Page 87 - 《橡塑技术与装备》2024年4期

工艺与设备 邓海珊·基于点激光的轮胎凹凸检测机研发

法，整合多重反射产生的波形 , 最后形成一个相似度 4 轮胎凹凸检测机性能参数及其配置
最高的波形。激光器 LK-G155 能够以超快的速度测 全自动轮胎凹凸检测机具有自动化检测，高精度
量移动的目标物 , 目标物的最大移动速度可达 6.4 m/s。 测量等优点，常规配置清单见表 2 所示 ：
其基本参数如表 1 所示 ： 表 2 激光凹凸检测机配置参数表
适应轮胎直径范围（外径）/mm 650~880
表 1 激光器 LK-G155 性能参数
适应轮胎止口宽度 /mm 110~350
LK-G155 性能参数 适应轮胎钢圈直径 /" 13~22
测量范围 /mm 150±40 测量精度 /mm 0.001 mm
光斑直径 /μm 120×1700 自动测量周期 / 胎 /s 47s
在现精度 /μm 0.02
采样速度 /kHz 50 装机功率 /kW 6 Kw
最大充气压力 /MPa 0.7 MPa
LK-G155 测量原理 ：采用三角形检测原理，通
过检测反射波的变化，测量目标物的相对位置。LK- 5 结束语
轮胎凹凸自动检测机从完全的人工检测到实现机
G155 激光器内置 65 000 数据点储存空间，以便可靠
地补偿 50 kHZ 超高速采集数据。测量过程中，在某 械化检测，该过程完成了自动装卸轮胎，显著减轻了
些时候需要缩短从高速移动物体中获取数据的工作时 操作人员频繁工作的劳动强度。人机接合，一键式操
作自动运行安全可靠性高。激光测量和 PLC 辅助计算
间。在这种情况下，通过暂时将数据储存到内部储存
器中，然后在下一次测量开始前读取数据，即可实现 相结合，测量效果也明显优于人工检测 , 而且数字化
对所有数据的高速处理。检测原理如图 7 所示 ： 显示测量结果可以工厂 MES 对接管理。轮胎凹凸自
动检测机的核心源于算法的精心设计。研发过程一波
三折，选择合适的激光器耗费了大量精力，点激光弥
补了线激光检测的诸多缺点。最终选择伺服电机作为
动力驱动实现了机械自动化和参数配方设计。检测结
果融合了多种几何算法，凹凸检测机可以成功避开轮
胎侧面的花纹和花纹上的文字和数字这种特殊曲面测
量。轮胎侧面的区域凹陷也是遇到的一个检测难题，
最终我们通过改善运算模块，通过优化算法，提高数
据迭代算力，帮助客户成功解决了生产难题。轮胎全
自动凹凸缺陷检测机的研发具有一定的市场应用价值。
特别是在工人技能水平和人工流动性与日俱增的今天，
减轻劳动强度，一键式操作的设备深受工人的热衷追

图 7 LK-G155 激光器测量原理图 求。

Research and development of tire unevenness detection machine
based on point laser

Deng Haishan

(Jinming Machinery (Shanghai) Co. LTD., Shanghai 201103, China)
Abstract: In the field of tire unevenness detection, with the development of science and technology,
traditional rubber and plastic equipment will gradually move from human-machine joint detection to
unmanned automatic detection. The perfect combination of point laser and computer is aimed at solving
many drawbacks of traditional technology. We need to improve the efficiency of defect inspection as much
as possible to ensure that the tires put into the market are more stable, reliable, and safer.
Key words: tire unevenness; automatic detection; point laser; PLC
（R-03）

2024 第 50 卷 ·39·
年