一种轮对几何参数在线测量系统及其方法.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CN104648440A(43)申请公布日2015.05.27(21)申请号201510080858.8(22)申请日2015.02.13(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人邵双运冯其波何洪涛(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人毛燕生(51)Int.Cl.B61K9/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种轮对几何参数在线测量系统及其方法(57)摘要本发明提供一种轮对几何参数在线测量系统及其方法，系统包括至少一个测量单元，所述测量单元包括至少一组传感器组，每个所述传感器组包括第一结构光传感器和第二结构光传感器，所述第一结构光传感器为多线结构光传感器，所述第一结构光传感器设于所述轮对轨道的内侧，所述第二结构光传感器设于所述轮对轨道的外侧。通过本发明的测量系统，实现了对轮对几何参数的快速、精确的在线测量。CN104648440ACN104648440A权利要求书1/1页1.一种轮对几何参数在线测量系统，其特征在于，包括至少一个测量单元，所述测量单元包括至少一组传感器组，每个所述传感器组包括第一结构光传感器和第二结构光传感器，所述第一结构光传感器为多线结构光传感器，所述第一结构光传感器设于所述轮对轨道的内侧，所述第二结构光传感器设于所述轮对轨道的外侧。2.根据权利要求1所述的轮对几何参数在线测量系统，其特征在于，所述第二结构光传感器为单线结构光传感器，所述第二结构光传感器的光平面与第一结构光传感器的一个光平面重合。3.根据权利要求1所述的轮对几何参数在线测量系统，其特征在于，所述第二结构光传感器为多线结构光传感器，所述第二结构光传感器的至少一个光平面与第一结构光传感器的至少一个光平面重合。4.根据权利要求3所述的轮对几何参数在线测量系统，其特征在于，所述多线结构光传感器包括面阵CCD相机和多线结构光发生器，所述多线结构光发生器发出若干光平面，所述光平面之间相互平行。5.一种轮对几何参数在线测量方法，其特征在于，根据第一结构光传感器和第二结构光传感器发出的光平面在车轮踏面上形成的光条，完成对轮对参数中的轮对内侧面的拟合，根据内侧面的拟合以及光条信息，完成对轮对参数的测量；所述第一结构光传感器的至少一个光平面与所述第二结构光传感器的至少一个光平面重合。6.根据权利要求5所述的轮对几何参数在线测量方法，其特征在于，所述的“根据第一结构光传感器和第二结构光传感器发出的光平面在车轮踏面上形成的光条，完成对轮对参数中的轮对内侧面的拟合”包括：所述第一结构光传感器为多线结构光传感器，车轮经过轮对轨道时，轮对轨道内侧的第一结构光传感器的多线结构光发生器发出若干光平面，在轮对踏面上形成若干光条，若干个光条对应获取轮对内侧面上的若干个车轮踏面轮廓信息点；第一结构光传感器的面阵CCD相机获取所述多线结构光发生器发出的光平面在轮对踏面上形成的若干光条，经过图像处理得到车轮踏面的对应位置信息，对各个位置信息加以拟合，得到轮对内侧面的拟合方程。7.根据权利要求6所述的轮对几何参数在线测量方法，其特征在于，在得到轮对内侧面的拟合方程之后，根据相邻的所述轮对内侧面的拟合方程，完成对轮对参数中的轮对内侧距的测量。8.根据权利要求6所述的轮对几何参数在线测量方法，其特征在于，在得到轮对内侧面的拟合方程之后，第一结构光传感器发出的光平面和第二结构光传感器发出的光平面同时照射在对应的轮对踏面形成若干光条，获得该轮对踏面的完整轮廓，根据轮对踏面的完整轮廓和所述轮对内侧面的拟合方程，计算轮对中车轮的轮辋宽、轮缘厚和轮缘高。9.根据权利要求6所述的轮对几何参数在线测量方法，其特征在于，在得到轮对内侧面的拟合方程之后，第一结构光传感器发出的光平面照射在对应的轮对踏面表面形成若干光条，根据若干光条获取每条光条对应的轮廓线，根据所获取的轮廓线和所述轮对内侧面的拟合方程，得出对应个数的车轮踏面基点，根据车轮踏面基点拟合出直径圆，进而计算出踏面圆直径。2CN104648440A说明书1/5页一种轮对几何参数在线测量系统及其方法技术领域[0001]本发明涉及轮对的测量技术领域，具体涉及一种轮对几何参数在线测量系统及其方法。背景技术[0002]轮对作为火车的基本走形部件，其几何参数的测量是保证铁路运输安全的重要措施。目前对于轮对几何参数的自动测量主要采用测量仪、接触式传感器以及非接触式传感器三种方式；其中：[0003]采用自动便携式测量仪进行测量时，需采用多种传感器技术测量轮对参数，而且仍需人工参与，无法实现自动测量，效率和精度较低，无法满足铁路快速发展以及可靠性的需要；[0004]采用接触式传感器进行测量时，需要首