一种转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115435698A(43)申请公布日2022.12.06(21)申请号202211127491.7(22)申请日2022.09.16(71)申请人宝武集团环境资源科技有限公司地址200439上海市宝山区逸仙路2816号一幢一层A006室(72)发明人张元玲丁雪良崔慧君余志友刘建马莲卿井威曹志成(74)专利代理机构上海集信知识产权代理有限公司31254专利代理师马静利(51)Int.Cl.G01B11/06(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统及方法(57)摘要本发明公开了一种转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统及方法，包括：成像设备平移执行单元，设于转底炉的正上方；3D结构光成像单元，设于所述成像设备平移执行单元上，实时采集所述转底炉的螺旋输送器的上表面区域三维点云数据与二维图像，再结合所述螺旋输送器的转动，完成所述螺旋输送器的整个外表面的三维检测扫描；三维重建服务单元，用以将所述3D结构光成像单元的三维检测扫描进行3D建模；HMI界面，用以展示最终检测结果；系统存储单元，用以存储数据、检测结果。本发明不需要人工接触叶片表面，在一定的高温情况下，实施在线检测，能够减少停机时间，减少物料及能源的浪费，提高生产作业率、预防事故、达到节能降耗的目的。CN115435698ACN115435698A权利要求书1/2页1.一种转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统，其特征在于，包括：成像设备平移执行单元，设于转底炉的正上方；3D结构光成像单元，设于所述成像设备平移执行单元上，实时采集所述转底炉的螺旋输送器的上表面区域三维点云数据与二维图像，再结合所述螺旋输送器的转动，完成所述螺旋输送器的整个外表面的三维检测扫描；三维重建服务单元，用以将所述3D结构光成像单元的三维检测扫描进行3D建模；HMI界面，用以展示最终检测结果；系统存储单元，用以存储图像数据、各类检测结果。2.根据权利要求1所述的转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统，其特征在于：所述成像设备平移执行单元包括框架、设于所述框架上的伺服电机；所述伺服电机带动所述3D结构光成像单元在所述框架上平移。3.根据权利要求2所述的转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统，其特征在于：所述框架的高度在2000mm±5mm，所述3D结构光成像单元距离所述转底炉的螺旋输送器之间在980mm±5mm。4.根据权利要求1所述的转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统，其特征在于，所述3D结构光成像单元包括：激光投射器，投出的光平面与被测物体的表面相交形成特征光条；摄像机，用以采集所述特征光条上的特征点；图像处理器，用以提取所述特征点。5.根据权利要求1所述的转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统，其特征在于，所述高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统还包括：外部通讯接口单元，用以与外部系统进行数据交互。6.一种转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测方法，其特征在于，采用如权利要求1‑5之一所述的转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测系统执行以下步骤：S1、通过所述HMI界面的按钮触发检测流程；S2、所述成像设备平移执行单元带动所述3D结构光成像单元平移至检测位置进行三维检测扫描；S3、所述3D结构光成像单元实时采集所述转底炉的螺旋输送器的上表面区域三维点云数据与二维图像，再结合所述螺旋输送器的转动，完成所述螺旋输送器的整个外表面的三维检测扫描，并通过所述三维重建服务单元进行3D重建还原所述螺旋输送器的圆周表面的三维形貌；S4、计算得出所述螺旋输送器的表面高度，对比高度值与系统设定阈值，判别是否存在磨损超标叶片；S5、若存在磨损超标叶片，则在所述HMI界面中标识磨损叶片区域，同时发出语音报警，提醒人工干预处理。7.根据权利要求6所述的转底炉的高温出料螺旋叶片厚度磨损检测方法，其特征在于，所述步骤S3中所述3D结构光成像单元实时采集具体如下：由所述激光投射器投出的光平面与所述被测物体的表面相交形成特征光条，所述特征光条上任一特征点P在空间的表达可借助一条射线OcP与光平面来表达；2CN115435698A权利要求书2/2页所述特征光条上的所述特征点在所述摄像机的图像平面上的图像坐标可以由图像处理获得；根据所述摄像机的标定模型，所述特征点的图像坐标唯一对应空间的一条通过所述摄像机的光学中心的射线OcP，即可以得到射线在三维摄像机坐标下的方程：再通过光平面的标定就可获取光平面在摄像机坐标系下的方程：awXw+bwYw+cwZw+dw＝0联立射线方程和光平面方程可以唯一确定光条上特征点P在摄像机坐标系下的三维坐标；通过所述图像处理器可以提取光条上所有的特征点，就可以计算出光条