一种胎胚成型部件贴合检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及胎胚成型技术领域，具体地说，是涉及一种一种胎胚成型部件贴合检测装置。
【背景技术】
[0002]在橡胶行业中，轮胎生产大致要经历密炼、半制品、成型、硫化、质检等几个步骤，其中成型工序是将各半制品橡胶部件贴合到一起，再通过成型鼓将贴合好的部件制成胎胚的过程。轮胎成型工艺要求在贴合鼓上依次进行内衬层、包布、帘布和垫胶等轮胎部件的贴合操作。各部件贴合过程中，对贴合位置有着严格的要求，实际生产中通常利用激光光标标明需要贴合的位置，由操作人员将胶片对齐光标后完成贴合操作，但在人工操作过程中并不能保证贴合的完全准确并且产生的误差不可控。
[0003]对于如何确定各部件的贴合位置，现有技术方案采用激光灯标线系统。由成型机上方的一组激光灯标对当前需要贴合的胶片的边缘位置进行标定，贴合不同的胶片时，激光灯标由电机驱动运动到相应的位置，操作人员根据标定的位置将当前胶片沿着激光标线贴合到贴合鼓上。
[0004]由于激光标定后的贴合过程中完全由人工操作，贴合的是否准确也完全由操作人员的直观感觉控制，尤其在贴合鼓高速转动过程中，人眼很难察觉到毫米级的偏差，一旦产生偏差没有一个监控和警示的环节。
[0005]由于设备长期运行，由设备自身因素造成的偏差不易察觉，此时即使操作人员贴合准确，也会造成实际误差的产生。此外，整个贴合过程中缺乏数据反馈，贴合质量难以进行量化控制，不利于后期轮胎信息追溯。
【发明内容】
[0006]本发明为了解决现有胎胚成型部件贴合检测不准确的技术问题，提供了一种胎胚成型部件贴合检测装置及方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现:
一种胎胚成型部件贴合检测装置，用于识别贴合鼓上的贴片部件与激光标线的位置偏差，所述激光标线对不同贴片部件的边缘位置进行预先标定，包括:
图像采集单元，用于采集激光标线图像及贴片部件的至少边缘位置处图像，并发送至总控单元；
总控单元，用于将所述图像采集单元采集的图像进行处理，计算出激光标线与贴片部件的边缘之间的偏差；并根据计算结果判断该偏差是否超出预设值。
[0008]对上述基本技术方案做进一步改进，所述的胎胚成型部件贴合检测装置还包括驱动单元、以及支撑该驱动单元的支架，所述图像采集单元与驱动单元连接。当图像采集单元的成像区域有限时，为了最大限度的提高精度、降低成像区域范围，可以只采集激光标线、及其对应位置处的贴片部件边缘的图像。当激光标线随贴合部件的不同而移动时，图像采集单元在驱动单元的作用下随激光标线移动，使得二者的相对位置始终保持一致。
[0009]作为上述方案的优选结构，所述驱动单元包括驱动电机、固定在所述支架上的导向轴、以及与所述图像采集单元固定连接的动力转换机构，所述驱动电机的动力输出轴与所述动力转换机构传动连接，用于驱动所述图像采集单元沿所述导向轴运动。
[0010]又进一步的，所述驱动单元还包括电机座以及固设在所述支架上的丝杠，所述电机座包括相互垂直的顶面和侧面，所述驱动电机固设在所述电机座的顶面上,所述动力转换机构包括丝母以及轴承，所述丝母与轴承的内壳固定连接，轴承的外壳固定在电机座的侧面上。对上述方案做进一步改进，所述图像采集单元可以为一个相机，该相机采集贴片部件其中一个边缘、及其对应位置处的激光标线的图像。
[0011]对上述技术方案做进一步改进，所述图像采集单元也可以至少包括两个相机，至少分别采集贴片部件的两个边缘、及其对应位置处的激光标线的图像。每个相机可以分别连接一个驱动单元。当使用两个相机时，可以在同一个驱动单元的作用做相对或相向运动。
[0012]对上述技术方案做进一步改进，所述的胎胚成型部件贴合检测装置还包括与总控单元相连接的报警单元，在总控单元的控制下执行报警命令。当所述偏差超出预设值时，报警单元发出声和/或光报警，便于操作人员及时找到缺陷位置。
[0013]对上述技术方案做进一步改进，所述胎胚成型部件贴合检测装置还包括固设在贴合鼓上的旋转编码器，所述旋转编码器与所述总控单元连接。当所述偏差超过预设值时，根据旋转编码器记录的位置进行复检，进一步提高了机器视觉判断的精确度。
[0014]基于上述的一种胎胚成型部件贴合检测装置，本发明同时提供了一种胎胚成型部件贴合检测方法，包括以下步骤:
(1)、图像采集单元采集激光标线图像及当前贴片部件至少边缘位置处的图像，并发送至总控单元；
(2)、总控单元将所述图像采集单元采集的图像进行处理，计算出激光标线与贴片部件的边缘之间的偏差，并分析该计算结果，当计算结果超出设定阈值时，控制报警单元进行报警提示。
[0015]对上述基本技术方案做进一步改进，所述图像采集单元在采集下一贴片部件的图像之前，由总控单元控制驱动单元驱动所述图像采集单元运动，使得所述图像采集单元与激光标线的相对位置保持一致。
[0016]对上述基本技术方案做进一步改进，，所述步骤(2)中，包括以下子步骤:
提取激光两侧标线的坐标；
识别当前贴片部件；
确定当前贴片部件中与所述激光标线相对应的边缘的坐标；
计算当前贴片部件的边缘与激光标签的坐标值的偏差；
判断所述偏差是否超过预设值。
[0017]进一步的，上述当前贴合部件的信息由成型机控制系统提供。
[0018]对上述技术方案做进一步改进，通过以下方式控制驱动单元:
(al)、获取在整个贴片周期中当前步骤；
(a2)、读取成型机激光标线的位置；
(a3 )、根据所读取的激光标线的位置控制将图像采集单元驱动至相应位置。
[0019]所述激光标线的位置信息可以由成型机控制系统提供。
[0020]所述激光标线的位置信息也可以预设在总控单元中。
[0021]随上述技术方案做进一步改进，也通过以下方式控制驱动单元:
(bl)、采用图像追踪方式，图像采集单元不动，连续采集至少两幅图像；
(b2)、提取该至少两幅图像中激光标线的位置是否有变化，若发生变化，识别激光标线是移动，还是监测过程中出现的偏差，如果判断是移动状态，则根据后一幅图像激光标线的位置控制将图像采集单元驱动至相应位置。
[0022]对上述技术方案做进一步改进，具有分别对贴合部件的两个边缘位置进行预先标定的两条激光标线，所述图像采集单元通过两个相机来分别采集两条激光标线、及其所对应位置处的贴片部件边缘的图像。
[0023]对上述技术方案做进一步改进，当所述偏差超出预设值时，由总控单元控制报警单元进行报警提示。
[0024]对上述技术方案做进一步改进，所述胎胚成型部件贴合检测装置还包括固设在贴合鼓上的旋转编码器，所述旋转编码器与所述总控单元连接，当所述偏差超出预设值时，根据旋转编码器记录的位置，对该位置进行复检。
[0025]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明的胎胚成型部件贴合检测装置，通过机器视觉手段，对贴合全过程进行监控，自动识别激光标线和胶片边缘的位置，当两者之间的距离超出允许误差范围时给出报警，提醒操作人员及时进行纠正，并将监控过程中的数据实时上传，保证生产过程的可追溯性，有利于提高产品质量。