JP6270271B2 - Trolley wire height / deviation measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、トロリ線の高さや偏位を測定するための測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus for measuring the height and displacement of a trolley wire.
電車線路のトロリ線は、レール面中心から横方向の偏位が規定値以内になければならず、従来、所定の測定位置で、レール面上からトロリ線までの距離をレーザー距離センサを用いて、非接触により連続して測定し、レール面上からトロリ線までの距離が最小となる測定値を高さとし、この測定値を示した位置とレール間中心位置からのずれを偏位としている測定器がある(特許文献1参照)。 The trolley wire on the train track must have a lateral deviation within the specified value from the center of the rail surface. Conventionally, the distance from the rail surface to the trolley wire at a predetermined measurement position is measured using a laser distance sensor. Measured continuously by non-contact, the measurement value that minimizes the distance from the rail surface to the trolley wire is the height, and the deviation from the position where this measurement value is shown and the center position between the rails is deviated There is a container (see Patent Document 1).
上記従来の測定器においては、トロリ線上の特定した固定位置での測定となるので、延線方向の測定間隔を粗く設定せざるを得ないし、測定位置の特定を作業者の認識に頼らざるを得ず、測定位置の確定精度に難があり、トロリ線の状態を把握するのに不十分である。一方、トロリ線上の測定位置を基準点からの距離として逐一測定することとすれば、測定器を設置する測定箇所を多く取ることになり作業時間がかかり過ぎて現実的でない。さらに、従来の測定器では、トロリ線より上方に位置する吊架線や補助吊架線の高さを測定できない。
そこで本発明は、ジグザグ変位するトロリ線に追従してその高さや偏位を延線方向へ比較的連続的に精度高く簡易に測定し、さらに並行する吊架線や補助吊架線の高さをも測定できるトロリ線の高さ測定装置を提供することを目的とする。
In the above conventional measuring instrument, since measurement is performed at a specified fixed position on the trolley wire, the measurement interval in the extending direction must be set roughly, and the measurement position must be identified by the operator's recognition. It is difficult to determine the measurement position accuracy, and it is insufficient to grasp the state of the trolley wire. On the other hand, if the measurement position on the trolley line is measured one by one as the distance from the reference point, it takes a lot of measurement points where the measuring device is installed, which is not practical because it takes too much work time. Furthermore, the conventional measuring instrument cannot measure the height of the suspension line or the auxiliary suspension line located above the trolley line.
Therefore, the present invention follows the trolley wire that is displaced in a zigzag manner and measures its height and displacement relatively continuously and accurately in the extending direction, and further measures the height of parallel suspension wires and auxiliary suspension wires. An object of the present invention is to provide a trolley wire height measuring device capable of measuring.
本発明のトロリ線の高さ測定装置は、電車線路のレールR上を転動自在の車輪2aを備えた台車2上に、横方向に往復移動可能なモータ駆動の第1電動スライダ4を設け、この第1電動スライダ4に第1レーザー距離計6aを固定し、トロリ線Tに向けてレーザーを照射し反射光を受けて測定位置のトロリ線の最下部の高さを測定させる。第1電動スライダ4には、第1レーザー距離計6aの延線方向前後両側位置に第2レーザー距離計6b,6cを固定し、第1レーザー距離計6aと互いに異なるトロリ線Tの側部の高さを測定させる。台車2には、基準位置からの距離データを得るために車軸に連動する第1ロータリーエンコーダ14を設ける。第1電動スライダ4の駆動モータには、第1電動スライダの偏位データを取得するための第2ロータリーエンコーダを連動させる。距離データに対応する各種測定データの取得処理及び前記各レーザー距離計の測定データに基づく追従制御を行うシーケンサ15を台車2上に設ける。シーケンサ15は、第1レーザー距離計6aのレーザー照射位置がトロリ線Tの中央最下端の適正位置を外れることにより、一方の第2レーザー距離計6b(6c)のレーザーがトロリ線Tから外れて測定データを未取得であるロスト事象が生じたら、第2レーザー距離計6b(6c)のレーザーをトロリ線に照射可能な位置に移動させるように第1電動スライダ4を駆動し、ロスト事象を解消することにより第1レーザー距離計6aをトロリ線Tの適切な測定位置に追随させる制御を行う。
またシーケンサ15は、第1レーザー距離計6aのレーザー照射位置がトロリ線Tの適正位置を外れることにより、第1レーザー距離計6aと第2レーザー距離計6b,6cとの測定値の差が所定値を超えるエラー事象が生じたら、第1レーザー距離計6aのレーザーをトロリ線Tの適正位置に照射するように、第1電動スライダ4を駆動し、エラー状態を解消することにより第1レーザー距離計6aをトロリ線Tの適切な測定位置に追随させる制御を行う。
第1電動スライダ4に第2スライドガイド11を結合し、第3レーザー距離計10を固定した第2電動スライダ9を第2スライドガイド11上に往復移動させ、トロリ線Tに追従しながら、第3レーザー距離計のレーザーを延線直交方向に走査することにより補助吊架線A又は吊架線Mの高さを測定する。
上方に向けてレーザーを照射し反射光を受けて可動ブラケットを検出することにより電車線の支柱の位置を検出するレーザー光電スイッチ13を台車2に設ける。
第1電動スライダ4の可動範囲を規制するリミットスイッチ7を設ける。
The apparatus for measuring the height of a trolley wire according to the present invention is provided with a motor-driven first
In addition, the
The
The
A
本発明は、レール上でレーザー距離計がトロリ線のジクザグ偏位に自動的に追従するので、トロリ線へのレーザー距離計の位置合わせ作業を省くことができるし、測定作業の自動化により、トロリ線の高さ,偏位の測定を比較的連続して精度高く簡単に誰でも行うことができ、取得した測定データからトロリ線の状態を正確に把握することができる。
吊架線又は補助吊架線用の第3レーザー距離計を設ければ、トロリ線と共にこれらの高さを比較的連続して精度高く簡易に測定することができ、電車線の状態をより正確に把握することができる。
可動ブラケットを検出するレーザー光電スイッチを設けることにより電車線の支柱の位置を検出することができ、電車線の測定対象部のより正確な位置情報を得ることができるという効果を有する。
In the present invention, since the laser distance meter automatically follows the zigzag deviation of the trolley wire on the rail, the positioning operation of the laser distance meter with respect to the trolley wire can be omitted, and the trolley can be automated by the measurement operation. Anyone can measure the height and displacement of the line relatively continuously and with high accuracy, and can accurately grasp the state of the trolley line from the acquired measurement data.
If a third laser distance meter is installed for the suspension line or auxiliary suspension line, the height of the trolley line and its height can be measured relatively continuously and accurately, and the state of the train line can be grasped more accurately. can do.
By providing the laser photoelectric switch for detecting the movable bracket, it is possible to detect the position of the support of the train line and to obtain more accurate position information of the measurement target portion of the train line.
図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。
図1ないし図3において、測定装置1は、鉄道線路のレールR上を転動可能な車輪2aを備えた手押し式の台車2を備える。台車2には、測定開始の基準位置から異なる測定時点の位置情報を得るために車軸に連動する第1ロータリーエンコーダ14を備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3, the
この台車2上には、トロリ線追従ユニット3を搭載している。トロリ線追従ユニット3は、延線直交方向に移動可能な第1電動スライダ4と、この第1電動スライダ4上に固定された第1レーザー距離計6aと、その延線方向に両側に並んで第1電動スライダ4上に固定された二つの第2レーザー距離計6b,6cとを具備する。第1電動スライダ4は、台車2上に延線直交方向に直線状に敷設された第1スライドガイド5上を移動可能に構成される。第1スライドガイド5は、台車2上に延線直交方向に固定された長尺ケース内に回転自在に長手方向に支持された図示しないボールねじを第2ロータリーエンコーダ付きのステッピングモータにより回転駆動するように構成される。第1電動スライダ4は、第1スライドガイド5のボールねじに螺合して、モータの駆動制御によるボールねじの回転により第1スライドガイド5上を移動制御される。第1スライドガイド5の両端部所定位置には、第1電動スライダ4の可動域を規制するリミットスイッチ7がそれぞれ固定される。第1電動スライダ4の追従制御の基礎となるトロリ線Tの偏位データは、ボールねじを駆動するステッピングモータの第2ロータリーエンコーダからパルス信号を受けて後述のシーケンサ15によりカウントし演算処理して取得される。三つのレーザー距離計6a,6b,6cは、図4に示すように、鉛直上方に向けてレーザーを照射し反射光を受光することにより電車線の高さを測定する。第1レーザー距離計6aはトロリ線Tの高さを測定するもので、第2レーザー距離計6b,6cはトロリ線Tに第1電動スライダ4を追従させる第1スライドガイド5のボールねじを駆動するトリガの発信条件となる事象を発現する。
A trolley
台車2上には、トロリ線追従ユニット3の後方に隣接して吊架線M及び補助吊架線Aの高さを測定するための測定ユニット8が設けられる。この測定ユニット8は、延線直交方向に移動可能な第2電動スライダ9と、この第2電動スライダ9上に固定された第3レーザー距離計10とを具備する。第2電動スライダ9は、第1電動スライダ4に結合板11aで結合された延線直交方向に直線状に延びる第2スライドガイド11上を移動可能に構成される。第2スライドガイド11は、延線直交方向の長尺ケース内に回転自在に長手方向に支持された図示しないボールねじをステッピングモータにより回転駆動するように構成される。第2電動スライダ9は、第2スライドガイド11のボールねじに螺合して、モータの駆動制御によるボールねじの回転により第2スライドガイド11上を等速で往復移動制御される。第2スライドガイド11は、台車2上に第1スライドガイド5と平行に敷設された従動ガイドレール12に係合してガイドされ第1電動スライダ4と一体的に連動する。第3レーザー距離計10は、トロリ線Tに妨げられることなくその上方に位置する吊架線M及び補助吊架線Aにレーザーを照射するために、第1,第2レーザー距離計6a,6b,6cから延線直交方向に離れて配置される。また、第3レーザー距離計10は、第2電動スライダ9上に固定されてこれと一体に往復移動するのでレーザーを走査して吊架線M又は補助吊架線Aに照射する。
On the
台車2上の前端両側部には、上方にレーザーを照射し反射光を受光することにより電車線を支持する可動ブラケット等の付随金具類を検出して支柱位置を特定するためのレーザー光電スイッチ13がそれぞれ固定される。
Laser
台車2の後部には、筐体に内蔵されたシーケンサ15を備える。シーケンサ15は、第1ロータリーエンコーダ14の出力パルスをカウントして測定開始位置からの距離データ及びこれに紐付けされた各種測定データを取得制御したり、第2レーザー距離計6b,6cのデータを受けて第1レーザー距離計6aをトロリ線Tに追従制御したり、第1電動スライダ4の第2ロータリーエンコーダの出力パルスをカウントしてトロリ線Tのジグザグ偏位の偏位データを取得制御したり、図示しない付設の記録媒体へのデータ記録制御を行う。
A rear part of the
この測定装置1においては、電車線路のレール上に台車2を載せ置き、予め第1レーザー距離計6aを適正な測定位置に調整しておき、台車2を押してレールR上を移動させながら、トロリ線Tの高さ、偏位、吊架線M及び補助吊架線Aの高さを測定していく。シーケンサ15は、車軸に連動する第1ロータリーエンコーダ14のパルス出力をカウントして測定開始時の基準位置から台車2が移動した距離を演算し、位置データとして取得する。第1,第2レーザー距離計6a,6b,6cは、トロリ線Tにレーザーを連続して照射し、トロリ線Tの高さの測定データを間欠的にシーケンサ15に出力する。同時にシーケンサ15は、第1電動スライダ4の第2ロータリーエンコーダのパルス出力をカウントして測定開始時の基準位置から第1電動スライダ4の偏位を演算し、トロリ線Tの偏位の測定データとして取得する。位置情報に基づきトロリ線Tの偏位を演算し測定データを取得する。また、第3レーザー距離計10は、第2電動スライダ9の往復動によりレーザーを連続的に走査し、吊架線M及び補助吊架線Aへのレーザーの間欠的な照射によりこれらの高さを測定し、シーケンサ15がこれを受けて、レーザーの傾斜分を考慮した演算処理により測定データを取得する。
In this
図5,図6(A)に示すように、第1レーザー距離計6aのレーザースポットLaがトロリ線Tの中央の最下部に、第2レーザー距離計6b,6cのレーザースポットLb,LcがレーザースポットLaの前後位置の互いに異なる側部に位置していれば、第1レーザー距離計6aがトロリ線の真下にありトロリ線Tの高さを適正に測定する。図6(B)に示すように、レーザースポットLb又はLcがトロリ線Tから外れると、第1レーザー距離計6aがトロリ線の真下から外れ、トロリ線Tの高さが不正確になる。このとき、図7に示すように、第2レーザー距離計6b(6c)から所定時間間隔で送信されていた測定データが出力されないロスト事象が発生するので、シーケンサ14の制御により測定データが出力されないことを確認するための所定のウエイトタイム経過後に第1電動スライダ4を駆動して、第2レーザー距離計6b(6c)の測定データの出力を受けるまで、第1,第2レーザー距離計6a,6b,6cを移動させる。この結果、トロリ線追従ユニット3は、第1レーザー距離計6aは、適切な測定位置に位置決めされるようにトロリ線Tのジグザグ偏位に追従する。なお図7中、本実施形態において第1,第2レーザー距離計6a,6b,6cからの測定データの送信時間間隔を0.05秒とし、また第1電動スライダ4の駆動タイミングとなるウエイトタイムを0.10〜0.25秒程度としたが、適用するレーザー距離計の性能に応じて適宜設定を変更する。
以上により測定装置1は、トロリ線T、補助吊架線A及び吊架線Mの高さを延線方向に密に測定でき、測定データに基づいて例えば図8に示すように電車線の架線位置を明確に表すグラフにすることができる。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6A, the laser spot La of the first
As described above, the measuring
他の実施形態について図6を参照して説明する。
同図(A)に示すように、トロリ線Tの中央の最下部に第1レーザー距離計6aのレーザースポットLaが、第2レーザー距離計6b,6cのレーザースポットLb,Lcが互いに異なる側部にレーザースポットLaからほぼ等間隔に位置すれば、Laに対するLb,Lcの高低差Hb−Ha,Hc−Haがほぼ等しく適正な測定位置となる。同図(C)に示すように、第1レーザー距離計6aのレーザースポットLaがトロリ線Tの中央位置から外れると、Laに対するLb,Lcの高低差Hb−Ha,Hc−Haが相違する。そこで、シーケンサ15は、図11に示すように、高低差Hb−Ha,Hc−Haを演算して、いずれか一方が一定の許容範囲(例えば標準のトロリ線の径を考慮した10mm)より大きくなるエラー事象が発生したら、第1電動スライダ4を駆動制御して、高低差Hb−Ha,Hc−Haが許容範囲になるまで、第1,第2レーザー距離計6a,6b,6cを移動させる。この結果、第1レーザー距離計6aは、適切な測定位置に位置決めされるようにトロリ線Tのジグザグ偏位に追従する。なお図11中、本実施形態において第1,第2レーザー距離計6a,6b,6cからの測定データの送信時間間隔を0.05秒としたが、適用するレーザー距離計の性能に応じて適宜設定を変更する。
Another embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6A, the laser spot La of the first
なお、トロリ線Tの真上にコネクタなどの金具や吊架線が位置する場合に、これらにレーザーが照射されてレーザースポットLb,Lcがあらわれる場合にも、先と同様に、レーザースポットLaに対するLb,Lc位置の高低差Hb−Ha,Hc−Haが許容範囲を超えるので、この状態もエラー事象と取り扱い、追従ユニット3により、第1,第2レーザー距離計6a,6b,6cの追従動作を行うように制御してもよい。
Note that, when a metal fitting such as a connector or a suspended wire is positioned directly above the trolley wire T, when the laser spots are irradiated to the laser spots Lb and Lc, Lb with respect to the laser spot La is the same as before. , Lc position height difference Hb-Ha, Hc-Ha exceeds the allowable range, so this state is also treated as an error event, and the
また、トロリ線Tに付加されている金具類に第1レーザー距離計6aのレーザーが照射されたら、トロリ線高さの測定値が急変するので、所定値(例えばトロリ線の径を考慮した±16mm)を越えた場合に測定異常とみなし警告を発するようにしてもよい。
In addition, when the laser attached to the trolley line T is irradiated with the laser of the first
さらに、ロスト事象、エラー事象又は測定異常が生じたときに、第1レーザー距離計6aを適正な測定位置へ復帰させるための復帰モードとして、記録媒体への記録の中断や第1ロータリーエンコーダ14の出力パルスのカウントやトロリ線の偏位の基準位置の変更調整を行うようにシーケンサ15で制御することとしてもよい。
Furthermore, as a return mode for returning the first
1 測定装置
2 台車
2a 車輪
3 トロリ線追従ユニット
4 第1電動スライダ
5 第1スライドガイド
6a 第1レーザー距離計
6b 第2レーザー距離計
6c 第2レーザー距離計
7 リミットスイッチ
8 測定ユニット
9 第2電動スライダ
10 第3レーザー距離計
11 第2スライドガイド
11a 結合板
12 従動ガイドレール
13 レーザー光電スイッチ
14 第1ロータリーエンコーダ
15 シーケンサ
R レール
T トロリ線
M 吊架線
A 補助吊架線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
この台車上に延線直交方向に固定した第1スライドガイド上を往復移動可能なモータ駆動の第1電動スライダと、
この第1電動スライダに固定され、トロリ線に向けてレーザーを照射し反射光を受けて測定位置のトロリ線の最下部の高さを測定する第1レーザー距離計と、
前記第1電動スライダの前記第1レーザー距離計の延線方向前後両側位置に固定され、トロリ線に向けてレーザーを照射し反射光を受けて第1レーザー距離計と互いに異なるトロリ線の側部の高さを測定する二つの第2レーザー距離計と、
基準位置からの距離データを得るために車軸に連動する第1ロータリーエンコーダと、
前記第1電動スライダの偏位データを取得するために、第1電動スライダのモータに連動する第2ロータリーエンコーダと、
前記距離データに対応する位置の各種測定データの取得処理及び前記各レーザー距離計の測定データに基づく追従制御を行うシーケンサとを具備し、
前記シーケンサは、前記第1レーザー距離計のレーザー照射位置がトロリ線の適正位置を外れることにより、前記第2レーザー距離計のレーザーの一方がトロリ線から外れて測定データを未取得であるロスト事象が生じたら、当該第2レーザー距離計のレーザーをトロリ線に照射可能な位置に移動させるように前記第1電動スライダを駆動し、ロスト事象を解消することにより第1レーザー距離計をトロリ線の適切な測定位置に追随させる制御を行うことを特徴とするトロリ線の高さ,偏位測定装置。 A dolly with wheels that can roll on the rails of the train tracks,
A motor-driven first electric slider capable of reciprocating on a first slide guide fixed in a direction perpendicular to the line extending on the carriage;
A first laser rangefinder fixed to the first electric slider, irradiating a laser beam toward the trolley line, receiving reflected light, and measuring the height of the lowest part of the trolley line at the measurement position;
A side portion of a trolley wire that is fixed to both front and rear positions of the first laser rangefinder in the extending direction of the first electric slider, irradiates a laser beam toward the trolley wire, receives reflected light, and is different from the first laser rangefinder. Two second laser distance meters to measure the height of
A first rotary encoder linked to the axle to obtain distance data from a reference position;
A second rotary encoder interlocked with a motor of the first electric slider to obtain the displacement data of the first electric slider;
A sequencer that performs acquisition processing of various measurement data at a position corresponding to the distance data and tracking control based on the measurement data of each laser distance meter,
The sequencer has a lost event in which one of the lasers of the second laser distance meter is detached from the trolley line and measurement data has not been acquired because the laser irradiation position of the first laser distance meter deviates from the appropriate position of the trolley line. Occurs, the first electric ranger is driven to move the laser of the second laser rangefinder to a position where the laser beam can be irradiated to the trolley line, and the lost event is eliminated. A trolley wire height / deviation measuring device that performs control to follow an appropriate measurement position.
この台車上に延線直交方向に固定した第1スライドガイド上を往復移動可能なモータ駆動の第1電動スライダと、
この第1電動スライダに固定され、トロリ線に向けてレーザーを照射し反射光を受けて測定位置のトロリ線の最下部の高さを測定する第1レーザー距離計と、
前記第1電動スライダの前記第1レーザー距離計の延線方向前後両側位置に固定され、トロリ線に向けてレーザーを照射し反射光を受けて第1レーザー距離計と互いに異なるトロリ線の側部の高さを測定する二つの第2レーザー距離計と、
基準位置からの距離データを得るために車軸に連動する第1ロータリーエンコーダと、
前記第1電動スライダの偏位データを取得するために、第1電動スライダのモータに連動する第2ロータリーエンコーダと、
前記距離データに対応する各種測定データの取得処理及び前記各レーザー距離計の測定データに基づく追従制御を行うシーケンサとを具備し、
前記シーケンサは、前記第1レーザー距離計のレーザー照射位置がトロリ線の適正位置を外れることにより、第1レーザー距離計と前記第2レーザー距離計との測定値の差が所定値を超えるエラー事象が生じたら、第1レーザー距離計のレーザーをトロリ線の適正位置に照射するように、前記第1電動スライダを駆動し、エラー状態を解消することにより第1レーザー距離計をトロリ線の適切な測定位置に追随させる制御を行うことを特徴とするトロリ線の高さ,偏位測定装置。 A dolly with wheels that can roll on the rails of the train tracks,
A motor-driven first electric slider capable of reciprocating on a first slide guide fixed in a direction perpendicular to the line extending on the carriage;
A first laser rangefinder fixed to the first electric slider, irradiating a laser beam toward the trolley line, receiving reflected light, and measuring the height of the lowest part of the trolley line at the measurement position;
A side portion of a trolley wire that is fixed to both front and rear positions of the first laser rangefinder in the extending direction of the first electric slider, irradiates a laser beam toward the trolley wire, receives reflected light, and is different from the first laser rangefinder. Two second laser distance meters to measure the height of
A first rotary encoder linked to the axle to obtain distance data from a reference position;
A second rotary encoder interlocked with a motor of the first electric slider to obtain the displacement data of the first electric slider;
A sequencer that performs acquisition processing of various measurement data corresponding to the distance data and tracking control based on the measurement data of each laser distance meter,
The sequencer detects an error event in which a difference between measured values of the first laser distance meter and the second laser distance meter exceeds a predetermined value when a laser irradiation position of the first laser distance meter is out of an appropriate position of the trolley line. Occurs, the first laser rangefinder is properly connected to the trolley line by driving the first electric slider so as to irradiate the laser of the first laser rangefinder to the appropriate position of the trolley line and eliminating the error state. A trolley wire height and deflection measuring device characterized by performing control to follow the measurement position.
この第3レーザー距離計が固定され、前記第1電動スライダに結合される第2スライドガイド上を往復移動し、トロリ線に追従しながら、第3レーザー距離計のレーザーを延線直交方向に走査する第2電動スライダとを具備することを特徴とする請求項1又は2に記載のトロリ線の高さ,偏位測定装置。 A third laser rangefinder that measures the height of the auxiliary suspension line or the suspension line at the measurement position by irradiating a laser toward the auxiliary suspension line or the suspension line located above the trolley line and receiving reflected light; ,
This third laser rangefinder is fixed, reciprocates on the second slide guide coupled to the first electric slider, and scans the laser of the third laser rangefinder in the direction perpendicular to the line while following the trolley line. The trolley wire height / deviation measuring device according to claim 1, further comprising a second electric slider.
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