[發明專利]一種動車車輪外徑和內徑的測量檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201710467472.1
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107084673B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 高金剛;劉智勇;張爽;王華;侯岱雙;黃金;王寅凱;王守龍;盧廖輝;邢春齊;安峻嘯
• 申請（專利權）人: 長春工程學院
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;G01B11/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種動車車輪外徑和內徑的測量檢測裝置及檢測方法，其裝置系統主要包括：車輪垂直檢測平臺、水平檢測平臺、精基準支撐裝置、粗基準支撐裝置、輸送平臺、旋轉驅動平臺裝置組成，通過四只激光位移傳感器，即月牙板末端IV安裝的激光位移傳感器A、B和車輪垂直檢測平臺III上安裝的激光位移傳感器C、D分別沿著動車車輪徑向水平移動一個△L和△X，并將四只激光位移傳感器每一單位長度的掃描測量值存儲在采集卡中，然后選取每個激光位移傳感器測量數據的最大值，將最大值數據與校準數據對比來計算車輪外徑和內徑的值；然后將車輪旋轉驅動裝置，使其旋轉一定角度；再進行上述操作，測量三次后，取平均值作為車輪外徑和內徑的測量值。

技術領域

本發明涉及一種動車車輪外徑和內徑的測量檢測裝置及檢測方法，是一種在線檢測系統，屬于機器視覺領域

背景技術

隨著我國鐵路事業的發展，動車行駛速度不斷提高，雖然給人們出行帶來便利，但同時也給鐵路的安全運行帶來了巨大的挑戰。車輪作為動車行進過程中的關鍵部件，其與軌道直接接觸，直接決定著車輛運行的安全和品質的好壞。車輪用于車輛在軌道上的運行和轉向，車輪外徑關鍵尺寸直接關系到動車安全。鐵路提速的迅猛發展及車輛的高密度運行，加快了車輪的磨損速度。因此對車輪制造質量提出了更高的要求。

目前，國內外對動車車輪的檢測，多采用滾輪法測量、外徑千分尺測量、氣動法、激光測量等方式，但由于車輪形狀及對測量部位的限制，車輪外徑的測量都是通過專用車輪外徑尺進行離線測量，既不能保證測量精度，更不能滿足連續生產的要求，工人的勞動強度也很高。而滾輪法存在打滑問題，氣動法、激光法等雖然可以達到很高的準確度，但這些方法實施困難，維護工作量大，成本高，難以在生產實踐中推廣應用。

如1002 1841(2011)01 0095 03(新型多方向內徑尺寸測量方法)，大尺寸內徑測量中，由于圓心定位精度與內徑擬合精度之間關系密切，多通過提高圓心定位精度來保證測量的合理性，提高內徑測量精度；因此，對機構的圓心定位精度要求特別高。并且中軸常常需要進行旋轉測量，產生的振動對整個測量過程產生不可忽視的作用，對測量精度產生不利的影響。

目前，多利用激光圖像測量裝置中的攝像機拍攝行進中車輪的外徑圖像，從而直接獲取反映車輛車輪外徑的輪廓曲線并進行有關車輪外徑尺寸參數和外徑曲線的測量。如中國專利CN1899904A(動車輪對尺寸在線檢測方法及裝置) 利用四個基于PSD的激光位移傳感器，獲得車輪端面到激光探測器的距離，再計算輪緣厚、輪緣高、輪徑值。因為對安裝角度的要求較為嚴格，且傳感器價格昂貴，所以不利于推廣。

發明內容

根據上述問題，本發明的目的在于提供動車車輪外徑和內徑在線檢測系統，采用以車輪車輞內側面及制動盤側面作為粗基準，車輪及制動盤內孔孔面作為精基準的2次定位方式；在完成精定位后，分別依靠定位臂、車輪的自重，保證測量的范圍以及車輪旋轉測量過程中不發生車輪位置偏移；通過水平檢測平臺運動，利用在同一直線上的兩只激光位移傳感器掃描獲取直徑最大點，不需要對傳感器進行旋轉。控制系統中采用伺服電機控制與絕對光柵位移反饋系統構成閉環控制系統，精確控制激光位移傳感器的測量位置，提高系統的重復定位精度；以車輪或制動盤的加工基準作為測量基準，完成對動車車輪外徑的測量，以及對動車內徑的測量，保證高檢測精度、高重復定位精度和滿足企業生產節拍的目的。

為實現上述目的，本發明“動車車輪外徑和內徑在線檢測系統”機械部分由基座、定位支架、車輪(或制動盤)垂直檢測平臺、車輪(或制動盤)水平檢測平臺、車輪(或制動盤)精基準支撐裝置、車輪(或制動盤)粗基準支撐裝置、車輪(或制動盤)輸送平臺、車輪(或制動盤)旋轉驅動裝置組成。其特征在于：基座上安裝定位支架、車輪(或制動盤)輸送平臺，車輪(或制動盤) 輸送平臺上安裝車輪(或制動盤)粗基準支撐裝置、車輪(或制動盤)精基準支撐裝置、車輪(或制動盤)旋轉驅動裝置安裝于車輪(或制動盤)輸送平臺之下、定位支架上安裝車輪(或制動盤)水平檢測平臺、車輪(或制動盤)垂直檢測平臺。