CN205919794U - 一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置,涉及钢轨波磨检测技术，旨在提供一种安装于列车转向架上的基于机器视觉获取钢轨波磨参数的检测装置。本实用新型采用的技术方案是这样的：包括至少三个激光测距仪、控制器、滑台、驱动装置及安装支架；所述滑台通过驱动装置安装于安装支架上，激光测距仪测距仪安装于滑台上；驱动装置用于驱动滑台沿安装支架滑动；所述激光测距仪排列成一条直线，所述直线与安装支架的径向方向垂直；所述激光测距仪、驱动装置均与控制器具有信号连接。

Description

一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置

技术领域

本实用新型涉及钢轨波磨检测技术，特别是一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置。

背景技术

钢轨波磨，是指钢轨投入使用后，其顶面沿纵向出现类似波浪形状的不平顺磨损。随着列车提速、轴重提高、车流密度加大和新型机车车辆结构的推广使用，钢轨波磨分布越来越广，波长范围越来越宽，钢轨波磨现象越来越严重。列车在出现波磨的钢轨上行驶，不仅导致车辆结构激烈振动并产生噪声，影响旅客乘坐舒适度和装运货物的完整性，而且缩短结构部件的使用寿命，严重时甚至危及行车安全。

一直以来，铁路维护部门都十分重视钢轨波磨的检测与治理。

目前业内常用的检测装置是手持式装置，需要人工推动装置沿钢轨行进，从而检测钢轨上的波磨情况。

然而钢轨上的波磨分布很广，例如要检测广州到北京铁路上的波磨情况，需要投入大量的人力进行检测，耗时也长。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种安装于列车转向架上的基于机器视觉获取钢轨波磨参数的检测装置。

本实用新型采用的技术方案是这样的：

包括至少三个激光测距仪、控制器、滑台、驱动装置及安装支架；

所述滑台通过驱动装置安装于安装支架上，激光测距仪测距仪安装于滑台上；驱动装置用于驱动滑台沿安装支架滑动；

所述激光测距仪排列成一条直线，所述直线与安装支架的径向方向垂直；

所述激光测距仪、驱动装置均与控制器具有信号连接。

进一步，驱动装置位于安装支架内部；所述驱动装置包括电机、蜗杆及从动块；所述电机的转轴穿过安装支架的一个端部与蜗杆的一端连接；蜗杆的另一端与安装支架的另一个端部活动连接；

从动块套接在蜗杆上，从动块与蜗杆外表面接触的内表面具有与蜗杆外表面相配合的纹路；从动块与滑台固定连接；安装支架上具有导轨，从动块与滑台的连接部位于导轨中；所述导轨的方向与安装支架的径向一致。

进一步，所述控制器与驱动装置中的电机具有控制信号连接。

进一步，还包括定位装置，所述定位装置与控制器具有信号连接。

进一步，还包括面光源及图像采集装置；

所述面光源及图像采集装置均安装于所述滑台上，面光源用于向轨道发射出平面光，且发射出的平面光所在的平面与轨道径向垂直；所述图像采集装置用于拍摄平面光与轨道相交形成的光线以及激光测距仪照射在钢轨上的光斑；

所述面光源、图像采集装置均与控制器具有信号连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过安装支架安装于列车底部的转向架上，列车行驶时便可完成波磨参数采集，摄像机将采集到数据进行存储或者传输给后续的处理单元，从而计算出各段钢轨的波磨程度。

2、本实用新型中的滑台可沿着安装支架的径向滑动，在一个优选实施例，滑动受控制器控制，为保证参数采集区域准确提供了硬件基础。

附图说明

图1是本实用新型结构图。

图2为激光测距仪与摄像机在滑台上的位置示意图。

图3为摄像机采集图像的效果示意图。

图中标记：1为安装支架；2为滑台；3为电机；4为激光测距仪；5为激光光斑；6为相交光线；7为轨道。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型一个实施例包括三个激光测距仪4、滑台2、驱动装置及安装支架1。在其他实施例中，激光测距仪的数量可以大于3。

所述滑台2通过驱动装置安装于安装支架1上，激光测距仪4安装于滑台2上；驱动装置用于驱动滑台2沿安装支架1滑动。

如图2所示，所述激光测距仪4排列成一条直线，所述直线与安装支架1的径向方向垂直。

在一个优选实施例中，所述驱动装置包括电机3、蜗杆、从动块；蜗杆、从动块设置于安装支架1的内部；所述电机3的转轴穿过安装支架1的一个端部与蜗杆的一端连接；蜗杆的另一端活动连接于安装支架1的另一个端部上。

从动块套接在蜗杆上，从动块与蜗杆外表面接触的内表面具有与蜗杆外表面相配合的纹路；从动块与滑台2固定连接；安装支架1上具有导轨，从动块与滑台2的连接部位于导轨中；所述导轨的方向与安装支架1的径向一致。当电机转动时，蜗杆转动，从动块在蜗杆的驱动下带动滑台2沿安装支架1径向水平运动。

本实施例中，控制器与驱动装置中的电机具有控制信号连接。控制器发出控制指令控制电机正转或反转，从而推动滑台在水平方向上左右运动。

本实施例，还包括定位装置，如GPS定位装置，所述定位装置与控制器具有信号连接，控制器可将列车位置信息与时间对应存储。摄像机可将拍摄图像与时间对应，方便后续图像处理时将拍摄图像与位置信息对应起来，了解每个路段的钢轨波磨情况。

在又一实施例中，还包括面光源及图像采集装置，二者安装于所述滑台2上，面光源用于向轨道7发射出平面光，且发射出的平面光所在的平面与轨道7径向垂直，也即是与导轨方向平行；图像采集装置拍摄平面光与轨道7相交形成的光线6、激光测距仪照射在钢轨上的光斑5并传输给控制器，如图3。

下面结合实际运用进一步说明本实用新型原理。

使用时，需要两台本实用新型产品，分别安装于列车转向架左右两侧架构上，以便同时测量左右钢轨表面的波磨程度。安装支架与列车转向架实现机械连接，如螺栓、螺母配合固定。安装支架的径向（也称安装支架的长轴）与钢轨横截面平行，滑台朝下使得滑台上的激光测距仪及摄像机能朝向钢轨。激光测距仪向钢轨径向（垂直于钢轨横截面）对称轴发射激光，摄像机用于采集钢轨上的激光光斑，后续处理单元对摄像机采集到的图像进行处理后能够得到钢轨的波磨程度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置，其特征在于，包括至少三个激光测距仪、控制器、滑台、驱动装置及安装支架；

所述滑台通过驱动装置安装于安装支架上，激光测距仪测距仪安装于滑台上；驱动装置用于驱动滑台沿安装支架滑动；

所述激光测距仪排列成一条直线，所述直线与安装支架的径向方向垂直；

所述激光测距仪、驱动装置均与控制器具有信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置，其特征在于，驱动装置位于安装支架内部；所述驱动装置包括电机、蜗杆及从动块；所述电机的转轴穿过安装支架的一个端部与蜗杆的一端连接；蜗杆的另一端与安装支架的另一个端部活动连接；

从动块套接在蜗杆上，从动块与蜗杆外表面接触的内表面具有与蜗杆外表面相配合的纹路；从动块与滑台固定连接；安装支架上具有导轨，从动块与滑台的连接部位于导轨中；所述导轨的方向与安装支架的径向一致。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置，其特征在于，所述控制器与驱动装置内部的电机具有控制信号连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置，其特征在于，还包括定位装置，所述定位装置与控制器具有信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的钢轨波磨检测装置，其特征在于，还包括面光源及图像采集装置；

所述面光源及图像采集装置均安装于所述滑台上，面光源用于向轨道发射出平面光，且发射出的平面光所在的平面与轨道径向垂直；所述图像采集装置用于拍摄平面光与轨道相交形成的光线以及激光测距仪照射在钢轨上的光斑；

所述面光源、图像采集装置均与控制器具有信号连接。