面的規(guī)格進行調(diào)整的，將測長工業(yè)相機的拍攝范圍完全覆蓋全規(guī)格胎面的測量范圍。
[0009]進一步，所述胎面機器視覺測長儀器還包括有測長工業(yè)相機相對移動的測長標尺。
[0010]進一步，所述測長工業(yè)相機的拍攝區(qū)域處設(shè)置有背光光源。
[0011]進一步，所述測長工業(yè)相機通過金屬支架懸空的安裝在待測胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]1、避免一些光柵測長、編碼器測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量精度。
[0014]2、測長工業(yè)相機的啟動信號和裁刀啟動信號一致，在裁刀進行胎面裁斷的同時，完成胎面測長，不額外增加原有的工藝時間。
[0015]3、測長工業(yè)相機懸空拍攝胎面長度，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、測長工業(yè)相機的定位區(qū)域可以根據(jù)胎面規(guī)格的變化而變化，從而把機器視覺測量范圍覆蓋全規(guī)格胎面測量范圍，使用范圍廣泛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的應(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量起點變化圖。
[0019]圖3是本實用新型測量精度分析圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例來對本實用新型進行進一步說明，但并不將本實用新型局限于這些【具體實施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認識到，本實用新型涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。
[0021]參照圖1，胎面機器視覺測長儀器，其設(shè)置在待測胎面的末端處的胎面輸送皮帶3的上方，包括可移動的測長工業(yè)相機11，所述測長工業(yè)相機11上設(shè)置有用于拍攝胎面末端位置的鏡頭，所述測長工業(yè)相機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界面19連接。本實用新型可以通過測長工業(yè)相機11對胎面一端進行拍攝，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位置值，然后發(fā)送給PLC18，由PLC18進行運算得出胎面長度值，最后傳入人機界面19中顯示其長度，通過直接測量計算出胎面的長度值，保證了測量精度。
[0022]本實施例所述測長工業(yè)相機11由相機啟動光電開關(guān)12啟動，所述相機啟動光電開關(guān)12與在接收到胎面裁刀4的裁切信號后發(fā)動開啟信號給其的PLC18連接。測長工業(yè)相機11的啟動信號和裁刀啟動信號一致，在裁刀4進行胎面裁斷的同時，完成胎面測長，不額外增加原有的工藝時間
[0023]本實施例所述測長工業(yè)相機11安裝在一帶動其移動的絲桿傳動軸上，所述絲桿傳動軸的絲桿17與帶動其轉(zhuǎn)動的絲桿伺服電機16連接，所述絲桿伺服電機16與控制其輸出的PLC18連接。本實用新型的測長工業(yè)相機11的拍攝位置是可以根據(jù)胎面的規(guī)格進行調(diào)整的，將測長工業(yè)相機11的拍攝范圍完全覆蓋全規(guī)格胎面的測量范圍。
[0024]本實施例所述胎面機器視覺測長儀器還包括有測長工業(yè)相機11相對移動的測長標尺13。
[0025]本實施例所述測長工業(yè)相機11的拍攝區(qū)域14處設(shè)置有背光光源15。
[0026]本實施例所述測長工業(yè)相機11通過金屬支架懸空的安裝在待測胎面的末端處的胎面輸送皮帶3的上方。
[0027]參照圖1所示，本實用新型具體工作流程如下:首先擠出機擠出胎面，冷卻后進入胎面下坡部分1，超聲波位移傳感器5在胎面貯存部分2檢測胎面的儲存量，避免胎面加料堆積，接著胎面進入胎面輸送皮帶3，它由皮帶電機6傳送到裁刀4及刀架部分的位置，測長到位后，壓刷8把胎面壓住，刀架橫移電機7帶動裁刀4在直線運動模塊10中把胎面裁斷。此時胎面機器視覺測長儀器上電處于等待測量胎面長度狀態(tài)，裁刀4進行胎面裁斷的同時給PLC18 —個裁切信號(相當(dāng)于檢測信號)，通過相機啟動光電開關(guān)12啟動測長工業(yè)相機11，然后讓測長工業(yè)相機11進行拍照檢測，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位置值，然后發(fā)送給PLC18，由PLC18進行運算得出胎面長度值，最后傳入人機界面19中顯示其長度，方便操作人員查看。如果胎面規(guī)格可測量的長度在機器視覺儀器測量長度的范圍之外，由PLC18進行控制，使絲桿伺服電機16帶動絲桿17轉(zhuǎn)動，從而使測長工業(yè)相機11移動到胎面規(guī)格可測量長度范圍之內(nèi)繼續(xù)測量。
[0028]參照圖2，在實際的生產(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，造成裁刀端測量起點是動態(tài)變化的，即膠帶越薄，裁刀端測量起點越靠前，膠帶越厚，裁刀端測量起點越靠后。因此，相機端末端目標點必須要消除這種膠帶規(guī)格變化所產(chǎn)生的測量誤差，根據(jù)膠料厚度的變化，通過內(nèi)部修正，使得相機端末端目標點跟隨裁刀端起始計算點變化，消除誤差。
[0029]參照圖3，目前，500萬像素的黑白相機機器機器視覺系統(tǒng)分辨率為2432(H) X 2050 (V)，以水平方向有效檢測長度為400mm計算，相機測量精度為:
[0030]400/2430=0.16mm
[0031]而計量檢測通常遵循高一個精度等級的原則，即檢測精度要求±2_，則檢測儀器精度應(yīng)< 0.2mm。因此，本系統(tǒng)用于檢測誤差要求±2mm的膠帶檢測完全符合要求。
【權(quán)利要求】
1.胎面機器視覺測長儀器，其設(shè)置在待測胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方，其特征在于:包括可移動的測長工業(yè)相機，所述測長工業(yè)相機上設(shè)置有用于拍攝胎面末端位置的鏡頭，所述測長工業(yè)相機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界面連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面機器視覺測長儀器，其特征在于:所述測長工業(yè)相機由與在接收到胎面裁刀的裁切信號后發(fā)動開啟信號給其的PLC連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面機器視覺測長儀器，其特征在于:所述測長工業(yè)相機安裝在一帶動其移動的絲桿傳動軸上，所述絲桿傳動軸的絲桿與帶動其轉(zhuǎn)動的絲桿伺服電機連接，所述絲桿伺服電機與控制其輸出的PLC連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面機器視覺測長儀器，其特征在于:所述胎面視覺測長儀器還包括有測長工業(yè)相機相對移動的定位標尺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胎面機器視覺測長儀器，其特征在于:所述測長工業(yè)相機的拍攝區(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之一所述的胎面機器視覺測長儀器，其特征在于:所述測長工業(yè)相機通過金屬支架懸空的安裝在待測胎面的末端處的胎面輸送皮帶的上方。
【文檔編號】G01B11/02GK204064249SQ201420567781
【公開日】2014年12月31日 申請日期: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) 申請人:杭州咸順自動化科技有限公司