案例分析 | 橡膠&輪胎行業(yè)3D檢測

輪胎制造是一項(xiàng)復(fù)雜的工藝，包括了許多步驟，在整個(gè)制造過程中對(duì)質(zhì)量控制有嚴(yán)格的要求。輪胎的質(zhì)量控制需要檢測許多部件，每個(gè)部件都必須在精準(zhǔn)的位置并且符合規(guī)格要求：對(duì)于半成品輪胎，需要檢測其幾何形狀和位置以及生產(chǎn)過程中各種尺寸；對(duì)于成品輪胎，需要檢測輪胎花紋表面凸起和凹坑等缺陷，以及輪胎表面OCR字體。

LMI Technologies公司生產(chǎn)的Gocator智能3D傳感器，通過先進(jìn)的3D在線檢測技術(shù)，利用高速、高靈敏度的掃描功能，結(jié)合精密的內(nèi)置算法，實(shí)時(shí)監(jiān)控橡膠輪胎制造。

1、輪胎在成型機(jī)中成型時(shí)糾偏

胎面和胎胚成型時(shí)，如果胎面在旋轉(zhuǎn)成型過程中圓度不足，成橢圓狀時(shí)，制造出來的輪胎也是不良品，所以需要實(shí)時(shí)檢測輪胎在成型過程中的跳動(dòng)量。

檢測要求：

胎面和胎胚成型時(shí)，檢測輪胎旋轉(zhuǎn)一周時(shí)的跳動(dòng)量，跳動(dòng)精度要求0.2mm以內(nèi)。

解決方案：

在輪胎成型機(jī)上安裝點(diǎn)激光（Gocator 1365）實(shí)時(shí)掃描輪胎在旋轉(zhuǎn)過程中的跳動(dòng)量（掃描方式如下圖，實(shí)際安裝位置根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況而定）。

檢測輪胎跳動(dòng)常用型號(hào)Gocator 1365/1370：

Gocator 1300系列三維智能傳感器是一款具有前瞻性的高速（32KHZ）位移測量傳感器，其緊湊和輕便的設(shè)計(jì)使其非常易于集成 和組成測量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

測試效果

輪胎旋轉(zhuǎn)過程中，點(diǎn)激光實(shí)時(shí)測量，當(dāng)旋轉(zhuǎn)一圈后，自動(dòng)產(chǎn)生輪胎一周的輪廓，再用軟件自帶的測量工具測出輪胎跳動(dòng)的最大值和最小值，從而判斷輪胎圓度是否符合要求。

勝出優(yōu)勢

*掃描速度高達(dá)32KHZ

*Gocator自帶輪廓生成和測量工具功能，讓集成更簡單

2、三角膠條在成型過程中的尺寸測量

三角膠條在擠壓成型過程中，如果寬度和厚度不符合規(guī)格要求，下一工序生產(chǎn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致批量不良品，所以需要在擠壓成型過程中實(shí)時(shí)檢測三角膠條的寬度和厚度變化量，并及時(shí)反饋成型機(jī)進(jìn)行調(diào)整。

檢測要求：

實(shí)時(shí)檢測膠條在擠壓成型過程中厚度和寬度變化量，檢測精度要求0.1mm以內(nèi)。

解決方案：

在擠壓成型機(jī)上安裝線激光（2330/2430）實(shí)時(shí)掃描膠條在生產(chǎn)過程中的變化量（掃描方式如下圖）。

檢測三角膠條常用型號(hào)Gocator 2330/2430：

Gocator 2300/2400系列三維智能傳感器專門為滿足工廠車間惡劣運(yùn)行環(huán)境而設(shè)計(jì)。其使用的便利性和設(shè)計(jì)的多樣性為用戶節(jié)約成本的同時(shí)并極大地提高了生產(chǎn)效率。

測試效果

三角膠條在生產(chǎn)過程中，用傳感器實(shí)時(shí)掃描膠條輪廓，再用Gocator自帶測量工具去實(shí)時(shí)檢測需要管控部位的厚度和寬度尺寸，及時(shí)反饋成型機(jī)去適當(dāng)調(diào)整擠出尺寸，掃描三角膠條輪廓線和測量工具配置如下：

勝出優(yōu)勢：

*能滿足車間惡劣的生產(chǎn)環(huán)境

*Gocator自帶輪廓生成和測量工具功能，讓集成更簡單

3、輪胎OCR 識(shí)別及表面花紋缺陷

OCR識(shí)別:通過讀取側(cè)面模制的運(yùn)輸部門 (DOT) 字母數(shù)字代碼，制造商能夠?qū)喬ミM(jìn)行追溯和分類。為了對(duì)可能出現(xiàn)的輪胎召回問題進(jìn)行有效管理，制造和裝配廠必須記錄此 DOT 代碼信息。因?yàn)檩斔蜋C(jī)上輪胎的朝向具有隨機(jī)性，而且代碼字符和輪胎側(cè)面之間的對(duì)比度極低，所以讀取代碼非常具有挑戰(zhàn)性。

花紋檢測：成品胎表面花紋的好壞直接會(huì)影響輪胎的剎車效果和使用壽命，所以輪胎出廠前都會(huì)對(duì)輪胎表面的花紋缺陷進(jìn)行檢測。

解決方案：

由于輪胎側(cè)面（OCR）和頂部（花紋）都需要檢測，所以要在輪胎的兩側(cè)各裝1臺(tái)傳感器，頂部根據(jù)輪胎寬度裝1臺(tái)或者2臺(tái)以上傳感器,理論安裝示意圖如下：

檢測輪胎花紋和OCR常用型號(hào)Gocator 2430/2440：

Gocator 2430和2440型號(hào)專門針對(duì)橡膠和輪胎的應(yīng)用，以及掃描中等大小的物體，如電子元器件、汽車零部件和產(chǎn)品包裝。采用最新200萬像素成像技術(shù)和新的處理器，可實(shí)現(xiàn)更高的掃描速度（高達(dá)5KHz）和卓越的重復(fù)性。

測試效果：

實(shí)際安裝示意圖及掃描效果如下：

勝出優(yōu)勢：

*超高檢測速度與精度：在線生產(chǎn)速度中，更快的掃描和采集率（高達(dá)5k Hz）可以獲得更高的分辨率。多種曝光也更容易適應(yīng)不同物體表面，獲得最優(yōu)的測量結(jié)果

*更高的靈敏度：Gocator 2430/2440的靈敏度提高了，掃描橡膠和輪胎等黑色目標(biāo)物，獲得更好的數(shù)據(jù)

*更大的測量范圍：使用Gocator 2430/2440，用戶僅需盡可能少的傳感器， 即可實(shí)現(xiàn)更大的檢測范圍并獲得微米級(jí)的測量數(shù)據(jù)。更大的測量景深也能夠確保用戶可對(duì)更多不同部件實(shí)現(xiàn)在線檢測

*易于設(shè)置和使用：Gocator 的內(nèi)置 Web 服務(wù)器可以通過任何的網(wǎng)頁瀏覽器以及SDK進(jìn)行在任何計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上靈活地設(shè)置參數(shù)配置和測量工具。不需要額外軟件安裝, Gocator 開箱即可進(jìn)行快速而 輕松的設(shè)置和配置。

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