CN111521751B - 车轮踏面探伤装置、探伤定位结构及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车轮踏面探伤装置、探伤定位结构及其定位方法。该探伤定位结构包括：支撑组件，安装于车轮踏面探伤装置的探伤架；以及可发射检测光线的位置检测件，可活动设置于所述支撑组件，用于识别车轮的待识别位置。定位时，位置检测件发射的检测光线可以直接检测到车轮的待识别位置，完成探伤架的轴向二次定位。随后探伤架贴靠车轮踏面，实现探伤架上探伤结构与车轮踏面的准确定位，简化车轮踏面的定位步骤，易于操作人员操作，同时，还能减小定位误差，保证探伤架定位准确，提高定位精度。

Description

车轮踏面探伤装置、探伤定位结构及其定位方法

技术领域

本发明涉及铁路探伤设备技术领域，特别是涉及一种车轮踏面探伤装置、探伤定位结构及其定位方法。

背景技术

目前，车轮踏面探头架的定位方式一般采用间接定位或脉冲定位方式。

脉冲定位方式为：以踏面为接触面定位，主要包含轴向和周向两个维度。具体为，轴向定位通过预设伺服电机的固定脉冲的方式实现定位，即根据待检测轮对与踏面探头架的之间的距离，预先设置驱动踏面探头架运动的伺服电机的固定脉冲数量，完成踏面探头架轴向定位；周向定位通过踏面探头架上部两侧的接近传感器实现定位。周向定位是为了调整探头架与车轮踏面的贴合度。两个传感器同时亮，说明贴合位置准确。但是，此种定位方式属于理论定位，因存在设备安装误差、相对位置误差、传感器定位误差等客观原因，容易造成踏面探头架定位起始点与待检测车轮相对位置的轴向定位误差偏大，影响了探伤结果的准确性。

间接定位方式则通过传感器计算轮辋平台伸出量、伺服电机计算轮辋探头架伸量，然后将轮辋探头架安装在轮辋平台上，两者的矢量和即为设备中心线与实车轮对中心线的偏差。再将此偏差反馈给踏面探头架，使其定位到正确位置的方式。此种定位方式复杂，容易产生误差。

无论是间接定位的定位方式，还是通过脉冲定位的定位方式，二者都无法克服因设备安装误差、相对位置误差、传感器定位误差等客观原因，而产生的定位误差，影响车轮踏面探伤架定位的准确性。

发明内容

基于此，有必要针对目前因客观存在的误差导致定位不准确的问题，提供一种简化定位方式、减小定位误差的车轮踏面探伤装置、探伤定位结构及其定位方法。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种探伤定位结构，包括：

支撑组件，安装于车轮踏面探伤装置的探伤架；以及

可发射检测光线的位置检测件，可活动设置于所述支撑组件，用于识别车轮的待识别位置。

在其中一个实施例中，所述支撑组件包括第一支架以及第二支架，所述第二支架用于安装所述位置检测件，并可运动地安装于所述第一支架，所述第一支架安装于所述探伤架。

在其中一个实施例中，所述第一支架包括第一安装主体以及凸出设置于所述第一安装主体表面的第二安装主体，所述第一安装主体固定安装于所述探伤架，所述第二安装主体用于安装所述第二支架。

在其中一个实施例中，所述探伤定位结构还包括调节组件，所述调节组件设置于所述第一支架，并可调节所述位置检测件在所述第一支架的角度。

在其中一个实施例中，所述调节组件包括安装件，所述第二安装主体具有调节孔，所述第二支架通过所述安装件安装于所述调节孔，并可沿所述调节孔移动。

在其中一个实施例中，所述调节孔为弧形孔或曲线孔。

在其中一个实施例中，所述调节组件还包括转动件，所述第二支架还通过所述转动件可转动安装于所述第二安装主体，所述第二支架沿所述调节孔移动时绕所述转动件转动。

在其中一个实施例中，所述调节组件还包括调节件，所述调节件可移动设置于所述第一支架，并与所述第二支架抵接，所述调节件移动时可带动所述第二支架沿所述调节孔滑动。

在其中一个实施例中，所述第一支架还包括第三安装主体，所述第三安装主体凸出设置于所述第二安装主体朝向所述第二支架的表面，所述第三安装主体可移动安装所述调节件。

在其中一个实施例中，所述第二支架包括第一固定主体以及设置于所述第一固定主体的第二固定主体，所述第一固定主体安装所述位置检测件，所述第二固定主体通过所述安装件与所述转动件安装于所述第一支架，且所述第二固定主体的边缘与所述调节件抵接。

在其中一个实施例中，所述第一固定主体与所述第二固定主体异侧设置；

所述第二固定主体凸出于所述第一固定主体的表面，所述第二固定主体与所述第一固定主体的边缘连接，并与所述第一固定主体相互错开。

一种车轮踏面探伤装置，包括探伤架、设置于所述探伤架中的多个探伤结构以及如上述任一技术特征所述的探伤定位结构；

所述探伤定位结构设置于所述探伤架的侧面，用于识别待识别位置，以将所述探伤架定位于车轮踏面。

一种探伤定位结构的定位方法，应用于如上述任一技术特征所述的探伤定位结构，所述定位方法包括如下步骤：

获取探伤架与车轮之间的轴向距离，并根据所述轴向距离控制所述探伤架沿轴向方向移动，完成所述探伤架的轴向初定位；

控制探伤架贴靠于所述车轮踏面，调整所述探伤结构与所述车轮踏面的距离，当多个所述探伤结构到踏面距离相等后，进一步控制探伤架贴靠车轮踏面，完成所述探伤架的周向定位；

当所述探伤架轴向初定位与周向定位完成后，对所述探伤架进行精确定位；

所述探伤架精确定位完成后，控制所述探伤架沿径向方向朝向所述车轮踏面移动；

当所述探伤结构贴靠于所述车轮踏面后，所述探伤架停止移动，完成所述车轮踏面的定位。

在其中一个实施例中，所述探伤架进行精确定位包括如下步骤：

控制所述探伤架带动探伤定位结构沿径向方向朝向远离所述车轮踏面的方向移动预设距离；

控制所述探伤架沿轴向方向移动，当所述探伤定位结构移出车轮侧面后，所述探伤架停止移动；

控制所述探伤架沿与上述相反的轴向方向移动，当所述探伤定位结构移回所述车轮侧面后，所述探伤架停止移动。

在其中一个实施例中，所述探伤定位结构移回所述车轮侧面的步骤包括：

控制位置检测件发射检测光线；

当检测光线投射于车轮的待识别位置后，所述位置检测件可接收所述车轮待识别位置反射的检测光线，并控制所述探伤架停止移动。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的车轮踏面探伤装置、探伤定位结构及其定位方法，位置检测件通过支撑组件设置于探伤架，定位时，位置检测件发射的检测光线可以直接检测到车轮的待识别位置，完成探伤架的轴向二次定位。随后探伤架贴靠车轮踏面，实现探伤架上探伤结构与车轮踏面的准确定位，有效的解决目前探头架因客观存在的误差而导致定位不准确的问题，简化车轮踏面的定位步骤，易于操作人员操作，使得定位过程简单，同时，还能减小定位误差，保证探伤架定位准确，提高定位精度，保证了探伤结果的准确性。

附图说明

图1为本发明一实施例的探伤定位结构从一角度看的立体图；

图2为图1所示的探伤定位结构从另一角度看的立体图；

图3为具有图1所示的探伤定位结构的车轮踏面探伤装置的立体图；

图4为图3所示的车轮踏面探伤装置位于车轮周侧的立体图；

图5为图4所示的车轮踏面探伤装置中位置检测件发射检测射线到待识别位置的局部示意图，其中虚线为检测光线；

图6为本发明一实施例的探伤定位结构的定位方法的流程图；

图7为图6所示的定位方法中探伤架进行精确定位的流程图。

其中：

100-探伤定位结构；

110-支撑组件；

111-第一支架；

1111-第一安装主体；

1112-第二安装主体；

1113-第三安装主体；

112-第二支架；

1121-第一固定主体；

1122-第二固定主体；

120-位置检测件；

130-调节组件；

131-安装件；

132-调节孔；

133-转动件；

134-调节件；

200-探伤架；

300-探伤结构；

400-车轮；

410-车轮踏面；

420-车轮侧面倒角；

430-外侧面；

440-内侧面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的车轮踏面探伤装置、探伤定位结构及其定位方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1至图5，本发明提供一种探伤定位结构100。该探伤定位结构100适用于车轮踏面探伤装置中，用于对车轮踏面410进行定位，即可以实现探伤架200的轴向二次定位，以保证车轮踏面410定位准确，使得探伤结构300的探伤区域沿径向方向可以尽可能大的覆盖车轮400。可以理解的，本发明的探伤定位结构100可以应用于动车组列车的车轮在线探伤，还可以应用于机车车轮和地铁车轮的在线探伤作业。

值得说明的是，车轮400行驶在轨道上，并且，两个车轮400通过同一根车轴连接。理论情况下，两侧车轮400的中心与车轴的中心相一致，并与两个轨道的中心重合，即为两侧车轮400的理论中心。但是，车轮400在轨道进行的是蛇形运动，轨道上的车轮400停靠后会发生向左或向右偏离。若直接以两侧车轮400的理论中心为基准点作为探伤基准，会出现探伤架200与车轮踏面410贴合偏差，使得某部分车轮400区域的缺陷无法检测到。

因此，为了适应不同的车轮400在铁轨上理论中心位置各不相同的工况、克服设备安装误差、相对位置误差、传感器误差等对定位的影响，本申请在探伤架200的外侧增加探伤定位结构100。可以理解的，探伤定位结构100可以采用外侧面430的方式定位，也可以采用内侧面440的方式定位。当探伤定位结构100采用外侧面430的方式定位时，探伤定位结构100位于车轮400的外侧面430，此时，车轮400的待识别位置为车轮侧面倒角420；当探伤定位结构100采用内侧面440的方式定位时，探伤定位结构100位于车轮400的内侧面440，车轮400的待识别位置为车轮内侧面440。

探伤定位结构100位于车轮400的外侧面430时，参见图3至图5，车轮400的待识别位置即车轮侧面倒角420如图5所示，通过探伤定位结构100识别车轮侧面倒角420，根据车轮侧面倒角420可以获得探头架200相对于车轮踏面410探伤的最佳位置。这样，当探伤架200带动探伤结构300贴靠于车轮踏面410后，探伤结构300可以沿径向方向覆盖车轮400的大部分区域，保证探伤结构300可以准确的探测车轮400的缺陷。并且，探伤定位结构100可以直接识别车轮侧面倒角420实现探伤架200的轴向二次定位，简化车轮踏面410的定位步骤，易于操作人员操作，使得定位过程简单，同时，还能减小定位误差，保证探伤架200定位准确，提高定位精度，保证了探伤结果的准确性。

参见图1至图5，在一实施例中，探伤定位结构100包括支撑组件110以及位置检测件120。支撑组件110安装于车轮踏面410的探伤架200。位置检测件120可发射检测光线，并可活动设置于支撑组件110，用于识别车轮400的待识别位置。

支撑组件110起承载作用，用于安装探伤定位结构100的各个零部件。并且，支撑组件110承载各个零部件后可以使探伤定位结构100形成一个整体，易于探伤定位结构100安装于车轮踏面探伤装置的探伤架200。支撑组件110中安装位置检测件120，位置检测件120发射的检测光线可以识别到车轮400的待识别位置，检测光线发射的路径如图5所示，位置检测件120发射的光线正好投射于车轮400的待识别位置。当位置检测件120的检测光线投射到车轮400的待识别位置后，表明探伤架200已经完成轴向二次定位。可选地，位置检测件120为激光传感器。当然，位置检测件120还可为红外传感器或者其他能够发射检测光线以识别车轮400的待识别位置的结构。

当位置检测件120发射的检测光线投射于车轮400的待识别位置后，该待识别位置会反射检测光线，将检测光线反射回位置检测件120处，位置检测件120接收到待识别位置反射的检测光线则表明探伤架200运动到位，探伤架200完成轴向二次定位。所述车轮的待识别位置为探伤定位的位置，包括车轮侧面的内侧面440或外侧面430。

车轮踏面探伤装置对车轮踏面410进行探伤时，需要贴靠车轮400的车轮踏面410；在贴靠车轮踏面410之前，需要对车轮踏面探伤装置进行定位，通常以车轮侧面的内侧面440或外侧面430为定位基准，如图5所示，左侧为车轮侧面的外侧面430，右侧为车轮侧面的内侧面440，外侧面430与车轮踏面410之间通过倒角平滑过渡。定位时，通常探伤架200先贴靠车轮踏面410，此时，调整探伤架200上探伤结构300到车轮踏面410的距离，使得探伤结构300各处到车轮踏面410的距离相一致，待各个探伤结构300运动到位后，完成探伤架200的基本贴靠动作，即实现探伤架200的轴向初步定位和周向定位，这一点在后文具体详述。

随后，开始进行精确定位。具体的，探伤架200沿车轮400径向方向朝向远离车轮400的方向撤离预设距离后，探伤架200沿车轮400的轴向方向移动，待超过车轮侧面后，探伤架200停止移动。此时，位置检测件120发射检测光线，探伤架200沿与上述轴向方向相反的方向移动，待位置检测件120检测到车轮400的待识别位置后，探伤架200停止移动，完成探伤架200的轴向二次定位。然后，探伤架200再向上贴靠，以贴靠于车轮踏面410，完成探伤架200的踏面定位。

这里的预设距离是指车轮踏面410与探伤结构300之间的距离，以使得探伤架200上的各个零部件在轴向方向上不会与车轮400发生干涉，保证探伤架200可以沿轴向方向顺利移动。并且，探伤架200轴向二次定位是为了保证探伤结构300对车轮踏面410的覆盖区域，以保证探伤结构300可以探测车轮400的所有缺陷。

上述实施例的探伤定位结构100定位时，位置检测件120发射的检测光线可以直接检测到车轮400的待识别位置，完成探伤架200的轴向二次定位。随后探伤架200贴靠车轮踏面410，实现探伤架200上探伤结构300与车轮踏面410的准确定位，有效的解决目前因客观存在的误差导致定位不准确的问题，简化车轮踏面410的定位步骤，易于操作人员操作，使得定位过程简单，同时，还能减小定位误差，保证探伤架200定位准确，提高定位精度。

可以理解的，探伤定位结构100安装于探伤架200的侧面，而车轮踏面探伤装置的探伤架200安装于自动探伤检测设备的执行元件上，通过执行元件带动探伤架200运动，使得探伤架200运动按照位置检测件120定位出来的车轮踏面410的位置运动，以保证探伤架200上的探伤结构300可以贴靠于车轮踏面410，保证定位准确。可选地，该执行元件包括伺服电机或机械臂，可以通过伺服电机驱动探伤架200运动，也可以通过执行元件驱动探伤架200运动，以使探伤组件300贴靠于车轮踏面410。示例性地，执行元件包括机械臂。

自动探伤检测设备具有控制器，控制器与探伤结构300电连接，位置检测件120发射检测光线到车轮400的待识别位置后，该待识别位置将检测光线反射到位置检测件120，位置检测件120将检测光线信息传输给控制器，控制器控制执行元件停止沿轴向方向移动探伤架200。随后，控制器控制执行元件沿径向方向移动探伤架200，使得探伤结构300贴靠于车轮踏面410。

参见图1和图2，在一实施例中，探伤定位结构100还包括调节组件130。调节组件130设置于支撑组件110，并可调节位置检测件120在支撑组件110的角度。而且，位置检测件120可活动设置于支撑组件110。也就是说，位置检测件120相对于支撑组件110的角度可以调节，以调节位置检测件120相对于车轮侧面发射的检测光线的角度，以改变位置检测件120发射的检测光线到车轮400的待识别位置的距离，进而调节探伤架200在定位过程中的移动位置，保证移动距离完成定位，缩短定位时间，提高定位效率。并且，调节位置检测件120相对于支撑组件110的检测角度后，还可以使探伤架200移动较小距离，即达到较佳的探伤位置，保证探伤结构300覆盖车轮踏面410的区域，使探伤结构300可以探测车轮400的所有缺陷。

并且，位置检测件120在支撑组件110中的位置调整通过调节组件130来实现。调节组件130设置于支撑组件110后，调节组件130的端部可与位置检测件120抵接。调节组件130运动时可带动位置检测件120运动，以调节位置检测件120在支撑组件110中的倾角，达到调节探伤架200相对于车轮400轴向位置的目的。可以理解的，这里的抵接可以为直接抵接，也可以为间接抵接，这一点在后文详述。

示例性地，位置检测件120为激光传感器。调节组件130调节位置检测件120的倾角后，可以调节激光传感器的光斑的入射点，这样即可调整探伤架200精确定位移动过程中相对于车轮400的轴向位置，进而达到移动较小轴向距离实现调整探伤结构300覆盖车轮踏面410区域的目的。

在一实施例中，支撑组件110包括第一支架111以及第二支架112，第二支架112用于安装位置检测件120，并可运动地安装于第一支架111，第一支架111安装于探伤架200。第一支架111起承载作用，用于安装探伤定位结构100的各个零部件，并且，第一支架111还安装于探伤架200。可选地，第一支架111可拆卸的安装于探伤架200的侧面。进一步地，第一支架111通过紧固件或卡固件可拆卸地安装于探伤架200的侧面。示例性地，第一支架111通过紧固件安装于探伤架200的侧面，并且，紧固件为螺纹件。

第二支架112用于承载安装位置检测件120。可选地，位置检测件120可拆卸的安装于第二支架112，进一步地，位置检测件120通过紧固件或卡固件可拆卸地安装于第二支架112。示例性地，位置检测件120通过紧固件安装于第二支架112，并且，紧固件为螺纹件。

可选地，第一支架111可以位于位置检测件120与第二支架112的一侧，此时，第二支架112安装于第一支架111的侧面。当然，第一支架111也可位于位置检测件120与第二支架112的底部或上方。可选地，第二支架112位于只位于位置检测件120的侧面，位置检测件120安装于第二支架112的侧面。当然，第二支架112也可以位于位置检测件120的底部或上方。

可选地，第一支架111与第二支架112均包括多个平板状的结构。也就是说，第一支架111由多个平板状结构拼接而成，第二支架112也由多个平板状结构拼接而成。

在一实施例中，第一支架111包括第一安装主体1111以及凸出设置于第一安装主体1111一表面的第二安装主体1112，第一安装主体1111固定安装于探伤架200，第二安装主体1112用于安装第二支架112。第一安装主体1111为第一支架111与探伤架200连接的主体结构。安装时，第一安装主体1111贴合于探伤架200的侧面，使得第一支架111可靠固定于探伤架200，避免第一支架111产生晃动而影响定位效果。第二安装主体1112用于安装第二支架112，进而实现位置检测件120安装于第一支架111。并且，第二安装主体1112凸出于第一安装主体1111的侧面后，可以使得第二支架112及其上的位置检测件120位于第一安装主体1111的侧面。这样可以减小探伤定位结构100的体积。

可选地，第二安装主体1112垂直设置于第一安装主体1111的表面。这样可以使得位置检测件120也沿平行于第一安装主体1111的表面设置，便于位置检测件120对车轮400的待识别位置的识别。当然，在本发明的其他实施方式中，第二安装主体1112也可倾斜设置于第一安装主体1111的表面。

原则上，第二安装主体1112的截面积大小原则上不受限制，只要保证第二安装主体1112能够安装第二支架112即可。可选地，第二安装主体1112的截面积小于第一安装主体1111的截面积。这样可以减轻第一支架111的重量，便于执行元件带动探伤架200及其上的探伤定位结构100运动，保证运动精度。

可选地，第一安装主体1111与第二安装主体1112为一体结构。这样可以保证第一支架111的承载强度，提高工作的可靠性，同时还可以简化加工工艺。

在一实施例中，调节组件130包括安装件131，第二安装主体1112具有调节孔132，第二支架112通过安装件131安装于调节孔132，并可沿调节孔132移动。安装件131穿设调节孔132与第二支架112连接。这样，调节安装件131在调节孔132中的位置时，安装件131可沿调节孔132移动，进而安装件131可带动第二支架112及其上的位置检测件120移动，以调节位置检测件120的倾角，实现探伤架200精确定位移动过程中轴向位置的调整，实现移动较小轴向距离达到调整探伤结构300对车轮踏面410的探伤区域的目的。可选的，安装件131为螺纹件、柱形件或其他截面与调节孔132截面相适配的结构。

在一实施例中，调节孔132为弧形孔或曲线孔。这样，安装件131沿调节孔132滑动时，安装件131可以带动第二支架112及其上位置检测件120转动相应的角度。示例性地，调节孔132为弧形孔。当然，调节孔132还可以为倾斜设置的长圆孔。

在一实施例中，调节组件130还包括转动件133，第二支架112还通过转动件133可转动安装于第二安装主体1112，第二支架112沿调节孔132移动时绕转动件133转动。转动件133用于可转动连接第二支架112与第二安装主体1112，第二安装主体1112可绕转动件133转动。具体的，第二支架112分别通过安装件131与转动件133安装于第二安装主体1112上。由于安装件131可沿调节孔132移动并带动第二支架112转动，为避免第二支架112不能运动，特采用转动件133连接第二支架112与第二安装主体1112。这样，安装件131沿调节孔132移动时，安装件131可带动第二支架112及其上的位置检测件120同步转动所需角度，同时，第二支架112可绕转动件133转动，以保证位置检测件120的倾角调整过程顺利。可选地，转动件133包括但不限于转轴或铰接轴，还可为螺纹件或者其他能够实现可转动连接的结构。

在一实施例中，调节组件130还包括调节件134，调节件134可移动设置于第一支架111，并与第二支架112抵接，调节件134移动时可带动第二支架112沿调节孔132滑动。调节件134可以实现位置检测件120位置的准确调节，保证调节精度。调节件134穿过第一支架111与第二支架112抵接，并且，调节件134可在第一支架111中移动，调节件134移动的过程中其端部会带动第二支架112同步运动，使得第二支架112带动安装件131沿调节孔132运动，实现位置检测件120倾角的调节。

在一实施例中，第一支架111还包括第三安装主体1113，第三安装主体1113凸出设置于第二安装主体1112朝向第二支架112的表面，第三安装主体1113可移动安装调节件134。第三安装主体1113垂直设置于第二安装主体1112，并朝向第二安装主体1112与第一安装主体1111围设的空间内延伸。这样，调节件134安装于第三安装主体1113后，其端部可伸出第三安装主体1113并与空间内部的第二支架112抵接。调节件134伸缩时，调节件134的端部可带动第二支架112同步运动。可选地，调节件134可以为螺纹件，这样调节件134转动时，调节件134可以相对于第三安装主体1113伸出或缩回，以带动第二支架112运动。当然，调节件134还可为伸缩杆或者其他能够实现伸缩的部件。

可选地，第一安装主体1111、第二安装主体1112与第三安装主体1113为一体结构。这样可以保证第一支架111的承载强度，提高工作的可靠性，同时还可以简化加工工艺。

在一实施例中，第二支架112包括第一固定主体1121以及设置于第一固定主体1121的第二固定主体1122，第一固定主体1121安装位置检测件120，第二固定主体1122通过安装件131与转动件133安装于第一支架111，且第二固定主体1122的边缘与调节件134抵接。第一固定主体1121为连接位置检测件120与第一支架111的主体结构。安装时，位置检测件120贴合于第一固定主体1121的侧面，使得位置检测件120可靠固定于第一固定主体1121，避免位置检测件120产生晃动而影响定位效果。第二固定主体1122用于安装于第一支架111的第二安装主体1112上，进而实现位置检测件120固定于第一支架111。

可选地，第一固定主体1121与第二固定主体1122可同侧设置。也就是说，第一固定主体1121与第二固定主体1122处于同一平面，只要保证第二固定主体1122露出即可，以便于第二固定主体1122安装于第二安装主体1112上。

当然，第一固定主体1121与第二固定主体1122异侧设置。第二固定主体1122凸出于第一固定主体1121的表面，第二固定主体1122与第一固定主体1121的边缘连接，并与第一固定主体1121相互错开。如图2所示，第二固定主体1122垂直于第一安装主体1111，第二固定主体1122平行于第二安装主体1112，并安装于第二安装主体1112，位置检测件120位于第一固定主体1121与第一安装主体1111之间的空间。第三安装主体1113位于第二固定主体1122的下方。

可选地，第二固定主体1122可以直接与第一固定主体1121的边缘连接，并且，第二固定主体1122可以覆盖住位置检测件120的后端面。当然，第二固定主体1122可以仅与第一固定主体1121边缘的下边连接，即第二固定主体1122与第一固定主体1121的边缘错位连接。这样在保证连接可靠的同时，减轻重量。

可选地，第一固定主体1121与第二固定主体1122为一体结构。这样可以保证第二支架112的承载强度，提高工作的可靠性，同时还可以简化加工工艺。

本发明的探伤定位结构100通过第一支架111与第二支架112将位置检测件120直接安装于探伤架200的侧面，通过位置检测件120识别车轮400的待识别位置完成探伤架200的轴向二次定位，实现车轮踏面410的准确定位，简化车轮踏面410的定位步骤，易于操作人员操作，使得定位过程简单，同时，还能减小定位误差，保证探伤架200定位准确，提高定位精度。同时通过调节组件130调节位置检测件120的倾角，实现探伤架200精确定位移动过程中轴向位置的调整，保证探伤结构300覆盖车轮踏面410的区域，以保证探伤结构300可以探测车轮400的所有缺陷。

参见图1、图3和图4，本发明提供一种车轮踏面探伤装置，包括探伤架200、设置于探伤架200中的多个探伤结构300以及上述实施例中的探伤定位结构100。探伤定位结构100设置于探伤架200的侧面，用于识别车轮400的待识别位置，并将探伤架200定位于车轮踏面410。多个探伤结构300沿径向反向分布于探伤架200。值得说明的是，探伤架200以及多个探伤结构300的具体结构与布局方式为现有技术，在此基础上不一一赘述。本发明的主要改进之处在于，在探伤架200的侧面增加探伤定位结构100。车轮踏面探伤装置采用上述的探伤定位结构100后，可以实现探伤结构300的准确定位，简化车轮踏面410的定位步骤，易于操作人员操作，使得定位过程简单，同时，还能减小定位误差，保证探伤架200定位准确，提高定位精度，保证了探伤结果的准确性。

车轮踏面探伤装置使用时安装于自动探伤检测设备的执行元件上，通过执行元件带动探伤架200运动，以带动探伤结构300运动至贴靠于车轮踏面410。下面详述车轮踏面探伤装置的使用方法，并且，不再说明是执行元件带动车轮踏面探伤装置，但本领域技术人员悉知车轮踏面探伤装置的运动是由执行元件带动实现的。

参见图1至图5，本发明的车轮踏面探伤装置使用时，当探伤架200向上贴靠到车轮踏面410时，探伤架200上的各个探伤结构300到车轮踏面410的距离都相同，表明各个探伤结构300都到位，完成探伤架200的基本贴靠动作，开始进入精确定位方式。

车轮400外侧面430的定位步骤，即待识别位置为车轮侧面倒角420：探伤架200开始沿径向方向向下撤离预设距离，使得探伤结构300在径向方向上不再与车轮400重合，随后探伤架200沿轴向向车轮400外侧移动。当探伤架200移动超过车轮400外侧面430后停止移动，然后探伤架200开始沿轴向向车轮400内侧移动，当位置检测件120发射的检测光线投射到车轮400外侧面430的车轮侧面倒角420，并反射到位置检测件120后，探伤架200停止移动，完成探伤架200的轴向二次定位。然后探伤架200沿径向方向向上贴靠于车轮踏面410，即完成车轮踏面410的定位。

车轮400内侧面440的定位步骤，即待识别位置为内侧面440：探伤架200开始沿径向方向向下撤离预设距离，使得探伤结构300在径向方向上不再与车轮400重合，随后探伤架200沿轴向向车轮400内侧移动。当探伤架200移动超过车轮400内侧面440后停止移动，然后探伤架200开始沿轴向向车轮400外侧移动，当位置检测件120发射的检测光线投射到车轮400的内侧面440后，并反射到位置检测件120后，探伤架200停止移动，完成探伤架200的轴向二次定位。然后探伤架200沿径向方向向上贴靠于车轮踏面410，即完成车轮踏面410的定位。

当车轮踏面410的定位完成后，控制车轮400原地转动，使得车轮踏面410逐渐经过车轮踏面探伤装置的探伤结构300，以探测车轮400上的缺陷。

可以理解的，车轮踏面探伤装置在精确定位之前贴靠到车轮踏面410的定位为轴向初步定位和周向定位。具体为，轴向初步定位通过预设伺服电机的固定脉冲的方式实现定位，即根据待检测的车轮400与探伤架200之间的距离，预先设置驱动探伤架200的伺服电机的固定脉冲数量，完成探伤架200的轴向初步定位。然后，探伤架200朝向车轮踏面410贴靠，其贴靠定位通过探伤架410两侧的探伤结构300中对称设置的接近开关实现。周向定位是为了调整探伤架200与车轮踏面410的贴合度。当两个接近开关同时亮，说明探伤架200上的各个探伤结构300到车轮踏面410的距离都相同，表明各个探伤结构300都到位，贴合位置到位，完成周向定位，可以进入后期的精确定位。

参见图1、图6和图7，本发明还提供一种探伤定位结构100的定位方法，应用于上述实施例中的探伤定位结构100，所述定位方法包括如下步骤：

S110：获取探伤架200与车轮400之间的轴向距离，并根据所述轴向距离控制所述探伤架200沿轴向方向移动，完成所述探伤架200的轴向初定位；

S120：控制所述探伤架200贴靠于所述车轮踏面410，调整所述探伤结构300与所述车轮踏面410的距离，当多个所述探伤结构300到所述车轮踏面410距离相等后，进一步控制所述探伤架200贴靠所述车轮踏面410，完成所述探伤架200的周向定位；

S130：当所述探伤架200轴向初定位与周向定位完成后，对所述探伤架200进行精确定位；

S140：所述探伤架200精确定位完成后，控制所述探伤架200沿径向方向朝向所述车轮踏面410移动；

S150：当所述探伤结构300贴靠于所述车轮踏面410后，所述探伤架200停止移动，完成所述车轮踏面410的定位。

可以理解的，探伤架200的移动通过执行元件来实现，并且，执行元件的动作可由控制器控制。当使用车轮踏面410探伤装置使用时，先对车轮踏面410探伤装置进行定位，使得探伤架200上的探伤结构300准确的定位于车轮踏面410，以保证定位精度。具体定位时，先对探伤架200进行轴向初步定位，通过预设伺服电机的固定脉冲的方式实现定位，即根据待检测的车轮400与探伤架200之间的距离，预先设置驱动探伤架200的伺服电机的固定脉冲数量，完成探伤架200的轴向初步定位。然后再进行周向定位，控制探伤架200贴靠于车轮踏面410，获取探伤结构300与车轮踏面410的距离，调整探伤架200相对于车轮踏面410的位置，使得探伤架200上各个探伤结构300到车轮踏面410的距离相等，随后控制探伤架200朝向车轮踏面410贴靠使得探伤结构300贴靠于车轮踏面410，完成探伤架200的周向定位。

当探伤架200完成轴向初定位与周向定位后，执行元件带动探伤架200进行二次定位，即为精确定位。精确定位完成后，执行元件带动探伤架200沿径向方向朝向车轮踏面410移动。当探伤结构300贴靠于车轮踏面410后，探伤架200停止移动，完成车轮踏面410的定位过程。此时，探伤结构300可以准确的贴靠于车轮踏面410，以保证探伤结构300覆盖车轮踏面410的区域。车轮踏面410探伤装置定位完成后，探伤架200上的探伤结构300可以对车轮400进行探伤，以探测车轮400的所有缺陷。

在一实施例中，所述探伤架200进行精确定位包括如下步骤：

S141：控制所述探伤架200带动探伤定位结构100沿径向方向朝向远离所述车轮踏面410的方向移动预设距离；

S142：控制所述探伤架200沿轴向方向移动，当所述探伤定位结构100移出车轮侧面后，所述探伤架200停止移动；

S143：控制所述探伤架200沿与上述相反的轴向方向移动，当所述探伤定位结构100移回所述车轮侧面后，所述探伤架200停止移动。

控制探伤架200开始沿径向方向向下撤离预设距离，使得探伤结构300在径向方向上不再与车轮400重合，随后探伤架200沿轴向向车轮侧面移动，以移出车轮侧面。当探伤架200移动超过车轮侧面后停止移动，然后探伤架200开始沿与上述轴向相反的方向移动，以移回车轮侧面。当探伤定位结构100移回车轮侧面后，探伤架200停止移动。

在一实施例中，所述探伤定位结构100移回所述车轮侧面的步骤包括：

控制位置检测件120发射检测光线；

当检测光线投射于车轮的待识别位置后，所述位置检测件120可接收所述车轮待识别位置反射的检测光线，并控制所述探伤架200停止移动。

位置检测件120发射检测光线，探伤架200沿与上述轴向方向相反的方向移回车轮侧面。当位置检测件120发射的检测光线投射到车轮侧面的车轮待识别位置，并反射到位置检测件120后，探伤架200停止移动，完成探伤架200的轴向二次定位。然后探伤架200沿径向方向向上贴靠于车轮踏面410，即完成车轮踏面410的精确定位。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种探伤定位结构，其特征在于，包括：

支撑组件，安装于车轮踏面探伤装置的探伤架的外侧；

位置检测件，可活动设置于所述支撑组件上，用于向车轮发射检测光线，以识别所述车轮外侧或内侧的待识别位置；以及

调节组件，设置于所述支撑组件，并可调节所述位置检测件相对于所述支撑组件的角度，以改变所述位置检测件发射的检测光线到所述车轮的待识别位置的距离；

移动所述探伤架，直至所述探伤架上的探伤结构到车轮踏面各处的距离一致，是完成针对所述车轮踏面径向方向上的第一次定位；

在所述第一次定位后，移动所述探伤架沿径向方向朝向远离所述车轮的方向撤离预设距离后，移动所述探伤架沿轴向运动，直至所述位置检测件识别出所述待检测位置，是完成所述探伤架针对所述车轮踏面轴向方向上的第二次定位；

其中，所述支撑组件包括第一支架以及第二支架，所述第二支架用于安装所述位置检测件，并可运动地安装于所述第一支架，所述第一支架安装于所述探伤架，所述第一支架具有调节孔，所述调节孔为弧形孔或曲线孔，所述调节组件包括安装件及转动件，所述安装件穿过所述调节孔连接于所述第二支架，且所述安装件可沿所述调节孔移动，所述第二支架通过所述转动件可转动安装于所述第一支架，所述第二支架沿所述调节孔移动时能够绕所述转动件转动。

2.根据权利要求1所述的探伤定位结构，其特征在于，所述第一支架包括第一安装主体以及凸出设置于所述第一安装主体表面的第二安装主体，所述第一安装主体固定安装于所述探伤架，所述第二安装主体用于安装所述第二支架。

3.根据权利要求2所述的探伤定位结构，其特征在于，所述调节组件设置于所述第一支架，并可调节所述位置检测件在所述第一支架的角度。

4.根据权利要求2所述的探伤定位结构，其特征在于，所述第二安装主体具有所述调节孔。

5.根据权利要求2至4任一项所述的探伤定位结构，其特征在于，所述调节组件还包括调节件，所述调节件可移动设置于所述第一支架，并与所述第二支架抵接，所述调节件移动时可带动所述第二支架沿所述调节孔滑动。

6.根据权利要求5所述的探伤定位结构，其特征在于，所述第一支架还包括第三安装主体，所述第三安装主体凸出设置于所述第二安装主体朝向所述第二支架的表面，所述第三安装主体可移动安装所述调节件。

7.根据权利要求6所述的探伤定位结构，其特征在于，所述第二支架包括第一固定主体以及设置于所述第一固定主体的第二固定主体，所述第一固定主体安装所述位置检测件，所述第二固定主体通过所述安装件与所述转动件安装于所述第一支架，且所述第二固定主体的边缘与所述调节件抵接。

8.根据权利要求7所述的探伤定位结构，其特征在于，所述第一固定主体与所述第二固定主体异侧设置；

所述第二固定主体凸出于所述第一固定主体的表面，所述第二固定主体与所述第一固定主体的边缘连接，并与所述第一固定主体相互错开。

9.一种车轮踏面探伤装置，其特征在于，包括探伤架、设置于所述探伤架中的多个探伤结构以及如权利要求1至8任一项所述的探伤定位结构；

所述探伤定位结构设置于所述探伤架的侧面，用于识别车轮的待识别位置，以将所述探伤架定位于车轮踏面。

10.一种探伤定位结构的定位方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8任一项所述的探伤定位结构，所述定位方法包括如下步骤：

获取探伤架与车轮之间的轴向距离，并根据所述轴向距离控制所述探伤架沿轴向方向移动，完成所述探伤架的轴向初定位；

控制探伤架贴靠于所述车轮踏面，调整所述探伤结构与所述车轮踏面的距离，当多个所述探伤结构到所述车轮踏面距离相等后，进一步控制所述探伤架贴靠所述车轮踏面，完成所述探伤架的周向定位；

当所述探伤架轴向初定位与周向定位完成后，对所述探伤架进行精确定位；

所述探伤架精确定位完成后，控制所述探伤架沿径向方向朝向所述车轮踏面移动；

当所述探伤结构贴靠于所述车轮踏面后，所述探伤架停止移动，完成所述车轮踏面的定位。

11.根据权利要求10所述的定位方法，其特征在于，所述探伤架进行精确定位包括如下步骤：

控制所述探伤架带动探伤定位结构沿径向方向朝向远离所述车轮踏面的方向移动预设距离；

控制所述探伤架沿轴向方向移动，当所述探伤定位结构移出车轮侧面后，所述探伤架停止移动；

控制所述探伤架沿与上述相反的轴向方向移动，当所述探伤定位结构移回所述车轮侧面后，所述探伤架停止移动。

12.根据权利要求11所述的定位方法，其特征在于，所述探伤定位结构移回所述车轮侧面的步骤包括：

控制位置检测件发射检测光线；

当检测光线投射于车轮的待识别位置后，所述位置检测件可接收所述车轮待识别位置反射的检测光线，并控制所述探伤架停止移动。