[實用新型]一種胎面花紋檢測裝置

無效

• 申請號: 201020292335.2
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN201716009U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 韓毅;朱敏;張元藝;李雪莉;劉偉
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/22
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本實用新型涉及一種胎面花紋檢測裝置，尤其是采用線激光器和單臺相機的胎面花紋檢測裝置。

背景技術

汽車依靠輪胎支承在路面上，而直接與路面接觸的卻是輪胎花紋。輪胎不僅承載、滾動，而且通過其花紋塊與路面產生的磨擦力，成為汽車驅動、制動和轉向的動力之源。影響花紋作用的因素較多，但起主要作用并與汽車使用有關的因素是花紋型式和花紋深度。輪胎花紋型式多種多樣，不同樣式的花紋其應用車型不一樣，作用效果也不一樣；花紋愈深，則花紋塊接地彈性變形量愈大，由輪胎彈性遲滯損失形成的滾動阻力也將隨之增加。較深的花紋不利于輪胎散熱，使胎溫上升加快，花紋根部因受力嚴重而易撕裂、脫落等。花紋過淺不僅影響其貯水、排水能力，容易產生有害的“滑水現象”，而且使光胎面輪胎易打滑的弊端凸現出來，從而使前面提及的汽車性能變壞。因此，花紋過深過淺都不好。

輪胎在使用的過程中會產生磨損，花紋將越變越小，影響花紋作用的有效性。輪胎磨損過大會增加油耗，更有爆胎的危險，而汽車爆胎后發生交通安全事故的情況高達95%，其中發生傷亡事故的占45%。所以判斷輪胎花紋磨損程度至關重要。目前，一般采用目測的方法，這種方法憑人直觀感覺判斷，人為因素很大，無法保證其精確性和完整性。而對新加工好的輪胎，也沒有相應的能高效地檢測出其胎面花紋是否合格的裝置。對此，我們設計了一種胎面花紋檢測裝置，該裝置能有效地檢測出胎面花紋形狀和花紋深度是否符合設計和生產要求，也能夠有效地檢測出使用一段時間后的輪胎胎面花紋的磨損程度。該檢測裝置還具有結構簡單、操作方便、性能穩定、成本較低等優點。

發明內容

為了實現上述技術任務，本實用新型提出了一種胎面花紋檢測裝置，該裝置能夠穩定高效地檢測出胎面花紋是否符合設計和生產要求，檢測出胎面花紋的磨損程度。

本實用新型為實現胎面花紋的自動檢測所采用的技術方案是：系統軟件通過串口電路與單片機實現實時通信，進而通過單片機控制線激光器和步進電機協調工作，線激光器周期性地發出一字線激光，對胎面花紋進行跟蹤掃描；步進電機帶動輪胎轉動，使得輪胎每旋轉一定角度停頓一下。與此同時，系統軟件控制單臺相機對胎面花紋進行拍照，以獲得具有深度信息的圖像，輪胎旋轉一周即可完成圖像采集工作。系統軟件對采集的圖像進行分析處理后，將輪胎模型進行三維形狀的還原，通過與標準合格輪胎模型的對比分析，得出輪胎胎面花紋形狀和花紋深度是否合格，其磨損程度是否超出了磨損極限，并在輪胎三維模型上凸顯出磨損情況。

本實用新型的其他技術特點在于：線激光器采用M635L5-5-1660；步進電機選擇57BYG250-50；步進電機控制和驅動電路采用了控制芯片L297、驅動芯片L298；單臺相機為AT-Snap100；單片機選擇16位的MC9S12DG128；串口電路采用了MAX232。

本實用新型采用線激光器和單臺相機來進行胎面花紋檢測，結構簡單、操作方便、性能穩定、成本較低。整個系統采用的是模塊化設計，芯片更換升級等方面非常方便，具有很好的發展前景。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型系統串口通信的電路原理圖。

圖3是本實用新型步進電機控制和驅動電路原理圖。

圖4是本實用新型線激光器控制電路原理圖。

圖5是本實用新型系統工作流程圖。

以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。

具體實施方式

參照圖1，一種胎面花紋檢測裝置，包括輪胎裝置、單臺相機、線激光器、步進電機、單片機和系統軟件。其中單臺相機，用于圖像攝取；步進電機，用于帶動輪胎轉動；線激光器，用于對胎面花紋進行掃描；單片機，用于與計算機實現實時通信，并控制線激光器和步進電機協調工作。

系統軟件通過串口電路與單片機實現實時通信，進而通過單片機控制線激光器和步進電機協調工作。與此同時，系統軟件與單臺相機相互通信，從而實現了對線激光器、步進電機和單臺相機的控制，使得各部分功能之間協調有序的工作：步進電機帶動著輪胎旋轉，使得輪胎每隔一定時間旋轉一定的角度；線激光器發出的一字線激光間斷性地掃描輪胎胎面；單臺相機間斷性地拍得圖像信息，并將獲得的圖像信息傳輸給計算機，系統軟件分析處理后，將輪胎模型進行三維形狀的還原。

參照圖2，系統軟件通過串口電路與單片機實現實時通信，進而能夠控制步進電機和線激光器協調工作，其中串口電路采用MAX232。