一種基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置的製作方法

2023-10-11 16:00:37

本實用新型涉及輪胎花紋深度檢測技術，尤其涉及一種基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置。

背景技術：

汽車輪胎的花紋的主要作用就是增加胎面與路面間的摩擦力，以防止車輪打滑，輪胎花紋提高了胎面接地彈性，在胎面和路面間切向力的作用下，花紋塊能產生較大的切向彈性變形。切向力增加，切向變形隨之增大，接觸面的「磨擦作用」也就隨之增強，進而抑制了胎面與路面打滑或打滑趨勢。這在很大程度上消除了無花紋輪胎易打滑的弊病，使得與輪胎和路面間磨擦性能有關的汽車性能——動力性、制動性、轉向操縱性和行駛安全性的正常發揮有了可靠的保障；

現有的輪胎花紋深度測量方法是由檢測人員用輪胎花紋深度尺進行接觸式測量，由於檢驗人員的操作方法以及輪胎花紋深度尺自身的誤差會導致測量的數據產生較大的誤差，同時，人工測量，導致檢測效率不高；

如何獲得能夠用於非接觸測量的輪胎花紋深度的圖像是本領域亟待解決的重要問題之一。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，以提高輪胎花紋深度測量的精度。

本實用新型提供了一種基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，包括底座、支架側板、攝像機、線雷射發生器、輪胎、輪胎軸和驅動裝置；

所述支架側板為兩個，兩所述支架側板均安裝在所述底座上，且兩所述支架側板平行設置；所述攝像機和所述線雷射發生器均安裝在所述底座上，二者均位於兩所述支架側板之間，所述攝像機和所述線雷射發生器均向上傾斜設置；

兩所述支架側板的內側設有輪胎軸槽，所述輪胎軸的兩端能夠在輪胎軸槽中滾動；輪胎安裝在輪胎軸上；

所述驅動裝置安裝在所述支架側板上，其與所述輪胎軸在同一水平面上，所述驅動裝置與所述輪胎軸傳動連接。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述攝像機的中心線與所述線雷射發生器的中心線位於同一平面內。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述攝像機與所述線雷射發生器之間的夾角為90-150°。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述攝像機與所述線雷射發生器夾角的角平分線為鉛垂線。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述的輪胎軸槽為條形槽或條形孔，且沿水平方向布置。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述輪胎軸在與所述輪胎軸槽結合處安裝有齒輪，所述輪胎軸槽中設有能夠與所述齒輪嚙合的齒條。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述驅動裝置與所述輪胎軸通過軟繩傳動連接。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述軟繩的一端固定在所述輪胎軸的一端，並纏繞在輪胎軸上，另一端與所述驅動裝置上的軸連接。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述驅動裝置為步進電機；且所述步進電機為兩個，兩所述步進電機分別與所述輪胎軸的兩端傳動連接。

如上所述的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，其中，優選的是，所述攝像機（3）為CCD攝像機。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本實用新型提出的一種基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，通過設置支架側板，在支架側板上設置輪胎軸槽，通過驅動裝置帶動安裝在輪胎軸槽上的輪胎軸在輪胎軸槽內滾動，從而使輪胎處於滾動狀態。輪胎每滾過一次，攝像機就能記錄下線雷射發生器照射在輪胎花紋上的最佳圖像。從而便於提高非接觸式測量的精度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一提出的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例一提出的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置的俯視圖；

圖3為本實用新型實施例一提出輪胎軸槽的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例二提出的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-底座 2-支架側板 3-攝像機 4-線雷射發生器 5-輪胎

6-輪胎軸 7-輪胎軸槽。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。

實施例一

圖1為本實用新型實施例一提出的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例一提出的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置的俯視圖；圖3為本實用新型實施例一提出輪胎軸槽的結構示意圖。

請參照圖1至圖2，本實施例提出了一種基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置，包括底座1、支架側板2、攝像機3、線雷射發生器4、輪胎5、輪胎軸6和驅動裝置；所述支架側板2為兩個，所述兩支架側板2均安裝在底座1上，且兩支架側板2平行設置；所述的攝像機3和線雷射發生器4均安裝在底座1上，二者均位於兩支架側板2之間，攝像機3的中心線與線雷射發生器4的中心線位於同一平面內，所述攝像機3和所述線雷射發生器4均向上傾斜設置，攝像機3與線雷射發生器4之間的夾角為90-150°，如此保證攝像機3能夠很好的接收線雷射發生器4發出的雷射。

具體使用時，將待檢測的輪胎安裝到輪胎軸6上，打開攝像機3和線雷射發生器4，調整攝像機3和線雷射發生器4的角度，使線雷射發生器4發出的雷射照射在輪胎表面，保證攝像機器3能夠拍攝到輪胎表面的雷射線。啟動驅動裝置，使待檢測的輪胎轉動或者滾動。使待檢測的輪胎在轉動的過程中獲取雷射位於不同位置處的雷射線圖像。通過對於不同位置的雷射線的選取，便於確定最佳的雷射線圖像。有利於提高非接觸檢測的精度。具體實施時，攝像機3與線雷射發生器4角度一旦確定後，在測試的過程中不允許更改，更具體地，所述攝像機3中心線與所述線雷射器4中心線形成的夾角的角平分線為鉛垂線。如此可以保證測試結果的準確性。

作為一種優選方式，兩支架側板2的內側設有輪胎軸槽7，所述的輪胎軸槽7為條形槽，且沿水平方向布置。進一步地，輪胎5安裝在輪胎軸6上，輪胎軸6的兩端能夠在輪胎軸槽7中滾動；輪胎軸6在與輪胎軸槽7結合處安裝有齒輪，所述的輪胎軸槽7中設有能夠與所述齒輪嚙合的齒條，如此，能夠保證輪胎軸6在輪胎軸槽7內轉動的同時移動，從而能夠使待檢測的輪胎模擬實際行車時的滾動狀態。避免了由於輪胎表面凹凸相間而導致的雷射線位於輪胎表面凸起處。在待檢測輪胎運動的過程中，能夠產生最佳的圖像，有利於提高非接觸式測量的計算精度。

作為一種優選方式，驅動裝置安裝在支架側板2上，其與輪胎軸6在同一水平面上，驅動裝置與輪胎軸6傳動連接。具體地，驅動裝置與輪胎軸6通過軟繩傳動連接，所述軟繩的一端固定在輪胎軸6的一端，並纏繞在輪胎軸6上，另一端與驅動裝置上的軸連接，驅動裝置工作時通過軟繩帶動輪胎軸6滾動從而帶動輪胎5滾動。更具體地，驅動裝置為步進電機，如此可以精確的控制輪胎5滾動的速度。進一步地，所述的攝像機3為CCD攝像機。

實施例二

此處僅就本實施例與實施例一的不同之處進行描述，對於重複之處不再贅述。

如圖4所示，圖4為本實用新型實施例二提出的基於機器視覺的輪胎花紋深度測量裝置的結構示意圖。其中，所述步進電機為兩個，兩步進電機分別與輪胎軸6的兩端通過軟繩傳動連接，如此確保輪胎5滾動時的平穩性。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明了本實用新型的構造、特徵及作用效果，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型不以圖面所示限定實施範圍，凡是依照本實用新型的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本實用新型的保護範圍內。