带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统，由激光发生机构和图像采集机构构成；激光发生机构包括两台激光幕发生器分别设置在带式传输机支撑架两侧，并在带式传输机皮带的运行方向上间隔设置；每台激光幕发生器采用鲍威尔棱镜改装而成，且两台激光幕发生器的激光束覆盖上皮带下表面的整个宽度范围；图像采集机构包括两台工业相机，二者通过工业相机安装架间隔设置在工业相机固定架上，并完整采集皮带上形成的激光幕的图像；该系统实现激光线划线长度完全覆盖上皮带下表面的同时，保证了其也全部纳入在相机监测视野中，满足皮带侧边检测需求，且该系统对透射在皮带上的激光线进行整形，保证了其特征具备明显识别性，避免误检。避免误检。避免误检。

【技术实现步骤摘要】
带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统


[0001]本技术涉及钢铁、冶金、矿业
，特别涉及一种带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统。

技术介绍

[0002]带式传输机作为钢铁、冶金、矿业应用广泛的重要设备，用于运输物料。而皮带作为传输机的重要承载工具，当运输物料中混入尖锐异物或受皮带质量的影响，经常出现撕裂、孔洞、划伤、开胶、凹坑等损坏。由于皮带中央区域承载物料较多，所以目前对于皮带破损的监测，通常设置在皮带下表面的中央，使用激光投射法获取图像的方式进行运输皮带的监控，因此该方法仅对皮带中央区域的缺陷进行检测。但由于运输物料通常沉且数量多，会造成传输机的皮带面形成U型形状，在此情况下，皮带两侧侧托辊区域则无法检测到。同时在传输机转运物料时，混入尖锐异物的物料随落料斗落在皮带上时并非集中掉落，而是散落到皮带各处且受重力加速度影响，尖锐异物下落时的重力同样会造成皮带两侧侧托辊区域也经常出现破损情况，由于检测不到位则使开裂面积越来越大，进而造成故障停机。而且，投射激光幕的发生器采用的是普通柱面透镜，投射到上皮带的下表面后会产生高斯激光束，形成不均匀分布的直线造成边缘褪色，无法满足相机监测要求，同时也限定了相机的监测范围。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种能够有效获得皮带承载面状态的带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统。
[0004]为此，本技术技术方案如下：
[0005]一种带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统，由一套激光发生机构和至少一套图像采集机构构成；其中，
[0006]激光发生机构由两台激光幕发生器、两个激光幕发生器安装架和两个激光幕发生器固定架构成；两台激光幕发生器分别设置在带式传输机支撑架两侧，且二者在带式传输机皮带的运行方向上呈前、后间隔设置；每台激光幕发生器以其激光发射端斜向朝上的方式，通过激光幕发生器安装架安装在激光幕发生器固定架，且每台激光幕发生器发出的激光束覆盖位于上方的上皮带下表面至少1/2宽度范围，使两台激光幕发生器发射的激光束覆盖上皮带下表面的整个宽度范围；两台激光幕发生器均由普通激光幕发生器通过将其棱镜替换为鲍威尔棱镜改装而成；普通激光幕发生器采用能够发射至少2条等间距激光光线的激光幕发生器；鲍威尔棱镜采用扇角为β鲍威尔棱镜，且扇角β满足公式：β＝2θ和arctanθ＝(b/2)/a，式中，a为激光幕发生器的重心至上皮带下表面的距离；b为激光线投射最大范围的直线距离；θ为激光线投射最大范围一侧边缘与激光幕发生器中轴线之间的夹角；
[0007]图像采集机构由至少两台工业相机、至少两个工业相机安装架和一个工业相机固定架构成；两台工业相机分别以其镜头斜向朝上的方式，通过工业相机安装架间隔设置在
工业相机固定架上，以完整采集由两台激光幕发生器分别投射在上皮带下表面形成的激光幕的图像。
[0008]进一步地，工业相机安装架和激光幕发生器安装架均采用具有万向调节功能的安装架。
[0009]进一步地，激光幕发生器固定架采用直钢板或直方钢管，且钢板上自上而下间隔开设有多排呈交错设置的条形孔；直钢板竖直设置，其底端固定在位于上皮带和下皮带之间的带式传输机支撑架杆体上，激光幕发生器安装架通过激光幕发生器固定架上开设的条形孔固定在适宜高度位置处。
[0010]进一步地，工业相机固定架为一横向设置的架体，其由第一水平方管、第二水平方管和两个角钢构成；第一水平方管套装在第二水平方管内，使二者形成的管体的长度可伸缩调节的伸缩管；两个角钢分别以二者外顶角相对的方式设置在伸缩管的两端，且每个角钢的底端固定在伸缩管的相应管端处；在第一水平方管和第二水平方管的上表面上沿管体长度方向间隔开设有多排呈交错设置的条形孔，使工业相机安装架通过工业相机固定架上开设的条形孔固定在适宜位置处。
[0011]进一步地，在激光幕发生器的外侧套装有与外部要气源连接的防护套，以通过气体不断吹拂激光幕发生器的激光发射端；在每台工业相机外部套装有与外部要气源连接的防护套，以通过气体不断吹拂工业相机的镜头。
[0012]与现有技术相比，该带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统设计有激光发生机构和图像采集机构，实现激光线划线长度完全覆盖上皮带下表面的同时，保证了其也全部纳入在相机监测视野中，满足皮带侧边检测需求；同时激光幕发生器采用鲍威尔棱镜替换激光幕发生器中原有的普通棱镜，实现对透射在皮带下表面的激光线进行整形，消除高斯光束的中心热点和褪色边缘分布，而是以兼具光密度均匀、稳定性好和直线性好的方式由图像采集机构采集得到，保证了激光线特征具备明显识别性，避免误检。
附图说明
[0013]图1为本技术的带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统安装在带式传输机上的结构示意图；
[0014]图2为本技术的带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统安装在带式传输机上的正视图；
[0015]图3为本技术的带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统安装在带式传输机上的侧视图；
[0016]图4为本技术的带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统的图像采集机构的结构示意图
[0017]图5为采用本技术的带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统采集得到的皮带激光光幕图像。
具体实施方式
[0018]下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本技术有任何限制。
[0019]参见图1～图3，该带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统由一套激光发生机构和一套图像采集机构构成。
[0020]激光发生机构由两台激光幕发生器1、两个激光幕发生器安装架5和两个激光幕发生器固定架6构成；其中，
[0021]两台激光幕发生器1基于传输机皮带的中轴线，分别设置在带式传输机支撑架两侧，且二者在带式传输机皮带的运行方向上呈前、后间隔设置；每台激光幕发生器1以其激光发射端斜向朝上的方式，通过激光幕发生器安装架5安装在激光幕发生器固定架6，且每台激光幕发生器1发出的激光束覆盖位于上方的上皮带7下表面至少1/2宽度范围，使两台激光幕发生器1发射的激光束覆盖上皮带7下表面的整个宽度范围；
[0022]两台激光幕发生器1均由普通激光幕发生器通过将其棱镜替换为鲍威尔棱镜改装而成；具体地，普通激光幕发生器采用能够发射至少2条等间距激光光线的激光幕发生器；鲍威尔棱镜采用扇角为β鲍威尔棱镜，且扇角β的确定公式如下：
[0023][0024]式中，a为激光幕发生器1的重心至上皮带下表面的距离；b为激光线投射最大范围的直线距离；θ为激光线投射最大范围一侧边缘与激光幕发生器1中轴线之间的夹角；
[0025]在本实施例中，基于激光幕发生器1的实际安装位置确定出鲍威尔棱镜的扇角β为110
°
；该扇角β经过优选后替换原激光幕发生器1中的棱镜，避免透射在上皮带下表面的激光光线不会出现高斯效应，激光光线光密度均匀、稳定性和直线性好。
[0026]激光幕发生器安装架5具体可采用市售的具有万向调节功能的安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带式传输机皮带撕裂状态图像采集系统，其特征在于，由一套激光发生机构和至少一套图像采集机构构成；其中，激光发生机构由两台激光幕发生器(1)、两个激光幕发生器安装架(5)和两个激光幕发生器固定架(6)构成；两台激光幕发生器(1)分别设置在带式传输机支撑架两侧，且二者在带式传输机皮带的运行方向上呈前、后间隔设置；每台激光幕发生器(1)以其激光发射端斜向朝上的方式，通过激光幕发生器安装架(5)安装在激光幕发生器固定架(6)，且每台激光幕发生器(1)发出的激光束覆盖位于上方的上皮带(7)下表面至少1/2宽度范围，使两台激光幕发生器(1)发射的激光束覆盖上皮带(7)下表面的整个宽度范围；两台激光幕发生器(1)均由普通激光幕发生器通过将其棱镜替换为鲍威尔棱镜改装而成；普通激光幕发生器采用能够发射至少2条等间距激光光线的激光幕发生器；鲍威尔棱镜采用扇角为β鲍威尔棱镜，且扇角β满足公式：β＝2θ和arctanθ＝(b/2)/a，式中，a为激光幕发生器(1)的重心至上皮带下表面的距离；b为激光线投射最大范围的直线距离；θ为激光线投射最大范围一侧边缘与激光幕发生器(1)中轴线之间的夹角；图像采集机构由至少两台工业相机(2)、至少两个工业相机安装架(3)和一个工业相机固定架(4)构成；两台工业相机(2)分别以其镜头斜向朝上的方式，通过工业相机安装架(3)间隔设置在工业相机固定架(4)上，以完整采集由两台激光幕发生器(1)分别投射在上皮带下表面形成的激光幕的图像。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉栩，
申请(专利权)人：天津市三特电子有限公司，
类型：新型
国别省市：