CN221326366U - 一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置。包括用于支撑车轮的轨道小车组件、用于限位轨道小车组件滑移的支撑轨道、用于检测车轮的视觉相机、用于驱动视觉相机移动的机器臂以及用于支撑机器臂的底座；轨道小车组件滑动在支撑轨道上；视觉相机设置在机器臂上；机器臂设置在底座上。解决了现有技术方案中对于轨道类车轮的缺陷及尺寸检测，需要人工目视，或者使用手持仪器进行人工测量，费时费力而且容易出现误检，漏检，同时检测过程还存在受伤风险的技术问题。

Description

一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置

技术领域

本实用新型涉及视觉检测设备领域，尤其涉及一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置。

背景技术

轨道车轮的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件，机车车辆的驱动和制动也是通过轨道车轮起作用的。

传统的轨道类车轮的缺陷及尺寸检测，需要人工目视，或者使用手持仪器进行人工测量，费时费力而且容易出现误检，漏检，检测过程还存在受伤的风险。随着高速交通工具的快速发展，对车轮的要求越来越高，传统的检测方式难以满足要求。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，解决了现有技术方案中对于轨道类车轮的缺陷及尺寸检测，需要人工目视，或者使用手持仪器进行人工测量，费时费力而且容易出现误检，漏检，同时检测过程还存在受伤风险的技术问题。

本申请实施例采用的技术方案如下：

一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，包括用于支撑车轮的轨道小车组件、用于限位所述轨道小车组件滑移的支撑轨道、用于检测车轮的视觉相机、用于驱动所述视觉相机移动的机器臂以及用于支撑所述机器臂的底座；所述轨道小车组件滑动在所述支撑轨道上；所述视觉相机设置在所述机器臂上；所述机器臂设置在所述底座上；

所述轨道小车组件包括小车本体、用于驱动所述小车本体滑移的滑移装置、用于带动车轮转动的旋转装置、用于对中车轮中心的对中装置、用于检测车轮内孔的内孔检测装置以及设置在所述小车本体上的导向轨道；所述小车本体滑动在所述支撑轨道上；所述滑移装置安装在所述小车本体和所述支撑轨道上；所述旋转装置和所述内孔检测装置均设置在所述小车本体中心处；所述旋转装置围绕所述内孔检测装置设置；所述小车本体上设置有两组呈所述旋转装置对称摆放的所述对中装置；两组所述对中装置均滑动连接在所述导向轨道上。

进一步的技术方案为：所述滑移装置包括第一齿轮、用于驱动所述第一齿轮转动的第一驱动装置、设置在所述小车本体上的弯折板以及设置在所述支撑轨道上的第一齿条；所述第一驱动装置安装在所述弯折板上；所述第一齿轮设置在所述第一驱动装置输出轴上；所述第一齿轮啮合连接于所述第一齿条。

进一步的技术方案为：所述旋转装置包括第二齿轮、用于支撑车轮的尼龙座、用于带动所述尼龙座转动的回转支承以及安装在所述小车本体上的第二驱动装置；所述第二齿轮设置在所述第二驱动装置输出轴上；所述回转支承设置在所述小车本体上，同时所述回转支承与所述第二齿轮啮合连接；所述尼龙座设置在所述回转支承上。

进一步的技术方案为：所述对中装置包括支撑座、设置在所述支撑座上的滑块、用于抵靠车轮的滚动轮、安装在所述支撑座上的第三驱动装置、用于带动所述滑块滑移的第三齿轮以及设置在所述小车本体上的第二齿条；所述支撑座上转动连接有两组呈对称摆放的所述滚动轮；所述滑块滑动在所述导向轨道上；所述第三齿轮设置在所述第三驱动装置输出轴上；所述第三齿轮与所述第二齿条啮合连接。

进一步的技术方案为：所述内孔检测装置包括内孔检测模组、用于驱动所述内孔检测模组移动的直线模组以及设置在所述小车本体上的安装板；所述内孔检测模组设置在所述直线模组滑动端上；所述直线模组设置在所述安装板上。

进一步的技术方案为：所述支撑轨道上设置有限位板。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、由于采用了轨道小车组件、支撑轨道、视觉相机、机器臂、底座、小车本体、滑移装置、旋转装置、对中装置、内孔检测装置以及导向轨道的设置，当需要对车轮进行检测时，首先将车轮放置在旋转装置上，接着通过两组对中装置同时沿着导向轨道进行靠近旋转装置方向滑移，当两组对中装置同时抵靠在车轮上时，并推动放置在旋转装置上的车轮移动至停止状态时，此时即可使得车轮中心与旋转装置中心自动对中。接着通过滑移装置工作，使得小车本体滑移至视觉相机正下方，此时通过旋转装置转动，带动车轮转动，紧接着通过机器臂驱动视觉相机沿车轮径向运动，实现快速扫描车轮表面，同时通过设置在小车本体上的内孔检测装置进行工作，使得内孔检测装置对车轮内孔进行快速扫描。当对车轮上表面进行检测后，工作人员通过翻转车轮，并重复以上操作，即可对车轮另一表面进行检测。当整个车轮检测完毕后，再次通过滑移装置工作，使得小车本体滑移至原来位置即可完成整个检测流程，整个检测过程简单可靠，便于工作人员操作，同时两组对中装置之间的间距能够根据车轮的尺寸进行自动调节，因此能够使得该视觉检测装置同时适用于不同尺寸的车轮进行检测。

2、由于采用了第一齿轮、第一驱动装置、弯折板以第一齿条的设置，当需要使得小车本体进行滑移时，工作人员通过第一驱动装置输出轴驱动第一齿轮转动，由于第一齿轮与第一齿条啮合连接，同时小车本体通过限位滚轮限位在限位轨道上，因此第一驱动装置输出轴驱动第一齿轮转动时，能够使得第一齿轮沿着第一齿条移动，进而能够实现小车本体沿着支撑轨道进行滑移。

3、由于采用了第二齿轮、尼龙座、回转支承以及第二驱动装置的设置，首先工作人员将车轮放置在尼龙座上，由于第二齿轮与回转支承外圈啮合连接，当工作人员通过第二驱动装置输出轴驱动第二齿轮转动时，此时第二齿轮会带动回转支承外圈转动，进而会带动尼龙座转动，由于车轮与尼龙座之间接触时会存在摩擦力，因此尼龙座转动即可带动车轮转动。

4、由于采用了支撑座、滑块、滚动轮、第三驱动装置、第三齿轮以及第二齿条的设置，当车轮放置在旋转装置中的尼龙座上后，需要使得车轮中心与尼龙座中心进行对中时，此时工作人员通过两组第三驱动装置输出轴同时驱动对于的第三齿轮转动，由于第三齿轮与第二齿条啮合连接，同时支撑座通过滑块限位在导向轨道上，因此第三驱动装置输出轴驱动第三齿轮转动是，能够使得支撑座通过滑块沿着导向轨道进行滑移，当两组支撑座朝向车轮方向移动时，使得两组支撑座上的每组滚动轮同时抵靠在车轮上，此时车轮的中心即可与尼龙座中心进行对中，同时车轮会限位在尼龙座上，当尼龙座进行转动时，抵靠在车轮外侧上的滚动轮也会跟随转动，进而不会影响对车轮的检测。

5、由于采用了内孔检测模组、直线模组以及安装板的设置，当需要对车轮的内圈进行检测时，通过直线模组工作，使得直线模组滑动端驱动内孔检测模组沿着车轮中心进行轴向运动，即可实现快速扫描车轮内孔，并对车轮内圈进行检测。

6、由于采用了限位板的设置，能够防止小车本体在支撑轨道上滑移出现脱落，进而能够对小车本体滑移的行程起到限位作用。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置放置有车轮的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置未放置有车轮的整体结构示意图。

图3为本实用新型实施例中用于体现滑移装置的部分结构示意图。

图4为本实用新型实施例中用于体现旋转装置的部分结构示意图。

图5为本实用新型实施例中用于体现对中装置的部分结构示意图。

图6为本实用新型实施例中用于体现内孔检测装置的部分结构示意图。

图中：1、轨道小车组件；11、小车本体；111、限位滚轮；12、滑移装置；121、第一齿轮；122、第一驱动装置；123、弯折板；124、第一齿条；13、旋转装置；131、第二齿轮；132、尼龙座；133、回转支承；134、第二驱动装置；14、对中装置；141、支撑座；142、滑块；143、滚动轮；144、第三驱动装置；145、第三齿轮；146、第二齿条；15、内孔检测装置；151、内孔检测模组；152、直线模组；153、安装板；16、导向轨道；2、支撑轨道；21、限位板；22、限位轨道；3、视觉相机；4、机器臂；5、底座。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，解决了现有技术方案中对于轨道类车轮的缺陷及尺寸检测，需要人工目视，或者使用手持仪器进行人工测量，费时费力而且容易出现误检，漏检，同时检测过程还存在受伤风险的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，如图1和图2所示，包括用于支撑车轮的轨道小车组件1、用于限位轨道小车组件1滑移的支撑轨道2、用于检测车轮的视觉相机3、用于驱动视觉相机3移动的机器臂4以及用于支撑机器臂4的底座5。轨道小车组件1滑动在支撑轨道2上。视觉相机3设置在机器臂4上。机器臂4设置在底座5上。

轨道小车组件1包括小车本体11、用于驱动小车本体11滑移的滑移装置12、用于带动车轮转动的旋转装置13、用于对中车轮中心的对中装置14、用于检测车轮内孔的内孔检测装置15以及设置在小车本体11上的导向轨道16。小车本体11滑动在支撑轨道2上。滑移装置12安装在小车本体11和支撑轨道2上。旋转装置13和内孔检测装置15均设置在小车本体11中心处。旋转装置13围绕内孔检测装置15设置。小车本体11上设置有两组呈旋转装置13对称摆放的对中装置14。两组对中装置14均滑动连接在导向轨道16上。

轨道小车组件1滑动在支撑轨道2顶部。视觉相机3固定连接在机器臂4驱动端上。机器臂4固定连接在底座5顶部。小车本体11通过滚轮滚动在支撑轨道2上。小车本体11底部两端均设置有限位滚轮111。支撑轨道2上与限位滚轮111对应的位置设置有限位轨道22。限位滚轮111滑动连接在限位轨道22上，同时限位滚轮111卡持在限位轨道22上，因此小车本体11能够限位在支撑轨道2上进行滑移。滑移装置12固定安装在小车本体11底端和支撑轨道2顶部。旋转装置13和内孔检测装置15均固定安装在小车本体11中心处。小车本体11顶部固定连接有两组呈旋转装置13对称摆放的对中装置14。小车本体11顶部固定连接有两组呈对称摆放的导向轨道16。两组对中装置14均滑动连接在两组导向轨道16上。

由于采用了轨道小车组件1、支撑轨道2、视觉相机3、机器臂4、底座5、小车本体11、滑移装置12、旋转装置13、对中装置14、内孔检测装置15以及导向轨道16的设置，当需要对车轮进行检测时，首先将车轮放置在旋转装置13上，接着通过两组对中装置14同时沿着导向轨道16进行靠近旋转装置13方向滑移，当两组对中装置14同时抵靠在车轮上时，并推动放置在旋转装置13上的车轮移动至停止状态时，此时即可使得车轮中心与旋转装置13中心自动对中。接着通过滑移装置12工作，使得小车本体11滑移至视觉相机3正下方，此时通过旋转装置13转动，带动车轮转动，紧接着通过机器臂4驱动视觉相机3沿车轮径向运动，实现快速扫描车轮表面，同时通过设置在小车本体11上的内孔检测装置15进行工作，使得内孔检测装置15对车轮内孔进行快速扫描。当对车轮上表面进行检测后，工作人员通过翻转车轮，并重复以上操作，即可对车轮另一表面进行检测。当整个车轮检测完毕后，再次通过滑移装置12工作，使得小车本体11滑移至原来位置即可完成整个检测流程，整个检测过程简单可靠，便于工作人员操作，同时两组对中装置14之间的间距能够根据车轮的尺寸进行自动调节，因此能够使得该视觉检测装置同时适用于不同尺寸的车轮进行检测。

如图3所示，滑移装置12包括第一齿轮121、用于驱动第一齿轮121转动的第一驱动装置122、设置在小车本体11上的弯折板123以及设置在支撑轨道2上的第一齿条124。第一驱动装置122安装在弯折板123上。第一齿轮121设置在第一驱动装置122输出轴上。第一齿轮121啮合连接于第一齿条124。

弯折板123固定连接在小车本体11底端。第一驱动装置122固定安装在弯折板123上。第一驱动装置122优选为伺服电机。第一驱动装置122输出轴穿过弯折板123传动连接于第一齿轮121。第一齿条124固定连接在支撑轨道2上。

由于采用了第一齿轮121、第一驱动装置122、弯折板123以第一齿条124的设置，当需要使得小车本体11进行滑移时，工作人员通过第一驱动装置122输出轴驱动第一齿轮121转动，由于第一齿轮121与第一齿条124啮合连接，同时小车本体11通过限位滚轮111限位在限位轨道22上，因此第一驱动装置122输出轴驱动第一齿轮121转动时，能够使得第一齿轮121沿着第一齿条124移动，进而能够实现小车本体11沿着支撑轨道2进行滑移。

如图4所示，旋转装置13包括第二齿轮131、用于支撑车轮的尼龙座132、用于带动尼龙座132转动的回转支承133以及安装在小车本体11上的第二驱动装置134。第二齿轮131设置在第二驱动装置134输出轴上。回转支承133设置在小车本体11上，同时回转支承133与第二齿轮131啮合连接。尼龙座132设置在回转支承133上。

尼龙座132优选为环形结构。尼龙座132中间开设有圆形穿孔。尼龙座132固定连接在回转支承133外圈上。回转支承133内圈固定连接在小车本体11顶部。第二驱动装置134固定安装在小车本体11上。第二驱动装置134有选为伺服电机。第二驱动装置134输出轴穿过小车本体11传动连接于第二齿轮131。第二齿轮131与回转支承133外圈啮合连接。

由于采用了第二齿轮131、尼龙座132、回转支承133以及第二驱动装置134的设置，首先工作人员将车轮放置在尼龙座132上，由于第二齿轮131与回转支承133外圈啮合连接，当工作人员通过第二驱动装置134输出轴驱动第二齿轮131转动时，此时第二齿轮131会带动回转支承133外圈转动，进而会带动尼龙座132转动，由于车轮与尼龙座132之间接触时会存在摩擦力，因此尼龙座132转动即可带动车轮转动。

如图5所示，对中装置14包括支撑座141、设置在支撑座141上的滑块142、用于抵靠车轮的滚动轮143、安装在支撑座141上的第三驱动装置144、用于带动滑块142滑移的第三齿轮145以及设置在小车本体11上的第二齿条146。支撑座141上转动连接有两组呈对称摆放的滚动轮143。滑块142滑动在导向轨道16上。第三齿轮145设置在第三驱动装置144输出轴上。第三齿轮145与第二齿条146啮合连接。

支撑座141底端固定连接有四组呈矩形阵列摆放的滑块142。每两组滑块142均滑动连接在对应的导向轨道16上。第三驱动装置144固定安装在支撑座141上。第三驱动装置144优选为伺服电机。第三驱动装置144输出轴穿过支撑座141传动连接于第三齿轮145。第二齿条146固定连接在小车本体11上。

由于采用了支撑座141、滑块142、滚动轮143、第三驱动装置144、第三齿轮145以及第二齿条146的设置，当车轮放置在旋转装置13中的尼龙座132上后，需要使得车轮中心与尼龙座132中心进行对中时，此时工作人员通过两组第三驱动装置144输出轴同时驱动对于的第三齿轮145转动，由于第三齿轮145与第二齿条146啮合连接，同时支撑座141通过滑块142限位在导向轨道16上，因此第三驱动装置144输出轴驱动第三齿轮145转动是，能够使得支撑座141通过滑块142沿着导向轨道16进行滑移，当两组支撑座141朝向车轮方向移动时，使得两组支撑座141上的每组滚动轮143同时抵靠在车轮上，此时车轮的中心即可与尼龙座132中心进行对中，同时车轮会限位在尼龙座132上，当尼龙座132进行转动时，抵靠在车轮外侧上的滚动轮143也会跟随转动，进而不会影响对车轮的检测。

如图6所示，内孔检测装置15包括内孔检测模组151、用于驱动内孔检测模组151移动的直线模组152以及设置在小车本体11上的安装板153。内孔检测模组151设置在直线模组152滑动端上。直线模组152设置在安装板153上。

安装板153固定连接在小车本体11上。直线模组152固定连接在安装板153上。直线模组152滑动端传动连接于内孔检测模组151。

由于采用了内孔检测模组151、直线模组152以及安装板153的设置，当需要对车轮的内圈进行检测时，通过直线模组152工作，使得直线模组152滑动端驱动内孔检测模组151沿着车轮中心进行轴向运动，即可实现快速扫描车轮内孔，并对车轮内圈进行检测。

如图2所示，支撑轨道2上设置有限位板21。

支撑轨道2顶部两端均固定连接有限位板21。

由于采用了限位板21的设置，能够防止小车本体11在支撑轨道2上滑移出现脱落，进而能够对小车本体11滑移的行程起到限位作用。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，其特征在于,包括用于支撑车轮的轨道小车组件(1)、用于限位所述轨道小车组件(1)滑移的支撑轨道(2)、用于检测车轮的视觉相机(3)、用于驱动所述视觉相机(3)移动的机器臂(4)以及用于支撑所述机器臂(4)的底座(5)；所述轨道小车组件(1)滑动在所述支撑轨道(2)上；所述视觉相机(3)设置在所述机器臂(4)上；所述机器臂(4)设置在所述底座(5)上；

所述轨道小车组件(1)包括小车本体(11)、用于驱动所述小车本体(11)滑移的滑移装置(12)、用于带动车轮转动的旋转装置(13)、用于对中车轮中心的对中装置(14)、用于检测车轮内孔的内孔检测装置(15)以及设置在所述小车本体(11)上的导向轨道(16)；所述小车本体(11)滑动在所述支撑轨道(2)上；所述滑移装置(12)安装在所述小车本体(11)和所述支撑轨道(2)上；所述旋转装置(13)和所述内孔检测装置(15)均设置在所述小车本体(11)中心处；所述旋转装置(13)围绕所述内孔检测装置(15)设置；所述小车本体(11)上设置有两组呈所述旋转装置(13)对称摆放的所述对中装置(14)；两组所述对中装置(14)均滑动连接在所述导向轨道(16)上。

2.如权利要求1所述的一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，其特征在于，所述滑移装置(12)包括第一齿轮(121)、用于驱动所述第一齿轮(121)转动的第一驱动装置(122)、设置在所述小车本体(11)上的弯折板(123)以及设置在所述支撑轨道(2)上的第一齿条(124)；所述第一驱动装置(122)安装在所述弯折板(123)上；所述第一齿轮(121)设置在所述第一驱动装置(122)输出轴上；所述第一齿轮(121)啮合连接于所述第一齿条(124)。

3.如权利要求1所述的一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，其特征在于，所述旋转装置(13)包括第二齿轮(131)、用于支撑车轮的尼龙座(132)、用于带动所述尼龙座(132)转动的回转支承(133)以及安装在所述小车本体(11)上的第二驱动装置(134)；所述第二齿轮(131)设置在所述第二驱动装置(134)输出轴上；所述回转支承(133)设置在所述小车本体(11)上，同时所述回转支承(133)与所述第二齿轮(131)啮合连接；所述尼龙座(132)设置在所述回转支承(133)上。

4.如权利要求1所述的一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，其特征在于，所述对中装置(14)包括支撑座(141)、设置在所述支撑座(141)上的滑块(142)、用于抵靠车轮的滚动轮(143)、安装在所述支撑座(141)上的第三驱动装置(144)、用于带动所述滑块(142)滑移的第三齿轮(145)以及设置在所述小车本体(11)上的第二齿条(146)；所述支撑座(141)上转动连接有两组呈对称摆放的所述滚动轮(143)；所述滑块(142)滑动在所述导向轨道(16)上；所述第三齿轮(145)设置在所述第三驱动装置(144)输出轴上；所述第三齿轮(145)与所述第二齿条(146)啮合连接。

5.如权利要求1所述的一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，其特征在于，所述内孔检测装置(15)包括内孔检测模组(151)、用于驱动所述内孔检测模组(151)移动的直线模组(152)以及设置在所述小车本体(11)上的安装板(153)；所述内孔检测模组(151)设置在所述直线模组(152)滑动端上；所述直线模组(152)设置在所述安装板(153)上。

6.如权利要求2所述的一种用于轨道类车轮的缺陷及尺寸的视觉检测装置，其特征在于，所述支撑轨道(2)上设置有限位板(21)。