本发明专利技术所述工程机械轮胎激光散斑检测装置及其方法，通过对轮胎外部环境施加负压，采用将轮胎水平放置并驱动其旋转，利用2个探头对轮胎内、外侧分别进行检测的模式进行检测，有利于检测轮胎内部深层的缺陷，从而准确地检测出轮胎内部存在的缺陷和具体位置，以提高并优化工程机械轮胎内部探伤检测的准确性。检测装置包括有形成负压检测环境的真空装置，以及设置在真空装置内部的测试装置和旋转装置。测试装置用于在被检测轮胎内、外侧分别利用激光散斑技术进行检测，其具有可沿垂直和水平方向移动并定位的内探头和外探头，即具有2个独立控制并运行的激光探头。旋转装置用于承载并带动被检测轮胎同步地进行旋转。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用内、外2个激光探头针对旋转状态下的轮胎进行激光散斑探伤检测的装置和检测方法，属于橡胶机械和工业自动化领域。
技术介绍
伴随近年国内矿山开采、建筑工程等行业的迅速发展，对于大型工程机械轮胎的使用质量提出了更高的要求，针对其应用场地环境、超重负荷与道路表面条件的限制，工程机械轮胎应当具备较高的耐磨性、耐刺穿与高超载性能，由此对轮胎内部缺陷探伤检验 (如内部气泡和脱层等质量缺陷)就显得尤为重要。现有国内常规工程机械轮胎的检验方法，是通过破坏性试验来实施抽样检验，此类检测方法仅能大体上估计制造质量的合格率，却无法保证所有出厂轮胎达到合格标准， 且内部气泡缺陷是无法通过此类常规检测手段检测出来的。由于内部气泡的存在会直接导致工程机械轮胎在上述重载或条件恶劣的环境下较易发生爆胎，从而使驾驶者无法控制汽车方向而易于发生车毁人亡的重大事故。还有如以下在先申请专利所公开的另一种现有检测方法，该专利的申请号为 200410077522. 8，名称为激光散斑轮胎无损检测仪，其中在设有真空装置的检测室内通过检测头运动机构连接有一个可垂直、水平及旋转运动的激光散斑检测头。在检测头的下方， 是用于承载及定位轮胎的轮胎自动定位装置。所述检测头运动机构包括与检测头连接的检测头连接杆和与连接杆连接的水平移动机构、垂直移动机构、旋转运动机构。所述旋转运动机构包括旋转驱动电机，旋转齿轮，旋转连接器。所述轮胎自动定位装置包括用于测定轮胎直径的探测头和用于承载及移动轮胎的室内输送带，探测头测得轮胎直径后通过计算机程序驱动室内输送带移动，从而使轮胎定位于检测室中央。如上述专利所提供的技术方案，轮胎输送至检测室内部即定位于一固定位置，轮胎上方的一套驱动机构带动检测头沿轮胎内侧或外侧进行周向旋转而实施检测，因此该专利存在如下缺点和不足对于大型工程机械轮胎而言，其厚度较大由外部气压变化引起的轮胎内部气体体积变化难以引起轮胎表面形变，如仅在轮胎内侧或外侧进行检测，难以检测轮胎内部深层的缺陷。工程机械轮胎的内、外径较大，激光探头旋转时，需要较大的旋转半径，在旋转停止时容易引起较大的震动影响检测效率和效果。采用一个激光检测头沿周向进行旋转拍照，其水平、垂向或摆转角度的调节受到较大的限制，不利于图像清晰度与检测效率的提高。
技术实现思路
本专利技术提供一种，其目的在于解决现有技术中存在的缺陷和不足，在依次进行常压与真空负压环境的切换过程中，将轮胎水平放置并驱动其旋转，利用2个探头分别针对内、外侧胎侧和胎面进行激光拍照成像，从而重建轮胎形变前后引起的光路相位变化，准确地检测出内部缺陷存在的可能性和具体位置。本专利技术目的在于，基于轮胎因外部负压环境而引起其外表面发生形变，从而利用激光探头检测出由于内部气泡或脱层引起的轮胎表面形变而导致的光路相位变化，从而确定并准确地将内部缺陷进行定位、尺寸衡量等操作，提高并优化工程机械轮胎内部探伤检测的准确性。另一专利技术目的在于，克服由于轮胎内部结构导致的缺陷在不同侧面表现强度对检测的影响(离轮胎表面越近的缺陷越容易引起轮胎对应表面的形变，缺陷与轮胎表面之间的强度越大越难以反映缺陷在不同状态下的形变)，分别在轮胎内侧或外侧进行检测，以提高检测的准确性。专利技术目的还在于，控制并降低因单一激光探头旋转检测的缺陷而提高检测操作的品质，以适应于不同外形尺寸、断面宽度规格的大型轮胎的检测需求。为实现上述专利技术目的，所述的工程机械轮胎激光散斑检测装置主要包括有形成负压检测环境的真空装置，以及设置在真空装置内部的测试装置和旋转装置。与现有技术的不同之处在于，测试装置用于在被检测轮胎内、外侧分别进行相位拍照，其具有可沿垂直和水平方向移动并定位的内探头和外探头，即具有2个独立控制并运行的激光探头。旋转装置用于承载并带动被检测轮胎同步地进行旋转，即在检测过程中被检测轮胎连同旋转装置一起旋转。基于上述基本改进方案，采用内、外2个激光探头分别地、独立地围绕被检测轮胎的内侧或外侧进行检测，能够有效地克服缺陷位置对检测准确性的影响。内、外激光探头形成的检测结果，能够较为明显地提高检测的准确度，而且旋转状态下的轮胎并不会存在检测的盲区。为进一步提高轮胎拍摄图像的清晰度与避免存在盲区，可以采取如下改进方案所述的测试装置包括有，用于在被检测轮胎内侧进行相位拍照过程中，控制内探头沿垂直方向进行摆转调节的内探头摆转机构。用于在被检测轮胎外侧进行相位拍照过程中，控制外探头沿垂直方向进行摆转调节的外探头摆转机构，以及控制外探头沿垂直方向进行高度调节的外探头竖直微调机构。针对所述旋转装置的进一步改进和细化方案是，旋转装置具有在其上表面承载被检测轮胎的转动架，转动架连接于通过轴承套设于转轴上的被动齿轮，被动齿轮通过啮合连接的主动齿轮由电机驱动旋转。转轴安装于底座的中心，底座的底部设置有承受转动架垂向作用力的轴承，在底座上均勻地设置有数个用于辅助承受转动架水平和垂向作用力的轴承。针对所述真空装置进行的补充修改方案是，真空装置包括有真空室、装胎门和泄压装置。其中，测试装置和旋转装置安装于真空室内，真空室连接于真空泵。为提高内、外2个激光探头在水平、垂向和拍照角度上的摆动精度与控制灵活性， 可采纳如下特征细化的测试装置。具体地，测试装置包括有一机架，在机架上设置有同时驱动内探头、外探头沿垂向移动的升降机构，在升降机构上设置有内探头水平运动机构和外探头水平运动机构。在内探头水平运动机构上安装内探头摆转机构。在外探头水平移动机构上安装外探头竖直微调机构，在外探头竖直微调机构上安装外探头摆转机构。上述内容是本专利技术所提供工程机械轮胎激光散斑检测装置的改进方案。基于使用上述检测装置而可实现如下工程机械轮胎激光散斑检测方法在真空装置内部进行常压与真空负压环境的切换过程中，采用激光散斑技术重建被检测轮胎形变前后引起的光路相位变化，通过对比相同扇区形变前后的相位图像以确定被检测轮胎内部缺陷存在的可能性和具体位置。与现有检测方法不同的是，在检测过程中，被检测轮胎承载于旋转装置之上并与旋转装置同步地进行旋转。测试装置中的内探头、外探头分别针对被检测轮胎的内、外胎侧和胎面检测。进一步的改进与细化方案是，在检测过程中包括有控制内探头在被检测轮胎内侧、沿垂直方向进行拍照角度摆转调节的步骤。还可采取的改进之处在于，在检测过程中包括有控制外探头在被检测轮胎外侧、 沿垂直方向进行定位高度调节与拍照角度摆转调节的步骤。为优化2个激光探头针对旋转状态下轮胎不同扇区进行拍照成像的精度与可控制性，在检测过程中包括有，在被检测轮胎初始状态下采用2个探头分别针对内、侧上部胎侧与胎面进行拍照成像的第1检测流程，以及将被检测轮胎垂直翻转180°后，针对余下内、外侧下部胎侧进行拍照成像的第2检测流程。更为优化的实施方式是，在第1检测流程和第2检测流程中，分别依次地参照状态拍照、抽真空、加载状态拍照、轮胎旋转、参照状态拍照、卸压、加载状态拍照的检测步骤；在每一次拍照成像时，被检测轮胎的内、外侧被分为不同的扇区以实现整条轮胎的检测。如上述检测方法所描述的基本手段与流程，本专利技术检测方法的实质就是依次地进行参照状态拍照、改变测试室内压力、加载状态拍照以完成轮胎各个扇区的检测。检测原理是通过对轮胎外部环境施加负压，使其内本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种工程机械轮胎激光散斑检测装置，包括有形成负压检测环境的真空装置（１），以及设置在真空装置（１）内部的测试装置（２）和旋转装置（３），其特征在于：测试装置（２）用于在被检测轮胎（４）内、外侧分别进行检测，其具有可沿垂直和水平方向移动并定位的内探头（２６）和外探头（２８）；旋转装置（３）用于承载并带动被检测轮胎（４）同步地进行旋转。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李召峰，侯朋，杨焕军，王孔茂，李石磊，
申请(专利权)人：软控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：95
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