一种钢丝绳机器测量直径检测装置的制作方法

本实用新型涉及钢丝绳损伤检测技术领域，尤其涉及一种钢丝绳机器测量直径检测装置。

背景技术：

钢丝绳作为吊装、起重、提升、牵引、承载等设备的关键构件，广泛应用于国民经济的各个领域(例如：矿井提升机、石油钻修井机、索道、缆车、起重机、桥梁拉吊索、电梯、牵引索、固定索、承载索等)。长期以来，由于缺少科学有效的综合检测手段，钢丝绳的安全使用，始终是安全管理的难点问题。钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束。钢丝绳是先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。钢丝绳在物料(或是其他物品)的搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。

但是，钢丝绳一旦处于损伤状态都会严重威胁工业生产(即损伤严重容易引发钢丝绳断裂)，甚至带来严重的安全生产事故；对此，钢丝绳的无损检测至关重要；一般来讲，按照国标标准钢丝绳的损伤检测主要包括钢丝挤出、单层股钢丝绳绳芯挤出、钢丝绳直径的局部减小、绳股挤出/扭曲、局部压扁、扭结、波浪形变形、弯折、笼状畸变、外部腐蚀、内部腐蚀、外部磨损和内部磨损、表面断丝、内部断丝、钢丝疲劳等等二十多项损伤检测。

在现有技术中，传统的钢丝绳检测方法主要有三种(即人工目视、人工卡尺测量以及无损探伤设备检测)；

其中，以人工卡尺的方式抽检钢丝绳可能存在的结构损伤(即：通过检测钢丝绳直径尺寸分辨钢丝绳直径的变化(例如：钢丝绳直径的局部减小)等结构损伤)；但是传统卡尺直径检测方式存在损伤检测效率低、只能进行抽检(进而进一步造成容易出现错检和漏检的问题)、浪费时间、检测安全性差等技术缺陷；经过研究发现，研究人员发现市场上出现的阴影图像采集装置(可以采集物体阴影图像，获取物体阴影部分的宽度)，经过技术启示如何将其应用到钢丝绳的直径检测当中，仍然属于本领域技术人员需要解决的关键问题。同时，如何克服传统技术中卡尺直径测量的上述技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供的钢丝绳机器测量直径检测装置，用以解决上述技术缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种钢丝绳机器测量直径检测装置，包括工控机、机箱以及设置在所述机箱内的阴影图像采集装置、平行光源发生装置；所述平行光源发生装置为能产生平行光束的照明装置；所述平行光源发生装置用于向钢丝绳发射出平行光束动作，并将所述钢丝绳的阴影投射到所述机箱的箱底表面上；

所述阴影图像采集装置上的镜头方向朝向所述钢丝绳的阴影处；所述阴影图像采集装置与所述平行光源发生装置，且所述平行光源发生装置与所述工控机电连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述钢丝绳机器测量直径检测装置还包括显示器；所述显示器与所述工控机电连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述钢丝绳机器测量直径检测装置还包括损伤位置标记装置；所述损伤位置标记装置用于对钢丝绳执行喷涂标记动作。

优选的，作为一种可实施方案；所述阴影图像采集装置具体为摄像设备。

优选的，作为一种可实施方案；所述阴影图像采集装置具体为照相设备。

优选的，作为一种可实施方案；所述平行光源发生装置具体为LED照明装置。

优选的，作为一种可实施方案；所述损伤位置标记装置具体为自动喷漆设备，所述自动喷漆设备与所述工控机电连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述钢丝绳机器测量直径检测装置还包括行程计量装置；所述行程计量装置与所述工控机电连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述行程计量装置具体为摩擦式行程计量装置。

优选的，作为一种可实施方案；所述机箱的外表面上还设置有通孔；所述通孔用于所述钢丝绳穿过通过。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：

本实用新型提供的一种钢丝绳机器测量直径检测装置，分析上述产品的主要构造可知：

该钢丝绳机器测量直径检测装置主要由机箱以及设置在机箱内的阴影图像采集装置、平行光源发生装置等结构组成。

该平行光源发生装置为能产生平行光束的照明装置；该平行光源发生装置向钢丝绳发射出平行光束动作，并将所述钢丝绳的阴影投射到所述机箱的箱底表面上；所述阴影图像采集装置上的镜头方向朝向所述钢丝绳的阴影处；所述阴影图像采集装置与所述平行光源发生装置，所述平行光源发生装置与所述工控机电连接。

很显然，上述阴影图像采集装置对钢丝绳在平行光束照射下形成的阴影图像进行采集，并通过获取阴影图像的直径范围(进而得到钢丝绳的直径数值)，该阴影图像采集装置属于采购的现有产品，其采用其他领域的公知技术对此本实用新型不再一一赘述；本实用新型提供的钢丝绳机器测量直径检测装置，主要保护上述装置的系统架构。

综上，本实用新型提供的钢丝绳机器测量直径检测装置，可以采用全新的结构方式对钢丝绳进行直径检测，替代了传统人工卡尺的测量方式。本实用新型提供的钢丝绳机器测量直径检测装置，其具有直径检测效率高，安全可靠，应用范围广泛等技术特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的钢丝绳机器测量直径检测装置的主视结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的钢丝绳机器测量直径检测装置的电器原理的结构示意图；

附图标记说明：

工控机1；

机箱2；

阴影图像采集装置3；

平行光源发生装置4；

钢丝绳A。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1(另参见图2)，本实用新型实施例提供的一种钢丝绳机器测量直径检测装置，包括工控机1、机箱2以及设置在所述机箱2内的阴影图像采集装置3、平行光源发生装置4；所述平行光源发生装置4为能产生平行光束的照明装置；所述平行光源发生装置4用于向钢丝绳发射出平行光束动作，并将所述钢丝绳A的阴影投射到所述机箱的箱底表面上；

所述阴影图像采集装置3上的镜头方向朝向所述钢丝绳A的阴影处；所述阴影图像采集装置3与所述平行光源发生装置4，且所述平行光源发生装置4与所述工控机1电连接。

需要说明的是，上述钢丝绳机器测量直径检测装置，包括机箱以及设置在所述机箱内的阴影图像采集装置、平行光源发生装置；所述平行光源发生装置为能产生平行光束的照明装置；所述平行光源发生装置用于接收启动信号，并启动平行光源发生装置，并向目标位置处的钢丝绳发射出平行光束；所述阴影图像采集装置接收启动信号，对目标位置处的钢丝绳在平行光束照射下形成的阴影图像进行采集，并通过获取阴影图像的直径范围，来计算得到目标位置处的钢丝绳的直径数值。

优选的，作为一种可实施方案；所述钢丝绳机器测量直径检测装置还包括显示器；所述显示器与所述工控机电连接。

需要说明的是，上述阴影图像采集装置既可以实现阴影图像的采集，同时工控机实现对阴影宽度感应测量(阴影宽度即目标位置处的钢丝绳的直径数值)，其通过测量之后再通过显示器进行输出，供给工作人员对钢丝绳损伤情况进行了解和判断。尤其，其更有助于钢丝绳的径缩损伤情况的鉴定。上述工控机只是借鉴现有技术中应用在其他技术领域上的直径测量装置，本实用新型实施例并未对其程序设计进行限定，本实用新型实施例对上述阴影图像采集装置的具体构造不再一一赘述。

很显然，上述钢丝绳机器测量直径检测装置，其由机器代替人工，实施钢丝绳直径的检测，这样其可以连续进行检测工作(不像人工检测会受到劳动者的疲劳、失误而出现错检)，其克服了错检和漏检的问题，其检测安全性更强。

上述显示设备(即结合软件界面的个人电脑或工控机)可以显示目标位置处的钢丝绳图像的直径数值等数据。

下面对本实用新型实施例提供的钢丝绳机器测量直径检测装置的具体结构以及具体技术效果做一下详细说明：

优选的，作为一种可实施方案；所述钢丝绳机器测量直径检测装置还包括损伤位置标记装置；所述损伤位置标记装置用于对钢丝绳执行喷涂标记动作。

需要说明的是，上述损伤位置标记装置用于接收启动信号，启动损伤位置标记装置，对目标位置处的钢丝绳执行喷涂标记动作。

优选的，作为一种可实施方案；所述阴影图像采集装置具体为摄像设备。

优选的，作为一种可实施方案；所述阴影图像采集装置具体为照相设备。

需要说明的是，上述阴影图像采集装置其实际上仍然为一种摄像设备或是照相设备；同时其应当选择使用高速摄像设备，进而在高速工作条件下对钢丝绳进行连续图像采集检测，这样可以保证检测装置其运转稳定性更好，检测效率更高，检测速度更快。

优选的，作为一种可实施方案；所述平行光源发生装置具体为LED照明装置。

需要说明的是，上述平行光源发生装置由LED光源，透镜组，匀光棒，光阑和准直透镜组成。光源被透镜组汇聚成一个具有一定大小的光斑。由于LED光源的发散角很大，透镜应具有较小的焦距和较大的相对孔径，以收集更多的光能，缩短结构尺寸。光斑中心光强很高，但光强分布不均，在此处加匀光棒，光线进入光棒经过多次反射，最后在后端重合，得到一个较为均匀的输出，通过光阑后，由准直透镜将光束平行射出。

如图1所示，箭头方向简要代表和示意了照明光束的照射方向。如图1所示，平行光源发生装置4发出的照明光束是平行的；

优选的，作为一种可实施方案；所述损伤位置标记装置具体为自动喷漆设备，所述自动喷漆设备与所述工控机电连接。

需要说明的是，损伤位置标记装置其与工控机电连接，其需要钢丝绳机器测量直径检测装置中的工控机进行协同控制，即工控机识别到阴影图像采集装置采集到的钢丝绳当前位置的阴影直径异常，再去触发控制损伤位置标记装置，随后损伤位置标记装置对目标位置处的钢丝绳执行喷涂标记动作。

优选的，作为一种可实施方案；所述钢丝绳机器测量直径检测装置还包括行程计量装置；所述行程计量装置与所述工控机电连接。

需要说明的是，行程计量装置与工控机电连接。行程计量装置用于检测当前钢丝绳的长度位置，然后通过通信方式将行程计量的数值传递给工控机，最后再通过显示器进行数据显示，供给工作人员使用。

优选的，作为一种可实施方案；所述行程计量装置具体为摩擦式行程计量装置。

需要说明的是，行程计量装置一般由光电编码、摩擦滚轮以及连接装置等固定支撑体所构成，其安装位置一般应在被测钢丝绳的摩擦滚轮的轮沿。上述行程计量装置提供采样脉冲给工作二级站，配合检测装置和工作二级站按照规定的行程间隔，对钢丝绳提取弱磁检测信号。

优选的，作为一种可实施方案；所述机箱的外表面上还设置有通孔；所述通孔用于所述钢丝绳穿过通过。

需要说明的是，上述机箱的外表面设置通孔，该通孔的主要作用是便于钢丝绳穿入通过，便于对钢丝绳实施连续检测。

综上所述，本实用新型实施例提供的钢丝绳机器测量直径检测装置，采用全新的结构方式对钢丝绳进行直径检测，替代了传统人工卡尺的测量方式。本实用新型提供的钢丝绳机器测量直径检测装置，其具有直径检测效率高，安全可靠，应用范围广泛等技术特点。

综上，本实用新型实施例提供的钢丝绳机器测量直径检测装置，具体诸多方面的技术优势，因此其必将带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。