CN209890982U - 无砟轨道承轨台自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无砟轨道承轨台自动检测设备，包括沿待检测无砟轨道的纵向延伸方向由后向前移动且能对位于同一个横断面上的左右两个承轨台同步进行检测的承轨台检测机器人；承轨台检测机器人包括车体、左右两个对称布设的卡装模具、一个模具安装架和带动模具安装架进行上下移动的升降机构，每个卡装模具上均安装有一个检测工具。本实用新型采用承轨台检测机器人对待检测无砟轨道上的承轨台进行逐一检测，并能对位于待检测无砟轨道同一个横断面上的左右两个承轨台同步进行检测，能大幅度提高承轨台检测效率，有效缩短施工周期，并且检测结果准确，同时在运行轨安装之前便能对承轨台进行检测，有效解决运行轨安装后再检测存在的多种问题。

Description

无砟轨道承轨台自动检测设备

技术领域

本实用新型属于无砟轨道施工技术领域，尤其是涉及一种无砟轨道承轨台自动检测设备。

背景技术

无砟轨道(Ballastless track)是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，又称作无碴轨道，是当今世界先进的轨道技术。无砟轨道可分为路基上无砟轨道、隧道内无砟轨道和桥上无砟轨道三大类。无砟轨道承轨台是指无砟轨道的轨道板承轨台(简称承轨台)，是无砟轨道中用于支承运行轨的台座。实际施工过程中，CRTSI型双块式和CRTS III型板式无砟轨道施工完成之后，均必须对承轨台的位置进行复测，获得每个承轨台的中心位置和高程数据，并获取实际测得并统计到的实际值与设计值之间的偏差，以便指导运行轨安装时垫板的采购与安装，这是保证无砟轨道最终质量的关键工序。

无论是CRTS I型双块式无砟轨道，还是CRTS III型板式无砟轨道，在运行轨安装时，都要使用大量的调整垫板(包括调高垫板与轨距挡块)。目前所采用的做法是先按照里程全额采购标准的调整垫板，运行轨安装后再用精调小车检测，再根据检测结果逐一发现超差位置，并对各超差位置的偏差值进行统计，随后再根据统计的偏差值更换或重新采购非标的调整垫板，并重新拆卸扣件，逐一更换。但上述方法给实际施工带来以下两方面问题，第一是复测工作量非常大，反复安装、更换垫板需要大量的人力和时间；第二是调整垫板的成本浪费非常大，目前垫板更换率在30％～40％左右，而且在运行轨安装后再检测、统计并采购非标垫板的时间也给工期造成一定的压力。因而，现如今急需一种能够快速、准确、无人操作的设备，来获得全线路承轨台的数据。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种无砟轨道承轨台自动检测设备，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，采用沿待检测无砟轨道纵向延伸方向由后向前移动的承轨台检测机器人对待检测无砟轨道上的承轨台进行逐一检测，并能对位于待检测无砟轨道同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台同步进行检测，能大幅度提高承轨台检测效率，有效缩短施工周期，并且检测结果准确，同时在运行轨安装之前便能对承轨台进行检测，有效解决运行轨安装后再检测存在的多种问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：包括沿待检测无砟轨道的纵向延伸方向由后向前移动且能对位于待检测无砟轨道同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台同步进行检测的承轨台检测机器人；

所述承轨台检测机器人包括能在待检测无砟轨道上由后向前平移且位于左右两个对称布设的承轨台之间的车体、左右两个对称布设且能由上至下卡装于承轨台的承轨槽内的卡装模具、一个安装于所述车体上且对两个所述卡装模具进行支撑的模具安装架和带动所述模具安装架进行上下移动的升降机构，所述模具安装架与两个所述卡装模具连接为一体，所述升降机构安装于所述模具安装架与所述车体之间；所述车体沿待检测无砟轨道的纵向延伸方向布设，所述模具安装架与所述车体呈垂直布设；两个所述卡装模具对称安装于所述模具安装架的左右两侧下方，每个所述卡装模具均支撑于所检测承轨台的承轨面上，每个所述卡装模具上或所述模具安装架左右两端均安装有一个对所检测承轨台的承轨面的高程与中心轴线位置进行检测的检测工具；两个所述卡装模具分别位于所述车体的左右两侧。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：所述卡装模具为能自适应卡装于所述承轨槽内的自适应模具；

所述自适应模具包括能由上至下卡装于所述承轨槽内的模具本体，所述模具本体通过弹性机构挂装在所述模具安装架下方。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：所述模具安装架包括与所述车体呈垂直布设的模具安装杆和左右两个对称布设于模具安装杆两端且供卡装模具支撑的模具支撑架，所述模具安装杆位于所述车体的正上方；每个所述模具支撑架的底部均安装有一个所述卡装模具，每个所述卡装模具均位于一个所述模具支撑架的正下方。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：所述检测工具为棱镜，所述棱镜与承轨台的承轨面呈垂直布设。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：还包括支立于待检测无砟轨道上且与棱镜配合使用的全站仪，所述全站仪和承轨台检测机器人的两个所述棱镜组成对位于待检测无砟轨道同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台同步进行检测的检测装置。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：还包括与全站仪连接的上位监测终端，所述上位监测终端与全站仪进行双向通信。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：所述承轨台检测机器人还包括控制器和对所述车体的位置进行实时检测的车体位置检测装置，所述车体和所述升降机构均由控制器进行控制；所述车体位置检测装置为激光检测装置且其布设在车体上，所述车体位置检测装置与控制器连接且二者组成承轨台检测机器人的导向及定位装置。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：还包括对承轨台检测机器人进行控制的遥控器，所述遥控器与上位监测终端和控制器之间均以无线通信方式进行双向通信。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：所述车体包括车架、安装在车架底部且带动车架进行前后移动的行走机构和对所述行走机构进行驱动的行走驱动机构，所述行走驱动机构为电动驱动机构且其与所述行走机构传动连接；

所述行走机构包括多个由前至后安装于车架底部的行走轮组，多个所述行走轮组的结构均相同且其均布设于同一平面上；

每个所述行走轮组均包括一个与车架呈垂直布设的轮轴和左右两个对称安装于所述轮轴左右两端的行走轮，所述行走轮与所述轮轴呈垂直布设，两个所述行走轮呈平行布设且二者分别位于车架的左右两侧下方；

所述行走轮为麦克纳姆轮。

上述无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征是：所述模具本体包括底模板和左右两个对称布设于所述底模板左右两侧上方的侧模板，两个所述侧模板的外侧面均为倾斜面，两个所述侧模板分别支撑于所述承轨槽的内部左右两侧。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且加工制作简便，投入成本较低。

2、所采用的检测机器人结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便，检测效率高，经济实用。

3、使用操作简便且使用效果好，具有以下优点：第一、采用麦克纳姆轮，能自动行走、自动导向、连续工作，工作效率大幅度提高；第二、检测效率高，检测效率是人工测量的2倍以上；第三、检测精度高，模具安装由机器人自动完成，每次测量时模具都是由弹簧压紧，保证了密贴，减少了人工安装带来的误差；第四、实际操控简便，能实现遥控、定距/定时行驶操作；第五、多轮机构可越过无砟轨道板上的板缝，行走平稳；第六、由于行走驱动采用伺服电机，因此行走位移非常精准，在激光传感器信号控制下，实现各种行走模式，定位安装棱镜非常快捷；8个麦克纳姆轮保证了在板间缝上行驶时顺利通过；第七、锂电池供电，可以连续工作10小时以上；采用电池供电模式，非常实用、运输都很方便，一用一备的电池，保证了连续长时间工作。

4、检测方法简便、检测结果准确且使用效果好，采用沿待检测无砟轨道纵向延伸方向由后向前移动的承轨台检测机器人对待检测无砟轨道上的承轨台进行逐一检测，并能对位于待检测无砟轨道同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台同步进行检测，能大幅度提高承轨台检测效率，有效缩短施工周期，并且检测结果准确，同时在运行轨安装之前便能对承轨台进行检测，有效解决运行轨安装后再检测存在的多种问题，具体体现在以下几个方面：第一、能大幅度降低调整垫板更换率，节约人力，缩短工期；第二、能实现全线路承轨台100％检测，获得了完整的数据，对后面的扣件垫板更换提供了非常完备的技术支持，确保了降低成本、节约人力、缩短工期的目的。

5、适用面广，可用于CRTSI型双块式、CRTSIII型板式无砟轨道承轨台复测。由于双块式、板式无砟轨道的承轨槽完全相同，因此不用做任何改动，也可以用于这两种工法的施工。

综上所述，本实用新型采用沿待检测无砟轨道纵向延伸方向由后向前移动的承轨台检测机器人对待检测无砟轨道上的承轨台进行逐一检测，无砟轨道承轨台检测机器人的作用，是代替人工，自动、快速检测承轨台的位置参数，可以用在CRTS I型无砟轨道和CRTSIII型无砟轨道的承轨台复测。它可以自动行走、自动寻找承轨台位置、自动固定棱镜、控制全站仪逐断面检测，节省一个测量人员，检测效率是人工的2倍以上。同时，能自动获取并保存检测结果，这样以检测机器人获得数据为基础，结合轨道平顺性的要求，计算每个承轨台位置所需要的调高垫片厚度和轨距挡块规格，统计出调整垫板的采购清单，同时生成垫板安装文件，指导安装工人安装。最终达到精准采购、准确安装、减少调整垫板的成本浪费、节约人力、缩短工期的目的，经济效果和社会效益显著。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态参考图。

图2为本实用新型承轨台检测机器人的结构示意图。

图3为本实用新型承轨台检测机器人的前部结构示意图。

图4为本实用新型承轨台检测机器人的侧部结构示意图。

图5为图3的俯视图。

图6为本实用新型自动检测设备的电路原理框图。

图7为本实用新型卡装模具、模具支撑架与棱镜的结构示意图。

图8为采用本实用新型进行承轨台检测时的方法流程框图。

图9为本实用新型承轨台检测机器人处于检测状态时的布设位置示意图。

图10为本实用新型承轨台检测机器人完成前后中心定位时的布设位置示意图。

附图标记说明:

1—待检测无砟轨道； 2—承轨台； 3—承轨台检测机器人；

4—卡装模具； 4-1—模具本体； 4-11—底模板；

4-12—内侧模板； 4-13—外侧模板； 4-14—定位板；

4-2—连接弹簧； 5—车架； 6—行走轮；

7—行走轮驱动机构； 8—模具安装杆； 9—模具支撑架；

10—竖向升降机构； 11—升降驱动机构； 12—棱镜；

12-1—棱镜本体； 12-2—立柱；

13—全站仪； 14—上位监测终端； 15—遥控器；

16—控制器； 17—水平承轨面； 18—内侧钳口面；

19—外侧钳口面； 20—定位珠； 21—测距传感器；

22—三角形加劲板。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，本实用新型包括沿待检测无砟轨道1的纵向延伸方向由后向前移动且能对位于待检测无砟轨道1同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台2同步进行检测的承轨台检测机器人3；

所述承轨台检测机器人包括能在待检测无砟轨道1上由后向前平移且位于左右两个对称布设的承轨台2之间的车体、左右两个对称布设且能由上至下卡装于承轨台2的承轨槽内的卡装模具4、一个安装于所述车体上且对两个所述卡装模具4进行支撑的模具安装架和带动所述模具安装架进行上下移动的升降机构，所述模具安装架与两个所述卡装模具4连接为一体，所述升降机构安装于所述模具安装架与所述车体之间；所述车体沿待检测无砟轨道1的纵向延伸方向布设，所述模具安装架与所述车体呈垂直布设；两个所述卡装模具4对称安装于所述模具安装架的左右两侧下方，每个所述卡装模具4均支撑于所检测承轨台2的承轨面上，每个所述卡装模具4上或所述模具安装架左右两端均安装有一个对所检测承轨台2的承轨面的高程与中心轴线位置进行检测的检测工具；两个所述卡装模具4分别位于所述车体的左右两侧。

实际使用时，每个所述检测工具均对一个所述承轨台2的承轨面的高程与中心轴线位置进行检测。

结合图1和图9，根据本领域公知常识，所述承轨台2为无砟轨道上支承运行轨的台座，承轨台2的承轨面为支承运行轨的台面。结合图1，每个所述承轨台2上均设置有用于安装运行轨的承轨槽，所述承轨槽的底面为所述承轨面，所述承轨槽的内外两个侧面均为斜面(也称为钳口面)。所述承轨槽中位于内侧的钳口面为内侧钳口面18，所述承轨槽中位于外侧的钳口面为外侧钳口面19。所述承轨槽底部外侧设置有外钳口且其底部内侧设置有内钳口。

本实施例中，所述卡装模具4为能由上至下卡装于所述承轨槽内且底部支撑于所述承轨面上的模具。

实际使用时，所述车体、所述模具安装架和所述卡装模具4均与待检测无砟轨道1的轨道面呈平行布设。

本实施例中，所述车体、所述模具安装架和所述卡装模具4均与待检测无砟轨道1均呈水平布设。

如图1所示，左右两个均位于待检测无砟轨道1的同一个横断面上且对称布设的承轨台2为一对承轨台2，也称为一组所述承轨台2。所述承轨台检测机器人3中的两个所述检测工具能对待检测无砟轨道1中的一对所述承轨台2进行同步检测。并且，为满足检测需求，检测之前，需先将承轨台检测机器人3(具体是所述车体)移动至一对所述承轨台2的中部，即一对所述承轨台2中两个所述承轨台2之间的中部。实际进行检测时，此时，所述车体与当前所检测的两个所述承轨台2之间的间距相同，且所述模具安装架位于当前所检测的两个所述承轨台2的正上方。

本实施例中，每个所述检测工具均安装在一个所述卡装模具4上。

为确保检测精度，每个所述检测工具均安装于一个所述卡装模具4的正上方或均安装于一个所述卡装模具4的内侧中部，这样待卡装模具4安装到位后，位于卡装模具4上的所述检测工具也同步安装到位，此时所述检测工具处于检测位置，通过所述检测工具便能对卡装模具4所支撑的所述承轨面的高程和中心轴线位置进行准确检测。

由于每个所述检测工具均安装于一个所述卡装模具4的正上方或均安装于一个所述卡装模具4的内侧中部，因而实际进行检测时，只需将卡装模具4卡装至所检测承轨台2的承轨槽内侧中部并使卡装模具4支撑于所检测承轨台2的承轨面上，这样所述检测工具便处于准确的检测位置，此时所述检测工具的布设位置便于所检测承轨台2的承轨面的布设位置一致，通过所述检测工具对其所处位置处的高程和位置进行测量，便能对所检测承轨台2的承轨面的高程和中心轴线位置进行确定。

实际使用时，可根据具体需要，对所述检测工具的安装位置分别进行调整，如可将两个所述检测工具安装在所述模具安装架的左右两端，只需能满足一对所述承轨台2的检测需求即可。

为满足模具安装精度，并确保承轨台2的检测精度，所述卡装模具4为能自适应卡装于所述承轨槽内的自适应模具。

本实施例中，所述自适应模具包括能由上至下卡装于所述承轨槽内的模具本体4-1，所述模具本体4-1通过弹性机构挂装在所述模具安装架下方。

实际使用时，结合图7，由于模具本体4-1通过弹性机构挂装在所述模具安装架下方，使卡装模具4具有相应的自适应能力，以便卡装模具4能简便、快速卡装于承轨台2的承轨槽内，并使卡装模具4支撑于承轨台2的承轨面上，以便对承轨台2的高程和中心轴线位置进行快速、准确检测。并且，使得卡装模具4能满足承轨台2上不同深度的承轨槽卡装需求。

另外，所述自适应模具使承轨台检测机器人3移动过程中的定位精度有效降低，即使检测时卡装模具4并非位于被检测承轨台2的正上方，但由于卡装模具4的自适应能力，卡装模具4也能简便、快速卡装至承轨台2的承轨槽内，满足两个所述承轨台2的检测需求。同时，也避免因施工误差带来的卡装模具4不能位于被检测承轨台2正上方导致的检测过程无法进行或者检测误差大的问题。

本实施例中，所述检测工具为棱镜12，所述棱镜12与承轨台2的承轨面呈垂直布设。

实际使用时，所述检测工具也可以采用其它类型的检测器具，只需能满足高程测量和中心轴线位置测量需求即可。

本实施例中，所述待检测无砟轨道1呈水平布设，所述待检测无砟轨道1上的所有承轨台2均呈水平布设，所述承轨面为呈水平布设的水平承轨面17。

本实施例中，所述棱镜12呈竖直向布设。

同时，本实用新型还包括支立于待检测无砟轨道1上且与棱镜12配合使用的全站仪13，所述全站仪13和承轨台检测机器人3的两个所述棱镜12组成对位于待检测无砟轨道1同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台2同步进行检测的检测装置。

本实施例中，所述全站仪13位于待检测无砟轨道1的纵向中心轴线上。并且，所述全站仪13位于承轨台检测机器人3的正前方或正后方。

本实施例中，本实用新型还包括与全站仪13连接的上位监测终端14，所述上位监测终端14与全站仪13进行双向通信。

所述上位监测终端14为由施工人员手持的手持式监测终端且其与全站仪13之间以无线通信方式进行双向通信。本实施例中，所述上位监测终端14为智能手机。实际使用时，所述上位监测终端14也可以采用其它类型的无线控制终端，如掌上电脑等。

本实施例中，所述承轨台检测机器人3还包括控制器16和对所述车体的位置进行实时检测的车体位置检测装置，所述车体和所述升降机构均由控制器16进行控制；所述车体位置检测装置为激光检测装置且其布设在车体上(具体车架5上)，所述车体位置检测装置与控制器16连接且二者组成承轨台检测机器人3的导向及定位装置。所述车体为电动车。所述激光检测装置为常规的激光检测设备或激光检测传感器，只需满足对所述车体的位置进行检测即可。

同时，本实用新型还包括对承轨台检测机器人3进行控制的遥控器15，所述遥控器15与上位监测终端14和控制器16之间均以无线通信方式进行双向通信。因而，实际操控非常简便。

本实施例中，所述控制器16与上位监测终端14进行双向通信。

为确保检测精度，所述模具安装架、两个所述卡装模具4和两个所述检测工具均均位于所述车体的同一个横断面上。

所述模具安装架位于所述车体的正上方。两个所述卡装模具4位于所述模具安装架的左右两侧正下方，并且两个所述检测工具均位于所述模具安装架的左右两侧正下方。

为进一步确保模具本体4-1的安装精度，并确保承轨台2的检测效果，所述模具本体4-1的横截面形状和尺寸均与所述承轨槽的横截面形状和尺寸相同。这样，不仅能使模具本体4-1(即卡装模具4)卡装于所检测承轨台2的承轨槽内，并且能使模具本体4-1(即卡装模具4)位于所检测承轨台2的承轨面的正上方，此时模具本体4-1(即卡装模具4)位于所检测承轨台2的承轨槽内测中部。

如图9所示，每个所述承轨槽中所述内侧钳口面18和外侧钳口面19之间的间距由下至上逐渐增大，因而所述模具本体4-1的横向宽度由下至上逐渐增大，所述模具本体4-1的底面形状和尺寸均与所述承轨面的形状和尺寸相同，所述模具本体4-1底面支撑于所检测承轨台2的承轨面上，且所述模具本体4-1的底面与所检测承轨台2的承轨面呈平行布设。

本实施例中，如图7所示，所述模具本体4-1包括底模板4-11和左右两个对称布设于所述底模板4-11左右两侧上方的侧模板，两个所述侧模板的外侧面均为倾斜面，两个所述侧模板分别支撑于所述承轨槽的内部左右两侧。所述底模板4-11和两个所述侧模板均为平直模板且三者均为矩形模板，两个所述侧模板分别为靠近所述车体一侧布设的内侧模板4-12和远离所述车体一侧布设的外侧模板4-13。

实际使用时，所述内侧模板4-12支撑于内侧钳口面18上，所述外侧模板4-13支撑于外侧钳口面19上。这样，使卡装模具4能简便、快速且平稳、准确地卡装至所检测承轨台2的承轨槽内，并使底模板4-11能平稳支撑于所检测承轨台2的承轨面上，同时使卡装模具4卡装于所检测承轨台2的承轨槽内侧中部，相应使所述检测工具处于所检测承轨台2的承轨槽内侧中部，从而能确保所检测承轨台2的检测效果，保证检测精度。

本实施例中，所述内侧模板4-12与所检测承轨台2的内侧钳口面18呈平行布设，所述外侧模板4-13与所检测承轨台2的外侧钳口面19呈平行布设。

所述底模板4-11支撑于所检测承轨台2的承轨面上。所述底模板4-11与所检测承轨台2的承轨面呈平行布设。所述底模板4-11的形状和尺寸均与所检测承轨台2的承轨面的形状和尺寸相同。

为进一步使卡装模具4能简便、快速且平稳、准确地卡装至所检测承轨台2的承轨槽内，并使底模板4-11能平稳支撑于所检测承轨台2的承轨面上，同时为进一步确保卡装模具4卡装至所检测承轨台2中承轨槽内的平稳性和位置精度，所述底模板4-11和两个所述侧模板上均设置有多个定位珠20。所述定位珠20为滚珠且其为钢珠。所述底模板4-11上所设置的定位珠20均卡装于底模板4-11与所检测承轨台2的承轨面之间，且所述底模板4-11上设置的所有定位珠20均位于同一平面上。每个所述侧模板上所设置的定位珠20均卡装于该侧模板与其所支撑的钳口面之间，且每个所述侧模板上设置的所有定位珠20均位于同一平面上。

实际使用时，通过定位珠20也能有效解决所检测承轨台2的承轨面与钳口面不平整时的平稳支撑问题，使底模板4-11和每个所述侧模板的面支撑问题转换成多个定位珠20的多点支撑问题。本实施例中，所述底模板4-11和每个所述侧模板上所安装定位珠20的数量均不少于3个。所述底模板4-11和每个所述侧模板上均设置有供定位珠20安装的滚动槽，所述滚动槽为半球形凹槽。

实际安装时，所述底模板4-11上的定位珠20安装在底模板4-11底部，每个所述侧模板上的定位珠20均安装在该侧模板的外侧壁上。

本实施例中，所述弹性机构包括多个连接弹簧4-2，多个所述连接弹簧4-2均连接于模具本体4-1与所述模具安装架之间。

因而，所述弹性结构的结构简便，并且使用操作简便，使用效果好。

本实施例中，所述连接弹簧4-2的数量为4个，4个所述连接弹簧4-2沿圆周方向均匀布设。

并且，所述检测工具位于4个所述连接弹簧4-2之间的中心位置。

本实施例中，多个所述连接弹簧4-2的结构和尺寸均相同且其底部均固定于底模板4-11，多个所述连接弹簧4-2均呈平行布设且其均与所固定底模板4-11呈垂直布设。实际使用时，通过多个所述连接弹簧4-2使卡装模具4具备相应的自适应变形能力，一方面能将卡装模具4简便、快速卡装至所检测承轨台2的承轨槽内，满足存在不同施工误差情况下承轨台2的正常检测需求；另一方面对卡装模具4进行保护，使卡装模具4的使用寿命增长。

本实施例中，所述检测工具(即棱镜12)布设于底模板4-11上且其位于底模板4-11的正上方，这样待卡装模具4卡装至所检测承轨台2的承轨槽内后，由于底模板4-11支撑于所检测承轨台2的承轨面上且底模板4-11位于所检测承轨台2的承轨面正上方，此时所述检测工具(即棱镜12)位于所检测承轨台2的承轨面正上方。并且，卡装模具4发生自适应变形时也不会影响所述检测工具的检测结果。

因而，此时所述检测工具(即棱镜12)所处位置的高程与所检测承轨台2的承轨面的高程相同，此时所述检测工具(即棱镜12)所处位置的位置与所检测承轨台2的承轨面的中心轴线位置相同。通过测量所述检测工具(即棱镜12)所处位置的高程和位置，便能对所检测承轨台2的承轨面的中心轴线位置进行简便、准确确定。此处，所检测承轨台2的承轨面的中心轴线位置指所检测承轨台2的承轨面的中心位置。本实施例中，对所检测承轨台2的承轨面的高程与中心轴线位置进行检测时，所检测到的所检测承轨台2的承轨面的高程与中心轴线位置信息为所检测承轨台2的承轨面的中心位置处的高程和三维位置信息(即三维坐标信息)。

本实施例中，所述模具安装架包括与所述车体呈垂直布设的模具安装杆8和左右两个对称布设于模具安装杆8两端且供卡装模具4支撑的模具支撑架9，所述模具安装杆8位于所述车体的正上方；每个所述模具支撑架9的底部均安装有一个所述卡装模具4，每个所述卡装模具4均位于一个所述模具支撑架9的正下方。

两个所述模具支撑架9与所述模具安装杆8均位于所述车体的同一个横断面上，两个所述模具支撑架9与所述模具安装杆8均紧固连接为一体。实际使用时，所述棱镜12也可以安装于模具支撑架9上。

本实施例中，所述棱镜12包括棱镜本体12-1和对棱镜本体12-1进行支撑的立柱12-2，所述棱镜本体12-1支撑于立柱12-2的正上方且其二者均位于底模板4-11的正上方，所述立柱12-2的上端伸出至模具支撑架9外侧，所述模具支撑架9中部开有供立柱12-2安装的安装口。

为确保支撑效果，所述立柱12-2与底模板4-11呈垂直布设。本实施例中，所述立柱12-2呈竖直向布设。

实际安装时，所述立柱12-2底部固定在底模板4-11上。所述弹性机构安装于模具支撑架9底模板4-11之间。

本实施例中，所述模具支撑架9为与底模板4-11呈平行布设的安装板，所述安装口一方面满足棱镜12的简便、快速安装需求，另一方面所述安装口确保所述弹性机构发生弹性变形时，不会影响棱镜12的位置，确保承轨台2的检测精度。

为确保连接强度，所述模具支撑架9与模具安装杆8之间的连接处设置有三角形加劲板22。

本实施例中，所述棱镜本体12-1位于模具支撑架9上方。

并且，所述模具支撑架9为常规全站仪采用的棱镜。

由上述内容可知，本实施例中，所述模具本体4-1通过弹性机构挂装在模具支撑架9下方。因而，所述模具本体4-1和所述弹性机构具备相应的自适应能力，并且所述检测工具安装于模具本体4-1上。

本实施例中，组成所述弹性机构的多个所述连接弹簧4-2均呈竖直向布设，所述模具本体4-1、模具安装杆8和模具支撑架9均呈水平布设。

为进一步确保卡装模具4的安装精度，所述模具本体4-1还包括两个对称布设在底模板4-11前后两侧下方的定位板4-14，两个所述定位板4-14呈平行布设且二者均与底模板4-11呈垂直布设。本实施例中，两个所述定位板4-14均呈竖直向布设。两个所述定位板4-14分别位于底模板4-11的中部前后两侧。

两个所述定位板4-14之间的净距与所检测承轨台2的前后向厚度相同。所检测承轨台2卡装在两个所述定位板4-14之间，两个所述定位板4-14分别位于所检测承轨台2的前后两侧。本实施例中，所述定位板4-14呈竖直向布设。两个所述定位板4-14和两个所述侧模板也组成模具本体4-1向下卡装时的导向装置。

并且，每个所述定位板4-14上均安装有多个定位珠20，所述定位板4-14上安装的定位珠20位于定位板4-14与所检测的承轨台2之间。

本实施例中，所述升降机构包括左右两个对称支撑于所述模具安装架与所述车体之间的竖向升降机构10和对竖向升降机构10进行驱动的升降驱动机构11。其中，所述竖向升降机构10支撑于模具安装杆8与所述车体之间。

实际使用时，所述升降驱动机构11为电动驱动机构或液压驱动机构。

本实施例中，所述升降驱动机构11为电动驱动机构，所述升降驱动机构11由控制器16进行控制且其与控制器16连接。

本实施例中，所述车体包括车架5、安装在车架5底部且带动车架5进行前后移动的行走机构和对所述行走机构进行驱动的行走驱动机构，所述行走驱动机构为电动驱动机构且其与所述行走机构传动连接。

所述行走机构包括多个由前至后安装于车架5底部的行走轮组，多个所述行走轮组的结构均相同且其均布设于同一平面上；

每个所述行走轮组均包括一个与车架5呈垂直布设的轮轴和左右两个对称安装于所述轮轴左右两端的行走轮6，所述行走轮6与所述轮轴呈垂直布设，两个所述行走轮6呈平行布设且二者分别位于车架5的左右两侧下方。每个所述行走轮组均包括左右两个安装于同一个所述轮轴上的行走轮6。

本实施例中，所述轮轴呈水平布设，所述行走轮6呈竖直向布设。

所述行走机构包括多个由前至后安装于车架5底部的行走轮组，本实施例中，所述行走机构中多个所述行走轮组呈均匀布设，多个所述行走轮组的结构和尺寸均相同。采用多个所述行走轮组具有以下优点：第一、使承轨台检测机器人3结构更平稳，并使承轨台检测机器人3移动更平稳；第二、待检测无砟轨道1上前后两个轨道板之间的接缝，不会影响承轨台检测机器人3的平稳向前移动。

本实施例中，所述行走轮6为麦克纳姆轮。

本实施例中，所述行走驱动机构由控制器16进行控制且其与控制器16连接。

所述行走驱动机构包括多个对所述行走轮组进行驱动的行走轮驱动机构7，每个所述行走轮组均由一个所述行走轮驱动机构7进行驱动；每个所述行走轮驱动机构均通过传动机构与所驱动行走轮组的所述轮轴传动连接。

所述行走轮驱动机构为伺服电气驱动系统。

每个所述行走轮驱动机构均由控制器16进行控制且其与控制器16连接。

本实施例中，所述行走机构中所包括行走轮组的数量为四个，四个所述行走轮组包括两个位于所述模具安装架前侧的前侧行走轮组和两个位于所述模具安装架后侧的后侧行走轮组。

实际使用时，可根据具体需要，对所述行走机构中所包括行走轮组的数量和各行走轮组的布设位置分别进行相应调整。

本实施例中，所述行走机构中位于车架5左侧下方的多个所述行走轮6均布设于同一平面上，所述行走机构中位于车架5右侧下方的多个所述行走轮6均布设于同一平面上。

所述车架5为长方形且其沿待检测无砟轨道1的纵向延伸方向布设。

本实施例中，所述车架5呈水平布设，多个所述行走轮组均布设于同一平面上。

所述车架5的纵向长度为850mm～950mm且其横向宽度为450mm～550mm。所述承轨台检测机器人3的横向宽度(即两个所述卡装模具4外边缘之间的间距)为1800mm～2000m，所述卡装模具4的纵向长度为300mm～330mm。实际使用时，可根据具体需要，对承轨台检测机器人3的横向宽度(即两个所述卡装模具4外边缘之间的间距)、车架5的纵向长度和横向宽度以及卡装模具4的纵向长度进行相应调整。

由上述内容可知，所述承轨台检测机器人3包含有一台可以全向行驶的车体和一套能与承轨台钳口密贴的模具，通过模具上固定安装的棱镜12检测承轨台2的高程和中线的误差。车体由一套8个麦克纳姆轮支撑，实现直行、斜行、横移、原地转动等运动模式，适应狭小空间内运行的要求。同时，车体上安装一套升降机构，有两种驱动方法：电机连杆机构驱动升降和液压机构驱动，也可以采用其它驱动方式。

本实施例中，所述升降机构上安装一套可以拆卸的横梁(即模具安装杆12)，横梁两端安装测量模具与棱镜12。在承轨台检测机器人3前后行走时，卡装模具4自动升起；当承轨台检测机器人3测量过程时，卡装模具4自动落下进行检测。

所述承轨台检测机器人3与全站仪13之间相互通过无线信号交换数据，控制测量工作的自动进行。

所述承轨台检测机器人3本身是一个相对独立的单元体，它的第一项作用是代替人工高效、精准完成棱镜12的安装工作；第二项作用是控制全站仪13的测量，获得检测数据。其中，棱镜12的安装过程便为卡装模具4安装在所检测承轨台2的卡装槽内的安装过程，将卡装模具4由上至下安装在所检测承轨台2的卡装槽内，便完成棱镜12的安装过程。

所述承轨台检测机器人3能完成棱镜12的安装工作，承轨台检测机器人3具有以下功能：第一、自动行走；第二、自动寻找承轨台2并定位；第三、自动安装棱镜12；第四、判断是否安装到位；第五、异常情况报警。由上述内容可知，所述承轨台检测机器人3的主要任务是以自主行走方式完成棱镜12的安放。

为了提高测量效率，所述承轨台检测机器人3能一次性测量位于一个断面上的两个承轨台2(即一对承轨台2)的检测过程，最重要的能一次同步安放两个棱镜12，为了确保棱镜12安放在承轨台2的检测标志点(即承轨台2的承轨面的中心位置处)上，设计了以承轨台2的轮廓面(即承轨面)为定位基准的模具，能有效确保检测精度。其中，承轨台2的承轨面的中心位置处为承轨台2的承轨面的中心点。

由于承轨台2的卡口(即承轨槽)是一个连续的曲面，在桥面、路基段、隧道中等不同的路段，搭配的轨枕或轨道板上轨枕间距是不同的。为降低对机器人定位精度要求，所述卡装模具4采用自适应模具，不能满足承轨台2的检测精度需求，同时对机器人的定位精度要求低。

实际加工时，根据轨道板与承轨台2的尺寸要求，结合使用过程的搬运、贮存条件，对承轨台检测机器人3的结构尺寸进行确定。所述承轨台检测机器人3承轨台检测机器人的主体结构是一台可以全向移动的小车，为了在狭小空间内获得灵活快速的运动，采用了麦克纳姆轮结构。麦克纳姆轮系通过四个特殊轮的旋转方向和转速的控制，可以实现直行、斜行、横移、原地转等运动方式。麦克纳姆轮的特点是在传统车轮的基础上，在轮缘上再沿与轴线呈一定角度方向安装若干可以自由旋转的小辊子，这样在车轮滚动时，小辊子就会产生侧向运动。通过麦克纳姆轮的组合使用和各车轮转动方向和速度的协调控制，可以使车体得到运动平面内的任意方向移动和转动。

所述承轨台检测机器人3的轮系是通过4套伺服电气驱动的，可以方便地调整转速与选项，因此可以实现变速、任意方向的运动。

由于道床板之间有100mm左右的缝隙，为了保证机器人能顺利通过，实际上在每侧有4只麦克纳姆轮，受力与控制更加复杂。

通过麦克纳姆轮系对所述车体进行运动定位，但是由于小车运动误差、承轨台2的制造误差等因素的影响，如果安放棱镜12的模具是刚性结构，依然很难快速将棱镜12定位，为此本实用新型采取带弹簧机构(即所述弹性机构)的柔性自适应系统，安装棱镜12。

所述自适应模具的上部固定部分(即模具支撑架9)由横杆(即模具安装杆8)连成一体，安装在承轨台检测机器人3的车体上，由所述升降机构进行举升动作；所述自适应模具的下部由可伸缩和摆动的弹簧机构悬挂，并且安装底面定位滚珠、侧面定位滚珠、侧面顶紧机构等，棱镜12安装在模具本体4-1上，当承轨台检测机器人3行走就位后，模具安装杆8自动下降，在模具安装杆8的竖向压力作用下，对两个所述卡装模具进行同步下压，同时由于承轨台2的斜面(即钳口面)对卡装模具4的模具本体4-1具有自动导向作用，在该导向作用下模具本体4-1进入承轨台2的卡口，并且与承轨台2中卡口(即所述承轨槽)的底面(即承轨面)和侧面(即钳口面)密贴，此时棱镜12固定到位，完成棱镜12的安装过程。

尽管车体进行了精密定位，但是由于承轨台2的形状、位置仍有误差，最终无法精确就位，因此本自动检测设备设计了一套弹性悬挂自适应模具定位系统，通过承轨台2的斜面(即钳口面)导向作用，将最后的误差自动消除掉，使棱镜12能够顺利的与承轨台2的卡口吻合。此处，所述自适应模具可以消除±5mm范围内的就位误差。

所述车架5包括支撑架体，所述支撑架体的前侧上部有上部开口的前侧存储腔，所述支撑架体的后侧上部有上部开口的后侧存储腔，所述前侧存储腔和所述后侧存储腔的上部开口均通过可上下翻转的盖板进行遮盖，所述盖板与所述支撑架体之间通过合页进行连接。

本实施例中，所述升降驱动机构11和行走轮驱动机构7均由蓄电池进行供电，所述蓄电池放置于所述后侧存储腔内。

所述前侧存储腔上的盖板上设置有参数输入单元和控制面板，所述参数输入单元和控制面板均与控制器16连接。所述参数输入单元为触摸显示屏。

本实施例中，所述车体位置检测装置包括左右两组对称布设的测距传感器21，两组所述测距传感器21分别布设在所述车体的左右两侧，每组所述测距传感器21均包括多个由前至后布设于同一平面上的测距传感器21。

本实施例中，两组所述测距传感器21均布设于同一水平面上。所述测距传感器21为激光测距传感器。

实际使用时，所述车体位置检测装置也可以采用其它类型的位置检测设备，只需能对所述车体的位置进行实时检测即可。

本实施例中，每组所述测距传感器21均包括两个所述测距传感器21，两个所述测距传感器21分别对称布设于所述模具安装架的前后两侧下方。

两个所述测距传感器21对称布设于所述模具安装架的前后两侧下方，并两个所述测距传感器21与所述模具安装架均呈平行布设且二者与所述模具安装架之间的间距相同。

本实施例中，每组所述测距传感器21中两个所述测距传感器21之间的间距d₀小于D。其中，D为当前所检测承轨台2的纵向宽度。当前所检测承轨台2的纵向宽度为当前所检测承轨台2沿待检测无砟轨道1纵向延伸方向上的宽度。

本实施例中，每个所述测距传感器21均与控制器16连接，并且每个所述测距传感器21均通过控制器16与上位监测终端14进行通信。每个所述测距传感器21均将所检测距离信息同步传送至控制器16，所述控制器16将所接收的距离信息同步上传至上位监测终端14。所述控制器16根据四个所述测距传感器21所检测距离信息对所述车体的位置进行确定，并通过所述控制器16对行走轮驱动机构7进行控制，达到对承轨台检测机器人3进行导向和定位的目的，使承轨台检测机器人3向前移动至当前所检测承轨台2所处位置处(即检测位置处)；待承轨台检测机器人3向前移动到位后，再通过控制器16对升降驱动机构11进行控制，完成棱镜12的安装过程，之后全站仪13与棱镜12相配合完成当前所检测的两个承轨台2的同步检测过程；检测完成后，再通过控制器16对升降驱动机构11进行控制，将棱镜12向上移动；然后，再通过控制器16对对行走轮驱动机构7进行控制，将承轨台检测机器人3向前移动至下一个检测位置处。实际使用时，也可以通过上位监测终端14对行走轮驱动机构7和升降驱动机构11进行控制。

实际使用时，所述控制器16根据四个所述测距传感器21所检测的距离信息对承轨台检测机器人3的行走位置和行走方向进行确定，并相应完成承轨台检测机器人3的导向控制。因而，导向控制完全是由承轨台检测机器人3自动完成的，确保承轨台检测机器人3位于当前所检测的两个所述承轨台2之间中部。所述测距传感器21的检测方向为所述车体的横向宽度方向。

如图8所示，采用本实用新型进行无砟轨道承轨台进行检测时，包括以下步骤：

步骤一、检测前准备工作：将承轨台检测机器人3平放于待检测无砟轨道1上；

步骤二、检测机器人向前平移及承轨台同步检测：将承轨台检测机器人3沿待检测无砟轨道1的纵向延伸方向由后向前移动，由后向前移动过程中所述承轨台检测机器人3由后向前对待检测无砟轨道1上的多组所述承轨台2分别进行检测；多组所述承轨台2的检测方法均相同，每组所述承轨台2均包括两个位于待检测无砟轨道1的同一个横断面上且左右对称布设的承轨台2；

对待检测无砟轨道1上任一组所述承轨台2进行检测时，过程如下：

步骤201、卡装模具上调及检测机器人前移到位：通过所述升降机构将所述模具安装架向上移动，直至两个所述卡装模具4均位于当前所检测承轨台2上方；再将承轨台检测机器人3向前移动至当前所检测承轨台2所处位置处，此时承轨台检测机器人3处于行走状态；

步骤202、卡装模具下降：通过所述升降机构将所述模具安装架向下移动，直至两个所述卡装模具4均卡装至当前所检测的两个所述承轨台2的承轨槽内，详见图9；

步骤203、承轨台检测：通过所述检测工具对当前所检测的两个所述承轨台2的承轨面高程和中心轴线位置分别进行检测；

步骤204、下一组承轨台检测：按照步骤201至步骤203中所述的方法，对下一组所述承轨台2进行检测；

步骤205、多次重复步骤204，直至完成待检测无砟轨道1上所有承轨台2的检测过程。

本实施例中，步骤203中所述检测工具为棱镜12，所述棱镜12呈竖直向布设且其与承轨台2的承轨面呈垂直布设；

所述自动检测设备还包括支立于待检测无砟轨道1上且与棱镜12配合使用的全站仪13，所述全站仪13和承轨台检测机器人3的两个所述棱镜12组成对位于待检测无砟轨道1同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台2同步进行检测的检测装置；

步骤一中进行检测前准备工作时，还需在待检测无砟轨道1上支立全站仪13；

步骤203中进行承轨台检测时，通过所述检测装置对当前所检测的两个所述承轨台2的承轨面高程和中心轴线位置分别进行检测。

本实施例中，步骤203中进行承轨台检测时，所述全站仪13将检测到的当前所检测的两个所述承轨台2的承轨面高程和中心轴线位置信息同步传送至上位监测终端14。

本实施例中，步骤203中进行承轨台检测时，所检测的两个所述承轨台2的承轨面高程和中心轴线位置信息为两个所述承轨台2的承轨面中心位置处的高程和三维位置信息。

步骤203中进行承轨台检测时，通过所述检测装置对此时两个所述棱镜12的棱镜本体12-1中心点的高程和三维位置信息(即三维坐标)进行检测；再根据所述棱镜本体12-1中心点与所述模具本体4-1底面之间的竖向间距，对两个所述承轨台2的承轨面中心位置处的高程和三维位置信息(即三维坐标)进行确定。

本实施例中，所述底模板11底部所安装的多个所述定位珠20位于同一平面上，且底模板11底部所安装的多个所述定位珠20的底部位于同一平面且，底模板11底部所安装的各定位珠20底部均支撑于所检测承轨台2的承轨面上。所述底模板11底部所安装的多个所述定位珠20底部所处的平面为所述模具本体4-1底面。其中，所述棱镜本体12-1中心点与所述模具本体4-1底面之间的竖向间距记作h，一旦模具本体4-1加工完成后，h便已确定且其为一个固定值。

对任一个所述承轨台2的承轨面中心位置处的高程和三维位置信息(即三维坐标)进行确定时，根据对该承轨台2进行检测的棱镜12的棱镜本体12-1中心点的高程和三维位置信息(即三维坐标)进行确定。其中，通过全站仪13测量得出的对该承轨台2进行检测的棱镜12的棱镜本体12-1中心点的三维坐标记作(x,y,z)，由此得出该承轨台2进行检测的棱镜12的棱镜本体12-1中心点的高程为y，并且该承轨台2的承轨面中心位置处的高程为y-h，该承轨台2的承轨面中心位置处的三维坐标为(x,y,z-h)。

因此，本实施例中，步骤203中进行承轨台检测时，对当前所检测的两个所述承轨台2的承轨面中心轴线位置分别进行检测即可，具体是对当前所检测的两个所述承轨台2的承轨面中心位置处的三维坐标分别进行检测即可。

本实施例中，步骤201中检测机器人前移到位时，通过遥控器15或上位监测终端14对所述车体和所述升降机构进行控制；

步骤202中进行卡装模具下降时，通过遥控器15或上位监测终端14对所述升降机构进行控制。

实际使用时，步骤201中检测机器人前移到位时，也可以通过控制器16对所述车体(即行走轮驱动机构7)和所述升降机构(即升降驱动机构11)直接进行控制，实现自动对卡装模具4进行升降控制。

本实施例中，步骤202中卡装模具下降后，所述控制器16通过上位监测终端14向全站仪13发送检测指令，所述全站仪13接收到所述检测指令后进入步骤203，所述全站仪13利用棱镜12进行对当前所检测的两个所述承轨台2的承轨面高程和中心轴线位置分别进行检测。

步骤201中将承轨台检测机器人3向前移动过程中，所述车体位置检测装置处于检测状态且其对所述车体的位置进行实时检测，并将所检测信息同步传送至控制器16和/或上位监测终端14；所述控制器16或上位监测终端14根据所述车体位置检测装置所检测信息对承轨台检测机器人3进行控制，直至将承轨台检测机器人3的所述车体移动至当前所检测承轨台2的检测位置处，完成承轨台检测机器人3的自动定位过程；此时，所述车体与当前所检测的两个所述承轨台2之间的间距相同，且所述模具安装架位于当前所检测的两个所述承轨台2的正上方；

步骤203中进行承轨台检测时，所述全站仪13将检测到的当前所检测的两个所述承轨台2的承轨面高程和中心轴线位置信息同步传送至上位监测终端14。

本实施例中，步骤201中将承轨台检测机器人3向前移动过程中，所述车体位置检测装置处于检测状态且其对所述车体的位置进行实时检测，并将所检测信息同步传送至控制器16；所述控制器16根据所述车体位置检测装置所检测信息对承轨台检测机器人3进行控制，直至将承轨台检测机器人3的所述车体移动至当前所检测承轨台2的检测位置处，完成承轨台检测机器人3的自动定位过程。

如图9所示，步骤202中卡装模具下降完成后，承轨台检测机器人3所处检测状态。

本实施例中，步骤201中将承轨台检测机器人3向前移动过程中，所述车体位置检测装置处于检测状态且其对所述车体的位置进行实时检测，并将所检测信息同步传送至控制器16；所述控制器16再将所接收的信息同步上传至上位监测终端14。实际使用时，所述车体位置检测装置也可以将其所检测信息直接上传至上位监测终端14。

本实施例中，每个所述测距传感器21(即激光测距传感器)均为对所处位置处与该测距传感器21外侧承轨台2的内侧壁之间的间距进行实时检测的传感器。

本实施例中，每组所述测距传感器21均包括前后两个所述测距传感器21，两个所述测距传感器21分别为后侧测距传感器和位于所述后侧测距传感器正前方的前侧测距传感器。

本实施例中，每个所述测距传感器21均呈水平布设且其均与所述车体呈垂直布设。

本实施例中，4个所述激光测距传感器所检测的距离信息，并通过控制器16控制承轨台检测机器人3的行走方向和行走位置，确保承轨台检测机器人3移动至当前所检测承轨台2的检测位置处。待承轨台检测机器人3移动至当前所检测承轨台2的检测位置处时，承轨台检测机器人3位于当前所检测的两个所述承轨台2之间中部，此时所述车体与当前所检测的两个所述承轨台2之间的间距相同，且所述模具安装架位于当前所检测的两个所述承轨台2的正上方。四个所述激光测距传感器与控制器16组成承轨台检测机器人3的导向及定位装置。

本实施例中，步骤201中将承轨台检测机器人3向前移动过程中，所述导向及定位装置对承轨台检测机器人3进行定位。并且，通过所述导向及定位装置将承轨台检测机器人3的所述车体移动至当前所检测承轨台2的检测位置处，完成承轨台检测机器人3的自动定位过程。

本实施例中，所述导向及定位装置对承轨台检测机器人3进行定位时，包括以下步骤：

步骤A1、车体前后中心定位：步骤201中所述承轨台检测机器人3向前移动过程中，四个所述激光测距传感器均处于检测状态且其将所检测的距离信息，实时传送至控制器16；所述控制器16根据四个所述激光测距传感器所检测的距离信息对所述行车轮驱动机构7进行控制，直至将所述车体移动至当前所检测承轨台2的横向中心线上，所述控制器16再控制承轨台检测机器人3停止向前移动，此时完成所述承轨台检测机器人3的前后中心定位过程，如图10所示；

步骤A2、车体平行定位：步骤A1中承轨台检测机器人3停止向前移动后，通过一组所述测距传感器21进行距离检测且其将所检测的距离信息实时传送至控制器16，所述控制器16根据该组所述测距传感器21所检测的距离信息判断此时所述车体是否处于方向偏离状态，并根据判断结果且通过控制所述行车轮驱动机构7对所述车体的方向进行调整，直至所述车体与当前所检测承轨台2呈平行布设，此时所述车体处于非偏离状态，完成所述车体的方向纠偏过程；

步骤A3、车体左右中心定位：步骤A2中完成车体平行定位后，通过两组所述测距传感器21进行距离检测且其将所检测的距离信息实时传送至控制器16，所述控制器16根据两组所述测距传感器21所检测的距离信息判断此时所述车体是否处于横向位置偏离状态，并根据判断结果且通过控制所述行车轮驱动机构7对所述车体的横向位置进行调整，直至所述车体与当前所检测的两个所述承轨台2之间的间距相等，此时所述车体处于横向位置未偏离状态，完成所述车体的横向位置纠偏过程；

步骤A3中完成车体平行定位后，两组所述测距传感器21中所有测距传感器21所检测的距离信息均相等。

为进一步保证承轨台检测机器人3的自动定位精度，本实施例中，步骤A3中完成车体左右中心定位后，所述控制器16还需一次或多次重复步骤A2至A3，直至两组所述测距传感器21中所有测距传感器21所检测的距离信息均相等，以确保位于所述车体同侧的前后两个测距传感器21所检测的距离信息相等(即所述车体与所检测承轨台2平行)，同时位于所述车体左右两侧的测距传感器21所检测的距离信息相等，即可认为承轨台检测机器人3已经到达目标位置，即检测位置处，完成承轨台检测机器人3的自动定位过程，之后进入步骤202。

步骤A1中进行前后中心定位时，步骤201中所述承轨台检测机器人3向前移动过程中，待所述车体移动至当前所检测承轨台2的后边沿进入所述前侧激光传感器的检测范围时，当前所检测承轨台2进入所述车体位置检测装置的检测范围；之后，再通过控制器16对行车轮驱动机构7进行控制，将所述车体继续向前移动且向前移动距离为d；随后，通过控制器16对行车轮驱动机构7进行控制使所述车体停止向前移动(即承轨台检测机器人3停止向前移动)，完成所述承轨台检测机器人3的前后中心定位过程。其中，d＝d₀+d₁，D为当前所检测承轨台2的纵向宽度，d₀为每组所述测距传感器21中两个所述测距传感器21之间的间距。

步骤201中所述承轨台检测机器人3向前移动过程中，四个所述激光测距传感器均处于距离检测状态；待所述车体移动至当前所检测承轨台2的后边沿进入所述后侧激光传感器的检测范围时，所述前侧激光传感器所检测的距离值发生急剧变化，此时控制器16根据所述前侧激光传感器所检测的距离信息(即距离值)便可判定所述车体移动至当前所检测承轨台2的后边沿进入所述后侧激光传感器的检测范围，并且此时所述前侧激光传感器与当前所检测承轨台2的后边沿位于待检测无砟轨道1的同一横断面上。

步骤A2中所述控制器16根据该组所述测距传感器21所检测的距离信息判断此时所述车体是否处于方向偏离状态时，当该组所述测距传感器21中两个所述测距传感器21所检测的距离信息相等时，判断为此时所述车体处于方向未偏离状态，完成所述车体的方向纠偏过程；否则，判断为此时所述车体处于方向偏离状态。

所述控制器16判断出此时所述车体处于方向偏离状态时，还需对该组所述测距传感器21中两个所述测距传感器21所检测的距离信息进行对比，并根据对比结果判断此时所述车体的偏离方向；所述控制器16再根据所述车体偏离方向的判断结果且通过控制所述行车轮驱动机构7对所述车体进行转向调整(即对所述车体的方向进行调整)，直至所述车体与当前所检测承轨台2呈平行布设，此时所述车体处于方向未偏离状态，完成所述车体的方向纠偏过程。

本实施例中，所述控制器16对该组所述测距传感器21中两个所述测距传感器21所检测的距离信息进行对比，并根据对比结果判断此时所述车体的偏离方向时，当两个所述测距传感器21中所述前侧测距传感器所检测的距离信息(即距离值)小于所述后侧测距传感器所检测的距离信息时，判断为此时所述车体的偏离方向为向左偏离；否则，判断为此时所述车体的偏离方向为向右偏离。

并且，当判断为此时所述车体的偏离方向为向左偏离时，所述控制器16通过对所述行车轮驱动机构7进行控制，将所述车体向右进行侧转向调整，直至将所述车体与当前所检测承轨台2呈平行布设，此时所述车体处于非偏离状态，完成所述车体的方向纠偏过程；当判断为此时所述车体的偏离方向为向右偏离时，所述控制器16通过对所述行车轮驱动机构7进行控制，将所述车体向左进行侧转向调整，直至将所述车体与当前所检测承轨台2呈平行布设，此时所述车体处于方向未偏离状态，完成所述车体的方向纠偏过程。

本实施例中，对所述车体进行转向调整时，所述控制器16通过控制所述行车轮驱动机构7带动所述车体进行原地旋转纠偏(即带动所述车体绕其竖向中心轴线进行旋转纠偏)，纠偏方向可根据判断结果自动识别。纠偏目标是直至一组所述测距传感器21中前后两个所述测距传感器21所检测的距离值相等(或在一定容许范围内)，即可视为此时承轨台检测机器人3与承轨台2的纵向边沿平行，停止方向纠偏。

步骤A3中所述控制器16根据两组所述测距传感器21所检测的距离信息判断此时所述车体是否处于横向位置偏离状态时，当两组所述测距传感器21中所有测距传感器21所检测的距离信息均相等时，判断为此时所述车体处于横向位置未偏离状态，完成所述车体的横向位置纠偏过程；否则，判断为此时所述车体处于横向位置偏离状态。

所述控制器16判断出此时所述车体处于横向位置偏离状态时，还需对两组所述测距传感器21所检测的距离信息进行对比，并根据对比结果判断此时所述车体的横向位置偏离方向；所述控制器16再根据所述车体横向位置偏离方向的判断结果且通过控制所述行车轮驱动机构7对所述车体的横向位置进行调整，直至所述车体与当前所检测的两个所述承轨台2之间的间距相等，此时所述车体处于横向位置未偏离状态，完成所述车体的方向纠偏过程。

本实施例中，当两组所述测距传感器21中所有测距传感器21所检测的距离信息均相等时，所述车体与当前所检测的两个所述承轨台2之间的间距相等。

本实施例中，所述控制器16判断此时所述车体的横向位置偏离方向时，当位于所述车体左侧的测距传感器21所检测的距离信息(即距离值)小于位于所述车体右侧的测距传感器21所检测的距离信息时，判断为此时所述车体的横向位置偏离方向为向左偏离；否则，判断为此时所述车体的横向位置偏离方向为向右偏离。

并且，当判断为此时所述车体的横向位置偏离方向为向左偏离时，所述控制器16通过对所述行车轮驱动机构7进行控制，将所述车体向右进行平移，直至所述车体与当前所检测的两个所述承轨台2之间的间距相等，此时所述车体处于横向位置未偏离状态，完成所述车体的横向位置纠偏过程；当判断为此时所述车体的横向位置偏离方向为向右偏离时，所述控制器16通过对所述行车轮驱动机构7进行控制，将所述车体向左进行平移，直至所述车体与当前所检测的两个所述承轨台2之间的间距相等，此时所述车体处于横向位置未偏离状态，完成所述车体的横向位置纠偏过程。

本实施例中，对所述车体的横向位置进行调整时，所述控制器16通过控制所述行车轮驱动机构7带动所述车体进行横向平移，纠偏方向可根据判断结果自动识别。纠偏目标是直至两组所述测距传感器21所检测的距离值相等(或在一定容许范围内)，即可视为此时承轨台检测机器人3位于当前所检测的两个所述承轨台2之间的中心位置(即此时所述车体位于当前所检测的两个所述承轨台2之间中部)。

正常工作过程中，如果由于承轨台2受污染、有杂物、设备定位误差大等原因，导致卡装模具4无法与承轨台2的卡口密贴，就会带来测量误差，为此，本实用新型采用所述定位与导向装置对承轨台检测机器人3的行走方向和位置进行控制，确保承轨台检测机器人3位于当前所检测的两个所述承轨台2之间中部，以确保检测精度。

实际使用时，所述车体位置检测装置也可以为对承轨台检测机器人3的所述车架5与待检测无砟轨道1中心轴线之间的倾角进行实时检测的倾角传感器，只需能确保承轨台检测机器人3位于当前所检测的两个所述承轨台2之间中部即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：包括沿待检测无砟轨道(1)的纵向延伸方向由后向前移动且能对位于待检测无砟轨道(1)同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台(2)同步进行检测的承轨台检测机器人(3)；

所述承轨台检测机器人包括能在待检测无砟轨道(1)上由后向前平移且位于左右两个对称布设的承轨台(2)之间的车体、左右两个对称布设且能由上至下卡装于承轨台(2)的承轨槽内的卡装模具(4)、一个安装于所述车体上且对两个所述卡装模具(4)进行支撑的模具安装架和带动所述模具安装架进行上下移动的升降机构，所述模具安装架与两个所述卡装模具(4)连接为一体，所述升降机构安装于所述模具安装架与所述车体之间；所述车体沿待检测无砟轨道(1)的纵向延伸方向布设，所述模具安装架与所述车体呈垂直布设；两个所述卡装模具(4)对称安装于所述模具安装架的左右两侧下方，每个所述卡装模具(4)均支撑于所检测承轨台(2)的承轨面上，每个所述卡装模具(4)上或所述模具安装架左右两端均安装有一个对所检测承轨台(2)的承轨面的高程与中心轴线位置进行检测的检测工具；两个所述卡装模具(4)分别位于所述车体的左右两侧。

2.按照权利要求1所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：所述卡装模具(4)为能自适应卡装于所述承轨槽内的自适应模具；

所述自适应模具包括能由上至下卡装于所述承轨槽内的模具本体(4-1)，所述模具本体(4-1)通过弹性机构挂装在所述模具安装架下方。

3.按照权利要求1或2所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：所述模具安装架包括与所述车体呈垂直布设的模具安装杆(8)和左右两个对称布设于模具安装杆(8)两端且供卡装模具(4)支撑的模具支撑架(9)，所述模具安装杆(8)位于所述车体的正上方；每个所述模具支撑架(9)的底部均安装有一个所述卡装模具(4)，每个所述卡装模具(4)均位于一个所述模具支撑架(9)的正下方。

4.按照权利要求1或2所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：所述检测工具为棱镜(12)，所述棱镜(12)与承轨台(2)的承轨面呈垂直布设。

5.按照权利要求4所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：还包括支立于待检测无砟轨道(1)上且与棱镜(12)配合使用的全站仪(13)，所述全站仪(13)和承轨台检测机器人(3)的两个所述棱镜(12)组成对位于待检测无砟轨道(1)同一个横断面上的左右两个对称布设的承轨台(2)同步进行检测的检测装置。

6.按照权利要求5所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：还包括与全站仪(13)连接的上位监测终端(14)，所述上位监测终端(14)与全站仪(13)进行双向通信。

7.按照权利要求6所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：所述承轨台检测机器人(3)还包括控制器(16)和对所述车体的位置进行实时检测的车体位置检测装置，所述车体和所述升降机构均由控制器(16)进行控制；所述车体位置检测装置为激光检测装置且其布设在车体上，所述车体位置检测装置与控制器(16)连接且二者组成承轨台检测机器人(3)的导向及定位装置。

8.按照权利要求7所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：还包括对承轨台检测机器人(3)进行控制的遥控器(15)，所述遥控器(15)与上位监测终端(14)和控制器(16)之间均以无线通信方式进行双向通信。

9.按照权利要求1或2所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：所述车体包括车架(5)、安装在车架(5)底部且带动车架(5)进行前后移动的行走机构和对所述行走机构进行驱动的行走驱动机构，所述行走驱动机构为电动驱动机构且其与所述行走机构传动连接；

所述行走机构包括多个由前至后安装于车架(5)底部的行走轮组，多个所述行走轮组的结构均相同且其均布设于同一平面上；

每个所述行走轮组均包括一个与车架(5)呈垂直布设的轮轴和左右两个对称安装于所述轮轴左右两端的行走轮(6)，所述行走轮(6)与所述轮轴呈垂直布设，两个所述行走轮(6)呈平行布设且二者分别位于车架(5)的左右两侧下方；

所述行走轮(6)为麦克纳姆轮。

10.按照权利要求2所述的无砟轨道承轨台自动检测设备，其特征在于：所述模具本体(4-1)包括底模板(4-11)和左右两个对称布设于所述底模板(4-11)左右两侧上方的侧模板，两个所述侧模板的外侧面均为倾斜面，两个所述侧模板分别支撑于所述承轨槽的内部左右两侧。

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