CN216621002U - 铁路专用样板自动测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了铁路专用样板自动测量仪,包括大理石支架和固定框，所述固定框的底部设有底板，所述底板上设有限位框，所述固定框的后侧设有侧板，所述侧板的左上侧设有运动控制器，所述运动控制器的右下侧设有散热孔，所述固定框的顶部设有载物台，所述载物台的上方安装有有机玻璃平台，所述载物台的左侧设有精密丝杠，所述有机玻璃平台的前方设有精密导轨，所述有机玻璃平台的后侧、载物台的上侧设有大理石支架，所述大理石支架的前侧安装有成像装置。本实用新型中利用滚珠丝杠传动，其摩擦损失小,传动效率高,摩擦阻力小,平稳无爬行，载物台所用的精密滚珠丝杠均经过精密磨削,紧密装配和严格检测,可以保证很好的运动精度和重复定位精度。

Description

铁路专用样板自动测量仪

技术领域

本实用新型涉及铁路样板测量技术领域，具体为铁路专用样板自动测量仪。

背景技术

铁路是供火车等交通工具行驶的轨道线路，一个铁路运输系统包括很多元素，如车辆、轨道、各种调度控制、通讯信号和监控预警设备以及相关的管理制度和操作人员等，而且它们之间是相辅相成的，而铁路专用样板在生产时为了保证样板的尺寸能够达标因此需要使用到自动测量仪对其尺寸进行测量。

然而目前现有的自动测量仪功能较为单一，不具备对样板进行定位及快速自动测量的功能，通常都是直接将样板放置在检测台上，然后对样板进行调整使样板的中心处位于传感器的下方，但是当压体在下压测量过程中受到晃动等其它原因而导致样板出现位移时，会对样板的测量结果造成极大的影响，稳定性较低而且不具备自动清理功能，为了保证样板在测量时的精确性，防止压体在下压过程中压到杂质，因此一般需要工作人员在将样板放置好后手持工具对样板表面的灰尘和杂质进行清理，然后进行定位测量，增加了工作人员的工作负担，实用性较差。

所以，为了解决上述中所提出的问题，提出铁路专用样板自动测量仪。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种铁路专用样板自动测量仪。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

铁路专用样板自动测量仪，包括大理石支架和固定框，所述固定框的底部设有底板，所述底板上设有限位框，所述固定框的后侧设有侧板，所述侧板的左上侧设有运动控制器，所述运动控制器的右下侧设有散热孔，所述固定框的顶部设有载物台，所述载物台的上方安装有有机玻璃平台，所述载物台的左侧设有精密丝杠，所述有机玻璃平台的前方设有精密导轨，所述有机玻璃平台的后侧、载物台的上侧设有大理石支架，所述大理石支架的前侧安装有成像装置。

根据以上特征，所述载物台与有机玻璃平台通过第一螺母固定在一起，所述载物台与精密丝杠通过第二螺母连接在一起。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述限位框的最左端设有测量机构，所述测量机构的后侧紧贴夹持板，所述夹持板的右侧设有压力传感器。

根据以上特征，所述底板的底部设有支腿，所述支腿的内侧设有万向轮。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述成像装置包括镜头系统、相机、照明和信号传输装置。

根据以上特征，所述测量机构上安装有步进电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1)本实用新型的铁路专用样板自动测量仪在具体使用时，首先将样板放好，启动步进电机，运动控制器，使得精密丝杠和精密导轨同时进行移动，测量机构和压力传感器将夹持板进行夹紧，保障了样板测量时的精确性，稳定性高。所述运动控制器的右下侧设有散热孔，能够使步进电机在正常散热的同时对空气中的灰尘进行阻拦。

2)本实用新型中利用滚珠丝杠传动，其摩擦损失小,传动效率高,摩擦阻力小,平稳无爬行，本实用新型载物台所采用的HJG-S精密滚珠丝杠均经过精密磨削,紧密装配和严格检测,可以保证很好的运动精度和重复定位精度。

3)本实用新型的底部设置万向轮，是为了方便在测量的过程中进行移动，而设置支腿则是为了防止万向轮打滑，增加测量过程中的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型铁路专用样板自动测量仪结构示意图；

图2为本实用新型图1的主视结构示意图；

图3为本实用新型的工作原理图；

图4为本实用新型的成像装置的示意图。

图中：1-大理石支架,2-第一螺母,3-精密丝杠,4-运动控制器,5-散热孔,6-侧板,7-万向轮,8-支腿,9-固定框,10-载物台,1001-第二螺母，11-有机玻璃平台,12-成像装置,13-测量机构,1301-步进电机，14-精密导轨,15-夹持板,16-压力传感器,17-限位框。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

铁路专用样板自动测量仪，包括大理石支架1和固定框9，所述固定框9的底部设有底板，所述底板上设有限位框17，所述固定框9的后侧设有侧板6，所述侧板6的左上侧设有运动控制器4，所述运动控制器4的右下侧设有散热孔5，所述固定框9的顶部设有载物台10，所述载物台10的上方安装有有机玻璃平台11，所述载物台10的左侧设有精密丝杠3，所述有机玻璃平台11的前方设有精密导轨14，所述有机玻璃平台11的后侧、载物台10的上侧设有大理石支架1，所述大理石支架1的前侧安装有成像装置12。

根据以上特征，所述载物台10与有机玻璃平台11通过第一螺母固定在一起，所述载物台10与精密丝杠3通过第二螺母1001连接在一起。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述限位框17的最左端设有测量机构13，所述测量机构13的后侧紧贴夹持板15，所述夹持板15的右侧设有压力传感器16。

根据以上特征，所述底板的底部设有支腿8，所述支腿8的内侧设有万向轮7。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述成像装置12包括镜头系统、相机、照明和信号传输装置。

根据以上特征，所述测量机构13上安装有步进电机1301。

本实用新型通过采集目标物体的特征信息，然后将光信号转换为电信号，并传输到计算机图像数据采集卡进行光学成像，图像分析处理部分由基于个人计算机平台的图像处理与分析软件实现，处理结果的输出可以通过计算机的通信接口或附加的硬件设备来实现。

发明原理：本实用新型的铁路专用样板自动测量仪在具体使用时，首先将样板放好，启动步进电机1301，运动控制器4，使得精密丝杠3和精密导轨14同时进行移动，测量机构13和压力传感器16将夹持板15进行夹紧，保障了样板测量时的精确性，稳定性高。所述运动控制器4的右下侧设有散热孔5，能够使步进电机1301在正常散热的同时对空气中的灰尘进行阻拦。

本实用新型的底部设置万向轮7，是为了方便在测量的过程中进行移动，而设置支腿8则是为了防止万向轮7打滑，增加测量过程中的稳定性。

本实用新型在大理石支架1上设置成像装置12，是为了在测量的过程中将观测到的图像利用镜头系统通过相机拍摄存储起来，利用照明设备作用在相机上，通过信号传输装置将其传输到测量机构13上进行测量。

镜头选择要根据相机的传感器尺寸、支座接口形式以及被测量的零件尺寸等进行综合考虑。镜头的成像应能够完全覆盖镜头的传感器表面；镜头和相机的联接接口形式应该尽量相同；镜头的视场和景深应该满足被测量的零件的尺寸要求。下面是镜头几个主要参数的解释；

视野:视野就是整个系统能观察的物体尺寸的范围，也就是与图像传感器上所称图像对应场景的大小。

工作距离：工作距离就是物距，即：物体到镜头的距离。

分辨率：分辨牢描述的是光学系统能够分辨的最小物体的距离一般用成埘的黑白相叫线来标定镜头的分辨率，即：每毫米多少线对(1plmm)。

景深：沿光轴方向上物体的停止或运动在一定范围内所成的图像是清晰的，也就是说，这个范围称为景深。

光圈：光学系统中光线经过折射、反射等最后到达相机.在这个传输过程中，并不是所有进入系统的光线最后都能通过，而是有一部分被阻挡。为了能够调节透过的光强度，一般镜头中都设置了光圈，也就是一个多叶片的机械装置组成的直径可变的圆孔，调整时这个孔的直径可以连续变化，从而改变镜头的有效进光量。镜头光圈的大小一般用F数来表示。

F数：假定光学系统的有效孔径是d，焦距是f那么，F＝f/d。这个参数描述了光学系统的采光能力。有效孔径越大，能收集到和通过的光线越多，而焦距越短，这些光线能到达成像传感器的可能性越大。

本实用新型选用了性价比较高的双远心镜头，其主要性能参数见表1所示：该镜头采用C型接口与相机配套使用。成像尺寸满足相机的CMOS传感器尺寸要求。另外，该镜头分辨率较高，适合高精度的尺寸检测。光圈和焦距自动调节可以满足本方案的要求。

大理石平台支架的主支架采用整块天然大理石加工，高精度数控加工，预开螺丝孔，后期组装时其它部件可通过螺丝固定。

运动控制器负责载物台的x，y方向移动，服务于软件的拼接成像功能。运动控制器是运动控制的核心，执行机构是步进电机和精密丝杠、精密导轨，运动位置反馈依靠高精度光栅尺。

运动控制器的参数如表2所示：

载物台是一个可进行x，y方向移动的平台，其运动方向由运动控制器控制，运动精度由步进电机和光栅尺控制。

传动部件作为传递动力和运动的装置,其制造精度对系统的精度产生很大的影响。滚珠丝杠传动以其摩擦损失小,传动效率高,摩擦阻力小,平稳无爬行等优点被广泛应用。

本实用新型载物台所采用的HJG-S精密滚珠丝杠均经过精密磨削,紧密装配和严格检测,可以保证很好的运动精度和重复定位精度。载物台X,Y轴上采用HJG-S2505—3的滚珠丝杠,它们的精度据国标GB/T17587的标准能够达到3级精度,具体的指标为2Π行程内允许的行程变动量为12μm,300mm行程内允许的行程变动量为V300P为12μm,有效行程内允许的行程变动量为Vup为12μm,目标行程公差ep为8μm。

滚珠丝杠和光栅尺参数表3所示：

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.铁路专用样板自动测量仪，包括大理石支架(1)和固定框(9)，其特征在于所述固定框(9)的底部设有底板，所述底板上设有限位框(17)，所述固定框(9)的后侧设有侧板(6)，所述侧板(6)的左上侧设有运动控制器(4)，所述运动控制器(4)的右下侧设有散热孔(5)，所述固定框(9)的顶部设有载物台(10)，所述载物台(10)的上方安装有有机玻璃平台(11)，所述载物台(10)的左侧设有精密丝杠(3)，所述有机玻璃平台(11)的前方设有精密导轨(14)，所述有机玻璃平台(11)的后侧、载物台(10)的上侧设有大理石支架(1)，所述大理石支架(1)的前侧安装有成像装置(12)。

2.根据权利要求1所述的铁路专用样板自动测量仪，其特征在于所述载物台(10)与有机玻璃平台(11)通过第一螺母固定在一起，所述载物台(10)与精密丝杠(3)通过第二螺母(1001)连接在一起。

3.根据权利要求1所述的铁路专用样板自动测量仪，其特征在于所述限位框(17)的最左端设有测量机构(13)，所述测量机构(13)的后侧紧贴夹持板(15)，所述夹持板(15)的右侧设有压力传感器(16)。

4.根据权利要求1所述的铁路专用样板自动测量仪，其特征在于所述底板的底部设有支腿(8)，所述支腿(8)的内侧设有万向轮(7)。

5.根据权利要求1所述的铁路专用样板自动测量仪，其特征在于所述成像装置(12)包括镜头系统、相机、照明和信号传输装置。

6.根据权利要求3所述的铁路专用样板自动测量仪，其特征在于所述测量机构(13)上安装有步进电机(1301)。

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