JP3011499B2 - 車輪検査装置 - Google Patents
車輪検査装置Info
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- JP3011499B2 JP3011499B2 JP3217652A JP21765291A JP3011499B2 JP 3011499 B2 JP3011499 B2 JP 3011499B2 JP 3217652 A JP3217652 A JP 3217652A JP 21765291 A JP21765291 A JP 21765291A JP 3011499 B2 JP3011499 B2 JP 3011499B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】車輪検査において、車輌を分解す
る事なく軌道上を通過させている間に車輪の摩耗による
形状変化、車輪の寿命を自動的に検査する車輪検査装置
に関する。
る事なく軌道上を通過させている間に車輪の摩耗による
形状変化、車輪の寿命を自動的に検査する車輪検査装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車輌の車輪検査は、図５に示すよ
うに、特殊なノギス110 を車輪に押し当てて基準車輪形
状に対して摩耗により生じた変形量を目盛りを読んで計
測していた。これは基準の溝２ａに対するフランジ２ｂ
の高さが所定量以上あれば、切削加工により変形を修正
し再使用し、フランジ２ｂの高さが所定量以下になると
廃棄していた。
うに、特殊なノギス110 を車輪に押し当てて基準車輪形
状に対して摩耗により生じた変形量を目盛りを読んで計
測していた。これは基準の溝２ａに対するフランジ２ｂ
の高さが所定量以上あれば、切削加工により変形を修正
し再使用し、フランジ２ｂの高さが所定量以下になると
廃棄していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の車輌の車輪検査
は作業者が先に述べた特殊なノギス110 を車輪に当てて
計測するため、車輌を止めて作業者が車輌の下に入り込
んでの作業となり、作業時間がかかり作業中の発車によ
る事故の心配などの問題があった。さらに目視による計
測のため計測精度が一定でなく、信頼性が低いという問
題があった。そこで、本発明の目的は安性性が高く、信
頼性の高い車輪検査装置を提供するものである。
は作業者が先に述べた特殊なノギス110 を車輪に当てて
計測するため、車輌を止めて作業者が車輌の下に入り込
んでの作業となり、作業時間がかかり作業中の発車によ
る事故の心配などの問題があった。さらに目視による計
測のため計測精度が一定でなく、信頼性が低いという問
題があった。そこで、本発明の目的は安性性が高く、信
頼性の高い車輪検査装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】以上の目的を
達成するために、本発明においては、軌道上の所定位置
を車輪が通過したのを検出し、検出信号を出力する車輪
通過検出手段と、この車輪通過検出手段の出力する検出
信号が入力されると、通過する車輪の下側から車輪外周
を撮像し、その画像信号を出力する車輪撮像手段と、
達成するために、本発明においては、軌道上の所定位置
を車輪が通過したのを検出し、検出信号を出力する車輪
通過検出手段と、この車輪通過検出手段の出力する検出
信号が入力されると、通過する車輪の下側から車輪外周
を撮像し、その画像信号を出力する車輪撮像手段と、
【０００５】この車輪撮像手段の出力する画像信号によ
り得られた画像から車輪形状を計測する画像処理手段と
を設け、軌道上を車輪が走行する間に車輪の形状を検査
することを特徴とするものである。
り得られた画像から車輪形状を計測する画像処理手段と
を設け、軌道上を車輪が走行する間に車輪の形状を検査
することを特徴とするものである。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１および図２、図３、図４において車輌１の軌道１ａ
の下から前車輪２後車輪３の通過により動作する３組の
透過形光電スイッチ（受光側30と投光側30ａ、受光側31
と投光側31ａ、受光側32と投光側32ａ）と、前車輪２ま
たは後車輪３の左右の車輪の外形を各々撮像する電荷結
合素子カメラ（以下ＣＣＤカメラという。）10および11
と、撮像の背景となる車輌１の床下５を照明する右前車
輪用ライト20、右後車輪用ライト21、左前車輪用ライト
20ａおよび左後車輪用ライト21ａと、左右の前車輪２ま
たは後車輪３のフランジ２ａの高さを計測するリニアス
ケール40および41と、すべての車輪２および３の側面に
刻んだ溝２ｂに対し斜めにスリット光を投光する投光器
50および51と、この投光部分を撮像するＣＣＤカメラ60
および61と、ＣＣＤカメラ10および11の画像から車輪の
外形の座標を計測する画像処理装置70および71と、ＣＣ
Ｄカメラ60および61の画像から車輪２および３の側面に
刻んだ溝２ｂの位置を計測する画像処理装置80および81
と、ライト20，20ａ，21および21ａの照明器コントロー
ラ22と、投光器50および51のスリット光投光器コントロ
ーラ52と、光電スイッチ30，31および32の動作信号から
通過した車輪に番号付けする車輪番号データ作成器33
と、カメラ10および11の画面をモニタするモニタテレビ
12と、カメラ60および61の画面をモニタするモニタテレ
ビ62と、リニアスケール40および41の計測値、画像処理
装置70および71の輪郭データ、画像処理装置80および81
の溝２−２の位置データおよび車輪番号データ作成器33
のデータなどを処理するコンピュータ90と、コンピュー
タ90の出力を印刷するプランタ91と、以上の各部分を収
納し、その上に軌道１ａを所定長さ配設した検査装置10
0 とから構成される。このように構成された実施例の動
作を表１を利用して説明する。
図１および図２、図３、図４において車輌１の軌道１ａ
の下から前車輪２後車輪３の通過により動作する３組の
透過形光電スイッチ（受光側30と投光側30ａ、受光側31
と投光側31ａ、受光側32と投光側32ａ）と、前車輪２ま
たは後車輪３の左右の車輪の外形を各々撮像する電荷結
合素子カメラ（以下ＣＣＤカメラという。）10および11
と、撮像の背景となる車輌１の床下５を照明する右前車
輪用ライト20、右後車輪用ライト21、左前車輪用ライト
20ａおよび左後車輪用ライト21ａと、左右の前車輪２ま
たは後車輪３のフランジ２ａの高さを計測するリニアス
ケール40および41と、すべての車輪２および３の側面に
刻んだ溝２ｂに対し斜めにスリット光を投光する投光器
50および51と、この投光部分を撮像するＣＣＤカメラ60
および61と、ＣＣＤカメラ10および11の画像から車輪の
外形の座標を計測する画像処理装置70および71と、ＣＣ
Ｄカメラ60および61の画像から車輪２および３の側面に
刻んだ溝２ｂの位置を計測する画像処理装置80および81
と、ライト20，20ａ，21および21ａの照明器コントロー
ラ22と、投光器50および51のスリット光投光器コントロ
ーラ52と、光電スイッチ30，31および32の動作信号から
通過した車輪に番号付けする車輪番号データ作成器33
と、カメラ10および11の画面をモニタするモニタテレビ
12と、カメラ60および61の画面をモニタするモニタテレ
ビ62と、リニアスケール40および41の計測値、画像処理
装置70および71の輪郭データ、画像処理装置80および81
の溝２−２の位置データおよび車輪番号データ作成器33
のデータなどを処理するコンピュータ90と、コンピュー
タ90の出力を印刷するプランタ91と、以上の各部分を収
納し、その上に軌道１ａを所定長さ配設した検査装置10
0 とから構成される。このように構成された実施例の動
作を表１を利用して説明する。
【０００７】
【表１】
【０００８】車輪２が軌道１ａ上を走行すると光電スイ
ッチの受光側30，31および32と投光側30ａ，31ａおよび
32ａの間の光の連絡が遮断され各スイッチが動作する
が、各スイッチは図２のように配置されているので、表
１に示すように各スイッチは動作する。
ッチの受光側30，31および32と投光側30ａ，31ａおよび
32ａの間の光の連絡が遮断され各スイッチが動作する
が、各スイッチは図２のように配置されているので、表
１に示すように各スイッチは動作する。
【０００９】光電スイッチ31がオフの間に光電スイッチ
30がオフになったとき計測作業Ａを実施し、次に光電ス
イッチ30がオフになった時計測作業Ｂを実施し、計測作
業Ａのタイミングから光電スイッチが２回目にオフにな
った時計測作業Ｃを実施する。計測作業ＡはＣＣＤカメ
ラ10および11により前車輪２の外形の投影像を撮像する
事と、リニアスケール40および41により前車輪２のフラ
ンジ２ａの高さを計測する事と、ＣＣＤカメラ60および
61により前車輪２の溝２ｂの半径方向位置を計測する事
を内容とし、計測作業Ｂはリニアスケール40および41に
より後車輪３のフランジ２ａの高さを計測する事と、Ｃ
ＣＤカメラ60および61により後車輪３の溝２ｂの半径方
向位置を計測する事を内容とし、計測作業ＣはＣＣＤカ
メラ10および11により後車輪３の外形の投影像を撮像す
る事を内容とする。
30がオフになったとき計測作業Ａを実施し、次に光電ス
イッチ30がオフになった時計測作業Ｂを実施し、計測作
業Ａのタイミングから光電スイッチが２回目にオフにな
った時計測作業Ｃを実施する。計測作業ＡはＣＣＤカメ
ラ10および11により前車輪２の外形の投影像を撮像する
事と、リニアスケール40および41により前車輪２のフラ
ンジ２ａの高さを計測する事と、ＣＣＤカメラ60および
61により前車輪２の溝２ｂの半径方向位置を計測する事
を内容とし、計測作業Ｂはリニアスケール40および41に
より後車輪３のフランジ２ａの高さを計測する事と、Ｃ
ＣＤカメラ60および61により後車輪３の溝２ｂの半径方
向位置を計測する事を内容とし、計測作業ＣはＣＣＤカ
メラ10および11により後車輪３の外形の投影像を撮像す
る事を内容とする。
【００１０】光電スイッチ30，31および32の動作と画像
処理装置70，71，80および81、リニアスケール40および
41の計測対象となる車輪ナンバーの関係は、車輌の右
側、左側のそれぞれの車輪を先頭から順に１，２，３，
…と番号付けすれば、表１に示すようになる。車輪番号
データ作成器33は、表１に基づき上記各計測器に対し計
測対象となる車輪ナンバーを教える作用がある。
処理装置70，71，80および81、リニアスケール40および
41の計測対象となる車輪ナンバーの関係は、車輌の右
側、左側のそれぞれの車輪を先頭から順に１，２，３，
…と番号付けすれば、表１に示すようになる。車輪番号
データ作成器33は、表１に基づき上記各計測器に対し計
測対象となる車輪ナンバーを教える作用がある。
【００１１】ＣＣＤカメラ10又は11で車輪２又は３の外
形を撮像すると、ライト20又は21で照明された車輌床下
５を背景として図１におけるモニタＴＶ12の画面に示す
ような投影像が得られる。これを２値化すれば画像処理
装置70又は71の公知技術により車輪の輪郭の座標計測が
出来る。
形を撮像すると、ライト20又は21で照明された車輌床下
５を背景として図１におけるモニタＴＶ12の画面に示す
ような投影像が得られる。これを２値化すれば画像処理
装置70又は71の公知技術により車輪の輪郭の座標計測が
出来る。
【００１２】リニアスケール40および41は、図３に示す
ように先端にローラが取付けられ車輪２又は３のフラン
ジ２ａが通過する時接触しながら押し下げられるため、
その垂直変位からフランジ高さを計測する作用がある。
ＣＣＤカメラ60又は61は図３に示すように投光器50又は
51のスリット光が車輪２又は３に斜めに当って出来る光
の帯53を撮像すると、車輪側面の溝２ｂの段差のため生
じるずれ54が写り画像処理装置80又は81の公知技術によ
りずれ54の位置計測から溝２ｂの車輪半径方向の位置が
分る。上記データは車輪ナンバー付でコンピュータ90に
入力されるので、溝２ｂに対するフランジ２ａの高さを
計算し、車輪の輪郭座標と合成計算する事で、車輪ナン
バーごとの溝２ｂを基準とする車輪の輪郭を１車輪につ
き１ケ所計測する事が出来る。
ように先端にローラが取付けられ車輪２又は３のフラン
ジ２ａが通過する時接触しながら押し下げられるため、
その垂直変位からフランジ高さを計測する作用がある。
ＣＣＤカメラ60又は61は図３に示すように投光器50又は
51のスリット光が車輪２又は３に斜めに当って出来る光
の帯53を撮像すると、車輪側面の溝２ｂの段差のため生
じるずれ54が写り画像処理装置80又は81の公知技術によ
りずれ54の位置計測から溝２ｂの車輪半径方向の位置が
分る。上記データは車輪ナンバー付でコンピュータ90に
入力されるので、溝２ｂに対するフランジ２ａの高さを
計算し、車輪の輪郭座標と合成計算する事で、車輪ナン
バーごとの溝２ｂを基準とする車輪の輪郭を１車輪につ
き１ケ所計測する事が出来る。
【００１３】実施例で計測した車輪ナンバーごとの溝２
ｂを基準とする車輪の輪郭データを、コンピュータ90の
中で新品の車輪のデータと比較すると、外形が新品の車
輪のものと部分的に異なる場合は、部分的に摩耗してい
るので車輪を分解し削り直す時期であると判定出来、ま
た溝２ｂを基準とするフランジ高さが不足していれば車
輪の寿命が終了したと判定出来る。本実施例の検査装置
によれば、車輪の摩耗は円周につき均一に進行するので
車輪の各々につき１ケ所形状計測する事で、摩耗計測と
交換時期判定を自動的に可能にする。
ｂを基準とする車輪の輪郭データを、コンピュータ90の
中で新品の車輪のデータと比較すると、外形が新品の車
輪のものと部分的に異なる場合は、部分的に摩耗してい
るので車輪を分解し削り直す時期であると判定出来、ま
た溝２ｂを基準とするフランジ高さが不足していれば車
輪の寿命が終了したと判定出来る。本実施例の検査装置
によれば、車輪の摩耗は円周につき均一に進行するので
車輪の各々につき１ケ所形状計測する事で、摩耗計測と
交換時期判定を自動的に可能にする。
【００１４】本発明の他の実施例としては、たとえば車
輪２に直接ライト20を照明し車輪外形を白く、背景を暗
くした画像をＣＣＤカメラ10で撮像する方法がある。更
に他の実施例としては形状計測を車輪数ケ所について行
なうため前記実施例を示す図１中のカメラ10，11，60お
よび61、ライト20，20ａ，21，21ａ、投光器50，51、光
電スイッチ30，31をレール１ａに沿って適当なピッチで
設置した場合もある。
輪２に直接ライト20を照明し車輪外形を白く、背景を暗
くした画像をＣＣＤカメラ10で撮像する方法がある。更
に他の実施例としては形状計測を車輪数ケ所について行
なうため前記実施例を示す図１中のカメラ10，11，60お
よび61、ライト20，20ａ，21，21ａ、投光器50，51、光
電スイッチ30，31をレール１ａに沿って適当なピッチで
設置した場合もある。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、以上述べたように車輪検査に
当り車輪を分解する事なく軌道上を低速度で走行させて
いる間に軌道の下から自動的に検査を行えるため、安全
で信頼性の高い車輪検査装置を提供することができる。
当り車輪を分解する事なく軌道上を低速度で走行させて
いる間に軌道の下から自動的に検査を行えるため、安全
で信頼性の高い車輪検査装置を提供することができる。
【図１】本発明による実施例を示す車輪検査装置のシス
テム構成図である。
テム構成図である。
【図２】本発明による実施例を示す車輪検査装置の外観
図である。
図である。
【図３】本発明による実施例を示す車輪検査装置の動作
説明図である。
説明図である。
【図４】図２の主要部の拡大図である。
【図５】従来の車輪検査方法を示す図である。
１…車輌、１ａ…軌道、２…車輪、２ａ…フランジ、２
ｂ…溝、３…車輪、５…床下、10…ＣＣＤカメラ、11…
ＣＣＤカメラ、12…モニタテレビ、20…ライト、20ａ…
ライト、21…ライト、21ａ…ライト、22…照明器コント
ローラ、30…光電スイッチ受光側、30ａ…光電スイッチ
投光側、31…光電スイッチ受光側、31ａ…光電スイッチ
投光側、32…光電スイッチ受光側、32ａ…光電スイッチ
投光側、33…車輪番号データ作成器、40…リニアスケー
ル、41…リニアスケール、50…投光器、51…投光器、52
…スリット光投光器コントローラ、53…光の帯、54…ず
れ、60…ＣＣＤカメラ、61…ＣＣＤカメラ、62…モニタ
テレビ、70…画像処理装置、71…画像処理装置、80…画
像処理装置、81…画像処理装置、90…コンピュータ、91
…プリンタ、100 …検査装置。
ｂ…溝、３…車輪、５…床下、10…ＣＣＤカメラ、11…
ＣＣＤカメラ、12…モニタテレビ、20…ライト、20ａ…
ライト、21…ライト、21ａ…ライト、22…照明器コント
ローラ、30…光電スイッチ受光側、30ａ…光電スイッチ
投光側、31…光電スイッチ受光側、31ａ…光電スイッチ
投光側、32…光電スイッチ受光側、32ａ…光電スイッチ
投光側、33…車輪番号データ作成器、40…リニアスケー
ル、41…リニアスケール、50…投光器、51…投光器、52
…スリット光投光器コントローラ、53…光の帯、54…ず
れ、60…ＣＣＤカメラ、61…ＣＣＤカメラ、62…モニタ
テレビ、70…画像処理装置、71…画像処理装置、80…画
像処理装置、81…画像処理装置、90…コンピュータ、91
…プリンタ、100 …検査装置。
Claims (1)
- 【請求項１】軌道上の所定位置を車輪が通過したことを
検出する複数の車輪通過検出手段と、 前記車輪の外形を前記車輪の下側から前記軌道に対して
垂直方向に撮像する車輪撮像手段と、前記車輪のフラン
ジの高さを計測するリニアスケールと、前記車輪の側面
に刻みこまれた溝を撮像する溝撮像手段と、前記複数の
車輪通過検出手段の動作信号から通過した車輪それぞれ
に番号付けする車輪番号データ作成手段と、この車輪番
号データ作成手段による車輪番号毎に前記車輪撮像手段
からの画像信号より車輪外形の座標計測を行い、座標デ
ータとして出力する第１の画像処理手段と、前記車輪番
号データ作成手段による車輪番号毎に前記溝撮像手段か
らの画像信号から溝の車輪半径方向の位置を計測し位置
データとして出力する第２の画像処理手段と、前記リニ
アスケール、前記車輪番号データ作成手段、前記第１の
画像処理手段ならびに前記第２の画像処理手段からの信
号を入力し、前記車輪毎の溝を基準とする前記車輪の輪
郭データを演算し、基準車輪の輪郭データと比較するコ
ンピュータとを有する車輪検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217652A JP3011499B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 車輪検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217652A JP3011499B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 車輪検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552536A JPH0552536A (ja) | 1993-03-02 |
| JP3011499B2 true JP3011499B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=16707611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3217652A Expired - Fee Related JP3011499B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 車輪検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011499B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2188419B1 (es) * | 2001-12-03 | 2004-10-16 | Patentes Talgo, S.A | Dispositivo y procedimiento de medida de ovalacion ,alabeo, planos y parametros de rodadura de ruedas ferrovierias. |
| KR100805317B1 (ko) * | 2004-09-30 | 2008-02-20 | 샬롬엔지니어링 주식회사 | 열차 검사장치 |
| WO2011099337A1 (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | 株式会社小松製作所 | 摩耗量測定装置、摩耗量測定方法、摩耗量測定プログラムおよび記録媒体 |
| JP7259308B2 (ja) * | 2018-12-14 | 2023-04-18 | セイコーエプソン株式会社 | 部品の形状検査方法 |
| JP7014204B2 (ja) * | 2019-06-04 | 2022-02-01 | 株式会社ダイフク | 車輪径計測装置 |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP3217652A patent/JP3011499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552536A (ja) | 1993-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |