火车零部件装配自动检测设备

技术领域

本发明涉及一种火车零部件装配自动检测设备。

背景技术

火车组装完成后需要检查零部件是否有错装、漏装的情况。但火车零部件数量多，仅靠人工检测非常费时费力，检测准确性依赖于检测人员的素质，无法确保检测人员不犯错。人工检测也无法对检测过程进行详尽记录，后期核查时不容易索源。

发明内容

本发明提供一种火车零部件装配自动检测设备，可以快速、准确地检测零部件是否有错装或漏装情况，以及零部件间装配尺寸是否有符合标准。

根据本发明实施例的一方面，提供一种火车零部件装配自动检测设备，包括：轨道，轨道上具有移动滑台；六轴机器人，六轴机器人固定在移动滑台上，六轴机器人的末端安装有：拍摄火车零部件图像的相机；测量相机拍照距离的激光测距仪；以及对相机进行补光的光源；电气控制部，其驱动六轴机器人在轨道上移动使相机采集火车零部件图像、激光测距仪测量相机的拍照距离；以及检测系统，其被配置为对待检测火车零部件的图像与标准火车零部件装配工序的模版数据集进行比对，判断待检测火车零部件是否有错装或漏装，以及零部件间的装配尺寸是否符合标准，其中待检测火车零部件图像的拍摄距离与模版数据集中对应零部件图像的拍摄距离一致。

模板数据集包含零部件的标准图像特征、零部件间的标准距离以及零部件之间像素距离和标准距离的对应关系。

检测系统包含特征比对模块，其被配置为从相机拍摄的待检测火车零部件的图像中提取零部件特征，将零部件特征与模版数据集中与之对应的标准图像特征进行比对以判断零部件是否有错装或漏装。

检测系统包含尺寸检测模块，其被配置为从相机拍摄的待检测火车零部件的图像中计算出零部件之间的像素距离，然后利用模板数据集中相应零部件之间标准距离和像素距离的对应关系将待检测机器零部件的像素距离换算成实际距离，然后比较实际距离与标准距离零部件间的装配尺寸是否符合标准。

附图说明

图1、图2、图3是本发明一实施例提供的火车零部件装配自动检测设备示意图。

图4是本发明一实施例提供的火车零部件装配自动检测设备检测流程示意图。

具体实施方式

本发明中火车泛指普通车、动车组、地铁等。如图1～图3所示，火车零部件装配自动检测设备包括移动滑台1、六轴机器人2、电气控制部3、相机7、激光测距仪8和光源9。

移动滑台1安装在地下槽坑的直线导轨6上。直线导轨6由伺服电机5驱动。机器人2安装在移动滑台1，在电气控制部3驱动下机器人2能够随移动滑台1在槽坑内直线移动。槽坑上方是待检测的火车机组。机器人2是六自由度的，配合槽坑内直线导轨6，能够对火车底部的零部件装配情况展开全方位检测。为了保障安全，在槽坑周围布置有光栅围栏4。

相机7、激光测距仪8和光源9安装在机器人末端上。相机采集火车零部件图像。激光测距仪8测量相机7与火车零部件之间的距离，即相机7拍照距离。光源9用于在相机7拍照时进行补光。

将相机7拍摄的零部件图像及激光测距仪8测量的相机7的拍照距离传输给计算机，计算机上配置的检测系统将被检测火车零部件的图像与标准火车零部件的图像进行比对，根据二者的相似度判断被检测火车零部件的装配情况，例如是否有错装、漏装的情况，以及零部件之间的距离是否符合要求。图4展示了火车零部件装配自动检测设备检测流程。

检测系统包含有标准火车零部件装配工序的模版数据集、特征比对模块和尺寸检测模块。

模版数据集是以一台装配完美的标准火车建立的，作为验证其他火车零部件装配工序的参考标准。

模板数据集包含零部件的标准图像特征、零部件间的标准距离以及零部件之间像素距离和标准距离的对应关系。

模板数据集也是通过所述的火车零部件装配自动检测设备来建立的。将标准火车停放在地下槽坑上方，槽坑内轨道6上的六轴机器人2移动使相机7拍摄标准火车零部件的图像，激光测距仪8测量相机7的拍照距离。从图像中提取出零部件的特征作为零部件的标准图像特征。从图像中计算出零部件之间的像素距离，并以长度为单位使用标准量具如直尺测量出零部件之间的标准距离(单位为mm)，那么标准火车零部件之间的标准距离和像素距离的比值就可以作为验证其他火车零部件间距离的一个换算参数。

对组装的火车进行检测。将待检测火车停放在地下槽坑上方，槽坑内轨道6上的六轴机器人2移动使相机7拍摄待检测火车零部件的图像，激光测距仪8同时测量相机7的拍照距离，待检测火车零部件图像的拍摄距离与模版数据集中对应零部件图像的拍摄距离应当一致。

特征比对模块被配置为从图像中提取待检测火车零部件的图像特征，将图像特征与模版数据集中与之对应的标准图像特征进行比对以判断待检测火车零部件是否有错装或漏装，因为出现错装或漏装时待检测零部件的图像特征是不同于标准图像特征的。

有时还需要检测组装的火车零部件之间的距离装配的是否合适，即需要从图像中测量出零部件间的实际距离，尺寸检测模块就是实现这一目的。尺寸检测模块被配置为从图像中计算出待检测火车零部件之间的像素距离，然后利用模板数据集中相应零部件之间标准距离和像素距离的对应关系将待检测火车零部件的像素距离换算成实际距离，然后比较实际距离与标准距离零部件间的装配尺寸是否符合标准。

本发明的火车零部件装配自动检测设备检测效率高，能够大幅减少检测人员的劳动强度，也能对每个零部件的装配情况做到数字化存档，便于后期索源。