(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221041948 8.6 (22)申请日 2022.04.21 (71)申请人 魂歌智能科技 （上海） 有限公司 地址 201799 上海市青浦区浦仓路485号1 幢2层 (72)发明人 陈迪来　黄昊　 (74)专利代理 机构 上海誉知恒专利代理事务所 (普通合伙) 31452 专利代理师 李杨 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/88(2006.01) G01N 21/95(2006.01) B61K 9/10(2006.01) (54)发明名称 基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备及其使 用方法 (57)摘要 本发明属于钢轨检测技术领域， 尤其是基于 机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 针对现有技术中 存在摄像机与钢轨的拍摄点定位麻烦， 使得每次 拍摄角度不一， 影响检测的精准度， 同时影响工 作效率， 导致每次检测周 期长的问题， 现提出如 下方案， 其包括上壳体和下壳体， 下壳体固定连 接于上壳体的底部一侧， 且上壳体与下壳体的内 部相连通； 它还公开了使用方法。 本发明中， 通过 支撑板与插地锥的配合， 能够对整个 设备进行平 稳地放置， 便于操作的同时还能适用于不同的地 理环境， 实用性强， 同时能够通过定位块起到定 位和遮光的效果， 使得整个图像检测更加的精 准， 并且还能对激光发射器和工业摄像机进行收 纳防护， 提高整个设备的使用寿 命。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114858710 A 2022.08.05 CN 114858710 A 1.基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 包括上壳体(1)和下壳体(2)， 下壳体(2)固定连 接于上壳体(1)的底部一侧， 且上壳体(1)与下壳体(2)的内部相连通， 其特征在于， 所述上 壳体(1)的底部两侧对称贯穿滑动连接有两个支撑板(3)， 两个支撑板(3)均为中空结构， 两 个支撑板(3)与地面接触用于对整个设备进行支撑， 两个支撑板(3)的内部均设有用于稳定 设备的抓 地机构； 所述上壳体(1)的内部设有用于照射钢轨表面的照射机构； 所述下壳体(2)的内部设有用于对钢轨表面进行拍照的拍照机构； 所述上壳体(1)的内部设有用于同时驱动照射机构和拍照机构进行角度调 节以及收纳 的驱动机构； 所述上壳体(1)的底部外壁对称设有两组定位机构， 定位机构与钢轨表面接触用于对 拍照机构的拍摄点进行精准定位； 所述支撑板(3)的外壁分别固定套设有上限位块(4)和下限位块(23)， 上限位块(4)的 底部与上壳体(1)的顶部 外壁相接触， 下限位 块(23)位于上壳体(1)的下 方； 所述上壳体(1)的顶部 外壁固定连接有提 把手(31)。 2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 其特征在于， 所述抓地机 构包括滑动连接在支撑板(3)内部的滑 块(24)， 滑 块(24)的顶部固定连接有压杆(25)， 且压 杆(25)的顶端贯穿支撑板(3)的顶部并延伸至上壳体(1)的上方， 压杆(25)的顶端固定连接 有按压柄(26)， 滑块(24)的底部并排设有多个插地锥(27)， 多个插地锥(27)的底端均贯穿 支撑板(3)的底部 。 3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 其特征在于， 所述照射机 构包括转动连接在上壳体(1)内部的第一转杆(5)， 第一转杆(5)的外壁固定套设有第一转 盘(6)， 第一转盘(6)的一侧设有激光发射器(7)， 上壳体(1)的底部开设有与第一转盘(6)转 动配合的第一弧形通 孔(8)。 4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 其特征在于， 所述第 一转 盘(6)远离激光发射器(7)的一侧设有第一半圆凸起(9)， 第一转盘(6)转动带动第一半圆凸 起(9)旋转能够将第一弧形通 孔(8)进行封闭。 5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 其特征在于， 所述拍照机 构包括转动连接在下壳体(2)内部的第二转杆(12)， 第二转杆(12)的外壁固定套设有第二 转盘(13)， 第二转盘(13)的一侧设有工业摄像机(14)， 下壳体(2)靠近激光发射器(7)的一 侧开设有与第二 转盘(13)转动配合的第二弧形通 孔(15)。 6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 其特征在于， 所述第 二转 盘(13)远离工业摄像机(14)的一侧设有第二半圆凸起(16)， 第二转盘(13)转动带动第二半 圆凸起(16)旋转能够将第二弧形通 孔(15)进行封闭。 7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 其特征在于， 所述驱动机 构包括固定连接在上壳体(1)底部内壁的伺服电机(19)， 伺服电机(19)的输出轴固定连接 有第三转杆(20)， 第三转杆(20)的另一端与上壳体(1)的一侧内壁转动连接， 且第三转杆 (20)位于下壳体(2)的上方， 第三转杆(20)的外壁分别固定套设有第三同步轮(21)和第四 同步轮(22)， 第一转杆(5)的外壁固定套设有第一同步轮(10)， 第一同步轮(10)与第三同步 轮(21)上传动套设有同一个第一同步带(11)， 第二转杆(12)的外壁固定套设有第二同步轮权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114858710 A 2(17)， 第二同步轮(17)与第四同步轮(2 2)上传动套设有同一个第二同步带(18)。 8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 其特征在于， 所述定位机 构包括固定连接在上壳体(1)底部外壁的连接块(28)， 连接块(28)的底部固定连接有定位 块(29)， 定位块(29)的底部开设有与钢轨顶部表面相适配的定位槽(3 0)。 9.根据权利要求2所述的基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备， 其特征在于， 所述滑块 (24)的外表面设有防滑纹。 10.根据权利要求1 ‑9任意一项所述基于机器视觉的钢轨焊缝检测设备的使用方法， 其 特征在于， 包括如下步骤： S1、 通过提把手(31)提取整个设备至检测地点， 将两个支撑板(3)位于钢轨的两侧向下 放置在地面上， 在放置过程中， 通过设备的自身重力会使上壳体(1)在两个支撑板(3)上向 下滑动， 同时使钢轨的顶部表面与定位槽(3 0)相贴合， 完成整个设备的定位； S2、 向下按动按压柄(26)带动压杆(25)向下移动， 同时带动滑块(24)下滑， 并使插地锥 (27)穿过支撑 板(3)的底部与地 面插接， 完成对设备的稳定放置； S3、 开启激光发射器(7)使光束照射在钢轨的顶部表面， 接着启动 工业摄像机(14)对光 照点进行拍照， 拍摄的照 片传输给图像处理系统， 将 计算出的结果通过显示屏显示出来， 以 此完成对焊缝的检测； S4、 检测完毕后， 启动伺服电机(19)带动第三转杆(20)转动， 通过第一同步带(11)带动 第一转杆(5)转动， 可以带动第一转盘(6)转动， 同时带动激光发射器(7)旋转至上壳体(1) 的内部进行收纳， 并且第一转盘(6)带动第一半圆凸起(9)旋转对第一弧形通孔(8)进行封 闭， 提高对激光发射器(7)的防护效果； S5、 在第三转杆(20)转动的同时， 还可以通过第二同步带(18)带动第二转杆(12)转动， 可以带动第二转盘(13)转动， 同时带动工业摄像机(14)旋转至下壳体(2)的内部进行收纳， 并且第二转盘(13)带动第二半圆凸起(16)旋转对第二弧形通孔(15)进 行封闭， 提高对工业 摄像机(14)的防护效果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114858710 A 3