【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鐵路測量領域，具體來說是一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法。
技術介紹
1、鐵路行業標準中，《標準軌距鐵路道岔》(tb/t?412-2020)及《高速鐵路道岔制造技術條件》(tb/t?3307-2020)均對鋼軌截面尺寸檢測提出了要求，規定出廠前應逐根對鋼軌截面尺寸進行檢測。目前各道岔制造公司以及質監站均采用機械式游標卡尺、輪廓儀或樣板組合等進行測量，
2、效率低、操作復雜，精度受測量條件影響較大，無法實現快速測量、精確判斷，如將不合格產品誤測為合格產品，則增加的質量控制風險。且當在大批量鋼軌件截面尺寸需要測量的條件下，上述測量方式會嚴重影響現場生產效率，同時也無法提供數字化質量水平趨勢分析，無法開展事前預警工作。
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術提出一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，通過引入激光3d掃描檢測技術，實現鋼軌3d成像，截面尺寸數據自動獲取、自動判定、生成檢驗報告，并可為技術公司道岔質量監督信息系統輸出格式化數據，并保留軌件3d圖像和二維尺寸標注圖，提供更好的產品可追溯性；且一次檢測即可獲取所有檢測數據的同時，大大減少了現場需帶較多種檢驗設備的問題。
2、本專利技術一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，具體步驟為：
3、首先通過三維掃描儀獲取鋼軌樣塊的三維模型。
4、隨后，在三維模型中截取需測量位置處的鋼軌截面。
5、最后，通過計算終端根據所截取的鋼軌截面自動進行鋼軌斷面尺寸檢測，包括鋼軌高度
6、a、鋼軌高度與軌底寬度檢測
7、由計算終端在待檢測鋼軌截面中建立最小外接矩形abcd；側邊線段ac為鋼軌截面的軌高、底邊線段cd為軌底寬度，并計算線段ac與線段cd的值。
8、b、軌腰厚度檢測
9、首先，根據a中最小外接矩形abcd，以線段cd為基準向軌頭方向79mm作平行于線段cd的平行線，與軌腰相交于點c1與點d1，以線段c1d1為基準，分別向軌頭方向及軌底方向，間隔0.5mm各做12條平行線，測量每條平行線與軌腰兩側相交兩點間距，即測量共24條平行線處的軌腰厚度。
10、隨后，將24條平行線處軌腰厚度與線段c1d1一同進行數據排序，取測量數值最小的線段為軌腰厚度，記為線段ef，并計算線段ef的值。
11、c、軌頭寬度與軌冠飽滿度檢測
12、首先，根據軌頭樣板測量原理，在待檢測鋼軌截面圖中以線段gh為基準向右分別做距離gh?25.6mm與28.4mm的平行線，并取兩條平行線與鋼軌軌頭頂邊的交點分別記為p、o；其中，h為軌頭頂邊中心點，g為軌頭兩側底邊延長線交點。
13、隨后在弧線po上，以p為起點，o為終點，每1mm取一個點，以該點為圓心，半徑為15.61mm、51.2mm分別作兩個圓，記兩個圓與軌頭的交點為kn、ln,測量每條線段knln長度，取線段knln最接近61.4時kn、ln為分別記為k、l，取線段knln最接近61.4時kn、ln對應的點為z點。
14、進一步連接zl，zl與hg交點記為r點，過k點作垂直于hg的直線，與軌頭輪廓相交于q點。
15、最后，測量線段hr長度，當1.9mm≤hr≤2.8mm時，判定軌冠飽滿度合格，反之則不合格；測量kq長度，即為鋼軌件軌頭寬度。
16、d、接頭夾板安裝面高度檢測
17、首先，參照樣板測量原理，在待檢測鋼軌截面圖中以軌腰厚度線段ef中的左側點e點為基準，向e點左側分別作距離e點14.59mm與27.88mm的點，并過這兩點做斜率為18.4:1的斜線，記為斜線a與斜線b。
18、隨后，自斜線a開始，向斜線b方向，水平距離每間隔0.5mm便做一條平行于斜線a、b的斜線，并延伸與鋼軌輪廓相交，記為斜線n，并測量每條斜線n的長度，圖中僅占展示其中一條斜線n。
19、進一步，以腹高測量負樣板為基準的鋼軌截面圖中以前述相同方法做斜線a與斜線b，并從斜線a開始向斜線b每隔0.5mm便做一條平行于斜線a、b的斜線記為斜線n，并測量每條斜線n的長度。
20、最后，將鋼軌輪廓上從斜線a開始測得的每條斜線n分別與在腹高測量負樣板模擬圖上對應的斜線n作差，若0≤每條斜線n-斜線n≤1.1mm，則判定接頭夾板安裝面斜度合格，反之則不合格。
21、e、軌底邊緣厚度檢測
22、首先，在待檢測鋼軌截面圖中軌底邊緣做垂線垂直于軌底，并向鋼軌內側以5mm、12mm距離分別作平行線，記為線段a與線段b，自線段a向線段b方向每間隔0.5mm做與軌腳頂面及軌底相交的平行線，記為線段n，測量并記錄每條線段n長度，圖中僅占展示其中一條斜線n。
23、隨后以軌底邊緣厚度正樣板為基準的鋼軌截面圖中，在軌底邊緣做垂線后，垂線內側8mm位置處再次做垂線，并向內側以5mm、12mm距離位置做兩條垂線，兩條垂線與軌底交點間線段分別為線段a與線段b，自線段a向線段b方向每間隔0.5mm做垂線，該垂線與軌底交點間線段記為線段n，測量并記錄每條線段n長度。
24、最后，將鋼軌輪廓上從線段a開始測得的每條斜線n與軌底邊緣厚度正樣板上從線段a開始測得的每條線段n的長度逐條作差，若0≤每條斜線n-斜線n≤1.25mm，則判定軌底邊緣厚度合格，反之則不合格。
25、f、斷面不對稱檢測
26、首先，根據鋼軌斷面不對稱負樣板，在待檢測鋼軌截面圖中軌底邊緣向軌底做垂線并延長。
27、隨后，向軌頭方向距離軌底161.8mm位置作軌底的平行線，與軌頭右側相交于點a，與軌底右側邊緣垂線相交于點b。
28、最后，測量線段ab長度，線段ab-38.4mm所得值即為斷面不對稱偏差，記為x，若0≤x≤2.4mm，則判定斷面不對稱合格，反之則不合格。
29、最后，對前述所標注的尺寸與標準值對比，并根據公差自動判定結果，對判定的結果出具檢測報告，并按照設定的格式輸出為數據庫。
30、本專利技術的優點在于：
31、1、本專利技術激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，通過生成3d模型，獲取待檢測鋼軌截面后，標注出特定位置截面尺寸，并對標注的尺寸與標準值對比，并根據公差自動判定結果，對判定的結果出具檢測報告，并按照設定的格式輸出為數據庫。
32、2、本專利技術激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，通過引入激光3d掃描檢測技術，實現鋼軌3d成像，截面尺寸數據自動獲取、自動判定、生成檢驗報告，并可為技術公司道岔質量監督信息系統輸出格式化數據，并保留軌件3d圖像和二維尺寸標注圖，提供更好的產品可追溯性；且一次檢測即可獲取所有檢測數據的同時，大大減少了現場需帶較多種檢驗設備的問題。
33、3、本專利技術激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法中所應用的三維掃描系統，方便現場使用，有效提高測量精度和效率本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，其特征在于：具體步驟為：
2.如權利要求1所屬一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，其特征在于：鋼軌樣塊三維模型通過一套鋼軌掃描設備實現，包括包括三維掃描儀、儲能電源、設備箱、攜式計算終端、反光標記點；
3.如權利要求2所述一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，其特征在于：三維掃描儀、儲能電源、計算終端、反光標記點，均放置于設備箱內；設備箱采用防水拉桿箱；設備箱內鋪設有泡棉上開有用于放置各設備的凹槽。
4.如權利要求1所述一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，其特征在于：掃描前，在鋼軌樣塊側壁上吸附固定方形磁鐵，使方形磁鐵一側面與鋼軌樣塊上需測量斷面共面。
【技術特征摘要】
1.一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，其特征在于：具體步驟為：
2.如權利要求1所屬一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方法，其特征在于：鋼軌樣塊三維模型通過一套鋼軌掃描設備實現，包括包括三維掃描儀、儲能電源、設備箱、攜式計算終端、反光標記點；
3.如權利要求2所述一種激光掃描鋼軌截面尺寸檢測方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張麗，程猛，
申請(專利權)人：中鐵物總技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。