一种无砟轨道铺设精度检测装置的制作方法

本发明涉及轨道铺设精度检测设备，尤其涉及一种基于激光测量技术的无砟轨道铺设精度检测装置。

背景技术：

随着高铁技术的不断成熟和推广，高铁建设热潮日高，无砟轨道技术在高铁中经过长期检验，已经成为高铁铁道建设中的主要轨道类型。无砟轨道施工过程中，轨道的精密调整占据了轨道施工工作的绝大部分，目前主要采用全站仪和棱镜配合实现轨道精调。同时，无砟轨道安装铁轨之前，目前尚未有有效的检测方法实现轨枕之间的相互位置关系的精确测量，导致了目前大多铁轨安装前缺少有效的检测手段，导致了铺设原材料的极大浪费。基于全站仪的无砟轨道的测量工作需要多人参与，并且具有很大的劳动强度，测量过程中存在的对准等工作导致了测量效率不高。由此可见，现有技术中缺乏有效的轨道安装精度检测装置，导致了无砟轨道铺设过程中原材料的极大浪费，不利于高铁建设。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种结构简单、便携、可节省人工成本、检测效率高的无砟轨道铺设精度检测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种无砟轨道铺设精度检测装置，其包括有第一支架和第二支架，所述第一支架的底部设有第一插杆，所述第二支架的底部设有第二插杆，所述第一插杆和第二插杆分别用于插入轨道的两个轨枕的安装孔内，所述第一支架上设有至少一个点状激光器，所述点状激光器出射的激光光束与轨枕的长度方向相垂直，所述第二插杆上设有激光靶标和高清相机，所述激光靶标的靶面与轨枕的长度方向相平行，所述点状激光器用于向激光靶标发射激光束，并在所述激光靶标上形成光斑，所述高清相机用于拍摄激光靶标上的光斑，借助所述光斑在激光靶标上的成像位置而判断轨枕位置是否偏移。

优选地，所述第一支架的底部设有两个第一插杆，两个第一插杆分别插设于轨枕的两个安装孔内，藉由两个第一插杆而将所述第一支架定位，以令点状激光器出射的激光光束与轨枕的长度方向相垂直。

优选地，所述第二支架的底部设有两个第二插杆，两个第二插杆分别插设于轨枕的两个安装孔内，藉由两个第二插杆而将所述第二支架定位，以令激光靶标的靶面与轨枕的长度方向相平行。

优选地，所述第一支架上设有承载板，所述点状激光器安装于承载板上。

优选地，所述点状激光器的数量是4个或5个，且所述点状激光器构成两个等边三角形。

优选地，所述激光靶标为半透明板，所述高清相机设于激光靶标背向点状激光器的一侧，且所述高清相机的镜头垂直于激光靶标。

优选地，还包括有一相机触发装置，所述相机触发装置连接于高清相机，且所述相机触发装置用于向高清相机发送拍摄指令。

优选地，所述第一支架上设有第一支撑杆以及3个第一激光测距仪，所述第一支撑杆的下端连接于第一支架，所述第一支撑杆的上端连接于承载板，3个第一激光测距仪呈“品”形分布，且3个第一激光测距仪出射的激光束形成有一交点，当所述第一支撑杆呈竖直状态时，3个激光束形成的交点位于第一支撑杆上。

优选地，所述第二支架上设有第二支撑杆以及3个第二激光测距仪，所述第二支撑杆的下端连接于第二支架，所述第二支撑杆的上端连接于激光靶标，3个第二激光测距仪呈“品”形分布，且3个第二激光测距仪出射的激光束形成有一交点，当所述第二支撑杆呈竖直状态时，3个激光束形成的交点位于位于第二支撑杆上。

优选地，还包括有一用于供电的电源。

本发明公开的无砟轨道铺设精度检测装置中，利用第一支架和第二支架底部的第一插杆和第二插杆，将发射系统和成像系统分别插设于两个轨枕的安装孔内，用来检测两个轨枕的安装孔之间是否存在偏移，以避免造成轨枕之间的位置偏差。检测时，需要将发射系统和成像系统定位，保证点状激光器出射的激光光束与轨枕的长度方向相垂直、激光靶标的靶面与轨枕的长度方向相平行，从而提高检测精度。当点状激光器出射的激光束在激光靶标上形成光斑时，利用高清相机拍摄激光靶标上的光斑成像，若光斑的位置发生偏移，则说明两轨枕之间存在偏差，同时根据光斑位置的偏移量还可以得出两轨枕之间的偏差程度，以便于施工部门作出调整。本发明基于激光成像的方式，充分利用发射系统和成像系统来检测两个轨枕是否对齐，该检测装置无需大量人工参与，不仅降低了工作强度，而且节省了人工成本，同时，该检测装置中，可将发射系统和成像系统之一定位在一个轨枕安装孔处，而二者中的另一个依次插接于轨道上多个轨枕安装孔处，该方式不仅能提高检测效率，而且还能对多个轨枕位置的一致性进行检测，可有效提高检测精度，此外，本发明结构简单、易于携带，适合在无砟轨道铺设工程中推广使用。

附图说明

图1为本发明无砟轨道铺设精度检测装置的组成结构示意图。

图2为本发明无砟轨道铺设精度检测装置使用过程中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种无砟轨道铺设精度检测装置，结合图1和图2所示，其包括有第一支架1和第二支架2，所述第一支架1的底部设有第一插杆10，所述第二支架2的底部设有第二插杆20，所述第一插杆10和第二插杆20分别用于插入轨道100的两个轨枕的安装孔101内，所述第一支架1上设有至少一个点状激光器11，所述点状激光器11出射的激光光束与轨枕的长度方向相垂直，所述第二插杆20上设有激光靶标21和高清相机22，所述激光靶标21的靶面与轨枕的长度方向相平行，所述点状激光器11用于向激光靶标21发射激光束，并在所述激光靶标21上形成光斑，所述高清相机22用于拍摄激光靶标21上的光斑，借助所述光斑在激光靶标21上的成像位置而判断轨枕位置是否偏移。

上述无砟轨道铺设精度检测装置中，利用第一支架1和第二支架2底部的第一插杆10和第二插杆20，将发射系统和成像系统分别插设于两个轨枕的安装孔101内，用来检测两个轨枕的安装孔101之间是否存在偏移，以避免造成轨枕之间的位置偏差。检测时，需要将发射系统和成像系统定位，保证点状激光器11出射的激光光束与轨枕的长度方向相垂直、激光靶标21的靶面与轨枕的长度方向相平行，从而提高检测精度。当点状激光器11出射的激光束在激光靶标21上形成光斑时，利用高清相机22拍摄激光靶标21上的光斑成像，若光斑的位置发生偏移，则说明两轨枕之间存在偏差，同时根据光斑位置的偏移量还可以得出两轨枕之间的偏差程度，以便于施工部门作出调整。本发明基于激光成像的方式，充分利用发射系统和成像系统来检测两个轨枕是否对齐，该检测装置无需大量人工参与，不仅降低了工作强度，而且节省了人工成本，同时，该检测装置中，可将发射系统和成像系统之一定位在一个轨枕安装孔处，而二者中的另一个依次插接于轨道上多个轨枕安装孔处，该方式不仅能提高检测效率，而且还能对多个轨枕位置的一致性进行检测，可有效提高检测精度，此外，本发明结构简单、易于携带，适合在无砟轨道铺设工程中推广使用。

实际应用中，高清相机22采集的光斑图像，可利用人工观察的方式进行判断，也可以利用图像处理软件进行分析处理，从而得出准确数据。

作为一种优选方式，为了将第一支架1和第二支架2定位，从而实现点状激光器11出射的激光光束与轨枕的长度方向相垂直、激光靶标21的靶面与轨枕的长度方向相平行，本实施例优选采用如下结构：

首先，所述第一支架1的底部设有两个第一插杆10，两个第一插杆10分别插设于轨枕的两个安装孔101内，藉由两个第一插杆10而将所述第一支架1定位，以令点状激光器11出射的激光光束与轨枕的长度方向相垂直。

同时，所述第二支架2的底部设有两个第二插杆20，两个第二插杆20分别插设于轨枕的两个安装孔101内，藉由两个第二插杆20而将所述第二支架2定位，以令激光靶标21的靶面与轨枕的长度方向相平行。

对于发射系统部分，所述第一支架1上设有承载板12，所述点状激光器11安装于承载板12上。

关于点状激光器11的布设，所述点状激光器11的数量是4个或5个，且所述点状激光器11构成两个等边三角形。其中，若点状激光器是4个，则两个等边三角形共用一条边，若点状激光器是5个，则两个等边三角形共用一个定点，本实施例优选采用了多点成像、检测的方式，大大提高了检测结果的准确性。

关于成像系统部分，所述激光靶标21为半透明板，所述高清相机22设于激光靶标21背向点状激光器11的一侧，且所述高清相机22的镜头垂直于激光靶标21。

作为一种优选方式，为了实现遥控拍摄，本实施例还包括有一相机触发装置3，所述相机触发装置3连接于高清相机22，且所述相机触发装置3用于向高清相机22发送拍摄指令。

实际应用中，点状激光器11和激光靶标21的位置直接影响检测精度，对此，本实施例还提出了对二者竖直位置的校正机构，具体是指：

所述第一支架1上设有第一支撑杆13以及3个第一激光测距仪14，所述第一支撑杆13的下端连接于第一支架1，所述第一支撑杆13的上端连接于承载板12，3个第一激光测距仪14呈“品”形分布，且3个第一激光测距仪14出射的激光束形成有一交点，当所述第一支撑杆13呈竖直状态时，3个激光束形成的交点位于第一支撑杆13上。藉由3个第一激光测距仪14输出的电信号而检测第一支撑杆13是否直立。

所述第二支架2上设有第二支撑杆23以及3个第二激光测距仪24，所述第二支撑杆23的下端连接于第二支架2，所述第二支撑杆23的上端连接于激光靶标21，3个第二激光测距仪24呈“品”形分布，且3个第二激光测距仪24出射的激光束形成有一交点，当所述第二支撑杆23呈竖直状态时，3个激光束形成的交点位于位于第二支撑杆23上。藉由3个第二激光测距仪24输出的电信号而检测第二支撑杆23是否直立。

本实施例还包括有一用于供电的电源。该电源可以是充电电池，以便于检测装置获取电能。

本发明公开的无砟轨道铺设精度检测装置，在实际应用中，可基于图像处理获取三维空间位置关系，从而提高测量精度；同时该装置具有轻巧、简便的特点，可适应各种条件下设备搬运需求；此外，该装置成本低，相比于全站仪等精确测量装置，本发明所提供的测量方式具有极低的成本。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。