CN115938010B - 一种烧结台车车轮巡检系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金设备技术领域，尤其涉及一种烧结台车车轮巡检系统。采用如下技术方案：包括总控装置、位置触发传感器、同步跟随检测装置、车厢号识别装置、车轮状态识别装置和驱动滑轨，总控装置对车厢号识别装置、车轮状态识别装置和驱动滑轨进行控制。有益效果在于：由总控装置根据车厢的位置信息控制车厢号识别装置和车轮状态检测装置进行图像采集并识别车厢号和车轮状态，并利用烧结台车的实时速度信息通过驱动滑轨驱动车轮状态识别装置与烧结台车同步移动，使得车轮状态识别装置能与车轮同步移动，实时对准车轮进行图像采集，从而有效提高车轮状态检测的准确性，并对于出现故障的车轮可快速准确定位所在的车厢号。
Description
技术领域
本发明涉及冶金设备技术领域，尤其涉及一种烧结台车车轮巡检系统。
背景技术
烧结台车是冶金行业中用于输送烧结原料的设备，烧结台车在运行过程中，是沿设定的轨道不断移动，由于烧结台车运行过程中需要经过点火烧结，其工作的环境较为复杂，因此，烧结台车的车轮容易出现各种故障，需要及时排查并进行相关维护。烧结台车的车轮出现的故障主要包括卡轮、卡顿滑行、脱落。在专利公开号为CN 110057198 A，专利名称为烧结机台车轮工作状态检测方法及检测装置的发明专利中，公开了用于检测烧结台车车轮状态的方法及相关装置，其采用视觉识别的方式，通过连续采集车轮图像并对图像进行识别分析的方式，对烧结台车的车轮状态进行检测；该技术方案中，由于采用静止的摄像头进行图像采集，其对于车轮图像的采集存在无法实时对准车轮、对车轮的位置识别不准确、以及对车轮图像上特征点识别不准确等问题，且由于烧结台车每节车厢的车轮形状都相同，该方案容易出现漏检或对车轮位置检测出现混乱的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烧结台车车轮巡检系统，具体在于提供一种可稳定准确识别烧结台车车轮的巡检系统。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种烧结台车车轮巡检系统，包括总控装置、位置触发传感器、同步跟随检测装置、车厢号识别装置、车轮状态识别装置和驱动滑轨，所述位置触发传感器对烧结台车每节车厢的两个轮子进行位置检测触发，同步跟随检测装置用于对烧结台车的移动速度进行同步检测，总控装置从位置触发传感器获取所述两个轮子的位置信号并对车厢号识别装置和车轮状态识别装置进行控制，总控装置从同步跟随检测装置获取烧结台车的移动速度并对驱动滑轨进行控制，驱动滑轨与车轮状态识别装置驱动连接用于驱动车轮状态识别装置往返移动对烧结台车每节车厢的两个车轮分别进行跟随识别；所述同步跟随检测装置包括检测滚轮、滚轮支架和旋转编码器，检测滚轮可转动设置于滚轮支架上，检测滚轮与旋转编码器驱动连接。
具体的，滚轮支架通过弹性部件与一固定架连接，滚轮支架与所述固定架沿弹性部件的弹性方向滑动连接。
具体的，固定架或滚轮支架上与弹性部件相抵的位置设置有压力传感器，所述压力传感器与总控装置连接。
具体的，固定架由一直线驱动气缸驱动连接，直线驱动气缸由总控装置控制连接。
具体的，驱动滑轨包括滑行导轨、驱动电机和直线驱动机构，所述驱动电机驱动直线驱动机构的驱动块沿滑行导轨往返移动，直线驱动机构的驱动块与车轮识别装置固定连接。
具体的，驱动电机采用伺服电机，伺服电机的控制器由总控装置控制连接，同步跟随检测装置的旋转编码器直接连接至伺服电机的控制器。
具体的，车厢号识别装置和车轮状态识别装置均采用工业识别相机，车厢号识别装置设置的高度与烧结台车车厢上车厢号的高度一致，车轮状态识别装置设置的高度与烧结台车的车轮中心高度一致。
具体的，位置触发传感器包括第一位置触发传感器和第二位置触发传感器，第一位置触发传感器设置于第二位置触发传感器烧结台车移动的下行方向；车轮状态识别装置设置于车厢号识别装置烧结台车移动下行方向。
具体的，第一位置触发传感器和第二位置触发传感器均采用激光测距触发传感器，第一位置触发传感器和第二位置触发传感器设置的高度均与烧结台车车轮中心的高度一致。
本发明的有益效果在于：通过采用带检测滚轮的同步跟随检测装置以及位置触发传感器，对烧结台车的车厢及车轮位置进行确定，并对烧结台车移动的速度进行同步检测，由总控装置根据车厢的位置信息控制车厢号识别装置和车轮状态检测装置进行图像采集并识别车厢号和车轮状态，并利用烧结台车的实时速度信息通过驱动滑轨驱动车轮状态识别装置与烧结台车同步移动，使得车轮状态识别装置能与车轮同步移动，实时对准车轮进行图像采集，从而有效提高车轮状态检测的准确性，并对于出现故障的车轮可快速准确定位所在的车厢号。
附图说明
附图1为实施例中车轮巡检系统的整体连接原理图；
附图2为实施例中车轮巡检系统与烧结台车的位置关系图；
附图3为附图2中A部的具体结构图。
附图标记说明：1-总控装置，2-位置触发传感器，21-第一位置触发传感器，22-第二位置触发传感器，3-同步跟随检测装置，31-检测滚轮，32-滚轮支架，33-旋转编码器，34-弹性部件，35-固定架，36-压力传感器，37-直线驱动气缸，4-车厢号识别装置，5-车轮状态识别装置，6-驱动滑轨，61-滑行导轨，62-驱动电机，63-直线驱动机构。
实施方式
实施例1，参照图1-3，一种烧结台车车轮巡检系统，包括总控装置1、位置触发传感器2、同步跟随检测装置3、车厢号识别装置4、车轮状态识别装置5和驱动滑轨6，所述位置触发传感器2对烧结台车每节车厢的两个轮子进行位置检测触发，同步跟随检测装置3用于对烧结台车的移动速度进行同步检测，总控装置1从位置触发传感器2获取所述两个轮子的位置信号并对车厢号识别装置4和车轮状态识别装置5进行控制，总控装置1从同步跟随检测装置3获取烧结台车的移动速度并对驱动滑轨6进行控制，驱动滑轨6与车轮状态识别装置5驱动连接用于驱动车轮状态识别装置5往返移动对烧结台车每节车厢的两个车轮分别进行跟随识别；所述同步跟随检测装置3包括检测滚轮31、滚轮支架32和旋转编码器33，检测滚轮31可转动设置于滚轮支架32上，检测滚轮31与旋转编码器33驱动连接。
在本实施例中，总控装置1用于对整体的巡检系统进行信号处理并发出相应的控制信号，同时在车厢号识别装置4采集到的图像中识别出车厢号，在车轮状态识别装置5采集到的图像中识别车轮状态；具体的，位置触发传感器2用于对烧结台车的各节车厢的位置进行检测触发，当烧结台车的某节车厢到达触发位置时，位置触发传感器2被触发并将触发信号发送至总控装置1，总控装置1接收到触发信号后，控制车厢号识别装置4启动进行图像采集，并在采集到的图像中识别出车厢号，同时启动车轮状态识别装置5对烧结台车的车轮进行实时的图像采集，并根据车轮状态识别装置5采集到的多帧图像对车轮的状态进行识别；其中，车轮状态识别装置5对准烧结台车的车轮进行图像采集，并由驱动滑轨6驱动车轮状态识别装置5与烧结台车同步移动进行图像采集，从而确保车轮状态识别装置5始终对准同一个车轮，有效提高对车轮状态识别的准确性，驱动滑轨6驱动车轮状态识别装置5跟随烧结台车的一个车轮同步移动一段距离后，再驱动车轮状态识别装置5返回原位对下一个车轮进行图像采集，因此，车轮状态识别装置5跟随车轮同步移动的距离不超过两个车轮相距的距离；另外，为了确保驱动滑轨6能驱动车轮状态识别装置5准确地与烧结台车进行同步移动，本实施例利用同步跟随检测装置3对烧结台车的移动进行同步跟随检测，具体的，同步跟随检测装置3采用检测滚轮31配合旋转编码器33的机械结构，利用检测滚轮31与烧结台车车厢侧面接触的方式对烧结台车的移动速度进行实时采集，与通过图像检测识别的方式相比，不仅准确率更高，不容易出现误判或出错的情况，且无需进行图像识别处理，其延迟时间更小，更能实现对烧结台车的实时同步跟随检测。
其中，车厢号识别装置4和车轮状态识别装置5均采用工业识别相机，车厢号识别装置4设置的高度与烧结台车车厢上车厢号的高度一致，车轮状态识别装置5设置的高度与烧结台车的车轮中心高度一致。
另外，上述的位置触发传感器2包括第一位置触发传感器21和第二位置触发传感器22，第一位置触发传感器21设置于第二位置触发传感器22烧结台车移动的下行方向；车轮状态识别装置5设置于车厢号识别装置4烧结台车移动下行方向。第一位置触发传感器21和第二位置触发传感器22均采用激光测距触发传感器，第一位置触发传感器21和第二位置触发传感器22设置的高度均与烧结台车车轮中心的高度一致。位置触发传感器由第一位置触发传感器21和第二位置触发传感器22组成，且第二位置触发传感器22位于第一位置触发传感器21烧结台车移动方向的上行方向，可以提前触发车厢号识别装置4对烧结台车进行图像采集，第一位置触发传感器21则在触发后，可启动车轮状态识别装置5对第二位置触发传感器22触发时车厢号识别装置4采集到的车厢所在的车轮进行图像采集，为了确保第一位置触发传感器21和第二位置触发传感器22可以准确地进行位置触发，第一位置触发传感器21和第二位置触发传感器22均采用激光测距触发传感器，第一位置触发传感器21和第二位置触发传感器22设置的高度均与烧结台车车轮中心的高度一致，当车轮出现在位置触发传感器前方时，位置触发传感器2就会触发，且由于每节车厢有前后两组车轮，车厢号识别装置仅在第二位置触发传感器22于每节车厢的第一次触发时进行图像采集，第二次触发时则无需再次图像采集，只等到下一节车厢的第一个车轮到达触发位置时才再次进行图像采集。需要说明的是，由于烧结台车上的车轮分布在车厢两侧，因此，上述的车轮识别装置5、驱动滑轨6均为两组且对称设置于烧结台车两侧。
在进一步的实施例中，滚轮支架32通过弹性部件34与一固定架35连接，滚轮支架32与所述固定架35沿弹性部件34的弹性方向滑动连接。滚轮支架32通过弹性部件34与固定架35连接，从而使得检测滚轮31在与烧结台车的车厢侧面接触时，可以由弹性部件34提供朝向车厢的压力，使得检测滚轮31能紧贴车厢，避免检测滚轮31与车厢之间出现打滑导致检测出错的问题。另外，固定架35或滚轮支架32上与弹性部件34相抵的位置设置有压力传感器36，所述压力传感器36与总控装置1连接。通过在固定架35或滚轮支架32上与弹性部件34相抵的位置设置压力传感器36，可以对检测滚轮31与车厢之间接触的压力进行检测，可以对检测滚轮31的状态进行检测，确保检测滚轮31能以一定的压力贴着车厢滚动。
更进一步的，固定架35由一直线驱动气缸37驱动连接，直线驱动气缸37由总控装置1控制连接。固定架35通过一直线驱动气缸37驱动，可以根据车轮状态识别装置5是否跟随烧结台车移动，控制检测滚轮31是否与烧结台车的车厢接触，当车轮状态识别装置5无需跟随烧结台车移动时，可由直线驱动气缸37驱动固定架35连同滚轮支架32和检测滚轮31离开烧结台车，当车轮状态识别装置5即将要跟随烧结台车移动时，则提前控制直线驱动气缸37驱动固定架35连同滚轮支架32和检测滚轮31与烧结台车的车厢侧面接触。
进一步的，驱动滑轨6包括滑行导轨61、驱动电机62和直线驱动机构63，所述驱动电机62驱动直线驱动机构63的驱动块沿滑行导轨61往返移动，直线驱动机构63的驱动块与车轮识别装置5固定连接。驱动电机62采用伺服电机，伺服电机的控制器由总控装置1控制连接，同步跟随检测装置3的旋转编码器33直接连接至伺服电机的控制器。驱动滑轨6由伺服电机转动来驱动直线驱动机构63运行，其中的直线驱动机构63可采用常规使用的直线驱动机构，如螺杆驱动机构或传动带驱动机构等，其中伺服电机的控制器由总控装置1控制，总控装置1可以通过伺服电机的控制器控制伺服电机的运行状态，当需要跟随烧结台车移动时，总控装置1只需通过发送对应的控制信号，改变伺服电机的驱动信号，将同步跟随检测装置3的旋转编码器33发出的频率信号直接作为伺服电机转动的信号，即可实现驱动滑轨6驱动车轮状态识别装置5与烧结台车同步移动，而无需由总控装置1接收旋转编码器33的频率信号后再发送给驱动滑轨6，从而进一步减小延迟时间，提高同步跟随的准确率。
当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：包括总控装置、位置触发传感器、同步跟随检测装置、车厢号识别装置、车轮状态识别装置和驱动滑轨，所述位置触发传感器对烧结台车每节车厢的两个轮子进行位置检测触发，同步跟随检测装置用于对烧结台车的移动速度进行同步检测，总控装置从位置触发传感器获取所述两个轮子的位置信号并对车厢号识别装置和车轮状态识别装置进行控制，总控装置从同步跟随检测装置获取烧结台车的移动速度并对驱动滑轨进行控制，驱动滑轨与车轮状态识别装置驱动连接用于驱动车轮状态识别装置往返移动对烧结台车每节车厢的两个车轮分别进行跟随识别；所述同步跟随检测装置包括检测滚轮、滚轮支架和旋转编码器，检测滚轮可转动设置于滚轮支架上，检测滚轮与旋转编码器驱动连接。
2.根据权利要求1所述的一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：所述滚轮支架通过弹性部件与一固定架连接，滚轮支架与所述固定架沿弹性部件的弹性方向滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：所述固定架或滚轮支架上与弹性部件相抵的位置设置有压力传感器，所述压力传感器与总控装置连接。
4.根据权利要求3所述的一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：所述固定架由一直线驱动气缸驱动连接，直线驱动气缸由总控装置控制连接。
5.根据权利要求1所述的一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：所述驱动滑轨包括滑行导轨、驱动电机和直线驱动机构，所述驱动电机驱动直线驱动机构的驱动块沿滑行导轨往返移动，直线驱动机构的驱动块与车轮识别装置固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：所述驱动电机采用伺服电机，伺服电机的控制器由总控装置控制连接，同步跟随检测装置的旋转编码器直接连接至伺服电机的控制器。
7.根据权利要求1所述的一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：所述车厢号识别装置和车轮状态识别装置均采用工业识别相机，车厢号识别装置设置的高度与烧结台车车厢上车厢号的高度一致，车轮状态识别装置设置的高度与烧结台车的车轮中心高度一致。
8.根据权利要求1所述的一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：所述位置触发传感器包括第一位置触发传感器和第二位置触发传感器，第一位置触发传感器设置于第二位置触发传感器烧结台车移动的下行方向；车轮状态识别装置设置于车厢号识别装置烧结台车移动下行方向。
9.根据权利要求8所述的一种烧结台车车轮巡检系统，其特征在于：所述第一位置触发传感器和第二位置触发传感器均采用激光测距触发传感器，第一位置触发传感器和第二位置触发传感器设置的高度均与烧结台车车轮中心的高度一致。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 515098, No. 103 Zhuhe Road, Nanshanwan Industrial Park, Binhai Street, Haojiang District, Shantou City, Guangdong Province Patentee after: SHANTOU JUNGUO MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region after: China Address before: 515000 unit 8 / 301, block 1, Wanshang building, Huanghe Road, Longhu District, Shantou City, Guangdong Province Patentee before: SHANTOU JUNGUO MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |