带式输送机输送带磨损的检测装置

597 编辑：中冶有色技术网来源：北京众驰自动化设备有限公司

2023-11-21 10:10:41

权利要求书： 1.一种带式输送机输送带磨损的检测装置，其特征在于：包含滚筒（1）、上托辊（2）、托辊支架（3）、槽型托辊（4）、输送机桁架（5）、输送带（6）和3D结构光相机，输送机桁架（5）的上面设置多个托辊支架（3），托辊支架（3）上设置槽型托辊（4），输送机桁架（5）的下面设置多个上托辊（2），输送机桁架（5）的端部设有滚筒（1），输送带（6）环绕上托辊（2）、滚筒（1）和槽型托辊（4）布置；所述3D结构光相机与输送带（6）承载工作面匹配设置，3D结构光相机朝向输送带（6）承载工作面，采集输送带的图像信息进行处理。

2.根据权利要求1所述的带式输送机输送带磨损的检测装置，其特征在于：所述3D结构光相机数量为多个，横向排列成组，布置在输送带（6）上方；所述3D结构光相机为多组，分别采集输送带（6）不同位置的图像信息。

3.根据权利要求1所述的带式输送机输送带磨损的检测装置，其特征在于：所述3D结构光相机安装在输送机的滚筒上方。

4.根据权利要求1所述的带式输送机输送带磨损的检测装置，其特征在于：所述3D结构光相机安装在输送机的清扫器后方。

说明书：带式输送机输送带磨损的检测装置技术领域

本实用新型涉及一种带式输送机输送带磨损的检测装置，特别是用于冶金矿山、港口码头、煤矿开采、仓储物流等行业带式输送机输送带磨损的检测，属于物料输送技术领域。

背景技术

带式输送机的寿命大多取决于输送带的寿命，输送带的正常使用寿命取决于输送带的磨损情况，输送带的损坏大多表现为承载工作面(即覆盖层)和边缘的磨损，输送带覆盖层的磨损主要是由输送物料与输送带、清扫器与输送带、托辊与传送带、滚筒与传送带的相对滑动而造成的磨损。输送带边缘的磨损主要是输送带跑偏时带边与机架的摩擦磨损。输送带的成本通常占带式输送机成本的30％～50％，采取相应的安检措施以降低输送带的磨损，延长其使用寿命，对带式输送机的正常运行和降低维护费用有着重要意义。

带式输送机的输送带通常是橡胶或橡胶复合材料的制品，输送带的破损主要是物料拖滑、托辊和滚筒摩擦、金属物件卡阻、物料矸石划伤等现象造成，输送带在初期的磨损是微型撕裂造成的，表面微观磨损形貌初期状况呈现唇型裂纹，再经磨损呈现舌型裂纹，舌型裂纹为初始损伤的状况，仍是输送带平面划痕；后期舌型裂纹长度不断延长或经多次割划，舌型裂纹呈现为舌型裂刺，为立体划痕。然后舌型裂刺脱落，在输送带表面形成凹坑，随着磨损时间的增长，诸多唇型裂纹、舌型裂纹、舌型裂刺、凹坑不断交替出现，造成输送带表面的隆起（沾染灰尘、运送物料的碎屑、露天的雨雪泥水等），表面积增大，实际是凹坑面积不断绵延、扩大，直至最后破损报废。

已有技术的带式输送机的输送带磨损检测主要是光电检测，检测不准确，易出现误检和漏检，设备维护不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带式输送机输送带磨损的检测装置，应用3D结构光相机，检测准确，避免出现误检和漏检量，便于设备维护，设备简易、价格低廉、易于应用，解决已有技术存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是：

一种带式输送机输送带磨损的检测装置，包含滚筒、上托辊、托辊支架、槽型托辊、输送机桁架、输送带和3D结构光相机，输送机桁架的上面设置多个托辊支架，托辊支架上设置槽型托辊，输送机桁架的下面设置多个上托辊，输送机桁架的端部设有滚筒，输送带环绕上托辊、滚筒和槽型托辊布置；所述3D结构光相机与输送带承载工作面匹配设置，3D结构光相机朝向输送带承载工作面，采集输送带的图像信息进行处理。

所述3D结构光相机数量为多个，横向排列成组，布置在输送带上方。

所述3D结构光相机为多组，分别采集输送带不同位置的图像信息。

所述3D结构光相机安装在输送机的滚筒上方，此处输送带表面近于水平且平坦，极少物料残余，有利于画面拍摄。或者，3D结构光相机安装在输送机的清扫器后方，检测回程输送带承载工作面图像信息，输送带承载工作面无物料，以免受到承载工作面上承载物料的影响。

所述3D结构光相机自带结构光光源，无论黑夜白昼光线如何，都可以进行实时检测。

所述3D结构光相机采集到的图像信号，进入检测装置进行处理，检测装置内置存储器、CPU和通信接口，经缆线与3D结构光相机连接，检测装置具有图像处理功能或通过图像数据网络上传到上位控制器处理。

本实用新型涉及的3D结构光相机是公知技术，是由一组由投影仪和摄像头组成的系统结构，可集成于一体，也可分散设置，用投影仪投射特定的光信息到物体表面及背景后，由摄像头采集，根据物体造成的光信号的变化，来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间。结构光相机不依赖于物体本身的颜色和纹理，采用主动投影已知图案的方法来实现快速鲁棒的匹配特征点，达到检测精度高、适用范围广的功能。目前的结构光相机为成熟的产品，品牌众多，其参数通常为：测量范围为0.3～2.6米，视野为2110×1360米，检测精度为0.1毫米，完全满足带式输送机的输送带磨损的检测和安装需求。

本实用新型通过与输送带承载工作面匹配的3D结构光相机采集输送带承载工作面的图像信息，经检测装置做边缘计算，或通过网络上传到云平台的图像数据做解算，按输送带承载工作面不同的磨损状况给出预警和报警。所述3D结构光相机对输送带承载工作面的磨损状况（裂纹、划伤和破损等）进行检测，获取三维信息，并对磨损状况的缺陷做出定性和定量表征评价，对输送带承载工作面磨损状况做出横向断带和纵向撕裂的趋势判断。所述输送带承载工作面的磨损状况是根据输送带承载工作面上出现的舌型裂纹和舌型裂刺的长度来确定的。

本实用新型的积极效果：应用3D结构光相机，检测准确，避免出现误检和漏检量，便于设备维护，设备简易、价格低廉、易于应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图；

图中：滚筒1、上托辊2、托辊支架3、槽型托辊4、输送机桁架5、输送带6、3D结构光相机一7、检测装置一8、3D结构光相机二9、检测装置二10。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步叙述。

一种带式输送机输送带磨损的检测装置，包含滚筒1、上托辊2、托辊支架3、槽型托辊4、输送机桁架5、输送带6和3D结构光相机，输送机桁架5的上面设置多个托辊支架3，托辊支架3上设置槽型托辊4，输送机桁架5的下面设置多个上托辊2，输送机桁架5的端部设有滚筒1，输送带6环绕上托辊2、滚筒1和槽型托辊4布置；所述3D结构光相机与输送带6承载工作面匹配设置，3D结构光相机朝向输送带6承载工作面，采集输送带的图像信息进行处理。

所述3D结构光相机数量为多个，横向排列成组，布置在输送带6上方。

所述3D结构光相机为多组，分别采集输送带6不同位置的图像信息。

在实施例中，3D结构光相机包括3D结构光相机一7和3D结构光相机二9，分别与检测装置一8和检测装置二10连接。

所述3D结构光相机一7安装在输送机的滚筒上方，此处输送带表面近于水平且平坦，极少物料残余，有利于画面拍摄；所述3D结构光相机二9安装在输送机的清扫器后方，检测回程输送带承载工作面图像信息，输送带承载工作面无物料，以免受到承载工作面上承载物料的影响。

所述3D结构光相机自带结构光光源，无论黑夜白昼光线如何，都可以进行实时检测。

所述3D结构光相机采集到的图像信号，进入检测装置进行处理，检测装置内置存储器、CPU和通信接口，经缆线与3D结构光相机连接，检测装置具有图像处理功能或通过图像数据网络上传到上位控制器处理。

所述3D结构光相机经网络通信线和电源线与检测装置连接；检测装置设有显示和设置面板（可就地做简单设置，也可通过网络通信由上位控制器或云平台设置）。通过对3D结构光相机拍摄的图片做解算，按输送带表面隆起的不同占比（隆起的不同占比，可根据需求进行设置），做出磨损状况的预警和报警处理。

本实用新型的检测装置可做边缘计算，对采集的图像做立体云点分析，可依据需求设定需要处理的点云信息量。

本实用新型为非接触式检测，可连续在线检测。

本实用新型只对输送带的承载工作面的磨损状况做检测，根据需求可在一条输送机设置多个检测点位，可通过网络巡检对各检测装置的状况做监测。

本实用新型采用编码的结构光做拍摄光源，可忽略输送带表面的反射光和折射光及周围环境的干扰光线，即无论室外和室内、无论白天和黑夜，都可以采用本实用新型检测方法及装置检测输送带的状况，本方法及装置简单、测试便捷。

所述3D结构光相机对输送带承载工作面的磨损状况（裂纹、划伤、破损等）进行检测，获取三维信息，并对磨损状况的缺陷做出定性和定量表征评价，对输送带带承载工作面磨损状况做出横向断带和纵向撕裂的趋势判断。所述输送带承载工作面的磨损状况是根据输送带承载工作面上出现的舌型裂纹和舌型裂刺的长度来确定的。

例如：检测到舌型裂纹和舌型裂刺长度为输送带承载工作面（橡胶或橡塑等物质）厚度的0.3倍时，即为报废警示标准，此时仅允许输送带短时轻载使用；若舌型裂纹和舌型裂刺长度为工作物的0.5倍时，停机换带，防止贯通裂口、肋底切伤出现，以防断带、撕裂等重大事故的发生。

检测装置全部采用电子元器件构成，可采用电池和12V或5V电源供电，属于本质安全型，可应用于煤矿井下等防爆隔爆场合。

检测装置设置CPU、存储和网络接口单元，可实时上传检测数据，能与云端服务器连接，可做故障数据的存储和查询。每组检测装置相互独立和网络通信，当一处的检测装置故障时，不会影响其它检测装置的正常运行。