一種全自動火車導軌輪廓檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于火車導軌檢測技術領域，尤其涉及一種全自動火車導軌輪廓檢測系統。
【背景技術】
[0002]鐵路線路及建筑物一般占鐵路運輸固定資產價值的60%左右，是鐵路運輸必不可少的技術設備。為了保證列車按規定速度安全運行，一切設備都應經常保持良好狀態。但是在使用中，各種設備往往由于列車荷載和自然環境的影響，而發生永久變形、老化和破損，或由于運輸條件(運輸量、軸重、速度)的提高而引起變形和損壞，或由于新建鐵路的質量有缺陷而通車后相繼暴露出各種病害，都必須進行養護。
[0003]鐵路軌道必須經常維修以維持良好運作狀態。火車導軌維修是繁重的工作，要花費很多人力來完成。鐵路軌道的主要保養維修工作包括有:打磨鋼軌，改善鋼軌的平面及縱面；更換部分或全部鋼軌；更換軌枕；搗固、清理、更換及補充道碴等。
[0004]火車導軌在使用過程中，由于與火車車輪存在摩擦，會對火車導軌造成損耗。現有的檢測方法可以通過采集火車導軌圖像來對比計算火車導軌的損耗程度，但是僅僅只對火車導軌的頂面或側面圖像進行檢測，并不能反映火車導軌的真實損耗情況，造成的誤差較大；而且火車導軌的數據巨大，如果僅僅依靠人力對每一段火車導軌進行檢測，將極大的消耗人力物力資料，工作效率較低。
【發明內容】
[0005]本發明的發明目的是:為了解決現有技術中對火車導軌損耗檢測存在的以上問題，本發明提出了一種全自動火車導軌輪廓檢測系統。
[0006]本發明的技術方案是:一種全自動火車導軌輪廓檢測系統，包括第一激光器、第二激光器、圖像采集裝置、驅動裝置、光柵尺和控制裝置；所述第一激光器、第二激光器和圖像采集裝置呈三角形排列；所述控制裝置分別與第一激光器、第二激光器、圖像采集裝置、驅動裝置和光柵尺連接。
[0007]進一步地，所述第一激光器和第二激光器都為線狀激光器。
[0008]進一步地，所述圖像采集裝置為CXD相機。
[0009]進一步地，所述第一激光器與第二激光器分列火車導軌兩側，第二激光器與圖像采集裝置位于火車導軌同側。
[0010]進一步地，所述第一激光器、第二激光器和圖像采集裝置的光軸聚焦與火車導軌頂面上同一點。
[0011]本發明的有益效果是:本發明通過構建由三角形排列的第一激光器、第二激光器和圖像采集裝置組成的圖像采集系統，同時對火車導軌的頂面及側面圖像進行實時采集，使得火車導軌的頂面及側面位于同一視場內，從而實現對火車導軌輪廓的實際損耗程度進行檢測，減小了檢測誤差；并通過光柵尺對火車導軌直線距離進行檢測，由控制裝置根據光柵尺檢測的距離控制驅動裝置在火車導軌上周期性的移動，實現對火車導軌輪廓每一個檢測點的全自動檢測，消除了人力資源的大量消耗，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的全自動火車導軌輪廓檢測系統結構示意圖。
[0013]圖2是本發明的第一激光器、第二激光器和圖像采集裝置與火車導軌的位置示意圖。
[0014]其中，第一激光器I，第二激光器2，圖像采集裝置3。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0016]如圖1所示，為本發明的全自動火車導軌輪廓檢測系統結構示意圖。本發明的全自動火車導軌輪廓檢測系統，包括第一激光器1、第二激光器2、圖像采集裝置3、驅動裝置、光柵尺和控制裝置；控制裝置分別與第一激光器1、第二激光器2、圖像采集裝置3、驅動裝置和光柵尺連接。
[0017]本發明的第一激光器I和第二激光器2用于為火車導軌4的頂面及側面提供光源，其功能具體通過線狀激光器實現。第一激光器I和第二激光器2在火車導軌4頂面的成像為同一條直線。
[0018]本發明的圖像采集裝置3用于采集火車導軌4的頂面及側面的圖像，其功能具體通過(XD相機實現。
[0019]本發明的驅動裝置用于根據控制信號驅動檢測系統沿火車導軌4進行移動，其功能具體通過驅動電機及滑輪或滑軌實現。
[0020]本發明的光柵尺用于對檢測系統沿火車導軌4移動的直線距離進行檢測。
[0021]本發明的控制裝置用于輸出控制信號分別對第一激光器1、第二激光器2、圖像采集裝置3及驅動裝置進行控制，接受并儲存圖像采集裝置3采集的圖像數據及光柵尺采集的直線距離數據。其具體通過單片機、PLC及其他可編程處理器中的一種或多種實現。
[0022]如圖2所示，為本發明的第一激光器1、第二激光器2和圖像采集裝置3與火車導軌4的位置示意圖。第一激光器1、第二激光器2和圖像采集裝置3呈三角形排列；第一激光器I與第二激光器2分列火車導軌4兩側，兩者連線垂直于火車導軌方向；第一激光器I與圖像采集裝置3位于火車導軌4同側；第一激光器1、第二激光器2和圖像采集裝置3的光軸聚焦與火車導軌4頂面上同一點，該點具體為靠近圖像采集裝置3的一側的第一激光器I和第二激光器2在火車導軌4頂面成像的三分之二處；第一激光器I的出光孔、第二激光器2的出光孔及圖像采集裝置3的鏡頭中心等高。
[0023]本發明的全自動火車導軌輪廓檢測系統工作流程為:
[0024]開始對火車導軌4輪廓上的監測點進行檢測時，控制裝置輸出控制信號，啟動第一激光器1、第二激光器2及圖像采集裝置3，第一激光器I和第二激光器2發射線狀激光束投射到火車導軌4頂面及側面，圖像采集裝置3采集激光束所投射的火車導軌4頂面及側面圖像，并傳輸至控制裝置；控制裝置接收并儲存圖像采集裝置3采集的圖像數據；圖像采集完成后，控制裝置輸出控制信號，關閉第一激光器1、第二激光器2、圖像采集裝置3，啟動驅動裝置和光柵尺；驅動裝置驅動檢測系統在火車導軌4上移動；光柵尺對檢測系統沿火車導軌4移動的直線距離進行檢測，并將采集的直線距離數據傳輸至控制系統，控制系統根據直線距離判斷是否達到下一個檢測點；當達到下一個監測點時，控制裝置輸出控制信號，關閉驅動裝置和光柵尺，啟動第一激光器1、第二激光器2及圖像采集裝置3，開始對下一檢測點進行檢測，從而實現對火車導軌4輪廓的全自動檢測。
[0025]本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發明的原理，應被理解為本發明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發明實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種全自動火車導軌輪廓檢測系統，其特征在于，包括第一激光器(I)、第二激光器(2)、圖像采集裝置(3)、驅動裝置、光柵尺和控制裝置；所述第一激光器(I)、第二激光器(2)和圖像采集裝置(3)呈三角形排列；所述控制裝置分別與第一激光器(I)、第二激光器(2)、圖像采集裝置(3)、驅動裝置和光柵尺連接。2.如權利要求1所述的一種全自動火車導軌輪廓檢測系統，其特征在于，所述第一激光器(I)和第二激光器(2)都為線狀激光器。3.如權利要求2所述的一種全自動火車導軌輪廓檢測系統，其特征在于，所述圖像采集裝置⑶為CCD相機。4.如權利要求3所述的一種全自動火車導軌輪廓檢測系統，其特征在于，所述第一激光器(I)與第二激光器(2)分列火車導軌(4)兩側，第二激光器(2)與圖像采集裝置(3)位于火車導軌(4)同側。5.如權利要求4所述的一種全自動火車導軌輪廓檢測系統，其特征在于，所述第一激光器(I)、第二激光器(2)和圖像采集裝置(3)的光軸聚焦與火車導軌(4)頂面上同一點。
【專利摘要】本發明公開了一種全自動火車導軌輪廓檢測系統，包括第一激光器、第二激光器、圖像采集裝置、驅動裝置、光柵尺和控制裝置；所述第一激光器、第二激光器和圖像采集裝置呈三角形排列；所述控制裝置分別與第一激光器、第二激光器、圖像采集裝置、驅動裝置和光柵尺連接。本發明通過光柵尺對火車導軌直線距離進行檢測，由控制裝置根據光柵尺檢測的距離控制驅動裝置在火車導軌上周期性的移動，實現對火車導軌輪廓每一個檢測點的全自動檢測，消除了人力資源的大量消耗，提高了工作效率。
【IPC分類】B61K9/08
【公開號】CN105172839
【申請號】
【發明人】余學才, 張利勛, 張行至, 周建華
【申請人】成都多極子科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月28日