يشهد قطاع صناعة الإطارات حاليًا مستوى عالٍ من الأتمتة، ويُستخدم فيه على نطاق واسع نظام الرؤية الآلية ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى استخدام واسع النطاق لليزر. ونظرًا لمتطلبات التحديث والتوطين الصناعي المحلي، فإنّ معرفة العديد من المستخدمين بهذا النوع من الليزر محدودة. لذا، تُقدّم هذه الورقة البحثية عرضًا لأحدث تقنيات الليزر المستخدمة في مجال صناعة الإطارات وتطبيقاتها في آلات تشكيل الإطارات.
١. القراءة والتعرف على الأحرف: غالبًا ما يكون من الضروري قراءة نوع وعدد الإطارات في الكشف التلقائي، ويمكن استخدام جهاز قياس الملامح بالليزر ثلاثي الأبعاد لقراءة الأحرف والأرقام الموجودة على سطح الإطارات بسهولة ودقة. وفي هذا المجال، يتميز الليزر بعدة خصائص بالغة الأهمية: ١) اتساق خط الليزر، وخاصة المواصفات ذات الصلة، بما في ذلك قوة خرج الضوء وعرض الخط وعمق المجال، وما إلى ذلك؛ ٢) متطلبات استقامة عالية؛ ٣) نظرًا لأن انحناء حافة الإطار يؤدي إلى انخفاض كبير في سطوع كلا الطرفين، لذلك يلزم تشكيل الشعاع؛ ٤) استقرار التشغيل على المدى الطويل؛ ٥) استقرار الهيكل الميكانيكي.
٢. قياس مداس الإطار: يؤثر شكل سطح الإطارات وسلامته بشكل مباشر على سرعة وسلامة السيارات والشاحنات. يُستخدم نظام قياس شكل المداس بالليزر عادةً لقياس شكل المداس، ويتكون من ليزر خطي وكاميرا صناعية ووحدة معالجة صور. يمكن تعديل التكوين ليناسب متطلبات التطبيقات المختلفة، بما يتناسب مع اختلافات الارتفاع والمواصفات وغيرها. من خلال تحديد تآكل المداس، يمكن تجنب تغييرات الكعب غير الضرورية والحوادث، كما يوفر مرجعًا تشخيصيًا لمشاكل الهيكل. في هذا المجال، يتميز الليزر بعدة خصائص مهمة: ١) اتساق خط الليزر، وخاصة المواصفات ذات الصلة، بما في ذلك قوة خرج الضوء وعرض الخط وعمق المجال، إلخ؛ ٢) متطلبات استقامة عالية؛ ٣) نظرًا لأن انحناء حافة الإطار سيؤدي إلى انخفاض سطوع كلا الطرفين بشكل كبير، لذلك يجب تشكيل الشعاع؛ ٤) استقرار التشغيل على المدى الطويل؛ ٥) استقرار الهيكل الميكانيكي.
3. تحديد موضع مكبس الإطارات: في عملية إنتاج الإطارات، تتمثل الخطوة الأخيرة في اختبار ضغط الإطار. ولضبط موضع الإطار بدقة في مكبس الإطارات، يُستخدم عادةً شعاع ليزر عمودي، إما نقطي أو متقاطع. في هذا التطبيق، تكون متطلبات الليزر كما يلي: 1) الثبات الميكانيكي؛ 2) سلامة العين البشرية، ووضوح النقاط والخطوط.
٤. جهاز تجديد الإطارات: يحتاج جهاز تجديد الإطارات إلى تحديد عرض الإطار المستعمل بدقة قبل معالجته. لذا، يمكن استخدام ليزرين ساطعين لتحديد الموقع. في هذا التطبيق، يُشترط عمومًا أن يتمتع الليزر بالخصائص التالية: ١) قوة ميكانيكية عالية لليزر وقاعدة التثبيت لمنع ارتخائهما أو تلفهما بفعل الاهتزازات؛ ٢) خط ليزر آمن للعين.
٥. الليزر في آلة تشكيل الإطارات: تُستخدم خطوط الليزر لتحديد الموضع الصحيح لشريط المطاط على الأسطوانة أثناء عملية تصنيع الإطارات. عادةً ما تُستخدم ثلاثة أشعة ليزر: واحد للخط المركزي واثنان للخط الخارجي، وتتحرك هذه الأشعة في اتجاهين متعاكسين حسب عرض الإطار. توفر أشعة الليزر ذات الخط الأخضر رؤية أفضل، خاصةً على المطاط الأسود. يجب أن يتمتع الليزر المستخدم في هذا المجال بالخصائص التالية: ١) دقة عالية في تحديد موضع خط الليزر، والذي يجب أن يتوافق مع دعامة التثبيت؛ ٢) حساسية خط الليزر للعين البشرية، ويمكن اختيار ليزر بطول موجي ٦٥٨ نانومتر أو ٥٣٢ نانومتر؛ ٣) سلامة العين البشرية، من الفئة ١م.
سيناريو التطبيق: وضع علامات شائعة على سطح الإطارات، ويمكن تخصيص محتوى العلامة وفقًا لحجم الإطار: رمز ثنائي الأبعاد، رمز شريطي، أحرف، ومعرفات أخرى؛ عملية وضع العلامات: قراءة الرمز الشريطي للإطار، والتواصل مع الخادم للحصول على محتوى العلامة، ثم تحويله إلى رمز أحادي أو ثنائي الأبعاد أو أحرف. يُستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون لوضع العلامات وحرق سطح الإطار.
تاريخ النشر: 27 مارس 2023
