JPH0372209A - レール変位計測装置 - Google Patents
レール変位計測装置Info
- Publication number
- JPH0372209A JPH0372209A JP20842889A JP20842889A JPH0372209A JP H0372209 A JPH0372209 A JP H0372209A JP 20842889 A JP20842889 A JP 20842889A JP 20842889 A JP20842889 A JP 20842889A JP H0372209 A JPH0372209 A JP H0372209A
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- Pending
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はレーザビームを用いてレールの変位を計測する
装置に関するものである。
装置に関するものである。
[従来の技術]
従来レーザビームを用いたレール変位計測装置としては
第6図に示すようなものがある。これはレールの基端側
あるいは任意位置よりレーザビームを水平に発射し、こ
のビームを基If、線として固定し、このビームを受光
する面状のターゲットをレール上の任意位置に立てター
ゲットに当って輝くビームのスポット中心位置から変位
置を計ff1ff Lでいる。
第6図に示すようなものがある。これはレールの基端側
あるいは任意位置よりレーザビームを水平に発射し、こ
のビームを基If、線として固定し、このビームを受光
する面状のターゲットをレール上の任意位置に立てター
ゲットに当って輝くビームのスポット中心位置から変位
置を計ff1ff Lでいる。
[発明が解決しようとする課題]
レール両端A、 B上にレーザ装置壁とターゲットT
をたてターゲット中心Oに当るビームを基準線りとして
固定し、計測したい点Cにターゲットを移動してビーム
のスポットがターゲツト面にできる点Pの0点に対する
座標P(X、Y)を読んで、位置を計測するため、 レ
ーザ装置壁とターゲットTとの距4111B又はICが
大きいと、ビームスポット直径が拡がり輝きが弱くなっ
てスポットが兄にくくなり、またスポットの中心を正確
に判定できなくなり精度のよい計測が行えない欠点があ
る。
をたてターゲット中心Oに当るビームを基準線りとして
固定し、計測したい点Cにターゲットを移動してビーム
のスポットがターゲツト面にできる点Pの0点に対する
座標P(X、Y)を読んで、位置を計測するため、 レ
ーザ装置壁とターゲットTとの距4111B又はICが
大きいと、ビームスポット直径が拡がり輝きが弱くなっ
てスポットが兄にくくなり、またスポットの中心を正確
に判定できなくなり精度のよい計測が行えない欠点があ
る。
本発明では計測距離が長くてもレールの変位を精度よく
かつ自動的に計測することを目的とする。
かつ自動的に計測することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明は上記目的を達成するためになしたもので、左右
、上下方向の変化を計測するレールの端上部に、レーザ
ビーム追尾装置と再帰反射手段とを配置し、計測区間内
のレール変位量を計測するための受光手段とビーム偏向
角度検出手段とを前記レーザビーム追尾装置に備え、2
専の手段にて検出した角度と距離人力に基づき再帰反射
手段の位置を演算してレールの左右上下方向の変位位置
を計測する制御装置とを設けて成る。
、上下方向の変化を計測するレールの端上部に、レーザ
ビーム追尾装置と再帰反射手段とを配置し、計測区間内
のレール変位量を計測するための受光手段とビーム偏向
角度検出手段とを前記レーザビーム追尾装置に備え、2
専の手段にて検出した角度と距離人力に基づき再帰反射
手段の位置を演算してレールの左右上下方向の変位位置
を計測する制御装置とを設けて成る。
[実施例]
以下本発明を図示の実施例にもとづいて説明する。
図においてRは所定位置に敷設された情愛の長さを有す
るレールで、このレールEが設計通り敷設されているか
、その変位を計測するために、 レールR上にしかも変
位を計測したい区間IBの一端A点にレーザ追尾装置1
を、他端B点に再帰反対手段2(コーナキューブ)を設
置する。このレーザ追尾装置1はレールR上に跨がり、
かつレール長手方向に対して摺動可能とした支持台ll
上に垂直方向にレーザ発光器12を一体に設けて成り、
また再帰反射手段2も同様にレールR上i:跨がりかつ
摺動移動可能となした支持台21上にコーナキューブ本
体22を一体に設けたもので、このレーザ追尾装rIi
1、再帰反射手段2の支持台11.21はともにレール
に安定して支持されるようになし、その構成は限定され
ることはない。再帰反射手段2の支持台21には必要に
応じて自走手段を備えることもある。
るレールで、このレールEが設計通り敷設されているか
、その変位を計測するために、 レールR上にしかも変
位を計測したい区間IBの一端A点にレーザ追尾装置1
を、他端B点に再帰反対手段2(コーナキューブ)を設
置する。このレーザ追尾装置1はレールR上に跨がり、
かつレール長手方向に対して摺動可能とした支持台ll
上に垂直方向にレーザ発光器12を一体に設けて成り、
また再帰反射手段2も同様にレールR上i:跨がりかつ
摺動移動可能となした支持台21上にコーナキューブ本
体22を一体に設けたもので、このレーザ追尾装rIi
1、再帰反射手段2の支持台11.21はともにレール
に安定して支持されるようになし、その構成は限定され
ることはない。再帰反射手段2の支持台21には必要に
応じて自走手段を備えることもある。
レーザ追尾装置1より、これと対向せしめた再帰反射手
段2に向ってレーザを発1F、I L追尾させる。
段2に向ってレーザを発1F、I L追尾させる。
この時のレーザビームLBを計測基準線とする。そして
B点にある再帰反射手段2のコーナキューブ本体中心○
がレールの変位が零の点となるようにする。次いでレー
ザ追尾装置1でレーザを追尾しながら再帰反射手段2を
B点よr)A点に向って移動させ、任意の点C点で停止
させる。この0点における再帰反射手段2に対して発射
されるレーザビームは該再帰反射手段2の中心Pを照射
するビームL Cとする。この時の偏向角θX、θY、
距離]CからP点の座標P(X、Y)を算出し、コーナ
キューブの基準線LBの点○′からの変位を求める。
B点にある再帰反射手段2のコーナキューブ本体中心○
がレールの変位が零の点となるようにする。次いでレー
ザ追尾装置1でレーザを追尾しながら再帰反射手段2を
B点よr)A点に向って移動させ、任意の点C点で停止
させる。この0点における再帰反射手段2に対して発射
されるレーザビームは該再帰反射手段2の中心Pを照射
するビームL Cとする。この時の偏向角θX、θY、
距離]CからP点の座標P(X、Y)を算出し、コーナ
キューブの基準線LBの点○′からの変位を求める。
次いで再帰反射手段2をレール変位計測位置へ移動して
同様にその変位を連続的に計測するものである。第2図
でレーザ追尾装置1のレーザ発光器]2より発射された
発射光Llはコーナキューブ22にて反射され再帰反射
光Llとしてレーザ追尾装置1に戻るが、この発射光L
lが基準線LBと一致している時、コーナキューブ2を
B点より0点へ移動し、ビームLBがコーナキューブ中
心Oからずれていると反射光L2は反射光Llとずれを
生じレーザ発光器12に設けた4象限センサー13の一
つ番こ入射する。この4象限センサー13のどれで受光
したかによりずれの方向が判る。この受光した4象限セ
ンサー13よりの出力を制御装置4のセンサアンプ41
へ入力する。この制御装置4はセンサアンプ41よりず
れ方向信号を入力する制御マイコン42、モータ駆動回
路43、外部表示パソコン44よりなり、ずれ方向信号
の入力にて制御マイコン42より回転指令信号をモータ
駆動回路43へ入力しこの回路43よりレーザ発光器1
2 +: axけたY軸の回動用のパルスモータ14、
X軸の回動用のパルスモータ15を制御する。このビー
ムL Bのずれの方向に従っていずれがのパルスモー2
14、又は15のいずれがあるいは両パルスモータ14
、15を同時に回転させ、ずれを調整する。これにより
レーザビームL1はコーナキューブ中心Oを貝6射する
ようになる。
同様にその変位を連続的に計測するものである。第2図
でレーザ追尾装置1のレーザ発光器]2より発射された
発射光Llはコーナキューブ22にて反射され再帰反射
光Llとしてレーザ追尾装置1に戻るが、この発射光L
lが基準線LBと一致している時、コーナキューブ2を
B点より0点へ移動し、ビームLBがコーナキューブ中
心Oからずれていると反射光L2は反射光Llとずれを
生じレーザ発光器12に設けた4象限センサー13の一
つ番こ入射する。この4象限センサー13のどれで受光
したかによりずれの方向が判る。この受光した4象限セ
ンサー13よりの出力を制御装置4のセンサアンプ41
へ入力する。この制御装置4はセンサアンプ41よりず
れ方向信号を入力する制御マイコン42、モータ駆動回
路43、外部表示パソコン44よりなり、ずれ方向信号
の入力にて制御マイコン42より回転指令信号をモータ
駆動回路43へ入力しこの回路43よりレーザ発光器1
2 +: axけたY軸の回動用のパルスモータ14、
X軸の回動用のパルスモータ15を制御する。このビー
ムL Bのずれの方向に従っていずれがのパルスモー2
14、又は15のいずれがあるいは両パルスモータ14
、15を同時に回転させ、ずれを調整する。これにより
レーザビームL1はコーナキューブ中心Oを貝6射する
ようになる。
このようにレーザ追尾装置がコーナキューブを追尾した
結果、ビームが基準線LBからビームLCまで移動する
に要したパルスモータ14、15の回転量は制御装置4
の制御マイコン42によりパルスモータへの回転指令パ
ルス数としてカウントされ、それがレーザ発光器12の
偏向角に換算される。偏向角は制御マイコンから外部表
示パソコンへの回転量データとして送られそのパソコン
で距離ICと角度回転量θX、θYから三角法の計算に
より変位IX、Yを算出する。変位IX、Yは同じパソ
コンで表示、プリントアウトされる。
結果、ビームが基準線LBからビームLCまで移動する
に要したパルスモータ14、15の回転量は制御装置4
の制御マイコン42によりパルスモータへの回転指令パ
ルス数としてカウントされ、それがレーザ発光器12の
偏向角に換算される。偏向角は制御マイコンから外部表
示パソコンへの回転量データとして送られそのパソコン
で距離ICと角度回転量θX、θYから三角法の計算に
より変位IX、Yを算出する。変位IX、Yは同じパソ
コンで表示、プリントアウトされる。
レール計測の場合にはレールの相対的変位の他にレール
が水平地面に対しどの程度傾いているがを計測する必要
がある場合がある。第3図に示す実施例は水平面に対す
るレールの上下方向の絶対変位計測に適している。レー
ザ追尾装置1には水8<艦器16を設ける。
が水平地面に対しどの程度傾いているがを計測する必要
がある場合がある。第3図に示す実施例は水平面に対す
るレールの上下方向の絶対変位計測に適している。レー
ザ追尾装置1には水8<艦器16を設ける。
レールヘレーザ追尾装置を取付ける支持台11とレーザ
追尾装置の間に水準器による装置の水平出しをするため
の整準台17を設ける。これは例えばトランジットの整
準台などが使用できる。 レーザ追J6装置1の内のレ
ーザ発光器12はレーザ水平センサを組込んだものにな
っている。レーザ水平センサは例えば第4図のようにレ
ーザ発光器の下部に取付けた発光ダイオード18とレー
ザ発光器支持枠19に設けた受光素子20がらなり、レ
ーザ発光器から出るビームが水平になったときに発光ダ
イオードと受光素子が正対面するように発光ダイオード
と受光素子の位置が調整されている。
追尾装置の間に水準器による装置の水平出しをするため
の整準台17を設ける。これは例えばトランジットの整
準台などが使用できる。 レーザ追J6装置1の内のレ
ーザ発光器12はレーザ水平センサを組込んだものにな
っている。レーザ水平センサは例えば第4図のようにレ
ーザ発光器の下部に取付けた発光ダイオード18とレー
ザ発光器支持枠19に設けた受光素子20がらなり、レ
ーザ発光器から出るビームが水平になったときに発光ダ
イオードと受光素子が正対面するように発光ダイオード
と受光素子の位置が調整されている。
第3図、第4図に示す第2実施例における計測は第5図
に示すフローチャートにより説明する。
に示すフローチャートにより説明する。
水平基準線LBを出すにはまずレーザ追尾装置1を整準
台17と水準器■6により水平状態に調整し、支持枠1
9に設けたY方向パルスモータ2】を回転させてレーザ
ビームを上下方向に移動させ水平センサが動作した時に
パルスモータ21を停止させる。このときのモータ回転
量を第2図の制御マイコンに記憶させて、次にレーザ追
尾装置でコーナキューブを追尾させる。第3図のように
ビームがコーナキューブ中心Oを照射しているときビー
ムLBが計測ビームとなり、0点の基準線に対する変位
計測は前述と同じ方法でできる。なおレーザ発光器はガ
スレーザ、 レーザダイオードいずれでもよい。またパ
ルスモータの替りにエンコーダ付制御用モータを、さら
に水平センサは光学式でなくても水平が検出されるもの
であればよい。
台17と水準器■6により水平状態に調整し、支持枠1
9に設けたY方向パルスモータ2】を回転させてレーザ
ビームを上下方向に移動させ水平センサが動作した時に
パルスモータ21を停止させる。このときのモータ回転
量を第2図の制御マイコンに記憶させて、次にレーザ追
尾装置でコーナキューブを追尾させる。第3図のように
ビームがコーナキューブ中心Oを照射しているときビー
ムLBが計測ビームとなり、0点の基準線に対する変位
計測は前述と同じ方法でできる。なおレーザ発光器はガ
スレーザ、 レーザダイオードいずれでもよい。またパ
ルスモータの替りにエンコーダ付制御用モータを、さら
に水平センサは光学式でなくても水平が検出されるもの
であればよい。
なお上記実施例ではレールの変位計測としたが、レール
以外の長尺物のたわみ、曲りなどの計測も同様にして行
えるものである。
以外の長尺物のたわみ、曲りなどの計測も同様にして行
えるものである。
[発明の効果〕
本発明によるときは下記の如き効果を奏するものである
。
。
(1)コーナキューブをレーザビームが自動追尾するの
で連続的に計測できる。
で連続的に計測できる。
(2)レーザビームの届く距離での計測が可能で長距離
計測ができる。
計測ができる。
(3)マイコンでパルスカウントにより変位を計算する
ので精度がよい。
ので精度がよい。
第1図、第2図は第1実施例で、第1図はレール変位計
測装置の外観図、第2図は要部の説明図、第3図、第4
図は第2実施例を示し、第3図はレール変位計測装置の
外観図、第4図はレーザ追尾装置の説明図、第5図はフ
ローチャート、第6図は公知のレール変位計測装置の説
明図である。 Rはレール、】はレーザ追尾装置、12はレーザ発光器
、2は再帰反射手段、4は制御装置。
測装置の外観図、第2図は要部の説明図、第3図、第4
図は第2実施例を示し、第3図はレール変位計測装置の
外観図、第4図はレーザ追尾装置の説明図、第5図はフ
ローチャート、第6図は公知のレール変位計測装置の説
明図である。 Rはレール、】はレーザ追尾装置、12はレーザ発光器
、2は再帰反射手段、4は制御装置。
Claims (1)
- (1)左右、上下方向の変化を計測するレールの端上部
に、レーザビーム追尾装置と再帰反射手段とを配置し、
計測区間内のレール変位量を計測するための受光手段と
ビーム偏向角度検出手段とを前記レーザビーム追尾装置
に備え、之等の手段にて検出した角度と距離入力に基づ
き再帰反射手段の位置を演算してレールの左右上下方向
の変位位置を計測する制御装置とを設けて成るレール変
位計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20842889A JPH0372209A (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | レール変位計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20842889A JPH0372209A (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | レール変位計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0372209A true JPH0372209A (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=16556055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20842889A Pending JPH0372209A (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | レール変位計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0372209A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001193886A (ja) * | 1999-11-10 | 2001-07-17 | Georg Fischer Haustechnik Ag | 流体管接続のための配置 |
JP2004532999A (ja) * | 2001-07-06 | 2004-10-28 | インベンテイオ・アクテイエンゲゼルシヤフト | ガイドレールの直線性を決定するための方法および装置 |
JP2005321339A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | East Japan Railway Co | 軌道検測装置および方法 |
JP2008169547A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Railway Technical Res Inst | 変状監視機能付き軌道及び軌道変状監視システム並びに軌道変状監視方法 |
-
1989
- 1989-08-11 JP JP20842889A patent/JPH0372209A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001193886A (ja) * | 1999-11-10 | 2001-07-17 | Georg Fischer Haustechnik Ag | 流体管接続のための配置 |
JP2004532999A (ja) * | 2001-07-06 | 2004-10-28 | インベンテイオ・アクテイエンゲゼルシヤフト | ガイドレールの直線性を決定するための方法および装置 |
JP2005321339A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | East Japan Railway Co | 軌道検測装置および方法 |
JP4562420B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2010-10-13 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 軌道検測装置および方法 |
JP2008169547A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Railway Technical Res Inst | 変状監視機能付き軌道及び軌道変状監視システム並びに軌道変状監視方法 |
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