一种滚动轮胎胎面滑移测量系统及胎面滑移测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种滚动轮胎胎面滑移测量系统及胎面滑移测量方法，系统包括轮胎和玻璃板，玻璃板上表面放置轮胎，轮胎的胎面喷涂有多个胎面标记点，轮胎通过轮胎滚动控制部来控制其滚动，玻璃板下方设置有用于拍摄胎面标记点与玻璃板的“接触‑离开”过程图集的高速CCD相机，高速CCD相机将图集传输至处理器。本发明专利技术用于轮胎滚动过程中胎面接地区域内的滑移场测量，根据所测量的轮胎在给定工况下的滑移场分布情况，可用来预测轮胎导入市场初期发生异常磨耗的类型及严重程度。

【技术实现步骤摘要】
一种滚动轮胎胎面滑移测量系统及胎面滑移测量方法
本专利技术属于测量
，具体涉及一种滚动轮胎胎面滑移测量系统及胎面滑移测量方法。
技术介绍
轮胎在实际使用过程中，胎面会面临各种类型的异常磨损问题，如肩部偏磨、冠部中心偏磨，跟趾状磨损等，这些异常磨损的存在严重影响了轮胎的使用寿命。室内的轮胎异常磨损测试分析技术，可大大缩短轮胎产品开发周期和改善周期。如何通过快速有效的室内测试手段分析预测轮胎在实际使用中发生异常磨损的类型及严重程度，是目前国内外轮胎企业磨耗测试技术开发的重点方向之一。滚动轮胎胎面接地区域的滑移与实际轮胎的磨损密切相关，胎面滑移场的分布特性可有效地用于分析轮胎导入特定市场的初期发生异常磨损的可能性。国内外轮胎企业现有的胎面滑移测量技术方案，主要依靠在轮胎行驶的台面上装置针式位移传感器，使针式位移传感器与滚动轮胎的胎面指定测量点接触，通过针式位移传感器的多次测量，可以得到轮胎在给定工况下胎面特定测量位置的滑移量及其分布。国内外轮胎企业现有的基于针式位移传感器的胎面滑移测量技术的缺点主要包括以下方面：测量原理存在缺陷。因针式位移传感器的安装特性，轮胎胎面与针式位移传感器的接触区域存在空隙，该空隙的存在使得所测量的轮胎胎面的变形和滑移与轮胎在真实道路上行驶时的滑移特性存在差异(轮胎与路面的接触状态发生改变)；测量过程效率较低。轮胎运行一次，可完成胎面与针式传感器接触的一个微小区域的滑移测量，即只能完成一个目标点的测量。对于轮胎胎面较大范围的接地区域，需要使轮胎运行多次并不断改变与针式传感器接触的相对位置，方可完成接地区域内滑移场的测量，整个测试过程耗时长，效率低；针式传感器的维护成本高。因轮胎多次滚动接触针式传感器，传感器需定期的校准，以保持滑移测量的稳定性。针式传感器频繁的校验及维护，其时间成本及经济成本耗费较大。
技术实现思路
为克服现有技术存在的缺陷，本专利技术旨在提供一套能够测量滚动轮胎胎面滑移的测试系统和方法，用于轮胎滚动过程中胎面接地区域内的滑移场测量，根据所测量的轮胎在给定工况下的滑移场分布情况，可用来预测轮胎导入市场初期发生异常磨耗的类型及严重程度。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种滚动轮胎胎面滑移测量系统，包括轮胎，系统还包括玻璃板，轮胎滚动通过玻璃板上表面，轮胎的胎面喷涂有多个胎面标记点，轮胎通过轮胎滚动控制部来控制其滚动，玻璃板下方位于轮胎与玻璃板接触区域的铅垂方向上设置有用于拍摄胎面标记点与玻璃板的“接触-离开”过程图集的高速CCD相机，高速CCD相机将图集传输至处理器。进一步地，玻璃板下方还设有两个用于对轮胎胎面接触玻璃板区域进行照明的LED光源。进一步地，轮胎的胎面上具有间隔排布的花纹条和花纹沟，胎面标记点设置在花纹条上，胎面标记点与花纹条边缘间距为至少为5mm。滚动轮胎胎面滑移测量系统的测量方法包括以下步骤：(31)轮胎胎面喷涂多个胎面标记点；(32)轮胎通过轮胎滚动控制部控制其滚动；(33)在胎面标记点接触玻璃板之前开启高速CCD相机，高速CCD相机拍摄胎面标记点与玻璃板的“接触-离开”过程图集并将图集传输至处理器；(34)处理器通过图像处理算法中的Blob分析找到每张图像中胎面标记点的质心坐标；(35)顺序播放图集，在图集中找出胎面标记点a开始接触及离开的对应图像序号，对于胎面标记点a从第i张图像起，标记点a开始接触玻璃板，从第j张图像起，标记点a开始离开玻璃板，第i张图像标记点a的坐标为(Xi,Yi)，第j张图像标记点a的坐标为(Xj,Yj)，标记点a的滑移矢量由滑移量和滑移方向组成，标记点a的滑移量为ΔX＝Xj-Xi，ΔY＝Yj-Yi，ΔX和ΔY即表示标记点a分别在横坐标X方向和纵坐标Y方向上产生的滑移量，以坐标(Xi,Yi)作为起点，朝向坐标(Xj,Yj)的方向为滑移方向；(36)重复步骤(35)可以得出所有胎面标记点的滑移矢量。进一步地，步骤(33)之前，LED光源对轮胎胎面接触玻璃板的区域进行照明。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术能够在不改变胎面与接触面的接触状态的前提下测量胎面的滑移；本专利技术能够高效地完成胎面滑移的测量，即轮胎运行一次即可完成一个工况下的滑移场测量，与所选取的测量点数目无关；本专利技术的测量系统结构简单，能够有效地降低胎面滑移测量的维护成本。附图说明图1为本专利技术的滚动轮胎的胎面滑移测量系统；图2为本专利技术的图像质心图；图3为胎面标记点的滑移矢量图；图4为胎面标记点2示意图；图5为条状花纹的轮胎的胎面上标有胎面标记点的示意图；图6为一实施例中条状花纹上标有胎面标记点的示意图。具体实施方式本专利技术主要是开发一套系统能够测量滚动轮胎接地区域的胎面滑移。本专利技术的工作原理如图1所示：滚动轮胎胎面滑移测量系统包括轮胎1和玻璃板4，轮胎1滚动通过玻璃板4上表面，，轮胎1的胎面喷涂有多个胎面标记点2，滚动控制部3设置在轮胎1上，轮胎1通过轮胎滚动控制部3来控制其滚动，玻璃板4下方位于轮胎与玻璃板接触区域的铅垂方向上设置有用于拍摄胎面标记点2与玻璃板4的“接触-离开”过程图集的高速CCD相机6，高速CCD相机6固定不动，其距玻璃板4的垂向距离可以进行调整，以满足拍摄区域的尺寸要求，采用高速CCD相机6对滚动轮胎的胎面“接触-离开”过程进行图像采集，不会改变胎面与接触面的接触状态，高速CCD相机6将图集传输至处理器7。在处理器7上依靠图像处理软件对图集进行处理分析，通过连续采集的图像中胎面标记点2位置坐标的变化，计算得出胎面各个标记点在轮胎滚动过程中的滑移量大小及滑移方向。LED光源5用于轮胎胎面接触玻璃板区域的照明。轮胎单次运行即可完成整个胎面标记点的滑移场测量，测试效率高。“接触-离开”过程图集指的是高速CCD相机6在多个胎面标记点2在开始接触到玻璃板4时开始拍摄图像，直到多个胎面标记点2离开玻璃板4时结束拍摄。玻璃板4下方还设有两个用于对轮胎1胎面接触玻璃板4区域进行照明的LED光源5。滚动轮胎胎面滑移测量系统的测量方法包括以下步骤：(31)轮胎1胎面喷涂多个胎面标记点2；(32)轮胎1通过轮胎滚动控制部3控制其滚动，轮胎1从装置一端向前滚动至另一端，玻璃板4位于装置的中部；(33)在胎面标记点2接触玻璃板之前开启高速CCD相机6，高速CCD相机6拍摄胎面标记点2与玻璃板4的“接触-离开”过程图集并将图集传输至处理器7；(34)处理器7通过图像处理算法中的Blob分析找到每张图像中胎面标记点2的质心坐标；(35)在顺序播放采集的图像时，通过视觉观察所有胎面标记点中“接触-离开”玻璃板4的整个过程并找出各胎面标记点开始接触及离开的对应图像序号，对于胎面标记点a从第i张图像起，标记点a开始接触玻璃板，从第j张图像起，标记点a开始离开玻璃板，第i张图像标记点a的坐标为(Xi,Yi)，第j张图像标记点a的坐标为(Xj,Yj)，标记点a的滑移量为ΔX＝Xj-Xi，ΔY＝Yj-Yi，ΔX和ΔY即表示标记点a分别在横坐标X方向和纵坐标Y方向上产生的滑移量，以坐标(Xi,Yi)作为起点，朝向坐标(Xj,Yj)的方向为滑移方向，同理可以得出所有胎面标记点的滑移矢量，后续将具有可比意义的不同轮胎的滑移场进行对比，形成数据、图像、图表的分析总结，分析判断产品的优本文档来自技高网...

【技术保护点】
滚动轮胎胎面滑移的测量系统，其特征在于，系统包括玻璃板（4）、轮胎滚动控制部（3）、高速CCD相机（6）和处理器（7），轮胎（1）滚动通过玻璃板（4）上表面，轮胎（1）的胎面喷涂有多个胎面标记点（2），轮胎（1）通过轮胎滚动控制部（3）来控制其滚动，玻璃板（4）下方设置用于拍摄多个胎面标记点（2）与玻璃板（4）的“接触‑离开”过程图集的高速CCD相机（6），高速CCD相机（6）将图集传输至处理器（7）。

【技术特征摘要】
1.滚动轮胎胎面滑移的测量系统，其特征在于，系统包括玻璃板（4）、轮胎滚动控制部（3）、高速CCD相机（6）和处理器（7），轮胎（1）滚动通过玻璃板（4）上表面，轮胎（1）的胎面喷涂有多个胎面标记点（2），轮胎（1）通过轮胎滚动控制部（3）来控制其滚动，玻璃板（4）下方设置用于拍摄多个胎面标记点（2）与玻璃板（4）的“接触-离开”过程图集的高速CCD相机（6），高速CCD相机（6）将图集传输至处理器（7）。2.根据权利要求1所述的一种滚动轮胎胎面滑移的测量系统，其特征在于，玻璃板（4）下方还设有两个用于对轮胎（1）胎面接触玻璃板（4）区域进行照明的LED光源（5）。3.根据权利要求1所述的一种滚动轮胎胎面滑移的测量系统，其特征在于，轮胎（1）的胎面上具有间隔排布的花纹条和花纹沟，胎面标记点（2）设置在花纹条上，胎面标记点（2）与花纹条边缘间距为至少5mm。4.一种采用权利要求1-3任一项所述的测量系统的胎面滑移测量方法，其特征在于包括以下步骤：（31）轮胎（1）胎面喷涂多个胎面标记点（2）；（32）轮胎（1）通过轮胎滚动控制部（3）控制其滚动；（...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小明，边正权，
申请(专利权)人：安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34