胎面花纹边界特征提取及重构方法研究*(9)

摘要

为解决轮胎硫化工序中制造成型花纹与设计花纹存在偏差的问题,提出一种从胎面扫描数据中提取花纹边界特征并进行加工特征重构的新方法。该方法依据花纹节距排布和挤压压延成型工艺确定空间分割方案,利用轮廓设计理论和主成分统计分析方法获取胎顶轮廓曲线,从而实现三维点云向二维灰度图像(带有深度值)的转化,根据花纹的增长规律并借鉴区域增长法的思想对花纹边界特征进行识别和提取。结合三次样条插值法将花纹边界离散化处理为一簇等间距坐标点的形式,最终根据最佳一致逼近的定义实现自适应相切连续圆弧直线的花纹曲线逼近。实验结果表明,该方法可在90 s左右的时间内完成各种半钢子午线轮胎花纹的重构,特征提取误差不大于0.15 mm,重构误差绝对值均值不超过0.25 mm,最大值不超过0.4 mm。该方法不仅能快速有效提取胎面花纹边界特征并重构,并且解决了传统逆向工程技术在花纹重构中失真性的问题,为花纹开发效率的提高和综合性能的改善提供了指导方向。