[发明专利]一种基于机器视觉的钢丝绳状态检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的钢丝绳状态检测装置，包括周向测量机构（2）和动态采集机构（4），其特征在于；

所述周向测量机构（2）由支撑框架A（3）和多个周向测量单元组成；所述支撑框架A固定支设在待检测钢丝绳（1）的外围；多个周向测量单元沿长度方向均匀的设置在支撑框架A（3）的内部；所述周向测量单元的数量与待检测钢丝绳（1）的数量相同；周向测量单元包括内齿轮轨道（12）、从动齿轮圈（9）、小齿轮电机（11）、相机云台（6）、多个图像采集相机（8）和多个光源A（5）；所述内齿轮轨道（12）、从动齿轮圈（9）和相机云台（6）均呈圆环形，且同轴心的套设在待检测钢丝绳（1）的外部；所述内齿轮轨道（12）通过固定连接在其外圆面上的多根连接梁（50）与支撑框架A（3）固定连接；所述从动齿轮圈（9）通过轴承同轴心的连接在内齿轮轨道（12）的内侧；从动齿轮圈（9）的内部设置有内齿圈；所述小齿轮电机（11）通过电机支架固定连接在内齿轮轨道（12）内侧的下部，且其输出轴上固定套装有主动小齿轮（10）；所述主动小齿轮（10）与内齿圈相啮合；所述相机云台（6）设置在从动齿轮圈（9）的上方，并与固定连接在从动齿轮圈（9）上端面的多个云台支撑（7）固定连接；多个图像采集相机（8）和多个光源A（5）均周向均匀的固定连接在相机云台（6）的上端面，且图像采集相机（8）和光源A（5）相交错的设置；

所述动态采集机构（4）设置在周向测量机构（2）的下方，其包括支撑框架B（14）、相平行设置的一对X轴导轨（15）、位于一对X轴导轨（15）之间的X轴丝杆（38）、固定安装在支撑框架B（14）左端部的X轴电机（13）、支撑框架C（20）、相平行设置的一对Y轴导轨（21）、位于一对Y轴导轨（21）之间的Y轴丝杆（39）、固定连接在支撑框架C（20）后端部的Y轴电机（19）、设置在支撑框架C（20）前端的采集安装架（18）；一对X轴导轨（15）分别固定连接在支撑框架B（14）的前端和后端，且每一个X轴导轨（15）上均滑动的装配有X轴滑块（37）；所述X轴丝杆（38）通过轴承可转动的连接在支撑框架B（14）的中部，且X轴丝杆（38）上通过螺纹配合连接有X轴滑动副（40）；所述X轴电机（13）的输出轴与X轴丝杆（38）的一端固定连接；支撑框架C（20）设置在支撑框架B（14）的上部，支撑框架C（20）的下端在对应一对X轴导轨（15）的部分与X轴滑块（37）的上端固定连接；支撑框架C（20）的下端在对应X轴丝杆（38）的部分与X轴滑动副（40）的上端固定连接；一对Y轴导轨（21）分别固定连接在支撑框架C（20）的左端和右端，且每一个Y轴导轨（21）上均滑动的装配有Y轴滑块；所述Y轴丝杆（39）通过轴承可转动的连接在支撑框架C（20）的中部，且Y轴丝杆（39）上通过螺纹配合连接有Y轴滑动副（41）；所述Y轴电机（19）的输出轴与Y轴丝杆（39）的一端固定连接；所述采集安装架（18）为左右方向延伸的框架结构，其下端在对应一对Y轴导轨（21）的部分与Y轴滑块的上端固定连接，其下端在对应Y轴丝杆（39）的部分与Y轴滑动副（41）的上端固定连接；采集安装架（18）前端沿长度方向均匀的安装有多个立板（42），相邻立板（42）之间形成U形检测空间（43），每个U形检测空间（43）与一根待检测钢丝绳（1）相对应，且每个U形检测空间（43）中设置有一个滚轮机构（17）和四个相机光源机构（16）；所述滚轮机构（17）包括固定连接在相邻立板（42）后部上端的滚轮机构安装板（44）、设置在滚轮机构安装板（44）中部前侧的滚轮支撑架（35）、通过销轴（36）可转动的安装在滚轮支撑架（35）前端的滚轮（31）、固定连接在滚轮支撑架（35）后端的后支撑板（30）、连接后支撑板（30）与滚轮机构安装板（44）之间的两个调整螺栓（33）、设置在滚轮机构安装板（44）中部前侧的两个调整螺套（34）、设置在两个调整螺套（34）前侧的两个复位弹簧（32）；所述滚轮机构安装板（44）的中部相间隔的开设有两个螺纹孔，所述后支撑板（30）的两端对应两个螺纹孔的开设有两个导向孔；两个调整螺栓（33）依次穿过两个螺纹孔、两个调整螺套（34）、两个复位弹簧（32）、两个导向孔后分别与两个锁紧螺母连接有，且调整螺栓（33）的后端通过螺纹配合与滚轮机构安装板（44）固定连接，两个调整螺套（34）分别与两个调整螺栓（33）螺纹配合，并分别套设在两个调整螺栓（33）后部的外侧；复位弹簧（32）的两端分别与调整螺套（34）和后支撑板（30）相抵接配合，后支撑板（30）与调整螺栓（33）的前部轴向滑动配合，两个锁紧螺母用于对后支撑板（30）在调整螺栓（33）上的滑动范围进行前端限位；所述滚轮（31）的中部开设有与待检测钢丝绳（1）尺寸相适配的环形凹槽；滚轮（31）还与编码器连接；四个相机光源机构（16）设置在U形检测空间（43）的下部，且两个相机光源机构（16）安装在一个立板（42）内侧的下部，另两个相机光源机构（16）安装在另一个立板（42）内侧的下部；所述相机光源机构（16）由相机单元和设置在相机单元上方的光源单元组成；所述相机单元包括相机安装支架、测量相机（26）和偏振片（27）；所述相机安装支架固定连接在立板（42）的侧壁上，所述偏振片（27）和测量相机（26）分别安装在相机安装支架的内侧和外侧，且测量相机（26）的镜头朝向U形检测空间（43）的内部，偏振片（27）设置在测量相机（26）镜头的内侧；所述光源单元包括光源安装支架和光源B（22）；所述光源安装支架固定连接在立板（42）的侧壁上，所述光源B（22）安装在光源安装支架上，且光源B（22）的发光部分朝向U形检测空间（43）的内部；四个相机光源机构（16）中四个测量相机（26）的镜头相互之间呈90度。