CN102384718A - 一种铁路货车检测用ccd传感器伺服装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：它包括钢结构导轨平台、CCD传感器伺服车和控制系统；CCD传感器伺服车包括水平运动系统、升降运动系统和滑臂运动系统；钢结构导轨平台顶面设置有直线导轨；水平运动系统的车架体通过滑块沿钢结构导轨平台上的直线导轨水平前后滑动；升降运动系统包括设置在钢结构导轨平台上的立柱，升降台通过滑块沿立柱上的直线导轨上下滑动；滑臂运动系统包括设置在升降台水平托台上的滑臂，滑臂通过直线导轨和滑块沿水平托台水平左右滑动；控制系统控制上述三个运动系统中的伺服电机和云台，将CCD传感器伺服车按编制的程序对准被检测车体的检测目标。本发明自动化程度高，使用简单方便，可极大地提高铁路货车的检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种伺服装置，特别是关于一种铁路货车检测用CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)传感器伺服装置。
背景技术
铁路货车的车体在组装、焊接、装配完成后需要对车体的相关尺寸进行检测。由于铁路货车体积较大，需要检测的尺寸较多，且部分检测点相互遮挡、干涉，所以，通用的自动检测系统不能一次完成全部检测任务，需要人工多次移动、瞄准检测仪器，完成对车体的检测任务，因此，在检测时需要耗费大量的人力、物力，效率低，成本高，因此，目前亟需研制一种能够一次完成全部检测任务的自动检测系统。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种使用CCD视觉检测系统对车体进行检测，同时检测系统的CCD传感器不用人工进行移动、瞄准车体上的检测目标，能够一次完成全部检测任务的铁路货车检测用CCD传感器伺服装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：它包括钢结构导轨平台、CCD传感器伺服车和控制系统；所述钢结构导轨平台顶面沿轴向设置有直线导轨和齿条；所述CCD传感器伺服车包括水平运动系统、升降运动系统和滑臂运动系统；所述水平运动系统包括一车架体，所述车架体通过滑块沿所述钢结构导轨平台上的所述直线导轨水平滑动，所述车架体上设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述钢结构导轨平台上的所述齿条啮合；所述升降运动系统包括一立柱和一升降台，立柱设置在所述车架体顶面，所述立柱上沿轴向设置有直线导轨和齿条；所述升降台通过滑块沿所述立柱上的所述直线导轨上下滑动；所述升降台上设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述立柱上的所述齿条啮合；所述升降台远离所述立柱的一面还设置有一水平托台，使所述升降台整体呈“L”形；所述滑臂运动系统包括一滑臂，所述滑臂设置在所述升降台的所述水平托台上，且与所述立柱垂直；所述滑臂底面沿轴向设置有直线导轨和齿条，所述滑臂底面设置的所述直线导轨与所述水平托台上设置的滑块滑动连接；所述水平托台上还设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述滑臂底面设置的所述齿条啮合；所述滑臂的一端设置有云台，所述云台上设置有CCD传感器；所述云台的转轴带动CCD传感器相对所述滑臂的上平面水平旋转；所述控制系统设置在所述车架体上，所述控制系统电连接所述水平运动系统中的所述伺服电机，所述升降运动系统中的所述伺服电机，所述滑臂运动系统中的所述伺服电机和所述云台。
所述控制系统包括无线接收/控制模块、手持无线发送器、微型计算机和PLC；所述无线接收/控制模块接收所述手持无线发送器发出的电磁信号后，输出控制命令给所述微型计算机，所述微型计算机根据该命令和其内已编制的程序发出控制信号给所述PLC，所述PLC分别输出对各所述伺服电机和所述云台的运动控制电信号。
所述钢结构导轨平台顶面沿轴向设置的所述直线导轨为两条，所述齿条为一条，所述齿条设置在两条所述直线导轨之间。
所述立柱上沿轴向设置的所述直线导轨为两条，所述齿条为一条，所述齿条设置在两条所述直线导轨之间，且所述直线导轨和齿条均设置在所述立柱与所述车架体运动方向相同的其中一侧面上。
所述滑臂底面沿轴向设置的直线导轨为两条，所述齿条为一条，所述齿条设置在两条所述直线导轨之间。
所述钢结构导轨平台、车架体、升降台和滑臂均采用钢材组焊，经过机械加工而成。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的钢结构导轨平台上设置CCD传感器伺服车，CCD传感器伺服车包括水平运动系统、升降运动系统和滑臂运动系统，上述三个运动系统均通过伺服电机进行驱动，分别能够带动CCD传感器实现水平前后运动、上下升降运动和水平左右运动，并能够通过滑臂运动系统上设置的云台带动CCD传感器相对滑臂的上平面做水平旋转，因此，可使CCD传感器不用人工进行移动，即可瞄准车体上的检测目标，能够一次完成全部检测任务。2、本发明的钢结构导轨平台顶面两侧分别设置有两直线导轨和一齿条，车架体通过底面设置的滑块可沿钢结构导轨平台上的直线导轨水平滑动；车架体上设置有伺服电机，伺服电机输出轴上设置的齿轮与钢结构导轨平台上的齿条啮合，因此，当伺服电机带动齿轮转动时，可带动整个CCD传感器伺服车的车架体沿直线导轨水平前后运动。3、本发明的车架体上设置有一立柱，立柱上设置有两条直线导轨和一齿条；升降台通过滑块可沿两条直线导轨上下运动；升降台上设置有伺服电机，伺服电机的输出轴上设置的齿轮与立柱上设置的齿条啮合，因此，当伺服电机带动齿轮转动时，可带动升降台整体沿立柱上下升降运动。4、本发明的升降台水平托台上设置有滑臂，滑臂的底面设置有两条直线导轨和一齿条，直线导轨与水平托台上设置的滑块配合滑动，水平托台上还设置有伺服电机，伺服电机输出轴上设置的齿轮与滑臂上设置的齿条啮合，因此，当齿轮转动时，可带动滑臂沿直线导轨在水平托台上水平运动。5、本发明的控制系统中包括微型计算机，微型计算机内预置有已编制的控制程序，当对车体的相关尺寸进行检测时，控制系统可将CCD传感器按照微型计算机内已编制的程序顺序，移动到合适的检测位置和角度对车体的被检测目标进行检测；操作简单方便，可简化检测操作过程，极大地提高了检测工作效率。本发明结构设置巧妙，操作简单方便，自动化程度高，不用人工进行移动，即可将CCD传感器瞄准车体上的检测目标，能够一次完成全部检测任务，可极大地提高检测工作效率，因此，可广泛用于铁路货车检测过程中。
附图说明
图1是本发明主视示意图
图2是本发明左视示意图
图3是本发明俯视示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括钢结构导轨平台1、CCD传感器伺服车2和控制系统3。
如图1、图2、图3所示，本发明的钢结构导轨平台1采用钢材组焊(结构稍做改动可用铸造成形)，经过机械加工而成。钢结构导轨平台1的底面固定在地面上，顶面两侧沿轴向分别设置有一直线导轨11，两条直线导轨11之间设置有一齿条12。两条直线导轨11之间的中心线与被测量的车体中心线平行且具有一定距离。
如图1、图2、图3所示，本发明的CCD传感器伺服车2包括水平运动系统21、升降运动系统22和滑臂运动系统23。
水平运动系统21包括一车架体211，车架体211采用钢材组焊、机械加工制成，外轮廓呈长方体；车架体211的底面两侧各设置两个滑块212，同一侧的两个滑块212与钢结构导轨平台1相应侧的直线导轨11滑动连接，车架体211通过四个滑块212可沿直线导轨11水平滑动。车架体211上设置有一伺服电机213，伺服电机213的输出轴上设置有一齿轮214，齿轮214与固定在钢结构导轨平台1上的齿条12啮合，齿轮214转动时，可带动整个CCD传感器伺服车2的车架体211沿直线导轨11水平前后运动。
升降运动系统22包括一立柱221，立柱221设置在车架体211顶面，立柱221与车架体211前进方向相同的一侧面上沿轴向间隔设置有两条直线导轨222，两条直线导轨222之间设置有一齿条223。两条直线导轨222上各间隔设置有两个滑块224，四个滑块224连接同一升降台225。升降台225通过四个滑块224可以沿立柱221上的直线导轨222上下滑动。升降台225上设置一个伺服电机226，伺服电机226的输出轴上设置有一齿轮227，齿轮227与立柱221上设置的齿条223啮合，当齿轮227转动时，可带动升降台225整体沿立柱221上下升降运动。升降台225远离立柱221的一面还设置有一水平托台228，使升降台225整体呈“L”形。
上述实施例中，升降台225采用钢板组焊、机械加工制成(结构稍做改动可用铸造成形)。
滑臂运动系统23包括一滑臂231，滑臂231设置在升降台225的水平托台228上，且与立柱221垂直。滑臂231的底面沿轴向间隔设置有两条直线导轨232，两条直线导轨232之间设置有一齿条233，两条直线导轨232上各设置两个滑块234，四个滑块234固定设置在升降台225的水平托台228上，升降台225的水平托台上还设置有伺服电机235，伺服电机235的输出轴上设置有齿轮236，齿轮236与滑臂231上设置的齿条233啮合，当齿轮236转动时，可带动滑臂231沿其直线导轨232在升降台225的水平托台228上水平左右运动。滑臂231的一端设置有云台237，云台237上设置有CCD传感器238。云台237在电信号控制下其转轴239可水平转动，同时带动CCD传感器238相对滑臂231上平面做水平旋转。
上述实施例中，滑臂231采用钢材(也可采用铝合金型材)组焊、机械加工制成，外形呈长方体箱形。
如图1、图2、图3所示，本发明的控制系统3设置在CCD传感器伺服车2的车架体211上。控制系统3电连接水平运动系统21中的伺服电机213，升降运动系统22中的伺服电机226，滑臂运动系统23中的伺服电机235和云台237。
上述实施例中，控制系统3包括无线接收/控制模块、手持无线发送器、微型计算机和PLC(可编程控制器)。手持无线发送器电连接微型计算机，微型计算机电连接PLC，PLC电连接水平运动系统21中的伺服电机213，升降运动系统22中的伺服电机226，滑臂运动系统23中的伺服电机235和云台237。当手持无线发送器发出一个电磁信号(电磁波或红外线)，无线接收/控制模块接收到该电磁信号后，可对微型计算机发出一个控制命令，微型计算机根据该命令和其内已编制的程序发出控制信号，该控制信号对PLC进行控制，PLC分别输出对伺服电机213、伺服电机226、伺服电机235、云台237的运动控制电信号。各伺服电机通过机械结构，可将CCD传感器337对准在程序中事先设定的位置，使CCD传感器337由一个检测位置移动到下个检测位置。
本发明装置的检测过程为：被检测的车体放置在检测位置上后，根据不同型号的货车需要被检测的项目，本发明的控制系统3可编制控制程序，在微型计算机程序的控制下，通过三个伺服电机驱动CCD传感器伺服车2，沿轨道移动到检测位置，并使CCD传感器337上下、左右移动，到达合适的位置和角度，对车体上被检测目标进行检测，重复以上过程，依次对准车体上不同检测目标点，完成对车体的相关目标检测。该装置自动化程度高，使用简单方便，可极大地提高检测工作效率。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：它包括钢结构导轨平台、CCD传感器伺服车和控制系统；
所述钢结构导轨平台顶面沿轴向设置有直线导轨和齿条；
所述CCD传感器伺服车包括水平运动系统、升降运动系统和滑臂运动系统；
所述水平运动系统包括一车架体，所述车架体通过滑块沿所述钢结构导轨平台上的所述直线导轨水平滑动，所述车架体上设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述钢结构导轨平台上的所述齿条啮合；
所述升降运动系统包括一立柱和一升降台，立柱设置在所述车架体顶面，所述立柱上沿轴向设置有直线导轨和齿条；所述升降台通过滑块沿所述立柱上的所述直线导轨上下滑动；所述升降台上设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述立柱上的所述齿条啮合；所述升降台远离所述立柱的一面还设置有一水平托台，使所述升降台整体呈“L”形；
所述滑臂运动系统包括一滑臂，所述滑臂设置在所述升降台的所述水平托台上，且与所述立柱垂直；所述滑臂底面沿轴向设置有直线导轨和齿条，所述滑臂底面设置的所述直线导轨与所述水平托台上设置的滑块滑动连接；所述水平托台上还设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述滑臂底面设置的所述齿条啮合；所述滑臂的一端设置有云台，所述云台上设置有CCD传感器；所述云台的转轴带动CCD传感器相对所述滑臂的上平面水平旋转；
所述控制系统设置在所述车架体上，所述控制系统电连接所述水平运动系统中的所述伺服电机，所述升降运动系统中的所述伺服电机，所述滑臂运动系统中的所述伺服电机和所述云台。
2.如权利要求1所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述控制系统包括无线接收/控制模块、手持无线发送器、微型计算机和PLC；所述无线接收/控制模块接收所述手持无线发送器发出的电磁信号后，输出控制命令给所述微型计算机，所述微型计算机根据该命令和其内已编制的程序发出控制信号给所述PLC，所述PLC分别输出对各所述伺服电机和所述云台的运动控制电信号。
3.如权利要求1所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述钢结构导轨平台顶面沿轴向设置的所述直线导轨为两条，所述齿条为一条，所述齿条设置在两条所述直线导轨之间。
4.如权利要求2所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述钢结构导轨平台顶面沿轴向设置的所述直线导轨为两条，所述齿条为一条，所述齿条设置在两条所述直线导轨之间。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述立柱上沿轴向设置的所述直线导轨为两条，所述齿条为一条，所述齿条设置在两条所述直线导轨之间，且所述直线导轨和齿条均设置在所述立柱与所述车架体运动方向相同的其中一侧面上。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述滑臂底面沿轴向设置的直线导轨为两条，所述齿条为一条，所述齿条设置在两条所述直线导轨之间。
7.如权利要求5所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述滑臂底面沿轴向设置的直线导轨为两条，所述齿条为一条，所述齿条设置在两条所述直线导轨之间。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述钢结构导轨平台、车架体、升降台和滑臂均采用钢材组焊，经过机械加工而成。
9.如权利要求5所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述钢结构导轨平台、车架体、升降台和滑臂均采用钢材组焊，经过机械加工而成。
10.如权利要求6所述的一种铁路货车检测用CCD传感器伺服装置，其特征在于：所述钢结构导轨平台、车架体、升降台和滑臂均采用钢材组焊，经过机械加工而成。
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| C06 | Publication | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20190529 Address after: 161002 Qigihar City, Heilongjiang province Tiefeng District Plant Road No. 36 Patentee after: CRRC QIQIHAR ROLLING STOCK Co.,Ltd. Address before: 100072 No. 1 Zhangguozhuangjia, Fengtai District, Beijing Patentee before: CRRC BEIJING ERQI VEHICLE Co.,Ltd. |