基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法，涉及无损检测技术领域。本发明专利技术将前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间、当前时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间、后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间作为超声波无损检测的判断依据，对轮胎气泡进行实时检测，大大提高了检测效率和准确率，降低人力成本。降低人力成本。降低人力成本。

【技术实现步骤摘要】
基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法


[0001]本专利技术涉及无损检测
，具体涉及一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法。

技术介绍

[0002]气泡是轮胎最常见的质量缺陷之一，不但直接影响轮胎的外观质量，而且对轮胎安全性能有着很大的潜在危害。如何对轮胎进行无损检测是一个重要的研究领域。
[0003]一般硫化后对生胎进行气泡检查常采用人工方式，人眼可以判断一部分缺陷，但是这是一项很费时费力的工作，需要检测人员时时保持注意力的集中并在短时间内作出判断并给出结论，对工作人员的经验、体力要求较高。同时，人工检测的方式效率较低。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法，解决了现有的轮胎气泡无损检测效率低的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，包括：超声波传感器、控制模块和自动打码设备；
[0009]其中，
[0010]所述超声波传感器用于发送/接收低频超声波，并采集第一时间、第二时间和第三时间，其中，第一时间是指前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第二时间是指当前时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第三时间是指后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；
[0011]所述控制模块包括时间分析单元和装置控制单元，所述时间分析单元用于分析第一时间、第二时间和第三时间的大小关系，若第二时间小于第一时间或者第二时间大于第三时间，且超过预设警戒时间阈值，则确定存在气泡类缺陷，所述装置控制单元用于控制超声波传感器和自动打码设备启动；
[0012]所述自动打码设备用于超声波传感器检测到气泡类缺陷时，接收控制模块中装置控制单元的指令后对受检轮胎缺陷部位进行自动打码标记。
[0013]优选的，所述预设警戒时间阈值包括第一时间阈值和第二时间阈值。
[0014]优选的，所述轮胎气泡无损检测系统还包括：图像采集模块、存储模块和终端设备；
[0015]所述图像采集模块用于超声波传感器检测到气泡类缺陷时，接收控制模块中装置控制单元的指令后启动工业摄像机采集缺陷图像数据；
[0016]所述存储模块用于存储图像及图像在轮胎上的位置信息；
[0017]所述终端设备用于读取存储模块中保存的图像数据和超声波信号数据，其中所述的图像数据和超声波信号一一对应，并在终端设备显示供工作人员查看。
[0018]优选的，所述控制模块还包括：时间阈值单元，
[0019]所述时间阈值单元用于获取仿真实验中或历史数据中的预设警戒时间阈值。
[0020]优选的，所述控制模块还包括：模板匹配单元，
[0021]所述模板匹配单元用于通过模板匹配算法将检测到的缺陷区域与气泡模板进行比对，若比对一致，则装置控制单元向自动打码装置发送指令进行打码标记。
[0022]优选的，所述控制模块还包括：区域检测单元，
[0023]所述区域检测单元用于获取终端设备得到的重点监测区域的位置信息，控制检测系统增加重点区域的检测频率。
[0024]第二方面，本专利技术提供一种基于超声波的轮胎气泡无损检测方法，所述轮胎气泡无损检测方法通过如上述所述的轮胎气泡无损检测系统对轮胎进行检测，所述方法包括：
[0025]S1：将超声波传感器安装在轮胎转轴装置内侧，摄像机安装在自动打码设备上；
[0026]S2：通过超声波传感器采集第一时间t1、第二时间t2和第三时间t3；其中，第一时间是指前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第二时间是指当前时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第三时间是指后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；
[0027]S3：当检测到三个时间进行比较，若t1＞t2或者t2＞t3，且t1
‑
t2或者t2
‑
t3超过预设警戒时间阈值，则执行S4；若t3＞t2＞t1，则返回执行S2；
[0028]S4：控制模块存储相关联的超声波信号，启动自动打码设备进行标记。
[0029]优选的，所述方法中S3中的预设警戒时间阈值包括第一时间阈值和第二时间阈值；
[0030]所述S3具体包括：
[0031]当t1<t2<t3时，返回S2，否则，做进一步判断，t1
‑
t2＝X、t2
‑
t3＝Y；当X≤第一时间阈值或Y≤第一时间阈值，返回S2，否则，判断X≤第二时间阈值或Y≤第二时间阈值，若是，则执行S4，否则，缺陷过大，轮胎废弃。
[0032](三)有益效果
[0033]本专利技术提供了一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0034]本专利技术将前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间、当前时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间、后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间作为超声波无损检测的判断依据，对轮胎气泡进行实时检测，大大提高了检测效率和准确率，降低人力成本。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为一实施例中基于超声波的轮胎气泡无损检测系统的框图；
[0037]图2为另一实施例中基于超声波的轮胎气泡无损检测系统的框图；
[0038]图3为图2中框图的实体效果图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]本申请实施例通过提供一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法，解决了现有的轮胎气泡无损检测效率低的技术问题，实现提高缺陷检测的效率与准确度，推动智能化车间发展。
[0041]本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0042]气泡是轮胎最常见的质量缺陷之一，轮胎气泡分为表面泡、胶中泡和层间泡。表面泡为最常规的气泡，本专利技术实施例的无损检测主要针对表面泡进行检测。将前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间、当前时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间、后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间作为超声波无损检测的判断依据，对轮胎气泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，包括：超声波传感器、控制模块和自动打码设备；其中，所述超声波传感器用于发送/接收低频超声波，并采集第一时间、第二时间和第三时间，其中，第一时间是指前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第二时间是指当前时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第三时间是指后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；所述控制模块包括时间分析单元和装置控制单元，所述时间分析单元用于分析第一时间、第二时间和第三时间的大小关系，若第二时间小于第一时间或者第二时间大于第三时间，且超过预设警戒时间阈值，则确定存在气泡类缺陷，所述装置控制单元用于控制超声波传感器和自动打码设备启动；所述自动打码设备用于超声波传感器检测到气泡类缺陷时，接收控制模块中装置控制单元的指令后对受检轮胎缺陷部位进行自动打码标记。2.如权利要求1所述基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述预设警戒时间阈值包括第一时间阈值和第二时间阈值。3.如权利要求1所述的基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述轮胎气泡无损检测系统还包括：图像采集模块、存储模块和终端设备；所述图像采集模块用于超声波传感器检测到气泡类缺陷时，接收控制模块中装置控制单元的指令后启动工业摄像机采集缺陷图像数据；所述存储模块用于存储图像及图像在轮胎上的位置信息；所述终端设备用于读取存储模块中保存的图像数据和超声波信号数据，其中所述的图像数据和超声波信号一一对应，并在终端设备显示供工作人员查看。4.如权利要求1所述基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述控制模块还包括：时间阈值单元，所述时间阈值单元用于获取仿真实验中或历史数据中的预设警戒时间阈值。5.如权利要求1所述基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述控制模块还包括：模板匹配单元，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小建，康敏，束可艺，苏海锐，冯敬生，林通，张修磊，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：