本發(fā)明涉及檢測裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及一種轉(zhuǎn)向架檢測裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，動車組轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架與車輪之間的間隙、對角線等主要尺寸是通過專用測量尺和劃線工裝進(jìn)行手工測量并記錄數(shù)據(jù)。進(jìn)行手工測量時，轉(zhuǎn)向架的測量位置需要通過目視和劃線確定，導(dǎo)致測量精度會出現(xiàn)偏差，而且作業(yè)過程中需要進(jìn)行反復(fù)測量和調(diào)整，作業(yè)勞動強度較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種轉(zhuǎn)向架檢測裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的手動測量轉(zhuǎn)向架尺寸，勞動強度大且測量精度低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向架檢測裝置，轉(zhuǎn)向架檢測裝置包括：支撐架；測量臂，設(shè)置在支撐架的頂部，待檢測的轉(zhuǎn)向架設(shè)置在支撐架的底部，測量臂相對于支撐架可移動地設(shè)置；激光器，設(shè)置在測量臂上，激光器用于將光源投射在轉(zhuǎn)向架上；傳感器組，設(shè)置在測量臂上以測量轉(zhuǎn)向架的尺寸；控制系統(tǒng)，與傳感器組連接以根據(jù)傳感器組檢測到的信號值進(jìn)行計算并反饋。

進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)向架檢測裝置包括多組傳感器組，多組傳感器組間隔設(shè)置在測量臂上。

進(jìn)一步地，以測量臂的長度方向為x軸，以測量臂相對于支撐架移動的方向為y軸，以垂直于第一平面的方向為z軸建立坐標(biāo)系，第一平面為x軸與y軸形成的平面，轉(zhuǎn)向架包括間隔設(shè)置的兩組輪對和連接兩組輪對的構(gòu)架，傳感器組包括：第一傳感器，用于測量輪對的車輪朝向構(gòu)架的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)1；第二傳感器，用于測量構(gòu)架朝向輪對的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)2；第三傳感器，用于測量輪對的車輪的外周面的坐標(biāo)值A(chǔ)3(x1，y1，z1)。

進(jìn)一步地，構(gòu)架與輪對的車輪之間的間隙值為∣A2-A1∣，判斷間隙值是否位于第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)向架檢測裝置還包括位于支撐架下方的轉(zhuǎn)向架支撐裝置，轉(zhuǎn)向架支撐裝置用于支撐轉(zhuǎn)向架。

進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)向架支撐裝置包括：支撐平臺；多個支撐柱，支撐柱相對于支撐平臺可滑動地設(shè)置。

進(jìn)一步地，支撐平臺上設(shè)有與支撐柱配合的滑軌。

進(jìn)一步地，支撐平臺包括間隔設(shè)置的兩根支撐梁，每根支撐梁上均設(shè)置有間隔設(shè)置的多個支撐柱。

進(jìn)一步地，支撐架包括兩根間隔設(shè)置的橫梁，每根橫梁下方均設(shè)置有立柱組件。

進(jìn)一步地，支撐架上設(shè)有導(dǎo)軌，測量臂上設(shè)有與導(dǎo)軌配合的滑槽。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，轉(zhuǎn)向架檢測裝置包括支撐架，可移動地設(shè)置在支撐架頂部的測量臂，設(shè)置在測量臂上的激光器和傳感器組，以及控制系統(tǒng)；激光器用于將光源投射在轉(zhuǎn)向架上，傳感器組用于測量轉(zhuǎn)向架的尺寸，控制系統(tǒng)與傳感器組連接以根據(jù)傳感器組檢測到的信號值進(jìn)行計算并反饋，從而可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的自動檢測；進(jìn)一步地，可以提高轉(zhuǎn)向架的測量精度并且降低操作人員的勞動強度。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架檢測裝置的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1的測量臂與傳感器組連接的位置關(guān)系示意圖；以及

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架檢測裝置的待測量的轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、支撐架；11、橫梁；12、立柱組件；20、測量臂；30、傳感器組；31、第一傳感器；32、第二傳感器；33、第三傳感器；40、轉(zhuǎn)向架支撐裝置；41、支撐平臺；42、支撐柱；411、支撐梁；43、滑軌；50、轉(zhuǎn)向架；51、車輪；52、車輪軸；53、構(gòu)架。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的手動測量轉(zhuǎn)向架尺寸，勞動強度大且測量精度低的問題，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向架檢測裝置。

在本發(fā)明及本發(fā)明的實施例中，轉(zhuǎn)向架檢測裝置采用線結(jié)構(gòu)光實時檢測技術(shù)檢測動車組的轉(zhuǎn)向架。

本發(fā)明的實施例中，軸距是指轉(zhuǎn)向架50的兩根車輪軸52之間的距離，輪對是指通過車輪軸連接的兩個車輪51。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的實施例中，轉(zhuǎn)向架檢測裝置包括支撐架10、測量臂20、激光器、傳感器組30和控制系統(tǒng)。其中，測量臂20設(shè)置在支撐架10的頂部，待檢測的轉(zhuǎn)向架50設(shè)置在支撐架10的底部，測量臂20相對于支撐架10可移動地設(shè)置。激光器設(shè)置在測量臂20上，激光器用于將光源投射在轉(zhuǎn)向架50上；傳感器組30設(shè)置在測量臂20上以測量轉(zhuǎn)向架50的尺寸；控制系統(tǒng)與傳感器組30連接以根據(jù)傳感器組30檢測到的信號值進(jìn)行計算并反饋。

通過上述設(shè)置，支撐架10可以對設(shè)置在其上的測量臂20形成良好的支撐，并使測量臂20可移動地設(shè)置在支撐架10上，同時可以使待檢測的轉(zhuǎn)向架50設(shè)置在支撐架10的底部。通過將激光器和傳感器組30設(shè)置在測量臂20上，使激光器和傳感器組30可以相對于待檢測的轉(zhuǎn)向架50移動，從而可以沿測量臂20的移動方向逐個截面地測量轉(zhuǎn)向架50外表面的幾何參數(shù)。通過激光器對待檢測的轉(zhuǎn)向架50表面投射光源，用傳感器組30采集從轉(zhuǎn)向架50表面反射的激光信號，測量轉(zhuǎn)向架50的尺寸數(shù)據(jù)，并將傳感器組30測量的數(shù)據(jù)傳送給控制系統(tǒng)，通過運算函數(shù)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理、計算和反饋，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架50的自動檢測；進(jìn)一步地，可以提高轉(zhuǎn)向架50的測量精度并且降低操作人員的勞動強度。

具體地，如圖1至圖3所示，本發(fā)明的實施例中，支撐架10固定在地面上，測量臂20可移動地設(shè)置在支撐架10的頂部，待檢測的轉(zhuǎn)向架50設(shè)置在支撐架10的底部，即轉(zhuǎn)向架50位于測量臂20的下方。待檢測的轉(zhuǎn)向架50的車輪軸52的軸線與測量臂20的長度方向平行，轉(zhuǎn)向架50的構(gòu)架53的長度方向與測量臂20的長度方向垂直。激光器設(shè)置在測量臂20上，向下投射激光至待檢測的轉(zhuǎn)向架50表面。傳感器組30設(shè)置在測量臂20的下方，用于采集從轉(zhuǎn)向架50表面反射的激光信號，傳感器組30檢測到的信號可以轉(zhuǎn)換為待檢測的轉(zhuǎn)向架50表面的空間坐標(biāo)點。通過控制系統(tǒng)內(nèi)置的運算函數(shù)對傳感器組30傳送的空間坐標(biāo)點進(jìn)行實時處理和計算，得出所需要的測量數(shù)據(jù)，并實時反饋。由于測量臂20可移動地設(shè)置在支撐架10上，測量臂20沿支撐架10移動過程中，傳感器組30可以沿測量臂20的移動方向逐個截面地采集待檢測的轉(zhuǎn)向架50表面的空間坐標(biāo)點。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實施例中，為了便于安裝傳感器組30，測量臂20的下方設(shè)有傳感器罩，傳感器組30設(shè)置在傳感器罩內(nèi)。

優(yōu)選地，為確保測量精度，在待檢測的轉(zhuǎn)向架50的車輪51和構(gòu)架53的待測量的位置上設(shè)置有定位基準(zhǔn)塊，傳感器組30通過采集設(shè)置在車輪51和構(gòu)架53上的定位基準(zhǔn)塊的空間坐標(biāo)點來測量轉(zhuǎn)向架50待測量位置的幾何參數(shù)，從而便于采集到待測量的轉(zhuǎn)向架50的主要參數(shù)，提高測量精度和檢測效率。

優(yōu)選地，本發(fā)明的實施例中，轉(zhuǎn)向架檢測裝置還包括與控制系統(tǒng)連接的可視化系統(tǒng)。通過可視化系統(tǒng)可以實時顯示控制系統(tǒng)的計算結(jié)果和反饋信息，便于操作人員按照可視化系統(tǒng)的顯示結(jié)果實時調(diào)整轉(zhuǎn)向架50的尺寸。

如圖1所示，本發(fā)明的實施例中，轉(zhuǎn)向架檢測裝置還包括位于支撐架10下方的轉(zhuǎn)向架支撐裝置40，轉(zhuǎn)向架支撐裝置40用于支撐轉(zhuǎn)向架50。

通過設(shè)置轉(zhuǎn)向架支撐裝置40，可以將待檢測的轉(zhuǎn)向架50設(shè)置在與測量臂20相對固定的位置上，從而提高轉(zhuǎn)向架檢測裝置的檢測精度。

如圖1所示，本發(fā)明的實施例中，轉(zhuǎn)向架支撐裝置40包括支撐平臺41和多個支撐柱42。支撐柱42相對于支撐平臺41可滑動地設(shè)置。

由于轉(zhuǎn)向架支撐裝置40包括支撐平臺41，便于將支撐柱42可滑動地設(shè)置在支撐平臺41上。通過在支撐平臺41上設(shè)置多個可滑動的支撐柱42，使支撐柱42之間的間距可以調(diào)整，因此可以適應(yīng)不同型號的轉(zhuǎn)向架50。

具體地，如圖1所示，本發(fā)明的實施例中，為了對轉(zhuǎn)向架50形成更穩(wěn)定的支撐，支撐平臺41包括間隔設(shè)置的兩根支撐梁411，每根支撐梁411上均設(shè)置有間隔設(shè)置的兩個支撐柱42。

優(yōu)選地，如圖1所示，每根支撐梁411上還設(shè)有與兩個支撐柱42對應(yīng)設(shè)置的滑軌43，支撐柱42可以在滑軌43上沿平行于測量臂20移動的方向滑動。這樣，兩根支撐梁411上對應(yīng)位置的支撐柱42之間的距離可以調(diào)節(jié)，因此，轉(zhuǎn)向架檢測裝置可以適應(yīng)具有不同軸距的轉(zhuǎn)向架50的檢測。

如圖1所示，本發(fā)明的實施例中，支撐架10包括兩根間隔設(shè)置的橫梁11，每根橫梁11下方均設(shè)置有立柱組件12。

通過上述設(shè)置，立柱組件12可以支撐橫梁11，測量臂20的兩端分別設(shè)置在兩根橫梁11上，這樣，可以方便地形成放置待檢測的轉(zhuǎn)向架50的空間，支撐架10結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實施例中，支撐架10上設(shè)有導(dǎo)軌，測量臂20上設(shè)有與導(dǎo)軌配合的滑槽。

通過支撐架10上的導(dǎo)軌和測量臂20上的滑槽配合，可以形成測量臂20與支撐架10的滑動配合。上述配合方式結(jié)構(gòu)簡單，方便操作。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實施例中，轉(zhuǎn)向架檢測裝置包括多組傳感器組30，多組傳感器組30間隔設(shè)置在測量臂20上。

通過上述設(shè)置，多組傳感器組30可以同時測量轉(zhuǎn)向架50多個位置的幾何參數(shù)，提高檢測效率。

具體地，如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實施例中，轉(zhuǎn)向架檢測裝置包括兩組傳感器組30，兩組傳感器組30分別設(shè)置在測量臂20的兩端，即兩組傳感器組30分別與設(shè)置在支撐架10底部的待測量的轉(zhuǎn)向架50的兩側(cè)車輪51和構(gòu)架53相對應(yīng)地設(shè)置。這樣，轉(zhuǎn)向架檢測裝置可以同時測量轉(zhuǎn)向架50的兩側(cè)車輪51和構(gòu)架53的幾何參數(shù)，提高檢測效率。

如圖1和圖3所示，本發(fā)明的實施例中，以測量臂20的長度方向為x軸，以測量臂20相對于支撐架10移動的方向為y軸，由x軸與y軸形成的平面為第一平面，以垂直于第一平面的方向為z軸建立坐標(biāo)系。轉(zhuǎn)向架50包括間隔設(shè)置的兩組輪對和連接兩組輪對的構(gòu)架53，傳感器組30包括第一傳感器31、第二傳感器32和第三傳感器33。第一傳感器31用于測量輪對的車輪51朝向構(gòu)架53的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)1；第二傳感器32用于測量構(gòu)架53朝向輪對的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)2；第三傳感器33用于測量輪對的車輪51的外周面的坐標(biāo)值A(chǔ)3。

通過上述設(shè)置，一方面，可以同時測量車輪51朝向構(gòu)架53的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)1和構(gòu)架53朝向車輪51的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)2，從而通過控制系統(tǒng)內(nèi)部的運算函數(shù)計算車輪51朝向構(gòu)架53的表面與構(gòu)架53朝向該車輪51的表面之間的間隙值；另一方面，可以通過測量獲得的車輪51外周面的坐標(biāo)值A(chǔ)3，計算轉(zhuǎn)向架50的對角線的幾何參數(shù)。

具體地，如圖3所示，待測量的轉(zhuǎn)向架50放置在支撐柱42上時，車輪軸52的軸線與x軸平行，構(gòu)架53的長度方向與y軸平行。如圖1和圖2所示，轉(zhuǎn)向架檢測裝置包括兩組傳感器組30，第一組傳感器組30設(shè)置在與轉(zhuǎn)向架50的左側(cè)車輪51和左側(cè)構(gòu)架53相對應(yīng)的測量臂20的左端，第二組傳感器組30設(shè)置在與轉(zhuǎn)向架50的右側(cè)車輪51和右側(cè)構(gòu)架53相對應(yīng)的測量臂20的右端。第一組傳感器組30包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的第一傳感器31、第二傳感器32和第三傳感器33；第二組傳感器組30也包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的第一傳感器31、第二傳感器32和第三傳感器33。這樣，第一組傳感器組30的第一傳感器31、第二傳感器32和第三傳感器33可以同時測量轉(zhuǎn)向架的左側(cè)車輪51朝向左側(cè)構(gòu)架53的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)1和左側(cè)構(gòu)架53朝向左側(cè)車輪51的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)2，以及左側(cè)車輪51外圓周面最高點的坐標(biāo)值A(chǔ)3(x3，y3，z3)。同樣地，第二組傳感器組30的第一傳感器31、第二傳感器32和第三傳感器33可以同時測量轉(zhuǎn)向架的右側(cè)車輪51朝向右側(cè)構(gòu)架53的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)1和右側(cè)構(gòu)架53朝向右側(cè)車輪51的表面在x軸上的投影坐標(biāo)值A(chǔ)2，以及右側(cè)車輪51外圓周面最高點的坐標(biāo)值A(chǔ)3。

上述轉(zhuǎn)向架檢測裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)向架50的測量時，測量臂20自動沿y軸移動，當(dāng)測量臂移動到第一組輪對所在位置時，兩組傳感器組30同時測量第一組輪對兩側(cè)的車輪51與構(gòu)架53的上述待測量參數(shù)。完成第一組輪對的測量后，測量臂20可以自動沿y軸移動到第二組輪對所在的位置，對第二組輪對進(jìn)行測量，測量方法與第一組輪對的測量方法相同。這樣，轉(zhuǎn)向架檢測裝置可以自動測量轉(zhuǎn)向架50的兩組輪對和構(gòu)架53的幾何參數(shù)，顯著提高檢測效率。

本發(fā)明的實施例中，待測量的轉(zhuǎn)向架50的構(gòu)架53與車輪51之間的間隙為∣A2-A1∣，即A2-A1的絕對值。傳感器組30將測量獲得的投影坐標(biāo)值A(chǔ)1和A2，以及坐標(biāo)值A(chǔ)3上傳至控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)通過內(nèi)部運算函數(shù)對∣A2-A1∣的值進(jìn)行計算，并與預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，即車輪51與構(gòu)架53間隙要求尺寸進(jìn)行比較，判斷轉(zhuǎn)向架尺寸是否合格。

具體地，控制系統(tǒng)的運行過程如下：

當(dāng)測量臂20移動到第一組輪對(指的是圖3中位于左上方的兩個車輪)所在位置時，通過兩組傳感器組30同時測量第一組輪對的投影坐標(biāo)值A(chǔ)2和A1，以及坐標(biāo)值A(chǔ)3。第一組輪對的左側(cè)構(gòu)架53與車輪51的間隙尺寸為∣A2-A1∣，將∣A2-A1∣的值與控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值范圍進(jìn)行比較，若∣A2-A1∣的值在預(yù)先設(shè)定的數(shù)值范圍內(nèi)，判斷左側(cè)構(gòu)架53與車輪51的間隙尺寸合格。第一組輪對的右側(cè)構(gòu)架53與車輪51的間隙尺寸為∣A2-A1∣，將∣A2-A1∣的值與控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值范圍進(jìn)行比較，若∣A2-A1∣的值在預(yù)先設(shè)定的數(shù)值范圍內(nèi)，判斷右側(cè)構(gòu)架53與車輪51的間隙尺寸合格。

當(dāng)測量臂移動到第二組輪對所在位置時，通過兩組傳感器組30同時測量第二組輪對的投影坐標(biāo)值A(chǔ)2和A1，以及坐標(biāo)值A(chǔ)3。對第二組輪對間隙尺寸的判斷與第一組輪對相同。

當(dāng)完成兩組輪對的測量后，通過兩組輪對的四個車輪51的外圓周面最高點的坐標(biāo)值A(chǔ)3，控制系統(tǒng)可以分別計算轉(zhuǎn)向架50的兩個對角線長度。

在檢測過程中，上述測量和計算結(jié)果通過可視化系統(tǒng)實時顯示，如果某一車輪51與構(gòu)架53的間隙不在預(yù)設(shè)的參數(shù)范圍內(nèi)，操作人員可以根據(jù)可視化系統(tǒng)的實時提示對構(gòu)架53與車輪51的間隙進(jìn)行調(diào)整。最后，控制系統(tǒng)會記錄并儲存最終的測量數(shù)據(jù)。

綜上所述，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架檢測裝置具有下述優(yōu)點：通過在測量臂上設(shè)置激光器和傳感器組，在待測量的轉(zhuǎn)向架的輪對和構(gòu)架上設(shè)置定位快，采用線結(jié)構(gòu)光實時檢測技術(shù)，可以精確測量轉(zhuǎn)向架的主要尺寸，轉(zhuǎn)向架檢測裝置精度可達(dá)到±0.05mm。通過控制系統(tǒng)可以完成整個測量過程和最后的數(shù)據(jù)分析并生成報告等工作，提高了測量精度降低了操作者勞動作業(yè)強度，提高了生產(chǎn)效率。操作人員可以根據(jù)可視化系統(tǒng)的顯示結(jié)果對轉(zhuǎn)向架輪對進(jìn)行實時調(diào)整，避免重復(fù)作業(yè)，提高生產(chǎn)效率。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果：通過在支撐架上設(shè)置可移動的測量臂，在測量臂上設(shè)置激光器和兩組傳感器組，可以沿測量臂的移動方向逐個截面地測量待測量的轉(zhuǎn)向架外表面的幾何參數(shù)，利用激光器將光源投射在位于支撐架底部的待測量的轉(zhuǎn)向架上，可以利用與待測量的轉(zhuǎn)向架的兩側(cè)車輪和構(gòu)架相對應(yīng)地設(shè)置的兩組傳感器組同時測量轉(zhuǎn)向架兩側(cè)車輪與構(gòu)架的坐標(biāo)值，并通過控制系統(tǒng)對傳感器組測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理、計算和反饋，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的自動檢測；進(jìn)一步地，可以提高轉(zhuǎn)向架的測量精度并且降低操作人員的勞動強度。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。