基于机器视觉的腕臂支持结构挠度试验装置制造方法
【专利摘要】基于机器视觉的腕臂支持结构挠度试验装置，其特征在于：包括机器视觉测量组件、加力组件和固定组件；机器视觉测量组件包括相机、测量标识和背景布；定位管拉力固定板依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定的定位管连接器；承力索支撑线夹水平固定板依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定的承力索支撑线夹；承力索支撑线夹垂直固定板依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定的承力索支撑线夹；腕臂的两个绝缘子分别通过两个腕臂固定装置固定到支柱上。本装置适合测量电气化铁道接触网系统腕臂结构中的腕臂支撑装置在受力下挠度变化，结构简单，测量准确，产品完整性好。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 基于机器视觉的腕臂支持结构挠度试验装置是一种用于测量电气化铁道接触网 系统腕臂结构中的腕臂支撑装置在受力下挠度变化的机械装置。 基于机器视觉的腕臂支持结构挠度试验装置
【背景技术】
[0002] 目前，我国高速电气化铁路快速发展，以京沪高速铁路先导段为例，其设计运营速 度不低于380km/h。在京沪高速铁路先导下行原型系统中进行了运营速度380km/h高速铁 路所需的常规及一系列研究试验，为我国进行更高速度的高速铁路建设研究提供支持，其 超高速电气化铁路接触网系统具有世界先进水平。支柱、支持装置和定位装置是使接触悬 挂导线相对于线路中心保持在所要求的位置上的设备。支柱在铁轨的一侧并保持一定的距 离，因此需要支持装置把导线悬挂到支柱并固定在一定的位置上。定位装置使导线在水平 面上相对于受电弓中心保持在所要求的位置上。在两个支柱间，悬挂着接触线、承力索、正 馈线、回流线等，由于自重和负载的作用，接触线会产生一个弛度，弛度的大小对机车受流 将产生直接的影响。电气化铁道接触网系统腕臂结构中的腕臂支撑装置用以支持接触悬 挂，并起传递负荷作用。测量碗臂支持结构在受力作用下的挠度变化至关重要，现有一般通 过米尺接触式测量，当人为测量时，难免会出现米尺位置移动、手抖动等情况，导致测量结 果不准确。另外，米尺自身的精度也很难达到要求。因此，设计出一套非接触式测量装置是 非常必要的。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于满足《TB/T2074-2010电气化铁路接触网零部件试验方 法》、《科技装[2009]136号《300?350km/h电气化铁路接触网装备暂行技术条件》(0CS-3) 中的试验要求，克服现有腕臂支持结构挠度测量装置结构粗糙、无法准确测量，提出了一种 基于机器视觉的测量装置，不仅能够减少人为因素的影响，能够提高测量精度，还能满足不 同类型的腕臂系统试验。
[0004] 为了实现上述目的，采取了如下技术方案。基于机器视觉的腕臂支持结构挠度试 验装置，其特征在于：包括机器视觉测量组件、加力组件和固定组件；机器视觉测量组件包 括相机、测量标识1和背景布19 ;
[0005] 加力组件包括3个紧绳器和3个拉力传感器；
[0006] 固定组件包括定位管拉力固定板15、承力索支撑线夹水平固定板14、承力索支撑 线夹垂直固定板17、腕臂固定板16、支柱18 ;
[0007] 定位管拉力固定板15依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂 上固定的定位管连接器21 ;承力索支撑线夹水平固定板14依次通过钢丝绳、拉力传感器、 紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定的承力索支撑线夹22 ;承力索支撑线夹垂直固定板17 依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定的承力索支撑线夹22 ; 腕臂的两个绝缘子分别通过两个腕臂固定装置固定到支柱上；
[0008] 相机固定在相机三脚架上，相机拍摄的腕臂在照片中间，测量标识1粘贴到腕臂 上，背景布19固定在腕臂后，保证相机拍摄的腕臂系统不受背景影响。
[0009] 紧绳器紧固钢丝绳施加力，通过读取拉力传感器的值控制对定位管连接器和承力 索连接器施加的力。固定组件均固定在两根具有滑道的支柱上，可以水平和垂直移动固定 位置。测量标识1 一般采用有特点的图案，防止被拍摄图片中其他信息干扰。测量标识1 粘贴到腕臂上，粘贴的位置就是被测量点的位置。相机通过拍摄腕臂系统未施加力及施加 力之后的两幅照片，把照片传送到电脑中，算出测量标识1的偏移距离得到腕臂系统的挠 度变化。
[0010] 基于机器视觉的腕臂支持结构挠度试验装置作为一个整体适合测量电气化铁道 接触网系统腕臂结构中的腕臂支撑装置在受力下挠度变化，结构简单，测量准确，产品完整 性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1本实用新型测量装置结构的示意图
[0012] 图2本实用新型承力索支撑线夹垂直固定装置的上斜视图
[0013] 图3本实用新型承力索支撑线夹水平固定及定位管固定的左斜视图
[0014] 图4本实用新型腕臂固定的右斜视图。
[0015] 图中：1、测量标识；2、紧绳器；3、拉力传感器；4、钢丝绳；14、承力索支撑线夹水平 固定板；15、定位管拉力固定板；16、腕臂固定板；17、承力索支撑线夹垂直固定装置；18、支 柱；19、背景布；20、抗弯强度为12kN的瓷棒式绝缘子；21、定位管连接器；22、承力索支撑 线夹；
【具体实施方式】
[0016] 结合图1、图2对本实用新型做进一步说明：
[0017] 如图1所示，基于机器视觉的腕臂支持结构挠度试验装置，其特征在于：包括机 器视觉测量组件、加力组件和固定组件；机器视觉测量组件包括相机、测量标识1和背景 布19 ;加力组件包括紧绳器2、拉力传感器3、钢丝绳413 ;固定组件包括定位管拉力固定板 15、承力索支撑线夹水平固定板14、承力索支撑线夹垂直固定板17、腕臂固定板16、支柱 18。
[0018] 相机采用的型号为NikonD5200,通过三角支架固定，使相机拍摄的照片中腕臂在 中间。测量标识1采用黑色长方形，测量标识1粘贴到腕臂上，粘贴的位置就是被测量点的 位置，被测量点根据产品不同具体选择。背景布19采用投影布，固定在腕臂后，保证相机拍 摄的腕臂系统不受背景影响。相机通过拍摄腕臂系统未施加力及施加力之后的两幅照片， 把照片传送到电脑中，算出测量标识1的偏移距离得到被测点的位移变化量，算出腕臂系 统的挠度变化值。
[0019] 定位管拉力固定板15依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂 上固定的定位管连接器21 ;承力索支撑线夹水平固定板14依次通过钢丝绳、拉力传感器、 紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定的承力索支撑线夹22 ;承力索支撑线夹垂直固定板17 依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定的承力索支撑线夹22 ; 腕臂的两个绝缘子分别通过两个腕臂固定装置固定到支柱上。
[0020] 如图2所示，固定组件分别固定在两根支柱18上，支柱18有一条宽为3cm的槽 道，腕臂固定装置16具有固定环和固定孔，通过垫板和螺栓固定在两根支柱18上。腕臂固 定装置16可在槽道中上下滑动至合适的距离固定腕臂。承力索支撑线夹水平固定装置14 与定位管拉力固定装置15固定在相同的两根支柱18上，分别通过垫板和螺栓固定在两根 支柱上。承力索支撑线夹水平固定装置14可在槽道中上下滑动至与承力索支撑线夹平行。 定位管拉力固定装置15可在槽道中上下滑动至与定位管连接器平行。承力索支撑线夹垂 直固定板17通过垫板和螺栓固定在两根支柱18上。承力索支撑线夹垂直固定板17可在 槽道中左右滑动至与承力索支撑线夹垂直。
【权利要求】
1.基于机器视觉的腕臂支持结构挠度试验装置，其特征在于：包括机器视觉测量组 件、加力组件和固定组件；机器视觉测量组件包括相机、测量标识和背景布； 加力组件包括3个紧绳器和3个拉力传感器； 固定组件包括定位管拉力固定板、承力索支撑线夹水平固定板、承力索支撑线夹垂直 固定板、腕臂固定板、支柱； 定位管拉力固定板依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定 的定位管连接器；承力索支撑线夹水平固定板依次通过钢丝绳、拉力传感器、紧绳器和钢丝 绳连接到腕臂上固定的承力索支撑线夹；承力索支撑线夹垂直固定板依次通过钢丝绳、拉 力传感器、紧绳器和钢丝绳连接到腕臂上固定的承力索支撑线夹；腕臂的两个绝缘子分别 通过两个腕臂固定装置固定到支柱上； 相机固定在相机三脚架上，测量标识粘贴到腕臂上，背景布固定在腕臂后。
【文档编号】G01B11/16GK203893827SQ201420289399
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月31日 优先权日:2014年5月31日
【发明者】陈立明, 杨才智, 杨广英, 邢彤, 张治国, 马远征, 张晨云 申请人:中国铁道科学研究院标准计量研究所