本发明专利技术公开了一种无砟轨道隔离层剪切方法及装置，该方法包括S1，在下混凝土层的上表面，向下发射超声波，并接收反射回来的超声波；S2，向前移动超声波的超声发射头；S3，根据反射回来的超声波判断是否到达矩形凹槽的第一边沿处；若是，控制超声发射头继续向前移动设定的距离，并执行步骤S4；若否，执行步骤S1；S4，移动超声发射头，确定矩形凹槽的宽度，将激光发射头移动到矩形凹槽的几何中心的正上方；S5，以激光发射头所在的位置为原点，构建平面坐标系；S6，确定矩形凹槽底面在隔离层上的投影，将投影的边沿作为剪切轨迹；S7，沿剪切轨迹进行激光切割。本发明专利技术能够便于对无砟轨道的隔离层进行快速准确地剪切，有利于提高施工效率及精度。度。度。
【技术实现步骤摘要】
一种无砟轨道隔离层剪切方法及装置
[0001]本专利技术涉及轨道交通
，特别是一种无砟轨道隔离层剪切方法及装置。
技术介绍
[0002]相比于有砟轨道，无砟轨道上路面上没有石碴，使得列车在其上运行时，噪音小，稳定性也好，使用寿命也更长。列车运行在有砟轨道上的最高时速远大于运行在有砟轨道上的最高时速。在无砟轨道铺设时，需要将混凝土层分上混凝土层和下混凝土层，在上混凝土层和下混凝土层之间设置隔离层。为了防止上混凝土层与下混凝土层之间发生过大的错位，在实际施工过程中，浇注下混凝土层时，通常会预留一个矩形凹槽。在下混凝土层上铺设隔离层、绑扎上混凝土层的钢筋、布枕完成后，浇注上混凝土层，使上混凝土层的底部形成一个与矩形凹槽适配的凸块。
[0003]为了便于在铺设隔离层后，需要将对应矩形凹槽的部分裁剪掉，并将裁剪掉的部分铺设于矩形凹槽的底部。在现有技术中，通常是通过手工进行裁剪。这种裁剪方式人工强度较大，最大的困难在于：裁剪时，隔离层已经铺设在了下混凝土层上，已经覆盖了矩形凹槽，不便于通过人工的方式来确定位置。进而导致隔离层的裁剪不标准。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种无砟轨道隔离层剪切装置，以解决现有技术中的不足，它能够便于对无砟轨道的隔离层进行快速准确地剪切，有利于提高施工效率及精度。
[0005]本专利技术提出了一种无砟轨道隔离层剪切方法，其中，包括如下步骤：
[0006]S1，在下混凝土层的上表面，向下发射超声波，并接收反射回来的超声波；
[0007]S2，向前移动超声波的超声发射头；
[0008]S3，根据反射回来的超声波判断是否到达矩形凹槽的第一边沿处；若是，控制所述超声发射头继续向前移动设定的距离，该第一设定距离为所述矩形凹槽在所述超声发射头前进方向上的尺寸的1/2，并执行步骤S4；若否，执行步骤S1；
[0009]S4，左右移动所述超声发射头，确定所述矩形凹槽的宽度，将激光发射头移动到所述矩形凹槽的几何中心的正上方；
[0010]S5，以所述激光发射头所在的位置为原点，以前后方向为纵坐标，以左右方向为横坐标，构建平面坐标系；
[0011]S6，确定所述矩形凹槽底面在所述隔离层上的投影，将所述投影的边沿作为剪切轨迹；
[0012]S7，沿所述剪切轨迹进行激光切割。
[0013]如上所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其中，可选的是，步骤S3中，包括如下具体步骤：
[0014]S31，根据反射回来的超声波判断是否到达矩形凹槽的第一边沿处；若是，左右移动所述超声发射头，以确定所述第一边沿的两个端点，并执行步骤S32；若否，执行步骤S1；
[0015]S32，将所述超声发射头移动到所述第一边沿的中点处，继续向前移动所述超声发射头；并判断是否达到所述矩形凹槽的第二边沿处，若是，计算所述第一边沿与所述第二边沿的距离，并将该距离记为所述矩形凹槽在所述超声发射头前进方向上的尺寸，将所述超声发射头向后移动该距离的1/2；若否，重复所述步骤S32。
[0016]如上所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其中，可选的是，步骤S32中，在到达所述矩形凹槽的第二边沿后，包括如下具体步骤；
[0017]左右移动所述超声发射头，以确定所述第二边沿的两个端点的位置，确定所述第二边沿的中点；计算所述第一边沿的中点与所述第二边沿的中点之间的距离。
[0018]如上所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其中，可选的是，步骤S7中包括如下具体步骤：
[0019]S71，计算所述激光发射头距离待剪切的隔离层的距离；
[0020]S72，使所述激光发射头的角度按设定方式进行转动，以使激光沿所述剪切轨迹进行激光切割。
[0021]如上所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其中，可选的是，步骤S72中，通过控制第一夹角和第二夹角来控制所述激光发射器的姿态；
[0022]所述第一夹角为所述激光发射器所发射的激光线与铅垂线的夹角；
[0023]所述第二夹角为所述激光发射器所发射的激光线在所述平面坐标系上的投影与所述平面坐标系的横坐标的夹角。
[0024]如上所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其中，可选的是，所述第一夹角与所述第二夹角具有如下关系：
[0025][0026]其中，θ1为第一夹角，θ2为第二夹角，x0为所述矩形凹槽在横坐标方向上尺寸的一半，y0为所述矩形凹槽在纵坐标方向上尺寸的一半，z0为所述激光发射头距离所述隔离层的距离；
[0027]步骤S72中，所述激光发射器绕过其转动中心的铅垂线转动至少一周。
[0028]如上所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其中，可选的是，还包括如下步骤，
[0029]S8，切割完成后，关闭所述激光发射头，并在向前移动第二设定距离后，开始发射超声波，并重复步骤S1到步骤S7；
[0030]所述第二设定距离不小于所述矩形槽在纵坐标方向上尺寸的一半，且不大于相邻
两所述矩形槽之间的距离。
[0031]本专利技术提出了一种无砟轨道隔离层剪切装置，其中，该剪切装置用于如上述任一项所述的方法；
[0032]该剪切装置包括，
[0033]行走机构，所述行走机构用于驱动所述剪切装置移动；
[0034]超声发射头，所述超声发射头用于朝下发射超声波；
[0035]接收部件，用于接收经反射后的超声波，并根据接收到的超声波判断是否到达矩形凹槽的第一边沿或第二边沿；所述接收部件与所述超声发射头固定连接；
[0036]第一驱动组件，用于驱动所述超声发射头和所述接收部件沿前后方向和/或左右方向移动；
[0037]激光发射头，所述激光发射头设置于所述行走机构上，且所述激光发射头与所述行走机构之间铰接；
[0038]第二驱动组件，所述第二驱动组件用于驱动所述激光发射头转动。
[0039]如上所述的无砟轨道隔离层剪切装置，其中，可选的是，所述激光发射头通过连接组件与所述行走机构连接；
[0040]所述连接组件包括竖直设置的第一连接杆、水平设置的第二连接杆和U形杆；
[0041]所述第一连接杆的一端与所述行走机构转动连接，所述第二连接杆与所述第一连接杆的下端转动连接；
[0042]所述U形杆与所述第二连接杆固定连接；所述激光发射头固定安装在所述U形杆上。
[0043]如上所述的无砟轨道隔离层剪切装置，其中，可选的是，所述激光发射头的中心线的延长线过所述第一连接杆中心线与所述第二连接杆中心线的交点。
[0044]与现有技术相比，本专利技术利用超声波对矩形槽的位置及形状进行探测，以确定矩形槽边沿的位置，从而确定待剪切区域的形状。利用激光沿矩形槽的槽口进行激光切割，从而能够实现对于隔离层的快速剪切。
[0045]在工作过程中，通过转动激光发射头，既可实现对于隔离层的剪切，具体地，通过沿水平轴线及竖直轴线转动激光发射头，能够使激光沿矩形槽的开口处进行切割，从而实现快速准确的切割。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无砟轨道隔离层剪切方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，在下混凝土层的上表面，向下发射超声波，并接收反射回来的超声波；S2，向前移动超声波的超声发射头；S3，根据反射回来的超声波判断是否到达矩形凹槽的第一边沿处；若是，控制所述超声发射头继续向前移动第一设定距离，该第一设定距离为所述矩形凹槽在所述超声发射头前进方向上的尺寸的1/2，并执行步骤S4；若否，执行步骤S1；S4，左右移动所述超声发射头，确定所述矩形凹槽的宽度，将激光发射头移动到所述矩形凹槽的几何中心的正上方；S5，以所述激光发射头所在的位置为原点，以前后方向为纵坐标，以左右方向为横坐标，构建平面坐标系；S6，确定所述矩形凹槽底面在所述隔离层上的投影，将所述投影的边沿作为剪切轨迹；S7，沿所述剪切轨迹进行激光切割。2.根据权利要求1所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其特征在于，步骤S3中，包括如下具体步骤：S31，根据反射回来的超声波判断是否到达矩形凹槽的第一边沿处；若是，左右移动所述超声发射头，以确定所述第一边沿的两个端点，并执行步骤S32；若否，执行步骤S1；S32，将所述超声发射头移动到所述第一边沿的中点处，继续向前移动所述超声发射头；并判断是否达到所述矩形凹槽的第二边沿处，若是，计算所述第一边沿与所述第二边沿的距离，并将该距离记为所述矩形凹槽在所述超声发射头前进方向上的尺寸，将所述超声发射头向后移动该距离的1/2；若否，重复所述步骤S32。3.根据权利要求2所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其特征在于，步骤S32中，在到达所述矩形凹槽的第二边沿后，包括如下具体步骤；左右移动所述超声发射头，以确定所述第二边沿的两个端点的位置，确定所述第二边沿的中点；计算所述第一边沿的中点与所述第二边沿的中点之间的距离。4.根据权利要求2或3所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其特征在于，步骤S7中包括如下具体步骤：S71，计算所述激光发射头距离待剪切的隔离层的距离；S72，使所述激光发射头的角度按设定方式进行转动，以使激光沿所述剪切轨迹进行激光切割。5.根据权利要求4所述的无砟轨道隔离层剪切方法，其特征在于，步骤S72中，通过控制第一夹角和第二夹角来控制所述激光发射器的姿态；所述第一夹角为...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏海霆，马倩，张文晓，周钧陶，
申请(专利权)人：泰山学院，
类型：发明
国别省市：
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