基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115790437A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211349589.7(22)申请日2022.10.31(71)申请人常州中量高新技术有限公司地址213164江苏省常州市武进区常武中路18-3常州科教城天鸿科技大厦B座501(72)发明人王迎科陈子文张兵冯艳波(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231专利代理师吕小丽(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)G01B11/14(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图6页(54)发明名称基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法和系统(57)摘要本发明提供了一种基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法和系统，测量装置包括轮距测量组件、踏面扫描组件和基准定位组件，踏面扫描组件包括传感器组合支架，开设有安装激光传感器的容置腔，传感器支架上相邻的两侧分别安装有电机和光栅探头，测量方法包括：控制激光传感器沿齿条做匀速直线运动，测量纵向距离，并控制光栅探头沿光栅移动，测量横向位移量，以及根据纵向距离和对应的横向位移量获取第一轮廓坐标数据；对第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据；对第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据；根据第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数。能够大大提高检测到轮对尺寸数据的准确性。CN115790437ACN115790437A权利要求书1/2页1.一种基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法，其特征在于，所述轮对测量装置包括：轮距测量组件、踏面扫描组件和基准定位组件，所述轮距测量组件的一端与所述踏面扫描组件相连，所述基准定位组件安装于所述踏面扫描组件外，所述踏面扫描组件包括踏面扫描组件壳体和位于所述踏面扫描组件壳体内的传感器组合支架，所述传感器组合支架包括传感器支架，所述传感器支架正面开设有容置腔，所述容置腔内安装有激光传感器，所述传感器支架上相邻的两侧分别安装有电机和光栅探头，所述踏面扫描组件壳体内壁上安装有光栅，所述轮对尺寸测量方法包括以下步骤：通过所述电机驱动所述传感器组合支架运动，以控制所述激光传感器沿齿条做匀速直线运动，测量纵向距离，并控制所述光栅探头沿所述光栅移动，测量横向位移量，以及根据所述纵向距离和对应的所述横向位移量获取第一轮廓坐标数据；对所述第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取第二轮廓坐标数据；对所述第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据；根据所述第三轮廓坐标数据计算相应的轮廓参数。2.根据权利要求1所述的基于轮对尺寸测量平台的轮对尺寸测量方法，其特征在于，对所述第一轮廓坐标数据进行自适应融合去奇处理以获取所述第二轮廓坐标数据，包括：取窗口长度为第一预设长度对所述第一轮廓坐标数据进行线性处理，以获取首个第二轮廓坐标；从所述首个第二轮廓坐标开始，依次计算各第一轮廓坐标与相邻的前一轮廓坐标之间的差值的绝对值，并将所述差值的绝对值与预设差值进行比对；如果所述差值的绝对值小于或等于所述预设差值，则保留对应的第一轮廓坐标作为第二轮廓坐标；如果所述差值的绝对值大于所述预设差值，则取窗口长度为第二预设长度对所述第一轮廓坐标数据进行中位数方差估算以获取相应的中位数方差估计值，并取窗口长度为第三预设长度对所述第一轮廓坐标数据进行多项式拟合处理以获取相应的第一目标多项式拟合函数，以及根据所述第一目标多项式拟合函数获取相应的第一多项式拟合估计值，并根据所述中位数方差估计值和所述第一多项式拟合估计值对相应的第一轮廓坐标进行替换以获取相应的第二轮廓坐标。3.根据权利要求2所述的基于轮对尺寸测量平台的轮对尺寸测量方法，其特征在于，对所述第二轮廓坐标数据进行自适应多项式分段处理以获取第三轮廓坐标数据，包括：将所述第二轮廓坐标数据分成多段，其中，分段长度为第四预设长度，相邻两段之间的重叠长度为第五预设长度；针对每段第二轮廓坐标数据，进行多项式拟合处理以获取每段第二轮廓坐标数据的第二目标多项式拟合函数，并根据所述第二目标多项式拟合函数计算每段第二轮廓坐标数据中的每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值，以及根据每个第二轮廓坐标对应的第二多项式拟合估计值获取相应的第三轮廓坐标，并根据各第三轮廓坐标获取所述第三轮廓坐标数据。4.根据权利要求1所述的基于轮对尺寸测量装置的轮对尺寸测量方法，其特征在于，根据所述第三轮廓坐标数据计算相应的所述轮廓参数，包括：将所述第三轮廓坐标数据分别与数据库中各标准轮廓曲线进行皮尔森相关系数计算2CN115790437A权利要求书2/2页以获取相应的皮尔森系数；获取所述皮尔森系数大于预设系数的目标标准轮廓曲线；根据所述目标标准轮廓曲线计算所述轮廓参