CN211478094U - 皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，该图像采集分析装置设置在皮带运输机（7）的尾端处，摄像支架（14）的下端与地面固定连接，线阵相机（13）安装在摄像支架的上端，线阵相机的镜头焦点对准包裹运输机后滚筒（71）上的运输皮带（72），线形激光定位器（12）安装在线阵相机的一侧，线形激光定位器发射出的激光投射在运输皮带上并形成线形激光标记，该线形激光标记与线阵相机的镜头焦点一致；线阵光源（21）照射出的光线投射在运输皮带上并形成长条形光照区域。该图像采集分析装置能够连续拍摄获取运输皮带的表面图像，通过对皮带表面图像分析则可快速、高效且准确地获悉运输皮带表面的缺陷情况。

Description

皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置

技术领域

本实用新型涉及一种皮带运输机运行监控分析装置，尤其涉及一种皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置。

背景技术

皮带运输机在矿山、冶金、港口、电厂等工矿领域被广泛采用，只要有散状物料输送的场合下，皮带运输机则应用广泛。皮带运输机在输送物料时，输送皮带往往会因为各种原因造成内部或外部的损伤，特别是运输皮带的接头部位因皮带长时间使用和重负载强拉力或因皮带接头胶接工艺问题等，容易造成劣化而产生缺陷，若不对这些缺陷加以及时进行关注和处理的话，那么就极易发生皮带拉断等严重的生产事故。在输送皮带的使用工作实际中发现，这些皮带和皮带接头部位的内部或外部早期缺陷，在皮带工作使用中往往可以在皮带表面表现出来，此时有经验的工作人员就可以根据这些皮带表面的异常现象，判断皮带和皮带接头存在缺陷程度，早期及时进行关注和处理避免严重事故的发生。然而，若仅仅是让有经验的工作人员通过人工的方式到现场去检查的话，其工作效率低下，且容易发生漏检的情况，更何况有经验的工作人员毕竟是少数，不可能专门抽调这些人员去做检查工作。由此，如何通过高效可靠的方式来早期发现运输皮带上的缺陷则就成为了需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，该图像采集分析装置能够连续拍摄获取运输皮带的表面图像，通过对皮带表面图像分析则可快速、高效且准确地获悉运输皮带表面的缺陷情况，为皮带运输机的后续维护保养工作提供准确的信息。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，该图像采集分析装置设置在皮带运输机的尾端处，包括摄像组件、光源组件和信息处理控制模块；所述摄像组件包括线形激光定位器、线阵相机和摄像支架，所述摄像支架的下端与地面固定连接，线阵相机安装在摄像支架的上端，线阵相机的镜头焦点对准包裹运输机后滚筒上的运输皮带，所述线形激光定位器安装在线阵相机的一侧，线形激光定位器发射出的激光投射在包裹运输机后滚筒的运输皮带上并形成线形激光标记，该线形激光标记与所述线阵相机的镜头焦点一致；所述光源组件包括线阵光源和光源支架，光源支架的下端与地面固定，所述线阵光源安装在光源支架上，线阵光源照射出的光线投射在包裹运输机后滚筒的运输皮带上并形成长条形光照区域，该长条形光照区域与所述线阵相机的镜头焦点一致；所述线阵相机、线形激光定位器和线阵光源均与信息处理控制模块电气连接。

进一步地，所述图像采集分析装置还包括皮带测速定位组件，所述皮带测速定位组件包括标签感应器、位置标签和感应器支架，所述位置标签嵌入在运输皮带中，所述感应器支架固定在所述皮带运输机的机架上，所述标签感应器固定在感应器支架上，标签感应器靠近皮带运输机下部的运输皮带，并且标签感应器处于位置标签随运输皮带运转的运行路径上，标签感应器与所述信息处理控制模块电气连接。

进一步地，所述标签感应器为霍尔磁性感应器，所述位置标签为磁性标签。

进一步地，所述摄像支架为可调节高度和角度的云台支架，所述线阵相机固定安装在摄像支架上端的云台上。

进一步地，所述光源支架为能调节角度的支架，通过调节光源支架的角度能调节线阵光源投射在运输皮带上的光照区域位置。

进一步地，所述摄像组件还包括防护外罩，防护外罩安装在摄像支架的上端，线阵相机和线形激光定位器位于防护外罩的内部。

进一步地，所述信息处理控制模块安装在电气控制箱中。

在本实用新型的图像采集分析装置中，线阵相机在线阵光源的辅助照明下能够拍摄获取运输皮带的表面图像，本图像采集分析装置可以采集获取高速运行中皮带的表面图像，通过对皮带表面图像分析则可快速、高效且准确地获悉运输皮带表面的缺陷情况，为能够早期发现运输皮带的缺陷及时进行关注和处理提供高效的手段，为皮带运输机的后续维护保养工作提供准确的信息，有效防止皮带早期缺陷最终扩大为事故，提高物料输送系统的运行安全性。

附图说明

图1为本实用新型皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置的结构示意图，其中，箭头A所指示的是线形激光定位器投射出的激光射线，箭头B所指示的是皮带运输机的运行方向；

图2为皮带测速定位组件的结构示意图。

图中：1摄像组件、11防护外罩、12线形激光定位器、13线阵相机、14摄像支架、2光源组件、21线阵光源、22光源支架、3皮带测速定位组件、31标签感应器、32位置标签、33感应器支架、6电气控制箱、7皮带运输机、71运输机后滚筒、72运输皮带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

参见图1和图2，本实施方式提供了一种皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置。

参见图1，所述图像采集分析装置设置在皮带运输机7的尾端处，该装置包括摄像组件1、光源组件2和信息处理控制模块。

所述摄像组件1包括线形激光定位器12、线阵相机13和摄像支架14，所述摄像支架14的下端与地面固定连接，线阵相机13安装在摄像支架14的上端，线阵相机13的镜头焦点对准包裹运输机后滚筒71上的运输皮带72，所述线形激光定位器12安装在线阵相机13的一侧，线形激光定位器12发射出的激光投射在包裹运输机后滚筒71的运输皮带72上并形成线形激光标记，该线形激光标记与所述线阵相机13的镜头焦点一致。

所述摄像支架14具体为能调节高度和角度的云台支架，所述线阵相机13固定安装在摄像支架14上端的云台上，若线阵相机13的镜头焦点没有对准所要拍摄的运输皮带72时，可以通过调节云台的位置和角度来调整线阵相机13的镜头焦点对准摄像目标位置。

线形激光定位器12的作用是用激光标记来指示线阵相机13的焦点位置，该线形激光定位器12投射在运输皮带72上的激光标记是一条水平直线，该水平直线可以是红色、绿色等，由于线形激光定位器12投射运输皮带72上的线形激光标记与所述线阵相机13的镜头焦点是一致的，因此可以通过观察该激光标记的位置来直观地确定线阵相机13焦点所在的位置，这种方式方便可靠，若该激光标记偏离了摄像目标位置时，可通过调整摄像支架14上端的云台来调整线阵相机13的位置角度，以使激光标记对准摄像目标位置，也就是使线阵相机13的摄像焦点对准摄像目标位置。

所述线阵相机13对运输皮带72进行连续拍摄，从而产生一幅完整的运输皮带72表面图像。

优化地，所述摄像组件1通常还包括防护外罩11，防护外罩11安装在摄像支架14的上端，线阵相机13和线形激光定位器12位于防护外罩11的内部，用以保护线阵相机13和线形激光定位器12不受雨水或异物的侵害。

所述光源组件2包括线阵光源21和光源支架22，光源支架22的下端与地面固定，所述线阵光源21安装在光源支架22上，线阵光源21照射出的光线投射在包裹运输机后滚筒71的运输皮带72上并形成长条形光照区域，该长条形光照区域与所述线阵相机13的镜头焦点一致。线阵光源21是一种长条形光源，为了有效的集聚光量成长条形，其光投射口是一条窄线，内部可以是一条或数条紧密排列的高亮LED灯珠，也可以是长条的其它高强光源，其作用就是为线阵相机13的摄像目标位置提供照明。在线阵光源21投射出的高强光线的照射下，运输皮带72表面的细节则变得更加清晰，线阵相机13所拍摄出来的运输皮带72图像中，运输皮带72表面的缺陷则更加明显且容易辨认。所述光源支架22具体为可调节角度的支架，通过调节光源支架22的角度能调节线阵光源21投射在运输皮带72上的光照区域位置。

所述线阵相机13、线形激光定位器12和线阵光源21均与信息处理控制模块电气连接，更具体地，所述信息处理控制模块具体安装在电气控制箱6中，所述信息处理控制模块具体包括有微处理机、人机交互接口、开关电源、光电网络转换器等信息运算、处理、存储、控制、传送等器件（图中未示出）。

所述线形激光定位器12和线阵光源21均分别与微处理机所控制的电源接口连接，通过所述人机交互接口可指令微处理机控制开关线形激光定位器12和线阵光源21。

所述线阵相机13将皮带表面的图像信息送入到信息处理控制模块中并具体传输到所述微处理机中，微处理机对所述图像信息进行运算、处理、存储等工作。

使用本图像采集分析装置工作时，先通过电气控制箱6内的人机交互接口控制开启线形激光定位器12，线形激光定位器12将激光投射到包裹运输机后滚筒71的运输皮带72上并形成线形激光标记，根据该激光标记来调整线阵相机13的焦点位置，然后开启线阵光源21，并调节线阵光源21投射在运输皮带72上的光照区域位置与所述线形激光标记对齐，即光照区域位置处于线阵相机13的焦点位置，然后关闭线形激光定位器12，启动线阵相机13开始摄像获取运输皮带72表面图像。

在本实施方式中，图像采集分析装置中的线阵相机13在线阵光源21的辅助照明下能够拍摄获取运输皮带72高速运行中的表面图像，通过对皮带表面图像分析则可快速、高效且准确地获悉运输皮带72表面的缺陷情况，为皮带运输机7的后续维护保养工作提供准确的信息。

参见图2，所述图像采集分析装置还包括皮带测速定位组件3，所述皮带测速定位组件3包括标签感应器31、位置标签32和感应器支架33，所述位置标签32嵌入在运输皮带72中，所述感应器支架33固定在所述皮带运输机7的机架上，所述标签感应器31固定在感应器支架33上，标签感应器31靠近皮带运输机7下部的运输皮带72，并且标签感应器31处于位置标签32随运输皮带72运转的运行路径上，标签感应器31与所述信息处理控制模块电气连接，标签感应器31具体与电气控制箱6中微处理机数据连接。更具体地，所述标签感应器31为霍尔磁性感应器，而位置标签32为磁性标签，位置标签32嵌入在运输皮带72中并随运输皮带72一起运转，标签感应器31处于位置标签32的运行路径上，每当运输皮带72运转一周时，位置标签32则经过标签感应器31并被标签感应器31感应一次，根据每两次感应的间隔时间以及运输皮带72长度则可计算出运输皮带72的运行速度，线阵相机13则依据运输皮带72的运行速度来调整摄像速度以及对已经获取的皮带表面图像进行定位。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，该图像采集分析装置设置在皮带运输机（7）的尾端处，其特征在于：包括摄像组件（1）、光源组件（2）和信息处理控制模块；

所述摄像组件（1）包括线形激光定位器（12）、线阵相机（13）和摄像支架（14），所述摄像支架（14）的下端与地面固定连接，线阵相机（13）安装在摄像支架（14）的上端，线阵相机（13）的镜头焦点对准包裹运输机后滚筒（71）上的运输皮带（72），所述线形激光定位器（12）安装在线阵相机（13）的一侧，线形激光定位器（12）发射出的激光投射在包裹运输机后滚筒（71）的运输皮带（72）上并形成线形激光标记，该线形激光标记与所述线阵相机（13）的镜头焦点一致；

所述光源组件（2）包括线阵光源（21）和光源支架（22），光源支架（22）的下端与地面固定，所述线阵光源（21）安装在光源支架（22）上，线阵光源（21）照射出的光线投射在包裹运输机后滚筒（71）的运输皮带（72）上并形成长条形光照区域，该长条形光照区域与所述线阵相机（13）的镜头焦点一致；

所述线阵相机（13）、线形激光定位器（12）和线阵光源（21）均与信息处理控制模块电气连接。

2.根据权利要求1所述皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，其特征在于：所述图像采集分析装置还包括皮带测速定位组件（3），所述皮带测速定位组件（3）包括标签感应器（31）、位置标签（32）和感应器支架（33），所述位置标签（32）嵌入在运输皮带（72）中，所述感应器支架（33）固定在所述皮带运输机（7）的机架上，所述标签感应器（31）固定在感应器支架（33）上，标签感应器（31）靠近皮带运输机（7）下部的运输皮带（72），并且标签感应器（31）处于位置标签（32）随运输皮带（72）运转的运行路径上，标签感应器（31）与所述信息处理控制模块电气连接。

3.根据权利要求2所述皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，其特征在于：所述标签感应器（31）为霍尔磁性感应器，所述位置标签（32）为磁性标签。

4.根据权利要求1所述皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，其特征在于：所述摄像支架（14）为可调节高度和角度的云台支架，所述线阵相机（13）固定安装在摄像支架（14）上端的云台上。

5.根据权利要求1所述皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，其特征在于：所述光源支架（22）为能调节角度的支架，通过调节光源支架（22）的角度能调节线阵光源（21）投射在运输皮带（72）上的光照区域位置。

6.根据权利要求1所述皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，其特征在于：所述摄像组件（1）还包括防护外罩（11），防护外罩（11）安装在摄像支架（14）的上端，线阵相机（13）和线形激光定位器（12）位于防护外罩（11）的内部。

7.根据权利要求1所述皮带运输机皮带表面缺陷图像采集分析装置，其特征在于：所述信息处理控制模块安装在电气控制箱（6）中。

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