介紹在線型和離線型激光測厚儀的技術(shù)和應(yīng)用情況。使用離線型激光測厚儀可以提高擠出口型制作精度、減少口型試驗(yàn)次數(shù)、準(zhǔn)確檢測膠料的擠出膨脹率；使用在線型激光測厚儀可以預(yù)測口型的磨損情況，并對(duì)擠出胎面進(jìn)行不間斷的實(shí)時(shí)檢測，減少不合格胎面的擠出，兩者聯(lián)合使用可以有效降低胎面生產(chǎn)成本。

一、離線型激光測厚儀

離線型激光測厚儀測量精度達(dá)0.0125mm，可用于測量胎肩部位的厚度以及掃描胎肩的位置、口型輪廓、膠料接頭和其它具有一定幾何形狀的部件。通過將掃描獲得的實(shí)際數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比較可以更加準(zhǔn)確地修改口型，從而實(shí)現(xiàn)提高口型精度和減少口型試驗(yàn)次數(shù)的目的，而精確的口型有利于保證擠出過程的穩(wěn)定。將離線型激光測厚儀應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)有以下優(yōu)點(diǎn)。

(1)減少口型試驗(yàn)次數(shù)，縮短口型制作時(shí)間，降低勞動(dòng)力成本和減少廢棄口型，從而實(shí)現(xiàn)減少口型開發(fā)費(fèi)用和提高生產(chǎn)效率的目的。

(2)測量精度高于手動(dòng)卡鉗，有利于提高制作口型的精度。

(3)在口型自動(dòng)化設(shè)計(jì)和研究中起輔助作用。

通過在輪胎生產(chǎn)中使用證明，離線型激光測厚儀是一種有效的工具，通過它可以簡單、周期性地對(duì)部件各個(gè)點(diǎn)的厚度進(jìn)行實(shí)際測量，并與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，確定部件的尺寸變化情況，測量軟件還可以將掃描截面圖從中線折疊，以進(jìn)行對(duì)稱性分析。在擠出生產(chǎn)線末端對(duì)部件進(jìn)行檢查還可以有效地降低廢品率并確保成品的均勻性。

但是，單獨(dú)使用離線型激光測厚儀仍存在一些問題。即使口型再精確，實(shí)際擠出過程中胎面尺寸仍會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，這主要由以下原因造成：

(1)溫度變化引起膠料流速變化；

(2)口型局部堵塞造成擠出胎面不對(duì)稱；

(3)不同批次原材料的膠料損耗因子不同，其口型膨脹率不同；

(4)膠料混煉不均勻?qū)е缕淞魉俸土蚧俾什环€(wěn)定；

(5)傳送電動(dòng)機(jī)的同步性變化可能引起擠出胎面拉力變化；

(6)膠料硫化特性影響其收縮性；

(7)膠料組分問的化學(xué)反應(yīng)造成擠出胎面密度不均；

(8)喂料中斷造成模壓改變，從而引起膠料流速改變。

上述原因Z終可能造成擠出胎面的兩種尺寸變化：

(1)橫向尺寸變化，胎面左右不對(duì)稱或者完全不符合標(biāo)準(zhǔn)形狀;

(2)縱向尺寸變化，胎面沿?cái)D出方向產(chǎn)生尺寸變化。

在這種情況下就需要進(jìn)行在線測量，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)胎面幾何尺寸變化，并對(duì)生產(chǎn)線快速做出相應(yīng)調(diào)整。這樣既可以減少原材料浪費(fèi)，也能在一定程度上提高成品均勻性。

二、在線型激光測厚儀

在線型激光測厚儀能向擠出部件表面投射“面形激光”(sheet-of_light)，即使擠出部件是移動(dòng)的，儀器也能捕獲到完整的截面信息并與系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)(理想)截面進(jìn)行比較。比較中，儀器能夠根據(jù)擠出部件各部位的公差要求做出相應(yīng)反饋，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示測量結(jié)果，例如胎面總寬、肩寬、zhong心位置以及各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的厚度等。

由于采用的是“面形激光”，系統(tǒng)激光傳感器無需從一邊到另一邊做來回掃描，設(shè)備本身也并無移動(dòng)部件，從而避免了掃描得到Z型截面，也保證了系統(tǒng)的機(jī)械穩(wěn)定性，因此這種同步、實(shí)時(shí)的測量設(shè)備具有更高的精度。系統(tǒng)的測量頻率能夠保證每條胎面有10～2O次的完整截面掃描。

在線型激光測厚儀的實(shí)時(shí)測量軟件系統(tǒng)可對(duì)不良擠出情況做出及時(shí)反饋。而使用離線型測量設(shè)備則需30min檢測1次，然后做出反饋和調(diào)整。相比之下，在線測量設(shè)備能夠更加快速、直觀地反映擠出問題，從而能夠減小原材料浪費(fèi)。

通常生產(chǎn)線上自帶質(zhì)量稱量裝置，用以監(jiān)測擠出部件質(zhì)量，實(shí)際上，即使質(zhì)量符合要求也不能保證擠出部件形狀、尺寸符合要求。胎面截面幾何形狀可能受口型、拉力、不同批次原材料性能差異等眾多因素的影響，而這些因素往往不會(huì)直接影響擠出胎面質(zhì)量的大小。

將在線型激光測厚儀和質(zhì)量稱量裝置聯(lián)合使用可以及時(shí)對(duì)生產(chǎn)線做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使擠出部件在形狀和尺寸合格的條件下消耗更少的膠料。此外，在線測量設(shè)備操作軟件具有截面面積計(jì)算功能，其結(jié)合質(zhì)量稱量裝置便可以對(duì)擠出部件進(jìn)行孔性分析。

如前所述，即使利用離線型激光測厚儀輔助制作的極ng準(zhǔn)口型也會(huì)在使用中磨損，硅橡膠膠料比其它混煉膠更容易把口型磨壞，在線測量方法可實(shí)時(shí)診斷出該類情況，其利用圖形變化趨勢(shì)軟件可以預(yù)測口型正常使用的時(shí)間。更換磨壞口型要迅速、及時(shí)，以盡量縮短停機(jī)時(shí)間并減少廢料的產(chǎn)生。

另外，在線型激光測厚儀能夠生成生產(chǎn)線工作報(bào)告，包括擠出部件尺寸變化趨勢(shì)圖以及一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這些圖形和數(shù)據(jù)對(duì)工廠質(zhì)量部門來說具有相當(dāng)重要的意義。軟件生成的數(shù)據(jù)也能輸出并保存到電子表格中，便于將來進(jìn)一步研究使用。

一般地，可以采用在線型激光測厚儀測量剛從口型擠出的胎面，由于在此位置進(jìn)行檢測能夠盡早發(fā)現(xiàn)擠出胎面不對(duì)稱問題并及時(shí)做出調(diào)整，因此可以盡量減少廢料的產(chǎn)生，阻止進(jìn)一步的浪費(fèi)。但是，始端胎面溫度較高，其尺寸與經(jīng)過冷卻的擠出線末端的胎面有所差異，這就要求技術(shù)人員對(duì)生產(chǎn)線始端和末端胎面的變化情況，尤其是整個(gè)擠出過程中胎面的收縮率變化情況詳細(xì)了解。此時(shí)，離線型測量設(shè)備可以用來檢測冷卻后的胎面，而在線型測量設(shè)備則可以對(duì)胎面生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

綜上所述，在線型和離線型激光測厚儀可以很好的互補(bǔ)使用。

三、在線型和離線型激光測厚儀聯(lián)合使用的效益分析

在線型和離線型激光測厚儀聯(lián)合使用能夠降低的成本包括以下3個(gè)大的方面。

(1)減少口型試驗(yàn)次數(shù)

利用離線型激光測厚儀能夠準(zhǔn)確檢測口型尺寸，從而有效減少口型在投入使用前進(jìn)行擠出試驗(yàn)的次數(shù)。另外，利用離線型激光測厚儀能夠快速、準(zhǔn)確地檢測胎面擠出膨脹率。

(2)減少原材料過量擠出

通過采用高精度的測厚設(shè)備能夠把口型尺寸控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，這樣可以減小同樣數(shù)量成品的原材料用量。

(3)減少廢料

利用在線型激光測厚儀對(duì)擠出胎面進(jìn)行不問斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測能夠即時(shí)反饋胎面擠出形狀和尺寸的變化情況，從而盡量減少由于擠出不合格胎面造成的廢料。

離線型激光測厚儀使用高精度的激光傳感器，能在擠出口型設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品檢測方面起到積極有效的作用。在線型激光測厚儀能夠?qū)D出部件截面的掃描圖與設(shè)計(jì)圖進(jìn)行直觀比較，其不問斷的實(shí)時(shí)測量能夠?qū)D出情況做出及時(shí)反饋，提醒用戶及時(shí)做出反應(yīng)以保證擠出產(chǎn)品合格。