如今，輪胎和橡膠制造商要求檢測系統(tǒng)能夠檢測出最終產品和產品生產過程中橡膠表面的微小幾何缺陷，為提高產品質量、提升產品安全性，就必須采用高可靠檢測方法保證檢測到那些很小的尺寸差異和缺陷，例如擠出機胎面在線斷面形狀測量、均勻性多面跳動度實時測量。
為此，傳感器制造商已經開發(fā)了新型的非常快速的激光線傳感器，LMI科技公司的Selcom EyeContm產品，就可以實時采集高密度的數(shù)據(jù)來保證探測到最小的缺陷。這些高速激光線傳感器能夠產生許多數(shù)據(jù)，設備制造商很容易實現(xiàn)可靠的通信網(wǎng)絡，而無需額外的成本，并且減少開發(fā)自定義通信聯(lián)系的風險，簡單而非常可靠地達到了讓最終用戶受益的目的，而且成本低，維護簡單。
在輪胎制造業(yè)中，檢測設備例如胎面在線斷面形狀測量通常需要安裝多個高分辨率傳感器以覆蓋產品的整個表面，這就要求所有傳感器采集數(shù)據(jù)必須同步。LMI通過Firesync軟件獨特平臺，編碼器同步事件觸發(fā)，很好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步采集，傳感器之間微秒級別的數(shù)據(jù)同步差別，通過單一的千兆以太網(wǎng)電纜連接到主機，并且將所有傳感器獲得的數(shù)據(jù)集成為一個立體剖面圖。
通訊問題
一個典型的檢測裝置需要使用多個激光傳感器，用于檢測產品的不同區(qū)域，比如壓延膠片，輸送帶和擠出胎面。一個過程中產品檢測裝置可能使用8個或者更多的傳感器（一半在胎面的上方，一半在下方），以提供橫跨擠出胎面全寬度的高密度數(shù)據(jù)。
圖1、擠出胎面性能分析
這些裝置產生的海量數(shù)據(jù)必須送到檢測站的主機電腦上，以供分析。為了方便檢測站的布局，并簡化系統(tǒng)集成的任務，最好遠程設置電腦主機進行監(jiān)視和控制。
廣泛使用和易于應用實施的千兆以太網(wǎng)，提供了最佳的通信標準。它提供的數(shù)據(jù)傳輸速率高達1000 Mbps，廉價的電纜無中繼器時電纜傳輸距離可達到100米，一根電纜連接主機和傳感器控制器。
多傳感器數(shù)據(jù)實時采集的挑戰(zhàn)
為了覆蓋目標的整個表面而安裝多個激光線傳感器，這產生了一些挑戰(zhàn)，就是如何讓所有傳感器數(shù)據(jù)同步，以及將多個傳感器數(shù)據(jù)集成到一個文件中，而不需要在主機上進行這些復雜的操作。同步確保每個傳感器的數(shù)據(jù)都是在同一個時間點獲得的,否則每一個傳感器的數(shù)據(jù)將來自于沿表面不同的位置,拼接涉及到將這些從每一個傳感器同步得到的數(shù)據(jù)合并為一個單一的三維表面圖，作為一個單一的數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)街鳈C。
為了完成同步和系統(tǒng)集成整合的任務，LMI公司開發(fā)了FireSynctm平臺。這個平臺的目的就是要接收和集成多個視覺傳感器的數(shù)據(jù)，以及其他輸入信號例如編碼器和輸入/輸出裝置。
這種方法簡化了主機的數(shù)據(jù)分析，是因為所有傳感器輸出的資料都在傳感器系統(tǒng)本身內部同步了。從所有傳感器出來的每“片”數(shù)據(jù)合并為一個完整的三維數(shù)據(jù)文件，這個文件從平臺通過千兆以太網(wǎng)輸出電纜發(fā)送到計算機主機。這種完全一體化的架構簡化了安裝過程。
該平臺還提供多傳感器系統(tǒng)位置校正平臺，將校準塊放在系統(tǒng)測量區(qū)域中，對過程進行標準定位，包括每一個傳感器的位置，涉及到相對于目標整個坐標系統(tǒng)。系統(tǒng)中的每個傳感器的轉換參數(shù)都在系統(tǒng)校正過程中獲得，并被用于從多傳感器集成到單一協(xié)調系統(tǒng)。
應用實例 — 輪胎均勻性/動平衡設備
如圖2所示，典型的輪胎均勻性/動平衡設備，使用三個激光線傳感器，其中兩個檢測兩面的胎側，第三個檢測胎面。在4kHZ或者更快的頻率下，每一個傳感器測量沿著激光線的數(shù)百個點。該FireSynctm平臺提供三個傳感器的同步和整合功能。
圖2、輪胎在線檢測系統(tǒng)
如果有進一步的要求，比如需要分析軟件來移除或者過濾所有輪胎表面字母、DOT碼或其他表面可接受的變量相關的點，那么系統(tǒng)會變得復雜起來。這些傳感器都使用“雙三角”原理，采有兩個攝像頭來接收激光線數(shù)據(jù)，激光傳感器兩側各有一個，這種設計消除了輪胎表面花紋凹槽遮擋激光的接收而造成的數(shù)據(jù)丟失。
結論
現(xiàn)在的高速激光線傳感器提供了高密度數(shù)據(jù)來探測和量化尺寸的變化和一些缺陷，不僅應用于大量輪胎制造業(yè)的最終產品均勻性/動平衡設備中，也應用于過程產品復合胎面斷面檢測中。同步和通訊問題由于FireSynctm的開發(fā)而得到了簡化，通過單一的千兆以太網(wǎng)電纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C主機。FireSynctm平臺的建立就是為了簡化系統(tǒng)集成以及最大限度地提高最終用戶使用的可靠性。(end)
