技术领域
[0001] 本申请涉及输送带检测技术领域，具体涉及一种输送带缺陷检测装置。
相关背景技术
[0002] 皮带运输机作为货运输送领域的主动脉，在许多领域都发挥着极其重要的作用。皮带运输机在使用过程中输送带撕裂、皮带面鼓包、磨损、自燃等事故频发，其中纵向撕裂是一种破坏性很大的损坏形式，当钎杆、锚杆、钢板、铁块、工字钢、大块矸石等外部尖锐物件戳入输送带时极有可能造成输送带纵向撕裂。如果对撕裂事故检测不及时，可能会造成数十米甚至数百米的皮带损坏。修补皮带不仅费时费力，而且会影响正常生产，给企业造成直接和间接的经济损失。
实用新型内容
[0003] 为了解决上述问题，本申请提供了一种输送带缺陷检测装置，能够在输送带工作过程中进行实时检测，并能够及时发现并精准定位缺陷，提高对缺陷检测的效率。
[0004] 为了实现上述目的，本申请提供了一种输送带缺陷检测装置，包括：
[0005] 网格激光发射器，用于朝向输送带下表面发射网格激光；
[0006] 采集相机，所述采集相机用于连续采集所述网格激光发射器照射在所述输送带下表面的网格图像；以及
[0007] 处理模块，耦接于所述采集相机，所述处理模块用于根据所述网格图像判断所述输送带是否具有缺陷。
[0008] 一种可选的实施方式中，任意相邻的两帧所述网格图像至少有部分网格点重复。
[0009] 一种可选的实施方式中，还包括：
[0010] 保护板，所述保护板设置于所述网格激光发射器与所述输送带下表面之间，所述采集相机与所述网格激光发射器位于所述保护板背离所述输送带的一侧；
[0011] 所述保护板为透光板。
[0012] 一种可选的实施方式中，所述保护板具有朝向所述输送带的第一面，所述输送带缺陷检测装置还包括：
[0013] 自动清洁模块，所述自动清洁模块用于对所述第一面上的污渍进行清洁。
[0014] 一种可选的实施方式中，所述自动清洁模块包括：
[0015] 传感器，用于检测所述保护板是否存在污渍；
[0016] 清洁件，所述清洁件可活动设置于所述第一面；
[0017] 驱动件，所述驱动件连接于所述清洁件，所述驱动件耦接于所述传感器，所述驱动件用于在所述传感器的控制下驱动所述清洁件在所述第一面上活动并清洁所述第一面。
[0018] 一种可选的实施方式中，所述自动清洁模块还包括：
[0019] 曲轴，所述曲轴连接于所述驱动件的输出端，并在所述驱动件的驱动下旋转；
[0020] 滑轨，所述滑轨连接于所述曲轴背离所述驱动件的一侧，所述曲轴旋转时，可在所述滑轨内沿第一方向滑动，还可以带动所述滑轨沿第二方向移动；
[0021] 连接杆，所述连接杆的一端连接于所述滑轨，所述连接杆另一端连接于所述清洁件，所述连接杆用于在所述滑轨的带动下，带动所述清洁件沿所述第二方向运动；
[0022] 所述第二方向平行于所述第一面所在的平面。
[0023] 一种可选的实施方式中，所述清洁件为刮水器，所述刮水器包括：
[0024] 连接板，所述连接板连接于所述驱动件；
[0025] 刮水条，所述刮水条连接于所述连接板，并与所述第一面接触；
[0026] 高压进水口，所述高压进水口设置于所述连接板背离所述第一面的一侧，用于通入高压清洁水；
[0027] 多个高压出水口，多个所述高压出水口设置于所述连接板朝向所述第一面的一侧，多个所述高压出水口间隔设置，多个所述高压出水口用于朝向所述第一面喷洒所述高压清洁水；
[0028] 高压进气口，所述高压进气口设置于所述连接板背离所述第一面的一侧，用于通入高压气体；
[0029] 多个高压出气口，多个所述高压出气口设置于所述连接板朝向所述第一面的一侧，多个所述高压出气口间隔设置并与多个所述高压出水口交错设置，多个所述高压出气口用于朝向所述第一面喷洒所述高压气体。
[0030] 一种可选的实施方式中，所述输送带缺陷检测装置还包括壳体，所述壳体包括：
[0031] 保护底板；
[0032] 保护侧板，所述保护侧板围合连接于所述保护底板，所述保护板设置于所述保护侧板，并与所述保护底板相对设置；
[0033] 所述保护侧板与所述保护底板、所述保护板围合形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述网格激光发射器、所述采集相机以及所述传感器。
[0034] 一种可选的实施方式中，所述壳体还包括：压杆，所述压杆设置于所述保护侧板背离所述保护底板的一端，所述压杆与所述保护板形成导向轨道，所述清洁件沿所述导向轨道运动。
[0035] 一种可选的实施方式中，所述壳体还包括排水口，所述排水口设置于所述保护侧板，并位于所述保护板的一侧；
[0036] 所述保护板包括靠近所述排水口的第一侧，和与所述第一侧相对的第二侧；
[0037] 沿重力方向，所述第二侧高于所述第一侧，所述保护板由所述第二侧向所述第一侧倾斜设置。
[0038] 本申请的有益效果：
[0039] 本申请提供的一种输送带缺陷检测装置，包括网格激光发射器、采集相机以及处理模块。网格激光发射器用于朝向输送带下表面发射网格激光，采集相机用于连续采集网格激光发射器照射在输送带下表面的网格图像。处理模块耦接于采集相机，处理模块用于根据采集相机采集的网格图像判断输送带是否具有缺陷。若输送带在工作过程中发生撕裂缺陷，则照射在下表面的激光网格就会发生形变。利用采集相机对网格图像进行实时检测，并传输给处理模块。处理模块通过判断网格图像是否发生形变来判断输送带是否具有缺陷。本装置不仅能够实现对输送带缺陷的检测，还能够实现实时、自动检测，并且检测精度、准确度高，能够满足生成需求。
具体实施方式
[0048] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的其他实施例，都属于本申请的保护范围。
[0049] 以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0050] 此外，本申请中，“上”、“下”、“内”、“外”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
[0051] 皮带运输机作为货运输送领域的主动脉，在许多领域都发挥着极其重要的作用。作为其核心部件的输送带，其成本一般占整机的45％以上，皮带运输机在使用过程中输送带撕裂、皮带面鼓包、磨损、自燃等事故频发，其中纵向撕裂是一种破坏性很大的损坏形式，当钎杆、锚杆、钢板、铁块、工字钢、大块矸石等外部尖锐物件戳入输送带时极有可能造成输送带纵向撕裂。输送带纵向撕裂虽是一种偶然性的损坏，但破坏性大，若不能及时控制便会造成整条输送带纵向撕裂，一旦发生输送带纵向撕裂，价值数十万甚至数百万的输送带在几分钟内就会严重毁坏，进而引起停产，给煤矿带来较大的直接和间接经济损失，严重影响企业正常生产及员工人身安全。
[0052] 在对输送带进行缺陷检测时，一种方法是可以采用高速相机与线激光器的方式对图像进行采集并检测。线激光亮度高，穿透性强。在强光影响下，当其照射到输送带上并利用高速相机进行采集时，高速相机仅能采集到激光线的信息，其周围的输送带信息会发生缺失。这样会容易导致输送带缺陷识别存在盲区，无法实现对输送带破损、鼓包等缺陷的连续检测。
[0053] 为了解决上述问题，本申请提供了一种输送带缺陷检测装置，能够实现对输送带缺陷的实时、连续检测，缺陷定位精度高，检测准确度高，便于实现对输送带的保护。
[0054] 以下将结合具体附图和具体实施例进行说明。
[0055] 图1为本实施例提供的一种输送带缺陷检测装置的应用场景图。
[0056] 图2为本实施例提供的一种输送带缺陷检测装置在一种视角下的结构示意图。
[0057] 图3为本实施例提供的一种输送带缺陷检测装置在另一种视角下的结构示意图。
[0058] 如图1至图3所示，本实施例提供了一种输送带缺陷检测装置100，网格激光发射器1、采集相机2以及处理模块(图中未示出)。其中，网格激光发射器1用于朝向输送带下表面发射网格激光。采集相机2用于连续采集网格激光发射器1照射在输送带下表面的网格图像。处理模块耦接于采集相机2，处理模块用于根据采集相机2采集的网格图像判断输送带是否有缺陷。在进行检测时，若输送带在工作过程中发生撕裂缺陷，则照射在输送带下表面的激光网格就会发生形变。利用采集相机2对网格图像进行实时检测，并传输给处理模块。
处理模块通过将采集到的网格图像与标准网格图像进行对比，以判断采集到的网格图像是否发生形变。若网格图像发生变形，则说明输送带存在缺陷，此时处理模块可以控制输送带停止工作。若网格图像正常，则说明输送带未发生缺陷，可以正常进行工作。本输送带缺陷检测装置100不仅能够实现对输送带缺陷的检测，还能够实现实时、自动检测，并且检测精度、准确度高，能够满足生成需求。
[0059] 图4为本实施例提供的一种网格图像对比图。
[0060] 如图4所示，图4中的(a)为标准网格图像，当网格激光发射器1照射在平面上时，形成的网格图像为标准网格图像。图4中的(b)为发生缺陷的网格图像，当网格激光发射器1照射在输送带下表面上时，若输送带发生缺陷，则网格图像就会发生变化，如局部的横线或纵线曲率发生变化、光强发生变化等。如图4中的(b)所示，局部位置的直线会变形成曲线，且横线和纵线均会发生变形。这样不仅能够显示缺陷，还能够利用横线和纵线的同时变形放大输送带的缺陷特征，以便于及时发现。
[0061] 可以理解的是，图4中的(b)的网格图像的变形情况仅为一种示例。在其他缺陷下，网格图像还会发生其他的变化情况，此处不作限定。
[0062] 值得说明的是，处理模块可以是连接于外部的计算机、处理器、控制器等，或者处理模块也可以包括集成于采集相机2内部的处理芯片等，在本实施例中对处理模块不作限定。
[0063] 一些实施例中，采集相机2采集的任意相邻的两帧网格图像至少有部分网格点重复。这样能够使得采集相机2采集的网格图像能够覆盖输送带的全部面积，以避免在相邻两帧的图像中发生空缺，导致在该位置的缺陷无法被及时检测出来的情况发生。
[0064] 一种应用场景中，由网格激光发射器1发射的纵横交错的网格激光投射在待测输送带的下表面。当采集相机2的帧率为60fps时，在相邻两帧之间会有16ms的空缺。以皮带运输机的输送带最大运行速度为10m/s为例，输送带将在16ms内将移动16cm。考虑输送带下表面空间限制，可以将网状激光器的安装位置设置在距输送带下表面0.5米时，网格激光的覆盖宽度可达16cm以上。这样采集相机2采集到的相邻两帧的图像会有部分网格点重复，以实现对输送带的全面覆盖，有效避免传统线激光检测手段由于采样不连续带来的漏检问题。
[0065] 值得说明的是，在对输送带检测装置进行布置时，可以根据现场环境，通过调整网格激光线的覆盖区域。这样能够使得任意相邻的两帧网格图像对输送带的完整覆盖，从而实现输送带缺陷数据采集的完整性。
[0066] 一些实施例中，输送带缺陷检测装置100还包括保护板3。保护板3设置于网格激光发射器1与输送带下表面之间，采集相机2与网格激光发射器1位于保护板3背离输送带的一侧。由于输送带的工作环境大多为多粉尘、多水渍环境，在输送带下表面和网格激光发射器1、采集相机2之间设置保护板3，以利用保护板3对污渍进行遮挡。这样能够防止网格激光发射器1、采集相机2被粉尘、水渍等覆盖，从而能够较少污渍对光源以及采光镜头的影响，便于实现清晰成像。
[0067] 进一步地，保护板3为透光板，以便于激光穿过，同时便于采集相机2采集网格图像。可以理解的是，保护板3可以为透明玻璃、透明亚克力板等，在本实施例中对保护板3不作限定。
[0068] 一些实施例中，输送带缺陷检测装置100还包括壳体，壳体包括保护底板4、保护侧板5，保护侧板5围合连接于保护底板4，保护板3设置于保护侧板5，并与保护底板4相对设置，以利用保护侧板5实现对保护板3的支撑。保护侧板5与保护底板4、保护板3围合形成容纳腔50，容纳腔50用于容纳网格激光发射器1、采集相机2，以实现对网格激光发射器1和采集相机2的保护。
[0069] 一些实施例中，壳体还包括支撑杆6，支撑杆6连接于保护侧板5，并位于容纳腔50中。采集相机2、网格激光发射器1设置在支撑杆6上，以实现对采集相机2和网格激光发射器1的支撑。同时，由于在布置过程中，需要提前调整采集相机2的设置角度。为了便于调整，支撑杆6与保护底板4之间具有间距。这样，网格激光发射器1和采集相机2的底面与保护底板4之间会形成间距。该间距能够为采集相机2的角度调整预留空间，以便于调整采集相机2的角度。
[0070] 一些实施例中，输送带缺陷检测装置100还包括自动清洁模块，保护板3具有朝向输送带的第一面30，自动清洁模块用于对第一面30上的污渍进行清洁。由于保护板3能够对污渍进行拦截，以实现对采集相机2和网格激光发射器1进行保护。但是在长时间的使用后，保护板3的第一面30也会覆盖一些污渍，这些污渍不仅会影响采集相机2采样，还会阻挡光线的进出，影响检测工作。通过设置自动清洁装置能够实现对保护板3的清洁，从而便于提高对网格图像的采集精度。
[0071] 进一步地，自动清洁模块包括传感器71、清洁件72以及驱动件73，传感器71用于检测保护板3是否存在污渍，清洁件72可活动设置于第一面30，以对第一面30进行清洁。驱动件73连接于清洁件72，驱动件73耦接于传感器71，驱动件73用于在传感器71的控制下驱动清洁件72在第一面30上活动并清洁第一面30。
[0072] 示例性的，传感器71可以具有观察口，以通过对观察口的进光量等参数进行监测。以进光量为例，当进光量小于设定值时，说明保护板3的第一面30过于污浊，此时可以触发清洗信号。驱动件73接收到清洗信号后，驱动清洁件72对第一面30进行清洁，以提高网格图像的采集质量。
[0073] 具体地，为了避免环境中的污渍对传感器71造成影响，传感器71可以设置于壳体的容纳腔50中。同时，为了便于对传感器71的设置角度进行调整，传感器71可以设置在支撑杆6上。
[0074] 一些实施例中，自动清洁模块还包括曲轴74、滑轨75和连接杆76。曲轴74连接于驱动件73的输出端，并在驱动件73的驱动下进行转动。滑轨75连接于曲轴74背离驱动件73的一侧，曲轴74旋转时，可在滑轨75内沿第一方向(如图2中的Z方向，其中Z方向可以为输送带缺陷检测装置100的高度方向)滑动，还可以带动滑轨75沿第二方向(如图2中的Y方向，其中Y方向可以为输送带缺陷检测装置100的长度方向)移动。连接杆76的一端连接于滑轨75，连接杆76另一端连接于清洁件72，连接杆76用于在滑轨75的带动下，带动清洁件72沿第二方向运动。其中，第二方向平行于第一面30所在的平面。驱动件73能够带动曲轴74进行旋转，并通过滑轨75带动连接杆76、清洁件72做直线往复运动，形成曲轴74连杆机构。通过利用曲轴74连杆机构实现对清洁件72的驱动，以使得清洁件72能够沿第二方向移动，从而实现对第一面30的清洁。
[0075] 可以理解的是，当驱动件73为直线型驱动时，如伸缩杠。这时，可以直接在驱动件73和清洁件72之间设置连接件，在本实施例中对驱动结构不作限定。
[0076] 值得说明的是，上述的驱动件73、曲轴74、滑轨75和连接杆76所处的工作环境也为具有粉尘等杂质的环境，为了避免粉尘对驱动件73、曲轴74、滑轨75和连接杆76的活动造成影响，自动清洁模块还可以包括保护罩，保护罩罩设于驱动件73、曲轴74、滑轨75以及部分连接杆76，且在保护罩上设置有用于连接杆76穿过的通孔。这样，在保护罩的保护作用下，可以避免环境中的粉尘、水渍等杂质对驱动件73、曲轴74、滑轨75和连接杆76的活动造成影响。
[0077] 进一步地，为了避免清洁件72在第一面30上移动时离开第一面30，壳体还包括压杆8。压杆8设置于保护侧板5背离保护底板4的一端，压杆8与保护板3形成导向轨道。当连接杆76带动清洁件72运动时，清洁件72沿导向轨道运动。压杆8不仅能够为清洁件72提供导向作用，还能够将清洁件72压紧于保护板3，以提高清洁效果。
[0078] 值得说明的是，压杆8可以为两个，且两个压杆8沿清洁件72的长度方向(如图2中的X方向，其中X方向可以为输送带缺陷检测装置100的宽度方向)相对间隔设置。这样，两个压杆8可以分别在清洁件72的长度方向的两侧，以实现对清洁件72的两侧同时压紧，避免清洁件72由于单侧压紧，受力不均，导致另一侧翘起的情况发生。
[0079] 图5为本实施例提供的一种清洁件72的结构图。
[0080] 如图5所示，一些实施例中，为了提高清洁件72的清洁力，清洁件72可以为刮水器。刮水器包括连接板721、刮水条722、高压进水口723、高压进气口724、多个高压出水口725以及多个高压出气口726。连接板721连接于连接杆76，刮水条722连接于连接板721，并与第一面30接触。刮水条722在连接杆76和连接板721的带动下在第一面30上移动，以对第一面30上的灰尘和水渍进行清洁。高压进水口723设置于连接板721背离第一面30的一侧，用于通入高压清洁水。多个高压出水口725设置于连接板721朝向第一面30的一侧，多个高压出水口725间隔设置，多个高压出水口725用于朝向第一面30喷洒高压清洁水。这样能够利用高压清洁水将第一面30上的油污等顽固污渍进行清洁，实现快速清洁。高压进气口724设置于连接板721背离第一面30的一侧，用于通入高压气体。多个高压出气口726设置于连接板721朝向所述第一面30的一侧，多个高压出气口726间隔设置并与多个高压出水口725交错设置，多个高压出气口726用于朝向第一面30喷洒高压气体。这样，可以利用高压气体吹走第一面30上的大颗粒物，还能够将残留的水分吹干，满足清晰的采样需求。
[0081] 具体地，高压出水口725和高压出气口726间隔设置能够使得高压清洁水和高压气体能够均匀喷洒，便于清洁。在进行清洁时，高压出水口725和高压出气口726同时喷洒高压清洁水和高压气体，以提高清洁效率。
[0082] 进一步地，为了便于将高压进水口723中的高压清洁水分流至各个高压出水口725，刮水器还包括第一分流管，第一分流管连通于高压进水口723和高压出水口725，以实现分流作用。
[0083] 同理，为了便于将高压进气口724中的高压气体分流至各个高压出气口726，刮水器还包括第二分流管，第二分流管连通于高压进气口724和高压出气口726，以实现分流作用。
[0084] 一些实施例中，壳体还包括排水口9，排水口9设置于保护侧板5，并位于保护板3的一侧，以便于将清洁件72清洁时产生的污水排出。
[0085] 进一步地，保护板3包括靠近排水口9的第一侧31和与第一侧31相对的第二侧32；沿重力方向，第二侧32高于第一侧31，保护板3由第二侧32向第一侧31倾斜设置。这样，可以使得保护板3上的清洁水能够自第二侧32流向第一侧31，以便于实现排水。
[0086] 需要说明的是，本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围由权利要求指出。
[0087] 应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
