淺談激光傳感器在輪胎工業(yè)中的應(yīng)用
激光測量傳感器已經(jīng)成功地接受輪胎制造業(yè)的挑戰(zhàn),在應(yīng)用中要求傳感器迅速而靈敏,產(chǎn)量高,采樣率多和使用距離長。
有效的凸起高度大約為0.3mm。由于很多凸起不是相關(guān)的繩而是氣泡,顧客現(xiàn)在可以要求高度限在0.2mm。
激光傳感器也可以在斜面上測量,其無數(shù)據(jù)損失也無角度預(yù)先復(fù)位的必要。它可提供在側(cè)壁上凸起,凹陷,窩的x/y點(diǎn)和位置,也可以通過黑色的刻字,潤滑油或任何其它的障礙物來測量。 傳感器有一個小的光斑,它也可以濾出高頻率的信號,靜態(tài)檢測和測量凹凸的流動頻率。 通常被當(dāng)作α失誤被提及的不準(zhǔn)確的正性實(shí)驗(yàn)也可以通過激光傳感器而減到最小。運(yùn)用電容探針或在輪胎上沒有到側(cè)壁的潔凈通道進(jìn)行幾何測試,這種α失誤率變大。通常輪胎有一個未被檢測出的凸起是無法接受的,這就會導(dǎo)致整批產(chǎn)品被回收或無效。 工業(yè)也對能提供完全的輪胎覆蓋和允許有效分析側(cè)壁的線性激光感興趣。它的不利因素是價(jià)格高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 均一輪胎機(jī)器 很多傳感器用于輪胎均一機(jī)器(tuo)中。雖然很多tuo,如ttoc-ii和tsos系統(tǒng),用的是激光,但大多系統(tǒng)還是用有非常大的光斑電容探針,這有時就可能導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。 其它機(jī)器用接觸式探針,它在旋轉(zhuǎn)的輪胎表面上面彈而引起錯誤,或者用低終端傳感器,它不如高終端那樣有高樣品率和高級的光控回路的激光。 激光傳感器和tuo機(jī)器結(jié)合,可提供比傳統(tǒng)接觸測量和電容傳感器系統(tǒng)精確得多且快速的周期。 例如一些微處理器系統(tǒng)的光斑大于6.0mm,而精確的激光傳感器僅僅只有0.02mm。大的光斑會影響讀取的精確性從而限制了應(yīng)用。由于慢的測量采樣率,一些ccd傳感器要求額外的循環(huán)時間來處理無關(guān)的數(shù)據(jù)。 在典型的tuo應(yīng)用,非接觸傳感器裝在鋁的c框架臂上。這個tuo系統(tǒng)通過傳感器來監(jiān)測信號,并能識別凹陷的類型,底部的寬度,斜坡的尺寸和其它的幾何參數(shù)。在輪胎每秒60轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時,可以在每個側(cè)面進(jìn)行4,000次以上的讀寫。與之相比,用標(biāo)準(zhǔn)的均一測試最多達(dá)五個面。 輪胎均一系統(tǒng)被不斷的改進(jìn)以便以更高效率檢測輪胎和新的側(cè)壁式樣。利用一些系統(tǒng),檢測周期減少到17秒,為了適應(yīng)輪胎生產(chǎn)商設(shè)計(jì)的規(guī)格還將進(jìn)一步減少。 徑向彎曲面 徑向彎曲面?zhèn)鞲衅饕部捎行У臏y量輪胎圓度。在此應(yīng)用中數(shù)據(jù)處理軟件可消除針形排氣,溢料和凹槽,只在胎面頂部的測量來進(jìn)行非常精確的圓度分析。結(jié)果是輪胎的彎曲面的過濾表示,關(guān)鍵是減少或除去所有凹槽的深度和高頻率元素,這些因素會導(dǎo)致產(chǎn)品不確定性。 為了保證輪胎生產(chǎn)的嚴(yán)格的要求,一些傳感器制造商使用高頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來改進(jìn)傳感器。這將進(jìn)一步增加傳感器的速度。 胎面磨損分析 無接觸激光測量提供一個輪胎完全磨損側(cè)面,以及不規(guī)則磨損的量。這是對于路面噪聲蘊(yùn)含量和識別當(dāng)?shù)啬p現(xiàn)象,如腳踵/腳趾磨損,凹進(jìn)的拖拉,對角線的磨損,肩部的擦處和中心的磨損是重要的。 當(dāng)新輪胎的高精確表面被側(cè)面和徑向彎曲面替代時,以非接觸激光為基礎(chǔ)的胎面測量也是一種測量診斷生產(chǎn)問題的有效工具。 輪胎生產(chǎn)需要準(zhǔn)確的原型輪胎的磨損數(shù)據(jù)來改進(jìn)設(shè)計(jì)。汽車生產(chǎn)商用這種分析來提供比較的測量以挑選最好的輪胎設(shè)計(jì)。 結(jié)論 隨著市場競爭日益激烈,輪胎工業(yè)依賴于質(zhì)量的增加,這就要求可靠的測量和限制停工時間。 正因?yàn)槿绱,激光傳感器由于它們的速度,精確性和可靠性,所處的地位日益變得重要。激光傳感器生產(chǎn)商通過完善符合或甚至超越期望值的傳感器來滿足這些需要。 最后,橡膠和輪胎生產(chǎn)商依靠增加質(zhì)量的控制來減少生產(chǎn)成本和保持在市場中的競爭性。 |
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