[發(fā)明專利]一種快速換軌作業(yè)軌枕螺栓位置檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611255551.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN107339950B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳平松;楊國濤;劉偉;季育文;王文昆;顏瓊;李劍鋒;曹輝;黃建新
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲時代電子技術(shù)有限公司;中國鐵路總公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務(wù)所(普通合伙) 43105
• 代理人: 張繼綱

本發(fā)明公開了一種快速換軌作業(yè)軌枕螺栓位置檢測系統(tǒng)及方法，方法包括以下步驟：S10)獲取軌枕螺栓的圖像數(shù)據(jù)；S20)對獲取的軌枕螺栓的圖像數(shù)據(jù)進行處理，當計算出軌枕螺栓相對于初始標定狀態(tài)發(fā)生橫向偏移時，則發(fā)出控制夾鉗移動方向和位移量的作業(yè)偏移量數(shù)據(jù)；S30)根據(jù)圖像處理模塊發(fā)出的作業(yè)偏移量數(shù)據(jù)控制夾鉗移動，以保持夾鉗與軌枕螺栓之間的相對位置關(guān)系。本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有軌枕螺栓檢測方式未實現(xiàn)作業(yè)的自動化，效率低下，存在較大的安全隱患，容易發(fā)生誤判與誤操作，導(dǎo)致軌枕螺栓毀壞，破壞換軌進程的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道工程機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于軌道工程車輛，特別是快速換軌作業(yè)車的基于圖像識別的軌枕螺栓位置檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在發(fā)達國家，鐵路線路換軌作業(yè)大都采用機械化作業(yè)，而我國目前換軌作業(yè)的方法主要使用簡易機具或改裝車輛，施工安全性差、施工組織復(fù)雜、換軌作業(yè)效率低。國內(nèi)，全路每年換軌作業(yè)量達上萬公里，施工任務(wù)十分繁重。為了提高效率，滿足換軌任務(wù)量要求，用來更換無縫線路的專用機械-快速換軌作業(yè)車應(yīng)需而生。快速換軌作業(yè)車更換新鋼軌通常采用三點入槽，入槽點處的定位夾鉗與軌枕螺栓之間保持了一定的相對位置關(guān)系，因此能夠有效保證夾持于夾鉗的新鋼軌準確、快速的放置于內(nèi)外軌枕螺栓之間的承軌槽內(nèi)，這是換軌車高效、準確作業(yè)的關(guān)鍵。

目前，在換軌作業(yè)中，現(xiàn)有的軌枕螺栓檢測主要采用人工操作方式，夾鉗與軌枕螺栓的相對定位通常采用肉眼觀察，主要依據(jù)操作員個人經(jīng)驗手動調(diào)整與夾鉗相連接的機械手柄，以達到調(diào)整新鋼軌放置位置的目的。具體操作主要包括以下幾個步驟：

第一步)整軌準備，并調(diào)整與夾鉗相連接的機械手柄，使夾鉗和鐵軌位于正確的點位；

第二步)啟動換軌作業(yè)；

第三步)換軌作業(yè)過程中，尤其是小曲線和緩和曲線段內(nèi)，肉眼觀察夾鉗相對于正確放軌位置是否發(fā)生偏移；

第四步)若發(fā)生偏移，手動操作機械手柄，將夾鉗撥至正確軌道位置。

由上述作業(yè)步驟可知，現(xiàn)有的軌枕螺栓檢測系統(tǒng)未實現(xiàn)作業(yè)的自動化，準確度不高、效率低下。通過肉眼觀察和作業(yè)經(jīng)驗確定需調(diào)整的偏移量值，容易發(fā)生誤判與誤操作，從而導(dǎo)致軌枕螺栓毀壞，破壞換軌進程。尤其在小半徑圓曲線和緩和曲線作業(yè)時，由于經(jīng)驗不足、操作不及時等原因極易造成軌枕螺栓毀壞，且存在較大的人員安全隱患。同時，操作人員的持續(xù)性疲勞作業(yè)，存在較大的安全隱患。

因此，迫切需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動定位的軌枕螺栓位置檢測方式，以實現(xiàn)換軌作業(yè)的準確性與高效性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種快速換軌作業(yè)軌枕螺栓位置檢測系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有軌枕螺栓檢測方式未實現(xiàn)作業(yè)的自動化，效率低下，存在較大的安全隱患，容易發(fā)生誤判與誤操作，導(dǎo)致軌枕螺栓毀壞，破壞換軌進程的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種快速換軌作業(yè)軌枕螺栓位置檢測系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)方案，一種快速換軌作業(yè)軌枕螺栓位置檢測系統(tǒng)，包括：

圖像采集模塊，用于獲取軌枕螺栓的圖像數(shù)據(jù)；線光源投射至軌枕螺栓的表面，由相機采集所述軌枕螺栓的輪廓光影，以獲取軌枕螺栓的圖像數(shù)據(jù)；

圖像處理模塊，對所述圖像采集模塊獲取的軌枕螺栓的圖像數(shù)據(jù)進行處理，當計算出所述軌枕螺栓相對于初始標定狀態(tài)發(fā)生橫向偏移時，則發(fā)出控制夾鉗移動方向和位移量的作業(yè)偏移量數(shù)據(jù)；

作業(yè)控制模塊，根據(jù)所述圖像處理模塊發(fā)出的作業(yè)偏移量數(shù)據(jù)控制所述夾鉗移動，以保持所述夾鉗與所述軌枕螺栓之間的相對位置關(guān)系；