[发明专利]一种钢轨轨底表面检测打磨装置及打磨方法

说明书

本发明提供了一种钢轨轨底表面检测打磨装置及打磨方法，本发明包括载物小车、打磨机械臂和视觉检测模块；所述打磨机械臂安装在载物小车上，所述视觉检测模块固定在打磨机械臂的第四节机械臂末端；装置工作过程中，小车沿着备检钢轨前进，打磨机械臂可以调整为检测姿态，使得视觉检测模块正面朝向钢轨的底部，成像后通过图像处理的方法提取外观缺陷；发现缺陷后，对缺陷部位进行定位，机械臂调整为打磨姿态，使视觉检测模块背向轨底，模块中的旋转底座旋转90°，使得相机与光源收纳到保护外壳中，并对轨底缺陷部位进行打磨操作。本发明具有自动化程度高、检测精度和效率好、视觉检测模块防尘效果好，检测结果可保存的特点。

技术领域

本发明涉及一种用于钢轨处理的设备，特别涉及一种钢轨轨底表面检测打磨装置及打磨方法。

背景技术

钢轨是轨道交通建设中最基础的部分，在钢轨的生产过程中，会因为加工工艺、生产环境和操作人员的原因，导致钢轨底面出现裂纹、轧痕、压痕和划伤等缺陷。这些缺陷降低了钢轨轨底的表面质量，降低钢轨的性能。在使用过程中，钢轨会受到车轮的压力，存在的这些缺陷会逐渐向内部扩展，严重时可造成钢轨断裂，因此，及早发现并处理这些缺陷具有十分重要的意义。

通常情况下，钢轨S2通过钢轨支架S1支撑在车间里(如图1所示)，目前在钢厂中，主要是人工对钢轨轨底进行检测和处理。工人以目视检测的方式检查钢轨轨底是否存在裂纹、压痕等缺陷，在发现缺陷后，再将缺陷部位用手持打磨机打磨平整。

对于所述的检测和处理的方式，存在不足之处。首先，人工检测的检测结果具有主观性，并且与检测人的经验相关；其次，长时间的检测会造成人眼疲劳，效率低下，还可能会存在漏检的情况；最后，钢轨是放在支架上等待检测的，工作人员在对钢轨轨底检测和打磨的时候，需要长时间仰头，打磨产生的灰尘也会对工作人员的健康造成影响。

发明内容

为了解决所述存在的问题，本发明提出了一种钢轨轨底表面检测打磨装置及打磨方法。

具体技术方案如下：

一种钢轨轨底表面检测打磨装置及打磨方法，包括载物小车、打磨机械臂和视觉检测模块；

载物小车包括小车车身，在小车车身前后分别转动安装有第一转动轴和第二转动轴，在第一转动轴和第二转动轴的两端均安装有车轮，车轮与地轨滑动接触，在第一转动轴上安装有第一传动齿轮，小车驱动电机固定安装在小车车身的下方，所述小车驱动电机位于第一转动轴和第二转动轴之间，小车驱动电机的输出轴与减速器的输入轴相连接，减速器的输出轴上安装有第二传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮相互啮合，显示屏安装在小车车身的侧面，控制主机安置于小车车身底部；

打磨机械臂包括底座，所述底座通过螺栓固定安装在所述小车车身之上，所述小车车身上表面开设有凹槽，第一电机安装在所述底座的下方，且所述第一电机嵌设在所述凹槽内，所述第一电机的输出轴穿过所述底座，且其输出轴的端部连接有第一节机械臂，所述第一节机械臂侧面安装有第二电机，所述第二电机的输出轴穿过所述第一节机械臂，且其输出轴的端部连接有第二节机械臂，所述第二节机械臂的侧面安装有第三电机，所述第三电机的输出轴穿过所述第二节机械臂，且其输出轴的端部连接有第三节机械臂，第四电机内置安装在第三节机械臂内，所述第四电机的输出端连接第四节机械臂，所述第四节机械臂末端连接有机械臂支座和视觉检测模块，所述机械臂支座呈U形结构，第五节机械臂转动连接在所述机械臂支座上，所述机械臂支座的侧面安装有第五电机，所述第五电机的输出轴与所述第五节机械臂的转轴相连，所述第五节机械臂上固定安装打磨电机，所述打磨电机的输出轴连接砂轮。

视觉检测模块，包括一个呈圆柱形的空心保护外壳，在保护外壳底部的圆心部位设置有一个马达，马达的输出端连接旋转底，旋转底座整体处于保护外壳之中，在旋转底座上开有两个圆心角为45°的扇形结构的凹槽，对称分布在旋转底座上，在两个凹槽中均安装相机和光源，保护壳的顶部开有和凹槽相同形状的开口。