【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種物体の断面形状を、外部から、非接触で測定可能な断面形状測定装置に関する。特に、鉄道用レール、分岐器、車両の磨耗、モノレール等の給電用剛体電車線の磨耗量等の測定に適する断面形状測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レールや車輪が摩耗すると磨耗部分で車輪ががたついて列車への乗り心地が悪くなったり、磨耗が著しくなると脱線の危険もあり、輸送安全面で問題がある。レール分岐部のトングレールの磨耗の場合も同様である。給電用剛体電車線の場合は磨耗によりパンタグラフ等との接触が不十分になって、車両への給電が不十分になって車両の円滑な運行に支障が出るといった問題がある。そのため従来はレールや電車線の磨耗を定期的に或いは随時点検をしている。
【０００３】
レール磨耗の点検や磨耗量を測定するには、従来は、作業員が目盛りの付いた計測治具を一々、レールの磨耗箇所に当てて行っていた。
【０００４】
前記手作業による計測では作業性が悪く、作業者によって計測にばらつきがでるため、近年は磨耗を光学的に計測可能な測定装置が開発されている。（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２０８９４７号公報
【特許文献２】
特開平８−２４７７３３号公報
【０００６】
前記断面形状測定装置は図７のように測定対象物（例えばレール）１の測定面（レール表面）２に垂直にスリットレーザ３を照射すると、レール表面２にレール１の外形線４がスリットレーザにより表示され、その外形線４はレール１のスリットレーザ照射箇所の切断端面の輪郭と一致することに着目したものであり、この外形線（以下「断面輪郭線」という）４の形状をＣＣＤカメラ（デジタルカメラ）５により斜め方向から撮影し、ＣＣＤカメラ５で撮影した画像情報をパソコン６に取り込んで、断面輪郭線４を測定するものである。この計測装置によりレール１の長手方向任意箇所を連続的に或いは所定間隔で撮影して、それら映像を合成すれば図５のようになり、レールの長手方向のどこに、どのような形状と深さの磨耗があるかを計測することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の断面形状測定装置は、スリットレーザ３を発生するスリットレーザ発生機７と、ＣＣＤカメラ５とをレール１の上を走行可能な台車（図示せず）に搭載し、その台車をレール上を移動させて、スリットレーザ３をレール１に照射し、スリットレーザ３によりレール１に表示される断面輪郭線４をＣＣＤカメラ５で撮影するため、営業列車の運行中は測定できないといという課題があった。また、大型であるため取り扱いが面倒であり、測定したいときに随時、手軽に計測することができず、機動性に欠け、不便であった。更に、レール１はカーブの箇所が磨耗が最も激しいため、カーブの箇所で台車の揺動が大きくなり、ＣＣＤカメラ５が適切な位置からずれて、所望の撮影箇所を撮影できないことがある。また、カーブの箇所の横にはガードレールがついているため、測定不良が発生することがある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はスリットレーザ発生機とＣＣＤカメラとを作業員が片手で持って、測定物の磨耗箇所の磨耗量（磨耗の深さ）、磨耗形状等を計測可能な携帯型断面形状測定装置に関するものである。
【０００９】
本発明の携帯型断面形状測定装置は、スリットレーザ発生機から測定対象物の測定面に垂直にスリットレーザを照射して、その照射箇所のレールの断面輪郭線をレール上に表示させ、その断面輪郭線を所定角度でＣＣＤカメラにより撮影し、ＣＣＤカメラからの情報に基づいてコンピュータにより測定対象物の断面形状を測定する断面形状測定装置において、片手で携帯可能なハンドルの一端側に前記スリットレーザ発生機が、他端側に前記ＣＣＤカメラが取付けられ、スリットレーザ発生機のレーザ照射部とＣＣＤカメラの撮影部とは相対的に所定角度で取付けられ、前記ハンドルにＣＣＤカメラのシャッターを操作可能なシャッター操作スイッチが備えられ、そのシャッター操作スイッチはハンドルを携帯した片手で操作可能な箇所に設けられたものである。
【００１０】
前記ＣＣＤカメラは２台以上取付けて、断面輪郭線を異なる方向から撮影できるようにすることもできる。また、スリットレーザ照射機とＣＣＤカメラとの距離及び／又は角度は固定とすることも、段階的に切り替え可能とすることもできる。更に、ハンドルとスリットレーザ照射機とＣＣＤカメラのいずれか又は二以上に三脚取り付け具を設けてある。更に、スリットレーザ照射機のスリットレーザ照射部の前方に、スリットレーザの高さ幅を絞る横長のスリットを取付けてある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の携帯型断面形状測定装置は、スリットレーザを測定対象物の測定面に垂直に照射するスリットレーザ発生機７がハンドル１１の下端に、ＣＣＤカメラ５がハンドル１１の上端に取り付けられている。ＣＣＤカメラ５は測定面に照射されたスリットレーザ照射部の断面輪郭線を所定角度で撮影するものである。
【００１２】
前記ハンドル１１には片手で携帯できる幅の横長扁平パイプが使用されている。
スリットレーザ発生機７には既存のスリットレーザ発生機と同じもの、或いはそれを改良したものが使用される。前記ＣＣＤカメラ５には既存のＣＣＤカメラ、例えばデジタルカメラを使用することができる。スリットレーザ発生機７はそのレーザ照射部１２が水平になるようにハンドル１１に横向きに取り付けられている。ＣＣＤカメラはその撮影部（レンズ）１３がスリットレーザ発生機７のレーザ照射部１２に対して角度θ（図２）で取付けられている。取付け角度θを小さくすると高さ計測の視野は広がるが解像度は低下し、逆に、角度を大きくすると解像度は向上するが視野は狭くなる。視野と解像度を一定にするため取付け角度θは固定してある。また、スリットレーザ発生機７とＣＣＤカメラ５との距離が変化しても、視野、解像度が変化するため、その距離も固定としてある。
【００１３】
スリットレーザ発生機７とＣＣＤカメラ５との距離と角度は、場合によっては段階的に可変できるようにしてもよい。この場合、ハンドル１１に対するＣＣＤカメラ５の取付け角度を変えて取付け角度θを変えると、角度変更が容易になるが、ハンドル１１に対するスリットレーザ発生機７の取付け角度、ＣＣＤカメラ５の取付け角度、両者の取付け角度のいずれかを変えることもできる。また、スリットレーザ発生機７とＣＣＤカメラ５との距離は、その双方又はいずれか一方のハンドル１１への取付け位置を変えることにより変えることもできる。
【００１４】
ハンドル１１の背面にはＣＣＤカメラ５のシャッターを操作可能なシャッター操作スイッチ１４が備えられている。このシャッター操作スイッチ１４はハンドル１１を携帯した手の親指とか、他の指で操作可能な箇所に設けてある。このシャッター操作スイッチ１４はハンドル１１の内部に配線したリード線でＣＣＤカメラ５のシャッターと電気的に接続されて、シャッター操作スイッチ１４を操作するとＣＣＤカメラ５のシャッターが操作されて撮影されるようにしてある。
【００１５】
ハンドル１１の背面とスリットレーザ発生機７の底面には三脚取り付け具１５、１６が設けられている。三脚取り付け具１５、１６はＣＣＤカメラ５に取付けることもできる。この三脚取り付け具１５に三脚を取付けることにより、本発明の携帯型断面形状測定装置を固定式として使用することができる。
【００１６】
スリットレーザ発生機７の背面には、レーザの発生をＯＮ／ＯＦＦ操作するためのレーザスイッチ１７と、レーザ電源充電コネクタ１８とが設けられている。前記レーザスイッチ１７の操作によりスリットレーザ発生機７からのレーザの発生、停止を制御することができ、前記レーザ電源充電コネクタ１７を商用電源コネクタに接続することにより、スリットレーザ発生機７に内蔵のバッテリーを充填することができる。
【００１７】
通常、スリットレーザ発生機７のスリットレーザ照射部１２から出射されるレーザは図６（ａ）（ｂ）のように、レーザ照射部１２の凸レンズ３１、シリンドカルレンズ３２を通してスリットレーザ３となる。図６（ｂ）のように、スリットレーザ発生機７から出射されるスリットレーザ３の高さ方向の幅（上下方向の幅）Ｈは前記凸レンズ３１から一定の距離Ｄで収束して最も細い幅となり、その前後は徐々に太くなる。本発明ではスリットレーザの高さ幅Ｈが細いほど、スリットレーザ照射箇所の断面輪郭線が鮮明になり、測定精度が向上する。本発明では図６（ａ）（ｂ）のように、スリットレーザ発生機７のスリットレーザ照射部１２の前方に横長のスリット３３を配置して、スリットレーザ照射部１２から出射されるスリットレーザ３（図６ｃ）をスリット３３内を通過させてスリットレーザ３の横幅Ｗと高さＨを絞る（細くする）ことができるようにしてある。このように絞ると、スリットレーザ３の高さ幅Ｈは、図６（ｂ）の距離Ｄより前後に離れても（図６ｂの斜線範囲内でも）太くなる度合いが小さくなり、測定精度が向上する。この場合、スリットレーザ３の高さ幅Ｈが細くなればよいので、スリット３３をスリットレーザ３の高さ幅よりも縦方向に細い横長としてある。
【００１８】
（他の実施形態）
本発明ではＣＣＤカメラ５をハンドル１１の下端に、スリットレーザ発生機７をハンドル１１の上端に設けることもできる。ＣＣＤカメラ５はハンドル１１に２台以上設けることもできる。この場合、２台のＣＣＤカメラ５の向きを、測定物に照射されたスリットレーザの断面輪郭線４の同一箇所を異なる二方向から撮影できるようにセットしたり、断面輪郭線４の異なる箇所を異なる二方向から撮影できるようにセットしたりすることができる。
【００１９】
シャッター操作スイッチ１５、三脚取り付け具１５、１６、レーザスイッチ１７、レーザ電源充電コネクタ１８は、使い勝手、操作性等の面から図示した以外の箇所に設けることができる。それらは異なる二以上の箇所に設けることもできる。
【００２０】
本発明の携帯型断面形状測定装置を使用してレールの磨耗測定をするには、次のようにする。ハンドルを片手で持ち、スリットレーザ発生機７からスリットレーザ３を発生してレールの測定箇所に照射し、レール測定面にスリットレーザにより断面輪郭線を表示し、その断面輪郭線をＣＣＤカメラ５により撮影する。ＣＣＤカメラ５を図１のように、専用ＵＳＢケーブル２０、ＣＦカード２１、ＣＦカードリーダ２２によりコンピュータ（パソコン）６に接続して、ＣＣＤカメラ５で撮影した画像データをパソコン６に取り込み、パソコン６のソフトで断面形状を求め、寸法を計測して、磨耗形状、磨耗量を測定する。前記と同様にして、スリットレーザをレールの他の測定箇所に照射し、その測定箇所にスリットレーザにより断面輪郭線を表示し、その断面輪郭線をＣＣＤカメラ５により撮影し、パソコン６でその断面形状を求め、寸法を計測し、磨耗形状、磨耗量を測定する。この測定をレールの所定長に渡って繰り返し、夫々の測定箇所での測定値に基づいて、磨耗箇所の形状、磨耗量を算出する。この場合、夫々の測定箇所で撮影された画像を合成すると図５のようにレール表面の磨耗形状が表示され、それを目で確認することができ。ＣＣＤカメラ５から画像情報を取り込んで磨耗を計測するためのソフトは、既存のこの種のソフトを使用するとか、それを改良したものを使用することができる。この場合、ＣＣＤカメラ５の視野を広げて図４（ａ）のレール１の外側のトングレール２６まで撮影すれば、図４（ｂ）のようにレール１及びトングレール２６の断面輪郭線が一つの画像に表示される。
【００２１】
ＣＣＤカメラ５が二以上ある場合は、夫々のＣＣＤカメラで断面輪郭線の同一箇所を異なる方向から撮影したり、断面輪郭線の異なる箇所を撮影したりすることができる。この場合、夫々のＣＣＤカメラからの画像データを前記のようにパソコンで処理してレール上の磨耗部位、磨耗形状、磨耗量等を計測する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の請求項１の携帯型断面形状測定装置は次のような効果がある。
１．片手で携帯可能なハンドルの一端側に前記スリットレーザ発生機が、他端側に前記ＣＣＤカメラが取付けられ、スリットレーザ発生機のレーザ照射部とＣＣＤカメラの撮影部とは相対的に所定角度で取付けられているので、ハンドルを片手で持って、測定箇所へのスリットレーザの照射、ＣＣＤカメラでの撮影を行うことができ、磨耗形状、磨耗量を手軽に計測することができる。
２．ハンドルにＣＣＤカメラのシャッターを操作可能なシャッター操作スイッチを備え、シャッター操作スイッチはハンドルを携帯した手で操作可能な箇所に設けられているので、ＣＣＤカメラのシャッター操作が容易になり、撮影し易くなる。
【００２３】
本発明の請求項２の携帯型断面形状測定装置は、２台以上のＣＣＤカメラが異なる方向から、測定面にスリットレーザで表示された測定物の断面輪郭線を撮影できるようにハンドルに取り付けられたので、２台のＣＣＤカメラで断面輪郭線の異なる箇所を異なる方向から撮影したり、断面輪郭線の同一箇所を異なる方向から撮影したりすることができる。
【００２４】
本発明の請求項３の携帯型断面形状測定装置は、スリットレーザ照射機とＣＣＤカメラとの距離及び角度が常に一定であるため、異なる箇所の断面輪郭線を一定条件で撮影することができる。
【００２５】
本発明の請求項４の携帯型断面形状測定装置は、スリットレーザ照射機とＣＣＤカメラとの距離及び／又は角度が段階的に切り替え可能であるため、距離及び／又は角度を測定対象物の測定箇所の位置や状況に合わせて、測定し易いように変えることができる。
【００２６】
本発明の請求項５の携帯型断面形状測定装置は、ハンドルとスリットレーザ照射機とＣＣＤカメラのいずれか又は二以上に、三脚取り付け具が設けられているので、三脚取り付け具に三脚を取付けて固定式にして、スリットレーザの照射、ＣＣＤカメラでの撮影を行うこともできる。
【００２７】
本発明の請求項６の携帯型断面形状測定装置は、スリットレーザ発生機のスリットレーザ照射部の前方に、スリットレーザの高さ幅（上下の幅）を絞る横長のスリットを取付けたので、スリットレーザ照射機から出射されるスリットレーザの高さが絞られてスリットレーザの高さが細くなり、測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の携帯型断面形状測定装置とパソコン、プリンタとの結線説明図。
【図２】本発明の携帯型断面形状測定装置の側面図。
【図３】本発明の携帯型断面形状測定装置の背面図。
【図４】（ａ）はレールとトングレールの説明図、（ｂ）は本発明の携帯型断面形状測定装置によりレールとトングレールとを同時に撮影した場合の断面輪郭線の説明図。
【図５】本発明の携帯型断面形状測定装置で撮影された多数箇所の断面輪郭線の合成図。
【図６】（ａ）はスリットレーザ発生機のスリットレーザ照射部の前方に横長のスリットを配置した状態の平面図、（ｂ）は（ａ）の状態の平面図、（ｃ）はスリットレーザと横長のスリットとの関係を示す正面説明図。
【図７】従来の断面形状測定装置による断面形状測定説明図。
【符号の説明】
１ 測定対象物（レール）
２ 測定面（レール表面）
３ スリットレーザ
４ 断面輪郭線
５ ＣＣＤカメラ
６ パソコン
１１ ハンドル
１２ スリットレーザ発生機のレーザ照射部
１３ ＣＣＤカメラの撮影部（レンズ）
１４ シャッター操作スイッチ
１５、１６ 三脚取り付け具
１７ レーザスイッチ
１８ レーザ電源充電コネクタ
３１ 凸レンズ
３２ シリンドカルレンズ
３３ 横長のスリット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cross-sectional shape measuring device capable of measuring the cross-sectional shape of various objects from outside without contact. In particular, the present invention relates to a cross-sectional shape measuring apparatus suitable for measuring the wear of railroad rails, turnouts, vehicles, and the amount of wear on a rigid power supply line such as a monorail.
[0002]
[Prior art]
If the rails and wheels are worn, the wheels will rattle at the worn portions, and the ride comfort on the train will be impaired. If the wear is significant, there is a risk of derailment, which poses a problem in transport safety. The same applies to the case where the tongue rail at the rail branch portion is worn. In the case of the rigid power transmission line, there is a problem that the contact with the pantograph or the like becomes insufficient due to wear, and the power supply to the vehicle becomes insufficient, which hinders the smooth operation of the vehicle. Therefore, conventionally, the wear of the rails and the train lines is inspected regularly or as needed.
[0003]
Conventionally, in order to check rail wear and measure the amount of wear, an operator hits a measuring jig with a scale one by one against a worn portion of the rail.
[0004]
In the manual measurement, the workability is poor and the measurement varies depending on the operator. Therefore, in recent years, a measuring device capable of optically measuring wear has been developed. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-208947 [Patent Document 2]
JP-A-8-247733
As shown in FIG. 7, the cross-sectional shape measuring apparatus irradiates a slit laser 3 perpendicularly to a measurement surface (rail surface) 2 of an object to be measured (for example, a rail) 1. It is noted that the outline 4 coincides with the outline of the cut end surface of the slit 1 irradiated with the slit laser on the rail 1. The shape of the outline 4 (hereinafter referred to as “cross-sectional outline”) is represented by a CCD camera. (Digital camera) 5 A photograph is taken from an oblique direction, image information photographed by the CCD camera 5 is taken into the personal computer 6, and the cross-sectional contour 4 is measured. This measuring device continuously or at a predetermined interval in the longitudinal direction of the rail 1 is photographed, and the images are synthesized, as shown in FIG. 5, where in the longitudinal direction of the rail, what shape and depth Can be measured.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional cross-sectional shape measuring apparatus mounts a slit laser generator 7 for generating a slit laser 3 and a CCD camera 5 on a carriage (not shown) capable of traveling on the rail 1 and mounts the carriage on a rail. Moving up, the slit laser 3 irradiates the rail 1, and the cross-sectional contour line 4 displayed on the rail 1 is photographed by the CCD camera 5 with the slit laser 3, so that the measurement cannot be performed during the operation of the commercial train. was there. In addition, since it is large, it is troublesome to handle, and when it is desired to measure it, it cannot be easily measured at any time, and lacks mobility and is inconvenient. Further, since the rail 1 is most worn at the curved portion, the bogie swings greatly at the curved portion, and the CCD camera 5 may be displaced from an appropriate position, so that a desired photographing position may not be photographed. In addition, since a guardrail is attached to the side of the curve, measurement failure may occur.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a portable cross-sectional shape measuring device capable of measuring a wear amount (depth of wear), a wear shape, and the like of a wear portion of a measurement object by a worker holding a slit laser generator and a CCD camera with one hand. It is.
[0009]
The portable cross-sectional shape measuring apparatus of the present invention irradiates a slit laser perpendicularly to a measurement surface of a measurement object from a slit laser generator, and displays a cross-sectional contour line of a rail at the irradiation position on the rail, In a cross-sectional shape measuring device for photographing a contour line at a predetermined angle by a CCD camera and measuring a cross-sectional shape of a measuring object by a computer based on information from the CCD camera, the slit laser is provided at one end of a handle that can be carried by one hand. The CCD camera is attached to the other end of the generator, the laser irradiation part of the slit laser generator and the photographing part of the CCD camera are attached at a predetermined angle, and the shutter of the CCD camera can be operated on the handle. Shutter operation switch, and the shutter operation switch is set in a place that can be operated with one hand carrying the handle. It was those.
[0010]
Two or more CCD cameras may be attached so that the cross-sectional contour can be photographed from different directions. Further, the distance and / or angle between the slit laser irradiator and the CCD camera can be fixed or can be switched stepwise. Further, one or more of the handle, the slit laser irradiator and the CCD camera are provided with a tripod mount. Further, in front of the slit laser irradiator of the slit laser irradiator, a horizontally long slit for reducing the height width of the slit laser is attached.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the portable cross-sectional shape measuring apparatus of the present invention, a slit laser generator 7 for irradiating a slit laser perpendicularly to a measurement surface of an object to be measured is attached to a lower end of a handle 11, and a CCD camera 5 is attached to an upper end of the handle 11. . The CCD camera 5 captures an image of the cross-sectional contour of the slit laser irradiating section irradiated on the measurement surface at a predetermined angle.
[0012]
For the handle 11, a horizontally long flat pipe having a width that can be carried by one hand is used.
As the slit laser generator 7, the same one as an existing slit laser generator or an improved one is used. As the CCD camera 5, an existing CCD camera, for example, a digital camera can be used. The slit laser generator 7 is mounted on the handle 11 sideways so that the laser irradiation unit 12 is horizontal. The CCD camera has a photographing section (lens) 13 attached to the laser irradiation section 12 of the slit laser generator 7 at an angle θ (FIG. 2). If the mounting angle θ is reduced, the field of view for height measurement is widened but the resolution is reduced. Conversely, if the angle is increased, the resolution is improved but the field of view is narrowed. The mounting angle θ is fixed to keep the field of view and the resolution constant. Further, even if the distance between the slit laser generator 7 and the CCD camera 5 changes, the field of view and the resolution change, so that the distance is fixed.
[0013]
The distance and angle between the slit laser generator 7 and the CCD camera 5 may be varied stepwise in some cases. In this case, if the mounting angle θ of the CCD camera 5 with respect to the handle 11 is changed to change the mounting angle θ, the angle can be easily changed. However, the mounting angle of the slit laser generator 7 with respect to the handle 11, the mounting angle of the CCD camera 5, Any of the mounting angles can be changed. Further, the distance between the slit laser generator 7 and the CCD camera 5 can be changed by changing the position of the slit laser generator 7 and / or the CCD camera 5 attached to the handle 11.
[0014]
On the back of the handle 11, a shutter operation switch 14 for operating the shutter of the CCD camera 5 is provided. The shutter operation switch 14 is provided at a position operable with the thumb of the hand carrying the handle 11 or another finger. The shutter operation switch 14 is electrically connected to a shutter of the CCD camera 5 through a lead wire wired inside the handle 11, so that when the shutter operation switch 14 is operated, the shutter of the CCD camera 5 is operated to take a picture. It is.
[0015]
Tripod mounts 15 and 16 are provided on the back of the handle 11 and the bottom of the slit laser generator 7. The tripod mounts 15, 16 can also be mounted on the CCD camera 5. By attaching a tripod to the tripod mount 15, the portable cross-sectional shape measuring device of the present invention can be used as a fixed type.
[0016]
On the back of the slit laser generator 7, a laser switch 17 for turning on / off laser generation and a laser power supply charging connector 18 are provided. The operation of the laser switch 17 can control generation and stop of the laser from the slit laser generator 7. By connecting the laser power supply connector 17 to a commercial power supply connector, the built-in laser Battery can be filled.
[0017]
Normally, the laser emitted from the slit laser irradiator 12 of the slit laser generator 7 becomes the slit laser 3 through the convex lens 31 and the cylindrical lens 32 of the laser irradiator 12 as shown in FIGS. . As shown in FIG. 6B, the height H (width in the vertical direction) of the slit laser 3 emitted from the slit laser generator 7 converges at a constant distance D from the convex lens 31 and is the narrowest width. It becomes gradually thicker before and after. In the present invention, the narrower the height H of the slit laser, the sharper the cross-sectional contour of the spot irradiated with the slit laser, and the higher the measurement accuracy. In the present invention, as shown in FIGS. 6A and 6B, a horizontally long slit 33 is disposed in front of the slit laser irradiation unit 12 of the slit laser generator 7 so that the slit laser 3 emitted from the slit laser irradiation unit 12 can be used. (FIG. 6C) is passed through the slit 33 so that the width W and height H of the slit laser 3 can be reduced (narrowed). When the aperture is squeezed in this manner, the degree of increase in the height H of the slit laser 3 becomes smaller even before and after the distance D in FIG. 6B (even within the hatched area in FIG. 6B), thereby improving the measurement accuracy. I do. In this case, since the height width H of the slit laser 3 only needs to be small, the slit 33 has a horizontal length narrower in the vertical direction than the height width of the slit laser 3.
[0018]
(Other embodiments)
In the present invention, the CCD camera 5 can be provided at the lower end of the handle 11, and the slit laser generator 7 can be provided at the upper end of the handle 11. Two or more CCD cameras 5 can be provided on the handle 11. In this case, the directions of the two CCD cameras 5 are set so that the same portion of the cross-sectional contour line 4 of the slit laser irradiated on the object can be photographed from two different directions. It can be set so that you can shoot from two different directions.
[0019]
The shutter operation switch 15, the tripod mounts 15, 16, the laser switch 17, and the laser power charging connector 18 can be provided at locations other than those shown in view of ease of use, operability, and the like. They can also be provided in two or more different places.
[0020]
The measurement of rail wear using the portable cross-sectional shape measuring device of the present invention is performed as follows. Hold the handle with one hand, generate the slit laser 3 from the slit laser generator 7 and irradiate it to the measurement point of the rail, display the cross-sectional outline by the slit laser on the rail measurement surface, and use the CCD camera 5 to display the cross-sectional outline. Shoot. As shown in FIG. 1, the CCD camera 5 is connected to a computer (personal computer) 6 by a dedicated USB cable 20, a CF card 21, and a CF card reader 22, and image data captured by the CCD camera 5 is taken into the personal computer 6, and the personal computer 6 The cross-sectional shape is obtained with the software described above, the dimensions are measured, and the wear shape and the wear amount are measured. In the same manner as described above, the slit laser is applied to another measurement point on the rail, a cross-sectional contour is displayed by the slit laser at the measurement point, the cross-sectional contour is photographed by the CCD camera 5, and the personal computer 6 cross-sections the cross-section. The shape is determined, the dimensions are measured, and the wear shape and wear amount are measured. This measurement is repeated for a predetermined length of the rail, and the shape and the amount of wear are calculated based on the measured values at the respective measurement points. In this case, when the images taken at the respective measurement points are combined, the worn shape of the rail surface is displayed as shown in FIG. 5, and it can be confirmed visually. As software for taking in image information from the CCD camera 5 and measuring wear, existing software of this kind or an improved version thereof can be used. In this case, if the field of view of the CCD camera 5 is widened and the image is taken up to the tongue rail 26 outside the rail 1 in FIG. 4A, the sectional contours of the rail 1 and the tongue rail 26 become one as shown in FIG. Displayed in one image.
[0021]
When there are two or more CCD cameras 5, it is possible to photograph the same portion of the cross-sectional contour line from different directions or to photograph different portions of the cross-sectional contour line with each CCD camera. In this case, the image data from each CCD camera is processed by the personal computer as described above, and the worn portion on the rail, the worn shape, the worn amount, and the like are measured.
[0022]
【The invention's effect】
The portable sectional shape measuring apparatus according to the first aspect of the present invention has the following effects.
1. The slit laser generator is attached to one end of a handle that is portable with one hand, and the CCD camera is attached to the other end. The laser irradiation unit of the slit laser generator and the photographing unit of the CCD camera are at a predetermined angle relative to each other. Since it is attached, it is possible to hold the handle with one hand, irradiate the slit laser to the measurement location, and take an image with a CCD camera, and easily measure the wear shape and the wear amount.
2. The handle is equipped with a shutter operation switch that can operate the shutter of the CCD camera, and the shutter operation switch is provided in a place that can be operated with the hand carrying the handle, so that the shutter operation of the CCD camera is easy and shooting is easy. Become.
[0023]
The portable cross-sectional shape measuring device according to the second aspect of the present invention is attached to a handle so that two or more CCD cameras can photograph cross-sectional contours of a measurement object displayed on a measurement surface with a slit laser from different directions. Therefore, two CCD cameras can be used to take images of different cross-sectional contours from different directions, or to photograph the same part of the cross-sectional contour from different directions.
[0024]
Since the distance and the angle between the slit laser irradiator and the CCD camera are always constant, the portable cross-sectional shape measuring device according to claim 3 of the present invention can photograph cross-sectional contours at different locations under a constant condition.
[0025]
Since the distance and / or angle between the slit laser irradiator and the CCD camera can be switched stepwise, the distance and / or angle of the object to be measured can be measured. It can be changed according to the position and situation of the place so as to facilitate measurement.
[0026]
In the portable cross-sectional shape measuring apparatus according to claim 5 of the present invention, a tripod mount is provided on one or more of the handle, the slit laser irradiator, and the CCD camera, so that the tripod is mounted on the tripod mount. It is also possible to use a fixed type and perform irradiation with a slit laser and photographing with a CCD camera.
[0027]
According to the portable cross-sectional shape measuring apparatus of the sixth aspect of the present invention, since a horizontally long slit for narrowing the height width (up and down width) of the slit laser is attached in front of the slit laser irradiation unit of the slit laser generator, The height of the slit laser emitted from the laser irradiator is reduced, the height of the slit laser is reduced, and the measurement accuracy is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of connection between a portable cross-sectional shape measuring apparatus of the present invention, a personal computer, and a printer.
FIG. 2 is a side view of the portable cross-sectional shape measuring device of the present invention.
FIG. 3 is a rear view of the portable cross-sectional shape measuring device of the present invention.
4A is an explanatory diagram of a rail and a tong rail, and FIG. 4B is an explanatory diagram of a cross-sectional contour line when the rail and the tong rail are simultaneously photographed by the portable cross-sectional shape measuring device of the present invention.
FIG. 5 is a composite view of a plurality of cross-sectional contours photographed by the portable cross-sectional shape measuring apparatus of the present invention.
6A is a plan view showing a state in which a horizontally long slit is arranged in front of a slit laser irradiation unit of a slit laser generator, FIG. 6B is a plan view showing a state shown in FIG. 6A, and FIG. FIG. 4 is an explanatory front view showing the relationship between the horizontal slit and the slit.
FIG. 7 is an explanatory view for measuring a cross-sectional shape by a conventional cross-sectional shape measuring apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Measurement object (rail)
2 Measurement surface (rail surface)
3 Slit laser 4 Sectional contour line 5 CCD camera 6 Personal computer 11 Handle 12 Laser irradiation unit of slit laser generator 13 Imaging unit (lens) of CCD camera
14 Shutter operation switch 15, 16 Tripod mount 17 Laser switch 18 Laser power supply charging connector 31 Convex lens 32 Cylindrical lens 33 Horizontal slit
