【摘要】：隨著我國物質(zhì)水平的不斷提高和汽車工業(yè)的不斷推進,人們對于汽車行駛的安全性、穩(wěn)定性和乘坐的舒適性等均提出更高的要求。輪胎作為連接汽車與地面的橋梁,其跳動量的大小直接影響機車的性能,因此對即將出廠的輪胎進行外形檢測成為保證輪胎高質(zhì)量產(chǎn)出的一個必要環(huán)節(jié)。本文設(shè)計了一套輪胎外形檢測系統(tǒng),目的是對輪胎胎冠的不圓度和胎側(cè)的凹凸度進行檢測。本設(shè)計是基于山東東營某橡膠有限公司的輪胎外形檢測項目,考慮到輪胎外形檢測的工藝流程與系統(tǒng)誤差要求,本文主要從以下幾個方面展開系統(tǒng)的研究:通過對比分析國內(nèi)外輪胎動平衡不圓度試驗機的發(fā)展趨勢發(fā)現(xiàn),光電式傳感器在輪胎動平衡和不圓度檢測系統(tǒng)中具有較高檢測精度和檢測效率,本文提出采用精度較高的光電式激光位移傳感器對輪胎外形輪廓進行測量標(biāo)定。首先,對輪胎外形檢測裝置組成進行了系統(tǒng)的設(shè)計,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和檢測原理出發(fā),對其運動控制系統(tǒng)和檢測控制系統(tǒng)兩方面的硬件及其選型分別進行了說明,重點研究了控制柜的電氣控制系統(tǒng),對控制器PLC的運動控制系統(tǒng)的SFC程序和速度/位置切換程序兩個子程序程序進行了詳細的講解。其次,對輪胎外形胎側(cè)和胎冠兩種不同情況誤差分別進行評定。對于輪胎胎側(cè)的鼓包與凹陷檢測,系統(tǒng)設(shè)計了軟件FIR低通濾波器,用于濾去飛邊、毛刺和高頻噪聲干擾。通過對比其他窗函數(shù)的濾波效果,系統(tǒng)最終采用階數(shù)N=40的漢寧窗對胎側(cè)原始信號進行濾波與平滑處理,給出了輪胎側(cè)面跳動度的計算原理。對于輪胎胎冠的不圓度檢測,本文采取對胎冠采樣信號進行抽樣的方法,將抽樣點進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化,帶入到遺傳算法(GA)當(dāng)中,擬合得到輪胎輪廓信息,與以輪輞主軸為直接參考圓心的檢測結(jié)果進行實驗對比分析,得出采用遺傳算法得到的檢測誤差更小,精度更高。最后,借助組態(tài)王KingView 6.55平臺開發(fā)了輪胎外形檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了對輪胎外形的實時在線監(jiān)控和異常報警的功能,并且使用DDE動態(tài)通訊方式完成了KingView 6.55與MATLAB的數(shù)據(jù)傳輸,在MATLAB端使用遺傳算法進行圓度擬合得到了精確的圓度誤差,同時使用FIR對高頻信號進行濾波得到了精確的胎側(cè)誤差,并將其返回KingView 6.55中,將胎冠圓度誤差和胎側(cè)凹凸誤差存儲在SQL Server 2005關(guān)系數(shù)據(jù)中,并且利用Delphi 7.0開發(fā)信息查詢應(yīng)用程序,實現(xiàn)了后期對輪胎外形偏差信息的追溯。
【圖文】：

（a） （b） （c）圖 1.3 阿克隆標(biāo)準公司產(chǎn)品圖 1.3 展示了美國阿克隆標(biāo)準公司的輪胎跳動度檢測試驗機以及所采用的關(guān)鍵測量器件。從圖（a）中可以看出，輪胎與其裝卡主軸同步沿著導(dǎo)軌移動到檢測工位。這樣可以避免輪胎因為重復(fù)裝卡而引入的誤差。跳動度檢測工位可以采用兩種檢測裝置（b）線結(jié)構(gòu)光測量方式，，（c）為點結(jié)構(gòu)光測量方式。該檢測工位還配置機械運動裝置增加測量范圍，彌補傳感器測量量程的不足。從該試驗機對外公布數(shù)據(jù)所得，采用線結(jié)構(gòu)光測量方式的檢測精度為 0 .05mm，點結(jié)構(gòu)光檢測精度更高，可達 1u m。（a） （b） （c）

（a） （b） （c）圖 1.3 阿克隆標(biāo)準公司產(chǎn)品圖 1.3 展示了美國阿克隆標(biāo)準公司的輪胎跳動度檢測試驗機以及所采用的關(guān)鍵測量件。從圖（a）中可以看出，輪胎與其裝卡主軸同步沿著導(dǎo)軌移動到檢測工位。這樣可以免輪胎因為重復(fù)裝卡而引入的誤差。跳動度檢測工位可以采用兩種檢測裝置（b）線結(jié)光測量方式，（c）為點結(jié)構(gòu)光測量方式。該檢測工位還配置機械運動裝置增加測量范圍彌補傳感器測量量程的不足。從該試驗機對外公布數(shù)據(jù)所得，采用線結(jié)構(gòu)光測量方式的測精度為 0 .05mm，點結(jié)構(gòu)光檢測精度更高，可達 1u m。
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.341

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本文編號：2618129