CN1795363B - 无接触动态检测固体轮廓的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动态地无接触检测一个固体(1)的轮廓(P)的方法，其中，把至少一个由一个激光装置(2)产生的、展宽成一个直线形的光带(3)的光束投影到固体(1、1a)的表面的至少一个区域上，并且把从该固体该表面区域反射的光(RL)聚焦在一个成像装置(5)中，并且以一个相对该固体(1)的运动速度(v)高的频率(f)借助于一个平面形光接收元件(6)测量，所述成像装置的光轴对所述激光装置(2)的投影方向呈一个固定的三角测量法角度并且安排得对激光装置(2)有一个固定的基本间距(B)，其后，依据所述三角测量法角度和所述基本间距(B)在一个数据处理装置中通过三角关系式并且与对应所述固体(1-1a)的运动速度(v)确定的校正值相关地联系，从由光接收元件(6)给出的信号得出轮廓(P)测量值并且在该数据处理装置中存储为轮廓图(PG)。

Description

无接触动态检测固体轮廓的方法
技术领域
本发明涉及一种动态地无接触检测固体轮廓的方法，尤其是为了测量在该固体上出现的磨损。
背景技术
为了检查磨损通常采用所谓的模拟试验台(例如根据Amsler、Laffon-Eichinger等等)，在所述模拟试验台上对材料的试样就其摩擦学特性检测在一定的应用场合下出现的摩擦副。然而把以这样的方式获得的参数转用到具体的应用场合，例如用到尺寸比试样大得多的摩擦体上，却碰到了这样的困难：检则只能够提交定向值，因为对磨损的影响量是一种复杂的条件构成，这在模拟试验台上决不会准确地对应于真正的现实情况。因此，对于重要的应用场合对真实对象的摩擦学研究是不可避免的，但是这种研究却遇到一个问题，也就是要研究其磨损的部件应当在在一定的持续运行时间后拆卸并且然后在测量表面轮廓的条件下对出现的磨损进行研究，这通常有相当大的费用。
对固体的轮廓测量，也就是说产生表面的轮廓图，公知地可以借助于触知的方法，例如在使用一种轮廓仪的条件下进行，在此，后者涉及一种以把一个探针与固体接触为基础的方法，其中测量的范围在一个mm以下并且在一厘米的范围得不到测量值。在此，测量时间是每测量点几秒并且该方法的缺点是不适于粗糙的测量环境。
静态地测量固体轮廓还公知各种无接触地工作的光学方法。这样的方法和所属的装置例如说明在，B emd Breuckmann的专著《图像处理和光学测量技术》，慕尼黑：Franzis1993年第6章中，还在“拓扑学测量技术”的概念下进行了概括。作为拓扑测量方法之一该文说明了激光三角测量，这里三角测量理解为1615年Snellius为地形测量首创的测量方法，其中在使用三角学关系式的条件下由其它的测量量间接地得出要得到的测量量。
在激光三角测量中借助于一个激光器把一个光点投射到测量对象上。由对象反射的光，特别是散射光映射到一个光接收元件上，譬如一个对位置灵敏的探测器上。这样的探测器用英语习惯称为PSD(position sensitive devices)。通过三角测量从光学结构的几何条件以及照明方向与观察方向之间的角度可以确定所考虑的目标点的位置，特别是高度位置。现在激光三角测量方法使得能够进行至距离几米远的范围测量，深度分辨率达到微米范围。
激光三角测量的一个扩展是一种公知的，同样在所述的专题论文中说明的方法，在该方法中，把激光光束展宽成一个直线形的光带，即一种所谓的光截面。在此测量反射的光可以采用一个平面形的探测器，例如一个相机。分析还是以三角测量为基础进行。该方法的特征是轮廓高度的测量范围是1mm至1m，这时的分辨率约是该范围的千分之一到百分之五。在所述的专题论文中认为该光截面方法原则上适用于连续运动的对象，但是没有说明使用可能性和范围。一个动态地，也就是说实时地测量一个运动的固体的轮廓在实际中却碰到由于要测量的表面的运动出现失真的问题，这使得采用经典的三角测量方法的做法行不通，因为这样不能够得到与真实对应的测量值。
发明内容
本发明的技术问题是：创立一种前序部分所述的无接触动态测量一个固体轮廓的方法，所述的方法允许短的测量时间，包含一个至少覆盖三个数量级，譬如十分之一mm、mm和厘米的测量范围，保证高的测量精确度并且可以在恶劣的工作条件下特别是用于测量部件的磨损。
根据本发明所述的技术问题通过这样一种的方法达到：其中把至少一个由一个激光装置产生的、展宽成至少一个直线形的光带的光束投影到固体的表面的至少一个区域上，其中所述固体从所述激光装置旁运动过，并且把从该固体的表面区域反射的光聚焦在一个成像装置中，并且以一个比该固体的运动速度高的频率借助于一个平面形光接收元件测量，所述成像装置的光轴对所述激光装置的投影方向成一个固定的三角测量法角度并且安排得对激光装置有一个固定的基本间距，其后，依据所述三角测量法角度和所述基本间距，在一个数据处理装置中通过三角关系式并且与对应所述固体的运动速度确定的校正值相关联的关系，从由光接收元件给出的信号得出轮廓的测量值并且在该数据处理装置中存储为轮廓图。
在此，所述固体还可以涉及一个平移的体、一个旋转的体或者优选地涉及一个进行滚动运动的旋转对称体，特别是一个车轮。从而根据本发明的方法得出一个特别有利的可能性，在车辆驶过时测量一个车轮的轮廓并且从中得出关于磨损的结论。
除了与对应于所述固体的运动速度确定的校正值相关联以外，特别是在上述称为优选的情况下为了无失真地测量轮廓图还可以在与对应于固体表面区域确定的校正值相关联的条件下得到轮廓的测量值，与对应于所述固体的运动速度确定的校正值有利的是允许有不因速度而“模糊了”的轮廓测定。
在一个完全的轮廓测量的意义上有利的是，在使用至少三个在所述固体表面不同侧面的区域上投影光带的激光装置及其所属的成像装置的条件下，把多个轮廓图测定为分轮廓图，并且把所述分轮廓图存储在数据处理装置中，从而得出一个总的轮廓图。在一个基本外形实质上是圆柱形或者环形的固体，譬如一个车轮中，在此所述至少三个在其上投影光带的区域可以优选地放在所述圆柱形或者环形的两个顶面上和外壳面上。然后可以相应地把轮廓图、分轮廓图和/或总轮廓图与一个或者多个参照轮廓图比较并且确定与相应参照轮廓图的相应偏差，这是一个出现的磨损的尺度，或者是出现的磨损是否还在一个可容忍的范围内的尺度。凭借出现的固体的负荷持续时间与确定的磨损之间的相互关联，还可以在此相互关系中得到关于进一步的负载持续时间毫无疑问地还要进行多久或者什么时候需要一个重新的检验的推断。
此外有利的是，把所述轮廓图、分轮廓图、总轮廓图、相应的参照轮廓图和/或相应偏差与一个固定的长时间不改变的几何基本量相关联，譬如与一个未磨损的轮圈内圆周相关联。以此方式例如可以把摩损面表示成一个展开线，在所述展开线上把高度轮廓相对所述基本量通过适当的显示器显示成图像。例如可以把轮廓图、分轮廓图、总轮廓图、相应的参照轮廓图和/或相应的偏差用一个显示装置，譬如一个显示器，可视化。
在此，所述基本量可以有利地从至少三个测量值得到，所述至少三个测量值通过采取轮廓图或者测量分轮廓图同样的技术的无接触的对运动的固体的动态测量得到。为此对此既有在规定的时间段中在至少三个时刻借助一个单个展宽成直线形光带的光束在运动的固体上测量的可能性，就是有同时借助于至少三个各展宽成一个直线形光带的光束在于其上投影所述光带的固体表面区域规定的间距上进行测量的可能性。
光接收器件可以有利地采用发出数字化信号的装置，如果一个触发器控制的CCD相机或者位置灵敏探测器(位置灵敏器件)，譬如一个光电二极管场。在此，在第一个情况下要注意，该光接收元件对光强度敏感，而在第二种情况下它给光量适当的信号。
就根据本发明采用的激光装置而言，事实表明下面的特征是特别有利的：
-在一个高的结果可复制性和较高的测量精确度的角度上：产生的光带的波长在400nm至1000nm的范围，特别是在650nm至700nm的范围内；
同样地在此角度上：激光装置的功率在0.5至50mw的范围；
-在高的工作可靠性的角度上(根据DIN EN60825-11激光等级2)：所述光带的波长在可见光范围并且激光装置的可达到的光束的极限值(GZS)小于1mW-在此要指出在高于1mW的激光功率时通过适当的措施可以把可达到的光束的极限值降低到所要求的值。
-在使方法费用(成本)最小化的角度上：采用一个cw(continous-wave连续波)固体二极管，例如由譬如用GaAs、AlGaAs、InGaP、GaAsSb、InP、PbSnTe等半导体器件制造的cw固体二极管，优选地采用一个VLD(visible laser diode：可见光激光二极管)，类似于在一个激光指针中用的那样-一个可见的光带还便于相对要测量的固体调准激光装置；
就根据本发明的方法的测量杂件而言，事实表明下面的特征对于以磨损检验为目的的轮廓测量是特别有利的或者说是理想的，其中对于相应得到的轮廓图、分轮廓图和总轮廓图可以达到小于2.0mm的分辨率，特别是小于0.5mm的分辨率。
-光带的宽度：在0.3至6.5mm范围中，特别地在0.8mm至2.2mm的范围-由于发散，随着在有些情况下希望的平均工作间距(测量间距)的增加出现加大了的光带宽度，但是这会降低测量精确度，
-光带的长度：在50mm至750mm的范围，特别是在200mm至400mm范围-对应于要测量的固体的表面区域的几何条件；
-三角测量法角度：在15°至40°的范围，特别是在20°至30°的范围，加大的角度提高测量精确度，但是也有不均匀地照明固体表面并且出现阴影的风险；
-在成像装置，特别是成像装置的一个聚焦透镜的中点，与激光装置(这里估计是在“激光装置”前少打了一个der-译者)的光轴之间的基础间距在30mm至450mm的范围，特别是在60mm至270mm的范围。
-激光装置到光带投影于其上的固体表面的区域的平均工作间距和/或成像装置到光带投影于其上的固体表面的区域的平均工作间距：在20mm至650mm的范围，特别是在150mm至350mm的范围；
-一个在一定的情况下固体的平移运动的速度：小于3.5m/s，优选地小于1.5m/s；
-一个固体的可能的旋转运动的角速度：小于15s-1，优选地小于6s-1并且优选地是恒定的；
-借助于光接收元件测量从固体的表面反射的光所用的频率：在25Hz至100Hz的范围，优选地在1KHz至10kHz的范围。
就所述频率而言，必须把频率调准到适应固体的运动速度，较高的频率降低固体的速度对光接收元件的信号失真的影响。为了确定对应运动速度得到的校正值，所述校正值特别地可以涉及对应于轮廓图测量值性质的向量的、与运动速度成比例的系数和/或相加数，因此可以有利地进行运动速度与测量反射光的测量频率进行相干性关联。在此有利的是对于所说明的固体运动速度范围看不到非线性。
所述相应于固体的表面范围确定的校正值特别地可以是对应于轮廓测量值性质的向量的、取决于旋转对称体半径确定的系数和/或相加数，在此所述的半径可以涉及相等的长时间不变的几何基本量，所述长时间不变的几何基本量用作测取轮廓图的参照量。
本发明的其它有利的实施方式在下面的详述具体实施方式中给出。
附图说明
下面借助于附图示出的实施例详细地说明本发明，在附图中：
图1用一个示意性侧视图示出一个用于说明如本发明所述方法的原理图示，
图2用一个示意性的透视图示出用于说明如本发明所述的方法的另一个原理图示，
图3示出一个轨道车辆，譬如火车，车轮的磨损检验透视图，在此采用根据本发明的方法，
图4一个对应于图3的细节，从一个关于运动的方向从前方在车轮的外侧选择的视角上看，
图5一个对应于图3的细节，然而是从一个关于运动的方向从后方到一个车轮的内侧选择的视角上看，
图6测取一个几何基本量的方法方式的示意图，根据本发明测取的轮廓图可以与所述几何基本量相关联，
图7和图8是根据本发明测取的轮廓图的图示。
在各图中相同的部件总是标以相同的标号，从而它们一般地也只说明一次。
具体实施方式
如图1中首先对于测量对象，即一个用一维图示出的一个以速度v运动的固体1所示，根据本发明的方法借助于一个未示出的镜组如此地聚焦一个从激光装置2发出的光束：在一个由从深度或轮廓高度z的一个最大可测量值zmax与一个最小可测量值zmin的差得出测量区域D2中，使得光束的宽度b在一个规定的范围内。在此把光束展宽成一个光带3，如在二维图示图2中所示。
在光带在固体1的表面上的落射位置ZA通过扩散的光散射(反射的光R)构成一个测量光斑，所述光斑也可以从与由激光装置2的光轴O-O确定的入射方向偏离的方向觉察。
如果这时把该测量光斑从一个成像装置5的一个对应的聚焦透镜4以一个三角测量法角度投射在一个平面形光接收元件6上，于是，视在最大值Zmax与最小值Zmin之间的落射位置ZA的距离而异，像斑的一个位置XA出现在光接收元件6上。
在此，除了固定调节的三角测量法角度
Figure G2004800143828D00062
以外，用于根据本发明方法的装置的结构的几何条件由成像装置5的聚焦镜组4的光轴A-A与激光装置2位置的一个固定的基本间距B决定-即由激光装置2的光轴O-O确定。
使用三角关系式可以从测量的像斑位置XA按照公式
zA＝H/(1-B/xA)    (1)
确定落射位置ZA的距离，也就是固体1的表面至激光装置2的距离
在式中H是成像装置5的聚焦透镜4至其光接收元件6的间距，如在图1中所示。
在此相对测量精确度dzA/zA为
dzA/zA＝1/(1-xA/B)＊dxA/xA    (2)
在此像斑位置的相对分辨率dxA/XA取决于固体的速度v对像接收元件6用以接收反射光RL的频率f的关系，以及取决于信号噪音和光接收元件6的类型。在公式(2)中量dzA在此表示测量精确度的绝对值。
为了提高分辨率，在与值ZA关联的条件下由对应于固体1的运动速度v确定的校正值Kv获得最终的轮廓的测量值ZB(在图1和图2中用P指代)，所述校正值Kv特别地涉及向量的、与运动速度v成比例的和/或相加数。在此为了确定对应于运动速度v得出的校正值Kv进行运动速度v与测量反射光R的频率f的一个相干性关联。
通过改变前述的几何条件，特别是基本距离B、三角测量法角度和/或一个成像装置5或激光装置2与固体1表面的光带3投影于其上的区域的平均工作距离(在图中以长度说明)，可以有利地简单通过恰当选择所述结构的几何量自由地调节测量区域DZ并且从而与之相关联地调节测量精确度dZA/ZA。在此各个装置并不需要如图1中所示由一个总的壳体7包绕。在此加大测量区域Dz引起降低测量精确度，并且反之亦然。
在所示的实施方式中用一个SONY相机HCC400作为光接收元件6。由于分辨率取决于测量区域的大小，也就是取决于测量区域DZ，对于一个用于实施如本发明方法的装置的尺寸确定，这意味着测量用的摄像头的数量直接地取决于所要求的或者说所选择的分辨率。
对于摄取一个三维固体1的外形，如已经说明并且在图2中所示，到此只考虑了在两个维数的一维观察的系统。这就是说用一个展宽成一个光带3的激光光束工作。我们把此称为一个光截面方法。在由平面形的光接收元件6测量反射的光RL以后，在考虑三角测量法角度Φ和基本距离B的条件下，在一个图中未示的数据处理装置，譬如一个PC机中，从由光接收元件6发出的信号确定轮廓P的测量值并且作为轮廓图PG存储在数据处理装置中。在图2的示意图中光接收元件6上对应地标示的线条代表一个这样的轮廓图PG。实际测量得出的轮廓图在图7和图8中以不同的图示方式示出。
作为在固体1的表面上区域上投影光带3的激光装置2采用市售的线长LB(图2)300mm并且线宽b(图1)为1.5mm的直线，激光功率为30mW并且带有可见的红光(波长680mm)的线性激光模块L200。
如前面同样已经说明地那样，图3示出本发明所述方法的一个典型的应用，但是是用于确定磨损。该图示再现一个磨损检验台8的一个透视前视图，所述检验台8是以在铁轨9上滚动的、平移速度为v和角速度为ω驶过的车轮作为要测量的固体1设计的。
在图示中可以看出，对该磨损检验台8拟定的是，在使用三个在固体1的表面的不同侧面D1、D2、M的区域投影光带3a、3b、3c的激光装置2和其所属成像装置5的条件下，测定多个轮廓图PG作为分轮廓图(在图7中还示出为PGa、PGb、PGc)。所述分轮廓图PGa、PGb、PGc可以存储在数据处理装置中并且并且从中得到一个总轮廓图GPG。
轨道车辆10的车轮1a是一个旋转对称的、在基本外形上实质上是圆柱形或者说环形的固体1，其中光带3a、3b、3c投影于其上的三个区域在圆柱形或者说环的两个顶面D1、D2和外壳面M上。如图3和细节的图4与图5中所示，三个测取总轮廓图GPG的光带不需要构成封闭的线条。投影在外壳面M上的光带3b也不必须平行于车轮1a的车轴。对应的与轴平行性的偏离可以通过在与对应于所述固体的表面的区域确定的校正值Ko相关联的条件下得出轮廓P的测量值而加以补偿。
为了作为固定的、长时间不变的几何基本量测定车轮1a轮圈内径R，图5示出第一种和图6示出第二种可能性，轮廓图PG、分轮廓图PGa、PGb、PGc和总轮廓图GPG可以与几何基本量相关。其中，在两种情况下，都从至少三个测量值z1、z2、z3测取所述半径，这些测量值是通过在运动的车轮1a上无接触动态的测量得到的，而且是以测定轮廓图PG或分轮廓图PGa、PGb、PGc相同的方式进行。
根据图5，同时借助于至少三个、相应地展宽成一个直线形的光带3c1、3c2和3c3于固体1的、所述光带3c1、3c2、3c3投影在其上的表面的区域相应规定的间距N1、N2处，在滚动的车轮1a上进行所述无接触的动态测量。
根据图6，在一个规定的时间间期Δt中于至少三个时刻t1、t2、t3，借助于单个展宽成一个直线形的光带3c的光束，在滚动的车轮1a上进行所述无接触的动态测量。
从而该测量单方向地进行，就是说在相应的光带3c、3c1、3c2、3c3对相应的三个点S1、S2、S3有相同的取向，在此得出三个在一个半径R的圆弧上的测量值z1、z2、z3作为一个笛卡尔座标系中的点S1、S2、S3的纵座标值。如图6中所示，按照这样的方式归属于点S1、S2、S3的测量值z1、z2、z3分别地对应于直线形的光带3c及3c1、3c2、3c3的一个测量长度。对应所述的归属安排可以无问题地如此变换直线形的光带3c及3c1、3c2、3c3的测量长度：使得测量值z1、z2、z3分别代表通过圆弧的一个弦sl1、sl2、sl3的一半。相应地该测量值z1、Z2、z3所属的横轴值x1、x2、x3要么根据图5在第一个情况下由间距N1、N2得出，要么在第二种情况下从由测量的时刻t1、t2、t3规定的时间间期Δt通过把时间间期Δt乘以角速度ω得出，所述横轴值x1、x2、x3在图6中分别地示出为在三个时刻t1、t2、t3圆的中点M1、M2、M3至光带3c的距离。在此角速度ω要么可以固定地规定，要么可以借助于一个或者多个直线形的光带3通过无接触动态地在滚动的车轮1a上测取。如果速度是恒定的，另一方面车轮1a是旋转的，另一方面也是平移的运动，可以使得分析容易。
滚动的车轮1a的基准半径R可以在确定测量值z1、z2、z3以后用下面的方程式得出：
R2＝x1 2+z1 2        (3)
R2＝x2 2+z2 2        (4)
R2＝x3 2+z3 2        (5)
x1-x2＝k＊(x2-x3)  (6)
在式中量R以及x1、x2、x3各代表相应的未知数。在公式(6)中的k是已知的、与规定的时间间期Δt或者车轮1a的表面区域的间距N1、N2对应的系数，对于优选的恒定时间间期Δt以及等距离的间距N1、N2所述系数取值1。
得出的半径R一方面可以用作在车轮1a的外壳面M上测取的轮廓高度测量值ZB的基线，另一个方面还可以引用该半径R确定校正值Ko，所述校正值Ko是对应于由光带3及3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3照明的固体的表面的区域所考虑的。考虑这样的校正值的必要性例如产生于在图6中的弦sl1、sl2、sl3各自张对着不同的圆心角，由此会出现不同的局部轮廓失真。在此，所述圆心角第一个极端情况下为的0°与第二个极端情况下的180°之间，所述第一极端情况是光带3c在所观察的车轮1a圆弧的圆周上构成一个切线，所述第二个极端情况是光带3c与所观察的车轮1a的圆弧的直径2R重合。最大的弧长度sl3包含最多的关于要测量的轮廓的信息并且具有最小的局部失真。
因此，如果由三个用两个顶面D1、D2和在外壳面M上同时地在一个测量时刻tk确定的分轮廓图得到在图7中所示的一个滚动的固体1的总轮廓图GPG是特别地有利的，所示固体1在所示的情况下为车轮1a，其中这样地选择各个分轮廓图的测量时刻tk：使得在测量时刻tk测取的测量值zk(在此情况下是z3)从至少三个在顶面D1、D2之一的一个半径为R的圆弧上的、相应地在相继的时刻t1、t2、t3和从直线形的光带3c、3c1、3c2、3c3的相应长度LB确定的测量值z1、z2、z3中取一个最大值，所述测量值各对应于通过所述圆弧的一个弦sl1、sl2、s3的长度的一半。当然测量时刻tk的选择标准的应用并不限于三个测量值z1、z2、z3。理论上，只要测取的最大的半弦长sl3与半径R的偏差不大，或者与半径R取相同的值，多于三个测量值z1、z2、z3甚至可以得到更好的结果。
此外图7还示出，相应的轮廓图PG、分轮廓图Pga、PGb、PGc和/或总轮廓图GPG相应地可以与相应的一个或者多个参照轮廓图比较，所述参照轮廓图在所示图中是轮廓P的最大测量值ZB的参照轮廓图BP1和轮廓P的最大测量值ZB的一个参照轮廓图BP2，并且确定与相应的参照轮廓图BP1、BP2的相应偏差ΔPG。在图示的情况下这种偏差出现在用虚线示出的区域内。参照轮廓图BP1、BP2优选地可以涉及允许的规定尺寸，然而一个参照轮廓图BP1、BP2还可以是一个存储的一个以前测量的测量值ZB的数据组，从而相应的偏差ΔPG给出自从所追溯的测量起出现的磨损有多大的说明。
图7中的轮廓P的图示只是二维的，在所述图中把轮廓P的测量值ZB表示为经过车轮1a的截面Q的线条，即向量x、z，而图8中的图示示出根据本发明的方法的三维特征。在图8中，在借助于上述半径R得出车轮1a顶面D1的展开上面，用不同的灰度值把轮廓P的测量值表示为向量x、y、z。对应于公式(2)，测量精确度dZA的绝对值在0.5mm左右。用Q指代的、用圆圈标出的线在此示出在图7中示出的车轮1a的截面Q，其中在该位置上，如图所示，有图7所示的分轮廓Pga。在提高直观性的意义上还可以在一个适当的显示器中彩色显示取代于所述灰度值。
本发明的方法使得可能有利地在一个特别短的测定时间内测量一个轮廓P。从而可以在一个5秒钟的时间内借助于从轨道车辆10在其上驶过的铁轨9的双侧安排的激光装置2和成像装置5对五个转动位置，也就是十个车轮组，作为20个车轮1a，各产生一个三维总轮廓图GPG。
本发明不限于图中所示的实施例，而是包含所有在本发明的意义上起相同作用的器件和措施。从而在使用结构化的或者编码的条件下还有在所谓条投影方法中应用的另一个可能性。该方法同样地基于三角测量原理，在此从一个对应于激光装置2的投影仪用一个计算地规定的光图案照明整个固体1。在摄像时以确定的方式如此地改变光图案：使得可以把摄取的图像的强度分布确定在拓扑外形图上。
本领域普通技术人员还可以通过附加的有利措施扩展本发明，而不脱离本发明的范畴。从而可以在数据处理装置中采用适当的软件去实施全部的计算操作，譬如所说明的公式(1)至(6)。
此外，本发明不限于在权利要求1中定义的特征组合，而还可以通过所有整体公开的单个特征的确定特征的任意其它组合定义。这就是说，原则上权利要求1的每个单个特征都可以去掉或者通过至少一个在本申请的其它位置公开的单个特征替代。权利要求1只理解为本发明的第一个形式探讨。
附图标记列表
1     固体
1a    车轮
2                 激光装置
3                 3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3光带
4                 5的透镜
5                 成像装置
6                 光接收元件
7                 壳体
8                 磨损检验台
9                 轨道
10                轨道车辆
A-A               6的光轴
B                 基础距离
b                 3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3的宽度
Dz                z的范围
DzA               zA的分辨率
D1、D2            1、1a的顶面
f                 频率
GPG               总轮廓图
H                 间距4/6(图1)
Kv                对应于v、ω的校正值
K0                对应于3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3的区域/位置的校正值
K                 对应于N1、N2、或Δt的系数
L                 工作间距
LL                3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3的直线长度
M                 1、1a的外壳面
N1、N2            在3c1、3c2、3c3之间的间距
O-O               2的光轴
P                 轮廓
PG                轮廓图
PGa、PGb、PGc     分轮廓图
R                 半径
RL                反射的光
v                 1、1a的平移速度
tk、t1、t2、t3           测量时刻
S1、S2、S3               半径为R的圆周上的点
Sl1、sl2、sl3            在S1、S2、S3处的弦长
X                        长度座标
XA                       在6上的反射光像斑长度
Xmax                     x的最大值
Xmin                     x的最小值
X1、X2、X3               在S1、S2、S3处的测量值长度
Y                        长度座标
Z                        高度座标
ZA                       3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3的测量值落射位置
ZB                       ZA的测量校正值
Zmax                     Z的最大值
Zmin                     Z的最小值
z1、z2、z3               测量值在s1、s2、s3处的高度
ΔPG                     轮廓偏差
Δt                      时间间期
                   三角测量学角度

Claims (46)

1.一种动态地无接触检测固体(1、1a)轮廓(P)的方法，其中，所述固体(1、1a)旋转对称地被设计成为一种基本构型主要为圆柱形或者环形的轨道车轮(1a)，把由一个激光装置(2)产生的至少一条展宽成至少一个直线形的光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)的光束投影到在所述固体(1、1a)的表面区域上，在轨道(9)上的所述固体(1、1a)从所述激光装置(2)旁运动过，并且把从该固体(1、1a)的所述表面区域反射的光(RL)聚焦在该激光装置所属的一个成像装置(5)中，并且以一个比该固体(1、1a)的运动速度(v)高的频率(f)借助于一个平面形光接收元件(6)测量，所述成像装置的光轴(A-A)对所述激光装置(2)的投影方向(O-O)成一个固定的三角测量法角度(
Figure F2004800143828C00011
)并且被布置成距离激光装置(2)有一个固定的基本间距(B)，由此依据所述三角测量法角度()和所述基本间距(B)，在一个数据处理装置中通过三角关系式并且与对应所述固体(1-1a)运动速度(v)所确定的校正值(Kv)相关联地从由所述光接收元件(6)给出的信号中得出轮廓(P)的测量值(ZB)并且作为轮廓图(PG)被存储在该数据处理装置中，其中确定多个分轮廓图(PGa、PGb、PGc)，这些分轮廓图(PGa、PGb、PGc)与所述车轮的一个固定长时间不变的几何基本量相关联，并由此获得总轮廓图，
其特征在于，在附加地与按照固体(1、1a)表面区域确定的校正值(Ko)相关联的条件下来获得所述轮廓(P)的测量值(ZB)，这些校正值(Ko)是向量的、根据所述固体(1、1a)的半径(R)确定的系数或相加数，其中采用一个测量值来求出所述的分轮廓图(PGa、PGb、PGc)，这个测量值是位于半径(R)分别对应于该直线形光带(3c)的测量长度之一的圆弧上至少三个测量值(Z1，Z2，Z3)中的最大值，分别按照以下方式确定该圆弧上的测量值(Z1，Z2，Z3)：
a)同时把至少三个分别展宽为直线形光带(3c1、3c2、3c3)的光束按照规定的距离(N1，N2)投影到固体(1、1a)表面，或者
b)把展宽为直线形光带的唯一一个光束按照规定的时间间隔(Δt)在至少三个时刻(t1，t2，t3)投影到固体(1、1a)表面。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法是为了测定所出现的磨损。
3.如权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述的固体(1、1a)进行一种旋转的运动。
4.如权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述固体(1、1a)是一个车轮(1a)并进行一种滚动运动。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述旋转的运动以恒定的角速度(ω)进行。
6.如权利要求3所述的方法，
其特征在于，固体(1、1a)的旋转运动的角速度(ω)小于15s-1。
7.如权利要求3所述的方法，
其特征在于，固体(1、1a)的旋转运动的角速度(ω)小于6s-1。
8.如权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，对应固体(1、1a)的运动速度(v、ω)确定的校正值(Ko)是向量的并与运动速度(v、ω)成比例的系数或相加数。
9.如权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，为了确定对应于运动速度(v、ω)得出的校正值(Kv)把运动速度(v、ω)与测量反射光(RL)的频率(f)进行相干性关联。
10.如权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在采用至少三个、在所述固体(1、1a)表面的不同侧面上的区域上投影光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)的激光装置(2)和其所属的成像装置(5)时，把多个轮廓图(PG)确定成为分轮廓图(PGa、PGb、PGc)，把所述分轮廓图(PGa、PGb、PGc)存储在数据处理装置中，并且从中得出一个总轮廓图(GPG)。
11.如权利要求10所述的方法，
其特征在于，在一个基本外形实质上是圆柱形或者环形的固体(1、1a)的情况下，至少三个区域位于所述圆柱形或者环形的两个顶面(D1、D2)和外壳面(M)上，所述光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)被投影在所述至少三个区域上。
12.如权利要求11所述的方法，
其特征在于，滚动的固体(1，1a)的总轮廓图(PGP)由三个用两个顶面(D1、D2)并且在顶面(M)上于一个测量时刻(tk)确定的分轮廓图(PGa、PGb、PGc)得到，其中这样地选择各个分轮廓图(Pga、PGb、PGc)的测量时刻(tk)即：使得在这个测量时刻(tk)得到的测量值(zk)从至少三个在顶面(D1、D2)之一半径为R的圆弧上的、相应在相继的三个时刻(t1、t2、t3)并且沿单一方向从直线形光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)的相应长度确定的测量值(z1、z2、z3)中取一个最大值，所述测量值(z1、z2、z3)分别对应于通过所述圆弧的弦(sl1、sl2、sl3)长度的一半。
13.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述轮廓图(PG)、分轮廓图(PGa、PGb、PGc)和/或总轮廓图(GPG)与相应的一个或者多个参照轮廓图(BP1、PB2)比较并且确定与相应的参照轮廓图(BP1、BP2)的偏差(ΔPG)。
14.如权利要求13所述的方法，
其特征在于，把所述轮廓图(PG)、分轮廓图(PGa、PGb、PGc)、总轮廓图(GPG)、所述相应的参照轮廓图(BP1、PB2)和/或相应的偏差(ΔPG)与一个固定的、长时间不改变的几何基本量相关联。
15.如权利要求14所述的方法，
其特征在于，所述固定的、长时间不改变的几何基本量是未磨损的轮圈内径(R)。
16.如权利要求14所述的方法，
其特征在于，所述几何基本量从至少三个测量值得到，所述至少三个测量值通过无接触的动态测量在运动的固体(1、1a)上得到，所述无接触的动态测量采取如同测量轮廓图(PG)或分轮廓图(PGa、PGb、PGc)时相同的方式进行。
17.如权利要求14所述的方法，
其特征在于，
所述基本量是所述固体的半径(R)，所述半径(R)用下面的方程式得出：
R2＝x1 2+z1 2        (1)
R2＝x2 2+z2 2        (2)
R2＝x3 2+z3 2        (3)
x1-x2＝k＊(x2-x3)  (4)
在式中，z1、z2、z3是三个在一个具有半径(R)的圆弧上、分别沿单一方向测取的、对应于一个笛卡尔座标系的纵座标(z)的直线形光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)的长度测量值，所述测量值分别相当于通过圆弧的弦(s1、s2、s3)长度的一半，x1、x2、x3分别是所述测量值所属的横座标(x)，而k是一个对应于规定的时间间期(Δt)或者所述固体(1、1a)的表面区域间距(N1、N2)的系数。
18.如权利要求13所述的方法，
其特征在于，
所述轮廓图(PG)、分轮廓图(Pga、PGb、PGc)、总轮廓图(GPG)相应的参照轮廓图(BP1、BP2)和/或相应的偏差(ΔPG)在一个显示装置中进行显示。
19.如权利要求18所述的方法，
其特征在于，
所述显示装置是一个显示器。
20.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述光接收元件(6)采用一个提供数字化信号的装置。
21.如权利要求20所述的方法，
其特征在于，
所述提供数字化信号的装置是一个触发器控制的CCD相机。
22.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述光接收元件(6)采用一个位置灵敏的探测器。
23.如权利要求22所述的方法，
其特征在于，
所述位置灵敏的探测器是一个光电二极管场。
24.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)的光具有400nm至1000nm的范围内的波长。
25.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)的光具有650nm至700nm范围内的波长。
26.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)的光有一个在可见光范围的波长，并且所述激光装置(2)可达到的光束(GZS)极限值小于1mW。
27.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述激光装置(2)的功率在0.5至50mw的范围。
28.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，所述激光装置(2)包含一个连续波固体二极管。
29.如权利要求28所述的方法，
其特征在于，所述连续波固体二极管是用GaAs、AlGaAs、InGaP、GaAsSb、InP、PbSnTe中的一种半导体材料制造的二极管。
30.如权利要求28所述的方法，
其特征在于，所述连续波固体二极管是一个可见光激光二极管。
31.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，所述光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)具有一个在0.3至6.5mm范围的宽度(b)。
32.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，所述光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)具有一个在0.8mm至2.2mm的范围的宽度(b)。
33.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)具有一个在50至750mm范围的长度。
34.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)具有一个在200mm至400mm的范围的长度。
35.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述三角测量法角度()具有在15°至40°范围的值。
36.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
所述三角测量法角度()具有在20°至30°范围的值。
37.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
借助于光接收元件(6)测量从固体(1、1a)表面反射的光(RL)，所用的频率(f)在25Hz至100kHz的范围。
38.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，
借助于光接收元件(6)测量从固体(1、1a)表面反射的光(RL)，所用的频率(f)在1KHz至10kHz的范围。
39.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，所述固体的平移运动的分量速度(v)小于3.5m/s。
40.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，所述固体的平移运动的速度分量(v)小于1.5m/s。
41.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，激光装置(2)或成像装置(5)到固体(1、1a)表面的区域的平均工作间距(L)在20mm至650mm的范围，所述光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)被投影在该固体(1、1a)表面的区域上。
42.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，激光装置(2)或成像装置(5)到固体(1、1a)表面的区域的平均工作间距(L)在150mm至350mm的范围，所述光带(3、3a、3b、3c、3c1、3c2、3c3)被投影在该固体(1、1a)表面的区域上。
43.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，在成像装置(5)的一个聚焦透镜(4)的中点与激光装置的光轴(O-O)之间的基础间距(B)在30mm至450mm的范围。
44.如权利要求1或者2所述的方法，
其特征在于，在成像装置(5)的一个聚焦透镜(4)的中点与激光装置的光轴(O-O)之间的基础间距(B)在60mm至270mm的范围。
45.如权利要求13所述的方法，
其特征在于，
所述轮廓图(PG)、分轮廓图(PGa、PGb、PGc)、总轮廓图(GPG)、相应的参照轮廓图(BP1、BP2)和/或相应的偏差(ΔPG)以一个小于2.0mm的分辨率(dZA)为基础。
46.如权利要求13所述的方法，
其特征在于，
所述轮廓图(PG)、分轮廓图(PGa、PGb、PGc)、总轮廓图(GPG)、相应的参照轮廓图(BP1、BP2)和/或相应的偏差(ΔPG)以一个小于0.5mm的分辨率(dZA)为基础。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103389048A (zh) * 2012-05-10 2013-11-13 康耐视公司 用于视觉系统照相机的激光轮廓探测附件
TWI676001B (zh) * 2017-09-29 2019-11-01 日商日立高新技術高精細系統股份有限公司 交通路線設備的檢測裝置及檢測方法

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602005014235D1 (de) * 2004-03-19 2009-06-10 Jrb Engineering Pty Ltd Optisches verfahren zur bestimmung einer grösse oder der orientierung eines bewegten objekts
DE102004045850A1 (de) 2004-09-20 2006-03-23 Gutehoffnungshütte Radsatz Gmbh System und Verfahren zur Weiterleitung eines, vorzugsweise dynamisch, insbesondere zum Zweck einer Bestimmung von aufgetretenem Verschleiß, erfaßten Profils eines Festkörpers
DE102004050355A1 (de) * 2004-10-15 2006-04-27 Steinbichler Optotechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Oberfläche eines Reifens
DE102004061177B4 (de) * 2004-12-16 2011-07-07 Benteler Automobiltechnik GmbH, 33102 Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen
DE102005042902A1 (de) 2004-12-16 2007-03-22 Benteler Automobiltechnik Gmbh Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen und Auswerteeinheit
DE102005007163C5 (de) * 2005-02-16 2009-12-10 Schalker Eisenhütte Maschinenfabrik Gmbh Verkokungsverfahren zur Herstellung von Koks und Koksofenbedienungseinrichtung
EP2806326B1 (en) * 2005-09-02 2016-06-29 Neato Robotics, Inc. Multi-function robotic device
ES2304909T1 (es) * 2005-09-19 2008-11-01 Gutehoffnungshutte Radsatz Gmbh Procedimiento para una deteccion dinamica y sin contacto del perfil de un cuerpo solido.
EP1931942A1 (de) * 2005-10-06 2008-06-18 Gutehoffnungshütte Radsatz GmbH Verfahren zur berührungslosen dynamischen erfassung des profils eines festkörpers
DE102006004060B4 (de) * 2006-01-28 2009-09-24 Basler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Höhe und/oder des Höhenverlaufs eines Objekts
DE102006013584B4 (de) 2006-03-22 2014-07-10 Benteler Automobiltechnik Gmbh Vorrichtung zum Vermessen von Bauteilen
DE102006024040B3 (de) * 2006-05-23 2007-07-19 Hegenscheidt-Mfd Gmbh & Co. Kg Messeinrichtung zur Ermittlung des Ist-Zustands von Radsätzen
US8996172B2 (en) * 2006-09-01 2015-03-31 Neato Robotics, Inc. Distance sensor system and method
JP5314239B2 (ja) * 2006-10-05 2013-10-16 株式会社キーエンス 光学式変位計、光学式変位測定方法、光学式変位測定プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器
JP5154134B2 (ja) * 2006-10-05 2013-02-27 株式会社キーエンス 光学式変位計、光学式変位測定方法、光学式変位測定プログラム
US8478480B2 (en) * 2006-10-27 2013-07-02 International Electronic Machines Corp. Vehicle evaluation using infrared data
ES2325389B1 (es) * 2006-11-07 2010-05-24 Dano Rail, S. Coop Medidor de geometria de la rodadura ferroviaria.
DE102006062447B4 (de) * 2006-12-28 2009-08-20 Chronos Vision Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der dreidimensionalen Oberfläche eines Objekts, insbesondere eines Fahrzeugreifens
CA2597891A1 (en) * 2007-08-20 2009-02-20 Marc Miousset Multi-beam optical probe and system for dimensional measurement
US8035823B2 (en) * 2008-09-05 2011-10-11 3Dm Devices Inc. Hand-held surface profiler
CA2743237C (en) * 2008-10-22 2014-05-27 International Electronic Machines Corp. Thermal imaging-based vehicle analysis
DE102008062589A1 (de) * 2008-12-16 2010-06-17 Ghh Radsatz Service Gmbh Verfahren zur berührungslosen dynamischen Erfassung des Durchmessers eines Schienenfahrzeugrades
DE102009016498A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-21 Ventech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Profiltiefe eines Fahrzeugreifens
AT508188B1 (de) * 2009-04-23 2011-05-15 Siemens Ag Oesterreich Verfahren und einrichtung zur bestimmung der rad- und achsgeometrie von radsätzen
JP4857369B2 (ja) * 2009-07-31 2012-01-18 西日本旅客鉄道株式会社 分岐器検査装置
CN102135423A (zh) * 2010-01-25 2011-07-27 中国科学院遥感应用研究所 地表粗糙度测量装置及地表粗糙度测量方法
DE102010011217A1 (de) * 2010-03-11 2011-09-15 Salzgitter Mannesmann Line Pipe Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Profilgeometrie von sphärisch gekrümmten, insbesondere zylindrischen Körpern
RU2468335C1 (ru) * 2011-06-01 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Способ измерения межэлектродного расстояния в электровакуумных приборах
AT511200B1 (de) * 2011-10-20 2012-10-15 Isiqiri Interface Tech Gmbh Echtzeitmessung von relativen positionsdaten und/oder von geometrischen massen eines bewegten körpers unter verwendung optischer messmittel
DE202012001326U1 (de) 2012-02-09 2013-05-13 Stefan Meister Messvorrichtung zur berührungslosen dynamischen Erfassung massgenauen Daten sich bewegender bzw. in Rotation befindlicher Festkörper in ringformiger Auslegung und Nutzung in schienengebundenen Fahrzeugen.
CN102981520B (zh) * 2012-11-30 2015-09-02 苏州有色金属研究院有限公司 控制多台相机同步采集的方法
US9881383B2 (en) * 2013-01-28 2018-01-30 Virtek Vision International Ulc Laser projection system with motion compensation and method
CO7060224A1 (es) * 2013-03-18 2014-09-19 Univ Eafit Sistema y método para la inspección para la inspección de los parámetros geométricos de ruedas de vehículos ferroviarios
GB201318824D0 (en) * 2013-10-24 2013-12-11 Wheelright Ltd Tyre condition analysis
CN103552571B (zh) * 2013-11-18 2015-06-10 中国神华能源股份有限公司 综合检测车的轨道检测系统
JP6376809B2 (ja) * 2014-04-03 2018-08-22 キヤノン株式会社 三次元形状計測システムに用いられる投影装置および撮像装置
DE102014006192A1 (de) * 2014-04-30 2015-11-05 Industrie-Partner Gmbh Radebeul-Coswig ,,Radsatzfreihebe-. -dreh- und -meßvorrichtung für Radsätze von Schienenfahrzeugen"
CN105091788B (zh) * 2014-05-06 2017-11-07 北京智朗芯光科技有限公司 自动实时快速检测晶片基底二维形貌的装置
CN104192168B (zh) * 2014-08-22 2015-05-13 石家庄铁道大学 基于图像处理的轮轨位移检测方法
CN104163188B (zh) * 2014-08-28 2016-09-21 南京理工大学 一种城轨列车轮对踏面轮廓线的获取方法及装置
WO2016030009A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-03 Schenck Process Gmbh Vorrichtung und verfahren zur ermittlung von geometrie-kennwerten eines radprofils an einem rollenden rad eines schienenfahrzeugs
CN104268820A (zh) * 2014-09-30 2015-01-07 中国神华能源股份有限公司 铁路检测车检测数据的处理方法和系统
CN104527721B (zh) * 2014-12-18 2018-03-06 成都铁安科技有限责任公司 一种列车故障检测方法及系统
DE102015114065A1 (de) * 2015-08-25 2017-03-02 Brodmann Technologies GmbH Verfahren und Einrichtung zur berührungslosen Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit eines Wafers
DE102016113888A1 (de) * 2016-07-27 2018-02-01 AuE Kassel GmbH System und Verfahren zum Ermitteln von Eigenschaften mindestens eines Rades eines Schienenfahrzeugs
DE102016116782A1 (de) 2016-09-07 2018-03-08 AuE Kassel GmbH System und Verfahren zum Erfassen von Eigenschaften mindestens eines Rades eines Schienenfahrzeugs
DE102016121659A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 New Np Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung und/oder Untersuchung eines Abtrages an einer Oberfläche eines zylindrischen Bauteiles
DE102017100539A1 (de) 2017-01-12 2018-07-12 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verwendung eines berührungslos arbeitenden optischen Laser-Triangulationsverfahrens zur Ermittlung von geometrischen Eigenschaften eines Bremsbelags
CN107262933B (zh) * 2017-06-22 2019-04-02 歌尔股份有限公司 一种零部件加工方法和系统
CN107356918B (zh) * 2017-07-10 2023-07-25 苏州优函信息科技有限公司 基于面连续毫米波以及接收阵列传感器的毫米波雷达
CN107554553B (zh) * 2017-08-31 2019-01-01 常州路航轨道交通科技有限公司 基于二维激光位移传感器的轨道几何不平顺检测方法
EP3682189A4 (en) * 2017-09-15 2021-06-02 International Electronic Machines Corp. WHEEL OPTICAL EVALUATION
CN107757246B (zh) * 2017-11-16 2023-08-18 长沙开元仪器有限公司 一种轨道车辆及其分体式轨道车辆车轮
CN107742383B (zh) * 2017-11-30 2020-10-23 苏州优函信息科技有限公司 基于光面成像的自动结算系统及结算方法
CN110456423B (zh) * 2018-05-07 2024-03-19 特鲁普机械奥地利有限公司及两合公司 用于弯曲单元的切削碎屑识别
EP3575179A1 (en) 2018-06-01 2019-12-04 ALSTOM Transport Technologies Train wheel measurement process, and associated system
CN108639098B (zh) * 2018-06-27 2021-05-25 马鞍山市雷狮轨道交通装备有限公司 一种用于在线动态测量列车车轮几何参数的装置及方法
CN110455182B (zh) * 2019-07-23 2021-02-09 中广核检测技术有限公司 一种基于图像识别技术测量控制棒导向卡磨损量的方法
CN111076690B (zh) * 2019-11-26 2021-08-10 江苏科技大学 一种涂布生产设备测距传感器故障下的卷径计算方法及测量装置
CN111024006A (zh) * 2020-01-13 2020-04-17 北京智博联科技股份有限公司 一种粗糙度检测方法及粗糙度检测装置
CN111257019A (zh) * 2020-01-17 2020-06-09 杭州中车数字科技有限公司 一种跨座式单轨列车部件磨耗检测设备及其检测方法
CN111547084B (zh) * 2020-04-22 2021-07-30 中国铁路设计集团有限公司 基于自移动式轨道交通移动三维扫描系统的数据处理方法
CN111879254B (zh) * 2020-07-31 2022-04-22 湖北国铁轨道交通研究院有限公司 轨道测量数据的处理方法、装置、处理设备及介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4932784A (en) * 1986-10-13 1990-06-12 Caltronic A/S Apparatus for track-based detection of the wheel profile of passing railway wheels
US5247338A (en) * 1989-04-14 1993-09-21 Caltronis A/S Plant for track-based detection of the wheel profile of train wheels
US5636026A (en) * 1995-03-16 1997-06-03 International Electronic Machines Corporation Method and system for contactless measurement of railroad wheel characteristics
CN1061756C (zh) * 1995-05-26 2001-02-07 约阿希姆·伯格 胎纹深度测量装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3280272D1 (de) * 1981-08-14 1991-01-17 Broken Hill Pty Co Ltd Optische bestimmung von oberflaechenprofilen.
RU2147729C1 (ru) * 1998-06-22 2000-04-20 Институт машиноведения Уральского отделения РАН Способ бесконтактного динамического контроля износа колес подвижного состава

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4932784A (en) * 1986-10-13 1990-06-12 Caltronic A/S Apparatus for track-based detection of the wheel profile of passing railway wheels
US5247338A (en) * 1989-04-14 1993-09-21 Caltronis A/S Plant for track-based detection of the wheel profile of train wheels
US5636026A (en) * 1995-03-16 1997-06-03 International Electronic Machines Corporation Method and system for contactless measurement of railroad wheel characteristics
CN1061756C (zh) * 1995-05-26 2001-02-07 约阿希姆·伯格 胎纹深度测量装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103389048A (zh) * 2012-05-10 2013-11-13 康耐视公司 用于视觉系统照相机的激光轮廓探测附件
CN103389048B (zh) * 2012-05-10 2017-10-10 康耐视公司 激光轮廓探测组件、视觉系统及布置激光轮廓仪的方法
TWI676001B (zh) * 2017-09-29 2019-11-01 日商日立高新技術高精細系統股份有限公司 交通路線設備的檢測裝置及檢測方法

Also Published As

Publication number Publication date
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