[发明专利]一种子午线轮胎模具皮下缺陷无损检测的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种子午线轮胎模具皮下缺陷无损检测的装置及方法。

背景技术

随着我国子午线轮胎产品向着高精度、更安全的方向发展，对子午线轮胎模具的质量、技术水平也提出了更高的要求。然而，轮胎模具容易在精密铸造加工过程中产生气孔等缺陷，皮下缺陷的存在严重影响了子午线轮胎模具的疲劳强度、韧性等，同时降低其使用寿命。因此，轮胎模具行业亟需研发和推广、应用更高效率和更高精度的专业检测设备，并不断改进和完善子午线轮胎模具皮下缺陷检测方法。

目前针对子午线轮胎模具皮下缺陷检测大部分都利用传统喷砂工艺或除气装置，普遍存在检测效果不佳、检测效率过低等技术问题。而采用超声波探伤时，由于子午线轮胎模具结构的特殊性使得缺陷不易检测，增加了探伤难度。对于轮胎模具的大批量检测更是由于缺乏专业的检测设备而难以实现。因此，研究针对子午线轮胎模具皮下缺陷的检测方法是亟待解决的问题。

现如今，射线检测技术凭借其直观显示工件内部缺陷的大小和形状，易于判定缺陷性质以及检测结果能长期保存等优点，在检测金属铸件内部缺陷的领域得到了广泛应用。然而针对子午线轮胎模具内嵌钢片并制有通气孔的复杂结构，单一的射线检测方式可能会造成漏检或错检情况。如何满足模具铸件缺陷全面检测的需要，在通用射线检测设备的基础上，结合其他无损检测设备的优点，相互佐证相互补充，开发出智能化、自动化的专业检测装置成为子午线轮胎模具产业发展的重要契机。

同时，子午线轮胎模具内部普遍存在着气孔、夹杂、疏松、裂纹等各类可能的缺陷。由于采集的图像噪音较大，同一类缺陷图像在表观上也存在较大差异，在某一特征值中，类与类之间并不存在很明确的界限。故此，如何实现特定气孔缺陷的高精度定位与检测，以及在各类缺陷中对气孔的高效识别也是子午线轮胎模具皮下气孔缺陷检测方法非常重要的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种子午线轮胎模具皮下缺陷无损检测的装置及方法；解决现有技术中不能很好的对子午线轮胎模具特定气孔缺陷的高精度定位、检测与识别的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

1、一种子午线轮胎模具皮下缺陷无损检测的装置，其特征在于包括：用于识别、定位轮胎模具气孔缺陷的射线检测系统；用于辅助射线检测系统以防止因轮胎模具的皮下区域的钢片遮挡而引起漏检的涡流检测系统；

所述射线检测系统包括：X射线源11、面阵列探测器12、数据采集与传输系统13、计算机图像处理系统14、轮胎模具的传动机构16、传动机构16的控制系统15；

所述X射线源11的发射处和面阵列探测器12的接收处分别安装有前后准直器；面阵列探测器12的光电二极管与数据采集与传输系统13相连接；数据采集与传输系统13将采集到的数字信号传输给计算机图像处理系统14；计算机图像处理系统14将控制指令发送给控制系统15；控制系统15控制轮胎模具在传动机构16上的准确定位与传送；

所述涡流检测系统包括依次连接的振荡器21、放置式检测线圈22、信号检测电路23、信号放大处理器24、显示器25；

所述振荡器21用于产生振荡电流通过放置式检测线圈22；放置式检测线圈22用以检测被测的子午线轮胎模具铸件在其中产生涡流；信号检出电路23用于将放置式检测线圈22电性能的变化转成电信号输出给信号放大处理器24；信号放大处理器24将该电信号放大并消除干扰后输出到显示器25上以判定缺陷。

该装置还包括一个具有铅玻璃观察窗口的X射线铅门屏蔽装置。

采用上述装置对子午线轮胎模具皮下缺陷的无损检测方法如下：

(1)、调试参数31：根据子午线轮胎模具的材料、结构及尺寸，对装置检测的空间分辨率和检测灵敏度参数进行调试；

(2)调试各部件距离32：根据出射角大小，调节X射线源11、被测子午线轮胎模具、面阵列探测器12之间的距离，使被测被测子午线轮胎模具完全透照；

(3)实施检测33：将所检测的子午线轮胎模具批量放置于传动机构16上并依次传送；到达检测平台后，采用射线检测系统进行透照；透照完成后，采用涡流检测系统进行缺陷检测，将放置式检测线圈22靠近被测子午线轮胎模具，放置式检测线圈22将磁信号经过放大器处理后通过显示器显示结果，判定缺陷；

(4)图像处理34：引入亚像素边缘提取方法，对子午线轮胎模具透照图像进行预处理、边缘检测、缺陷定位；

(5)缺陷识别35：采用协同缺陷识别方法，识别从子午线轮胎模具皮下存在的气孔缺陷；