Page 62 - 《橡塑技术与装备》2023年3期

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

轮胎缺陷视觉检测方法探析

陆明璧
( 双钱集团（江苏）轮胎有限公司，江苏 如皋 226500)

摘要： 随着自动化技术的发展，基于视觉的轮胎缺陷检测方法也越来越成熟，成功取代了人工缺陷检测。胎里气泡、轮胎裂纹、
外缘尺寸偏差和胎面花纹沟槽深度偏差是四种常见的轮胎缺陷。由于各种缺陷特征不同，使现有的视觉轮胎缺陷检测方法并不完
全适用于上述四种缺陷。针对以上问题，本文总结了二维视觉检测手段和三维点云检测手段对每种缺陷的应用，进而得知轮胎缺
陷检测的具体情况，并探析了各种算法的优劣性。同时，在总结现有轮胎缺陷视觉检测方法的基础上，本文提出结合二维数据和
三维数据的优势实现融合检测，为更准确高效的轮胎缺陷检测方法指出了发展方向。
关键词 ： 轮胎缺陷 ；缺陷检测 ；计算机视觉 ；二维图像 ；三维点云
中图分类号 ： TQ330.493 文章编号 ： 1009-797X(2023)03-0014-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.03.003

1 轮胎缺陷研究背景 里气泡的轮胎，会导致胎内脱层和肩空问题，严重时
轮胎作为机动车辆的最主要的部件之一，具有承 将造成不可预估的损害 [3] 。因此，及时检测胎里气泡
受载荷、产生驱动力与制动力、缓冲和吸震、改变汽 可防患于未然。
车行驶方向等作用，轮胎质量关系到车辆行驶的安全 裂纹是指轮胎因橡胶老化、外力撞击、刮蹭、胎
性、舒适性 [1] 。生产厂家对汽车轮胎质量的把控，以 压不当等不利因素产生的裂纹 [4] 。在轮胎生产过程中，
及车主日常对轮胎的养护是确保轮胎正常工作的两个 硫化工艺用于提高轮胎橡胶的硬度，如果此工艺把控
主要环节。当厂家生产的轮胎质量出现问题时，或轮 不严，容易在生产过程产生橡胶缺失。同时，轮胎在
胎被长期使用而健康状况下降时，及时处理可以保证 自然老化过程中，橡胶表面会出现许多细小裂纹，降
行车安全。因此，有效地检测出汽车轮胎的各种缺陷 低轮胎的使用寿命。当发生意外的撞击和刮蹭时，轮
对汽车安全行驶尤为重要。 胎的胎壁受到损坏的概率最大。而胎壁是轮胎最薄弱
汽车轮胎在生产制造过程中由于起鼓、分层、变 的部分，易受损产生裂纹。此外，长期在胎压不当的
形开裂等原因产生的缺陷种类较多，主流常见且影响 情况下驾驶车辆，也会导致轮胎产生裂纹。当轮胎的
品质的包括以下四种 ：胎里气泡、裂纹、外缘尺寸偏 胎面或胎壁出现裂纹时，应及时更换轮胎，避免在行
差和胎面花纹沟槽深度偏差。胎里气泡是指在生产过 驶过程中出现轮胎严重开裂，甚至爆胎等意外情况。
程中，轮胎的胎体帘布与支撑胶之间和内衬层与支撑 因此，将轮胎出现裂纹的情况准确检测出并反馈对公
胶之间产生的气泡 [2] 。造成这种缺陷的原因有以下几 共交通安全是极为重要的 [5] 。
点： 外缘尺寸偏差是指轮胎的实际尺寸与标称值之间
（1）当支撑胶较厚时，胎体帘布难以贴合支撑胶 的差值。产生这种缺陷的主要原因是生产单位的制备
与胎体间的空隙。 能力不合格，如设备老旧、测量仪器精度不够高和工
（2）内衬层与支撑胶的复合件易变形。 人技艺不娴熟等原因导致生产过程中从配料到挤出、
（3）贴合设备性能不佳，致使内衬层与支撑胶之 压延、裁断、贴合和成型各阶段的公差范围不符合生
间的气泡不能及时排出。 产标准 [6] 。轮胎的外缘尺寸是判断轮胎是否适合某种
（4）支撑胶黏性差，硬度高，在贴合时易与内衬
作者简介：陆明璧（1984-），男，本科，现任双钱集团（江
层脱离。
苏）轮胎有限公司成型工区副主任，分管设备维保及项目。
长期在超载，超速和气压不足等情况下使用有胎 收稿日期 ：2022-12-26

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