亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        一種輪胎胎面磨損的簡潔實(shí)用測量方法

        2012-03-17 07:21:10何亮亮楊永躍孫盼慶
        電子設(shè)計(jì)工程 2012年17期
        關(guān)鍵詞:胎面編碼器輪胎

        何亮亮,楊永躍,孫盼慶

        (合肥工業(yè)大學(xué) 儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院,安徽 合肥 230009)

        胎面磨損[1]不僅直接影響輪胎使用壽命,同時(shí)關(guān)系到輪胎操縱、滑水、噪音等諸多使用性能。隨著輪胎工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對輪胎的使用壽命要求也越來越高,胎面磨損性能越來越成為輪胎制造商、研究者和使用者密切關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的測量大多采用接觸式觸針測量法,盡管它能夠直接讀出被測表面的粗糙度或微位移的數(shù)值,并可測量平面、軸、孔等各種形態(tài)的表面形貌及微位移,但由于要求觸針與表面有良好的接觸,觸針頂部的半徑、測量力、動(dòng)特性及具體的結(jié)構(gòu)等都會對測量帶來影響,會影響測量結(jié)果。而且測量速度慢、成本高,所以其使用范圍受到很大的限制。非接觸式光學(xué)測量[2]方法中的激光三角法,具有的高分辨率,無破壞,數(shù)據(jù)獲取速度快等優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域工件的表面形貌測量在線檢測,相比較與以前采用的接觸式測量方法,具有更快的測量速度,而且成本更低,具有很廣闊的應(yīng)用前景。

        1 測試原理

        1.1 激光三角法

        激光三角法[3]是使用激光光源作為測量的光源,激光器的軸線、成像物鏡的光軸以及光電探測器,三者位于同一個(gè)平面內(nèi),將一個(gè)理想的光斑投射在被測表面上。該光斑將隨其投射點(diǎn)位置的深高度坐標(biāo)變化而沿著激光器的軸向作同樣距離的位移。光斑同時(shí)又通過物鏡成像在光電探測器上,且成像位置與光斑的深度,位置有唯一的對應(yīng)關(guān)系。測出光電探測器上所成實(shí)像的中心位置,即可求出光斑的高度坐標(biāo),從而得到被測表面該點(diǎn)處的深度參數(shù)[4-5]。通過對若干采樣的測量,就能得到被測表面形貌的一組數(shù)據(jù)。

        1.2 輪胎胎面測量方法

        選用激光位移視覺傳感器在線測量,高速高精度地截取輪胎表面輪廓,基于直射式激光三角法測量原理,反射光在攝像機(jī)CCD[6]上的位置隨著輪胎位置的改變而改變,通過檢測該變化就可以測量輪胎表面的凹凸量。系統(tǒng)實(shí)物圖如圖1所示。

        圖1 實(shí)物圖Fig.1 Picture of the actual object

        檢測結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,輪胎被輪胎固定座固定,并可以繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角度由角度編碼器輸入到數(shù)據(jù)采集模塊,在輪胎開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),激光傳感器開始采集a圈的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集模塊得到角度編碼器輸出的角度和激光傳感器采集到的數(shù)據(jù),這樣采集一圈就可以得到輪胎胎面的空間數(shù)據(jù),等數(shù)據(jù)采集完一圈后激光傳感器向下微移,采集輪胎的b圈。這樣逐步微移激光傳感器,可以采集到一圈圈輪胎的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

        圖2 結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Structure schematic diagram

        2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        2.1 測量單元

        由于被測對象材質(zhì)為橡膠,其表面粗糙,而且輪胎表面有凹凸花紋,所以本次測量對精度要求較高。,因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,選用了Keyence公司生產(chǎn)的高速、高精度CCD激光位移傳感器——LK-G150,此種型號的的傳感器通過高性能CPU進(jìn)行控制,使其速度達(dá)到傳統(tǒng)型號的120倍,因此即使物體表面狀態(tài)變化無常也能進(jìn)行精確測量,適用于輪胎表面的測量。

        2.2 行動(dòng)單元

        如圖3所示,依據(jù)輪胎的大小應(yīng)對輪胎胎面的掃描范圍有一定的限制,使用組合電控位移平臺承載傳感器,實(shí)現(xiàn)對激光傳感器運(yùn)動(dòng)范圍的調(diào)節(jié),保證不同規(guī)格的被測輪胎均位于激光位移傳感器的測量范圍內(nèi)。

        圖3 位移平臺結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Displacement platform structure

        電控位移平臺有電控直線位移平臺A,電控直線位移平臺B組合而成。通過電控平臺的組合協(xié)調(diào)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)傳感器的行動(dòng)掃描。 為避免導(dǎo)軌B沿導(dǎo)軌A行動(dòng)時(shí)懸空,附以滾輪導(dǎo)軌支撐平衡。

        電控位移平臺A,采用線性滑塊導(dǎo)軌,長行程滾珠螺桿傳動(dòng),步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),標(biāo)配計(jì)算機(jī)通訊接口,設(shè)置光電開關(guān)定零位,兩端限位防撞開關(guān)。

        2.3 計(jì)量單元

        計(jì)量單元主要是由計(jì)量光柵和角度編碼器組成。其主要作用是對直線位移平臺和輪胎旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行計(jì)量,被測輪胎的中心角的計(jì)量是利用安裝在車輪定位中心軸上的相對角度編碼器完成,測量傳感器的位移是通過安裝在電控位移平臺上的直線光柵完成計(jì)量。

        2.3.1 角度編碼器

        為了滿足高精度輪胎旋轉(zhuǎn)角度定位的要求,使用角度編碼器[7],角度編碼器可以將角位移轉(zhuǎn)換成一連串電數(shù)字脈沖的旋轉(zhuǎn)式傳感器,利用角度編碼器在1~360度間用激光傳感器獲得取輪胎胎面的胎面數(shù)據(jù)。

        2.3.2 直線光柵

        為了獲得輪胎胎面的數(shù)據(jù),需要對激光傳感器的位移進(jìn)行精確控制和定位,設(shè)計(jì)采用直線光柵尺作為測量基準(zhǔn),是一種測量反饋裝置,其主要工作原理是光柵的光學(xué)原理[8]。輸出數(shù)字脈沖信號,具有抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、測量精度高、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。

        2.4 數(shù)據(jù)采集單元

        在本系統(tǒng)中,根據(jù)高實(shí)時(shí)性的要求,選用臺灣研華科技公司生產(chǎn)的PCI-1784U卡,該卡是一款采用PCI總線的4軸正交解碼器和讀數(shù)器卡,含有4個(gè)32-bit正向/反向計(jì)數(shù)器,最大的正交輸入頻率為2 MHz,計(jì)數(shù)器模式下的最大輸入頻率為 8MHz。

        3 輪胎胎面測試軟件流程

        輪胎磨損測量主要是對輪胎磨損前和磨損后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,所以首先將沒有磨損過的標(biāo)準(zhǔn)輪胎進(jìn)行胎面掃描獲取輪胎胎面數(shù)據(jù)。然后將此標(biāo)準(zhǔn)輪胎進(jìn)行一段時(shí)間的磨損,然后再將其放置在輪胎測試平臺上利用測試未磨損的標(biāo)準(zhǔn)輪胎胎面的方法掃描磨損后的輪胎胎面數(shù)據(jù)。

        對輪胎胎面磨損前和磨損后要進(jìn)行兩次測量,測量流程相同。在系統(tǒng)進(jìn)行測試之前,首先要對位移平臺進(jìn)行歸零,系統(tǒng)歸零可以保證系統(tǒng)每次測量的起始點(diǎn)都是固定的,這樣可以為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換盒多次測量數(shù)據(jù)對比提供可靠依據(jù)。系統(tǒng)歸零之后控制位移平臺Y,開始做步長為y的微小位移,然后輪胎開始旋轉(zhuǎn),用角度編碼器和激光傳感器獲得角度位置相對應(yīng)的測試數(shù)據(jù),測完一圈之后輪胎停止旋轉(zhuǎn),位移平臺做步長為y的微小位移,開始采集下一圈輪胎的角度數(shù)據(jù)和胎面數(shù)據(jù)。胎面測試流程如圖4所示。

        得到輪胎胎面磨損前和磨損后的數(shù)據(jù)后,將相同空間位置的數(shù)據(jù)做差值,差值的大小用不同灰度的灰度值來表示,再將這些灰度值在相應(yīng)的坐標(biāo)位置上體現(xiàn)出來,就可以直觀得出車輪胎面的磨損情況。

        圖4 軟件流程圖Fig.4 Software flow chart

        4 測試數(shù)據(jù)

        將輪胎一圈分成360度,讓輪胎轉(zhuǎn)動(dòng),可以在不同的角度獲取輪胎胎面的深度信息,表1為一段輪胎胎面磨損數(shù)據(jù), 從 0°15′0″到 4°15′0″時(shí)輪胎磨損情況,θ為從起始點(diǎn)開始輪胎旋轉(zhuǎn)角度,X為輪胎寬度信息,Y1為理論輪胎胎面深度,Y2為磨損后的輪胎胎面深度,在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)到2°30′0″時(shí)輪胎磨損情況數(shù)據(jù)量最大,達(dá)到2.08mm。

        5 測試結(jié)果

        激光傳感器固定在某θ點(diǎn)后,系統(tǒng)開始測量,讓輪胎勻速轉(zhuǎn)動(dòng),傳感器采集數(shù)據(jù)點(diǎn),然后用軟件顯示該輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)一周的點(diǎn)。將采集到的首個(gè)數(shù)據(jù)置在坐標(biāo)0處,轉(zhuǎn)動(dòng)一周采集的點(diǎn)如圖5所示。

        在輪胎未磨損的情況下進(jìn)行輪胎胎面數(shù)據(jù)采集,系統(tǒng)設(shè)定激光器下移步長為0.5mm,傳感器采集一圈數(shù)據(jù),將整個(gè)輪胎胎面數(shù)據(jù)采集后于理論數(shù)據(jù)比較,可以得到輪胎胎面磨損情況。如圖6所示。

        圖5 輪胎掃描Fig.5 Tire scanning

        圖6 胎面磨損結(jié)果圖Fig.6 Tread wear results figure

        6 結(jié) 論

        文中介紹了一種輪胎胎面磨損的簡潔實(shí)用測量方法,并設(shè)計(jì)了輪胎胎面測量系統(tǒng),通過實(shí)驗(yàn)獲得了一些相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這種測量方法具有結(jié)構(gòu)簡單、測試速度快、實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)、使用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)的。

        [1]尹光杰,騰國興.激光傳感器在輪胎工業(yè)中的應(yīng)用[J].傳感器與執(zhí)行器,2006(5):55-57.

        YI Guang-jie,TENG Guo-xing.The application of laser sensors in the tire industry[J].Sensors and Actuators,2006(5):55-57.

        [2]WANG Zhi-qian,XIE Mu-jun,QIAO Yan-feng.Study of a non-contactpositionmeasuringmethod[J].Optical Technique,2003,29(4):431-433.

        [3]王曉嘉,高雋,王磊.激光三角法綜述[J].儀器儀表學(xué)報(bào),2004(25):602-606.

        WANG Xiao-jia,GAO Jun,WANG Lei.Summary of laser triangulationmethod[J].Journal of Scientific Instrument,2004(25):602-606.

        [4]王彥勛,孫宏凱,牛連杰.激光三角掃描法檢測微刻槽[J].計(jì)量技術(shù),2002(6):11-13.

        WANG Yan-xun,SUN Hong-kai,NIU Lian-jie. Laser triangulation scanning method detection micro groove[J].Measurement Technology,2002(6):11-13.

        [5]遲桂純.激光三角法微位移測量技術(shù) [J].工具技術(shù),1997,31(6):37-40.

        CHIGui-chun.Laser triangulation displacementmeasurement technology[J].Tool Technology,1997,31(6):37-40.

        [6]CHEN Ji,WANG Xin,CAO Da-jiu,et al.Development of high-speed CCD laser displacement sensor[J].Optics and Precision Engineering,2008,16(4):611-616.

        [7]王彩霞,李梅.基于FPGA的增量式光電角度編碼器信號處理系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息(嵌入式與SOC),2010,26(8-2):125-126,205.

        WANG Cai-xia,LI Mei.Based on the FPGA incremental photoelectric angle encoder signal processing systems[J].Computer Information(Embedded and SOC),2010,26(8-2):125-126,205.

        [8]何安國,喻洪麟,朱傳新,等.光柵莫爾條紋細(xì)分及辨向方法研究[J].光電工程,2007,34(10):45-50.

        HE An-guo,YU Hong-lin,ZHU Chuan-xin,et al.Grating Moire fringe subdivision and identified themethod[J].Opto-Electronic Engineering,2007,34(10):45-50.

        猜你喜歡
        胎面編碼器輪胎
        輪胎胎面主動(dòng)糾偏裝置及方法
        橡膠科技(2023年12期)2023-02-26 00:30:38
        胖瘦自如的輪胎
        童話世界(2019年14期)2019-06-25 10:11:52
        基于FPGA的同步機(jī)軸角編碼器
        大輪胎,玩起來
        改善胎面和翻新輪胎的制造方法
        基于PRBS檢測的8B/IOB編碼器設(shè)計(jì)
        JESD204B接口協(xié)議中的8B10B編碼器設(shè)計(jì)
        電子器件(2015年5期)2015-12-29 08:42:24
        全自動(dòng)輪胎胎面供料系統(tǒng)的開發(fā)
        橡膠科技(2015年6期)2015-07-31 07:05:02
        輪胎業(yè)未來數(shù)年將現(xiàn)并購潮
        固特異Fuel Max系列新增LHS輪胎
        亚洲AⅤ精品一区二区三区| 精品卡一卡二乱码新区| 国产精品多人p群无码| 双乳被一左一右吃着动态图| 国产亚洲精品福利在线| 日本高清人妻一区二区| 亚洲最大成人综合网720p| 97久久精品亚洲中文字幕无码| 成人无码h真人在线网站| 国产内射视频免费观看| 蜜桃视频在线看一区二区三区| 亚洲精品无码久久久久牙蜜区| 久久精品无码一区二区三区蜜费| 久久天堂精品一区专区av| 国产精选自拍视频网站| 男同gay毛片免费可播放| 午夜视频网址| 人妻丰满精品一区二区| 国产a∨天天免费观看美女| а√天堂资源8在线官网在线 | 男女后入式在线观看视频| 欧美激情视频一区二区三区免费| 亚洲av无码不卡久久| 亚洲一区二区三区av在线免费| 亚洲综合久久中文字幕专区一区| 国产做无码视频在线观看| 日日干夜夜操高清视频| 亚洲精品一区二区三区播放| 亚洲精品一区三区三区在线| 免费观看的av毛片的网站| 亚洲区日韩精品中文字幕| 亚洲av网一区二区三区成人| 欧美丰满熟妇性xxxx| 国产高潮刺激叫喊视频| 国产一区二区三区av香蕉| 亚洲av免费手机在线观看| 婷婷色中文字幕综合在线| 国色天香精品亚洲精品| 东北老熟女被弄的嗷嗷叫高潮| 又大又粗又爽18禁免费看| 在线观看亚洲AV日韩A∨|