一种轮胎内侧拍摄仪器的固定装置的制作方法

1.本发明涉及轮胎检测拍摄技术领域,具体是一种锁定摄像头使其不随轮辋旋转的固定装置。


背景技术：

2.轮胎是汽车与路面接触的唯一部件，因此轮胎的性能对汽车各部分的性能具有很大的影响。图像处理技术广泛应用于轮胎无损探伤、应变测量、接地压力测量等，获取图像是很重要的一部分。
3.现有获取轮胎图像的方法为:将摄像机固定在轮胎外，但是这样只能获取轮胎外侧的图像，无法获取轮胎内部的图像。针对轮胎内部图像的获取，可以将摄像头固定在轮辋上，但是轮辋上的摄像头会跟随轮辋一起旋转，只能获取轮胎内侧某一固定区域的图像，无法获取全局图像。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的不足，本技术设计了一种轮胎内侧拍摄仪器的固定装置，基于行星齿轮系统，考虑了车轮的结构特点。该装置能够在不同尺寸的轮辋上安装且安装方便，当轮辋旋转时能够保证摄像头在特定方向固定，从而能够一直获取所需区域的图像。
5.本发明所采用的技术方案如下：
6.一种轮胎内侧拍摄仪器的固定装置，包括内固定环、外固定环、固定架以及拍摄仪器；
7.所述内固定环可转动套装在轮毂上，内固定环的内侧设有齿圈，
8.所述外固定环设置在轮毂的一侧，且外固定环通过轮毂适配器与轮毂之间可转动连接；所述外固定环的外侧设有齿圈；所述外固定环与内固定环的齿数相同；两端带有齿轮的传动轴分别与外固定环和内固定环啮合传动，所述传动轴穿过轮辋；
9.所述固定架的一端与外固定环固定连接，固定架的另一端绕过轮胎与转向轮的转向节或非转向轮附近的车架或者车身固定连接，实现对外固定环的固定；
10.所述拍摄仪器设置在内固定环上，用于采集轮胎内部信息。
11.进一步，所述外固定环是一个环状结构，外固定环的中心部位开设有连接孔，通过外固定环中心的连接孔将外固定环套装在轮毂适配器上。
12.进一步，内固定环内部呈阶梯孔状，内固定环靠近外固定环侧的内径比远离外固定环侧的内径大且在内径更大的一侧的环形内壁设计为齿轮状。
13.进一步，在轮毂的轮胎底处沿周向设置一条环形凸起，该凸起为轨道，在外固定环靠近轨道侧的外壁面上沿周向安装多个脚轮，所述脚轮与轨道配合。
14.进一步，传动轴的两端分别固定安装外侧行星轮、内侧行星轮，传动轴穿过轮辋，外侧行星轮与外固定环啮合传动，内侧行星轮与内固定环啮合传动。
15.进一步，所述外固定环外侧边沿、内固定环内侧边沿通过贴设同步带，获得齿轮状结构。
16.进一步，所述内固定环设置为可拆卸连接的两部分，在这两部分的末端均设置连接部件，连接部件上设置连接孔，通过连接件进行连接，形成完整的内固定环。
17.进一步，在可拆卸连接的内固定环之间增加伸缩盒来调整内固定环的尺寸。
18.进一步，所述伸缩盒是弧状部件，伸缩盒凹面的结构与内固定环的结构相同呈阶梯状，内侧也设置有齿；伸缩盒的凸面比内固定环的后部厚，故内固定环的连接部件直接与伸缩盒的侧面固定连接。
19.本发明的有益效果：
20.本发明由轴连接的两个行星轮跟随轮辋以相同的角速度旋转，根据齿轮传动原理，内固定环与外固定环转速相同。此时固定外固定环，内固定环随之静止。摄像机安装在伸缩盒内，从而能保证摄像机位置的固定。当轮辋旋转时能够保证摄像头在特定方向固定，从而能够一直获取所需区域的图像。
附图说明
21.图1是轮胎内摄像机固定装置的结构示意图；
22.图2是轮胎内摄像机固定装置的结构示意图；
23.图3是内固定环的结构示意图；
24.图4是外固定环的结构示意图；
25.图5是轮毂适配器的结构示意图；
26.图6是轨道的结构示意图；
27.图7是伸缩盒的结构示意图；
28.图8是行星轮的结构示意图；
29.图9是轮胎内摄像机固定装置的爆炸图；
30.图10是轮胎内摄像机固定装置轴视图；
31.图11是轮辋侧轮胎内摄像机固定装置结构示意图；
32.图中，1、外侧行星轮，2、内固定环，3、轮辋，4、伸缩盒，5、固定架，6、外固定环，7、轮毂适配器，8、轨道，9、脚轮，10、内侧行星轮。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
34.如图1、2、9、10和11所示的一种轮胎内侧拍摄仪器的固定装置，包括内固定环2、外固定环6、固定架5以及拍摄仪器；
35.外固定环6的结构如图4所示是一个环状结构，外固定环6的环状边沿设计为齿轮状。外固定环6和轮毂之间通过轮毂适配器7连接，具体地，外固定环6的中心部位开设有连接孔，如图6轮毂适配器7的一端开设有螺栓孔且该螺栓孔与轮毂中心上的连接孔一一对应，故通过螺栓等连接件可以将轮毂适配器7与轮毂中心之间固定连接；轮毂适配器7的另
一端为外凸的连接轴，该连接轴穿过外固定环6中心的连接孔，将外固定环6套装在轮毂适配器7的连接轴上，故外固定环6和轮毂之间可以发生相对转动。
36.如图3，内固定环2内部呈阶梯孔状，内固定环2靠近外固定环6侧的内径比远离外固定环6侧的内径大；内固定环2内径更大的一侧的环形内壁设计为齿轮状，在远离外固定环6侧的外壁面上沿周向安装多个脚轮9。在轮毂的轮胎底处沿周向设置一条环形凸起，该凸起为轨道8，脚轮9与轨道8配合，在转动过程中，轨道8给予内固定环2支撑，且内固定环2通过脚轮9沿轨道8转动。在内固定环2的外部固定装有拍摄仪器，用于采集轮胎内部信息。
37.外固定环6和内固定环2之间通过传动轴相连接构成一组行星齿轮，如图8所示，传动轴的两端分别固定安装外侧行星轮1、内侧行星轮10，传动轴穿过轮辋3，外侧行星轮1与外固定环6啮合传动，内侧行星轮10与内固定环2啮合传动。
38.固定架5的一端与外固定环6固定连接，固定架5的另一端绕过轮胎与转向轮的转向节或非转向轮附近的车架或者车身固定连接，实现对外固定环6的固定。
39.本固定装置的工作原理为：
40.外侧行星轮1、内侧行星轮10跟随轮辋3以相同的角速度旋转，根据齿轮传动原理：
41.n6ω6 n1ω
1-(n6 n1)ω3＝n2ω2 n
10
ω
10-(n2 n
10
)ω3ꢀꢀꢀ
(1)
42.本发明内外固定环6、内固定环2规格相同，因此
43.n6＝n2ꢀꢀꢀ
(2)
44.外侧行星轮1、内侧行星轮10规格相同
45.n1＝n
10
ꢀꢀꢀ
(3)
46.此外，由于外侧行星轮1、内侧行星轮10耦合在一起，
47.ω1＝ω
10
ꢀꢀꢀ
(4)
48.综上可得，式(1)可变为
49.n2ω6 n1ω
1-(n2 n1)ω3＝n2ω2 n1ω
1-(n2 n1)ω3ꢀꢀꢀ
(5)
50.化简可得
51.ω2＝ω652.n1为外侧行星轮的齿数，n
10
为内侧行星轮的齿数，n2为内固定环的齿数，n6为外固定环的齿数。ω1为外侧行星轮的角速度，ω
10
为内侧行星轮的角速度，ω2为内固定环的角速度，ω6为外固定环的角速度，ω3为轮辋的角速度。
53.因此，外固定环6、内固定环2的转速相同。故通过固定架5固定外固定环6，内固定环2随之静止。安装在内固定环2上的拍摄仪器也不再随轮毂转动，故在轮胎转动过程中，拍摄仪器可以一直获取所需区域的图像。
54.在本实施例中，外固定环6外侧边沿、内固定环2内侧边沿上可以直接加工成齿轮状，也可以加工为光滑表面，并在环形光滑表面上贴设同步带，获得齿轮状结构。
55.在本实施例中，为了便于内固定环2与轮毂之间的装配，故将内固定环2设置为可拆卸连接的两部分，如图3所示，两部分的内固定环2的末端均设置连接部件，连接部件上设置连接孔，通过螺栓等连接件就可以进行连接，形成完整的内固定环2。另外可拆卸连接的内固定环2还可以通过伸缩盒4来调整内固定环2的尺寸；伸缩盒4结构如图7所示，伸缩盒4是弧状部件，伸缩盒4凹面的结构与内固定环2的结构相同呈阶梯状，内侧也设置有齿；伸缩盒4的凸面比内固定环2的后部厚，故内固定环2的末端均设置连接部件可以通过螺钉直接
与伸缩盒4的侧面固定连接。使得内固定环的内齿齿轮保持完整，减小齿轮啮合时的冲击。
56.伸缩盒4内放置摄像机、电池、led灯、激光定位器等拍摄所需设备。伸缩盒4的长度可根据需要进行调整。盒子上可以打孔便于拍摄。
57.脚轮安装在内固定环的靠近轮辋内侧的一面，并用轴承固定。脚轮呈v型，以120
°
的间隔隔开并与轮辋上的轨道连接，以确保内固定环相对于轮辋转动。为了减少冲击与振动，脚轮选用塑料材质。
58.内固定环与外固定环齿数相同。
59.以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。