子午線輪胎模具激光檢測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、子午線輪胎模具用于制造子午線輪胎，其產(chǎn)品質(zhì)量對子午線輪胎的制造至關(guān)重要。近年來，輪胎工業(yè)的迅猛發(fā)展給輪胎模具業(yè)提供了廣闊的市場空間，使輪胎模具業(yè)得以快速增長。子午線輪胎是輪胎的一種結(jié)構(gòu)形式，近年來在輪胎市場占有率高達(dá)80％以上。商家對子午線輪胎模具的加工要求也越來越高，其加工檢測手段也得以不斷更新和改進(jìn)。
　　 傳統(tǒng)的子午線輪胎模具檢測方法主要是依靠百分表，人工取樣測量模具內(nèi)徑值。然后通過比較取樣點(diǎn)內(nèi)徑大小，經(jīng)分析得出產(chǎn)品質(zhì)量檢

2、測報告。這種辦法的局限性是需要耗費(fèi)大量人工，而且取樣完全由人工決定，精度受人為因素影響較大。經(jīng)過改進(jìn)的測量方法是使用光柵尺設(shè)備進(jìn)行測量，但是仍然需要人為控制讀數(shù)，加上子午線輪胎模具的外形特點(diǎn)，使得測量精度難以保證。為了提高測量的精度和便捷性，目前越來越多的光電技術(shù)被引入到輪胎模具質(zhì)量檢測中，其中檢測精度較高的就是激光傳感器。
　　 本論文在結(jié)合光柵尺測距與激光測距的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種基于FPGA的子午線輪胎模具激光檢測系統(tǒng)。該檢

3、測系統(tǒng)不僅可以提高測量精度和測量自動化程度，而且可以節(jié)省測量成本，有較大的實(shí)用價值。該檢測系統(tǒng)由機(jī)械平臺子系統(tǒng)(以下簡稱機(jī)械系統(tǒng))和光電檢測與控制子系統(tǒng)(以下簡稱電子系統(tǒng))兩大部分組成。本論文主要的工作就是設(shè)計并實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)中位移數(shù)據(jù)采集功能和電機(jī)控制功能。
　　 電子系統(tǒng)主要分為下位機(jī)和上位機(jī)兩部分：下位機(jī)可以通過步進(jìn)電機(jī)控制光電檢測裝置的移動，接收來自上位機(jī)的控制命令改變測量點(diǎn)，將光柵尺的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析并實(shí)時返回給上位機(jī)控

4、制程序。同時也可以通過電子手輪控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)在必要時人為干預(yù)光電檢測裝置的移動。上位機(jī)是在工業(yè)計算機(jī)上使用VC++軟件編寫控制程序，在控制程序中完成對激光測距儀位移數(shù)據(jù)和下位機(jī)光柵尺位移數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、運(yùn)算，得到子午線輪胎模具具體某一點(diǎn)的相對內(nèi)徑大小，同時可以向下位機(jī)下達(dá)控制指令。通過對子午線輪胎模具不同花紋層的相對內(nèi)徑大小進(jìn)行多點(diǎn)測量，就可以評估該子午線輪胎模具的加工質(zhì)量。
　　 為了提高測量的靈活性，在光電檢測裝

5、置中加入電子手輪以便進(jìn)行人工干預(yù)。檢測過程中，電子手輪和上位機(jī)配合控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動。上位機(jī)主要是在對激光測距儀和光柵尺的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析的基礎(chǔ)上，對步進(jìn)電機(jī)所需移動距離做出正確的運(yùn)算，再通過串口給FPGA下達(dá)正確的指令；電子手輪則通過人工判斷光電檢測裝置的當(dāng)前位置來進(jìn)行微調(diào)。為了確保檢測系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動行程的極限位置，均設(shè)計了行程開關(guān)，對步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行了限制。
　　 本論文安排：第一章主要概述了目前國內(nèi)外輪胎