专利名称：面阵ccd垂直测量轮对半径的自动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种面阵CCD垂直测量轮对半径的自动检测装置，涉及铁路车辆轮对自动检测装置，该装置适用于铁路、地铁、机车、车辆轮对制造和检修的自动检测装置。
目前在铁路车辆的检修工作中，轮对与铁轨运动而产生磨耗，擦伤以及踏面几何尺寸发生变化，因此需定期检查并修复，而目前公知现有技术是采用人工测量弦高变化，用相对比较法以及专用卡尺测量轮径和磨耗。首先由于这种测量弦高变化来反应轮径变化的，因此是一种近似值。因而不能真实反映轮径的实际情况。另一方面由于是人工使用多种量具在很短时间内测得十种以上数据，而且还必须填写每个轮对规定的表格上作为资料存查，这种测量方法不仅劳动强度大，效率低，还增加了人为因素产生的误差。因此，轮对检测多年来一直成为车辆检修部门的关键和难题，再加上列车不断提速，上述矛盾更加突出。
为克服上述矛盾所存在的问题，目前已有利用线阵CCD来测量轮对几何尺寸及磨耗，但由于利用线阵CCD作为测量元件必须有一套相应精密传动来驱动CCD运动才能测得有关尺寸及数据，由此而带来的缺点是运动测量需要时间，因此测量时间较长，生产率受到运动时间的限制，则精密运动付虽然间隙很小，但测量时平稳性要比固定不动的测量器件要差。平稳性差带来的测量误差是不可避免的。针对上述问题设计一种新颖的、先进的、生产率更高的自动检测轮对几何尺寸及磨耗的测量装置，人机界面友好，操作简单，并自动记录、打印、存档、报警的检测装置，实行自动化管理是十分必要的。
本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的问题，打破现有传统测量方法和工具，而提供一种生产率更高，测量性能更稳定的轮对自动检测装置，它利用光电成像技术，使用自发光源高精度、高分辨率面阵CCD并充分发挥计算机的性能，自动控制、自动计算、自动存贮并打印相关数据，便于技术管理。
本实用新型是这样实现的，轮对半径自动检测装置是由摆线针轮减速机并与其相连接链轮及驱动链条以及与传动轴两端相连的托轮组成轮对旋转机构；安装于横梁上相对轮对W最大轮径处自发光源面阵CCD或安装于支架底部相对轮对W最大轮径处自发光源面阵CCD组成测试机构，由液压站驱动的油缸，以及在油缸的活塞杆端相连接的轴销，定位滑块和定位横梁以及固定在定位滑块上的V形定位块，组成轮对托起机构；推出气缸和定位气缸组成推出定位机构。
本实用新型结构新颖，性能先进，效率高，劳动量小，误差小，为非接触式测量器。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型第一实施例纵剖面构造图2为图1A向视图；图3为本实用新型第二实施例纵剖面构造图；图4为图3B向视图。
图中标记W轮对，1.V形定位块、2.链轮、3.链轮、4.摆线针轮减速机、5.传动轴、6.托轮、7.油缸、8.支架、9.自发光源面阵CCD、10.推出气缸、11.导向轴、12.定位气缸、13.横梁、14.定位横梁、15.销轴、16.定位滑块、17.移动气缸、18.机架。
如图1、图2所示第一实施例测试装置的结构是由固定横梁13上并位于轮对W上方，水平最大轮径处的左右二个自发光源的面阵CCD9组成测轮对半径机构。
如图3、图4所示第二实施例测试装置的结构是由固定在轮对下方最大轮径处的左右二个自发光源的面阵CCD9、由气缸17驱动CCD9当轮对进出时需用气缸将CCD9移至轮对中间而组成测轮对半径机构。
如图1、3托起机构是固定在支架8上的油缸7及经销轴15连接定位滑块16，固定在定位滑块16上并可沿导向轴11移动的V形位块1，以及定位横梁14所构成。
旋转机构是由摆线针轮减速器4及输出轴上的链轮3，传动轴5上的链轮2及两端的托轮6组成；由推出气缸11和定位气缸12组成推出及防冲出定位机构。以上机构均固定于机架8上。
由于定位气缸12的作用，可防轮对W进入测试装置时不至冲出，让轮对定位于四个托轮6中。固定于轮对W两端的支架8上的油缸7，在液压站提供的动力驱动下，通过固定于油缸7上的活塞杆端轴销15，带动定位滑块16运动，在定位滑块16上固定V形定位块1并将轮对W定位其中。当定位滑块16沿导向轴11上移到与定位横梁14接触时，将V形定位块1及轮对W同时定位在一定高度上，此时在第一实施例轮对上方水平最大轮径处的自发光源的面阵CCD9将轮对半径，轮缘厚，踏面磨耗，轮辋宽度全部测得。若为第二实施例则下方最大轮径处自发光源的面阵CCD也将轮对各部尺寸测得。测量完毕后，由托起机构将轮对W下降至四个托轮6中，通过摆线针轮减速机4驱动链轮3，链轮2带动固定于传动轴5两端的托轮6旋转，使轮对转90°左右。再次由托起机构将轮对重新托至原有高度重复测量轮对半径。依次可测出四个方向轮对半径，从而可算出轮对的直径和椭圆度。测量完毕后，再次下降至四个托轮中由推出气缸10将轮对W推出。整个上述过程完全是自动控制的，根据测出的数据可判定轮对踏面是否需要重新加工或报废。为轮对配装完成电正“5.1”卡提供必要数据。
该装置可单独使用，工控机管理系统也可参与轮对超声波探伤，电磁探伤，轴头轴承压装以及重新链轮后数据的录入，形成轮对检修全过程监控，达到轮对检修有序可控，检修质量稳定，并将检修后轮对全部数据存入数据库中，达到轮对装车安全有保证的目的。
权利要求1.面阵CCD垂直测量轮对半径的自动检测装置其特征在于测试系统是由一组自发光源的面阵CCD组成检测装置，轮对进入定位及推出机构，以及轮对托起及定位机构和旋转机构连接而成，所有检测数据均为计算机接口相通。
2.根据权利要求1所述第一实施例面阵CCD垂直测量轮对半径的自动检测装置，其特征在于所述检测装置的结构是将一组自发光源面阵CCD布置在轮对上方而组成检测装置。
3.根据权利要求1所述第二实施例面阵CCD垂直测量轮对半径的自动检测装置其特征在于所述检测装置的结构是将一组自发光源的面阵CCD布置在轮对下方及移动CCD气缸组成检测装置。
专利摘要本实用新型是适用于铁路车辆检修中利用光电成像技术使用自发光源高精度、高分辨率面阵CCD,自动检测轮对半径及磨耗的测量装置,其结构是由自发光源的面阵CCD摄像头组成测量机构,由摆线针轮减速机,链轮,传动轴,托轮组成旋转机构;采用油缸,导向轴,定位滑块,V形定位块构成托起机构用定位气缸及推出气缸组成推了及防冲出机构,并由计算机自动处理检测数据、存档、打印输出等管理为轮对自动检测提供正确数据。
文档编号G01M17/10GK2486428SQ0122749
公开日2002年4月17日 申请日期2001年6月21日 优先权日2001年6月21日
发明者朱世鹏, 徐祥春 申请人:北京新联铁科贸有限公司