Page 68 - 《橡塑技术与装备》2021年11期（6月下半月橡胶）

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

3D 激光测量系统在轮胎裁断接头

检测的应用

赵璞
( 韩泰轮胎有限公司，浙江 嘉兴 314000)

摘要 ： 目前部分轮胎生产企业的帘布裁断接头测量采用人工测量或背光方式（光源 + 摄像头）在线测量，只能测量帘布裁断
的宽度、错边、开裂等，无法检测帘布裁断的接头量。本文主要讨论的是 3D 激光 三角反射测量法在半钢轮胎生产企业的帘布裁
断设备上，测量帘布材料的搭接量、宽度、错边、开裂等应用。
关键词 ： 轮胎 ； BPS ；接头 ； 3D 激光 ；三角测量法
中图分类号 ： TQ330.73 文章编号 ： 1009-797X(2021)11-0018-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2021.11.004

1 3D 激光测量应用背景 流入到后段工序。背光方式自动检测设备只能检测帘
半钢子午线轮胎（PCR）均匀性， 如 RFV（Radial 布的宽度、错边、开裂等，无法检测帘布裁断的接头
Force Variation，径向力波动）、LFV（Lateral Force 搭接量大小。本文主要讨论的是 3D 激光 三角反射法
Variation，侧向力波动）、CON（Conicity，圆锥度 测量系统在轮胎生产企业裁断设备生产帘布接头检测
效应力 ）、RRO（Radial Run-out，径向尺寸偏差）、 的应用。
LRO （Lateral Run-out 侧向的尺寸偏差）、 BPS(Bumpy
side，轮胎胎侧在一定角度范围内的侧向尺寸偏差 ) 等 2 3D 激光三角反射测量介绍
各项指标的性能直接影响汽车的行驶安全性，提高轮 目 前激 光 的 测量 原 理主 要 有 脉冲 法（ 激 光回 波
胎的均匀性，确保轮胎在高速行驶条件下的安全性能， 法）、相位法和三角反射法 3 种，前 2 种方法对激光的
对轮胎企业具有重要意义。BPS 不良品是指轮胎在一 硬件要求高，应用于中长远距离的测量，多用于军事
定压力充气状态下，胎侧部位局部发生鼓包或凹陷大 领域。而激光三角测距法因其成本低，多用于短距离
于 0.8 mm 的现象。轮胎鼓包或者凹陷等缺陷是汽车 测量，精度最高可达微米精度，多用于工业测量。
在行驶过程的不安全因素之一，轮胎半制品帘线帘布 激光三角测距法主要是通过一束激光以一定的入
在裁断设备生产时的接头搭接量大小，特别是过大或 射角度照射被测目标，激光在目标表面发生反射和散
过小会影响轮胎的鼓包或凹陷的缺陷。本文重点讨论 射，在另一角度利用透镜对反射激光汇聚成像，光斑
如何通过检测裁断工程帘布接头搭接量，管控接头搭 成像在 CCD（Charge-coupled Device，感光耦合组
接量在制造技术标准范围内，确保合格的裁断半制品 件）位置传感器上。当被测物体沿激光方向发生移动
材料输入到后段成型工程，避免因材料接头缺陷导致 时，位置传感器上的光斑将产生移动，其位移大小对
轮胎 BPS 不良品发生。对于这方面的质量管控，很多 应被测物体的移动距离，因此可通过算法设计，由光
汽车主机厂商也都提出了很明确的技术和防错体系要 斑位移距离计算出被测物体与基线的距离值。由于入
求。 射光和反射光构成一个三角形，对光斑位移的计算运
目前部分轮胎生产企业裁断工程帘布生产设备的 用了几何三角定理，故该测量法被称为激光三角测距
接头检测采用人工手动抽查，或背光方式（光源 + 摄
作者简介 ：赵璞（1981-），男，本科，工程师，主要从事
像头）在线自动检测。手动检测只能进行抽查，无法
设备技改以及设备维保等工作。
做到 100% 检测能力，存在漏检，也容易造成不良品 收稿日期 ：2020-04-22

·18· 第 47 卷 第 11 期