轮胎检测测量光幕的研制

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1、硕士学位论文1．1课题背景第一章绪论汽车轮胎是汽车行驶结构中的主要基础部件。轮胎的质量与性能对汽车的牵引性、制动性、行驶稳定性、平顺性、安全性、越野性和燃料经济性等都有着直接的影响。检测是成品轮胎的关键，众所周知，轮胎生产是一个科技含量很高的工艺过程，不仅整个生产过程要经历压延，成型、硫化等一系列复杂、严谨的工序，而且后续的检测同样工序严格，一般分为以下几个步骤，首先是成品质量检测，它包括外观检测、X光检测、均匀性检测、静平衡检测。然后是DOT安全标准检测，它包括轮胎外缘尺寸、耐久性试验、高速试验、强度试验、脱圈试验。安

2、全标准的检测尤为重要，因此轮胎内径、外径等诸类专业测试成为规范成品轮胎的必需。只有这样才能对轮胎的侧向力、径向力、锥力以及波动情况有更精确的测试，继而保证轮胎性能达到整车配套的要求【l们。因此对轮胎的检测无疑是确保轮胎质量的关键步骤。在生产过程中对产品质量的把关就在于细节之处，能否在最短的时间内精确到毫米的检测，对于轮胎质量的控制非常关键，在目前的轮胎生产厂中对于成品轮胎的检测，例如对轮胎内外径的关键数据的测量，往往是采用机械的手段来完成，这样就造成了测量的速度和精度受到了人为因素的影响。机械操作的人工误差和低效率就成了

3、阻碍生产效率提升的关键因素。为了能提高检测的效率和精度，一套能精确测量轮胎内外径的检测系统就成了必需。利用专业的自动化技术替代传统的机械操作模式，为轮胎检测带来质的提升。我国轮胎检测设备长期依赖进口，设备价格昂贵，给我国轮胎企业带来很大负担，2008年，兰州三磊电子有限公司在甘肃省重大专项资金的扶持下总投资330万元，打破国外技术封锁，研制开发了“数字化X射线轮胎检测自动线”。由于金融危机给我国经济带来严重冲击，同时也给公司带来很大影响，面对市场需求减少，企业利润下降，资金链紧张的各方面的压力，竞争力就成了企业能否存活的

4、根本。自主创新就成了增强金融危机中企业竞争力的唯一选择，以降低成本满足市场需求，提高竞争力。在自行研制的“数字化X射线轮胎检测自动线”中成本占有率最高的光幕依然依靠进口，为了将“数字化x射线轮胎检测自动线”产品深度国产化，对核心器件光幕的自主研发进行国产化就成了破在眉睫的重任。因此，如果该产品国产化，将大幅度降低产品成本，从而满足更多中小型轮胎企业的使用要求，提高我国自动化检测水平。另外光幕作为一种新兴技术，凭借它结构简单、分辨率高的特点不仅可以满足在轮胎检测中的应用，也可以在控制和分拣作业中检测或测量颗粒、组件和零轮胎

5、柃测测量光幕的研制件的尺寸与位置，例如，工业和林业中的产品尺寸确定及成型、金属板制造过程中的孔洞检测、印刷和连续薄膜处理系统中的边缘导向和环路控制，以及在物资搬运和分配过程中的零件计数与分拣等等‘21。根据具体的应用场合，调整尺寸、分辨率等各项规格指标就可以达到预期目的。光幕同时也适用于安全保护装置，用来保护危险设备操作人员的人身安全，具体应用下节详细叙述。1．2红外光幕工作原理1．2．1光幕基本原理及实际应用光幕是现代新发展的一种光电装置，包含相互分离且相对放置的发射器和收光器两部分，其外形尺寸较大，为长管状。光幕发射

6、器是由密排的红外发射管组成，工作时沿长度方向定间距产生一个载波红外线阵列，与其相对放置的收光器是由一组红外接受器件组成，定间距排列并与发光器上的红外发射器件一一对应，于是在发光器和收光器之间就构成了一面由红外线组成的幕墙，当有物体经过时，使得其中某些光束被遮挡，当光束被遮挡使得收光器上的光敏元件产生开关信号。通过控制器和软件读取收光器上接受器件的状态，就可以获得物体的信息，达到测量和监控的作用llJ。自然界在存在大量可见光和红外光，而光幕的设计则需要对自己所发光进行识别以便于判断是否有遮挡。为了自身的隐敝我们采用人眼看不

7、见的红外光作为光源，并用对该波长红外光敏感的光电接收器接收所发红外光，并且在接收器件前设置能通过该波长红外光的滤光片以防杂光干扰，当该光遇遮挡，则系统输出电流变化。为了避免自然界中该种红外波长光的干扰，我们对光源进行了调制，以有别于自然光。在接收方面，经电子滤波后解调出原有信号，并加以判别。这就是单束光对射管原理。将多个单束光对射管排列在一起就形成光幕。红外光幕具有隐敝性、高可靠性、较强的环境适应能力，具有较高的科技含量。红外光幕在国外已经有相应的产品但售价昂贵，如英国门科公司生产的电梯用红外光幕‘产品报价12000美元

8、，而我国在这方面刚刚起步。因此深入研究、分析光幕系统，使其早日商品化具有重要意义13J。根据光幕的应用不同可大致分为安全光幕和测量光幕两类，安全光幕大量应用在在电梯、防盗、加工中心外防护等许多领域，用来保护使用人员的人生安全，相对于测量光幕其对分辨率的要求相对较低，但对可靠性要求更高。测量光幕则主要应用在工业生产线上