專利名稱：車軸自動檢測機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能自動對列車車軸的長度和直徑進行檢測的設(shè)備，屬檢測技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景為確保鐵路運輸?shù)陌踩?，需要?jīng)常對車軸進行檢修和檢測。隨著列車向高速重載的方向 發(fā)展，列車車軸的磨損不斷加劇，檢修周期逐步縮短，各車輛檢修單位的工作量越來越大。 由于目前還沒有專用的車軸檢測設(shè)備，多數(shù)車輛廠、段仍采用手工方式對車軸進行測量，檢 測過程十分繁瑣、勞動強度較高、影響測量結(jié)果的因素也比較多，而且不便于對檢修過程進 行信息化管理。因此，采用現(xiàn)代自動檢測技術(shù)，快速、準確地檢測車軸的各種尺寸，掌握其 磨損情況是非常必要的。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種能快速、準確地對車軸的各種尺寸 進行檢測的車軸自動檢測機。本實用新型所稱問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種車軸自動檢測機，由機架l、光柵位移傳感器2、長度測量架3、磁性氣缸4和線陣 CCD傳感器8組成，所述光柵位移傳感器2和磁性氣缸4固定于機架1上且與被測車軸5平 行，所述長度測量架3安裝在平行于被測車軸的平行導軌副9上，后者則固定在機架l上， 光柵位移傳感器2的讀數(shù)頭12連接在長度測量架3上，所述線陣CCD傳感器8及其激光光源 11固定于長度測量架3上且分別位于被測車軸的兩側(cè)。上述車軸自動檢測機，在所述長度測量架3上增設(shè)直徑測量裝置，所述直徑測量裝置由 直徑測量架10、定位氣缸6和光柵長度計7組成，所述直徑測量架10通過垂直于被測車軸 的垂直導軌副16與長度測量架3連接，所述定位氣缸6的缸體和頂桿分別與長度測量架3
和直徑測量架10連接，所述光柵長度計7固定于直徑測量架10上，其測量桿平行于垂直導 軌副16且指向被測車軸的軸線。本實用新型利用光柵位移傳感器、長度測量架、磁性氣缸和線陣CCD傳感器組成長度測 量系統(tǒng)，利用直徑測量架、定位氣缸和光柵長度計組成直徑測量系統(tǒng)。在PLC的控制下，磁 性氣缸帶動長度測量架以及安裝于其上的線陣CCD傳感器和光柵位移傳感器的讀數(shù)頭沿車軸 移動，光柵位移傳感器用于測量長度測量架的位移量，線陣CCD傳感器用于對車軸的外形輪 廓進行掃描，PLC據(jù)此計算出車軸總長、卸荷槽深度等尺寸；定位氣缸用于驅(qū)動直徑測量架 沿垂直于車軸的方向移動，以確定直徑測量基準，光柵長度計用于對車軸直徑進行測量。光 柵位移傳感器和光柵長度計的高分辨率有效保證了本裝置的測量精度，在PLC的控制下，多 個車軸參數(shù)的檢測可自動完成。本實用新型不僅能快速、準確地對車軸的各種尺寸進行自動 檢測，本實用新型能夠快速、準確地對車軸的各種尺寸進行自動檢測，其測量數(shù)值可避免人 為誤差，大大降低了測量工作的操作強度，并為檢修過程的信息化管理奠定了基礎(chǔ)。


以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為A-A剖視圖(放大)。圖中各符號為1、機架；2、光柵位移傳感器；3、長度測量架；4、磁性氣缸；5、車 軸；6、定位氣缸；7、光柵長度計；8、線陣CCD傳感器；9、平行導軌副；10、直徑測量架； 11、激光光源；12、讀數(shù)頭；13、車軸固定機構(gòu)；14、頂尖；15、車軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；16、垂直 導軌副；17、基準塊。
具體實施方式
線陣CCD傳感器是一種電荷耦合器件(Charge Coupled Device)，它由許多微小光電二極 管及譯碼尋址電路構(gòu)成固態(tài)電子感光成像部件，能夠存儲由入射光在像敏單元上激發(fā)出的光 信息電荷，并完成從光信號到電信號的轉(zhuǎn)換，這種電信號是符合電視標準的視頻信號，可輸 入計算機，進行圖像增強、識別、存儲等處理。參見圖1，車軸固定機構(gòu)13用于將車軸固定于機架1上，光柵位移傳感器2和磁性氣
缸4的長度均應大于被測車軸5的長度。檢測前，先將被測車軸5固定于機架1上，測量車 軸長度時，在PLC控制電路的控制下，磁性氣缸4帶動長度測量架3沿車軸方向移動，當被 測車軸5處于安裝在長度測量架3上的線陣CCD傳感器8和其激光光源11之間時，激光光源 11所發(fā)出的部分射向線陣CCD傳感器8的激光被遮擋，PLC根據(jù)線陣CCD傳感器8和光柵位 移傳感器2的讀數(shù)頭12輸出的測量信號，就可得到車軸的外形輪廓，并據(jù)此計算出車軸總長、 卸荷槽深度等尺寸。參見圖2，直徑測量采用一支測量范圍為100mm、測量精度為0. OOlmra的光柵長度計7， 它固定于直徑測量架10上，當直徑測量架10在定位氣缸6的驅(qū)動下沿垂直導軌副16滑動時， 光柵長度計7始終與車軸軸心線處于同一平面內(nèi)并垂直于車軸軸心線。測量直徑時，在PLC 的控制下，定位氣缸6驅(qū)動直徑測量架10向車軸方向移動，當直徑測量架10上的基準塊17 的基準面接觸到車軸5后，直徑測量架10停止移動，然后光柵長度計7自帶的微型電機驅(qū)動 其測量桿伸出直至其前端接觸到車軸5，光柵長度計7的測量桿停止運動后，PLC控制系統(tǒng)采 集長度計7的示值并將它傳輸?shù)焦た貦C與標準值相比較就可計算出車軸被測量部位的直徑。 在磁性氣缸4的驅(qū)動下，直徑測量架10可隨著長度測量架3沿車軸移動，從而可完成車軸不 同部位直徑的測量。具體實施時，為了得到更加準確可靠的數(shù)據(jù)，可在機架l上加裝一個車 軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15，測量車軸每一部位的直徑時，都可以通過旋轉(zhuǎn)車軸，從不同角度測得多個數(shù) 據(jù)，而后得到比較準確的平均值。本實用新型的直徑測量范圍為125-220mm，直徑檢測分辨率可達0. OOlmm，直徑檢測精 度可達土0.003mm，長度檢測分辨率為0. 05誦，長度檢測精度為±0. 2mra，可適用于RD2、 RE2 軸型的測量，測量完一個車軸的平均耗時為IO分鐘。
權(quán)利要求1、一種車軸自動檢測機，其特征是，它由機架(1)、光柵位移傳感器(2)、長度測量架(3)、磁性氣缸(4)和線陣CCD傳感器(8)組成；所述光柵位移傳感器(2)和磁性氣缸(4)固定于機架(1)上且與被測車軸(5)平行；所述長度測量架(3)安裝在平行于被測車軸的平行導軌副(9)上，后者則固定在機架(1)上；光柵位移傳感器(2)的讀數(shù)頭(12)裝設(shè)在長度測量架(3)上，所述線陣CCD傳感器(8)及其激光光源(11)固定于長度測量架(3)上且分別位于被測車軸的兩側(cè)。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述車軸自動檢測機，其特征是，在所述長度測量架(3)上增設(shè)直 徑測量裝置，所述直徑測量裝置由直徑測量架(10)、定位氣缸(6)和光柵長度計(7)組 成，所述直徑測量架(10)通過垂直于被測車軸的垂直導軌副(16)與長度測量架(3)連接， 所述定位氣缸(6)的缸體和頂桿分別與長度測量架(3)和直徑測量架(10)連接，所述光 柵長度計(7)固定于直徑測量架(10)上，其測量桿平行于垂直導軌副(16)且指向被測車 軸的軸線。
專利摘要一種車軸自動檢測機，屬檢測技術(shù)領(lǐng)域，用于解決列車車軸的自動檢測問題。其技術(shù)方案是它由機架、光柵位移傳感器、長度測量架、磁性氣缸和線陣CCD傳感器組成，所述光柵位移傳感器和磁性氣缸固定于機架上且與被測車軸平行，所述長度測量架通過平行于被測車軸的平行導軌副與機架連接，光柵位移傳感器的讀數(shù)頭連接在長度測量架上，所述線陣CCD傳感器及其激光光源固定于長度測量架上且分別位于被測車軸的兩側(cè)。本實用新型能夠快速、準確地對車軸的各種尺寸進行自動檢測，其測量數(shù)值可避免人為誤差，大大降低了測量工作的操作強度，并為檢修過程的信息化管理奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號G01B11/02GK201215481SQ20082007681
公開日2009年4月1日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者孫傳印, 張進輝, 東 曹, 梁德玉, 王春寅, 陳冠軍, 高志剛 申請人:石家莊南車鐵龍機電有限公司