一种机车轮对光学测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106989671A(43)申请公布日2017.07.28(21)申请号201710188052.X(22)申请日2017.03.27(71)申请人吉林省计量科学研究院地址130103吉林省长春市高新区宜居路2699号申请人吉林长光春求科技有限公司(72)发明人李栋黄雷李金卫(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人杨学明顾炜(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)G01B11/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种机车轮对光学测量装置(57)摘要本发明公开了一种机车轮对光学测量装置，属于机械测量领域，至今为止，我国对车辆轮对的检测和诊断仍停留在手工测量阶段，检测过程中的车轮旋转和轮对参数记录也是靠手工完成，人工测量不仅繁琐、劳动强度大(两个人测量一组轮对需20分钟)，而且测量工具落后(卡钳、直尺等)，不能消除人为的测量误差。该机车轮对光学测量装置包括底座、液压举升机构、支撑辊子、Y轴滑轨、Z轴滑轨、旋转测座、白光共聚焦位移传感器以及负责数据处理和分析的工控机以及对应的数据分析处理软件。该机车轮对光学测量装置通过白光共聚焦位移传感器测量机车轮对各项几何量参数，从而实现机车轮高精度、智能化检测项，并进行数据分析处理，给出检测报告。CN106989671ACN106989671A权利要求书1/1页1.一种机车轮对光学测量装置，其特征在于：包括底座(3)、液压举升机构(6)、支撑辊子(5)、Y轴滑轨(4)、Z轴滑轨(7)、旋转测座(8)、白光共聚焦位移传感器(9)以及负责数据处理和分析的工控机以及对应的数据分析处理软件；支撑辊子(5)固定在底座(3)两侧，用于支撑被测轮对(1)并通过摩擦力驱动被测轮对(1)转动，Y轴滑轨(4)固定在底座(3)上方，驱动白光共聚焦位移传感器(9)沿Y向左右移动，Z轴滑轨(7)固定在Y轴滑轨(4)上，驱动白光共聚焦位移传感器(9)沿Z向上下移动；其中，Y轴滑轨(4)、Z轴滑轨(7)移动的距离均可以由滑轨中的光栅尺模块读出，并发送到数据分析处理软件中；旋转测座(8)固定在Z轴滑轨(7)上，驱动白光共聚焦位移传感器(9)左右90度转动，最后白光共聚焦位移传感器(9)固定在旋转测座(8)上，用于测量白光共聚焦位移传感器(9)到被测轮对(1)表面的距离。2.根据权利要求1所述的一种机车轮对光学测量装置，其特征在于：由支撑辊子(5)支撑被测轮对(1)，并通过摩擦力驱动被测轮对(1)转动，这样使得轮对有较好的支撑刚度，提高测量结果的准确性。3.根据权利要求1所述的一种机车轮对光学测量装置，其特征在于：采用白光共聚焦位移传感器(9)的非接触式测量方式，提高测量的精度及可重复性，提升了测量效率，并且可以测量传统接触式测量难以测量的部位，该装置工作方式如下：步骤一、开始检测机车被测轮对(1)时，登录检测系统，启动自动检测程序后，推轮到达预进轮工位，进入举升平台工位；步骤二、液压举升机构(6)落下，轮对由支撑辊子(5)支撑，进入待检测位置；步骤三、智能控制系统对被测轮对(1)进行特征识别，确定产品型号，然后根据检测项的测量需求，由运动控制系统驱动Y轴滑轨(4)、Z轴滑轨(7)以及旋转测座(8)将白光共聚焦位移传感器(9)移动到合适的位置；步骤四、白光共聚焦位移传感器(9)开始测量并且根据测量项的不同，运动控制器驱动相应的运动执行机构运动；数据处理系统分析检测数据，给出检测结果；步骤五、液压举升机构(6)举起被测轮对(1)；检测完成后各部件自动回到初始状态，气缸带动被测轮对(1)下降并被推离检测位置；步骤六、检测结果自动传输到数据库中，并通过指示灯显示检测结果是否合格，一次或一批检测完成后，用户可选择在数据库中进行查询、统计、上传数据到系统库内、打印输出检测报告操作，并且数据处理系统可以持续跟踪被测轮对(1)检测结果，及时获得刀具磨损情况，适时提醒调整进刀量，以及及时更换刀具，从而保证产品质量的持续稳定。2CN106989671A说明书1/3页一种机车轮对光学测量装置技术领域[0001]本发明涉及机械测量领域，特别涉及一种机车轮对光学测量系统，其为一种白光共聚焦的非接触式智能化自动测量系统。背景技术[0002]国外进口设备不仅价格昂贵，而且采用传统视觉、位移测量或激光扫描测距方法，根本无法满足轮对轴系的测量精度要求；同时，现场环境适应能力差，对震动、温度波动等均很敏感，很多参数根本无法满足现有轮对检测精度需求。国外的铁路系统与我国铁路系统有差别，轮对所用材料、规范及轮对外形尺寸也有所不同，因此目前利用进口设备来检测我国轮对时机还未成熟。随着我国工业4.0项目的推进，对我国