轮胎检验装置和方法制造方法及图纸

这里描述的是用于检测轮胎中异态的异态检测器装置（１０），它包括：把光（２７）直接照射到轮胎表面（２４）的相干光光源（１８），照射的光从轮胎被反射（３２）；可挤压轮胎的应力装置；用于在轮胎处于应力和无应力条件时接收从轮胎直接反射回来的光（３２）的反射光接收装置（４０）；比较在轮胎处于应力和无应力时来自反射光接收装置（４０）的反射光的图像、从而确定轮胎中的异态并由该比较产生输出信号的处理器（４４）；以及以电子方式连接到处理器以显示来自处理器的输出信号的显示装置（４６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无损检测(NDT)。特别地，本专利技术涉及利用计算机对被检测轮胎的图像进行自动输出显示的轮胎检测。
技术介绍
很多年来，用于校准错位图示/全息轮胎检测机器的标准作法一直是ASTM F136492。这种检测方法描述了一种用于验证干涉激光成像无损轮胎检验系统的异态检测能力的校准设备的结构和用法。由这种检测技术得到的一种典型的错位图示干涉图样如图1所示。如已经在美国专利6,433,874中描述的，错位干涉或错位图示技术利用同一物体的两个横向位移图像的干涉以形成干涉图像。常规的错位图示方法要求在物体处于无应力或第一应力条件下时获取第一干涉图像(或基线图像)，且在物体处于第二应力条件时获取另一干涉图像。这两种干涉图像(优选地用图像相减的方法)的比较，在称为错位图的单个图像中展现了关于物体的应变集中以及因此的完整性的信息。图1显示的图像是通过干涉技术获取的两个横向位移图像的直接结果。这里获取的图像和轮胎中的异态并不成比例。此外，1.7毫米量级的非常微小的异态在如图1所示的错位图中不易发现。某些用于错位图示的系统具有如‘874专利的计算机化系统的显示器的输出端，而其中许多被使用的系统具有极其昂贵且要求特殊的观测设备的高感光胶片输出端。此外，基于胶片的错位图示检测机器(以及单独的轮胎检测)通常非常昂贵，因此在单个车间的企业中应用的数量有限。‘874专利的电子式错位图示术是基于美国专利号4,887,899中描述的错位图示术，该错位图示术所描述的装置把从检测物体反射回来的光穿过双折射材料和偏振器传送，从而产生干涉图像。该双折射材料把一束光射线分成两束射线并使其偏振，使得从两点上反射回来的光线有可能彼此干涉。因此物体上的每点都产生两束射线，从而产生由于同一物体的两个横向位移图像的光学干涉而形成干涉图像。这里需要能便于直接测量且允许轮胎中的异态的量化分析或可测量性的改进的轮胎检验技术和装置。这里需要从不依赖于干涉图或专有光学器件的轮胎检测仪器获取输出信号，从而使该检测技术准确地描述和识别异态。这里需要允许使用相干光的轮胎检测技术和装置，该相干光的反射可由廉价的仪器捕获并使用通常可获得的计算机系统来显示。因此本专利技术的一个目的是提供一种有效的轮胎检测技术和装置，该技术和装置能便于直接测量，以及轮胎中的异态的量化分析或可测量性。本专利技术的一个目的是提供一种不依赖于干涉图来准确地描述和识别异态的轮胎检测技术和装置。本专利技术的一个目的是提供允许使用相干光的轮胎检测技术和装置，该相干光的反射可由廉价的仪器捕获，并使用无需利用横向位移图像而仅仅利用该异态的单个图像作为输出的通常可获得的计算机系统来显示。
技术实现思路
这里描述的是用于检测轮胎中异态的异态检测器装置，它包括把光直接照射到轮胎表面的相干光光源，照射的光从轮胎被反射回来；可挤压轮胎的应力装置；用于在轮胎处于应力和无应力条件时接收从轮胎直接反射回来的光的反射光接收装置；比较在轮胎处于应力和无应力时来自反射光接收装置的反射光的图像，从而确定轮胎中的异态并由该比较产生输出信号的处理器；以及以电子方式连接到处理器以显示来自处理器的输出信号的显示装置。这里还描述了一种用于检测轮胎中的异态的方法，它包括提供相干光光源；把光直接照射到轮胎表面，从而产生从轮胎反射回来的光；挤压轮胎；提供用于在轮胎处于应力和无应力条件时接收从轮胎直接反射回来的光的反射光接收装置；提供用于捕获并比较在轮胎处于应力和无应力时来自反射光接收装置的反射光的图像，并由该比较产生输出信号从而确定轮胎中的异态的处理器；以及显示来自以电子方式连接到处理器的装置的处理器输出信号。这里还描述了轮胎的异态的图像，包括计算机的输出信号，其中该输出信号是来自相干光光源的反射的单个散射光束，该相干光直接照射到轮胎表面，其中该轮胎表面在轮胎处于应力和无应力条件时被光照射；输出信号是照射到处于应力和无应力条件或处于多种应力条件下的轮胎上的反射光相比较的结果；以及该输出信号被描绘为从照射到轮胎上的相干光的单个散射光束获取的异态的单个图像。附图说明本专利技术的这些以及其它目标、特点和优点将通过以下的具体描述、所附的权利要求和附图而更为清楚，其中图1是现有技术的错位图。图2是本专利技术装置的示意图。图3A是轮胎处于无应力条件下的轮胎检测仪器的示意图；图3B是轮胎处于应力条件下的轮胎检测仪器的示意图；图4A是图4B的图例。该图例用来为捕获的、受到图4B中使用的步骤序列之中的各个层面影响的轮胎的图像来命名。图4B是在施加通常的应力条件，例如真空的应用时，计算机捕获和处理无应力和有应力条件下的不同图像的计算序列的方框图；图5是显示了被用作检测物体的校准模块以及本专利技术的方法的轮胎检测装置的典型输出信号。具体实施例方式定义 异态被定义为轮胎中的瑕疵，该瑕疵一般可被描绘为由于轮胎元件的厚度变化而产生的硫化轮胎中所含的空气；轮胎中的气孔和真空、缺口、轮胎的欠硫化、所含的空气和气泡；较低的布层间粘合、较差的带线绳粘合、裸线、断的带线绳、以及机器制造误差。位图是与显示屏上显示的图像逐比特对应的数据文件或数据结构，优选地与在显示器的视频存储器中存储时的格式相同，或者可选地为独立于设备的位图。位图的特征在于以像素为单位的图像的宽度和高度，以及可以决定所能表示的灰度级或颜色的每个像素中的比特数。相干光是具有单一波长、频率和相位的光。它还是具有相同或者几乎相同的波长、以及在场内不同的点之间具有确定的相位关系的辐射电磁能。差分帧或者还称为德尔塔帧是指仅包含不同于先前的关键帧的像素的动作帧。散射器是通过允许检测到轮胎上的入射光的半透明材料传送光的装置。干涉仪这种仪器中，来自光源的光被分为两束或多束，随后在不同的路径上传播之后再重新合并在一起并显示出干涉。激光器是产生由于光子激励发射而引起的相干单色光束的设备。该光束具有单一波长和频率。能够产生该效应的材料是特定的高周期晶体，如红宝石、钇石榴石、掺有稀土离子的金属钨酸盐或钼酸盐；如砷化镓、掺钕玻璃的半导体；各种气体，包括二氧化碳、氦、氩、氖、以及等离子体等等。术语横向位移是指看来是两个或并排的图像，但实际上是单个异态正的和负的光学干涉。此外，横向是指并排但依赖于设备中的光学元件的方位，可以为任何角度。在这种无损检测(NDT)形式中，无损是指这样一种检测技术，其中被检测物体易于受到应力元件的影响，且在检测结束时该物体基本回复到初始状态。处理器是一种设备或软件，通常为中央处理单元；它还可以是计算机或连接编辑程序等把某些输入转换为某些输出的程序；它便于图像的比较；它可以是使用嵌入式指令来执行该比较的电路设备。应力元件是指把应力或应变施加于物体以产生该物体相对于其初始状态的变化。该应力可采取真空的使用、光的使用、气体的使用、允许弯曲的机械力的使用、使轮胎振动的声学声响的应用、或者一些其他的振动技术的形式。大体上，本专利技术的装置和方法可以如下描述轮胎的内表面是漫反射表面，与镜面反射表面的镜子不同。被激光照亮的漫反射比镜面反射表面上的散斑图更明显。来自异态区域的反射在应力循环期间因为表面变形而发生变化。借助于摄像机在该循环期间捕获到的多个图像，计算机可使用如图4A和图4B中描述的软件算法来处理图像信息。在本专利技术中，光并不穿过双折射材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测轮胎中的异态的异态检测器装置，它包括：把光直接照射到轮胎表面的相干光光源，照射的光从轮胎被反射；可挤压轮胎的应力装置；用于在轮胎处于应力和无应力条件时接收从轮胎直接反射回来的光的反射光接收装置；比 较在轮胎处于应力和无应力时来自反射光接收装置的反射光的图像、从而确定轮胎中的异态并由该比较产生输出信号的处理器；以及以电子方式连接到处理器以显示来自处理器的输出信号的显示装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤金肖，弗里斯特S赖特，
申请(专利权)人：精轮有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]