一种皮带撕裂检测机器人的制作方法

本发明属于监控设备领域，具体说是一种皮带撕裂检测机器人。

背景技术：

大型皮带输送机是煤矿井下物料运输的主要设备，而且大型输送皮带造价昂贵，不同物料运输过程中经常出现异物磨损、皮带纵向撕裂等现象，皮带一旦发生撕裂，若不能及时发现，将导致整条皮带损毁，甚至造成整条生产线断裂，降低企业的生产效率，从而造成重大的经济损失。

在煤矿井下生产中，为及时发现皮带的撕裂现象，技术人员设计研发了皮带撕裂检测机器人，该类机器人利用激光发射器在皮带的底部打出一条线状光斑，用工业相机对这条线状光斑进行图像采集，将图像传输到电子分析系统进行分析，从而可以及时发现皮带撕裂，并在发现撕裂后立即控制皮带操控系统停机，避免撕裂扩大，最大程度的降低损失。

但上述皮带撕裂检测机器人存在如下缺陷：

（1）目前的方案一般把激光器和相机放在同一个玻璃筒内，由此造成如下矛盾：如果将激光发射器的激光线的出射方向与玻璃筒轴线相垂直，则激光线射出路径上穿过的玻璃筒是圆弧状的，由于玻璃的折射会发生散射现象，使光斑变形，影响识别准确性；如果将激光发射器的激光线的出射方向与玻璃筒轴线相平行，则相机就要偏置安装，不能使激光器打出的光斑在摄像机视野内居中，会产生近大远小的图像失真现象，同样影响识别准确性；

（2）为保证光斑及照相质量，设备在工作时玻璃筒需要不断的擦拭和转动，以保证表面洁净；但玻璃筒和毛刷大多使用各自独立的电机驱动，带来结构复杂、故障点多、体积重量大等问题；

（3）玻璃筒利用毛刷进行清洁，使用一段时间之后，毛刷上会积累很多的尘土污物，严重影响清洁效果，需要进行人工清理。清理时为确保安全，皮带需要停机，影响生产同时也增加维护人员的工作量。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的皮带撕裂检测机器人。

本发明采用的技术方案是：一种皮带撕裂检测机器人，该机器人采用框架式主体结构，包括驱动侧箱体、从动侧箱体、驱动侧传动皮带、从动侧传动皮带、连接横梁、隔爆驱动电机、驱动同步带轮、激光模块、相机模块、玻璃筒、玻璃筒带轮、张紧轮、刮刀、毛刷、毛刷带轮一、毛刷带轮二、毛刷清洁喷口和支架。所述隔爆驱动电机和两个玻璃筒安装在驱动侧箱体和从动侧箱体中间，激光模块和相机模块各安装在一个玻璃筒内，玻璃筒旋转时，其内部的器件不随玻璃筒转动。刮刀固定在玻璃筒外轮廓的底部，其刀口与玻璃筒相切接触；毛刷安装在刮刀旁边，与玻璃筒相切接触。带动毛刷转动的转轴，其两侧分别插进驱动侧箱体和从动侧箱体内部，驱动侧箱体内的毛刷转轴的一端安装有毛刷带轮一，从动侧箱体内的毛刷转轴一端安装有毛刷带轮二；玻璃筒旋转时，刮刀可将玻璃筒上的大块污渍刮除，毛刷在驱动侧传动皮带的带动下旋转，并通过从动侧传动皮带带动玻璃筒同向旋转；毛刷清洁喷口安装在毛刷旁边，对准毛刷外沿。所述连接横梁用于将驱动侧箱体和从动侧箱体连接在一起。在驱动侧箱体内，驱动侧传动皮带将驱动同步带轮和两个毛刷带轮一连接起来，在从动侧箱体内由两条从动侧传动皮带分别将两个毛刷带轮二和两个玻璃筒带轮连接起来，使两个玻璃筒在毛刷带轮二的驱动下旋转，张紧轮用于对从动侧皮带进行张紧。两套支架安装在驱动侧箱体和从动侧箱体的两端，用于安装固定皮带撕裂检测机器人。

本发明专利的有益效果是：本发明通过使用两个独立的玻璃筒结构，使其激光线的出射方向与玻璃筒轴线相平行，激光线射出路径上穿过的玻璃近似于没有弧度，最大限度的避免了玻璃折射造成的散射现象，使得光斑变形大幅度下降。同时使相机的轴线与激光模块中激光器打出的光斑居中垂直，消除了偏视，最大限度的降低了相机偏置造成的近大远小的图像失真现象，提高了识别的准确性，从而解决了激光散射和相机偏置的矛盾；利用主从传动机构使毛刷与玻璃筒发生联动，减少了驱动电机和相配隔爆壳的数量，精简了电器结构，减少了故障点，提高了可靠性；本发明设计了毛刷清洁喷口，当毛刷上尘土积累较多的时候可以吹气进行清理，降低了皮带停机人工维护的频率，减少了对生产的影响，同时也减轻了维护人员的工作量。

附图说明

图1是皮带撕裂检测机器人俯视立体示意图；

图2是皮带撕裂检测机器人仰视立体示意图；

图3是皮带撕裂检测机器人驱动侧传动装置示意图；

图4是皮带撕裂检测机器人从动侧转动装置示意图；

图5是皮带撕裂检测机器人安装位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

如图1至图4所示，一种皮带撕裂检测机器人，该机器人采用框架式主体，包括驱动侧箱体（1-1）、从动侧箱体（1-2）、驱动侧传动皮带（1-3）、从动侧传动皮带（1-4）、连接横梁（1-5）、隔爆驱动电机（2）、驱动同步带轮（2-1）、激光模块（3）、相机模块（4）、玻璃筒（5）、玻璃筒带轮（5-1）、张紧轮（5-2）、刮刀（6）、毛刷（7）、毛刷带轮一（7-1）、毛刷带轮二（7-2）、毛刷清洁喷口（8）和支架（9）。

所述隔爆驱动电机（2）安装在驱动侧箱体（1-1）和从动侧箱体（1-2）之间，位于两个箱体的一端偏上位置，其输出轴伸入驱动侧箱体（1-1）内，并在输出轴上安装有驱动同步带轮（2-1）；两个玻璃筒（5）安装在驱动侧箱体（1-1）和从动侧箱体（1-2）之间，激光模块（3）和相机模块（4）分别安装在不同的玻璃筒（5）内部，其中激光模块（3）射出的激光线方向与玻璃筒（5）的轴线相平行，而相机的方位则在激光线光斑的中垂线所在面上，相机视线与激光器光斑居中垂直。玻璃筒（5）旋转时，其内部的器件不随之转动。玻璃筒（5）伸进从动侧箱体（1-2）内的部分安装有玻璃筒带轮（5-1），并与玻璃筒（5）的主体同心固定，玻璃筒带轮（5-1）转动时，可带动玻璃筒（5）同步转动。

所述刮刀（6）固定在玻璃筒（5）外轮廓的底部，并且刮刀（6）的刀口与玻璃筒（5）相切接触；毛刷（7）安装在刮刀（6）的旁边并与玻璃筒（5）外轮廓相切接触。毛刷（7）的两个轴头分别伸进驱动侧箱体（1-1）和从动侧箱体（1-2）内部，驱动侧箱体（1-1）内的两个毛刷（7）轴头上安装有毛刷带轮一（7-1），从动侧箱体（1-2）的两个毛刷（7）轴头上安装有毛刷带轮二（7-2）；在玻璃筒（5）旋转时，刮刀（6）顺势将玻璃筒（5）上沾染的大块污渍刮除，而毛刷（7）则与玻璃筒（5）同向旋转，将刮刀（6）未能刮除的污渍刷掉。毛刷清洁喷口（8）安装在毛刷（7）旁边，对准毛刷（7）外沿。

驱动侧箱体（1-1）和从动侧箱体（1-2）通过连接横梁（1-5）连接成一个整体，在驱动侧箱体（1-1）内，驱动侧传动皮带（1-3）将驱动同步带轮（2-1）和两个毛刷带轮一（7-1）连接起来，在从动侧箱体（1-2）内，两条从动侧传动皮带（1-4）分别将两个毛刷带轮二（7-2）、两个玻璃筒带轮（5-1）和两个张紧轮（5-2）连接起来。当毛刷带轮二（7-2）转动时，玻璃筒带轮（5-1）随之旋转，从而带动玻璃筒（5）转动。张紧轮（5-2）用于对从动侧皮带（1-4）进行张紧。两套支架（9）安装在驱动侧箱体（1-1）和从动侧箱体（1-2）的外侧，用于皮带撕裂检测机器人的固定。

所述毛刷清洁喷口（8）安装在毛刷（7）安装位旁边，对准毛刷（7）外沿，当毛刷（7）上尘土积累较多的时候可以对毛刷（7）吹气进行清理。

本发明的工作过程是：皮带撕裂检测机器人使用时，将皮带撕裂检测机器人安装在上层皮带的下面，如图5所示。所述激光模块（3）射出一条扇形散射的激光束，在皮带的底面照出一条长条状光斑。同时，所述相机模块（4）对该光斑进行摄像，采集光斑的形状数据，并将采集到的数据发送到隔爆计算机，对采集的数据进行分析处理。隔爆计算机通过识别软件自动识别皮带底部的轮廓形状，通过对轮廓形状的分析，判断皮带是否发生纵向撕裂；若发现皮带发生纵向撕裂，隔爆计算机发送信号到井下皮带控制室，在皮带控制室控制系统的控制下，实现紧急停机，从而保证人员、设备安全以及最大限度减小损失。

本发明所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本发明方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范围。