一种非金属附着层厚度缺陷非接触在线检测方法、装置和系统与流程

本发明涉及全钢或工程轮胎的成品质量检测领域，是一种非金属附着层厚度缺陷非接触在线检测方法、装置和系统。

背景技术：

1、轮胎内壁胶片也称为内衬胶层，是轮胎设计中至关重要的一部分，其厚度对轮胎的耐穿刺性能、耐久性和安全性有直接影响。特别是现在的轮胎工厂为了减少材料成本，采取胶片预硫化，导致内衬胶片厚度更小，在生产过程中不可避免导致轮胎内壁特别是胎肩胶片厚度低于厚度下限，对安全造成极大隐患，正常只有出现露钢丝，人眼才能看到，否则人工不能检测，更不能用数据进行衡量，轮胎的缺陷对车辆安全造成极大的隐患。

2、现在传统的轮胎内壁胶片内衬层厚度检测主要通过有经验的工人眼看是否有露出的钢丝、手摸是否有即将露出的钢丝，对质量比较重视的工厂购买离线测量仪器，人工手持深度检测仪对生产过程中容易产生厚度较薄的部位进行接触式测量，选择胎肩、胎侧的三或六个点进行测量，局部合格就代表轮胎整体合格，有品牌的轮胎厂商只能增加人员和仪器进行全检，增加了生产成本，还导致生产效率的下降，为了保证数据的可追溯性，轮胎的条码同时扫描记录，与测量数据进行对应，如出现问题对生产过程进行追溯。此外，离线检测效率低并且无法实现对每一条生产出来的轮胎进行全方位检测。

3、随着轮胎安全性能日益要求的提高，传感技术和ai的快速发展，对轮胎内壁胶片厚度缺陷的全检是大势所趋，而现在采用离线技术中将传感器接触到测量位置的方法无法用于在线检测，因此，开发一种不影响轮胎在线检测效率、实现在线检测轮胎内壁厚度缺陷的新方法，对提高轮胎生产效率、保证产品质量具有普遍重要意义。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种非金属附着层厚度缺陷非接触在线检测方法、装置和系统，适用于不导电的非金属附着层厚度的检测，以解决现有技术中存在的轮胎内壁胶片内衬层厚度缺陷由于轮胎内部空间狭小无法检测或检测效率低、准确性不足问题，减少人工，降低检测成本，提高检测效率。

2、本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种非金属附着层厚度缺陷非接触在线检测方法，适用于包括但不限于内嵌钢丝帘线的轮胎、传送带或同步带，非金属附着层附着在增强层表面，非金属附着层为不导电材料即绝缘材料，所述增强层为导电材料，包括以下步骤：

3、s1、利用非接触式位移传感器垂直于非金属附着层测量到非金属附着层表面的距离yc，利用电磁传感器沿非接触式位移传感器测量轴线测量到同一位置处增强层表面的距离ye；上述测量距离均为最小距离；

4、s2、根据非接触式位移传感器测量起始点到电磁传感器测量起始点的距离l，计算非金属附着层的厚度y0。在轮胎、传送带或同步带中，所述钢丝帘线形成增强层，橡胶附着在钢丝帘线表面形成非金属附着层。

5、本发明优选的，所述非接触式位移传感器测量起始点到电磁传感器测量起始点的距离l为0，所述非金属附着层的厚度y0=ye-yc。为了保证数据测量位置的准确性，将非接触式位移传感器和电磁传感器的检测起始点设置在同一位置，简化了后续的计算步骤。

6、本发明优选的，还包括步骤s3，控制非接触式位移传感器和电磁传感器沿相同的预设轨迹移动，对增强层表面的非金属附着层进行全方位检测，能够更准确和快速的检测出增强层表面非金属附着层的厚度变化。

7、本发明还公开了一种非金属附着层厚度缺陷非接触在线检测装置，包括融合传感器；

8、所述融合传感器包括壳体和固定设置在壳体上的非接触式位移传感器、电磁传感器；

9、所述非接触式位移传感器的测量过程中的运动轨迹与电磁传感器的测量过程中的运动轨迹相互重合。通过限定非接触式位移传感器的测量过程中的运动轨迹与电磁传感器的测量过程中的运动轨迹相互重合，能够实现将非接触式位移传感器的测量数据和电磁传感器的测量数据融合，使非金属附着层相同部位的非接触式位移传感器的测量数据和电磁传感器的测量数据相互一一对应，从而直接输出运动轨迹对应的非金属附着层厚度数据，适用于非接触式位移传感器的测量轴线与电磁传感器的测量轴线相互重合以及存在一定偏差或角度的不同情形，保证测量数据的准确性和测量的高效。

10、本发明优选的，所述非接触式位移传感器与电磁传感器同轴设置，将非接触式位移传感器与电磁传感器同轴集成在一起，使传感器整体更加紧凑小巧，方便进入狭小区域进行测量，

11、本发明优选的，所述非接触式位移传感器的测量端面与电磁传感器的测量端面平齐设置。通过使电磁传感器与非接触式位移传感器的测量表面平齐，能够保证电磁传感器与非接触式位移传感器的测量基准坐标即测量起始点一致，简化了测量步骤，能够更快速的输出测量数据。

12、本发明优选的，所述非接触式位移传感器为激光位移传感器、超声波距离传感器、共焦传感器或红外测距传感器中的任一一种。

13、本发明还公开了一种非金属附着层厚度缺陷非接触在线检测系统，用于轮胎内壁胶片厚度缺陷的检测，包括上述的检测装置，包括轮胎传送带、轮胎定中装置和位姿调整装置，所述融合传感器安装在位姿调整装置上；

14、所述轮胎传送带用于输送轮胎；

15、所述轮胎定中装置用于对轮胎传送带上的轮胎进行固定，以方便测量；

16、所述位姿调整装置用于调节融合传感器的测量位置和测量角度，对轮胎的内壁进行测量，测量完毕后，轮胎传送带将轮胎送往下一工序。

17、本发明优选的，还包括数据同步单元和数据处理分析单元；

18、所述数据同步单元用于控制非接触式位移传感器和电磁传感器同步启动测量、同步数据采集、同步传输，确保数据一致性，并用于融合非接触式位移传感器的测量数据和电磁传感器的测量数据，输出轮胎内壁胶片厚度数据；

19、所述数据处理分析单元用于将数据同步单元输出的轮胎内壁胶片厚度数据与对应标准数据比较，自动判断轮胎是否符合质量标准，并生成检测报告，实现了全自动在线检测。

20、本发明优选的，还包括轮胎信息采集单元；

21、所述轮胎信息采集单元用于扫描采集轮胎的条码信息，以保证轮胎的条码信息与轮胎内壁胶片厚度数据一一对应，以方便后期对问题轮胎进行追溯。

22、通过本发明，旨在实现以下几个具体目标：

23、1、提高检测效率：能够在轮胎生产过程中实时进行轮胎内壁缺陷而不影响生产节拍的方法，从而提高整体的生产效率，减少因检测导致的延长生产时间。

24、2、提升检测准确性和可靠性：可以确保准确测量轮胎内壁胶片的厚度，通过与设定数据比较判断缺陷，减少人为误差影响，提高检测数据的可靠性。

25、3、实现全面质量检测和控制：通过在线检测技术和机械结构，实现对生产线上每一条轮胎内壁缺陷的测量，确保每一条合格轮胎都符合质量标准，提高产品的整体质量。

26、4、降本增效：通过减少离线检测的需求，减少操作工人，降低生产成本同时全检，实现效益的提高。

27、5、增强产品竞争力：通过采集到的缺陷数据分析，找到生产过程中问题所在，确保最终产品的性能和可靠性，增强产品在市场上的竞争力。

28、通过实现上述目标，旨在为轮胎制造行业提供一种更高效、准确、经济的轮胎内壁缺陷在线检测技术，提升轮胎安全性能，优化和提高生产效率。

29、通过解决上述技术问题，该发明不仅解决了轮胎内壁缺陷在线检测难题，减少人工，提高了效率，而且还为轮胎制造商提供了一种高效、经济的质量保证、控制手段，有助于推动整个轮胎行业的技术进步和发展，特别是保证汽车的行驶安全。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、（1）本发明适用于不导电的非金属附着层厚度的检测，本发明利用非接触式位移传感器垂直于非金属附着层测量到非金属附着层表面的距离yc，利用电磁传感器沿非接触式位移传感器测量轴线测量到同一位置处导电增强层表面的距离ye，然后根据非接触式位移传感器测量起始点到电磁传感器测量起始点的距离l，计算出非金属附着层的厚度y0，实现了对非金属附着层的非接触检测，通过应用于轮胎内壁胶片厚度的检测，能够避免物理和压力接触对轮胎可能造成的形变而影响数据的稳定性，能够实现在线检测，提高对轮胎缺陷数据检测的一致性和可靠性。

32、（2）本发明利用轮胎定中装置对轮胎传送带上的轮胎进行固定，然后利用位姿调整装置调节融合传感器的测量位置和测量角度，使融合传感器能够伸入轮胎内部，并且不与轮胎接触，实现在轮胎生产过程中对轮胎进行在线检测，无需人工介入，提高生产效率，实现质量管控，并且能够实现对轮胎的周向进行全方位的检测。

33、（3）高精度与可靠性：非接触位移传感器和电磁传感器都是高精度和成熟技术，以此实现的产品可靠性高。

34、（4）轮胎内壁胶片厚度缺陷严重影响轮胎整体性能，包括承载能力和爆裂防护等。本发明通过内壁缺陷的在线检测，并利用数据处理分析单元将轮胎内壁胶片厚度数据与对应标准数据比较，自动判断轮胎是否符合质量标准，并生成检测报告，可以及时发现安全隐患，采取相应措施，有效提升轮胎的安全性能。