成果名称：	基于结构光的电梯曳引轮失效评估方法研究及检测系统开发
登记日期：	2022-04-15
完成单位：	广东省特种设备检测研究院珠海检测院,珠海市安粤科技有限公司
完成人员：	戚政武,陈建勋,林晓明,苏宇航,杨宁祥,梁敏健,吴周立,罗伟立,李继承,谢小娟
研究起止日期：	2020-07-31至2021-12-31
主要应用行业：	制造业
高新技术领域：	先进制造
评价单位：	广东省特种设备检测研究院
评价日期：	2022-02-24
成果简介：	本项目涉及针对垂直电梯曳引轮轮槽磨损失效状况评估与检测，采用测试方法研究、现场测试、仪器开发相结合的研究方法，主要研究以下内容：（1）研究基于结构光的曳引轮轮廓数据激光视觉检测方法及轮槽表面三维全尺寸重构方法；（2）研究曳引轮轮槽角度、切口角度、磨损深度、轮槽节圆直径、槽底拟合圆等特征尺寸自动提取算法；（3）建立轮槽磨损深度与当量摩擦系数、曳引系数关系数学模型；（4）研究曳引轮轮槽磨损对电梯在装载工况、紧急制动工况和滞留工况下曳引条件的影响，建立轮槽磨损对轿厢垂直振动周期影响的数学模型并进行计算机仿真分析；（5）开发基于结构光的电梯曳引轮失效检测系统，系统可根据轮槽磨损状况、槽齿缺损状况、曳引能力、磨损导致轿厢振动状况对曳引轮失效状况进行综合评估。
已解决的技术难题主要有：（1）基于结构光的曳引轮轮廓数据检测与三维重构方法；（2）通过轮廓数据对轮槽角度、切口角度、磨损深度、轮槽节圆直径等特征尺寸提取的算法研究；（3）建立轮槽磨损深度与当量摩擦系数、曳引系数之间关系，建立磨损深度与轿厢振动频率间的数学模型，提出曳引轮失效判据；（4）开发基于结构光的电梯曳引轮失效检测系统，系统可对轮槽轮尺寸进行自动三维建模、缺陷定位，对曳引轮失效状况进行评估。
研究的创新点：（1）测试装置直接放置于曳引轮正下方，连续拍摄曳引轮旋转一周的数张激光轮廓照片，通过机器视觉测量算法快速提取出轮槽轮廓数据，并进行轮槽表面全尺寸三维重构，实现非接触全尺寸快速测量；（2）根据轮槽表面三维数字模型，可对轮槽均匀磨损、轮槽不均匀磨损、轮槽局部缺损、槽形不对称磨损等缺陷进行快速识别和定位，通过分段曲线拟合算法自动计算轮槽几何特征尺寸、当量摩擦系数；（3）建立多个轮槽磨损深度分布状况与电梯曳引能力、磨损深度分布与磨损导致轿厢振动频率之间的数学模型，从电梯运行安全性和轿厢振动舒适性角度对曳引轮失效状况进行综合评估。