Merenje debljine gumiranog korda primenom laserske triangulacije, deo II - validacija

Abstract

U radu su prezentirana osnovna varijantna rešenja mernih stanica za merenje debljine gumiranog korda primenom senzora sa laserskom triangulacijom. Razmatrane su dve osnovne varijante - varijanta jednostranog mernja i varijanta dvostranog merenja senzorskim parom u diferencijalnoj konfiguraciji. Navedena je osnovna konfiguracija sistema za merenje debljine gumiranog korda na četvorovaljaačnim S kalandrima. Rezultati praktične implementacije su prikazani kroz dva prototipska sistema koji su instalirani i testirani na realnim kalandarskim linijama i nalaze se u redovonoj eksploataciji. Laserski sistem sa PSD foto detektorom pokazao je određene slabosti, ali su one uspešno kompenzovane razvijenom metodom za izračunavanje efektivne debljine primenom statističke karakterizacije površi gumiranog korda. Prototipski sistem baziran na CCD digitalnom fotodetektoru pokazao je odlične performanse u realnim uslovima i mogućnost potpunog skeniranja teksture gumiranog korda bez izgubljenih podataka. Ipak, nedostatak ovog sistema je u tome što se skenira samo jedna površina gumiranog korda, čime se gube korisne informacije koje se mogu upotrebiti u identifikaciji stanja procesa kalandriranja u realnom vremenu. Ovaj problem se može otkloniti primenom dvostranog merenja, ali je prethodno neophodno razrešiti određene teškoće, što je predmet daljih istraživanja.

Steel and textile cord coating is one of the key rubber processing technologies in tire making industry. Specifications are very demanding. In particular, thickness variation across the sheet profile and downstream is very difficult to fulfill. For in-process thickness measurement the most common are systems based on non-contact beta or gamma radiation sensors. Regardless of their wide use, non-contact radiation sensors possess serious drawbacks: they are measuring thickness in indirect way only, they are highly sensitive to variations of material properties, and probably the most critical one, they are potentially dangerous for both personnel and environment. Recent advances in optoelectronics have founded new alternative method for non-contact thickness measurement based on laser triangulation. Extremely delicate optical properties of fresh calendered rubber and severe environmental conditions create serious problems in implementation of this technology. This two-part paper presents a general conceptual framework for in-process laser-based thickness measurement, and proposes a new method for processing acquired sensory data based on statistical surface characterization. Proposed method is experimentally verified, and based on these results the new measuring systems are developed and implemented in industry.