一种钢轨自动检测装置以及方法与流程

文档序号:12265125阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种钢轨自动检测装置,其特征在于,包括:钢轨承载元件、钢轨位置检测元件、激光传感器检测元件、高精密平移台和控制元件;

所述钢轨承载元件、钢轨位置检测元件、激光传感器检测元件、高精密平移台均与所述控制元件相连接;

所述激光传感器检测元件安装于所述高精密平移台上,所述高精密平移台用于带动所述激光传感器检测元件运动;

所述钢轨承载元件包括:可伸缩承轨台,所述可伸缩承轨台在不工作时处于落下状态;在工作时处于升起状态,用于承载短钢轨,避免短钢轨掉落下行走线;

所述钢轨位置检测元件用于对钢轨的位置进行检测,当所述钢轨位置检测元件检测到所述钢轨到达特定的测量位置时,所述控制元件控制所述钢轨停止运动,并控制所述高精密平移台带动所述激光传感器检测元件移动至相应的位置,由所述激光传感器检测元件完成对所述钢轨的轨头或者轨尾的非接触检测;并且在钢轨运行过程中,所述激光检测元件还进行钢轨表面的扫描,检测钢轨表面缺陷。

2.根据权利要求1所述的钢轨自动检测装置,其特征在于,所述激光传感器检测元件包括:激光器安装箱;

所述激光器安装箱内设置有多个二维激光传感器、交换机和激光传感器控制器,所述多个二维激光传感器通过安装支架安装于激光器安装箱内;所述二维激光传感器与所述激光传感器控制器相连接,所述二维激光传感器用于对钢轨进行扫描和检测。

3.根据权利要求1或2所述的钢轨自动检测装置,其特征在于,所述钢轨位置检测元件包括:轨头激光探测器组和轨尾激光探测器组;

其中,所述轨尾激光探测器组用于进行钢轨轨尾的探测,包括第一激光探测器和第二激光探测器;所述轨头激光探测器组用于进行钢轨轨头的探测,包括第三激光探测器和第四激光探测器;

所述第一激光探测器、第二激光探测器、第三激光探测器和第四激光探测器沿钢轨行进的方向依次排列布置。

4.根据权利要求3所述的钢轨自动检测装置,其特征在于,所述高精密平移台上设置有:位置开关组,所述位置开关组用于探测所述激光传感器检测元件的移动位置;

所述位置开关组包括:第一位置开关、第二位置开关、第三位置开关和第四位置开关;

所述第一位置开关、第二位置开关、第三位置开关和第四位置开关分别沿钢轨行进的方向依次排列布置。

5.根据权利要求4所述的钢轨自动检测装置,其特征在于,所述控制元件包括:电气箱和操作台;

所述电气箱内设置有:控制板和可编程逻辑控制器PLC;

所述操作台上设置有:计算机。

6.根据权利要求3所述的钢轨自动检测装置,其特征在于,所述激光传感器检测元件还连接有检测触发元件,所述检测触发元件用于触发激光传感检测元件内的二维激光传感器进行钢轨的扫描和检测;

所述检测触发元件包括:编码器组,所述编码器组包括:第一编码器、第二编码器和第三编码器;

所述第一编码器、第二编码器与钢轨同步运动,用于触发激光传感器检测元件对钢轨轨面进行检测;

所述第三编码器与所述激光传感器检测元件同步运动,用于触发激光传感器检测元件对钢轨轨头和钢轨轨尾进行检测。

7.根据权利要求1所述的钢轨自动检测装置,其特征在于,所述走行线上设置有四方向定位器,所述四方向定位器用于夹持钢轨,使钢轨沿固定方向移动,避免抖动和撞击。

8.根据权利要求2所述的钢轨自动检测装置,其特征在于,所述多个二维激光传感器包括:用于扫描钢轨断面的二维激光传感器、用于扫描钢轨轨尾端面的二维激光传感器和用于扫描钢轨轨头端面的二维激光传感器;

所述用于扫描钢轨断面的二维激光传感器,用于采集钢轨表面轮廓三维数据,用于检测钢轨几何尺寸和检测钢轨外观质量;

所述用于扫描钢轨轨尾端面的二维激光传感器和用于扫描钢轨轨头端面的二维激光传感器,用于扫描钢轨头、尾端面,形成钢轨完整的端面数据,用于检测钢轨端面斜度。

9.根据权利要求5所述的钢轨自动检测装置,其特征在于,还包括:报警元件;

当所述计算机接收到钢轨的检测结果时,将所述检测结果与标准值进行对比,当检测结果超出所述标准值时,所述报警元件进行声光报警。

10.一种钢轨自动检测方法,其特征在于,包括:

设置初始化状态:使钢轨进入方向为钢轨承载元件左端,激光器安装箱体置于高精密平移台右端,所述激光器安装箱内安装有激光器检测元件;

PLC控制走行线移动,当第三激光探测器探测到钢轨,第三激光探测器发送信号至PLC,所述PLC控制走行线停止运行进而钢轨停止运行,开始轨头0-2m检测;

PLC控制高精密平移台承载激光器安装箱从右向左移动,直到第二位置开关探测到所述激光器安装箱,所述第二位置开关发送信号至PLC,PLC控制高精密平移台停止平移,完成钢轨轨头0-2m检测;

PLC控制走行线启动,钢轨继续向前运行;当第四激光探测器探测到所述钢轨,第四激光探测器发送信号至PLC,PLC控制走行线停止运行进而钢轨停止运行,开始轨头1-3m检测;

PLC控制高精密平移台承载激光器安装箱从左向右移动,直到第三位置开关探测到激光器安装箱,第三位置开关发送信号至PLC,PLC控制高精密平移台停止平移,完成轨头1-3m检测;

PLC控制走行线启动,钢轨向前运行;第一激光探测器探测到无钢轨,第一激光探测器发送信号至PLC,PLC控制走行线停止运行进而钢轨停止运行,开始轨尾1-3m检测;

PLC控制高精密平移台承载激光器安装箱从右向左移动,直到第二位置开关探测到激光器安装箱,第二位置开关发送信号至PLC,PLC控制高精密平移台停止平移,完成轨尾1-3m检测;

PLC控制走行线启动,钢轨向前运行;第二激光探测器探测到无钢轨,第二激光控制器发送信号至PLC,PLC控制钢轨承载平台停止运行进而钢轨停止运行,开始轨尾0-2m检测;

PLC控制高精密平移台承载激光器安装箱从左向右移动,直到第三位置开关探测到激光器安装箱,第三位置开关发送信号至PLC,PLC控制高精密平移台停止平移,完成轨尾0-2m检测;

PLC控制走行线启动,钢轨向前运行,一根钢轨检测完成,在钢轨运行过程中第一编码器或者第二编码器触发相应的二维激光传感器进行钢轨轨面的扫描和检测,在激光器安装箱运行过程中第三编码器触发相应的二维激光传感器进行钢轨轨头或者轨尾的扫描和检测,二维激光传感器将检测数据通过交换机上传至计算机,计算机数据库记录下该根钢轨检测结果。

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