基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115561317A(43)申请公布日2023.01.03(21)申请号202211158697.6(22)申请日2022.09.22(71)申请人合肥工业大学智能制造技术研究院地址230051安徽省合肥市包河区花园大道369号(72)发明人胡小建康敏束可艺苏海锐冯敬生林通张修磊(74)专利代理机构北京久诚知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11542专利代理师余罡(51)Int.Cl.G01N29/07(2006.01)G01N21/95(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法(57)摘要本发明提供一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统与方法，涉及无损检测技术领域。本发明将前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间、当前时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间、后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间作为超声波无损检测的判断依据，对轮胎气泡进行实时检测，大大提高了检测效率和准确率，降低人力成本。CN115561317ACN115561317A权利要求书1/2页1.一种基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，包括：超声波传感器、控制模块和自动打码设备；其中，所述超声波传感器用于发送/接收低频超声波，并采集第一时间、第二时间和第三时间，其中，第一时间是指前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第二时间是指当前时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第三时间是指后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；所述控制模块包括时间分析单元和装置控制单元，所述时间分析单元用于分析第一时间、第二时间和第三时间的大小关系，若第二时间小于第一时间或者第二时间大于第三时间，且超过预设警戒时间阈值，则确定存在气泡类缺陷，所述装置控制单元用于控制超声波传感器和自动打码设备启动；所述自动打码设备用于超声波传感器检测到气泡类缺陷时，接收控制模块中装置控制单元的指令后对受检轮胎缺陷部位进行自动打码标记。2.如权利要求1所述基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述预设警戒时间阈值包括第一时间阈值和第二时间阈值。3.如权利要求1所述的基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述轮胎气泡无损检测系统还包括：图像采集模块、存储模块和终端设备；所述图像采集模块用于超声波传感器检测到气泡类缺陷时，接收控制模块中装置控制单元的指令后启动工业摄像机采集缺陷图像数据；所述存储模块用于存储图像及图像在轮胎上的位置信息；所述终端设备用于读取存储模块中保存的图像数据和超声波信号数据，其中所述的图像数据和超声波信号一一对应，并在终端设备显示供工作人员查看。4.如权利要求1所述基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述控制模块还包括：时间阈值单元，所述时间阈值单元用于获取仿真实验中或历史数据中的预设警戒时间阈值。5.如权利要求1所述基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述控制模块还包括：模板匹配单元，所述模板匹配单元用于通过模板匹配算法将检测到的缺陷区域与气泡模板进行比对，若比对一致，则装置控制单元向自动打码装置发送指令进行打码标记。6.如权利要求3所述基于超声波的轮胎气泡无损检测系统，其特征在于，所述控制模块还包括：区域检测单元，所述区域检测单元用于获取终端设备得到的重点监测区域的位置信息，控制检测系统增加重点区域的检测频率。7.一种基于超声波的轮胎气泡无损检测方法，其特征在于，所述轮胎气泡无损检测方法通过如权利要求1～6任一所述的轮胎气泡无损检测系统对轮胎进行检测，所述方法包括：S1：将超声波传感器安装在轮胎转轴装置内侧，摄像机安装在自动打码设备上；S2：通过超声波传感器采集第一时间t1、第二时间t2和第三时间t3；其中，第一时间是指前一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；第二时间是指当前时刻从超声波2CN115561317A权利要求书2/2页传感器接收到发送信号所需的时间；第三时间是指后一时刻从超声波传感器接收到发送信号所需的时间；S3：当检测到三个时间进行比较，若t1＞t2或者t2＞t3，且t1‑t2或者t2‑t3超过预设警戒时间阈值，则执行S4；若t3＞t2＞t1，则返回执行S2；S4：控制模块存储相关联的超声波信号，启动自动打码设备进行标记。8.如权利要求7所述基于超声波的轮胎气泡无损检测方法，其特征在于，所述方法中S3中的预设警戒时间阈值包括第一时间阈值和第二时间阈值；所述S3具体包括：当t1<t2<t3时，返回S2，否则，做进一步判断，t1‑t2＝X、t2‑t3＝Y；当X≤第一时间阈值或Y≤第一时间阈值，返回S2，否则，判断X≤第二时间阈值或Y≤第二时间阈值，若是，则执行