专利名称：皮带跑偏监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监测装置，特别涉及一种皮带跑偏监测装置。
背景技术：
皮带运输在日常生活中应用很广泛，比如许多厂矿都有运送物料的皮带运输机，
这些皮带运输机在运行当中，由于种种原因，随时都可能出现皮带向左或向右跑偏的现象，
严重时可致使物料洒落。即使将皮带纠正，由于皮带是以弹性材料制成，经过一段时间的使
用之后，各个不同区段的弹性就会起变化，再加上皮带机上的托辊在长期运行后轴承部件
损耗，造成各处托辊在皮带运转时所承载的摩擦力不一致等原因，跑偏现象仍然常有发生。
其中，电子皮带秤是皮带输送机运送物料过程中对物料连续称重的一种计量设备。皮带的
跑偏是每台电子皮带秤无法避免的问题，当皮带发生跑偏时，将会对电子皮带秤的计量精
度造成影响，使得电子皮带秤的计量精度降低。电子皮带秤的皮带跑偏较大时，电子皮带秤
将根本无法计量，对那些需要通过计量进行生产控制的应用场合造成极大影响。 可见，皮带运行的跑偏将会影响设备的使用，对皮带运行状态进行监测尤其重要。
但是，目前应用于皮带跑偏的监测装置一般都是机械式的接触式监测方法，结构虽然简单
但精度低，达不到高精度控制场合的应用要求。
实用新型内容本实用新型提供一种皮带跑偏监测装置，解决了皮带跑偏高精度监测场合的应用 需要。 本实用新型提供了一种皮带跑偏监测装置，包括在皮带上投射出坐标光束的光源 发生模块和采集所述坐标光束的图像捕捉模块，所述图像捕捉模块与对所述坐标光束进行 处理获得皮带跑偏状态的数据处理模块连接。 在上述方案的基础上，所述光源发生模块和图像捕捉模块设置在皮带的上方。所 述光源发生模块为红外线激光发生器。所述图像捕捉模块为CCD摄像头。所述数据处理模 块为计算机。所述计算机包括图像采集卡和处理单元，所述处理单元通过图像采集卡与所 述图像捕捉模块连接。所述光源发生模块为发出十字形坐标光束的十字形光源发生模块。 所述十字形坐标光束中的一条光束与所述皮带的边缘平行，另一条光束与所述边缘垂直， 所述十字形坐标光束位于所述皮带的中间。 本实用新型皮带跑偏监测装置通过利用光源发生器在皮带上打出坐标光束判断 皮带的跑偏程度，结构简单，精度高，而且属于非接触式直接测量，可靠性和稳定性好，适用 于各种运输带，有着广阔的应用前景。
图1为本实用新型皮带跑偏监测装置实施例应用于电子皮带秤的系统结构示意 图；[0009] 图2为本实用新型皮带跑偏监测装置实施例的原理示意图。[0010] 附图标记说明 1-光源发生模块；2-图像捕捉模块；3-数据处理模块；4-皮带。
具体实施方式下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。[0013] 图1为本实用新型皮带跑偏监测装置实施例应用于电子皮带秤的系统结构示意图，如图1所示，本实施例皮带跑偏监测装置包括光源发生模块1 、图像捕捉模块2和数据处理模块3。具体实施中，光源发生模块1、图像捕捉模块2可以设置在同一监测箱中。其中，光源发生模块1可以设置在皮带的上方，其可以在皮带上打出在皮带横向切面投影形成起坐标作用的光束即坐标光束，该坐标光束照射在皮带上，其照射范围应覆盖皮带的宽度，比如该光束为十字形光束，则该十字形光束的相互垂直交叉的两条光束可以分别作为X轴和Y轴，则皮带的左右两条边缘线可能将与该十字形光束的其中一条光束比如X轴光束交叉形成两个X坐标，在皮带发生跑偏时，两个X坐标会发生变化，通过分析这两个X坐标是否发生变化以及变化的程度，就可以判断皮带是否跑偏和跑偏的程度。该坐标光束也可以不为十字形而为其他形状，只要能起到类似的坐标作用即可。图像捕捉模块2可以设置在皮带的上方，在光源发生模块1打出在皮带的横向切面投影形成的坐标光束后，图像捕捉模块2对该坐标光束进行采集，其中，该图像中包括了坐标判断所需要的因素，比如皮带的左右两条边缘线和坐标光束，并将该图像传输到与其连接的数据处理模块3 ;数据处理模块3对接收到的坐标光束进行处理，分析皮带在坐标光束上所形成的坐标的变化，从而就可以判断皮带是否跑偏以及跑偏的程度。 下面以一个具体实施例详细说明本实用新型皮带跑偏监测装置的应用原理。在本实施例中，坐标光束为十字形光束，光源发生模块为发出十字形坐标光束的十字形光源发生模块，比如可以为红外线激光发生器，在具体实施时，也可以不用激光源而采用其他光源。图像捕捉模块可以为电荷藕合器件图像传感器(Charge Coupled Device,以下简称CCD)摄像头，设置在皮带的斜上方，比如，CCD摄像头的光轴与皮带的夹角可以设置为45度，该CCD摄像头可以采用普通的320 X 240像素的面阵CCD或者线阵CCD,其包括凸透镜和CCD电容耦合器件。工作时，CCD摄像头以一定的频率进行图像获取，并输出视频信号。数据处理模块可以为计算机。该皮带跑偏监测装置的具体工作原理如下，红外线激光发生器打出坐标光束，该十字形光束打在皮带上时可在皮带的横向切面上投影形成十字形坐标。图2为本实用新型皮带跑偏监测装置实施例的原理示意图，如图2所示，该十字形坐标的投影范围覆盖皮带4的宽度范围，并且在本实施例中，该十字形光束的其中一条光束与皮带4的左右两条边缘线平行且位于这两条边缘线的中间，另一条光束与皮带4的两条边缘线垂直交叉，这样皮带4的两条边缘线在与其交叉的那条光线上形成了两个坐标，即这两条边缘线距离与其平行的那条光线的长度分别为a和b。图2中所示的十字形坐标光束在皮带4上形成的图像被CCD摄像头捕捉，并且CCD摄像头将拍摄到的图像转换成数字信号传输到与其连接的数据处理模块，数据处理模块可以为计算机或单片机，例如现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)集成芯片。本实施例以计算机为例，该计算机中包括图像采集卡和处理单元，处理单元通过图像采集卡与CCD摄像头相连接，获取CCD摄像头传输的图像。计算机实时处理每幅图像，其预先知道CCD摄像头中皮带4正常运行时的坐标，在实际测量前，需要标定该坐标光束图像中的坐标参数，先在皮带上没有物料的情况下，拍摄十字形光标的位置，作为标准位置，比如设定在皮带4正常运行时，a和b是相等的；在有物料时，实时统计分析CCD摄像头传输的每幅图像的坐标像素，分析十字形坐标在皮带4横向切面方向上投影形成的像素长度的变化，即皮带4的左右边缘线分别距离十字形坐标光束中与这两条边缘线平行的那条光线的像素长度a和b，当a和b不相等时，则可以判定该皮带4已经跑偏，而且计算机的处理单元还将分析和比较皮带4坐标像素长度a和b的具体变化程度和差异从而得出皮带4跑偏的准确数据，从而更有利用后续的准确纠偏。 本实用新型皮带跑偏监测装置通过采用激光发生器的坐标光束判断皮带的跑偏程度，结构简单，精度高，而且属于非接触式直接测量，可靠性和稳定性好，适用于各种运输带，使得本实用新型皮带跑偏监测装置有着广阔的应用前景。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳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本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求一种皮带跑偏监测装置，其特征在于，包括在皮带上投射出坐标光束的光源发生模块和采集所述坐标光束的图像捕捉模块，所述图像捕捉模块与对所述坐标光束进行处理获得皮带跑偏状态的数据处理模块连接。
2. 根据权利要求1所述的皮带跑偏监测装置，其特征在于，所述光源发生模块和图像 捕捉模块设置在皮带的上方。
3. 根据权利要求1所述的皮带跑偏监测装置，其特征在于，所述光源发生模块为红外 线激光发生器。
4. 根据权利要求1所述的皮带跑偏监测装置，其特征在于，所述图像捕捉模块为CCD摄 像头。
5. 根据权利要求1所述的皮带跑偏监测装置，其特征在于，所述数据处理模块为计算机。
6. 根据权利要求5所述的皮带跑偏监测装置，其特征在于，所述计算机包括图像采集 卡和处理单元，所述处理单元通过图像采集卡与所述图像捕捉模块连接。
7. 根据权利要求1所述的皮带跑偏监测装置，其特征在于，所述数据处理模块为现场 可编程门阵列芯片。
8. 根据权利要求1 7任一所述的皮带跑偏监测装置，其特征在于，所述光源发生模块 为发出十字形坐标光束的十字形光源发生模块。
9. 根据权利要求8所述的皮带跑偏监测装置，其特征在于，所述十字形坐标光束中的 一条光束与所述皮带的边缘平行，另一条光束与所述边缘垂直，所述十字形坐标光束位于 所述皮带的中间。
专利摘要本实用新型公开了一种皮带跑偏监测装置，包括在皮带上投射出坐标光束的光源发生模块和采集所述坐标光束的图像捕捉模块，所述图像捕捉模块与对所述坐标光束进行处理获得皮带跑偏状态的数据处理模块连接。所述光源发生模块和图像捕捉模块设置在皮带的上方。所述光源发生模块为红外线激光发生器。所述图像捕捉模块为CCD摄像头。本实用新型皮带跑偏监测装置结构简单、精度高，有着广阔的应用前景。
文档编号G01G11/00GK201438107SQ200920108698
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者汪睦 申请人:北京斯凯尔工业科技有限公司