控制工程在线更新2004年4月9日

通过控制工程人员 二四年四月九日
突出了 控制工程测量
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传感器技术是轮胎检测系统的关键技术

随着轮胎规格越来越严格,对轮胎均匀性和外观进行更快、更准确的质量检测是至关重要的。

Commercial Time Sharing Inc. (CTI, Akron, OH)是一家系统集成和软件工程公司,专门从事多级制造自动化。对于轮胎行业,CTI的专长是将一台过时的轮胎均匀机剥离,彻底重建和升级控制系统。该设备用于测量乘用车和卡车轮胎生产中的侧壁波动、横向跳动、鼓包和凹陷。

CTI的第二代轮胎测试优化控制(TTOC)和轮胎侧壁检测系统(TSIS)不断改进,以检测更高水平的轮胎和新的侧壁样式。

为了完善TTOC-II系统,CTI需要一个能够在几秒钟内快速准确地识别轮胎变形的传感器。必须对快速移动的物体进行准确的实时测量,而不考虑表面纹理、颜色、速度、温度或不同的环境光条件。它还必须能够处理TTOC-II系统改进的测试周期时间,即17秒或更短。这意味着传感器必须在一圈或一秒或更短的时间内检查轮胎。底线:传感器必须比整个系统周期时间和系统精度快10倍左右,而且精度更高。

CTI从LMI技术公司(Detroit, MI)选择了Selcom Optocator 2201传感器。

CTI总裁Ron Symens表示:“我们之所以选择这种传感器,是因为它在测量黑字、润滑油或其他障碍物时的表现。”“200微米的小光斑尺寸也允许CTI过滤高频信号,并仍然检测和测量低频凸起和凹痕。”

在整个行业中,在不太完美的条件下,如轮胎上有油或黑白字,质量控制一直很困难。问题在于需要实现的数据过滤,以识别轮胎表面的“友好”和“不友好”数据点。

对于CTI应用,两个相对的LMI激光传感器安装在一个固体运输系统上,在检查期间对轮胎进行索引。传感器的尺寸为长145 mm (5.7 in.)高80 mm (3.15 in.)宽50 mm (1.87 in.)。重量为0.9公斤(2磅)。

Optocator 2201是一种相对距离测量传感器,可以识别轮胎变形,并提供凸出、凹痕、凹陷和侧壁刻字位置的X/Y图。

基于激光三角测量的传感器使用半导体激光二极管和光学器件在目标表面投射一个0.02毫米(0.078英寸)的激光光斑。

采样率为16千赫,距离95毫米(3.75英寸),测量范围高达32毫米(1.26英寸)。在轮胎以每秒60转的速度旋转的情况下,每个剖面都有4000个读数。在一次标准的轮胎均匀性测试中,最多可以做出五个轮廓。

TTOC-II/TSIS系统监测来自传感器的信号,这些传感器提供凸出、凹痕、凹陷和侧壁刻字位置的X/Y图。洼地的类型是根据它在底部的宽度、斜坡的尺寸和其他类似的工程几何来确定的。

只要目标表面停留在测量范围内,来自激光光斑的一部分漫射散射光就会被成像物体聚焦到位置敏感探测器上。内部反馈回路自动补偿由于物体的颜色和纹理而检测到的光强度的差异。信号输出包括模拟和数字(RS-422或RS-232)。该传感器采用IP50/NEMA 12空气净化系统进行防尘和热保护。

欲了解更多信息:
LMI科技,www.lmint.com
商业分时,www.comtime.com