[发明专利]一种电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置和检测方法

权利要求书

1.一种电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于,包括：驱动单元、装夹单元、检测单元和控制显示单元，其中：

所述装夹单元设置在所述驱动单元上，通过所述驱动单元控制所述装夹单元运动；

所述检测单元与所述装夹单元配合检测曳引轮轮槽的磨损状况；

所述控制显示单元与所述检测单元相连，用于控制所述检测单元运动并显示所述曳引轮轮槽的磨损状况。

2.根据权利要求1所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于，所述驱动单元包括：导轨、丝杆、下滑块、左支板、右支板、主步进电机和副步进电机，其中：

所述导轨和丝杆平行设置于所述左支板和右支板之间，所述下滑块设置于所述丝杆上，所述下滑块设置下端有所述副步进电机，所述主步进电机设置于所述丝杆的一端；

所述主步进电机控制所述丝杆运动，从而控制所述下滑块沿所述曳引轮轮槽的运动。

3.根据权利要求1所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于，所述装夹单元包括：第一上滑块、第二上滑块、第一导杆、第二导杆、销钉、第一支架、第二支架、第一螺栓、第二螺栓、第一手旋螺母和第二手旋螺母，其中：

所述第一导杆和第二导杆平行设置于所述左支板和右支板之间，所述第一上滑块和第二上滑块上分别设有两个通孔，所述第一上滑块和第二上滑块通过其上的通孔设置在所述第一导杆和第二导杆上；

所述第一支架和第二支架分别包括两个杆状结构，所述第一支架和第二支架的杆状结构下端设有与所述第一螺栓、第二螺栓配合的孔，所述第一支架通过所述销钉设置在所述第一上滑块的两端，所述第二支架通过所述销钉设置在所述第二上滑块两端；

所述第一螺栓和第二螺栓与所述第一手旋螺母和第二手旋螺母配合将所述第一支架和第二支架的两个杆状结构连接、固定。

4.根据权利要求3所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于，所述第一上滑块和第二上滑块在所述第一导杆和第二导杆上移动。

5.根据权利要求1所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于，所述检测单元包括：激光位移传感器和轴编码器，所述轴编码器设置于所述丝杆的另一端，记录所述丝杆的运动情况。

6.根据权利要求5所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于，所述激光位移传感器设置于所述下滑块的下端，并与所述副步进电机连接，通过所述副步进电机带动所述激光位移传感器检测所述曳引轮轮槽。

7.根据权利要求1所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于，所述控制显示单元包括单片机和显示屏。

8.根据权利要求7所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于，所述单片机与所述激光位移传感器连接，并控制所述激光位移传感器沿所述丝杆运动，并采集所述曳引轮轮槽深度。

9.根据权利要求7所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置，其特征在于，所述显示屏与所述单片机连接，用以分析所述曳引轮轮槽磨损状况。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）测试前的准备：通过第一支架、第二支架、螺栓和手旋螺母使电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置装夹于曳引轮上，将主步进电机、副步进电机、激光位移传感器、轴编码器信号线与电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置主机相连，打开主机，通过显示屏输入曳引轮轮槽类型、轮槽数量、激光扫描速度；

（2）激光入射角度的校准：通过操作与单片机连接的显示屏进而控制副步进电机旋转，副步进电机旋转的同时单片机采集激光位移传感器与曳引轮轮槽表面之间的距离，单片机计算得到激光位移传感器与曳引轮之间的最小距离L和对应的副步进电机旋转角度θ，随后控制副步进电机旋转至θ角位置，此时激光入射角度与轮槽表面垂直，完成入射角度的校准；

（3）激光位移传感器对轮槽的扫描过程：单片机控制主步进电机匀速转动时，轴编码器记录转速V，若已知丝杠的导程S，以主步进电机开始转动的时刻为0时刻，则T时刻时激光位移传感器沿曳引轮轴向扫过的距离X=VST，若T时刻激光位移传感器测得的其余曳引轮轮槽表面的距离为Y，则T时刻轮槽的坐标为(X, Y)，根据激光位移传感器扫查过程中不同时刻的坐标值，可在显示屏上同步显示出曳引轮轮廓；

（4）曳引轮轮槽特征几何尺寸的提取：根据采电梯曳引轮轮槽磨损状况非接触检测装置集到的轮廓数据，用算法对轮槽多个特征几何尺寸进行提取，包括角度γ、下部切口角度β、切槽下部宽度W1、切槽上部宽度W2、轮槽磨损深度H1、轮槽深度H2以及节圆-轮槽表面距离H3。