一种基于机器视觉的电梯曳引钢带表面缺陷检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及检测装置，具体涉及一种基于机器视觉的曳引钢带表面缺陷检测装置。


背景技术：

2.电梯钢带在使用过程中，长期承受应力作用会使钢带的显微组织结构与残余应力发生改变，最终出现疲劳、结构变形、断丝等损伤，影响电梯的正常运行。所以为了确保电梯的安全运行，电梯钢带的无损检测十分重要。
3.传统的电梯钢带检测方法主要有测量电梯钢带首末电压降计算阻值、测量钢带磁变化、人工目视法、寿命设定值法等。测量电梯钢带首末电压降计算阻值法存在检测精度低、容易漏磁的问题；测量钢带磁变化的检测方法存在抗干扰能力差、检测精度低、准确性差的问题；人工目视法容易受到检测人员的经验和主观意识的影响，且不易操作、耗时长；寿命设定值法会出现应报废而未报废的情况，严重损耗电梯内部元器件，降低设备的使用寿命，存在重大安全隐患，从而制约了电梯的应用推广。因此电梯钢带的损伤检测对电梯的安全运行有着十分重要的作用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种基于机器视觉的曳引钢带表面缺陷检测装置，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。
5.为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：
6.一种基于机器视觉的电梯曳引钢带表面缺陷检测装置，包括曳引轮、曳引钢带，轿厢，对重；曳引钢带缠在曳引轮上，在曳引钢带的一端连接轿厢，在曳引钢带的另一端连接对重。
7.还包括第一基板、第二基板、第三基板、视觉成像仪、转动组件、伸缩组件、减震组件。
8.所述视觉成像仪通过所述转动组件安装在所述第一基板上；
9.所述第一基板通过所述伸缩组件吊装在所述第二基板下方；
10.所述第二基板通过所述减震组件安装在所述第三基板下方；
11.所述第三基板安装在电梯曳引轮下方，让所述视觉成像仪位于所述电梯曳引钢带内表面的正前方，使被测电梯曳引钢带位于视觉成像仪的焦距处。
12.进一步的，所述视觉成像仪为两组，分别与曳引钢带内表面相对。
13.进一步的，视觉成像仪包括工业ccd相机，在相机完全设置led环形光源。
14.进一步的，所述转动组件包括云台、第一电机、第二电机；所述第一电机的第一输出轴向上，垂直安装在第一基板上；
15.第二电机的第二输出轴与第一电机第一输出轴垂直，固定在第一输出轴上；
16.所述云台固定在第二电机的第二输出轴上；
17.所述云台用于安装所述视觉成像仪；所述第一电机带动第二电机左右摆动，所述第二电机带动所述云台上下摆动。
18.进一步的，所述伸缩组件包括电动伸缩杆；至少一根电动伸缩杆固定在所述第二基板下表面，所述电动伸缩杆伸缩端固定在所述第一基板上。
19.进一步的，所述减震组件包括减震弹簧，若干所述减震弹簧阵列的固定在所述第二基板和所述第三基板之间。
20.进一步的，还包括计算机，所述计算机与所述视觉成像仪电连接。
21.本实用新型的技术效果是：
22.本实用新型中实用新型能够在线非接触监测电梯曳引钢带的劳损状态，能够实时采集和记录电梯曳引钢带的表面磨损状况，能够对电梯曳引钢带的缺陷程度进行识别诊断，实现对电梯曳引钢带在不拆卸条件下表面缺陷的监测和缺陷程度的判定，保证电梯曳引钢带的正常安全运行，预防电梯曳引钢带缺陷所带来的电梯故障。
附图说明
23.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
24.在附图中：
25.图1是本实用新型的总体结构示意图；
26.图2是本实用新型的使用状态示意图；
27.图3是本实用新型中的转动组件结构示意图
28.图4是本实用新型的检测过程示意图；
29.其中，上述附图包括以下附图标记：
30.ccd工业相机1、led环形光源2、云台3、转动组件4、电动伸缩杆5、曳引钢带6、第二基板7、减震弹簧8、第三基板9、第一基板10、计算机11、曳引轮12、轿厢13，对重14、第一电机15、第二电机16。
具体实施方式
31.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的不当限定。
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
33.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
34.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图
在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.如图1、图2所示，基于机器视觉的电梯曳引钢带表面缺陷检测装置，包括曳引轮12、曳引钢带17，轿厢13，对重14；曳引钢带缠在曳引轮12上，在曳引钢带的一端连接轿厢12，在曳引钢带6的另一端连接对重14；
36.还包括第一基板10、第二基板7、第三基板9、视觉成像仪、转动组件、伸缩组件、减震组件；
37.所述视觉成像仪通过所述转动组件4安装在所述第一基板10上；
38.所述第一基板10通过所述伸缩组件吊装在所述第二基板7下方；
39.所述第二基板7通过所述减震组件安装在所述第三基板9下方；
40.所述第三基板9安装在电梯曳引轮12下方，让所述视觉成像仪位于所述电梯曳引钢带内表面(始终与曳引轮摩擦的一面)的正前方，使被测电梯曳引钢带位于视觉成像仪的焦距处。
41.本实用新型提供了一种操作方便、非接触式、可实时监测的基于机器视觉的曳引钢带表面缺陷检测装置，对电梯曳引钢带表面状况进行非接触实时准确测量，实现对曳引钢带表面缺陷的监测和缺陷程度的判定，以提高对电梯曳引钢带检测诊断的能力和效率。
42.在本实用新型中，转动组件、伸缩组件以及减震组件根据实际的使用情况进行设定，转动组件通常可以使用电机，伸缩组件可以是丝杆或是电动伸缩杆，减震组件通常来说选择弹簧或是海绵或是其他类似功能的组件不做限定。
43.在视觉成像仪上下、左右移动的过程中可以无死角的拍摄曳引钢带的完整图片，同时减震组件可以减少拍摄振动，保证拍摄的稳定，提高拍摄精度以及检测效率。
44.在某些实施例中，视觉成像仪包括工业ccd相机，在相机完全设置led环形光源2。工业ccd相机选择堡盟txg
‑
14工业相机，led环形光源采用shrl
‑
50
‑
30白光光源(含漫射板)，安装在ccd工业相机镜头外，与镜头保持1cm距离以防止镜头边缘模糊化。
45.如图3所示，其中，图3是原理结构示意图，图中比例尺寸会与实际情况有所出入，但是其不影响本领域的技术人员对本转动组件的理解。在某些实施例中，所述转动组件包括云台3、第一电机15、第二电机16；所述第一电机15的第一输出轴向上，垂直安装在第一基板10上。第二电机16的第二输出轴与第一电机15第一输出轴垂直，固定在第一输出轴上；
46.所述云台3固定在第二电机16的第二输出轴上；
47.所述云台3用于安装所述视觉成像仪；所述第一电机带动第二电机16左右摆动，所述第二电机16带动所述云台3上下(俯仰)摆动。
48.可以提高检测的视角，避免拍摄死角；以保证图片的完整性能，或者根据光线的明暗调节图片的采集角度，提高检测准确性。
49.如图3所示，在电机与输出轴的连接可以是在电机外增加额外的壳体，以保证连接的稳定性，这在本领域技术人员来说，属于常规技术手段，不做详细赘述。
50.在某些实施例中，为了调节输出轴与摆动幅度之间的传动比，增加若干齿轮组在第一输出轴和第二电机之间，以及在第二输出轴和云台之间；齿轮均通过轴旋转，齿轮轴通过轴承座支撑。这种属于本领域技术人员的常规技术手段，无需详细赘述。
51.在某些实施例中，所述伸缩组件包括电动伸缩杆5；至少一根电动伸缩杆5固定在所述第二基板7下表面，所述电动伸缩杆5伸缩端固定在所述第一基板10上。
52.电动伸缩杆5可以调节视觉成像仪检测的高度，提高检测范围。
53.在某些实施例中，所述减震组件包括减震弹簧8，若干所述减震弹簧8阵列的固定在所述第二基板7和所述第三基板之间。
54.减少由于电梯升降所带来的振动，提高检测精度。
55.在某些实施例中，还包括计算机，所述计算机与所述视觉成像仪电连接。
56.如图4所示，在本实用新型中在视觉成像仪将所采集到的图片发送到计算机，计算机通过对预设检测系统的工业相机在模拟电梯曳引钢带工业环境下采集到的至少1000张缺陷钢带图像数据集的算法处理，包括一系列滤波去噪，二值化处理，对结构模型进行膨胀操作和腐蚀操作，对图像经过canny算子处理，获取比较连续的缺陷边界特征。根据需求，需要保证处理效率的前提下，首先准确检测出缺陷是否存在。若存在，判断具体的个数、各个缺陷的中心位置，缺陷块的类型，面积和周长等信息，计算得出形态特征，做出信息统计，最终检测出电梯曳引钢带图像上所有的缺陷并判定出腐蚀、磨损、断裂、翘起、断股等表面缺陷的类别。
57.在检测前需要配置好视觉成像仪的环境参数，如：环境温度、相对湿度、图像帧频、焦距等参数；ccd工业相机用于记录电梯曳引钢带的表面状况，根据被测对象电梯曳引钢带的表面缺陷程度选择合适阈值，以便统一处理过亮或者过暗两种类型的缺陷。
58.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。