一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统及方法，系统包括包括测量模块、获取模块以及镟修模块；所述测量模块，用于获取轮对的基础数据，根据所述基础数据获取所述轮对的尺寸数据；所述获取模块，存储有经济镟修模型，用于根据所述尺寸数据获取所述轮对的镟修量；所述镟修模块，用于根据所述镟修量对所述轮对进行镟修。本发明专利技术的目的在于提供一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统及方法，实现轮对从测量到车削的自动一体化流程，提高工率，实现轮对经济镟修。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统及方法
本专利技术涉及轮对镟修
，尤其涉及一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统及方法。
技术介绍
轮对用于承载机车车辆进行运动，具体地，轮对与钢轨接触并沿钢轨运动，保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷。在运动及制动过程中，轮对与钢轨及制动闸瓦存在摩擦，会对轮对表面造成磨损、剥离、表面裂纹等情况，因此需按要求定期对轮对进行检查及镟修处理。目前，针对轮对镟修主要由技术人员采用机床操作，其中机床多分为数控车床和普通车床两种，其中数控车床由技术人员输入车削量后自动车削，而普通车床则由技术人员通过遥感手动给刀。车削前，由技术人员采用人工对轮对进行抽点测量，并依据测量结果确定轮对是否进行车削及相关加工余量。采用人工给定车削量，若加工余量选择较小，则造成加工效率低，且易发生打刀问题，由此发生频繁换刀问题；而若加工余量选择较大，则镟修量较大，轮对切削消耗大，造成浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统及方法，实现轮对从测量到车削的自动一体化流程，提高工率，实现轮对经济镟修。本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统，包括测量模块、获取模块以及镟修模块；所述测量模块，用于获取轮对的基础数据，并根据所述基础数据获取所述轮对的尺寸数据；所述获取模块，存储有经济镟修模型，用于根据所述尺寸数据获取所述轮对的镟修量；所述镟修模块，用于根据所述镟修量对所述轮对进行镟修。优选地，所述基础数据包括踏面磨耗深度、轮辋厚度、轮缘厚度、轮缘垂直磨耗、踏面剥离最大长度、车轮直径以及车轮直径差。优选地，所述测量模块包括激光条纹投射器、第一摄像机、第二摄像机和计算机；所述激光条纹投射器，用于向所述轮对投射激光光束；所述第一摄像机和所述第二摄像机的安装位置不同，用于获取两幅不同角度的带有激光光束的轮对图像；所述计算机，用于根据Steger算法提取所述轮对图像的亚像素位置，并根据所述亚像素位置拟合所述激光光束分别在两幅所述轮对图像中的直线方程；还用于在所述轮对图像中选取测量点，并用Hough变换求取所述测量点在两幅所述轮对图像中的直线方程，结合所述激光光束的直线方程求出所述测量点分别在所述轮对图像中的坐标，根据所述坐标求取所述测量点的三维空间坐标。优选地，所述经济镟修模型为：-1≤R左max-R右max+P右-P左≤1；R右max-R右min≤P右；R左max-R左min≤P左；其中，R左max表示左轮对最大半径，R右max表示右轮对最大半径，P右表示右轮对镟修量，以尺寸最小为最经济，P左表示左轮对镟修量，以尺寸最小为最经济，R右min表示右轮对最小半径，R左min表示左轮对最小半径。一种基于视觉测量的轮对自动镟修方法，包括以下步骤：S1：获取轮对的基础数据，并根据所述基础数据获取所述轮对的尺寸数据；S2：将所述尺寸数据传输至经济镟修模型，获取所述轮对的镟修量；S3：根据所述镟修量对所述轮对进行镟修。优选地，所述基础数据包括踏面磨耗深度、轮辋厚度、轮缘厚度、轮缘垂直磨耗、踏面剥离最大长度、车轮直径以及车轮直径差。优选地，用双目立体视觉法获取所述轮对的尺寸数据。优选地，所述经济镟修模型为：-1≤R左max-R右max+P右-P左≤1；R右max-R右min≤P右；R左max-R左min≤P左；其中，R左max表示左轮对最大半径，R右max表示右轮对最大半径，P右表示右轮对镟修量，以尺寸最小为最经济，P左表示左轮对镟修量，以尺寸最小为最经济，R右min表示右轮对最小半径，R左min表示左轮对最小半径。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：采用视觉测量技术，形成轮对测量系统，并与现有数控车床进行集成，形成基于视觉测量的轮对自动镟修系统，系统可在旋修机床上一次同时测量左右轮对圆周尺寸，通过经济镟修模型，自动计算左右轮径最小切削尺寸；通过控制机床自动完成镟修，从而实现轮对从测量到车削的自动一体化流程，提高工率，实现轮对经济镟修。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术获取尺寸数据的结构示意图；1、测量模块；2、轮对。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统，包括测量模块1、获取模块以及镟修模块；测量模块1，用于获取轮对2的基础数据；并根据基础数据获取轮对的尺寸数据；其中，基础数据包括踏面磨耗深度、轮辋厚度、轮缘厚度、轮缘垂直磨耗、踏面剥离最大长度、车轮直径以及车轮直径差；尺寸数据包括轮对的最大尺寸和最小尺寸；具体地，当测量模块获取到踏面磨耗深度、轮辋厚度、轮缘厚度、轮缘垂直磨耗、踏面剥离最大长度中的任意一个或多个时，说明轮对存在磨损，磨损的这一部分必然会被镟修处理掉，因此，测量模块需要将实际获取的车轮直径减去各类磨损中的最大值(例如获取的轮对直径为860mm，轮对同一位置的踏面磨耗深度为13mm，轮缘垂直磨耗为5mm，则这一位置的轮对尺寸为847mm)，以获取没有损伤的轮对尺寸，由于轮对不同部位的损伤程度不一致，因此轮对不同部位去掉损伤值后的尺寸各不相同，为了保证轮对的正常运行，需要根据轮对的最大尺寸和最小尺寸进行镟修。获取模块，存储有经济镟修模型，用于根据尺寸数据获取轮对2的镟修量；镟修模块，用于根据镟修量对轮对2进行镟修，在本实施例中，镟修模块设置为数控车床。可根据镟修量自动对轮对进行镟修，无需人工干预，既可以减少工作人员的工作量，又可避免因人工干预所带来的误差。现有技术中，使用轮对2镟修车床对轮对2进行镟修，镟修时，通过人工对轮对2质量情况进行检查，测量轮对2直径等并记录，再根据测量值输入固定镟修量进行切削加工，由于在轮对2收入测量时，采用的是手工测量，测量误差大，从而容易导致镟修量不足或过大，因此在镟修时，需要反复处理，从而造成效率低下。基于此，在本方案中，摒弃了传统的人工测量方法，采用了双目立体视觉法对轮对2进行测量，一方面可以不需要多次进行测量，增加了工作效率，另一方面，由于测量结果更加准确，从而使得不用多次对轮对2进行镟修，减小旋修量，降低成本。具体地，本实施例中所提及的测量模块1包括激光条纹投射器、第一摄像机、第二摄像机和计算机；其中，激光条纹投射器，用于向轮对2投射激光光束；第一摄像机和第二摄像机的安装位置不同，且同时对轮对2进行拍照，用于获取两幅不同角度的带有激光光束的轮对2图像；计算机，用于根据Steger算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统，其特征在于，包括测量模块(1)、获取模块以及镟修模块；/n所述测量模块(1)，用于获取轮对(2)的基础数据，根据所述基础数据获取所述轮对的尺寸数据；/n所述获取模块，存储有经济镟修模型，用于根据所述尺寸数据获取所述轮对(2)的镟修量；/n所述镟修模块，用于根据所述镟修量对所述轮对(2)进行镟修。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统，其特征在于，包括测量模块(1)、获取模块以及镟修模块；
所述测量模块(1)，用于获取轮对(2)的基础数据，根据所述基础数据获取所述轮对的尺寸数据；
所述获取模块，存储有经济镟修模型，用于根据所述尺寸数据获取所述轮对(2)的镟修量；
所述镟修模块，用于根据所述镟修量对所述轮对(2)进行镟修。


2.根据权利要求1所述的一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统，其特征在于，所述基础数据包括踏面磨耗深度、轮辋厚度、轮缘厚度、轮缘垂直磨耗、踏面剥离最大长度、车轮直径以及车轮直径差。


3.根据权利要求1所述的一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统，其特征在于，所述测量模块(1)包括激光条纹投射器、第一摄像机、第二摄像机和计算机；
所述激光条纹投射器，用于向所述轮对(2)投射激光光束；
所述第一摄像机和所述第二摄像机的安装位置不同，用于获取两幅不同角度的带有激光光束的轮对(2)图像；
所述计算机，用于根据Steger算法提取所述轮对(2)图像的亚像素位置，并根据所述亚像素位置拟合所述激光光束分别在两幅所述轮对(2)图像中的直线方程；还用于在所述轮对(2)图像中选取测量点，并用Hough变换求取所述测量点在两幅所述轮对(2)图像中的直线方程，结合所述激光光束的直线方程求出所述测量点分别在所述轮对(2)图像中的坐标，根据所述坐标求取所述测量点的三维空间坐标。


4.根据权利要求1所述的一种基于视觉测量的轮对自动镟修系统，其特征在于，所述经济镟修模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘良，郭建飞，
申请(专利权)人：成都广屹实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51