[發(fā)明專利]一種子午線輪胎模具皮下缺陷無損檢測的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410334897.1
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104132949A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪曉斌;倪蕾;周建熹
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N27/90
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種子午線輪胎模具皮下缺陷無損檢測的裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著我國子午線輪胎產(chǎn)品向著高精度、更安全的方向發(fā)展，對子午線輪胎模具的質(zhì)量、技術(shù)水平也提出了更高的要求。然而，輪胎模具容易在精密鑄造加工過程中產(chǎn)生氣孔等缺陷，皮下缺陷的存在嚴(yán)重影響了子午線輪胎模具的疲勞強(qiáng)度、韌性等，同時降低其使用壽命。因此，輪胎模具行業(yè)亟需研發(fā)和推廣、應(yīng)用更高效率和更高精度的專業(yè)檢測設(shè)備，并不斷改進(jìn)和完善子午線輪胎模具皮下缺陷檢測方法。

目前針對子午線輪胎模具皮下缺陷檢測大部分都利用傳統(tǒng)噴砂工藝或除氣裝置，普遍存在檢測效果不佳、檢測效率過低等技術(shù)問題。而采用超聲波探傷時，由于子午線輪胎模具結(jié)構(gòu)的特殊性使得缺陷不易檢測，增加了探傷難度。對于輪胎模具的大批量檢測更是由于缺乏專業(yè)的檢測設(shè)備而難以實(shí)現(xiàn)。因此，研究針對子午線輪胎模具皮下缺陷的檢測方法是亟待解決的問題。

現(xiàn)如今，射線檢測技術(shù)憑借其直觀顯示工件內(nèi)部缺陷的大小和形狀，易于判定缺陷性質(zhì)以及檢測結(jié)果能長期保存等優(yōu)點(diǎn)，在檢測金屬鑄件內(nèi)部缺陷的領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而針對子午線輪胎模具內(nèi)嵌鋼片并制有通氣孔的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，單一的射線檢測方式可能會造成漏檢或錯檢情況。如何滿足模具鑄件缺陷全面檢測的需要，在通用射線檢測設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他無損檢測設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，相互佐證相互補(bǔ)充，開發(fā)出智能化、自動化的專業(yè)檢測裝置成為子午線輪胎模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要契機(jī)。

同時，子午線輪胎模具內(nèi)部普遍存在著氣孔、夾雜、疏松、裂紋等各類可能的缺陷。由于采集的圖像噪音較大，同一類缺陷圖像在表觀上也存在較大差異，在某一特征值中，類與類之間并不存在很明確的界限。故此，如何實(shí)現(xiàn)特定氣孔缺陷的高精度定位與檢測，以及在各類缺陷中對氣孔的高效識別也是子午線輪胎模具皮下氣孔缺陷檢測方法非常重要的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種子午線輪胎模具皮下缺陷無損檢測的裝置及方法；解決現(xiàn)有技術(shù)中不能很好的對子午線輪胎模具特定氣孔缺陷的高精度定位、檢測與識別的技術(shù)問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

1、一種子午線輪胎模具皮下缺陷無損檢測的裝置，其特征在于包括：用于識別、定位輪胎模具氣孔缺陷的射線檢測系統(tǒng)；用于輔助射線檢測系統(tǒng)以防止因輪胎模具的皮下區(qū)域的鋼片遮擋而引起漏檢的渦流檢測系統(tǒng)；

所述射線檢測系統(tǒng)包括：X射線源11、面陣列探測器12、數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)13、計算機(jī)圖像處理系統(tǒng)14、輪胎模具的傳動機(jī)構(gòu)16、傳動機(jī)構(gòu)16的控制系統(tǒng)15；

所述X射線源11的發(fā)射處和面陣列探測器12的接收處分別安裝有前后準(zhǔn)直器；面陣列探測器12的光電二極管與數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)13相連接；數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)13將采集到的數(shù)字信號傳輸給計算機(jī)圖像處理系統(tǒng)14；計算機(jī)圖像處理系統(tǒng)14將控制指令發(fā)送給控制系統(tǒng)15；控制系統(tǒng)15控制輪胎模具在傳動機(jī)構(gòu)16上的準(zhǔn)確定位與傳送；

所述渦流檢測系統(tǒng)包括依次連接的振蕩器21、放置式檢測線圈22、信號檢測電路23、信號放大處理器24、顯示器25；

所述振蕩器21用于產(chǎn)生振蕩電流通過放置式檢測線圈22；放置式檢測線圈22用以檢測被測的子午線輪胎模具鑄件在其中產(chǎn)生渦流；信號檢出電路23用于將放置式檢測線圈22電性能的變化轉(zhuǎn)成電信號輸出給信號放大處理器24；信號放大處理器24將該電信號放大并消除干擾后輸出到顯示器25上以判定缺陷。

該裝置還包括一個具有鉛玻璃觀察窗口的X射線鉛門屏蔽裝置。

采用上述裝置對子午線輪胎模具皮下缺陷的無損檢測方法如下：

(1)、調(diào)試參數(shù)31：根據(jù)子午線輪胎模具的材料、結(jié)構(gòu)及尺寸，對裝置檢測的空間分辨率和檢測靈敏度參數(shù)進(jìn)行調(diào)試；

(2)調(diào)試各部件距離32：根據(jù)出射角大小，調(diào)節(jié)X射線源11、被測子午線輪胎模具、面陣列探測器12之間的距離，使被測被測子午線輪胎模具完全透照；

(3)實(shí)施檢測33：將所檢測的子午線輪胎模具批量放置于傳動機(jī)構(gòu)16上并依次傳送；到達(dá)檢測平臺后，采用射線檢測系統(tǒng)進(jìn)行透照；透照完成后，采用渦流檢測系統(tǒng)進(jìn)行缺陷檢測，將放置式檢測線圈22靠近被測子午線輪胎模具，放置式檢測線圈22將磁信號經(jīng)過放大器處理后通過顯示器顯示結(jié)果，判定缺陷；

(4)圖像處理34：引入亞像素邊緣提取方法，對子午線輪胎模具透照圖像進(jìn)行預(yù)處理、邊緣檢測、缺陷定位；

(5)缺陷識別35：采用協(xié)同缺陷識別方法，識別從子午線輪胎模具皮下存在的氣孔缺陷；