阅读说明：本技术 轮胎追扫检测系统及其数据集成采集方法 (tire tracking and sweeping detection system and data integration acquisition method thereof ) 是由 王宏宇 黄继平 张子军 裴建新 于 2018-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明属于轮胎生产技术领域,具体涉及一种轮胎追扫检测系统及其数据集成采集方法其特征在于,在轮胎沿输送辊行进的过程中,控制器根据位置感应传感器信号依次控制完成轮胎拖入、合臂抱紧、对中定位、旋转追扫、识别定位、开臂释放、升举称重、数据集成、轮胎落回和轮胎送出的连续操作。与现有技术相比,本发明的有益效果是：1)扫码器安装支架的垂直和水平位置可调,提高了轮胎范围；2)称重装置与扫码装置组合在一起,没有增大扫码机的体积,能准确有序地称出轮胎的重量,并将轮胎的重量信息与轮胎身份信息集成到一起,有利于生产管理中跟踪每个轮胎的质量和数据分析；3)减少了一个工位,解决了生产空间不足这种普遍存在的生产实际问题。(The invention belongs to the technical field of tire production, and particularly relates to a tire chasing and sweeping detection system and a data integration acquisition method thereof. Compared with the prior art, the invention has the beneficial effects that: 1) the vertical position and the horizontal position of the code scanner mounting bracket are adjustable, so that the tire range is improved; 2) the weighing device and the code scanning device are combined together, the size of the code scanning machine is not increased, the weight of the tire can be accurately and orderly weighed, the weight information of the tire and the identity information of the tire are integrated, and the tracking of the quality and data analysis of each tire in production management is facilitated; 3) one station is reduced, and the ubiquitous practical production problem that the production space is not enough is solved.)

轮胎追扫检测系统及其数据集成采集方法

技术领域

本发明属于轮胎生产技术领域，具体涉及一种轮胎追扫检测系统及其数据集成采集方法。

背景技术

轮胎是一种用于各种车辆或者机械上的圆环形橡胶制品。轮胎通常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能，同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。轮胎的生产通常需要经过如下工序：密炼工序、胶部件准备工序、挤出、压延、胎圈成型、帘布裁断、贴三角胶条、带束层成型、轮胎成型工序、硫化工序、最终检验工序和轮胎测试。

在上述轮胎的生产过程中，轮胎的出库和入库都会进行扫码作业，所谓的扫码作业，即是在轮胎表面上印制相应的条码，通过扫码器，可以获取到轮胎的身份信息，再进行后续处理；由于条码是印制在轮胎的侧面上，所以轮胎在生产线上运转的时候，会将轮胎随机摆放在生产线上，但是条码不会出现在特定的某一个位置上，影响后序操作的效率。

另外，在轮胎生产过程中，因为胶料的厚薄会影响轮胎的质量，为了使同一规格轮胎的重量相同，需要对同一规格的轮胎进行重量检测，对同一规格的合格轮胎和不合格轮胎进行分选，将不合格的轮胎回炉重造。目前，对同一规格的轮胎进行重量检测，以将合格轮胎和不合格轮胎进行分选时，大都采用手工操作。虽然采用手工操作可以实现轮胎的重量检测和轮胎的分选，但需要的操作人员多，生产效率低，并且在对轮胎的重量检测过程中，还存在精度低的问题。同时手工分拣无法将重量数据与轮胎身份一一对应，不利于轮胎的质量控制。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种轮胎追扫检测系统，克服现有技术的不足，在PLC的控制下实现轮胎的搬入、抱紧、对中、旋转、称重和送出等连续操作，使轮胎上的条码处于特定的位置，方便后序检测。

本发明的目的之二是提供一种轮胎追扫检测数据集成采集方法，实现对轮胎身份识别的同时完成称重作业，将轮胎重量参数与身份信息相集成，便于生产统计和数据分析，同时使原来需要两个工位完成的操作由一个工位完成，缩短生产线的长度，解决生产空间不足的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明技术方案一：轮胎追扫检测系统，其特征在于，包括主体框架、输送辊、识别装置支架、控制器、升举驱动器、称重传感器和轮胎定位架，主体框架上排布设有若干输送辊，识别装置支架垂直居中设置在主体框架上，识别装置支架上设有识别装置，识别装置位于输送辊的上方，所述识别装置支架与所述识别装置之间设有升降杆，所述升降杆相对所述识别装置支架在水平和垂直两个维度上位置可调节；所述主体框架下部安装平台上垂直设置有升举驱动器，所述升举驱动器活塞杆端向上依次连接尼龙万向脚杯、下托盘、称重传感器和上托盘，上托盘上表面设有轮胎定位架，所述轮胎定位架位于相邻输送辊的间隔区间内，称重时，轮胎定位架带着轮胎升起使轮胎脱离输送辊上表面，不称重时，轮胎定位架落到低于输送辊上表面，将轮胎留在输送辊上。

所述输送辊沿主体框架的上料侧到出料侧最少设置有左右两个分区，分别为左半辊区和右半辊区，所述左半辊区和右半辊区相对主体框架的纵轴线对称，所述左半辊区和右半辊区的输送辊转动方向根据情况设定相同或相反。

所述主体框架中部对称设有左抱臂组和右抱臂组，所述抱臂组中设有相对设置的两组臂杆、滚轮和抱臂轴，所述滚轮设于臂杆前端，所述臂杆后端连接在所述抱臂轴的上端，所述抱臂轴的下端与同步传动机构相连接，一个抱臂轴通过键与一个直齿轮相连接，两个直齿轮齿数相同直接啮合在一起，两个臂杆实现同步抱合或分离。

所述左抱臂组和右抱臂组中的抱臂轴端通过同步传动机构相连接，所述同步传动机构包括左摆臂、右摆臂、驱动臂和连接杆，所述左摆臂的一端与左抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，所述右摆臂的一端与右抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，左摆臂的另一端和右摆臂的另一端分别铰接于连接杆的两端，所述左抱臂组中的任一个抱臂轴端或所述右抱臂组中的任一个抱臂轴端通过驱动摆臂与抱臂驱动器的输出轴端铰接。

所述抱臂驱动器和/或升举驱动器为气缸、油缸、电动推杆中的任一种。

所述识别装置支架为门形结构或单臂悬臂结构。

本发明技术方案二：一种轮胎追扫检测数据集成采集方法，其特征在于，在轮胎沿输送辊行进的过程中，控制器根据位置感应传感器信号依次控制完成轮胎拖入、合臂抱紧、对中定位、旋转追扫、识别定位、开臂释放、升举称重、数据集成、轮胎落回和轮胎送出的连续操作，其具体操作步骤如下：

1）轮胎拖入，当轮胎进入追扫检测区域时，第一位置感应传感器发出信号，左半辊区和右半辊区的输送辊匀速同向转动，将轮胎向对中工位输送；

2）合臂抱紧，当轮胎进入对中工位，第二位置感应传感器发出信号，左抱臂组和右抱臂组动作，每个抱臂组中的两个抱臂由张开状态转向抱合状态，将轮胎推向辊送辊的横向居中位置；

3）对中定位，左半辊区和右半辊区的输送辊反向转动，轮胎原地绕自身轴线旋转，转速3~5cm/秒；

4）旋转追扫，识别装置在轮胎旋转过程中扫描轮胎身份信息载体所在直径区域，直到识别出来并存储在内存中；

5）识别定位，轮胎身份信息识别后，轮胎继续转动0.5~5秒的设定时间后，停止转动，使轮胎上的轮胎身份信息载体的朝向一致；

6）开臂释放，左抱臂组和右抱臂组再次动作，每个抱臂组中的两个抱臂由抱合状态转向张开状态，轮胎留在辊送辊的横向居中位置；

7）升举称重，轮胎在轮胎定位架下方升举驱动器的作用下向上升起，直到轮胎离开输送辊表面，称重传感器测量轮胎重量；

8）数据集成，该轮胎重量信号与内存中的轮胎身份信息集成后保存，该信息通过网络共享用于统计和分析；

9）轮胎落回，轮胎定位架在升举驱动器的作用下向下回落，直到轮胎落到输送辊表面上，轮胎定位架继续下落到初始位；

10）轮胎送出，左半辊区和右半辊区的输送辊继续匀速同向转动，将轮胎向后输送，当第三位置感应传感器发出信号时，轮胎离开追扫检测区域。

所述位置感应传感器为光电开关、超声波接近开关中的一种或两种组合。

所述称重传感器为机械式、电阻应变式或光电式称重传感器中的任意一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）扫码器安装支架的垂直和水平位置可调，大大提高了设备检测轮胎的规格范围；2）称重装置与扫码装置组合在一起，没有增大扫码机的体积，就可以称出轮胎的重量，能准确有序地称出轮胎的重量，并将轮胎的重量信息与轮胎身份信息集成到一起，有利于生产管理中跟踪每个轮胎的质量和数据分析；3）减少了一个工位，缩短了生产线的长度，解决了生产空间不足这种普遍存在的生产实际问题，具有无以替代的先进性和可行性。

附图说明

图1是本发明轮胎追扫检测系统实施例结构示意图。

图2是图1的侧视图（称重部分略去）。

图3是本发明轮胎定位架和输送辊的分布示意图。

图4是本发明抱臂组实施例结构示意图。

图5是图4中沿A-A线剖视图。

图中：1-主体框架，2-输送辊，3-扫码器，4-扫码器支架，5-升降杆，6-轮胎，7-安装套，8-螺钉，9-左抱臂组，10-右抱臂组，11-输送辊电机，12-光电开关一，13-链，14-光电开关二，15-光电开关三，16-上托盘，17-下托盘，18-升举驱动器，19-称重传感器，20-尼龙万向脚杯，21-搬入区，22-左半辊区，23-右半辊区，24-送出区，30-安装平台，31-轮胎定位架，91-臂杆，92-滚轮，93-抱臂轴，94-同步传动机构，95-抱臂驱动器，96-直齿轮，97-键。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的制备方法作进一步说明：

见图1、图2，是本发明轮胎追扫检测系统实施例结构示意图，包括包括主体框架1、输送辊2、升举驱动器18、称重传感器19、轮胎定位架31、扫码器3、扫码器支架4和控制器（未示出），主体框架1上排布设有若干输送辊2，输送辊2通过输送辊电机11、链13驱动，扫码器支架4垂直居中设置在主体框架1上，扫码器支架4与扫码器3之间设有升降杆5，升降杆5相对扫码器支架4在水平和垂直两个维度上位置可调节，扫码器3位于输送辊2的上方，用于对输送辊上的轮胎6进行扫码，识别轮胎身份。升降杆5是一根螺杆，升降杆通过螺钉8固定在扫码器支架4上的安装套7中，安装套7可沿扫码器支架4水平移动并固定在任意位置，螺钉8可调节升降杆5相对安装套7的高低位置，使安装在升降杆5下端的扫码器与轮胎之间的间距合适，该结构可提高适用轮胎的规格范围。扫码器支架4为门形结构。四个升举驱动器18垂直设置在安装平台30上，升举驱动器18活塞杆端向上依次连接尼龙万向脚杯20、下托盘17、称重传感器19和上托盘16，上托盘16上表面设有轮胎定位架31。轮胎定位架31位于相邻输送辊2的间隔区间内，称重时，轮胎定位架带着轮胎升起使轮胎脱离输送辊上表面，不称重时，轮胎定位架落到低于输送辊上表面，将轮胎留在输送辊上。

见图3，输送辊沿主体框架的上料侧到出料侧范围内共设有四个分区，分别为搬入区21、左半辊区22、右半辊区23和送出区24，左半辊区22和右半辊区23相对主体框架1的纵轴线对称，各区根据具体空间尺寸情况设置不同数量的输送辊2。搬入区21输送辊的作用是将轮胎6接入，送出区24的输送辊作用是将轮胎6送出。搬入区21和送出区24的输送辊的旋向一致。当左半辊区22和右半辊区23的输送辊的旋向相同时，能将轮胎向后推送，当左半辊区22和右半辊区23的输送辊的旋向相反时，能使轮胎绕自身中心线旋转，四个轮胎定位架31在左半辊区22、右半辊区23区域内横纵排列，在输送辊2的间隔区间内升降动作。

见图4，左半辊区22对应的主体框架外侧设有左抱臂组9，右半辊区对应的主体框架外侧设有右抱臂组10，左抱臂组9和右抱臂组10相对主体框架的纵轴线对称设置。抱臂组的作用是使旋转的轮胎6最后保持在输送辊2的横向居中位置，方便扫码器扫码，从而解决现有技术中进行轮胎扫描时单台扫描器视野较窄、扫描效率较低，进而耗时耗力等技术问题，同时也解决了轮胎读码组网结构复杂、成本高、扫码轮胎规格有限的弊端。

见图5，抱臂组中包括相对设置的两组臂杆91、滚轮92和抱臂轴93，滚轮92设于臂杆91前端，臂杆91后端连接在抱臂轴93的上端，抱臂轴93的下端与同步传动机构94相连接，一个抱臂轴93通过键97与一个直齿轮96相连接，两个直齿轮齿数相同直接啮合在一起。当任何一个直齿轮转动时，都会带动相啮合的直齿轮同步反向旋转，左抱臂组9和右抱臂组10中的抱臂轴端通过同步传动机构94相连接，从而使一个抱臂组中的两个臂杆实现抱合和张开动作。

同步传动机构94包括左摆臂941、右摆臂942、驱动臂945和连接杆943，左摆臂941的一端与左抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，右摆臂942的一端与右抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接，左摆臂的另一端和右摆臂的另一端分别用球铰轴944铰接于连接杆943的两端，左抱臂组中的一个抱臂轴端固定连接驱动臂945的一端，驱动臂945的另一端与抱臂驱动器95的输出轴端铰接相连，该机构可以实现一个驱动器驱动左抱臂组9和右抱臂组10同步动作。

实施例中，升举驱动器18和抱臂驱动器95除气缸外，还可选用油缸或电动推杆，升举驱动器18用于驱动轮胎定位架升降完成轮胎的称重，抱臂驱动器95驱动抱臂组中两个抱臂的同步动作，抱臂抱紧轮胎，将之推到主体框架1的中心位，实现对中目的。

本发明一种轮胎追扫检测数据集成采集方法，是就在轮胎沿输送辊行进的过程中，控制器根据光电开关信号依次控制完成轮胎拖入、合臂抱紧、对中定位、旋转追扫、识别定位、开臂释放、升举称重、数据集成、轮胎落回和轮胎送出的连续操作，将轮胎重量参数与轮胎身份信息集成到一起，其具体操作步骤如下：

1）轮胎拖入，当轮胎6进入本发明轮胎追扫检测系统追扫检测区域时，光电开关一12发出信号，左半辊区22和右半辊区23的输送辊匀速同向转动，将轮胎向位于主体框架的中间位置的对中工位输送；

2）合臂抱紧，当轮胎进入对中工位，光电开关二14发出信号，控制器发出指令，左抱臂组和右抱臂组合拢动作，每个抱臂组中的两个抱臂由张开状态转向抱合状态，将轮胎抱紧、扶正，推向辊送辊的横向居中位置；

3）对中定位，左半辊区22和右半辊区23的输送辊反向转动，借助左、右抱臂组的扶正作用，轮胎原地绕自身轴线旋转，转速3~5cm/秒；

4）旋转追扫，扫码器在轮胎旋转过程中扫描轮胎身份信息载体所在直径区域，获得条码数据，得出轮胎ID（轮胎的标识号码,是一个编码,而且是唯一的），并存储在内存中；

5）识别定位，轮胎身份信息识别后，轮胎继续转动0.5~5秒的设定时间后，停止转动，使轮胎上的轮胎身份信息载体的朝向一致；

6）开臂释放，左抱臂组和右抱臂组执行张开动作，每个抱臂组中的两个抱臂由抱合状态转向张开状态，轮胎停留在辊送辊的横向居中位置；

7）升举称重，轮胎在轮胎定位架31下方升举驱动器18的作用下向上升起，托起轮胎，直到轮胎离开输送辊2表面，电阻应变式的称重传感器开始测量轮胎重量；

8）数据集成，称重传感器称出轮胎重量，录入轮胎性能参数管理系统，该轮胎重量信号与内存中的轮胎身份信息集成后保存，该信息通过网络共享用于统计和分析；

9）轮胎落回，轮胎定位架在升举驱动器的作用下向下回落，直到轮胎落到输送辊表面上，轮胎定位架继续下落到原初始位；

10）轮胎送出，左半辊区22和右半辊区23的输送辊继续匀速同向转动，将轮胎向后输送，当光电开关三15发出信号时，轮胎离开追扫检测区域。

以上所述实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本发明的保护范围，凡在不违背本发明的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本发明的保护范围之内。