CN101825450A - 钢轨平整度智能检测系统及其检测方法 - Google Patents

钢轨平整度智能检测系统及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实现无缝钢轨连续焊接生产线上自动检测的钢轨平整度智能检测系统，包括数据采集单元、计算机、PLC控制器、显示器、打印机及气动单元，数据采集单元通过放大器单元连接计算机的输入端，计算机的输出端连接显示器、打印机及PLC控制器；PLC控制器连接伺服控制器及气动单元，所述伺服控制器连接伺服电机。所述计算机与PLC通过RS232进行通讯，执行检测程序并驱动机械、气动单元动作；所述数据采集单元包括设在钢轨上方及左、右侧的上工作面的距离检测传感器及左、右工作面的距离检测传感器，经由放大器单元处理后，传送给计算机的A/D转换单元；所述气动单元包括左、右手指气缸及活塞上下移动的锁紧气缸。

Description

钢轨平整度智能检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测系统及其检测方法，具体涉及一种钢轨平整度智能检测系统及其检测方法。
背景技术
目前，在铁路无缝钢轨连续焊接生产线上，焊接后钢轨接缝的平整度必须检测，否则钢轨在使用时会使列车产生震颤颠簸，若检测不合格，需及时整形处理(包括调直、精磨等)，直至符合工艺要求。现有的钢轨平整度检测设备和检测系统都存在着或多或少的缺陷。因此怎样研制一种精良的检测设备和科学的检测系统是业内人士亟待解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用钢轨平整度智能检测系统及其检测方法，它可实现无缝钢轨连续焊接生产线上自动检测。
实现上述目的的一种技术方案是：一种钢轨平整度智能检测系统，包括数据采集单元、计算机、PLC控制器、显示器、打印机及气动单元，其中，
所述数据采集单元通过放大器单元连接计算机的输入端，所述计算机的输出端连接显示器、打印机及PLC控制器；
所述PLC控制器连接伺服控制器及气动单元，所述伺服控制器连接伺服电机。
上述的钢轨平整度智能检测系统，其中，所述计算机包括安装于计算机主板的A/D转换单元；
所述数据采集单元包括设在钢轨上方及左、右侧的上工作面距离检测传感器及左、右工作面距离检测传感器，通过放大器单元处理检测数据后传送到计算机A/D转换单元转换成数字信号；
所述上工作面距离检测传感器及左、右工作面距离检测传感器分别通过放大器单元与A/D转换单元连接；
所述PLC控制器通过RS232与计算机连接；
所述气动单元包括左、右手指气缸及活塞上下移动的锁紧气缸。
实现上述目的的另一种技术方案是：一种钢轨平整度智能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
进行初始化处理的步骤；
读取当日扫描记录的步骤；
显示UI界面的步骤；
选择用户输入的步骤；如无选择，则回到显示UI界面的步骤；如有输入，则进入显示控制台并可以进行退出及打印和数据备份、删除，打印及数据备份、删除完成后再进入显示UI界面的步骤；如有输入，还同时进入
发送开始指令的步骤；
判断上下移动气缸是否下降至指定位置的步骤；如未到指定位置，则继续下降气缸，如到达指定位置，则进入
对中操作步骤；
判断是否完成对中的步骤；如未完成，则继续完成对中，如完成对中，则进入
判断上下移动气缸下降是否完成的步骤；如未完成，则继续完成气缸下降，如完成，则进入
开始测量步骤；
判断是否出现测量误差步骤；如出现测量误差，则提示误差值，如无出现测量误差，则进入
数据分析、绘制多信息结果图的步骤；
选择用户操作步骤；如用户选择不保存则指令上下移动气缸上升并回到显示UI界面的步骤；如用户选择重试，则回到发送开始指令的步骤；如用户选择保存，则进行保存数据并结束检测。
本发明的用钢轨平整度智能检测系统及其检测方法的技术方案，为精磨机配套装置，与精磨机存在功能互锁，它利用激光位移传感器进行数据采集，由工业控制计算机进行数据的处理与显示，由机械系统完成整套装置的上升、下降、夹紧、扫描等一系列动作，从而完成整个测量过程。从而实现了无缝钢轨连续焊接生产线上自动检测。
附图说明
图1为本发明的用钢轨平整度智能检测系统的原理框图；
图2为本发明的用钢轨平整度智能检测系统中伺服控制及电源分配的原理图；
图3为本发明的用钢轨平整度智能检测系统中PLC控制器原理图；
图4为本发明的用钢轨平整度智能检测系统中数据采集单元的连接示意图；
图5为本发明的用钢轨平整度智能检测方法的流程图。
具体实施方式
请参阅图1至图4，本发明的一种用钢轨平整度智能检测系统，包括数据采集单元1、放大器单元2、计算机3、PLC控制器4、打印机5、显示界面6及气动单元7，其中，
数据采集单元1通过放大器单元2连接计算机3的输入端，计算机2的输出端连接打印机5、显示界面6及PLC控制器4；
PLC控制器4连接伺服控制器8及气动单元7，伺服控制器8连接伺服电机9。
计算机3包括安装于计算机主板的A/D转换单元30；
数据采集单元1包括设在钢轨上方及左、右侧的上工作面距离检测传感器及左、右工作面距离检测传感器，通过放大器单元2放大检测数据后传送到计算机3的A/D转换单元30转换成数字信号；
上工作面距离检测传感器及左、右工作面距离检测传感器分别通过放大器单元2与A/D转换单元30连接；
PLC控制器4通过RS232与计算机3连接；
气动单元7包括左、右手指气缸及活塞带锁紧功能的上下移动气缸。
本发明的钢轨平整度智能检测系统中的三个检测传感器作为检测元件与伺服电机9配合，可对钢轨的顶面及两个侧面进行逐点扫描，采集数据，经放大器单元2放大后与计算机3中A/D转换单元(PCI8310)30及PLC控制器4数据处理后，通过通讯接口传送到显示界面6，显示钢轨的弯曲变形方向和数据，并对显示图形进行分析和比较，可实现数字化记录和传输。当经比较发现若与基准线偏差在0.2mm以内为合格，超出便为不合格。
本发明的钢轨平整度智能检测系统为精磨机配套装置，出于安全方面的考虑，本系统与精磨机存在功能互锁。当精磨机执行钢轨外夹紧操作后，本系统机械处于初始状态，同时软件无法执行检测操作。当本系统执行平整度检测时，精磨机无法执行钢轨外夹紧操作。
再请参阅图5，本发明的钢轨平整度智能检测方法，包括以下步骤：
进行初始化处理的步骤；
读取当日扫描记录的步骤；
显示UI界面的步骤；
选择用户输入的步骤；如无选择，则回到显示UI界面的步骤；如有输入，则进入显示控制台并可以进行退出及打印和数据备份、删除，打印及数据备份、删除完成后再进入显示UI界面的步骤；如有输入，还同时进入
发送开始指令的步骤；
判断上下移动气缸是否下降至指定位置的步骤；如未到指定位置，则继续下降气缸，如到达指定位置，则进入
对中操作步骤；
判断是否完成对中的步骤；如未完成，则继续完成对中，如完成对中，则进入
判断上下移动气缸下降是否完成的步骤；如未完成，则继续完成气缸下降，如完成，则进入
开始测量步骤；
判断是否出现测量误差步骤；如出现测量误差，则提示误差值，如无出现测量误差，则进入
数据分析、绘制多信息结果图的步骤；
选择用户操作步骤；如用户选择不保存则指令上下移动气缸上升并回到显示UI界面的步骤；如用户选择重试，则回到发送开始指令的步骤；如用户选择保存，则进行保存数据并结束检测。
本发明的钢轨平整度智能检测方法的工作原理是：
程序启动后，将先行检测整个系统自身完整性，以确保程序正常运行程序设定为开机启动。打开计算机后，会自动启动并进入检测程序。当出现设备软、硬件故障或错误时，程序自带有报错重启功能，能自动进行重启，无需人工干预。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (3)

1.一种钢轨平整度智能检测系统，包括数据采集单元、计算机、PLC控制器、显示器、打印机及气动单元，其特征在于，
所述数据采集单元通过放大器单元连接计算机的输入端，所述计算机的输出端连接显示器、打印机及PLC控制器；
所述PLC控制器连接伺服控制器及气动单元，所述伺服控制器连接伺服电机。
2.根据权利要求1所述的钢轨平整度智能检测系统，其特征在于，所述计算机包括安装于计算机主板的A/D转换单元；
所述数据采集单元包括设在钢轨上方及左、右侧的上工作面距离检测传感器及左、右工作面距离检测传感器，通过放大器单元处理检测数据后传送到计算机A/D转换单元转换成数字信号；
所述上工作面距离检测传感器及左、右工作面距离检测传感器分别通过放大器单元与A/D转换单元连接；
所述PLC控制器通过RS232与计算机连接；
所述气动单元包括左、右手指气缸及活塞上下移动的锁紧气缸。
3.一种钢轨平整度智能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
进行初始化处理的步骤；
读取当日扫描记录的步骤；
显示UI界面的步骤；
选择用户输入的步骤；如无选择，则回到显示UI界面的步骤；如有输入，则进入显示控制台并可以进行退出及打印和数据备份、删除，打印及数据备份、删除完成后再进入显示UI界面的步骤；如有输入，还同时进入
发送开始指令的步骤；
判断上下移动气缸是否下降至指定位置的步骤；如未到指定位置，则继续下降气缸，如到达指定位置，则进入
对中操作步骤；
判断是否完成对中的步骤；如未完成，则继续完成对中，如完成对中，则进入
判断上下移动气缸下降是否完成的步骤；如未完成，则继续完成气缸下降，如完成，则进入
开始测量步骤；
判断是否出现测量误差步骤；如出现测量误差，则提示误差值，如无出现测量误差，则进入
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