一种轮胎表面缺陷信息采集设备制造技术

本发明专利技术公开了一种轮胎表面缺陷信息采集设备，包括设备支撑底座、机械臂、柔性视觉模组和控制器；本发明专利技术设备将轮胎采集表面分为三部分，子口采集，内壁和外壁采集，同时对三部分进行采集，且互不影响，并可以针对不同型号轮胎，旋转相机，调整角度，进行最优良的图像获取，大大减小了后续对采集图像处理及分析方面的难度，具有高度适用性及拓展性。

A device for collecting tire surface defect information

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎表面缺陷信息采集设备
本专利技术属于轮胎信息采集
，具体涉及一种轮胎表面缺陷信息采集设备。
技术介绍
汽车工业的发展极大地促进了轮胎工业的发展，轮胎断面轮廓作为轮胎外缘尺寸的重要内容，不仅关系到轮胎与车辆间的匹配，也直接影响车辆的操作稳定性和行驶安全性。因此轮胎安全已经成为交通安全的关键问题，也收到越来越多的关注。生成轮胎的过程中表面可能会产生一些细小的缺陷，如胎趾出边、胎圈缺胶、胎圈变形等近50种缺陷。床体检测轮胎表面缺陷主要是通过人眼观察，然而人工检测轮胎表面缺陷信息容易受到一些外界的影响，成本高，精度低。因此轮胎表面缺陷检测亟需一款自动化、高效率，高精度的缺陷信息采集设备。目前，国内外产业公司轮胎缺陷采集产品诸如美国阿克隆，MTS、德国科尔曼及瑞典LMI公司多通过非接触测量方法，来进行轮胎表面的缺陷信息采集，如激光三角法，结构光三角法。轮胎表面缺陷检测设备至今也没有得到广泛的应用，制约其市场空间的原因主要有三点：其一，国内外关于轮胎检测的应用研究多集中在视觉检测元件提供给轮胎厂商，几乎没有完整的检测设备；其二，现有设备无法改装并加入轮胎生产线，也不能适用于多种型号的轮胎，不能检查轮胎的全部位置；其三，现有设备无法高效分析轮胎表面缺陷种类及原因。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的轮胎表面缺陷信息采集设备解决了现有人工采集轮胎缺陷信息成本高、效率低且效果不理想的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种轮胎表面缺陷信息采集设备，包括设备支撑底座、机械臂、柔性视觉模组和控制器；所述设备支撑底座通过机械臂与柔性视觉模组连接，所述机械臂和柔性视觉模组均与所述控制器连接；所述设备支撑底座用于固定机械臂的底部和待检测轮胎；所述机械臂用于连接设备支撑底座与柔性视觉模组，在所述机械臂的控制下使柔性视觉模组包裹待检测轮胎的所有表面；所述柔性视觉模组用于采集待检测轮胎所有表面的影像；所述控制器用于控制设备支撑底座上的待采集轮胎转动、机械臂的运动和柔性视觉模组的位置。进一步地，所述设备支撑底座包括机械臂固定架和轮胎固定架；所述机械臂固定架与机械臂底端固定连接；所述轮胎固定架上设置有主动活动滚轴、从动活动滚轴和两个轮胎固定挡板；所述主动活动滚轴和从动活动滚轴相对设置，所述主动活动滚轴的中心轴与伺服电机连接，所述伺服电机与控制器连接，所述待检测轮胎立设于主动活动滚轴和从动活动滚轴上；两个所述轮胎固定挡板相对设置，且设置于主动活动滚轴和从动活动滚轴之间，所述两个轮胎固定挡板之间的距离等于待测轮胎的宽度。进一步地，所述机械臂为至少14自由度的机械臂。进一步地，所述柔性视觉模组包括模组底座、两个子口检测模块、两个外壁采集模块和两个内壁采集模块；所述模组底座的一侧表面与所述机械臂的顶部活动连接；两个所述子口检测模块均固定在所述模组底座中与机械臂连接的一侧表面上，且两个所述子口检测模块反向设置；两个所述外壁采集模块和内壁采集模块均固定在所述模组底座上与固定有子口检测模块相反的一侧表面上，两个所述内壁采集模块设置于两个所述外壁采集模块之间，两个所述内壁采集模块反向设置，两个所述外壁采集模块也反向设置。进一步地，每个所述子口检测模块均包括第一相机固定架、第一转动连接板、第一舵机和第一底座；所述第一舵机固定设置在第一底座上，所述第一相机固定架通过所述第一转动连接板与第一舵机的转动轴连接；所述第一底座固定设置在模组底座上；所述第一相机固定架中固定设置有相机，所述第一舵机与控制器连接。进一步地，每个所述内壁采集模块均包括第一内壁检测单元、第二内壁检测单元、若干个第三内壁检测单元和第四内壁检测单元；所述第一内壁检测单元的一端与模组底座固定连接，所述第一内壁检测单元的另一端、第二内壁检测单元、若干个第三内壁检测单元和第四内壁检测单元依次活动连接；所述第一内壁检测单元包括第二底座、π型固定件和第一舵机；所述第一舵机通过π型固定件固定在第二底座上，所述第一舵机的转动轴与第二内壁检测单元连接；所述第二内壁检测单元包括第二相机固定架、π型固定件和第一舵机；所述第一舵机通过π型固定件固定在第二相机固定架上，所述第二相机固定架与第一内壁检测单元中的第一舵机活动连接，所述第一舵机的转动轴与第三内壁检测单元连接，所述第二相机固定架中固定设置有相机；每个所述第三内壁检测单元均包括第三相机固定架、π型固定件和第一舵机；所述第一舵机通过π型固定件固定在第三相机固定架上，所述第三相机固定架与第二内壁检测单元中的第一舵机连接，所述第一舵机的转动轴与下一第三内壁检测单元或第四内壁检测单元连接，所述第三相机固定架中固定设置有相机；所述第四内壁检测单元包括第四相机固定架，所述第四相机固定架与第三内壁检测单元中的第一舵机连接，所述第四相机固定架中固定设置有相机；所述第二内壁检测单元、第三内壁检测单元和第四内壁检测单元中的相机的安装于同一水平线上；所述第一内壁检测单元中的第一舵机、第二内壁检测单元中的第一舵机和第三内壁检测单元中的第一舵机均与控制器连接。进一步地，每个所述外壁采集模块均包括第一外壁检测单元、第二外壁检测单元、若干个第三外壁检测单元、第四外壁检测单元和第五外壁检测单元；所述第一外壁检测单元的一端与模组底座固定连接，所述第一外壁检测单元、第二外壁检测单元、第三外壁检测单元、第四外壁检测单元和第五外壁检测单元依次活动连接；所述第一外壁检测单元包括第三底座、π型固定件和第二舵机，所述第三底座固定于模组底座上，所述第二舵机通过π型固定件固定在第三底座上，所述第二舵机的转动轴与第二外壁检测单元活动连接；所述第二外壁检测单元包括第五相机固定架、π型固定件和第一舵机，所述第五相机固定架与第一外壁检测单元中的第二舵机连接，所述第一舵机通过π型固定件固定在第五相机固定架上，所述第五相机固定架上固定有相机，所述第一舵机的转动轴与第三外壁检测单元活动连接；所述第三外壁检测单元包括第六相机固定架、π型固定件和第一舵机，所述第六相机固定架与第二外壁检测单元中的第一舵机连接，所述第一舵机通过π型固定件固定在第六相机固定架上，所述第六相机固定架上固定有相机，所述第一舵机的转动轴与下一第三外壁检测单元或第四外壁检测单元连接；所述第四外壁检测单元包括第七相机固定架、π型固定件和第一舵机，所述第七相机固定架与第三外壁检测单元中的第一舵机连接，所述第一舵机通过π型固定件固定在第七相机固定架上，所述第七相机固定架上固定有相机，所述第一舵机的转动轴与第五外壁检测单元连接；所述第五外壁检测单元包括第八相机固定架，所述第八相机固定架与第五外壁检测单元中的第一舵机连接，所述第八相机固定架上固定有相机；所述第二外壁检测单元、第三外壁检测单元、第四外壁检测单元和第五外壁检测单元中相机设置位置均处于同一水平线上；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎表面缺陷信息采集设备，其特征在于，包括设备支撑底座(1)、机械臂(3)、柔性视觉模组(2)和控制器；/n所述设备支撑底座(1)通过机械臂(3)与柔性视觉模组(2)连接，所述机械臂(3)和柔性视觉模组(2)均与所述控制器连接；/n所述设备支撑底座(1)用于固定机械臂(3)的底部和待采集轮胎(8)；/n所述机械臂(3)用于连接设备支撑底座(1)与柔性视觉模组(2)，在所述机械臂(3)的控制下使柔性视觉模组(2)包裹待采集轮胎(8)的所有表面；/n所述柔性视觉模组(2)用于采集待采集轮胎(8)所有表面的影像；/n所述控制器用于控制设备支撑底座(1)上的待采集轮胎(8)转动、机械臂(3)的运动和柔性视觉模组(2)的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮胎表面缺陷信息采集设备，其特征在于，包括设备支撑底座(1)、机械臂(3)、柔性视觉模组(2)和控制器；
所述设备支撑底座(1)通过机械臂(3)与柔性视觉模组(2)连接，所述机械臂(3)和柔性视觉模组(2)均与所述控制器连接；
所述设备支撑底座(1)用于固定机械臂(3)的底部和待采集轮胎(8)；
所述机械臂(3)用于连接设备支撑底座(1)与柔性视觉模组(2)，在所述机械臂(3)的控制下使柔性视觉模组(2)包裹待采集轮胎(8)的所有表面；
所述柔性视觉模组(2)用于采集待采集轮胎(8)所有表面的影像；
所述控制器用于控制设备支撑底座(1)上的待采集轮胎(8)转动、机械臂(3)的运动和柔性视觉模组(2)的位置。


2.根据权利要求1所述的轮胎表面缺陷信息采集设备，其特征在于，所述设备支撑底座(1)包括机械臂固定架(11)和轮胎固定架(12)；
所述机械臂固定架(11)与机械臂(3)底端固定连接；
所述轮胎固定架(12)上设置有主动活动滚轴(12-1)、从动活动滚轴(12-4)和两个轮胎固定挡板(12-3)；
所述主动活动滚轴(12-1)和从动活动滚轴(12-4)相对设置，所述主动活动滚轴的中心轴与伺服电机(12-2)连接，所述伺服电机(12-2)与控制器连接，所述待采集轮胎(8)立设于主动活动滚轴(12-1)和从动活动滚轴(12-4)上；
两个所述轮胎固定挡板(12-3)相对设置，且设置于主动活动滚轴(12-1)和从动活动滚轴(12-4)之间，所述两个轮胎固定挡板(12-3)之间的距离等于待测轮胎(8)的宽度。


3.根据权利要求1所述的轮胎表面缺陷信息采集设备，其特征在于，所述机械臂(3)为至少14自由度的机械臂(3)。


4.根据权利要求1所述的轮胎表面缺陷信息采集设备，其特征在于，所述柔性视觉模组(2)包括模组底座(22)、两个子口采集模块(21)、两个外壁采集模块(24)和两个内壁采集模块(23)；
所述模组底座(22)的一侧表面与所述机械臂(3)的顶部活动连接；
两个所述子口采集模块(21)均固定在所述模组底座(22)中与机械臂(3)连接的一侧表面上，且两个所述子口采集模块(21)反向设置；
两个所述外壁采集模块(24)和内壁采集模块(23)均固定在所述模组底座(22)上与固定有子口采集模块(21)相反的一侧表面上，两个所述内壁采集模块(23)设置于两个所述外壁采集模块(24)之间，两个所述内壁采集模块(23)反向设置，两个所述外壁采集模块(24)也反向设置。


5.根据权利要求4所述的轮胎表面缺陷信息采集设备，其特征在于，每个所述子口采集模块(21)包括均第一相机固定架(21-1)、第一转动连接板(21-2)、第一舵机(4)和第一底座(21-3)；
所述第一舵机(4)固定设置在第一底座(21-3)上，所述第一相机固定架(21-1)通过所述第一转动连接板(21-2)与第一舵机(4)的转动轴连接；所述第一底座(21-3)固定设置在模组底座(22)上；
所述第一相机固定架(21-1)中固定设置有相机(7)，所述第一舵机(4)与控制器连接。


6.根据权利要求4所述的轮胎表面缺陷信息采集设备，其特征在于，每个所述内壁采集模块(23)均包括第一内壁采集单元、第二内壁采集单元、若干个第三内壁采集单元和第四内壁采集单元；
所述第一内壁采集单元的一端与模组底座(22)固定连接，所述第一内壁采集单元的另一端、第二内壁采集单元、若干个第三内壁采集单元和第四内壁采集单元依次活动连接；
所述第一内壁采集单元包括第二底座(23-1)、π型固定件(6)和第一舵机(4)；所述第一舵机(4)通过π型固定件(6)固定在第二底座(23-1)上，所述第一舵机(4)的转动轴与第二内壁采集单元连接；
所述第二内壁采集单元包括第二相机固定架(23-2)、π型固定件(6)和第一舵机(4)；所述第一舵机(4)通过π型固定件(6)固定在第二相机固定架(23-2)上，所述第二相机固定架(23-2)与第一内壁采集单元中的第一舵机(4)活动连接，所述第一舵机(4)的转动轴与第三内壁采集单元连接，所述第二相机固定架(23-2)中固定设置有相...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚艳丽，罗奕飞，
申请(专利权)人：宁波积微速成智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33