[发明专利]基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置与方法

说明书

本发明基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置与方法，属于设备磨损测量技术领域；提供了能够提高轮齿测量精度和效率、降低测量成本的基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置与方法；技术方案为：该装置包括图像采集装置、纵向对中装置、圆弧对中装置、磨损测量模块；纵向对中装置进行纵向移动使图像采集装置在纵向对中轮齿，圆弧对中装置驱动图像采集装置沿链轮做等距圆弧运动使图像采集装置在弧向对中轮齿，图像采集装置正对被检测的轮齿端面逐步靠近并采集轮齿图像，磨损测量模块对采集到的序列轮齿图像利用聚焦形貌恢复技术，提取轮齿的轮廓，得到轮齿的三维形貌图，完成对轮齿表面形貌深度测量，得到被检测轮齿的体积。

技术领域

本发明基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置与方法，属于刮板输送机设备磨损测量及安全保障技术领域。

背景技术

随着科学技术的快速发展，聚焦形貌恢复及测量技术受到了许多领域的重视。尤其是在工业磨损领域，聚焦形貌测量也得到了广泛应用。

刮板输送机是煤矿井下综采工作面主要的生产运输设备，承担着运输煤炭、为液压支架提供推移支点以及为采煤机提供行走轨道的重要任务，其可靠性直接影响到现代化煤矿的安全高效生产。链轮是刮板输送机上重要的易损件,在煤矿机械行业中应用广泛。而刮板输送机链轮轮齿的过度磨损成为综采设备故障的主要原因之一，当链轮轮齿出现严重磨损后，刮板输送机链条在与其啮合时会出现跳牙现象，同时存在链轮轮齿断裂的风险，但目前国内外并没有针对链轮轮齿磨损量成熟的测量技术。因此，有必要对刮板输送机链轮轮齿磨损进行测量。

发明内容

本发明基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置与方法，克服了现有技术存在的不足，提供了能够提高轮齿测量精度和效率、降低测量成本、保障测量安全、方便快捷和进行远程控制的一种基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置与方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置，链轮上设有至少一圈轮齿，包括图像采集装置、纵向对中装置、圆弧对中装置、磨损测量模块；

纵向对中装置进行纵向移动使图像采集装置在纵向对中轮齿，圆弧对中装置驱动图像采集装置沿链轮做等距圆弧运动使图像采集装置在弧向对中轮齿，图像采集装置正对被检测的轮齿端面逐步靠近并采集轮齿图像，磨损测量模块对采集到的序列轮齿图像利用聚焦形貌恢复技术，提取轮齿的轮廓，得到轮齿的三维形貌图，完成对轮齿表面形貌深度测量，得到被检测轮齿的体积。

进一步，所述图像采集装置包括相机控制器、相机、相机轨道和步进电机，相机设置在相机轨道上，相机控制器与步进电机电相连，相机的后部与步进电机相连，相机轨道与所述圆弧对中装置相连，步进电机用于使相机对被检测轮齿端面沿相机轨道进行逐步接近。

进一步，所述圆弧对中装置设置在该刮板运输机的中部槽内，包括圆弧方向控制器，第一光源和第二光源分别通过光源调角装置设置在所述相机轨道的上下两端，第一光感元件设置在第一光源的内侧，第二光感元件设置在第二光源的内侧，圆弧对中装置设置在弧形轨道上，其在弧形轨道上的任一位置到所述链轮的中心的距离均相同。

进一步，所述纵向对中装置包括纵向控制器，设置在该刮板运输机的中部槽内，与纵向轨道滑动相连，固定挡块固定设置在纵向轨道的一端，滑块与纵向轨道滑动相连，所述纵向对中装置设置在固定挡块和滑块之间的纵向轨道上。

进一步，所述磨损测量模块与所述相机相连。

一种基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量方法,包括以下步骤：

S1.纵向控制器通过控制纵向对中装置驱动图像采集装置在纵向方向移动，在纵向方向上对中轮齿；

S2.打开光源，圆弧方向控制器通过控制圆弧对中装置驱动图像采集装置在进行圆弧移动，当两个光感元件同时感应到轮齿端面反射光时，停止运动，从而实现圆弧方向对中；