[发明专利]基于机器视觉的钢轨磨损测量装置及其打磨策略方法

摘要

本发明提供一种基于机器视觉的钢轨磨损测量装置，包括主控制板、电源板、激光控制板和视频板，电源板用于为主控制板、激光控制板和视频板提供稳定的直流电压；激光控制板与两个大功率激光器电连接；视频板与两个CCD摄像机电连接；主控制板分别与电源板、激光控制板和视频板连接，用于控制两个大功率激光器的通断和强度，以及控制两个CCD摄像机的拍摄动作。本发明还提供了一种根据所述测量装置进行钢轨磨损的打磨策略方法，根据计划磨削量，计算合适的钢轨打磨列车的打磨速度、打磨功率、不同角度电机分布，对钢轨进行打磨。本发明的有益效果分区域计算现场钢轨的计划磨削面积；克服人工和机械接触式测量方式劳动量大、环境恶劣、效率低等缺点。

主权项

基于机器视觉的钢轨磨损测量装置的打磨策略方法，测量装置包括主控制板、电源板、激光控制板和视频板，电源板用于为主控制板、激光控制板和视频板提供稳定的直流电压；激光控制板与两个大功率激光器电连接；视频板与两个CCD摄像机电连接；主控制板分别与电源板、激光控制板和视频板连接，用于控制两个大功率激光器的通断和强度，以及控制两个CCD摄像机的拍摄动作，其特征在于：打磨策略方法包括以下步骤：1)利用测量装置对钢轨打磨前的既有钢轨廓形进行测量，选择打磨后的基准廓形，将钢轨的既有钢轨廓形与基准廓形之间的面积差值设为打磨断面的计划磨削量；2)利用钢轨打磨列车对钢轨进行打磨，根据计划磨削量，结合钢轨打磨列车的单遍最大磨削量，计算打磨遍数，打磨遍数为计划磨削量除以单遍最大磨削量进行向上取整的整数；打磨遍数确定后，分配钢轨打磨列车的初始打磨量；3)根据初始打磨量，在钢轨打磨列车的打磨速度范围12～18km/h内，选择钢轨打磨列车的打磨速度V；4)根据测量装置所测的钢轨廓形面积数据，将钢轨断面廓形划分为内侧、顶面和外侧3个区域，不同区域对应不同的计划磨削量，根据不同磨削量计算不同角度下钢轨打磨列车的电机分布个数，钢轨打磨列车的电机分布个数按照电机总个数和角度的比例分布；5)根据钢轨打磨列车作业过程中，相同工况的N个砂轮的钢轨断面总磨削量△S与打磨功率Ρ之间的关系式计算钢轨打磨列车的打磨功率Ρ；相同工况的N个砂轮的钢轨断面总磨削量△S与打磨功率Ρ的关系式满足：ΔS=V0V·PP0·N·S0]]>其中，ΔS—钢轨断面总磨削量,单位mm2，S0—基准磨削量,单位mm2，Ρ—打磨功率，单位：百分比，Ρ0—基准打磨功率，N—砂轮个数，V—打磨速度，单位km/h，V0—基准作业速度，单位km/h；6)根据计划磨削量，选择钢轨打磨列车的打磨速度、打磨功率、电机分布个数，利用钢轨打磨列车对钢轨进行打磨，将计划磨削量准确地打磨完成，既不过多打磨，也不欠打磨，使打磨后的钢轨廓形与基准廓形一致。