[发明专利]轮胎断面结构测绘仪及测绘方法

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎断面结构的测绘技术领域，特别涉及一种轮胎断面结构测绘仪及测绘方法。

背景技术

目前，为了测量轮胎断面结构，一般是通过有限元分析来预测充气轮胎的形状，从而为轮胎断面结构的设计提供可靠依据。轮胎断面结构主要包括轮胎断面轮廓图、材料分布图和钢丝分布图等，通常的做法是将轮胎断面切割下来，采用人工方法测量轮胎断面结构，而轮胎断面轮廓图则是通过模具靠在轮胎轮廓上描得或用石膏获得，其中材料分布图和钢丝分布图通过量具测量获得。传统的这种测量方法测量速度慢，测量精度也不高，同时测量过程中必须保存大量轮胎断面的实物，这就加大了其测量成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测量速度较快且测量精度较高的轮胎断面结构测绘仪。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述测绘仪实现的轮胎断面结构测绘方法，该方法操作简单方便，测量精度也高。

本发明的技术方案为：一种轮胎断面结构测绘仪，包括二维测量机构和图像处理及控制机构，二维测量机构包括机架、底座、透明扫描平台、轮胎断面夹具和扫描组件，机架固定于底座上，机架上方设置透明扫描平台，扫描组件设于透明扫描平台下方，轮胎断面夹具设于透明扫描平台上方，扫描组件与图像处理及控制机构电气连接。

所述二维测量机构还包括测绘仪机壳和机盖，测绘仪机壳为方状结构，机架、底座、透明扫描平台、轮胎断面夹具和扫描组件分别设于测绘仪机壳内部，测绘仪机壳顶部设置密封用的机盖。通过测绘仪机壳和机盖可将二维测量机构的其它组成部件密封在测绘仪机壳内，可有效防止灰尘等对测量结果的影响，有效提高测量精度。

所述轮胎断面夹具包括导向固定组件和两个夹持组件，两个夹持组件分别设于导向固定组件的两端，各夹持组件包括夹具头、调节臂和支架，调节臂两端分别设置夹具头和支架，支架与导向固定组件固定连接。

其中，所述各夹持组件中，夹具头包括手柄、弹簧、调节螺母套、调节轴和磁铁，调节螺母套外周与调节臂连接，弹簧设于调节螺母套内并套于手柄末端，手柄末端与调节轴相接触，调节轴底部设置磁铁；所述导向固定组件包括调节螺杆、导向轴、转轮手柄和固定座，固定座包括底板和设于底板两端的两个侧板，调节螺杆两端分别与两侧板连接，调节螺杆一端还设有转轮手柄，导向轴设于调节螺杆下方且两端分别与固定座的两侧板连接，固定座的底板上设有测量尺；所述各夹持组件中，支架包括支架底座和轴承，支架底座上方与调节臂连接，支架底座通过轴承与导向固定组件中的调节螺杆连接，支架底座下方与导向轴连接。

胎断面夹具中，夹具头采用磁铁吸住轮胎断面，可有效避免夹具头对断面造成图像的干扰；轮胎断面的移动也方便，通过调节转动手柄和夹具头的手柄即可实现；在磁铁吸住轮胎断面的情况下通过夹具头的手柄和转动手柄来调整轮胎断面的位置，依靠测量尺来测量子口尺寸，其测量准确。

所述扫描组件包括光源、远心镜头、CCD相机、横向直线导轨、纵向直线导轨、横向步进电机和纵向步进电机，纵向直线导轨固定于底座上，横向直线导轨设于纵向直线导轨上方，纵向直线导轨与横向直线导轨垂直设置，横向步进电机设于横向直线导轨一端，纵向步进电机设于纵向直线导轨一端，CCD相机设于横向直线导轨上方，远心镜头设于CCD相机上方，光源设于远心镜头上方并照向透明扫描平台；CCD相机、横向步进电机和纵向步进电机分别与图像处理及控制机构电气连接。

所述图像处理及控制机构包括计算机、显示器和控制器，显示器和控制器分别与计算机连接，控制器还分别与CCD相机、横向步进电机和纵向步进电机连接；计算机内设有图像处理模块、自动控制模块和CAD转化模块，图像处理模块的输入端与CCD相机连接，图像处理模块的输出端与CAD转化模块连接，自动控制模块与控制器连接。

所述透明扫描平台的材料为扫描仪玻璃。

上述结构中，二维测量机构各组成部件的尺寸大小可根据待测轮胎断面的实际大小进行设计，尤其是透明扫描平台，其尺寸一般可采用以下两种尺寸：当轮胎断面的高宽尺寸≤400×500mm，透明扫描平台的长宽尺寸为400×500mm；当轮胎断面的高宽尺寸≤900×800mm，透明扫描平台的长宽尺寸为900×800mm。

本发明通过上述测绘仪可实现一种轮胎断面结构测绘方法，包括以下步骤：

(1)打开机盖，按照待测轮胎的规格轮辋尺寸，采用轮胎断面夹具将轮胎断面夹好，并放置于透明扫描平台上；