基于機(jī)器視覺(jué)的腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】基于機(jī)器視覺(jué)的腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括機(jī)器視覺(jué)測(cè)量組件、加力組件和固定組件；機(jī)器視覺(jué)測(cè)量組件包括相機(jī)、測(cè)量標(biāo)識(shí)和背景布；定位管拉力固定板依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定的定位管連接器；承力索支撐線夾水平固定板依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定的承力索支撐線夾；承力索支撐線夾垂直固定板依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定的承力索支撐線夾；腕臂的兩個(gè)絕緣子分別通過(guò)兩個(gè)腕臂固定裝置固定到支柱上。本裝置適合測(cè)量電氣化鐵道接觸網(wǎng)系統(tǒng)腕臂結(jié)構(gòu)中的腕臂支撐裝置在受力下?lián)隙茸兓?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，產(chǎn)品完整性好。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 基于機(jī)器視覺(jué)的腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度試驗(yàn)裝置是一種用于測(cè)量電氣化鐵道接觸網(wǎng) 系統(tǒng)腕臂結(jié)構(gòu)中的腕臂支撐裝置在受力下?lián)隙茸兓臋C(jī)械裝置。 基于機(jī)器視覺(jué)的腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度試驗(yàn)裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國(guó)高速電氣化鐵路快速發(fā)展，以京滬高速鐵路先導(dǎo)段為例，其設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)速 度不低于380km/h。在京滬高速鐵路先導(dǎo)下行原型系統(tǒng)中進(jìn)行了運(yùn)營(yíng)速度380km/h高速鐵 路所需的常規(guī)及一系列研究試驗(yàn)，為我國(guó)進(jìn)行更高速度的高速鐵路建設(shè)研究提供支持，其 超高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)具有世界先進(jìn)水平。支柱、支持裝置和定位裝置是使接觸懸 掛導(dǎo)線相對(duì)于線路中心保持在所要求的位置上的設(shè)備。支柱在鐵軌的一側(cè)并保持一定的距 離，因此需要支持裝置把導(dǎo)線懸掛到支柱并固定在一定的位置上。定位裝置使導(dǎo)線在水平 面上相對(duì)于受電弓中心保持在所要求的位置上。在兩個(gè)支柱間，懸掛著接觸線、承力索、正 饋線、回流線等，由于自重和負(fù)載的作用，接觸線會(huì)產(chǎn)生一個(gè)弛度，弛度的大小對(duì)機(jī)車受流 將產(chǎn)生直接的影響。電氣化鐵道接觸網(wǎng)系統(tǒng)腕臂結(jié)構(gòu)中的腕臂支撐裝置用以支持接觸懸 掛，并起傳遞負(fù)荷作用。測(cè)量碗臂支持結(jié)構(gòu)在受力作用下的撓度變化至關(guān)重要，現(xiàn)有一般通 過(guò)米尺接觸式測(cè)量，當(dāng)人為測(cè)量時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)米尺位置移動(dòng)、手抖動(dòng)等情況，導(dǎo)致測(cè)量結(jié) 果不準(zhǔn)確。另外，米尺自身的精度也很難達(dá)到要求。因此，設(shè)計(jì)出一套非接觸式測(cè)量裝置是 非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于滿足《TB/T2074-2010電氣化鐵路接觸網(wǎng)零部件試驗(yàn)方 法》、《科技裝[2009]136號(hào)《300?350km/h電氣化鐵路接觸網(wǎng)裝備暫行技術(shù)條件》(0CS-3) 中的試驗(yàn)要求，克服現(xiàn)有腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)粗糙、無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，提出了一種 基于機(jī)器視覺(jué)的測(cè)量裝置，不僅能夠減少人為因素的影響，能夠提高測(cè)量精度，還能滿足不 同類型的腕臂系統(tǒng)試驗(yàn)。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采取了如下技術(shù)方案?；跈C(jī)器視覺(jué)的腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度試 驗(yàn)裝置，其特征在于：包括機(jī)器視覺(jué)測(cè)量組件、加力組件和固定組件；機(jī)器視覺(jué)測(cè)量組件包 括相機(jī)、測(cè)量標(biāo)識(shí)1和背景布19 ;
[0005] 加力組件包括3個(gè)緊繩器和3個(gè)拉力傳感器；
[0006] 固定組件包括定位管拉力固定板15、承力索支撐線夾水平固定板14、承力索支撐 線夾垂直固定板17、腕臂固定板16、支柱18 ;
[0007] 定位管拉力固定板15依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂 上固定的定位管連接器21 ;承力索支撐線夾水平固定板14依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、 緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定的承力索支撐線夾22 ;承力索支撐線夾垂直固定板17 依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定的承力索支撐線夾22 ; 腕臂的兩個(gè)絕緣子分別通過(guò)兩個(gè)腕臂固定裝置固定到支柱上；
[0008] 相機(jī)固定在相機(jī)三腳架上，相機(jī)拍攝的腕臂在照片中間，測(cè)量標(biāo)識(shí)1粘貼到腕臂 上，背景布19固定在腕臂后，保證相機(jī)拍攝的腕臂系統(tǒng)不受背景影響。
[0009] 緊繩器緊固鋼絲繩施加力，通過(guò)讀取拉力傳感器的值控制對(duì)定位管連接器和承力 索連接器施加的力。固定組件均固定在兩根具有滑道的支柱上，可以水平和垂直移動(dòng)固定 位置。測(cè)量標(biāo)識(shí)1 一般采用有特點(diǎn)的圖案，防止被拍攝圖片中其他信息干擾。測(cè)量標(biāo)識(shí)1 粘貼到腕臂上，粘貼的位置就是被測(cè)量點(diǎn)的位置。相機(jī)通過(guò)拍攝腕臂系統(tǒng)未施加力及施加 力之后的兩幅照片，把照片傳送到電腦中，算出測(cè)量標(biāo)識(shí)1的偏移距離得到腕臂系統(tǒng)的撓 度變化。
[0010] 基于機(jī)器視覺(jué)的腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度試驗(yàn)裝置作為一個(gè)整體適合測(cè)量電氣化鐵道 接觸網(wǎng)系統(tǒng)腕臂結(jié)構(gòu)中的腕臂支撐裝置在受力下?lián)隙茸兓?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，產(chǎn)品完整 性好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1本實(shí)用新型測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)的示意圖
[0012] 圖2本實(shí)用新型承力索支撐線夾垂直固定裝置的上斜視圖
[0013] 圖3本實(shí)用新型承力索支撐線夾水平固定及定位管固定的左斜視圖
[0014] 圖4本實(shí)用新型腕臂固定的右斜視圖。
[0015] 圖中：1、測(cè)量標(biāo)識(shí)；2、緊繩器；3、拉力傳感器；4、鋼絲繩；14、承力索支撐線夾水平 固定板；15、定位管拉力固定板；16、腕臂固定板；17、承力索支撐線夾垂直固定裝置；18、支 柱；19、背景布；20、抗彎強(qiáng)度為12kN的瓷棒式絕緣子；21、定位管連接器；22、承力索支撐 線夾；

【具體實(shí)施方式】
[0016] 結(jié)合圖1、圖2對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明：
[0017] 如圖1所示，基于機(jī)器視覺(jué)的腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括機(jī) 器視覺(jué)測(cè)量組件、加力組件和固定組件；機(jī)器視覺(jué)測(cè)量組件包括相機(jī)、測(cè)量標(biāo)識(shí)1和背景 布19 ;加力組件包括緊繩器2、拉力傳感器3、鋼絲繩413 ;固定組件包括定位管拉力固定板 15、承力索支撐線夾水平固定板14、承力索支撐線夾垂直固定板17、腕臂固定板16、支柱 18。
[0018] 相機(jī)采用的型號(hào)為NikonD5200,通過(guò)三角支架固定，使相機(jī)拍攝的照片中腕臂在 中間。測(cè)量標(biāo)識(shí)1采用黑色長(zhǎng)方形，測(cè)量標(biāo)識(shí)1粘貼到腕臂上，粘貼的位置就是被測(cè)量點(diǎn)的 位置，被測(cè)量點(diǎn)根據(jù)產(chǎn)品不同具體選擇。背景布19采用投影布，固定在腕臂后，保證相機(jī)拍 攝的腕臂系統(tǒng)不受背景影響。相機(jī)通過(guò)拍攝腕臂系統(tǒng)未施加力及施加力之后的兩幅照片， 把照片傳送到電腦中，算出測(cè)量標(biāo)識(shí)1的偏移距離得到被測(cè)點(diǎn)的位移變化量，算出腕臂系 統(tǒng)的撓度變化值。
[0019] 定位管拉力固定板15依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂 上固定的定位管連接器21 ;承力索支撐線夾水平固定板14依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、 緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定的承力索支撐線夾22 ;承力索支撐線夾垂直固定板17 依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定的承力索支撐線夾22 ; 腕臂的兩個(gè)絕緣子分別通過(guò)兩個(gè)腕臂固定裝置固定到支柱上。
[0020] 如圖2所示，固定組件分別固定在兩根支柱18上，支柱18有一條寬為3cm的槽 道，腕臂固定裝置16具有固定環(huán)和固定孔，通過(guò)墊板和螺栓固定在兩根支柱18上。腕臂固 定裝置16可在槽道中上下滑動(dòng)至合適的距離固定腕臂。承力索支撐線夾水平固定裝置14 與定位管拉力固定裝置15固定在相同的兩根支柱18上，分別通過(guò)墊板和螺栓固定在兩根 支柱上。承力索支撐線夾水平固定裝置14可在槽道中上下滑動(dòng)至與承力索支撐線夾平行。 定位管拉力固定裝置15可在槽道中上下滑動(dòng)至與定位管連接器平行。承力索支撐線夾垂 直固定板17通過(guò)墊板和螺栓固定在兩根支柱18上。承力索支撐線夾垂直固定板17可在 槽道中左右滑動(dòng)至與承力索支撐線夾垂直。
【權(quán)利要求】
1.基于機(jī)器視覺(jué)的腕臂支持結(jié)構(gòu)撓度試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括機(jī)器視覺(jué)測(cè)量組 件、加力組件和固定組件；機(jī)器視覺(jué)測(cè)量組件包括相機(jī)、測(cè)量標(biāo)識(shí)和背景布； 加力組件包括3個(gè)緊繩器和3個(gè)拉力傳感器； 固定組件包括定位管拉力固定板、承力索支撐線夾水平固定板、承力索支撐線夾垂直 固定板、腕臂固定板、支柱； 定位管拉力固定板依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定 的定位管連接器；承力索支撐線夾水平固定板依次通過(guò)鋼絲繩、拉力傳感器、緊繩器和鋼絲 繩連接到腕臂上固定的承力索支撐線夾；承力索支撐線夾垂直固定板依次通過(guò)鋼絲繩、拉 力傳感器、緊繩器和鋼絲繩連接到腕臂上固定的承力索支撐線夾；腕臂的兩個(gè)絕緣子分別 通過(guò)兩個(gè)腕臂固定裝置固定到支柱上； 相機(jī)固定在相機(jī)三腳架上，測(cè)量標(biāo)識(shí)粘貼到腕臂上，背景布固定在腕臂后。
【文檔編號(hào)】G01B11/16GK203893827SQ201420289399
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月31日
【發(fā)明者】陳立明, 楊才智, 楊廣英, 邢彤, 張治國(guó), 馬遠(yuǎn)征, 張晨云 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量研究所