CN112797918B - 一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯检验检测领域，特别涉及一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，包括激光发射模块和拍照模块，所述激光发射模块用于沿曳引轮的径向往所述曳引轮的周侧发光，使所述曳引轮上显现一条沿所述曳引轮轴向延伸的轮廓线，所述拍照模块用于拍摄所述轮廓线。本发明能够在无接触曳引轮的条件下进行视觉检测，不破坏轮槽原有表面的情况下，对曳引轮轮槽表面尺寸的360°全方位检测，检测数据全面。

Description

一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置

技术领域

本发明涉及电梯检验检测领域，特别涉及一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置。

背景技术

曳引轮是电梯曳引***的重要组成部件，曳引机驱动曳引轮转动，曳引轮轮槽与钢丝绳间的摩擦力为电梯轿厢上下运动提供驱动力。电梯长期运行过程中，因为钢丝绳张力不均、装配误差过大、外来颗粒异物嵌入、曳引轮自身材料组织性能不一致等，曳引轮轮槽将发生磨损，使轮槽尺寸发生改变，电梯运行时产生噪声和振动，严重时甚至发生溜梯、墩底等事故，威胁乘客人身安全。

常用的电梯曳引轮轮槽磨损检验方法：通过目视、钢直尺或轮槽磨损测量头等，对轮槽不均匀磨损程度和槽面尺寸进行检测，以判断曳引轮轮槽失效程度，这种方法存在测量不精确，测试效率低下等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，能够在无接触曳引轮的条件下进行视觉检测，不破坏轮槽原有表面的情况下，对曳引轮轮槽表面尺寸的360°全方位检测，检测数据全面。

根据本发明的第一方面实施例的一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，包括激光发射模块和拍照模块，所述激光发射模块用于沿曳引轮的径向往所述曳引轮的周侧发光，使所述曳引轮上显现一条沿所述曳引轮轴向延伸的轮廓线，所述拍照模块用于拍摄所述轮廓线。

根据本发明实施例的一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，至少具有如下有益效果：用激光发射模块和拍照模块实现轮槽表面尺寸的检测，无需拆卸钢丝绳，检测装置直接置于曳引轮下方，与曳引轮无接触，实现无接触曳引轮的条件下进行视觉检测，不破坏轮槽原有表面；测试时操作曳引轮旋转，能够对曳引轮轮槽表面尺寸的360°全方位检测，检测数据全面。

根据本发明的一些实施例，还包括导轨，激光发射模块滑动连接导轨，平行于所述曳引轮切线，拍照模块活动连接。

根据本发明的一些实施例，所述激光发射模块包括滑动连接在所述导轨上的第一支架以及安装在所述第一支架上的激光发生器，所述激光发生器使所述曳引轮上显现一条沿所述曳引轮轴向延伸的轮廓线。

根据本发明的一些实施例，所述激光发射模块还包括用于固定所述第一支架与所述激光发生器的第一调节件，所述激光发生器滑动连接在所述第一支架上。

根据本发明的一些实施例，所述拍照模块包括滑动连接在所述导轨上的第二支架以及安装在所述第二支架上的相机。

根据本发明的一些实施例，所述拍照模块还包括用于固定所述第二支架与所述相机的第二调节件，所述相机转动连接在所述第二支架上。

根据本发明的一些实施例，还包括安装在所述曳引轮轮槽边缘的标记块，所述标记块用于识别曳引轮是否旋转了一周。

根据本发明的一些实施例，所述标记块沿所述曳引轮的轴向延伸，所述曳引轮上最接近所述标记块的轮槽为第一轮槽，所述标记块的轴向长度小于曳引轮边缘到第一轮槽的距离。

根据本发明的一些实施例，所述标记块与所述曳引轮磁力连接。

根据本发明的一些实施例，还包括信息处理模块，所述信息处理模块电连接所述相机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置的正面示意图。

图3为本发明实施例电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置的工作时的示意图；

图4为本发明实施例检测装置的示意图；

图5为图1所示出的激光发射模块的示意图；

图6为图1所示出的拍照模块的示意图；

图7为图1所示出的标记块的示意图；

图8为轮廓线的示意图。

导轨100；

激光发射模块200、第一支架210、激光发生器220、第一调节件230；

拍照模块300、第二支架310、相机320、第二调节件330；

标记块400；

曳引轮500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图8，根据本发明的第一方面实施例的一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，包括激光发射模块200和拍照模块300，激光发射模块200用于沿曳引轮500的径向往曳引轮500的周侧发光，使曳引轮500上显现一条沿曳引轮500轴向延伸的轮廓线，拍照模块300用于拍摄轮廓线。

根据本发明实施例的一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，至少具有如下有益效果：用激光发射模块200和拍照模块300实现轮槽表面尺寸的检测，无需拆卸钢丝绳，检测装置直接置于曳引轮500下方，与曳引轮500无接触，实现无接触曳引轮的条件下进行视觉检测，不破坏轮槽原有表面；测试时操作曳引轮500旋转，能够对曳引轮500轮槽表面尺寸的360°全方位检测，检测数据全面。

在本发明的一些实施例中，还包括导轨100，激光发射模块200滑动连接导轨100，滑动方向平行于所述曳引轮切线，拍照模块300活动连接。可对激光发生器220安装位置进行上下调节，进行激光聚焦，可对相机320拍摄角度进行调节，达到最佳成像效果和拍摄角度。导轨100置于曳引轮500下方，保持与曳引轮500位置相对固定，导轨100平行于曳引轮500的切线，使激光发射模块200与拍照模块300沿垂直于曳引轮500轴向的方向移动，保持移动方向稳定。

在本发明的一些实施例中，激光发射模块200包括滑动连接在导轨100上的第一支架210以及安装在第一支架210上的激光发生器220，激光发生器220使曳引轮500上显现一条沿曳引轮500轴向延伸的轮廓线。激光发生器220为一字线激光发生器220，使曳引轮500上显现一条沿曳引轮500轴向延伸的轮廓线。

在本发明的一些实施例中，激光发射模块200还包括用于固定第一支架210与激光发生器220的第一调节件230，激光发生器220滑动连接在第一支架210上。第一调节件230为第一紧固螺钉，第一支架210上设置有通孔，激光发生器220安装在通孔内沿通孔滑动，第一紧固螺钉与第一支架210螺纹连接，使激光发生器220固定在第一支架210上。

在本发明的一些实施例中，拍照模块300包括滑动连接在导轨100上的第二支架310以及安装在第二支架310上的相机320。通过调节第二支架310在导轨100上的位置，可改变激光轮廓线在数字照片中的位置，配合相机320调焦功能，提高曳引轮500轮槽激光轮廓线的成像效果。

在本发明的一些实施例中，拍照模块300还包括用于固定第二支架310与相机320的第二调节件330，相机320转动连接在第二支架310上。相机320安装在第二支架310上，通过调节第二调节件330可实现相机320拍摄角度的调节，进一步提高曳引轮500轮槽激光轮廓线的成像效果。

在本发明的一些实施例中，还包括安装在曳引轮500轮槽边缘的标记块400，标记块400用于识别曳引轮500是否旋转了一周。拍照模块300通过对曳引轮500连续拍照得到曳引轮500的轮廓线数据，当在照片中首次出现标记块400，到再次出现标记块400的激光轮廓线且再下一张照片中无标记块400时，为曳引轮500旋转一圈的照片；通过在照片中的标记块400与实际标记块400的尺寸做对比，得到照片与实际的换算比例，最终得到实际曳引轮500轮廓线的尺寸。

在本发明的一些实施例中，标记块400沿曳引轮500的轴向延伸，曳引轮500上最接近标记块400的轮槽为第一轮槽，标记块400的轴向长度小于曳引轮500边缘到第一轮槽的距离。标记块400安装于曳引轮500边缘，体积小巧，防止曳引轮500边缘第一轮槽实体被激光束照射，影响效果。

在本发明的一些实施例中，标记块400与曳引轮500磁力连接。标记块400可采用粘贴或磁吸的安装方式与曳引轮500边缘，防止对曳引轮500运转有影响。

在本发明的一些实施例中，还包括信息处理模块，信息处理模块电连接相机320。信息处理模块用于将照片信息处理为三维尺寸信息，以下为使用该装置测试方法：

电梯停止运行时，调节激光发射模块200和拍摄模块到最佳位置，并将标记块400安装于曳引轮500上，上述准备工作完成后即可进行曳引轮500激光轮廓数字照片的大量采集工作。操作电梯以检修速度运行，曳引轮500开始旋转，当电梯处于匀速运行状态时，相机320开始连续拍摄多张曳引轮500照片。假设拍摄的第一张照片编号为1，照片连续编号，拍摄的第N1张照片中首次出现含标记块400的激光轮廓，当曳引轮500继续旋转一圈使得第N2+1张照片中再次出现标记块400的激光轮廓线且第N2张照片中无标记块400时，说明已经采集完曳引轮500一圈的多张照片，第N1张照片到第N2张照片记录了对应曳引轮500一圈内轮槽各个截面的激光轮廓信息。

对含有激光轮廓线的数字图像照片进行图像畸变校正，二值化处理、图像分割等过程，提取出照片中激光线投影到轮槽表面的轮廓曲线，提取出轮廓曲线的中心像素，根据标记块400的尺寸，得出的曳引轮500轴向转换系数L2/X2和径向转换系数L1/X1，将数字照片中激光轮廓的像素排列信息转化为实际曳引轮500轮廓曲线信息。以轮槽轮廓曲线初始像素点为坐标原点，例如激光轮廓数字照片中某像素点距离曲线初始像素点径向有c1个像素距离，轴向有c2个像素距离，则该像素点坐标值为(C1L1/X1，C2L2/X2)。根据上述方法，对所有N张数字照片进行分析，得出N组轮槽的轮廓尺寸数据。

像素是用来计算数码影像的一种单位，如同摄影的相片一样，数码影像也具有连续性的浓淡阶调，我们若把影像放大数倍，会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成，这些小方点就是构成影像的最小单位“像素”，像素点则是该些最小单位的像素。

依据曳引轮500外圆直径数据和N组轮槽轮廓尺寸数据，对曳引轮500轮槽尺寸进行三维重构，建立三维几何模型。

对每组轮槽轮廓尺寸数据，针对各个轮槽截面曲线进行拟合分析，可计算得到槽底拟合圆直径、轮槽切口角度、槽底宽度、槽底拟合圆圆心距曳引轮500边缘距离等特征尺寸。参考电梯检验规程和标准，可判断上述特征尺寸是否满足要求。例如，三维尺寸检验过程中发现某个轮槽下部切口角度值大于106°，则根据现行国标GB/T 31821—2015《电梯主要部件报废技术条件》附录M2.2.1对轮槽特征尺寸应满足的范围进行了要求，“规定曳引轮轮槽下部切口角度值最大不应超过106°”，则该曳引轮不合格。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，其特征在于，包括：

激光发射模块，用于沿曳引轮的径向往所述曳引轮的周侧发光，使所述曳引轮上显现一条沿所述曳引轮轴向延伸的轮廓线；

拍照模块，用于拍摄所述轮廓线；

标记块，安装在所述曳引轮轮槽边缘，所述标记块用于识别曳引轮是否旋转了一周，根据标记块的尺寸，得出的曳引轮轴向转换系数L2/X2和径向转换系数L1/X1，将数字照片中激光轮廓的像素排列信息转化为实际曳引轮轮廓曲线信息；所述标记块沿所述曳引轮的轴向延伸，所述曳引轮上最接近所述标记块的轮槽为第一轮槽，所述标记块的轴向长度小于曳引轮边缘到第一轮槽的距离；所述标记块与所述曳引轮磁力连接；

还包括导轨，激光发射模块滑动连接所述导轨，滑动方向平行于所述曳引轮切线，所述拍照模块活动连接。

2.根据权利要求1所述的电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，其特征在于，所述激光发射模块包括滑动连接在所述导轨上的第一支架以及安装在所述第一支架上的激光发生器，所述激光发生器使所述曳引轮上显现一条沿所述曳引轮轴向延伸的轮廓线。

3.根据权利要求2所述的电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，其特征在于，所述激光发射模块还包括用于固定所述第一支架与所述激光发生器的第一调节件，所述激光发生器滑动连接在所述第一支架上。

4.根据权利要求1所述的电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，其特征在于，所述拍照模块包括滑动连接在所述导轨上的第二支架以及安装在所述第二支架上的相机。

5.根据权利要求4所述的电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，其特征在于，所述拍照模块还包括用于固定所述第二支架与所述相机的第二调节件，所述相机转动连接在所述第二支架上。

6.根据权利要求1所述的电梯曳引轮轮槽三维尺寸检测装置，其特征在于，还包括信息处理模块，所述信息处理模块电连接所述拍照模块。