CN112710241A - 腕臂偏移量检测方法、检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腕臂偏移量检测方法、检测装置，该方法包括：通过底座将腕臂偏移量检测装置固定在待测腕臂对应的钢轨上方；获取腕臂偏移量检测装置的支撑板的当前角度，并根据当前角度调整电动伸缩杆的长度将支撑板调平；启动腕臂偏移量检测装置的激光定位装置；沿支撑板滑动激光定位装置使得激光点落在待测腕臂所在的立柱的中线上，并记录激光定位装置的第一位置；沿支撑板滑动激光定位装置使得激光点落在待测腕臂的平腕臂与斜腕臂的交叉点，并记录激光定位装置的第二位置；根据第一位置和第二位置之间的距离确定待测腕臂的偏移量。该方法通过角度传感器、电动伸缩杆和控制器能够实现激光定位装置的自动调平，耗时少，精度高。

Description

腕臂偏移量检测方法、检测装置

技术领域

本发明涉及接触网施工技术领域，更为具体来说，本发明涉及一种腕臂偏移量检测方法、检测装置。

背景技术

在铁路接触网工程的施工过程中，根据热胀冷缩的原理，承力索和接触线会随着气温的不断变化产生一定的伸缩量，进而导致接触网腕臂发生左右偏移，因此需要对腕臂的偏移量进行测量，根据测量结果对腕臂进行调整。

现有的腕臂偏移量测量方法有两种：

(1)通过线坠+眼睛观察的方法测量。该方法由于受人为因素和环境因素的影响较大，存在操作受限和测量结果精度低的问题；

(2)通过现有的腕臂偏移量测量仪测量。如京沈线、商合杭线使用的测量仪功能单一，需要通过水平气泡进行人工调平，通过激光点进行定位。此种测量仪测量存在精度低，操作耗费时间长，在白天强光的情况下激光点显示较弱、不易寻找等问题。

因此，设计一种精度高、操作便捷且受人为因素和环境因素影响小的腕臂偏移量检测装置成为本领域重点关注且亟待解决的问题之一。

发明内容

为解决现有的腕臂偏移量检测方法效率低、可靠性差等问题，本发明创新地提供了一种腕臂偏移量检测装置及其检测方法，该腕臂偏移量检测装置通过设置角度传感器、电动伸缩杆和控制器能够实现激光定位装置的自动调平，耗时少，精度高。

为实现上述的技术目的，本发明第一方面公开了一种腕臂偏移量检测方法，包括如下步骤：

通过底座将腕臂偏移量检测装置固定在待测腕臂对应的钢轨上方；

控制器通过角度传感器获取所述腕臂偏移量检测装置的支撑板的当前角度；

控制器根据所述当前角度调整用于支撑所述支撑板的一端的电动伸缩杆的长度将支撑板调平；

启动所述腕臂偏移量检测装置的激光定位装置；

沿所述支撑板滑动所述激光定位装置使得激光点落在待测腕臂所在的立柱的中线上，并记录所述激光定位装置的第一位置；

沿所述支撑板滑动所述激光定位装置使得激光点落在待测腕臂的平腕臂与斜腕臂的交叉点，并记录所述激光定位装置的第二位置；

根据所述第一位置和所述第二位置之间的距离确定待测腕臂的偏移量。

进一步地，还包括：

获取以激光点为中心的可视化图像；

根据所述可视化图像控制所述激光定位装置沿支撑板滑动。

进一步地，还包括通过光栅尺记录所述激光定位装置的位置。

本发明第二方面公开了一种腕臂偏移量检测装置，包括底座、支撑柱、电动伸缩杆、支撑板、弹簧、激光定位装置和控制器；

所述支撑柱和所述电动伸缩杆固定在所述底座的上方，所述支撑柱和所述电动伸缩杆分别固定在所述底座的长度方向的两端；

所述弹簧的一端与所述支撑板固定连接，所述弹簧的另一端与所述电动伸缩杆的顶端连接，所述支撑板远离所述弹簧的一端与所述支撑柱的顶端转动连接，所述支撑板靠近所述支撑柱的一端设置有角度传感器，所述角度传感器用于测量所述支撑板的角度；

所述激光定位装置设置在所述支撑板的上方，所述激光定位装置与所述支撑板滑动连接；

所述控制器与所述角度传感器连接，所述控制器与所述电动伸缩杆连接，所述控制器用于根据所述角度传感器的测量值调整所述电动伸缩杆的长度。

进一步地，还包括控制箱，所述控制箱的表面设置有显示屏，所述控制箱设置在所述底座和所述支撑板之间，所述控制器设置在所述控制箱内；

所述激光定位装置为激光摄像头，所述激光摄像头用于在发射激光的同时获取以激光点为中心的可视化图像，所述显示屏与所述激光摄像头连接，所述显示屏用于显示以激光点为中心的可视化图像。

进一步地，还包括光栅尺，所述光栅尺包括读数头和标尺光栅，所述读数头设置在所述激光定位装置的底面，所述标尺光栅固定在所述支撑板的顶面，所述读数头和所述标尺光栅滑动连接，所述光栅尺用于获取所述激光定位装置的位置。

进一步地，所述电动伸缩杆包括固定部和伸缩部，所述固定部与所述底座连接，所述伸缩部与所述支撑板连接。

进一步地，所述底座呈C型或L型，包括底板和钢轨挡片，所述钢轨挡片固定在所述底板的下方。

进一步地，所述底板包括两个磁铁部分，两个所述磁铁部分分别设置在所述支撑柱和所述电动伸缩杆的下方。

进一步地，所述钢轨挡片为磁铁。

本发明的有益效果为：

(1)本发明实施例提供了一种腕臂偏移量检测方法，该方法通过角度传感器、电动伸缩杆和控制器能够实现激光定位装置的自动调平，耗时少，精度高。

(2)本发明的腕臂偏移量检测装置通过激光摄像头能够在强光下通过拍摄获取以激光点为中心的可视化图像，通过可视化图像的中心点来寻找测量点。激光点+可视化摄像头的定位方法解决了现有的激光检测装置在强光下找不到激光点的问题。

(3)本发明的腕臂偏移量检测装置采用数显光栅尺进行偏移量的采集，与现有的人工测量偏移量相比提高了检测效率，精度更高。

(4)本发明的腕臂偏移量检测装置采用磁铁吸附在钢轨表面降低了拆装难度。

附图说明

图1是本发明实施例的腕臂偏移量检测方法的流程图；

图2是本发明实施例的腕臂偏移量检测装置的主视图；

图3是本发明实施例的腕臂偏移量检测装置的右视图。

图中，

底座1；底板11；钢轨挡片12；

支撑柱2；

电动伸缩杆3；固定部31；伸缩部32；

支撑板4；弹簧41；

光栅尺5；读数头51；标尺光栅52；

激光定位装置6；

控制箱7；控制器71；显示屏72。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明提供的腕臂偏移量检测装置及其检测方法进行详细的解释和说明。

图1是本发明实施例的腕臂偏移量检测方法的流程图。如图1所示，本发明提供了一种腕臂偏移量检测方法，包括如下步骤：

S101：通过底座将腕臂偏移量检测装置固定在待测腕臂对应的钢轨上方；

S102：控制器通过角度传感器获取腕臂偏移量检测装置的支撑板4的当前角度；

S103：控制器根据当前角度调整用于支撑支撑板4的一端的电动伸缩杆3的长度将支撑板4调平；

S104：启动腕臂偏移量检测装置的激光定位装置6；

S105：沿支撑板4滑动激光定位装置6使得激光点落在待测腕臂所在的立柱的中线上，并记录激光定位装置6的第一位置；

S106：沿支撑板4滑动激光定位装置6使得激光点落在待测腕臂的平腕臂与斜腕臂的交叉点，并记录激光定位装置6的第二位置；

S107：根据第一位置和第二位置之间的距离确定待测腕臂的偏移量。

在一个具体的实施方式中，还包括：获取以激光点为中心的可视化图像；根据可视化图像控制激光定位装置6沿支撑板4滑动。通过光栅尺记录激光定位装置6的位置。

本实施例中，通过激光摄像头能够在强光下通过拍摄成像在显示屏上寻找激光点。激光点+可视化摄像头的定位方法解决了现有的激光检测装置在强光下找不到激光点的问题。采用数显光栅尺进行偏移量的采集，与现有的人工测量偏移量相比提高了检测效率，精度更高。水平移动激光定位装置使得激光点落在待测腕臂所在的立柱的中线上包括：获取激光点所在位置的可视化图像；根据可视化图像移动激光定位装置使得激光点落在待测腕臂所在的立柱的中线上。还包括通过光栅尺记录激光定位装置的位置。使用者根据显示屏显示的激光点所在位置的图像与环境参照物进行对比能够快速找到激光点所在的位置，并确定移动方向，提高测量效率。

图2是本发明实施例的腕臂偏移量检测装置的主视图。图3是本发明实施例的腕臂偏移量检测装置的右视图。如图2和图3所示，本发明公开了一种腕臂偏移量检测装置，包括底座1、支撑柱2、电动伸缩杆3、支撑板4、弹簧41、激光定位装置6和控制器71。电动伸缩杆3包括固定部31和伸缩部32，固定部31与底座1连接，伸缩部32与支撑板4连接。控制器71为单片机。激光定位装置6发射激光的方向与底座1的长度方向垂直。底座1与待测腕臂对应的钢轨可拆卸连接，底座1设置在钢轨上方。支撑柱2的高度大于电动伸缩杆3的最小长度，小于电动伸缩杆3的最大长度。支撑柱2和电动伸缩杆3固定在底座1的上方，支撑柱2和电动伸缩杆3分别固定在底座1的长度方向的两端。弹簧41的一端与支撑板4固定连接，弹簧41的另一端与电动伸缩杆3的顶端转动连接或固定连接，支撑板4远离弹簧的一端与支撑柱2的顶端转动连接，支撑板4靠近支撑柱2的一端设置有角度传感器，角度传感器用于测量支撑板4的角度。弹簧41与电动伸缩杆3通过第一转轴连接，第一转轴的轴线与支撑柱2和电动伸缩杆3所在的平面垂直。支撑板4环绕支撑柱2通过第二转轴转动连接，第二转轴的轴线与第一转轴的轴线平行。支撑板4靠近支撑柱2的一端设置有角度传感器，角度传感器用于测量支撑板4的角度；激光定位装置6设置在支撑板4的上方，激光定位装置6与支撑板4滑动连接。激光定位装置6沿支撑板4的长度方向滑动。控制器71与角度传感器连接，控制器71与电动伸缩杆3连接，控制器71用于根据角度传感器的测量值调整电动伸缩杆3的长度，将支撑板4调平。

与现有技术相比，本发明提供的腕臂偏移量检测装置通过设置角度传感器、电动伸缩杆3和控制器71能够实现激光定位装置6的自动调平，节约大量的时间。激光定位装置发射激光，并在自动调平的支撑板4上移动，激光点位于待测腕臂所在立柱的中心线上时记录激光定位装置的第一位置，移动激光定位装置，激光点与平腕臂与斜腕臂的交叉点重合时记录激光定位装置的第二位置，通过第一位置和第二位置之间的距离确定待测腕臂的偏移量。通过自动调平能够精确地获取激光定位装置的移动距离，进而提高测量腕臂偏移量的精度。

该腕臂偏移量检测装置还包括控制箱7，控制箱7的表面设置有显示屏72，控制箱7设置在底座1和支撑板4之间，控制器71设置在控制箱7内。控制箱7内设置有电池组，电池组与控制器71连接，为控制器供电。控制箱7表面设置有调节按钮，调节按钮用于控制控制器。

激光定位装置6为激光摄像头，激光摄像头还用于在发射激光的同时获取以激光点为中心的可视化图像，显示屏72与激光摄像头连接，显示屏72用于显示以激光点为中心的可视化图像。

与现有技术相比，本发明的腕臂偏移量检测装置通过激光摄像头能够在强光下通过拍摄获取以激光点为中心的可视化图像，通过可视化图像的中心点来寻找测量点。激光点+可视化摄像头的定位方法解决了现有的激光检测装置在强光下找不到激光点的问题。

该腕臂偏移量检测装置还包括光栅尺5，光栅尺5包括读数头51和标尺光栅52，读数头51设置在激光发射装置6的底面。标尺光栅52固定在支撑板4的顶面，读数头5和标尺光栅52滑动连接，光栅尺5用于获取激光发射装置6的位置。激光发射装置6与读数头可选通过转轴转动连接，转轴的轴线与读数头5的滑动方向平行。光栅尺5为数显光栅尺5。光栅尺5与显示屏连接，显示屏显示光栅尺5的当前读数。

与现有技术相比，本发明的腕臂偏移量检测装置采用数显光栅尺5进行偏移量的采集，与现有的人工测量偏移量相比提高了检测效率，精度更高。

底座1呈C型或L型，底板1包括底板11和钢轨挡片12，钢轨挡片12固定在底板11的下方。钢轨挡片11与钢轨的侧面贴合。钢轨挡片11可选为两个，两个钢轨挡片分别与钢轨相对的两个侧面贴合。钢轨挡片11为两个时，底座1呈C型，钢轨挡片为一个时，底座1呈L型。钢轨挡片12为磁铁。底板11包括两个磁铁部分，两个磁铁部分分别设置在支撑柱2和电动伸缩杆3的下方。底座1通过底板1的磁铁部分和钢轨挡片12吸附在钢轨表面。

使用时，将钢轨挡片12与钢轨侧面贴合，将底板11支撑在钢轨顶面。底座1通过钢轨挡片12和底板1的磁铁部分吸附在钢轨表面。通过控制器获取角度传感器的读数，控制器根据角度传感器的读数控制电动伸缩杆3伸缩，将支撑板4调平。移动激光摄像头直到显示屏72显示激光点位于待测腕臂所在立柱的中心线上，将光栅尺归零。移动激光摄像头，直到显示屏72显示激光点与待测腕臂的平腕臂和斜腕臂的交点重合。记录光栅尺5的当前读数。根据光栅尺5的当前读数确定待测腕臂的偏移量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种腕臂偏移量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过底座将腕臂偏移量检测装置固定在待测腕臂对应的钢轨上方；

控制器通过角度传感器获取所述腕臂偏移量检测装置的支撑板(4)的当前角度；

控制器根据所述当前角度调整用于支撑所述支撑板(4)的一端的电动伸缩杆(3)的长度将支撑板(4)调平；

启动所述腕臂偏移量检测装置的激光定位装置(6)；

沿所述支撑板(4)滑动所述激光定位装置(6)使得激光点落在待测腕臂所在的立柱的中线上，并记录所述激光定位装置(6)的第一位置；

沿所述支撑板(4)滑动所述激光定位装置(6)使得激光点落在待测腕臂的平腕臂与斜腕臂的交叉点，并记录所述激光定位装置(6)的第二位置；

根据所述第一位置和所述第二位置之间的距离确定待测腕臂的偏移量。

2.根据权利要求8所述的腕臂偏移量检测方法，其特征在于，还包括：

获取以激光点为中心的可视化图像；

根据所述可视化图像控制所述激光定位装置(6)沿支撑板(4)滑动。

3.根据权利要求9所述的腕臂偏移量检测方法，其特征在于，还包括通过光栅尺记录所述激光定位装置(6)的位置。

4.一种腕臂偏移量检测装置，其特征在于，包括底座(1)、支撑柱(2)、电动伸缩杆(3)、支撑板(4)、弹簧(41)、激光定位装置(6)和控制器(71)；

所述支撑柱(2)和所述电动伸缩杆(3)固定在所述底座(1)的上方，所述支撑柱(2)和所述电动伸缩杆(3)分别固定在所述底座(1)的长度方向的两端；

所述弹簧(41)的一端与所述支撑板(4)固定连接，所述弹簧(41)的另一端与所述电动伸缩杆(3)的顶端连接，所述支撑板(4)远离所述弹簧的一端与所述支撑柱(2)的顶端转动连接，所述支撑板(4)靠近所述支撑柱(2)的一端设置有角度传感器，所述角度传感器用于测量所述支撑板(4)的角度；

所述激光定位装置(6)设置在所述支撑板(4)的上方，所述激光定位装置(6)与所述支撑板(4)滑动连接；

所述控制器(71)与所述角度传感器连接，所述控制器(71)与所述电动伸缩杆(3)连接，所述控制器(71)用于根据所述角度传感器的测量值调整所述电动伸缩杆(3)的长度。

5.根据权利要求4所述的腕臂偏移量检测装置，其特征在于，还包括控制箱(7)，所述控制箱(7)的表面设置有显示屏(72)，所述控制箱(7)设置在所述底座(1)和所述支撑板(4)之间，所述控制器(71)设置在所述控制箱(7)内；

所述激光定位装置(6)为激光摄像头，所述激光摄像头用于在发射激光的同时获取以激光点为中心的可视化图像，所述显示屏(72)与所述激光摄像头连接，所述显示屏(72)用于显示以激光点为中心的可视化图像。

6.根据权利要求4所述的腕臂偏移量检测装置，其特征在于，还包括光栅尺(5)，所述光栅尺(5)包括读数头(51)和标尺光栅(52)，所述读数头(51)设置在所述激光定位装置(6)的底面，所述标尺光栅(52)固定在所述支撑板(4)的顶面，所述读数头(5)和所述标尺光栅(52)滑动连接，所述光栅尺(5)用于获取所述激光定位装置(6)的位置。

7.根据权利要求4所述的腕臂偏移量检测装置，其特征在于，所述电动伸缩杆(3)包括固定部(31)和伸缩部(32)，所述固定部(31)与所述底座(1)连接，所述伸缩部(32)与所述支撑板(4)连接。

8.根据权利要求4所述的腕臂偏移量检测装置，其特征在于，所述底座(1)呈C型或L型，包括底板(11)和钢轨挡片(12)，所述钢轨挡片(12)固定在所述底板(11)的下方。

9.根据权利要求8所述的腕臂偏移量检测装置，其特征在于，所述底板(11)包括两个磁铁部分，两个所述磁铁部分分别设置在所述支撑柱(2)和所述电动伸缩杆(3)的下方。

10.根据权利要求8所述的腕臂偏移量检测装置，其特征在于，所述钢轨挡片(12)为磁铁。

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