JP6932099B2 - Rail unevenness measurement method and its equipment - Google Patents
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Description
本発明は、レール頭部に生じた凹凸の位置及び形状を測定するレール凹凸測定方法及びその装置に関し、特に、レールの所定区間内にあるレール頭部に生じた凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させて与えるレール凹凸測定方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a rail unevenness measuring method and an apparatus for measuring the position and shape of unevenness generated on the rail head, and particularly, the position of the unevenness generated on the rail head within a predetermined section of the rail is set along the rail. The present invention relates to a rail unevenness measuring method and an apparatus thereof, which are given in synchronization with a position.
鉄道車両が走行するレール頭部に凹凸を生じると車両の通過時に振動が発生し、乗り心地を低下させるとともに騒音を発生させる原因となり得る。また、振動によって車両部品や軌道を構成する部材に劣化を与える一因ともなり得る。そのため、レール頭部の凹凸の発生位置や形状、また、その程度などを正確に把握し、状態に応じて補修することが必要となる。 If the head of the rail on which the railroad vehicle travels is uneven, vibration is generated when the vehicle passes through, which may reduce the riding comfort and cause noise. In addition, it can be one of the causes of deterioration of vehicle parts and members constituting the track due to vibration. Therefore, it is necessary to accurately grasp the position and shape of the unevenness of the rail head, the degree thereof, and the like, and repair the rail according to the condition.
ここで、非特許文献1では、波状摩耗と呼ばれるレールの長手方向に連続的に発生する周期的な凹凸を管理するためのレール凹凸測定装置を用いた凹凸測定方法について述べている。かかる測定装置は、レール頭部に向けた3つの非接触式レーザ変位センサをレールに沿って不等間隔に配置し偏心矢を構成させ、該レールに沿って移動させることで連続的に観察対象とする凹凸の形状を測定しようとするものである。まず、レール凹凸を管理しようとする線区においてレール波状摩耗モニタリング装置によって車上測定で波状摩耗発生区間を特定し、おおよその波状摩耗の振幅を推定した上で、上記したレール凹凸連続測定装置を当該区間に搬送し、詳細なレールの長手方向の凹凸の発生位置及び振幅を計測するのである。 Here, Non-Patent Document 1 describes a method for measuring unevenness using a rail unevenness measuring device for managing periodic unevenness that occurs continuously in the longitudinal direction of a rail, which is called wavy wear. In such a measuring device, three non-contact laser displacement sensors directed toward the rail head are arranged at irregular intervals along the rail to form an eccentric arrow, and the eccentric arrow is moved along the rail to be continuously observed. It is intended to measure the shape of the unevenness. First, in the line section where the rail unevenness is to be managed, the rail wavy wear monitoring device is used to identify the wavy wear occurrence section by on-board measurement, and after estimating the approximate amplitude of the wavy wear, the above-mentioned rail unevenness continuous measuring device is used. The rail is transported to the section, and the position and amplitude of the occurrence of the unevenness in the longitudinal direction of the detailed rail are measured.
更に、特許文献1でも、偏心矢を構成させるようにレールに沿って不等間隔で3つの非接触式レーザ変位センサを与え、周期的な波状摩耗を測定可能なレール凹凸測定装置を開示している。ここでは、レールに沿った変位センサの移動距離を距離センサで測定しながら変位センサで測定を行って、その移動速度に依存せず且つ移動途中で停止させても測定結果に影響を与えないようにできることを述べている。距離センサとしては、典型的には、車輪を備えたロータリーエンコーダであるとしているが、レーザ距離センサ、光学式距離センサ、及び超音波式距離センサなどの非接触センサであっても良いとしている。 Further, Patent Document 1 also discloses a rail unevenness measuring device capable of measuring periodic wavy wear by providing three non-contact laser displacement sensors at unequal intervals along a rail so as to form an eccentric arrow. There is. Here, the displacement sensor measures the moving distance of the displacement sensor along the rail while measuring the moving distance, and the measurement result is not affected even if the displacement sensor is stopped in the middle of the movement without depending on the moving speed. It states what can be done. The distance sensor is typically a rotary encoder equipped with wheels, but a non-contact sensor such as a laser distance sensor, an optical distance sensor, or an ultrasonic distance sensor may be used.
また、特許文献2では、上記同様、距離センサとともに、偏心矢を構成させるようにレールに沿って不等間隔で複数の非接触式レーザ変位センサを与えたレール凹凸測定装置について、変位センサを4つのセンサとし4点差分法でレール凹凸の検出を行うことを開示している。かかる方法によれば、より波長の長いレール凹凸についても測定精度よく測定できるとしている。 Further, in Patent Document 2, similarly to the above, the displacement sensor is used for a rail unevenness measuring device in which a plurality of non-contact laser displacement sensors are provided at unequal intervals along the rail so as to form an eccentric arrow together with the distance sensor. It is disclosed that the rail unevenness is detected by the 4-point difference method as one sensor. According to this method, it is possible to measure rail irregularities having a longer wavelength with high measurement accuracy.
レール頭部に生じる凹凸は、車両の走行とともに徐々にレールの深さ方向及び延設方向に拡大するが、仮に、小さな凹凸であれば、これが拡大するまでは、特に保守等を要しない。そこで、レールの所定区間内にあるレール頭部に生じた凹凸について時間を空けて複数回に亘って測定をし、モニタリング観察することが必要になる。 The unevenness generated on the rail head gradually expands in the depth direction and the extension direction of the rail as the vehicle travels, but if it is a small unevenness, no particular maintenance or the like is required until it expands. Therefore, it is necessary to measure the unevenness generated on the rail head within a predetermined section of the rail a plurality of times with a time interval and monitor and observe it.
ところで、特許文献1や2に開示されたレール凹凸測定装置のように、既知の凹凸についてレールに沿った前後をロータリーエンコーダで複数回に亘って測定しても、凹凸の形状が変化するため、毎回、同じ位置を測定しているとは限らない。また、レール凹凸測定装置のレールに沿った移動の開始点を決定しておき、毎回、ロータリーエンコーダによる走行距離で凹凸の位置をレールに沿った位置と同じようにするにしても、遠位点にある移動の開始点からの距離は、ロータリーエンコーダの空転や、該エンコーダのレールに沿った幅方向の移動位置によっても変化し、正確とは言えない。 By the way, as in the rail unevenness measuring device disclosed in Patent Documents 1 and 2, the shape of the unevenness changes even if the front and rear along the rail are measured a plurality of times with a rotary encoder for the known unevenness. It is not always the same position. Further, even if the starting point of the movement of the rail unevenness measuring device along the rail is determined and the position of the unevenness is made the same as the position along the rail by the mileage by the rotary encoder each time, the distal point. The distance from the start point of the movement in is not accurate because it changes depending on the idling of the rotary encoder and the movement position in the width direction along the rail of the encoder.
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、レール頭部に生じた凹凸の形状及び位置の時間変化の観察を与え得る、つまり、凹凸を異なる時期に複数回測定したとしても同じ凹凸を同定できる、つまり、凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させて与え得るレール凹凸測定方法及びその測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to be able to observe the time change of the shape and position of the unevenness generated on the rail head, that is, to make the unevenness at different times. It is an object of the present invention to provide a rail unevenness measuring method and a measuring device thereof, which can identify the same unevenness even if measured a plurality of times, that is, can give the unevenness position in synchronization with the position along the rail.
本発明によるレール凹凸測定方法は、一対のレールのそれぞれの上に与えられる主計測ユニット及び支持ユニットについてレール間を跨いで連結機構によって連結しそれぞれに含まれる車輪によってレール上をこれに沿って移動させ、設置されたレールの所定区間内にあるレール頭部に生じた凹凸の位置及び形状を測定するレール凹凸測定装置を用いたレール凹凸測定方法であって、前記主計測ユニットは、その下方の前記レール頭部の高さ位置を計測する高さ位置計測手段と、前記高さ位置計測手段の前記レールに沿った移動距離を計測する移動距離計測手段と、を含み、更に、前記高さ位置計測手段が前記所定区間内の所定位置にあるかどうかを検知する基準位置検知手段を含み、前記凹凸の位置を前記レールに沿った位置に同期させることを特徴とする。 In the rail unevenness measuring method according to the present invention, the main measuring unit and the supporting unit given on each of the pair of rails are connected by a connecting mechanism across the rails and moved along the rails by the wheels included in each. It is a rail unevenness measuring method using a rail unevenness measuring device for measuring the position and shape of the unevenness generated on the rail head within a predetermined section of the installed rail, and the main measuring unit is below the rail unevenness measuring device. A height position measuring means for measuring the height position of the rail head and a moving distance measuring means for measuring the moving distance of the height position measuring means along the rail are included, and further, the height position is included. It includes a reference position detecting means for detecting whether or not the measuring means is at a predetermined position in the predetermined section, and is characterized in that the position of the unevenness is synchronized with the position along the rail.
かかる発明によれば、遠位点にある移動の開始点からの距離ではなく、所定区間内の所定位置からの移動距離を移動距離計測手段で計測できるので、凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させることができるのである。 According to such an invention, since the movement distance from a predetermined position within a predetermined section can be measured by the movement distance measuring means instead of the distance from the start point of the movement at the distal point, the position of the unevenness can be measured as a position along the rail. Can be synchronized with.
上記した発明において、前記基準位置検知手段は、前記所定位置で検出可能な固定物の有無を検知する距離センサであることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、固定物の位置に対する高さ位置計測手段の正確な位置を特定できて、凹凸の位置をレールに沿った位置にさらに正確に同期させることができる。 In the above invention, the reference position detecting means may be characterized by being a distance sensor that detects the presence or absence of a fixed object that can be detected at the predetermined position. According to such an invention, the exact position of the height position measuring means with respect to the position of the fixed object can be specified, and the position of the unevenness can be more accurately synchronized with the position along the rail.
上記した発明において、前記所定位置は前記所定区間内に複数設けられ、それぞれに対応して前記固定物があることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、所定位置からのレールに沿った移動距離を正確に計測できて、凹凸の位置をレールに沿った位置にさらに正確に同期させることができる。 In the above-described invention, a plurality of the predetermined positions may be provided in the predetermined section, and the fixed object may be provided corresponding to each of the predetermined positions. According to such an invention, the moving distance along the rail from a predetermined position can be accurately measured, and the position of the unevenness can be more accurately synchronized with the position along the rail.
上記した発明において、前記固定物は前記レールの締結部材であることを特徴としてもよい。また、上記した発明において前記固定部材はまくらぎであることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、所定位置を比較的自由に設定でき、凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させることができる。 In the above invention, the fixed object may be characterized in that it is a fastening member of the rail. Further, in the above invention, the fixing member may be a sleeper. According to such an invention, a predetermined position can be set relatively freely, and the position of the unevenness can be synchronized with the position along the rail.
上記した発明において、前記基準位置検知手段は連続的に画像取得可能な画像取得装置であることを特徴としてもよい。また、前記画像取得手段は赤外線像を取得する装置であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、画像によって所定位置からのレールに沿った移動距離を計測できて、さらに赤外線像を取得する場合は夜間の計測にも適し、凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させることができる。 In the above-described invention, the reference position detecting means may be characterized by being an image acquisition device capable of continuously acquiring images. Further, the image acquisition means may be characterized by being a device for acquiring an infrared image. According to such an invention, the moving distance along the rail from a predetermined position can be measured by an image, and when an infrared image is acquired, it is also suitable for nighttime measurement, and the position of unevenness is synchronized with the position along the rail. be able to.
また、本発明によるレール凹凸測定装置は、一対のレールのそれぞれの上に与えられる主計測ユニット及び支持ユニットについてレール間を跨いで連結機構によって連結しそれぞれに含まれる車輪によってレール上をこれに沿って移動させ、設置されたレールの所定区間内にあるレール頭部に生じた凹凸の位置及び形状を測定するレール凹凸測定装置であって、前記主計測ユニットは、その下方の前記レール頭部の高さ位置を計測する高さ位置計測手段と、前記高さ位置計測手段の前記レールに沿った移動距離を計測する移動距離計測手段と、を含み、更に、前記高さ位置計測手段が前記所定区間内の所定位置にあるかどうかを検知する基準位置検知手段を含み、前記凹凸の位置を前記レールに沿った位置に同期させて与えることを特徴とする。 Further, in the rail unevenness measuring device according to the present invention, the main measuring unit and the supporting unit given on each of the pair of rails are connected by a connecting mechanism across the rails and along the rails by the wheels included in the main measuring unit and the supporting unit. A rail unevenness measuring device for measuring the position and shape of unevenness generated on the rail head within a predetermined section of the installed rail, wherein the main measuring unit is a rail head below the rail head. The height position measuring means for measuring the height position and the moving distance measuring means for measuring the moving distance of the height position measuring means along the rail are included, and the height position measuring means is the predetermined one. It includes a reference position detecting means for detecting whether or not it is at a predetermined position in a section, and is characterized in that the position of the unevenness is given in synchronization with a position along the rail.
かかる発明によれば、遠位点にある移動の開始点からの距離ではなく、所定区間内の所定位置からの移動距離を移動距離計測手段で計測できるので、凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させることができるのである。 According to such an invention, since the movement distance from a predetermined position within a predetermined section can be measured by the movement distance measuring means instead of the distance from the start point of the movement at the distal point, the position of the unevenness can be measured as a position along the rail. Can be synchronized with.
上記した発明において、前記基準位置検知手段は、前記所定位置で検出可能な固定物の有無を検知する距離センサであることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、固定物の位置に対する高さ位置計測手段の正確な位置を特定できて、凹凸の位置をレールに沿った位置にさらに正確に同期させることができる。 In the above invention, the reference position detecting means may be characterized by being a distance sensor that detects the presence or absence of a fixed object that can be detected at the predetermined position. According to such an invention, the exact position of the height position measuring means with respect to the position of the fixed object can be specified, and the position of the unevenness can be more accurately synchronized with the position along the rail.
上記した発明において、前記基準位置検知手段は連続的に画像取得可能な画像取得装置であることを特徴としてもよい。また、前記画像取得手段は赤外線像を取得する装置であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、画像によって所定位置からのレールに沿った移動距離を正確に計測できて、さらに赤外線像を取得する場合は夜間の計測にも適し、凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させることができる。 In the above-described invention, the reference position detecting means may be characterized by being an image acquisition device capable of continuously acquiring images. Further, the image acquisition means may be characterized by being a device for acquiring an infrared image. According to such an invention, the moving distance along the rail from a predetermined position can be accurately measured by an image, and when an infrared image is acquired, it is also suitable for nighttime measurement, and the uneven position is set to a position along the rail. Can be synchronized.
以下、本発明によるレール凹凸測定方法及びその装置について、図1乃至図4を用いて説明する。 Hereinafter, the rail unevenness measuring method and the apparatus thereof according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
図1に示すように、本発明によるレール凹凸測定装置100は、軌道上に配置されたまくらぎ10の上面に設置された一対のレール20L、20Rのうちの一方のレール20L上を走行する主計測ユニット110と、他方のレール20R上を走行する支持ユニット120と、これら主計測ユニット110及び支持ユニット120を接続する連結機構130と、を含む。一対のレール20L、20Rは、所定の間隔で配置された複数のまくらぎ10の上面に、例えばボルト32L、32Rを用いた締結具30L、30Rによりそれぞれ取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the rail
図2に示すように、主計測ユニット110は、下方の開放した略箱状の本体部材111と、当該本体部材111に軸部材112aを介して回転自在に取り付けられた一対の走行車輪112と、本体部材111に軸部材113aを介して回転自在に取り付けられたロータリーエンコーダ113と、本体部材111の内部側に取り付けられたセンサステー114と、センサステー114の下面に取り付けられた複数の変位センサ115と、本体部材111の側面内側に取り付けられてレール20Lの頭部22Lの側面に接触しつつ回転する複数のガイド車輪116と、レール20Lの近傍に配置されて位置基準となる固定物の有無を検知するための基準位置検知センサ117と、主計測ユニット110のセンサ等に電力を供給するバッテリや取得されたデータを記録するメモリ等を含む制御部118aを有する制御ボックス118と、を含む。
As shown in FIG. 2, the
一対の走行車輪112は、レール20Lの延長方向に沿って主計測ユニット110を走行させるように、本体部材111の前後端の近傍に取り付けられる。ロータリーエンコーダ113は、レール20Lの頭部22Lに接触しつつ頭部22Lに対して滑らないよう回転し、主計測ユニット110のレール20L上での走行距離を測定する。ここで、本実施例では、ロータリーエンコーダ113を一対の走行車輪112の中間部に配置させているが、レール20L上での走行距離を測定できるものであれば、そのサイズや配置は問わない。また、図示を省略するが、一対の走行車輪112及びロータリーエンコーダ113は、ダンパあるいはバネ等を介して取り付けるように構成してもよい。
The pair of traveling
センサステー114は、振動に対する変形を極めて小さくする剛体から形成され、その下面をレール20Lの頭部22Lの上面と略平行とするように、すなわち一対の走行車輪112の軸部材112aの中心を結ぶ線と略平行とするように、本体部材111の内部空間に取り付けられる。そして、センサステー114の下面には、主計測ユニット110の走行方向に沿った複数の位置のそれぞれに、変位センサ115がセンシング面を下向きにするようにして取り付けられている。また、変位センサ115は、非特許文献1などで開示される偏心矢を構成するよう、主計測ユニット110の走行方向に沿って不等間隔で3つ以上配置される。
The
変位センサ115は、例えば非接触型のレーザ変位センサであって、センシング面から走行面(レール20Lの頭部22Lの上面)までの高さ位置を計測し、ロータリーエンコーダ113の出力と同期して所定のサンプリング周波数で計測値を取得される。ここで、本例では、非接触型のセンサとしてレーザ変位センサを適用した場合を例示しているが、渦電流変位センサや超音波変位センサ等のセンサを用いても良い。
The
なお、後述する通り、本実施例では、4つの変位センサを用いているが、サンプリングあるいは処理可能なデータ量や測定精度等を考慮して、他の数としてもよい。また、変位センサ115の複数の取付位置についても、一対の走行車輪112の間だけでなく、センサステー114の延在方向における任意の位置としても良い。
As will be described later, four displacement sensors are used in this embodiment, but other numbers may be used in consideration of the amount of data that can be sampled or processed, the measurement accuracy, and the like. Further, the plurality of mounting positions of the
複数のガイド車輪116は、例えば本体部材111の連結機構130側に位置する側面内側に取り付けられた略鉛直方向に延びる軸周りに回転し、その外周面をレール20Lの頭部22Lの側面に接触させることにより、主計測ユニット110をレール20Lに沿って走行させるようガイドする機能を備える。ここで、複数のガイド車輪116は、例えばバネ等の弾性機構により、その外周面を常に頭部22Lの側面に向けて付勢するように構成されることが好ましい。
The plurality of
基準位置検知センサ117は、例えばレーザ変位センサや渦電流センサあるいは超音波変位センサ等の非接触式のセンサであって、測定しようとするレール20Lの近傍に設けられている固定物の有無を検知する。
The reference
すなわち、基準位置検知センサ117によって固定物の有無を検知することで、レール20Lに沿って定められる所定区間内の所定位置に高さ位置計測手段としての変位センサ115があるかどうかを検知できる。また、かかる所定位置からの主計測ユニット110のレール20L上での走行距離をロータリーエンコーダ113によって計測できる。これらによって、高さ位置を計測する変位センサ115のレール20Lに沿った位置を、都度、特定することができる。つまり、変位センサ115によって計測したレール20Lの頭部の高さ位置をレール20Lに沿った位置に同期させることができる。このような高さ位置を連続的に得て後述する偏心矢演算等で処理することで、レール20Lの頭部22Lの凹凸を得ることができて、さらにこの凹凸もレール20Lに沿った位置に同期させることができる。
That is, by detecting the presence or absence of a fixed object by the reference
なお、レールの頭部に生じる凹凸は、時間の経過に伴い、その深さを深くしつつレールに沿った方向へも拡がり得るため、凹凸の時間の経過に伴う変化を得るためには、計測された高さ位置のレールに沿った位置を凹凸の形状に依らずに特定する必要がある。この点、本実施例によれば、上記したように、レール20Lの頭部22Lについて、その高さ位置及びこれらから得られる凹凸をレール20Lに沿った位置に同期させることができるのである。
It should be noted that the unevenness generated on the head of the rail can spread in the direction along the rail while increasing its depth with the passage of time. Therefore, in order to obtain a change with the passage of time, measurement is performed. It is necessary to specify the position along the rail at the height position, regardless of the shape of the unevenness. In this regard, according to the present embodiment, as described above, the height position of the
なお、固定物としては、例えば一定の距離毎に配置されたまくらぎ10や締結具30Lを用い得る。この場合、基準位置検知センサ117は、主計測ユニット110がレール20L上を走行する際に、締結具30Lの上方を通過するように、本体部材111の側面にセンシング面を下向きにして取り付けられる。ここで、本例では、基準位置検知センサ117を本体部材111に直接取り付けているが、固定物の有無を検知できれば他の位置でもよい。例えば、固定物としてレール20Lからやや離れた位置に存在するもの(例えば、まくらぎの端部やスラブ板の一部等)を適用する場合には、アーム部材等を介して基準位置検知センサ117を本体部材111に取り付け、まくらぎの延設方向に一定範囲内で可動となるように構成してもよい。なお、基準位置検知センサ117は、振動の影響を抑制するために、センサステー114の前端近傍に設けても良い。
As the fixed object, for example,
また、基準位置検知センサ117は、連続的に画像取得可能な画像取得装置であってもよい。例えば、固定物が相対的に通過する領域を撮像可能なビデオカメラを用いて、得られた画像から固定物の有無を検知することができる。また、この画像取得装置は赤外線像を取得する赤外線カメラであってもよく、この場合、夜間の測定にも適する。
Further, the reference
再び図1を参照すると、支持ユニット120は、略箱状の筐体121と、筐体121の走行方向に回転自在に取り付けられた一対の走行車輪122と、筐体121の側面内側に取り付けられてレール20Rの頭部22Rの側面に接触しつつ回転する複数のガイド車輪126と、を含む。これらについては、主計測ユニット110と同様である。また、連結機構130は、一端を主計測ユニット110の側面に結合させ、他端を支持ユニット120の側面に結合させた連結部材131と、連結部材131の略中央部に取り付けられたヒンジ132と、一端をヒンジ132に回動自在に取り付けられた押し棒133と、を含む。
Referring to FIG. 1 again, the
これらの構成により、レール凹凸測定装置100は、連結機構130の押し棒133を押して動かすことにより、一対のレール20L、20R上を一体で走行しながら測定を行うことが可能となる。ここで、複数種類のレール間隔に対応できるように、連結部材131に主計測ユニット110と支持ユニット120との間隔を変更可能な間隔調整機構(図示せず)をさらに含むように構成してもよい。
With these configurations, the rail
図3に示すように、基準位置検知センサ117は、本体部材111における走行方向の前端側近傍に取り付けられており、そのセンシング面117aは、所定の間隔で配置されているレール20Lの締結具30Lと対向するように下向きに配置されている。測定が開始されると、基準位置検知センサ117のセンシング面117aから入射レーザビームIW1が出射され、その直下に存在する物体に反射すると反射レーザビームRW1としてセンシング面117aで受光される。このとき、「まくらぎ10の上面」、「締結具30Lの上面」、「ボルト32Lの上面」、「その他の部分」のそれぞれは、センシング面117aからの距離が異なるため、入射レーザビームIW1を出射してから反射レーザビームRW1を受光するまでの時間が異なることとなる。これにより、所定の固定物(例えば締結具30L)の有無を検知するのである。
As shown in FIG. 3, the reference
図4に示すように、センサステー114の下面に4つの変位センサ115A乃至115Dが、主計測ユニット110の走行方向に沿って並ぶように取り付けられている。これらの4つの変位センサ115A乃至115Dは、それぞれ同様の構成及び機能を有するものであるため、ここでは変位センサ115Aの測定時における機能を説明し、その他のセンサについての説明は省略する。変位センサ115Aのセンシング面115aは、測定対象であるレール20Lの頭部22Lの上面と対向するように下向きに配置されている。
As shown in FIG. 4, four
測定が開始されると、変位センサ115Aのセンシング面115aから入射レーザビームIW2が出射され、頭部22Lの上面で反射すると反射レーザビームRW2としてセンシング面115aで受光される。このとき、変位センサ115A乃至115Dと基準位置検知センサ117との主計測ユニット110の走行方向に沿った距離は、それぞれD1乃至D4に固定されている。よって、変位センサ115A乃至115Dで連続的に取得されるレール20Lの頭部22Lの高さ位置は、各々の距離D1乃至D4だけずれることになる。距離D1乃至D4のそれぞれの差は、後述する偏心矢演算に用いられる。また、基準位置検知センサ117からのずれは、偏心矢演算等によって得られた凹凸の位置をレールに沿った位置に同期させるために用いられる。
When the measurement is started, the incident laser beam IW2 is emitted from the
複数の変位センサ115及び基準位置検知センサ117で測定された測定データは、ロータリーエンコーダ113から発生した等距離パルスとともに制御部118aに送られる。制御部118aでは、その演算処理の一例として、例えば、各種センサからの測定データからノイズを除去するとともに、ロータリーエンコーダ113からの等距離パルスを用いて、レール20Lに沿った所定位置からの距離軸上の等間隔データに変換する。そして、レール20に沿った測定の起点から基準位置検知センサ117で得た所定位置までの距離を各データの距離に加算し、同起点からの距離で各データの同期を得るのである。ここでは、等距離パルスの一例として、例えば5mm間隔のパルスを用いる。
The measurement data measured by the plurality of
続いて、制御部118aは、非特許文献1と同様に、公知の演算式を用いて距離軸上の等間隔(等距離パルスによる間隔)の高さ位置についての偏心矢演算を行った後、各種センサの検測特性により定義される逆フィルタ式を用いて復元処理を行うことにより、レール頭部上表面における凹凸データが得られる。このとき、装置の振動の影響等をバンドパスフィルタ等で除去することが好ましい。
Subsequently, as in Non-Patent Document 1, the
以上、本発明による代表的な実施例及びこれに伴う変形例について述べたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、適宜、当業者によって変更され得る。すなわち、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。 Although the typical examples according to the present invention and the modified examples accompanying the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to these, and can be appropriately modified by those skilled in the art. That is, a person skilled in the art will be able to find various alternative examples and modifications without departing from the attached claims.
例えば、上記した例では、ロータリーエンコーダ113を適用した場合を示しているが、主計測ユニット110の走行距離を計測できるものであれば、例えばレーザ距離センサ、超音波式距離センサ等を適用してもよい。
For example, in the above example, the case where the
10 まくらぎ
20L、20R レール
22L 頭部
30L、30R 締結具
32L、32R ボルト
100 レール凹凸測定装置
110 主計測ユニット
111 本体部材
112 走行車輪
113 ロータリーエンコーダ
114 センサステー
115、115A、115B、115C、115D 変位センサ
116 ガイド車輪
117 基準位置検知センサ
118 制御ボックス
120 支持ユニット
122 走行車輪
126 ガイド車輪
130 連結機構
131 連結部材
132 ヒンジ
133 押し棒
10
Claims (11)
前記主計測ユニットは、その下方の前記レール頭部の高さ位置を計測する高さ位置計測手段と、前記高さ位置計測手段の前記レールに沿った移動距離を計測する移動距離計測手段と、を含み、
前記高さ位置計測手段が前記所定区間内の所定位置にあるかどうかを検知する基準位置検知手段を含むとともに、前記所定位置を位置基準に前記移動距離とから、計測された前記高さ位置を前記レールに沿った位置に同期させる演算部を更に含むことを特徴とするレール凹凸測定方法。 The main measurement unit and the support unit given on each of the pair of rails are connected by a connecting mechanism across the rails and moved along the rails by the wheels included in each, and a predetermined section of the installed rails. This is a rail unevenness measuring method using a rail unevenness measuring device that measures the position and shape of the unevenness generated on the rail head inside.
The main measuring unit includes a height position measuring means for measuring the height position of the rail head below the rail head, a moving distance measuring means for measuring the moving distance of the height position measuring means along the rail, and the like. It includes,
Before Symbol height measuring means wherein in a predetermined position within a predetermined interval whether the detection to the reference position detecting means including Mutotomoni, from said moving distance to the position relative to the predetermined position, measured the height position A rail unevenness measuring method , further comprising a calculation unit that synchronizes the above with a position along the rail.
前記主計測ユニットは、その下方の前記レール頭部の高さ位置を計測する高さ位置計測手段と、前記高さ位置計測手段の前記レールに沿った移動距離を計測する移動距離計測手段と、を含み、
前記高さ位置計測手段が前記所定区間内の所定位置にあるかどうかを検知する基準位置検知手段を含むとともに、前記所定位置を位置基準に前記移動距離とから、計測された前記高さ位置を前記レールに沿った位置に同期させて与える演算部を更に含むことを特徴とするレール凹凸測定装置。 The main measurement unit and the support unit given on each of the pair of rails are connected by a connecting mechanism across the rails and moved along the rails by the wheels included in each, and a predetermined section of the installed rails. It is a rail unevenness measuring device that measures the position and shape of the unevenness generated on the rail head inside.
The main measuring unit includes a height position measuring means for measuring the height position of the rail head below the rail head, a moving distance measuring means for measuring the moving distance of the height position measuring means along the rail, and the like. It includes,
Before Symbol height measuring means wherein in a predetermined position within a predetermined interval whether the detection to the reference position detecting means including Mutotomoni, from said moving distance to the position relative to the predetermined position, measured the height position A rail unevenness measuring device , further comprising a calculation unit that synchronously gives a position along the rail.
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