手持式雷射輪緣測量儀的製作方法
2023-06-05 23:46:36
專利名稱：手持式雷射輪緣測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量裝置，特別涉及一種手持式雷射輪緣測量儀。
背景技術：
鐵路是我國交通運輸的主命脈，是我國交通運輸發展的重要方向。隨著鐵路運輸的安 全性、舒適性越來越被重視。火車輪緣具有不規則的形態，它的幾何狀態參數對列車的安 全運行十分重要，影響到列車運行的速度與平穩度。傳統的檢測手段較為複雜，同時都是 機械式讀數，通常是用帶有遊標的機械式測量尺，使用複雜，精度不高。中國專 利CN88202326, 中國專利CN2146700， 中國專利CN2442907的技術均為機械式測量，人 工讀數，誤差大，並只能測量輪緣厚度和磨損深度。這種尺子操作複雜，測量誤差受人為 因素影響比較大，同時不能實現檢測數據的數位化管理。
隨著我國鐵路事業的發展，列車運行速度越來越快，火車輪緣狀態參數的精確快速檢 修和數位化管理已經提到議事日程。為了保證鐵路運輸安全，快速、高精度、可攜式的輪 緣檢測儀器的需求變得越來越迫切。
實用新型內容
本實用新型的目的是克服現有的技術存在的缺陷，提供一種可以連續快速測量，實現 輪緣高度、寬度、輪輞厚度多參數測量數位化，精度高，簡單實用，操作簡便的手持式激 光輪緣測量儀。
為達到上述目的，本實用新型提供的手持式雷射輪緣測量儀，包括殼體，所述殼體表 面安裝有鍵盤，內腔安裝有一微處理器，所述殼體內設有支架，所述支架上安裝有測量裝 置，所述測量裝置包括雷射反射式傳感器、定位板、定位柱和掃描驅動裝置，定位板和定 位柱相互正交放置，用於定位被檢測的輪緣，掃描驅動裝置的運動方向與被檢測的輪緣平 行，所述雷射反射式傳感器、掃描驅動裝置和鍵盤分別與所述微處理器相互連接。
本實用新型手持式雷射輪緣測量儀，其中所述掃描驅動裝置包括電機、掃描導軌、絲 槓和與所述絲槓配合的第二滑塊，所述電機和掃描導軌安裝在所述支架上，所述雷射反射 式傳感器安裝在所述第二滑塊上。
本實用新型手持式雷射輪緣測量儀，其中所述微處理器設有與外接PC機連接的RS232禾口/或USB接口。
本實用新型手持式雷射輪緣測量儀，其中所述殼體表面安裝有與所述微處理器相連的 液晶顯示器，內腔安裝有電池，所述支架上安裝有強力磁鐵。
為達到上述目的，本實用新型提供的另一種手持式雷射輪緣測量儀，包括殼體，所述 殼體表面安裝有鍵盤，內腔安裝有一微處理器，所述殼體內設有支架，所述支架上安裝有 測量裝置，所述測量裝置包括被檢測輪緣的定位裝置、雷射反射式傳感器和掃描驅動裝置， 所述掃描驅動裝置的運動方向與被檢測的輪緣平行，所述雷射反射式傳感器、掃描驅動裝 置和鍵盤分別與所述微處理器相互連接。
本實用新型另一種手持式雷射輪緣測量儀，其中所述定位裝置包括定位導軌、與所述 定位導軌配合的第一滑塊和彈簧，所述定位導軌安裝在所述支架上，所述彈簧的兩端分別 與所述第一滑塊和所述支架相抵，所述第一滑塊上安裝有定位板，所述定位板的上端安裝 有定位柱，所述定位導軌的下端安裝有定位擋塊，所述定位板和定位柱相互正交放置，與 所述定位擋塊一起用於被檢測輪緣的定位。
本實用新型另一種手持式雷射輪緣測量儀，其中所述掃描驅動裝置包括電機、掃描導 軌、絲槓和與所述絲槓配合的第二滑塊，所述電機和掃描導軌安裝在所述支架上，所述激 光反射式傳感器安裝在所述第二滑塊上。
本實用新型另一種手持式雷射輪緣測量儀，其中所述微處理器設有與外接PC機連接 的RS232和/或USB接口。
本實用新型另一種手持式雷射輪緣測量儀，其中所述殼體表面安裝有與所述微處理器 相連的液晶顯示器，內腔安裝有電池，所述支架上安裝有強力磁鐵。
本實用新型手持式雷射輪緣測量儀採用現代傳感器技術、單片機處理系統和簡潔穩定 的機械結構開發了可攜式的輪緣自動檢測儀。可方便精確的對等幾何狀態參數進行連續快 速測量，實現了輪緣高度、寬度、輪輞厚度等參數測量的數位化。該系統還有與計算機通 訊的功能，把數據傳輸到計算機，便於數據管理。其優點主要是
1、 自動檢測，無需人工讀數、記錄，減少人為誤差。
2、 全數位化顯示出測量結果，無需人工再次換算。
3、 能夠快速， 一次性測量多個參數。
4、 通過RS232接口與計算機通信，能夠將所測量的數據傳輸到計算機生成報表，實 現信息化、數位化科學管理。
55、 解放人力，要能大大減少工人的勞動強度。
6、 儀器簡單實用，操作簡便，適合工人使用。
下面結合實施例參照附圖進行詳細說明，以求對本實用新型的目的、特徵和優點得到 更深入的理解。
圖1是本實用新型手持式雷射輪緣測量儀的外形圖； 圖2是本實用新型手持式雷射輪緣測量儀的結構示意圖； 圖3是本實用新型手持式雷射輪緣測量儀中測量裝置的結構示意圖； 圖4是本實用新型另一種手持式雷射輪緣測量儀中測量裝置的結構示意圖。
具體實施方式
鑑於火車輪緣的形狀的不規則性，本實用新型手持式雷射輪緣測量儀選用火車輪對的 內側和輪緣頂部作為基準，分別用定位板和定位柱定位，並採用電機通過掃描導軌帶動位 移傳感器掃描輪緣輪廓。
參見圖1，本實用新型手持式雷射輪緣測量儀，殼體1表面安裝有鍵盤7和液晶顯示 器8，參見圖2，內腔安裝有電池9和一微處理器4。殼體1內設有支架3，支架3上安裝 有測量裝置5和強力磁鐵6。強力磁鐵6用於在使用時將儀器與被檢測輪緣相互固定。參 見圖3，測量裝置5包括雷射反射式傳感器50、定位板51 、定位柱52和掃描驅動裝置53。 定位板51和定位柱52相互正交放置，用於定位被檢測的輪緣。掃描驅動裝置53的運動方 向與被檢測的輪緣平行。掃描驅動裝置53包括電機500、掃描導軌502、絲槓501和與絲 槓501配合的第二滑塊503，電機500和掃描導軌502安裝在支架3上，雷射反射式傳感 器50安裝在第二滑塊503上。
雷射反射式傳感器50、掃描驅動裝置53、鍵盤7和液晶顯示器8分別與微處理器4 相互連接。微處理器4設有外接PC機的RS232和/或USB接口。
本實用新型手持式雷射輪緣測量儀的這個實施例，用於測量輪緣高度、寬度，不測量 輪輞厚度的方案，即把電機500、絲槓501、帶動傳感器50的掃描導軌502等直接固定在 定位板51上。
參見圖4，在本實用新型另一種手持式雷射輪緣測量儀中，測量裝置5'包括定位裝置 54、雷射反射式傳感器50'和掃描驅動裝置53'。定位裝置54包括定位導軌506、與定位導軌506配合的第一滑塊507和彈簧508。定 位導軌506安裝在支架3'上，彈簧508的兩端分別與第一滑塊507和支架3'相抵，第 一滑塊507上安裝有定位板5V，定位板51'的上端安裝有定位柱52'，定位導軌506的 下端安裝有定位擋塊509。定位板51'和定位柱52'相互正交放置，與定位擋塊509—起 用於被檢測輪緣的定位。
掃描驅動裝置53'的運動方向與被檢測的輪緣平行。掃描驅動裝置53'包括電機50CT 、 掃描導軌502'、絲槓501'和與絲槓501'配合的第二滑塊503'，電機500'和掃描導軌 502'安裝在支架3'上，雷射反射式傳感器50'安裝在第二滑塊503'上。
本實用新型另一種手持式雷射輪緣測量儀的實施例，用於測量輪緣高度、寬度、輪輞 厚度和輪子直徑的方案，即把電機500'、絲槓501'、帶動傳感器50'的掃描導軌502' 固定在定位導軌506上，定位導軌506通過第一滑塊504再與定位板51'連接。使用時定 位板51'固定在輪緣上，同時定位擋塊509在彈簧508的作用下頂住輪輞內側，這樣即可 測量輪緣厚度。
下面以實施例說明本實用新型手持式雷射輪緣測量儀的測量方法。
手持式輪緣測量儀以雷射反射式傳感器為測量傳感器，當傳感器在電機絲槓的帶動下 沿精密絲槓運動時，雷射傳感器模沿直線方向掃描輪緣形狀。在使用時，以火車輪對的內 側和輪緣頂部作為基準，先把儀器放置好，強力磁鐵6 (或6')會使儀器與被檢測輪緣相 互固定。打開電源，開始測量，這時電機500 (或500')通過絲槓501 (或50V)和掃描 導軌502 (或502')帶動雷射傳感器50 (或50')運動到輪緣頂部內側最左側起始位置， 然後電機500 (或500')帶動傳感器50 (或50')向右運動掃描測量輪緣輪廓，同時記錄 整個輪緣數據。掃描完畢後，通過微處理器4即可換算得出整個輪緣輪廓曲線，進而可以 求得輪緣寬度、輪緣高度、輪子半徑、輪輞厚度、70mm磨損量和磨損面積等參數，並通 過計算即可得出輪廓圖形。它不僅可以測量在線運行列車測量論對的磨損，還可以在生產 線上對輪對的尺寸進行合格分選，生成檢測報告、表格，以篩選不合格輪對。其技術指標 為
1. 70mm處的磨量0-10mm，精度0.1mm;
2. 輪緣厚度20—40mm,精度0.1mm;
3. 輪緣高度20—40mm，精度0.1mm;4. 輪輞厚度50-80mm,精度0.2mm;
5. 車輪直徑，精度0.5mm;
6. 輪緣輪廓掃描行程總長，145mm;
7. 顯示解析度，0.01mm;
8. 存儲數組容量，2000組；
9. 可充電電池供電，可連續工作時間8小時。
本實用新型手持式輪緣測量儀的微處理器通過外接PC機的RS232和/或USB接口 能把測量的數據上傳，生成資料庫，利用先進的後處理軟體對火車輪緣進行數位化管理。
以上所述的實施例，僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新 型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員 對本實用新型的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確 定的保護範圍內。
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權利要求1、一種手持式雷射輪緣測量儀，包括殼體(1)，所述殼體(1)表面安裝有鍵盤(7)，內腔安裝有一微處理器(4)，其特徵在於所述殼體(1)內設有支架(3)，所述支架(3)上安裝有測量裝置(5)，所述測量裝置(5)包括雷射反射式傳感器(50)、定位板(51)、定位柱(52)和掃描驅動裝置(53)，定位板(51)和定位柱(52)相互正交放置，掃描驅動裝置(53)的運動方向與被檢測的輪緣平行，所述雷射反射式傳感器(50)、掃描驅動裝置(53)和鍵盤(7)分別與所述微處理器(4)相互連接。
2、 根據權利要求1所述的手持式雷射輪緣測量儀，其特徵在於其中所述掃描驅動裝置(53)包括電機(500)、掃描導軌(502)、絲槓(501)和與所述絲槓(501)配合的第二滑塊(503)，所述電機(500)和掃描導軌(502)安裝在所述支架(3)上，所述雷射反射式傳感器(50)安裝在所述第二滑塊(503)上。
3、 根據權利要求1或2所述的手持式雷射輪緣測量儀，其特徵在於其中所述微處理器(4)設有與外接PC機連接的RS232和/或USB接口。
4、 根據權利要求3所述的手持式雷射輪緣測量儀，其特徵在於其中所述殼體(1)表面安裝有與所述微處理器(4)相連的液晶顯示器(8)，內腔安裝有電池(9)，所述支架(3)上安裝有強力磁鐵(6)。
5、 另一種手持式雷射輪緣測量儀，包括殼體(1)，所述殼體(1)表面安裝有鍵盤(7)，內腔安裝有一微處理器(4),其特徵在於所述殼體(1)內設有支架(3'),所述支架(3')上安裝有測量裝置(5')，所述測量裝置(5')包括被檢測輪緣的定位裝置(54)、雷射反射式傳感器(50')和掃描驅動裝置(53'),掃描驅動裝置(53')的運動方向與被檢測的輪緣平行，所述雷射反射式傳感器(50')、掃描驅動裝置(53')和鍵盤(7)分別與所述微處理器(4)相互電連接。
6、 根據權利要求5所述的手持式雷射輪緣測量儀，其特徵在於其中所述定位裝置(54)包括定位導軌、與所述定位導軌(506)配合的第一滑塊(507)和彈簧(508)，所述定位導軌(506)安裝在所述支架(3')上，所述彈簧(508)的兩端分別與所述第一滑塊(507)和所述支架(3')相抵，所述第一滑塊(504)上安裝有定位板(51O，所述定位板(51')的上端安裝有定位柱(52')，所述定位導軌(506)的下端安裝有定位擋塊(509)，所述定位板(51')和定位柱(52')相互正交放置，與所述定位擋塊(509) —起用於被檢測輪緣的定位。
7、 根據權利要求5或6所述的手持式雷射輪緣測量儀，其特徵在於其中所述掃描驅動裝置(53')包括電機(50CT )、掃描導軌(502')、絲槓(501')和與所述絲槓(501')配合的第二滑塊(503')，所述電機(500')和掃描導軌(502')安裝在所述支架(3')上，所述雷射反射式傳感器(50')安裝在所述第二滑塊(503')上。
8、 根據權利要求7所述的手持式雷射輪緣測量儀，其特徵在於其中所述微處理器(4)設有與外接PC機連接的RS232和/或USB接口。
9、 根據權利要求8所述的手持式雷射輪緣測量儀，其特徵在於其中所述殼體(1)表面安裝有與所述微處理器(4)相連的液晶顯示器(8)，內腔安裝有電池(9)，所述支架(3')上安裝有強力磁鐵(6')。
專利摘要本實用新型提供的手持式雷射輪緣測量儀，殼體表面安裝有鍵盤和液晶顯示器，內腔安裝有電池和微處理器，殼體內的支架上安裝有測量裝置和用於與被檢測輪緣固定的強力磁鐵。測量裝置包括雷射反射式傳感器、定位板、定位柱和掃描驅動裝置，掃描驅動裝置包括電機、掃描導軌、絲槓和滑塊，雷射反射式傳感器、掃描驅動裝置、鍵盤和液晶顯示器分別與微處理器相互連接。本實用新型還提供了另一種手持式雷射輪緣測量儀。本實用新型手持式雷射輪緣測量儀的優點是由於採用現代傳感器技術、單片機處理系統和簡潔穩定的機械結構，可以連續快速測量，實現輪緣高度、寬度、輪輞厚度多參數測量數位化，精度高，簡單實用，可與計算機通訊，便於數據管理。
文檔編號G01B11/00GK201285281SQ20082012380
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月14日 優先權日2008年11月14日
發明者麗 王, 韓丙虎 申請人:韓丙虎