[實(shí)用新型]軌道交通基礎(chǔ)構(gòu)件尺寸快速智能檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720400793.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN206847552U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康占龍;許磊;王長(zhǎng)進(jìn);孟憲軍;李亞輝;譚兆;張志剛;李新增;鐵驪山;秦守鵬;林勇威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12214
• 代理人: 陳昌娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高速鐵路無砟軌道板檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種軌道交通基礎(chǔ)構(gòu)件尺寸快速智能檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

高速鐵路CRTSⅢ型無砟軌道板已在高速鐵路建設(shè)中全面推廣，該軌道板采用工廠化預(yù)制、一次成型生產(chǎn)。作為承載軌道的基礎(chǔ)，CRTSⅢ型無砟軌道板直接影響到軌道的平順性，所以對(duì)軌道板的制作精度要求非常高。根據(jù)鐵總科技[2013]125號(hào)(后張法)和[2013]162號(hào)(先張法)文件要求，每一塊板都必須經(jīng)過全方位檢測(cè)，并生成檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告，檢測(cè)工作量非常巨大。

目前的CRTSⅢ型無砟軌道板檢測(cè)技術(shù)是對(duì)CRTSII型板檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行的改進(jìn)，主要采用鋼尺、游標(biāo)卡尺、萬能尺、全站儀及配套工裝來完成。這套系統(tǒng)完成一塊板檢測(cè)的時(shí)間約為 50分鐘，每個(gè)無砟軌道板廠平均每天生產(chǎn)無砟軌道板的數(shù)量約為100塊，當(dāng)前的檢測(cè)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足軌道板生產(chǎn)的實(shí)際需求。現(xiàn)有的采用全站儀配合工裝的測(cè)量系統(tǒng)實(shí)際測(cè)量精度約為0.3mm，軌道板允許的加工誤差為0.5mm，當(dāng)前的檢測(cè)系統(tǒng)在精度上不能完全滿足尺寸檢測(cè)誤差的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種軌道交通基礎(chǔ)構(gòu)件尺寸快速智能檢測(cè)系統(tǒng)。

為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種軌道交通基礎(chǔ)構(gòu)件尺寸快速智能檢測(cè)系統(tǒng)，包括激光測(cè)距儀、基礎(chǔ)構(gòu)件類型識(shí)別裝置、激光點(diǎn)云采集系統(tǒng)、模型重建系統(tǒng)和偏差檢測(cè)系統(tǒng)，所述激光測(cè)距儀實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量基礎(chǔ)構(gòu)件的距離信息，并判斷基礎(chǔ)構(gòu)件是否在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)；所述基礎(chǔ)構(gòu)件類型識(shí)別裝置用于讀取檢測(cè)區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)構(gòu)件的預(yù)埋電子芯片信息或基礎(chǔ)構(gòu)件側(cè)面噴涂的流水號(hào)，與數(shù)據(jù)庫(kù)中的基礎(chǔ)構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行匹配，進(jìn)而獲得基礎(chǔ)構(gòu)件的設(shè)計(jì)參數(shù)信息；所述激光點(diǎn)云采集系統(tǒng)包括工業(yè)機(jī)器人、激光掃描儀和光學(xué)跟蹤儀，所述工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)激光掃描儀動(dòng)態(tài)獲取所述基礎(chǔ)構(gòu)件表面的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所述光學(xué)跟蹤儀跟蹤所述激光掃描儀，并為激光掃描儀提供實(shí)時(shí)的空間位置和姿態(tài)信息；所述模型重建系統(tǒng)對(duì)軌道交通基礎(chǔ)構(gòu)件激光點(diǎn)云快速智能采集系統(tǒng)采集的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，重建基礎(chǔ)構(gòu)件各部件的三維幾何模型；所述偏差檢測(cè)系統(tǒng)利用重建的基礎(chǔ)構(gòu)件各部件的三維幾何模型，通過空間幾何計(jì)算得到基礎(chǔ)構(gòu)件各部件的幾何尺寸，再與設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行比較，進(jìn)而得到基礎(chǔ)構(gòu)件外形尺寸的加工偏差并形成檢測(cè)報(bào)告。

上述激光測(cè)距儀設(shè)置在距離軌道板短邊0.5米處的地面上，基礎(chǔ)構(gòu)件類型識(shí)別裝置設(shè)置在距離軌道板長(zhǎng)邊0.5米處的支架上。

所述基礎(chǔ)構(gòu)件類型識(shí)別裝置為識(shí)別技術(shù)讀取軌道板預(yù)埋電子芯片信息的射頻識(shí)別系統(tǒng)或通過文字識(shí)別技術(shù)讀取軌道板側(cè)面噴涂的流水號(hào)的工業(yè)相機(jī)。

所述工業(yè)機(jī)器人包括一機(jī)械臂及其控制器，所述激光掃描儀安裝在所述機(jī)械臂的下端，機(jī)械臂的上端設(shè)置在一精密滑軌上并能沿該精密滑軌移動(dòng)；所述光學(xué)跟蹤儀通過一萬向云臺(tái)和一支撐架安裝在一直線滑臺(tái)上并能沿該直線滑臺(tái)移動(dòng)。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，在所述直線滑臺(tái)上安裝有傳送帶，所述光學(xué)跟蹤儀安裝在所述傳送帶上，所述傳送帶在一步進(jìn)電機(jī)的控制下進(jìn)行移動(dòng)。

所述光學(xué)跟蹤儀通過動(dòng)態(tài)獲取標(biāo)靶的空間三維坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)自定位，所述標(biāo)靶設(shè)置有多個(gè)，每個(gè)標(biāo)靶分別安裝在一個(gè)標(biāo)靶安裝工件上，標(biāo)靶安裝工件安裝在工件安裝支架的橫梁上。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述工件安裝支架在所述檢測(cè)區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)構(gòu)件的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)，其中一個(gè)工件安裝支架上設(shè)置有2根橫梁，所述2根橫梁與所述基礎(chǔ)構(gòu)件的水平距離和垂直距離均不相同，在2根橫梁分別均面多個(gè)所述標(biāo)靶安裝工件。

一種利用上述系統(tǒng)檢測(cè)CRTSⅢ型無砟軌道板尺寸的方法，包括以下步驟：

S1.軌道板表面激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)采集：

1)將軌道板運(yùn)輸至檢測(cè)區(qū)域，通過預(yù)先設(shè)置的激光測(cè)距儀實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量軌道板的距離信息，判斷軌道板是否在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)；

2)當(dāng)判斷軌道板已進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域內(nèi)后，啟動(dòng)基礎(chǔ)構(gòu)件類型識(shí)別裝置，獲得該軌道板的設(shè)計(jì)參數(shù)信息；

3)啟動(dòng)激光點(diǎn)云采集系統(tǒng)，同步控制機(jī)械臂、激光掃描儀及光學(xué)跟蹤儀，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取軌道板表面的激光點(diǎn)云；

S2.軌道板三維模型重建：利用激光點(diǎn)云采集系統(tǒng)對(duì)CRTSⅢ型無砟軌道板的承軌臺(tái)、預(yù)埋套管及底板的模型進(jìn)行重建，提取模型參數(shù)；

S3.軌道板各部件偏差檢測(cè)：利用偏差檢測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)S2中提取的模型參數(shù)計(jì)算軌道板相應(yīng)部件的尺寸值，再與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，得到軌道板各部件的加工尺寸偏差值。