便携式轮胎内轮廓检测装置和检测方法与流程

1.本技术涉及轮胎检测技术领域，具体而言，涉及一种便携式轮胎内轮廓检测装置和检测方法。


背景技术：

2.工程机械轮胎已经发展了快100年，但工程机械轮胎的性能和质量与相应的车型发展还是处于滞后的主要配件产品，国内工程机械轮胎也发展了几十年，但是其质量与国际巨头相比还是有较大的差距，通过详细的数据统计分析，使用性能和质量差异的最大问题点就体现在轮胎的制造质量稳定性方面，详细来讲就是工程机械轮胎的尺寸波动较大，也就是体现在轮胎的材料尺寸分布差异较为明显波动。但由于工程机械轮胎的生产特殊性，大部分型胶是直接通过胶片缠绕成型，因此工程机械轮胎的内轮廓尺寸没有办法有效地检测和测量，让研究人员无法指导改进和分析轮胎，产生工程机械轮胎的发展滞后，无法提高工程机械轮胎品质的问题。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种便携式轮胎内轮廓检测装置和检测方法，其能够有效地测量工程机械轮胎的内轮廓尺寸，让研究人员能够有所依据地进行改进和分析，解决工程机械轮胎的发展滞后，无法提高工程机械轮胎品质的问题。
4.第一方面，本发明提供一种便携式轮胎内轮廓检测装置，包括：工装架，包括两个安装部和本体，两个安装部分别连接于本体的两端，两个安装部被配置为与轮胎的胎趾可拆地连接，以使得本体架设于轮胎的内圈，本体形成有指定位置；激光测距机构，安装于指定位置上，用于测量内圈的内轮廓的尺寸并生成检测尺寸数据；数据处理单元，与激光测距机构连接，预存有标准轮胎的标准尺寸数据，用于将由激光测距机构输送的检测尺寸数据与标准尺寸数据进行对比分析。
5.上述实现的过程中，工装架通过两个安装部直接架设于欲检测的轮胎内圈表面，使得激光测距机构朝向轮胎的内圈腔室。激光测距机构向轮胎的内圈腔室发射激光以测量出内圈的内轮廓的尺寸并且生成检测尺寸数据，数据处理单元接收该检测尺寸数据后，与预存的标准尺寸数据对比分析，获取当前被检测的轮胎的内轮廓与标准轮胎的差异，以判断轮胎的尺寸是否满足设计标准，并以此来指导和改善工艺过程中的波动，提高轮胎的尺寸稳定并指导生产过程的控制；或者，被检测的轮胎为使用后的轮胎，标准轮胎为使用前的轮胎，研究人员基于使用前后的轮胎差异，可以高效真实有效的用于技术研发和技术创新上。
6.在可选的实施方式中，安装部形成有与胎趾的外侧面抵接的第一抵接部。安装部形成有与胎趾的顶面抵接的第二抵接部。安装部通过第一抵接部和第二抵接部卡接于胎趾。
7.上述实现的过程中，通过安装部卡接于胎趾，使得工装架能够在任意条件下与欲
检测的轮胎连接，且拆卸方便；同时，由于安装部契合于轮胎的胎趾上，故仅需一个操作人员即可将工装架设置在轮胎的内圈上，方便单个操作人员对轮胎的日常检测分析。
8.在可选的实施方式中，安装部沿本体的延伸方向位置可调地设于本体。
9.上述实现的过程中，操作人员可调整安装部在本体上的位置，以适应不同尺寸的轮胎。
10.在可选的实施方式中，安装部形成有滑槽，本体穿设于滑槽；安装部配置有锁紧螺丝，锁紧螺丝与安装部螺纹配合并穿过滑槽与本体抵顶。
11.上述实现的过程中，当需要调整安装部在本体上的位置时，拧松锁紧螺丝，使得锁紧螺丝脱离本体，操作人员可拨动安装部使得安装部沿本体的延伸方向滑动，待滑动至所需的位置时，拧紧锁紧螺丝，使得锁紧螺丝抵顶于本体，即可使得安装部较本体固定。
12.在可选的实施方式中，本体上沿本体的延伸方向设置有尺寸标注。
13.上述实现的过程中，操作人员可基于尺寸标注调整两个安装部在本体上的位置，以准确地将安装部调整至所需的位置。
14.在可选的实施方式中，激光测距机构可旋转地安装于指定位置。
15.上述实现的过程中，激光测距机构按照设定的角度逐一旋转测量轮胎内轮廓在工装架所在平面上的不同位置的距离尺寸，获取多组检测尺寸数据，分别与标准尺寸数据对比，获取精准的分析结构。
16.在可选的实施方式中，本体设置有定位槽，定位槽处于指定位置，定位槽设置有螺纹孔；便携式轮胎内轮廓检测装置还包括旋转部以及基座；基座包括定位块，定位块嵌设于定位槽中，基座通过固定螺丝螺接于螺纹孔以固定于本体；激光测距机构通过旋转部可旋转地与基座连接。
17.上述实现的过程中，激光测距机构通过旋转部在基座上旋转，以对轮胎的内轮廓的不同位置进行测距；基座通过定位块与定位槽的配合，准确地安装于指定位置，以保证激光测距机构处于指定位置。
18.在可选的实施方式中，便携式轮胎内轮廓检测装置还包括角度识别板，角度识别板处于基座和旋转部之间，用于确定激光测距机构的旋角度。
19.上述实现的过程中，激光测距机构的旋转角度可根据角度识别板确定，以确实激光测距机构是否旋转到位。
20.第二方面，本发明提供一种轮胎内轮廓检测方法，检测方法采用前述实施方式的便携式轮胎内轮廓检测装置，方法包括以下步骤：安装步骤，将工装架安装在轮胎的内圈；测量步骤，启动激光测距机构，测量轮胎的内轮廓尺寸并生成检测尺寸数据；对比步骤，数据处理单元将由激光测距机构输送的检测尺寸数据与标准尺寸数据进行对比分析。在可选的实施方式中，激光测距机构可旋转地安装于指定位置；在测量步骤中，启动并旋转激光测距机构，测量轮胎的内轮廓的不同位置的尺寸并生成多组检测尺寸数据。
21.在可选的实施方式中，方法还包括以下步骤：调整步骤，基于轮胎的中心轴线，调整工装架较轮胎的位置，进行测量步骤和对比步骤，以获取多组对比分析结果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本实施例中便携式轮胎内轮廓检测装置的工作示意图；
24.图2为本实施例中工装架的主视图；
25.图3为本实施例中工装架的俯视图；
26.图4为图1中ⅳ处的放大图；
27.图5为本实施例中激光测距机构、旋转部和基座的主视图；
28.图6为本实施例中激光测距机构、旋转部和基座的侧视图；
29.图7为便携式轮胎内轮廓检测装置和外检平台的示意图。
30.图标：10
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工装架；11
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安装部；12
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本体；110
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第一抵接部；111
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第二抵接部；112
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锁紧螺丝；120
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指定位置；121
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尺寸标注；122
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定位槽；123
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螺纹孔；20
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激光测距机构；21
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旋转部；22
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基座；23
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角度识别板；220
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定位块；30
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数据处理单元；40
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显示器；50
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外检平台。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
35.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。
38.本实施例提供一种便携式轮胎内轮廓检测装置，其能够有效地测量工程机械轮胎
的内轮廓尺寸，让研究人员能够有所依据地进行改进和分析，解决工程机械轮胎的发展滞后，无法提高工程机械轮胎品质的问题。
39.请参见图1
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图3，图1为本实施例中便携式轮胎内轮廓检测装置的工作示意图，图2为本实施例中工装架10的主视图，图3为本实施例中工装架10的俯视图。在图1中，以箭头加标号a指向轮胎，以箭头加标号b指向轮胎的内轮廓。
40.便携式轮胎内轮廓检测装置包括工装架10、激光测距机构20和数据处理单元30。
41.工装架10包括两个安装部11和本体12，两个安装部11分别连接于本体12的两端，两个安装部11被配置为与轮胎的胎趾可拆地连接，以使得本体12架设于轮胎的内圈，本体12形成有指定位置120。指定位置120处于两个安装部11之间，本实施例中，指定位置120处于本体12的中心。
42.激光测距机构20安装于指定位置120上，当两个安装部11连接于轮胎的胎趾时，即工装架10架设在轮胎的内圈上，激光测距机构20能够测量内圈的内轮廓的尺寸并生成检测尺寸数据。
43.数据处理单元30与激光测距机构20连接，预存有标准轮胎的标准尺寸数据，用于将由激光测距机构20输送的检测尺寸数据与标准尺寸数据进行对比分析。其中，数据处理单元30可连接显示器40，数据处理单元30中的标准尺寸数据、检测尺寸数据以及二者对比分析的结果可现实于显示器40上，供研究人员参考分析。
44.上述实现的过程中，工装架10通过两个安装部11直接架设于欲检测的轮胎内圈表面，使得激光测距机构20朝向轮胎的内圈腔室。激光测距机构20向轮胎的内圈腔室发射激光以测量出内圈的内轮廓的尺寸并且生成检测尺寸数据，数据处理单元30接收该检测尺寸数据后，与预存的标准尺寸数据对比分析，获取当前被检测的轮胎的内轮廓与标准轮胎的差异，以判断轮胎的尺寸是否满足设计标准，并以此来指导和改善工艺过程中的波动，提高轮胎的尺寸稳定并指导生产过程的控制；或者，被检测的轮胎为使用后的轮胎，标准轮胎为使用前的轮胎，研究人员基于使用前后的轮胎差异，进行分析研究，可以高效真实有效的用于技术研发和技术创新上。
45.请结合图4，图4为图1中ⅳ处的放大图。
46.安装部11形成有与胎趾的外侧面抵接的第一抵接部110。安装部11形成有与胎趾的顶面抵接的第二抵接部111。安装部11通过第一抵接部110和第二抵接部111卡接于胎趾。
47.上述实现的过程中，通过安装部11卡接于胎趾，使得工装架10能够在任意条件下与欲检测的轮胎连接，且拆卸方便；同时，由于安装部11契合于轮胎的胎趾上，故仅需一个操作人员即可将工装架10设置在轮胎的内圈上，方便单个操作人员对轮胎的日常检测分析。
48.请重新参见图2和图3，安装部11沿本体12的延伸方向位置可调地设于本体12。上述实现的过程中，操作人员可调整安装部11在本体12上的位置，以适应不同尺寸的轮胎。
49.安装部11形成有滑槽，本体12穿设于滑槽。安装部11配置有锁紧螺丝112，锁紧螺丝112与安装部11螺纹配合并穿过滑槽与本体12抵顶。
50.安装部11的表面间隔形成有两个螺孔，两个锁紧螺丝112分别螺接于各自对应的螺孔中，通过拧紧锁紧螺丝112，使得安装部11和本体12固定。
51.当需要调整安装部11在本体12上的位置时，拧松锁紧螺丝112，使得锁紧螺丝112
脱离本体12，操作人员可拨动安装部11使得安装部11沿本体12的延伸方向滑动，待滑动至所需的位置时，拧紧锁紧螺丝112，使得锁紧螺丝112抵顶于本体12，即可使得安装部11较本体12固定。
52.请参见图2，本体12上沿本体12的延伸方向设置有尺寸标注121。
53.操作人员可基于尺寸标注121调整两个安装部11在本体12上的位置，以准确地将安装部11调整至所需的位置。
54.可选地，激光测距机构20可旋转地安装于指定位置120。激光测距机构20按照设定的角度逐一旋转测量轮胎内轮廓在工装架10所在平面上的不同位置的距离尺寸，获取多组检测尺寸数据，分别与标准尺寸数据对比，获取精准的分析结构。
55.请结合图2、图3、图5以及图6，图5为本实施例中激光测距机构20、旋转部21和基座22的主视图，图6为本实施例中激光测距机构20、旋转部21和基座22的侧视图。
56.本体12设置有定位槽122，定位槽122处于指定位置120，定位槽122设置有螺纹孔123。定位槽122开设于本体12的侧面。便携式轮胎内轮廓检测装置还包括旋转部21以及基座22。基座22包括定位块220，定位块220嵌设于定位槽122中，基座22通过固定螺丝螺接于螺纹孔123以固定于本体12。激光测距机构20通过旋转部21可旋转地与基座22连接。上述实现的过程中，激光测距机构20通过旋转部21在基座22上旋转，以对轮胎的内轮廓的不同位置进行测距；基座22通过定位块220与定位槽122的配合，准确地安装于指定位置120，以保证激光测距机构20处于指定位置120。需要说明的是，旋转部21可以为旋转轴，操作人员可手动拨动激光测距机构20转动。旋转部21也可以包括电动旋转机构，如伺服电机等，当旋转部21包括电动旋转机构时，电动旋转机构与数据处理单元30连接，数据处理单元30可对电动旋转机构进行控制，从而控制激光测距机构20转动，以及控制激光测距机构20的转动角度。
57.可选地，便携式轮胎内轮廓检测装置还包括角度识别板23，角度识别板23处于基座22和旋转部21之间，用于确定激光测距机构20的旋角度。激光测距机构20的旋转角度可根据角度识别板23确定，以确实激光测距机构20是否旋转到位。
58.需要说明的是，本体12的长度小于1000mm，宽度为5
‑
10mm，高度为10
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15mm。本体12和安装部11的材质选用强度较高的合金材质，重量控制在5kg以内，根据尺寸，满足一个人可快速简便操作的目的，(要求一个人可以快拆装使用)。
59.需要说明的是，本技术实施例还提供一种轮胎内轮廓检测方法。检测方法采用前述实施方式的便携式轮胎内轮廓检测装置，方法包括以下步骤：安装步骤，将工装架10安装在轮胎的内圈；测量步骤，启动激光测距机构20，测量轮胎的内轮廓尺寸并生成检测尺寸数据；对比步骤，数据处理单元30将由激光测距机构20输送的检测尺寸数据与标准尺寸数据进行对比分析。
60.可选地，激光测距机构20可旋转地安装于指定位置120。在测量步骤中，启动并旋转激光测距机构20，测量轮胎的内轮廓的不同位置的尺寸并生成多组检测尺寸数据。
61.可选地，该检测方法还包括调整步骤，基于轮胎的中心轴线，调整工装架10较轮胎的位置，进行测量步骤和对比步骤，以获取多组对比分析结果。
62.需要说明的是，为保证轮胎不受自重等变形影响，工程机械轮胎放置在专用设计的存放外检平台50上或者立放或者采用行车吊起悬空科技，便携式轮胎内轮廓检测装置的
测量位置位于轮胎不受干扰的位置。如图7，图7为便携式轮胎内轮廓检测装置和外检平台50的示意图，轮胎立放于外检平台50，便携式轮胎内轮廓检测装置的测量位置处于轮胎内圈的40度左右的位置(在图7中，以箭头加标号c指向便携式轮胎内轮廓检测装置所在的位置，图中显示便携式轮胎内轮廓检测装置处于轮胎内圈的41度位置，在实际操作中，以轮胎不受干扰为准)。可通过专用外检平台50来旋转轮胎实现测量多个位置，即实施调整步骤。其他方式也可以通过转动位置来实现多个位置的测量数据，也可以实现标记位置的测量尺寸确认技术分析需要参数。
63.现描述一种具体的检测方法：
64.准备步骤一，准备便携式轮胎内轮廓检测装置，即准备与欲检测轮胎相应规格的工装架10，使得工装架10能够安装在轮胎的内圈，标定好激光测距机构20待安装的指定位置120。
65.准备步骤二，准备激光测距机构20以及预存有标准尺寸数据的数据处理单元30。激光测距机构20采用一个激光点进行测距，激光点可以按照设计角度旋转，并根据旋转角度测量相应位置的距离。当激光测距机构20获取检测数据之后，与标准尺寸数据做相应规则的对比评判，并根据数据做出相应的技术判断。评判结果和数据测量结果显示在显示器40上。测量的数据导出，供技术人员的分析使用。
66.准备步骤三，测量位置的确定，本步骤把工装架10和激光测距机构20安装在轮胎不受任何外力的部位，轮胎安装在检验平台上，人工手动将便携式轮胎内轮廓检测装置安装于轮胎上。
67.检测步骤：将激光测距机构20安装于工装架10的指定位置120，调整两个安装部11的位置，将工装架10安装在轮胎的内圈；启动并旋转激光测距机构20，测量轮胎的内轮廓的不同位置的尺寸并生成多组检测尺寸数据，激光测距机构20的旋转角度包括0度、15度、30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度、165度和180度，其中检测尺寸数据包括上极限数据、下极限数据以及实测值；数据处理单元30将由激光测距机构20输送的检测尺寸数据与标准尺寸数据进行对比分析，对比分析的结果显示于显示器40。
68.分析结果见下表格：
[0069][0070]
需要说明的是，对于不同要求的轮胎，可以采用不同的测量频次来评估轮胎的质量稳定性；
[0071]
上述描述的便携式轮胎内轮廓检测装置和检测方法对技术研发和生产过程中的指导意义：根据测量的数据，技术研发可把该数据联系到实验室测试以及市场实际使用表现相应统一分析，并根据数据做出相关联的分析，并可作为有效的技术手段来指导设计轮胎，通过数据分析，可以指导生产过程中的工艺改进和技术标准的建立，指导人，机，料，环，法的因素改进。技术研发或工艺人员可采用该检测装置测量不同品牌不同规格的轮胎内轮廓尺寸，也可以测量轮胎使用前，使用后的数据。作为技术研发，工艺改进的重要技术参数收集分析方式。
[0072]
以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人
员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。