[发明专利]一种轨道板及其制备模具平面度的检测系统及方法

说明书

本发明涉及轨道板生产制造领域，具体说是一种轨道板及其制备模具平面度的检测系统及方法。包括桁架以及设置在桁架上的待测件放置板、直角坐标机器人、基准标定平面和距离传感器组件；直角坐标机器人包括：机器人本体、直角三角块、X轴导轨及Y轴导轨；机器人本体与Y轴导轨滑动连接，X轴导轨有两条，且平行安装在桁架上；Y轴导轨两端通过滑块与X轴导轨滑动连接；直角三角块的直角面A与机器人本体底部铰接，直角三角块的直角面B与地面平行设置；基准标定平面平行于直角三角块的直角面B，且安装在桁架上；待测件放置板平行于基准标定平面；直角三角块上设有传感器组件。本发明能够分离出检测过程中导轨运行等基准误差，检测精度高。

技术领域

本发明涉及轨道板生产制造领域，具体说是一种轨道板及其制备模具平面度的检测系统及方法。

背景技术

近年来，随着我国高速铁路、城际铁路的大规模建设，轨道板生产及检测标准也得到了重大发展，其中轨道板平面度的技术指标直接关系到铁路列车运行安全性和旅客乘坐舒适性，而轨道板制备模具预张拉后的平面度是保证轨道板平面度主要因素，因此高精度测量轨道板及其张拉后的制备模具的平面度是保证铁路施工质量的重要能力保证。目前轨道板平面度要求≤1mm，轨道板模具平面度要求≤0.5mm。

对于大平面的测量方法包含间隙法、光轴法、液面法等直接法，以及自准直仪法等间接法，但都存在对测量基准面要求高的问题。目前轨道板检测方面比较具有代表性的是南方测绘提出的“CRTSⅢ型轨道板模具检测、调整及轨道板检测系统”，该检测系统是要用高精度带有自动伺服系统的全站仪以及数字水平仪以及其它工装对测量数据进行采集，并用软件实施计算偏差。该方法对于P5600轨道板理论测量精度约为0.6mm，试验测量重复精度约为0.2mm，此外测量工序繁琐、检测效率较低，并且对场地要求较高，因此该方法并不能较好的满足实际测量需求。

近年来，误差分离技术被广泛运用于形状误差的测量，其原理是采用多个传感器测头，按照一定的布置和走线对工件进行在线测量，并对传感器采样点数据进行相应处理，分离出测量基准误差和其他误差，得到被测平面真实形状误差。基于误差分离技术，设计一套简单高效的平面形状误差检测系统和检测方法成为解决轨道板及其制备模具平面度高精度测量的关键。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种轨道板及其制备模具平面度的检测系统及方法，实现对轨道板及其制备模具平面度误差在线检测。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种轨道板及其制备模具平面度的检测系统，包括桁架以及设置在桁架上的待测件放置板、直角坐标机器人、基准标定平面和距离传感器组件；

其中，所述直角坐标机器人包括：机器人本体、直角三角块、X轴导轨及Y轴导轨；所述机器人本体与Y轴导轨滑动连接，所述X轴导轨有两条，且平行安装在桁架上；所述Y轴导轨两端通过滑块与X轴导轨滑动连接；所述直角三角块的直角面A与机器人本体底部铰接，直角三角块的直角面B与地面平行设置，所述机器人本体可以带动直角三角块在X导轨和Y导轨构成的活动区域内移动；

所述基准标定平面平行于直角三角块的直角面B，且通过支架安装在桁架上；所述待测件放置板平行于基准标定平面，且与支架底面铰接；所述直角三角块上设有距离传感器组件。

所述距离传感器组件包括多个传感器，所述传感器为用于检测传感器至轨道板之间高度值的距离传感器。

所述距离传感器安装在直角三角块侧面上，任意两个相邻的两距离传感器的测距头之间的距离相同，使距离传感器的扫描步长与安装距离相同。

一种轨道板及其制备模具平面度的检测系统及方法，包括以下步骤：

(1)机器人本体带动距离传感器组件运动至基准标定平面正上方，调节每个传感器测定的高度相同；

(2)将待测轨道板运送至待测件放置板上；