一種機車車輪直徑檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機械檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種機車車輪直徑檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車輪是機車行走系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，車輪是機車車輪上與鋼軌相接觸的部件，其主要作用是保證機車車輪在鋼軌上的運行和轉(zhuǎn)向。在機車行駛過程中，機車車輪的工作狀態(tài)將直接影響到機車的行車安全，因此，車輪常作為機車日常檢修維護的重要部件之一。
[0003]機車車輪日常檢修的主要有機車車輪外形尺寸檢測、機車車輪缺陷檢測等，其中，機車車輪的外形尺寸檢測包括機車車輪直徑的檢測、機車車輞厚度的測量和機車車輪的踏面斜度檢測等。
[0004]目前，對機車車輪直徑的測量常采用的三點直徑測量法，其中，第一點、第二點采用線光源發(fā)射的光線與車輪踏面的交點，第三點采用車輪踏面與鋼軌的交點，由于實際情況中對機車進行車輪直徑的測量時，鋼軌將會發(fā)生形變且車輪會發(fā)生左右擺動，因此，第三點采用理論上車輪踏面與鋼軌的交點一一虛擬第三點，使用包含虛擬第三點的三點直徑測量法時，因為使用的虛擬第三點無法真實反映實際情況，因此，使用基于包含虛擬第三點的三點測量方式得到的車輪直徑的精度及準確度無法得到保證，使得測得的機車車輪的車輪直徑參數(shù)的可靠性低，數(shù)據(jù)的真實有效性較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例提供一種機車車輪直徑檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中測得的車輪直徑參數(shù)可靠性低，數(shù)據(jù)真實性有效性較差的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種機車車輪直徑檢測系統(tǒng)，包括:控制器、第一光線投射器、圖像采集設(shè)備和處理器，其中，
[0008]在所述控制器控制下，所述第一光線投射器投射第一光線到機車車輪踏面，形成光截曲線；
[0009]所述圖像采集設(shè)備采集包括所述光截曲線的光截曲線圖像；
[0010]所述處理器利用圖像分割法對獲取的光截曲線圖像進行分析，得到所述機車車輪的直徑。
[0011]其中，所述機車車輪直徑檢測系統(tǒng)還包括:第二光線投射器，所述第二光線投射器與第一光線投射器位于機車軌道不同側(cè)，投射與所述第一光線處于軌道不同側(cè)的第二光線到機車車輪踏面。
[0012]其中，所述第一光線投射器和第二光線投射器為激光投射器。
[0013]其中，所述第一光線投射器為可見光線投射器，且所述第二光線投射器為不可見光線投射器。
[0014]其中，所述第一光線投射器投射3條第一光線到機車車輪踏面，所述第二光線投射器投射3條第二光線到機車車輪踏面。
[0015]其中，所述第一光線投射器的數(shù)目為4臺。
[0016]其中，所述第二光線投射器的數(shù)目為4臺。
[0017]其中，所述機車車輪直徑檢測系統(tǒng)還包括:車輪觸發(fā)傳感器，
[0018]當(dāng)車輪觸發(fā)傳感器檢測到車輪存在時，車輪觸發(fā)傳感器向控制器發(fā)送啟動檢測信號，控制器收到啟動檢測信號后控制第一光線投射器投射第一光線。
[0019]其中，所述機車車輪直徑檢測系統(tǒng)還包括:加熱裝置，
[0020]當(dāng)環(huán)境溫度是否低于預(yù)定閾值時，加熱裝置進行加熱。
[0021]其中，所述機車車輪直徑檢測系統(tǒng)還包括:制冷裝置，
[0022]當(dāng)環(huán)境溫度是否高于預(yù)定閾值時，制冷裝置進行制冷。
[0023]基于上述技術(shù)方案，本實用新型實施例提供的機車車輪直徑檢測系統(tǒng)，該機車車輪檢測系統(tǒng)包括控制器、第一光線投射器、圖像采集設(shè)備和處理器，在控制器控制下第一光線投射器向機車車輪踏面投射第一光線，在車輪踏面上形成光截曲線，然后利用圖像采集設(shè)備來采集包括這些光截曲線的光截曲線圖像，最后處理器利用圖像分割法對獲取的這些光截曲線圖像進行分析，得到被檢測機車車輪的直徑。通過本實用新型實施例提供的機車車輪直徑檢測系統(tǒng)來檢測機車車輪的直徑，因為光截曲線上的點均位于機車車輪之上，均為真實存在的點，因此可以保證得到的機車車輪的直徑可以完全真實地反映實際情況，提高測得的機車車輪的車輪直徑參數(shù)的可靠性，提高數(shù)據(jù)的真實有效性。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型實施例提供的機車車輪直徑檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例提供的機車車輪直徑檢測系統(tǒng)的另一系統(tǒng)框圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例提供的機車車輪直徑檢測系統(tǒng)的再一系統(tǒng)框圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例提供的機車車輪直徑檢測系統(tǒng)的又一系統(tǒng)框圖；
[0029]圖5為本實用新型實施例提供的機車車輪直徑檢測系統(tǒng)的又另一系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]圖1為本實用新型實施例提供的機車車輪直徑檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，參照圖1，該機車車輪直徑檢測系統(tǒng)可以包括:控制器100、第一光線投射器200、圖像采集設(shè)備300和處理器400，其中，
[0032]在控制器100控制下，第一光線投射器200投射第一光線到機車車輪踏面，形成光截曲線；
[0033]其中，光截曲線即光線投射到機車車輪踏面后，因為車輪踏面的阻擋，無法按照原來的投射方向正常直線傳播，而在機車車輪踏面上隨著機車車輪踏面的形狀發(fā)生彎曲，在機車車輪踏面上照射出的一條光曲線。
[0034]可選的，第一光線投射器200可以安置在機車車輪的前方外側(cè)、前方內(nèi)側(cè)、后方外側(cè)和后方內(nèi)側(cè)四個方位中的任一個方位，其中，前方指的是機車車輪被檢測時行駛的方向，后方指的是機車車輪被檢測時行駛方向的逆方向，外側(cè)指的是機車車輪被檢測時所處軌道的外側(cè)，即外軌道側(cè)，內(nèi)側(cè)指的是機車車輪被檢測時所處軌道的內(nèi)側(cè)，即內(nèi)軌道側(cè)，可以看出其中前方和后方是個相對的方向，當(dāng)機車車輪被檢測時行駛的方向發(fā)生改變，其前方方向和后方方向也相應(yīng)改變，而內(nèi)側(cè)與外側(cè)則是個絕對方向，其不隨機車車輪行駛方向的改變而改變。
[0035]相應(yīng)的，通過第一光線投射器200投射到機車車輪踏面的第一光線也可以從機車車輪的前方外側(cè)、前方內(nèi)側(cè)、后方外側(cè)和后方內(nèi)側(cè)四個方向的任一個方向投射到機車車輪踏面。
[0036]可選的，為了增加所獲得的光截曲線的清晰度，可以采用激光投射器作為第一光線投射器200，激光投射器投射的激光亮度高，且發(fā)散度小，利用機車車輪直徑的檢測。
[0037]可選的，第一光線投射器200可以一次投射多條第一光線到需檢測的機車車輪的踏面，用以增加計算機車車輪直徑的數(shù)據(jù)，進一步增加機車車輪直徑檢測所得結(jié)果的精度，提高測得的機車車輪的車輪直徑參數(shù)的可靠性。
[0038]可選的，可以設(shè)置第一光線投射器200 —次投射3條第一光線到機車車輪踏面。
[0039]可選的，由于每次檢測機車車輪的直徑時，為同時對機車的兩個車輪同時進行檢測，即每次檢測機車車輪的直徑時，都是檢測機車的車輪對，而每個機車車輪的前方和后方均可以設(shè)置第一光線投射器200，因此，可以在檢測機車車輪時，在第一個車輪的前方內(nèi)側(cè)或外側(cè)和后方內(nèi)側(cè)或外側(cè)，第二個車輪的前方內(nèi)側(cè)或外側(cè)和后方內(nèi)側(cè)或外側(cè)，總共四個方向各設(shè)置I臺第一光線投射器200，即通過4臺第一光線投射器200分別從該四個方向來投射第一光線檢測被測機車車輪的直徑，增加計算機車車輪直徑的數(shù)據(jù)，達到增加機車車輪直徑檢測所得結(jié)果的精度，提高測得的機車車輪的車輪直徑參數(shù)的可靠性的目的。
[0040]圖像采集設(shè)備300采集包括所述光截曲線的光截曲線圖像；
[0041]可選的，圖像采集設(shè)備300可以是攝像機。
[0042]可選的，可以圖像采集設(shè)備200和第一光線投射器200之間具有一個固定的角度，使采集的光截曲線圖像中包含的光截曲線完整、清晰。
[0043]可選的，可以第一光線投射器200和圖像采集設(shè)備300集成安裝在一個固定的單個箱體內(nèi)，從而固定第一光線投射器200的光線投射角度，固定圖像采集設(shè)備300的圖像采集角度，同時固定第一光線投射角度與圖像采集角度之間的夾角，使現(xiàn)場無需再調(diào)節(jié)第一光線投射器200和圖像采集設(shè)備300的角度。
[0044]處理器400利用圖像分割法對獲取的光截曲線圖像進行分析，得到所述機車車輪的直徑。
[0045]可選的，可以通過在得到的在光截曲線上取三點，利用三點直徑測量法來對機車車輪的直徑進行計算。
[0046]可選的，由于在光截曲線上取三點的選擇很多，取三點后也會計算得到無數(shù)個機車車輪直徑的結(jié)果，因此，可以通過首先排除與正常值和大部分計算結(jié)果偏差較大的結(jié)果，再對排除后的計算結(jié)果取平均值，將最后得到的平均值作為得到的車輪直徑的結(jié)果。
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