CN113720257A - 一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统及尺寸测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明展示了一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统及尺寸测量方法，此系统利用单个或多个激光测距传感器对车体表面进行检测，经逻辑运算获取车体制造所需数据并经数据显示屏输出显示，数据测量过程中避免人为读数和测量位置受限不利测量因素的影响，提高了测量结果的准确性及实时性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制造技术领域，具体涉及到一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统及尺寸测量方法。
背景技术
目前，轨道车辆制造领域在车体尺寸测量及数据收集方面，多数采用卷尺、水准仪等测量方式进行现场测量及记录，其过程受限于人、物及环境的状态实时改变因素影响，同时对于测量数据的准确性和及时性无法有效保证，一定程度上制约工艺大数据分析及工艺调整优化的及时性，并在生产制造过程中缺失了车体关键尺寸监控及控制的实时手段。
同时，采用传统的工艺测量方法，不可避免人为因素的测量误差，而且在人力及物力等资源上造成很大的浪费，其与国家、集团及公司的高质量发展相悖，与智能化制造及数字制造理念不相符。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统及尺寸测量方法，能够提高测量数据的精确性及实时性。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明还提供了一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统，包括数据处理器、数据显示屏、终端服务器及激光测距传感器；
所述终端服务器：用于向激光测距传感器发送测量指令；
所述激光测距传感器：用于响应所述测量指令，获取车体表面目标位置的测量数据；
所述数据处理器：用于根据预建立的参考基准面及基准线，结合相应激光测距传感器的测量数据进行逻辑运算，以获取车体制造所需数据；
所述数据显示屏：用于输出显示车体制造所需数据。
结合第一方面，进一步的，所述终端服务器还用于接收并存储车体制造所需数据；并能够响应用户的数据调取操作，向用户发送所存储的车体制造所需数据。
结合第一方面，进一步的，所述激光测距传感器配置有多个，分布于车体工装两端、两侧及下方。
结合第一方面，进一步的，所述数据显示屏配置有多个，分布于各生产工位。
第二方面，本发明还提供了一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统的尺寸测量方法，
包括如下步骤：
响应于测量指令，激光测距传感器发射激光脉冲至车体表面目标位置，将测量数据发送至数据处理器；
数据处理器根据预建立的参考基准面及基准线，结合相应激光测距传感器的测量数据进行逻辑运算，以获取车体制造所需数据；
利用数据显示屏输出显示车体制造所需数据；
所需数据通过数据传输线B发送至数据显示屏，利用数据显示屏输出显示车体制造所需数据；
数据处理器将测量数据通过数据传输线C发送至终端服务器。
结合第二方面，进一步的，所述逻辑运算包括：
当车体长、宽实际值大于平台数值时，长、宽计算结果等于平台数值与长、宽测量数据之和；
当车体长、宽实际值小于平台数值时，长、宽计算结果等于平台数值与长、宽测量数据之差；
高度计算结果等于高度测量数据值。
结合第二方面，进一步的，所述测量指令的发送方法包括：由数据显示屏实时手动发送、以及由终端服务器实时或间隔有规律地发送。
本发明的有益效果：
1、本发明提供了一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统，此系统利用单个或多个激光测距传感器对车体表面进行检测，经逻辑运算获取车体制造所需数据并经数据显示屏输出显示，数据测量过程中避免人为读数和测量位置受限不利测量因素的影响，提高了测量结果的准确性及实时性。
2、本发明通过在车体工装两端、两侧及下方配置安装多个激光测距传感器测量车体部件各个位置数据，实现对作业中的车体部件表面各个目标位置的数据测量及获取工作；
3、本发明的技术方案中终端服务器实时或间隔有规律发送“测量指令”触发制造现场的激光测距传感器进行车体部件测距工作，从而实现对生产过程中的车辆部件尺寸实时测量、监控及收集难点问题，对于数据收集方面及时有效，避免人为和环境等影响，在一定层面减少了现车尺寸测量及记录的工作量，提升了工作效率；
4、本发明的技术方案中数据显示屏配置有多个，分布于各生产工位，工作人员能够在各自的生产工位获取车体制造所需数据，方便工作人员针对收集的大数据及时分析、指导工作开展，做到车体制造关键尺寸提前控制、提前介入和提前规划，本发明技术方案做到制造现场精准测量和及时测量，此技术助推数字化工程应用，并具有较好的应用前景及发展前景，并且此发明在实际操作层面简单方便，成本低而且可控易实施。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明实施例提供的轨道车辆生产制造的尺寸测量系统的原理框图；
图2是本发明实施例提供的轨道车辆生产制造的尺寸测量系统当工件长度大于平台数值的测量方案结构示意图；
图3是本发明实施例提供的轨道车辆生产制造的尺寸测量系统当工件长度小于平台数值的测量方案结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例一：
如图1所示，其中，一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统，包括数据处理器、数据显示屏、终端服务器及激光测距传感器；
所述终端服务器：用于向激光测距传感器发送测量指令；
所述激光测距传感器：用于响应所述测量指令，获取车体表面目标位置的测量数据，单个或多个激光测距传感器对车体表面进行检测，经逻辑运算获取车体制造所需数据并经数据显示屏输出显示，多个数据显示屏配置，分布于各生产工位，工作人员能够在各自的生产工位获取车体制造所需数据，方便工作人员针对收集的大数据及时分析、指导工作开展，做到车体制造关键尺寸提前控制、提前介入和提前规划；
所述数据处理器：用于根据预建立的参考基准面及基准线，结合相应激光测距传感器的测量数据进行逻辑运算，以获取车体制造所需数据；
所述数据显示屏：用于输出显示车体制造所需数据，便于现场端工作人员直观掌握数据信息。
如图1所示，其中，所述终端服务器还用于接收并存储车体制造所需数据；并能够响应用户的数据调取操作，向用户发送所存储的车体制造所需数据。
如图1所示，其中，所述激光测距传感器配置有多个，分布于车体工装两端、两侧及下方，多个激光测距传感器对车体工装的两端、两侧及下方进行实时进行数据全面测量工作，从而实现对作业中的车体部件表面各个目标位置的数据测量及获取工作。
如图1所示，其中，所述数据显示屏配置有多个，分布于各生产工位，各个生产工作上工作人员第一时间同步对各自数据显示屏上数据进行获取，各个岗位工作人员在各自的生产工位获取车体制造所需数据，工作人员针对收集的大数据及时分析、指导工作开展，做到车体制造关键尺寸提前控制、提前介入和提前规划。
激光测距传感器将测量车体部件各个位置数据通过数据传输线A发送至数据处理器；
数据处理器根据预建立的参考基准面及基准线，结合相应激光测距传感器的测量数据进行逻辑运算，获取车体制造所需数据后通过数据传输线B发送至各个数据显示屏以及通过数据传输线C发送至终端服务器。
实施例二：
本发明实施例提供一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统的尺寸测量方法，可以采用实施例一所述的尺寸测量系统实现，
包括如下步骤：
响应于测量指令，激光测距传感器发射激光脉冲至车体表面目标位置，将测量数据通过数据传输线A发送至数据处理器；
数据处理器根据预建立的参考基准面及基准线，结合相应激光测距传感器的测量数据进行逻辑运算，以获取车体制造所需数据；
所需数据通过数据传输线B发送至数据显示屏，利用数据显示屏输出显示车体制造所需数据；
数据处理器将测量所需数据通过数据传输线C发送至终端服务器。
激光测距传感器与数据处理器之间、数据处理器与数据显示屏及终端服务器之间数据传输包含蓝牙传输、无线网络传输及数据传输线中任意一种。
如图2-3所示，其中，所述逻辑运算包括：
当车体长、宽实际值大于平台数值时，长、宽计算结果等于平台数值与长、宽测量数据之和；
当车体长、宽实际值小于平台数值时，长、宽计算结果等于平台数值与长、宽测量数据之差；
高度计算结果等于高度测量数据值。
如图1所示，其中，所述测量指令的发送方法包括：由数据显示屏实时手动发送、以及由终端服务器实时或间隔有规律地发送，终端服务器实时或间隔有规律发送“测量指令”触发制造现场的激光测距传感器进行车体部件测距工作，实现对生产过程中的车辆部件尺寸实时测量、监控及收集难点问题，对于数据收集方面及时有效，在一定层面减少了现车尺寸测量及记录的工作量，提升了工作效率。
工作原理：根据铁路客车生产过程中工艺装备固定不动特点，结合车体制造关键测量数据，在工装两端、两侧及正下方待测部位规划测量点，安装激光测距传感器，激光测距传感器安装完毕后，在车体部件组装过程中进行尺寸测量，具体为以下三种方式进行；
第一种在数据显示屏上的手动按动按钮，发起手动测量指令，触发激光测距传感器对待测车体部件进行测量工作；
第二种是利用终端服务器进行实时“测量指令”发送，触发制造现场激光测距传感器进行车体部件测距工作；
第三种是利用终端服务器进行间隔有规律“测量指令”发送，触发制造现场激光测距传感器进行车体部件测距工作。
把已测数据传输至“数据处理器”，依据我们需要的数据类型，通过具体数据模型得到我们所需的输出显示数据。
需要说明的是：本发明专利具体测量方案实施时，须结合现车制造需求的测量精度，选择符合要求的激光测距传感器型号，满足实际生产制造的测量精度要求，以本发明实际应用为例，结合车体部件制造精度要求，选取了“激光测距传感器测量频率：30HZ，激光等级：Ⅱ级，激光类型：635nm,<1mw，测量精度：+/-1mm）”的激光测距传感器。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统，其特征在于，包括数据处理器、数据显示屏、终端服务器及激光测距传感器；
所述终端服务器：用于向激光测距传感器发送测量指令；
所述激光测距传感器：用于响应所述测量指令，获取车体表面目标位置的测量数据；
所述数据处理器：用于根据预建立的参考基准面及基准线，结合相应激光测距传感器的测量数据进行逻辑运算，以获取车体制造所需数据；
所述数据显示屏：用于输出显示车体制造所需数据。
2.根据权利要求1所述的应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统，其特征在于，所述终端服务器还用于接收并存储车体制造所需数据；并能够响应用户的数据调取操作，向用户发送所存储的车体制造所需数据。
3.根据权利要求1所述的应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统，其特征在于，所述激光测距传感器配置有多个，分布于车体工装两端、两侧及下方。
4.根据权利要求1所述的应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统，其特征在于，所述数据显示屏配置有多个，分布于各生产工位。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的应用于轨道车辆生产制造的尺寸测量系统的尺寸测量方法，其特征在于，
包括如下步骤：
响应于测量指令，激光测距传感器发射激光脉冲至车体表面目标位置，将测量数据发送至数据处理器；
数据处理器根据预建立的参考基准面及基准线，结合相应激光测距传感器的测量数据进行逻辑运算，以获取车体制造所需数据；
利用数据显示屏输出显示车体制造所需数据。
6.根据权利要求5所述的尺寸测量方法，其特征在于，所述逻辑运算包括：
当车体长、宽实际值大于平台数值时，长、宽计算结果等于平台数值与长、宽测量数据之和；
当车体长、宽实际值小于平台数值时，长、宽计算结果等于平台数值与长、宽测量数据之差；
高度计算结果等于高度测量数据值。
7.根据权利要求5所述的尺寸测量方法，其特征在于，所述测量指令的发送方法包括：由数据显示屏实时手动发送、以及由终端服务器实时或间隔有规律地发送。
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