检修动车组转向架总成实物核查方法探讨

检修动车组转向架总成实物核查方法探讨

梁立鹏

（青岛机车车辆监造项目部山东青岛266111）

摘要：转向架总成作为动车组的走行部，核查方式为全数核查，包括实物核查和文件核查，实物核查项点多、频次高。转向架总成的实物核查在转向架现场地沟中核查，一是存在安全隐患；二是现场地沟数量有限，需频繁调运转向架总成；三是实物核查项点多，易出现重复核查、遗漏核查等情况。为此组织四方公司进行专题研究，探讨新的实物核查方法。

关键词：动车组转向架总成实物核查方法

一核查情况简介

转向架总成作为动车组的走行部，核查方式为全数核查，包括实物核查和文件核查，核查项目包括：部件外观及安装状态、结构尺寸及性能三方面。其中，结构尺寸及性能为文件核查，部件外观及安装状态为实物核查，主要核查转向架17种重要零部件（如：牵引电机、制动夹钳、齿轮箱、联轴节等）的外观及标识、安装状态、防松状态等，核查频次从5%到30%不等。

四方公司每日移交18辆检修动车组转向架总成，按每辆转向架核查需要20分钟（实物核查15分钟，记录核查5分钟），18辆转向架需要18*20=360分钟，其中实物核查极大占用了每日工作时间。

二核查方法设想

为了提高核查效率，保证实物质量，通过与四方公司进行专题探讨，认为可从改进实物核查方法入手，采用设备智能检测为主人工复核为辅的双确认核查方法，对转向架外观安装状态进行核查。

设想在转向架总成移交台位，安装智能影像化检测判定设备，拟通过拍摄动车组转向架重要零部件安装状态高清晰度图像，运用图像处理与模式识别等技术实现对安装状态的自动识别及报警，报警可以由人工进行复核，可将采集到的图像及判定结果进行存储归档，还可打印带有判定结果的检测报告。

三新设备的研发及试运行

四方公司通过与哈尔滨科佳公司位合作，研发了一台转向架自动检测及影像化存储设备，主要检测转向架顶部、侧部及底部轨内轨外可视部件。该设备主要由四部分构成：工业机器人设备、高清彩色图像采集设备、机柜设备和图像自动识别系统。系统总体架构见图1，

图3系统工作流程

目前，该设备已安装于检修动车组转向架移交区域，并投入试运行，当转向架推运到固定位置后，启动程序，即可对转向架进行全方位拍照判定，目前设备可对每个转向架拍摄144张照片，用时6-8分钟，覆盖了转向架接收准则中各重要零部件的安装状态，拟对103个安装项点实现图像自动识别及报警，对于故障点可进行人为判定，区分虚警报或确认故障，之后予以处置。

以定位节点安装项点为例，自动识别原理如下：图4为定位节点白色防松标记，首先以红框区域的图案特征为依据进行定位，如图5所示。其次将彩色图像转换为灰度图像，提取灰度图像的梯度信息，如图6所示。将红框内的图案信息与梯度图像进行相关性判断，最终定位部件区域，如图7所示。在定位到该区域后，就可定位防松线所在的位置，即可识别出防松线的白色线条信息，如图8所示。对识别出的白线通过拟合率判断此线条是否为直线，若是直线则防松线无故障，若是该条直线发生曲折则为故障状态，即产生自动识别报警。

图7利用图案信息定位结果图图8定位后得到的线条信息

四新设备的优点和缺点

（1）优点

1）拍照判定时间短，覆盖转向架总成全部组装项点，不会漏项，可以逐步代替人工检查（每个转向架仅核查部分组装项点）。

2）每个转向架均自动存储144张图片，替代了人工的影像化工作。

（2）缺点

1）目前设备高清彩色图像采集时曝光情况较多，导致图像不清晰，造成设备的误判率较高。

2）对同一台转向架多次重复检测，识别故障的准确率和可靠度不稳定。

五改进措施

1已在设备四周安装自动升降遮光布，对设备周围光线进行调节，以确保设备图像采集时可以获得高清晰的图片；继续深入研究光线对设备图像采集的影响，提高设备判定准确率。

2通过设定人为缺陷、将设备的自动检测结果与人工检验结果进行对比等方式，不断优化改进，提高设备识别故障的可靠度与准确率。

3优化完善设备检测报告，编制标准作业流程，对设备检测能力进行评审，用设备检测结合人工复核逐步代替人工检验。

综上所述，转向架总成的实物核查是可以利用设备先进的检测技术实现的，通过高清彩色图像采集，完善转向架所有组装项点识别检测方法，经过科学图像处理与识别检测，即可最终判定转向架的组装质量，可以逐步替代人工检验，即保证了质量，还为企业减轻了检验成本。

参考文献：

[1]郭洪红.工业机器人[M].西安电子科技大学出版社，2012

[2]张洪强，高洪义.图像自动识别技术在铁路的发展及运用[J].中国铁路，2015