JPH05146001A - パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システム - Google Patents
パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システムInfo
- Publication number
- JPH05146001A JPH05146001A JP32945391A JP32945391A JPH05146001A JP H05146001 A JPH05146001 A JP H05146001A JP 32945391 A JP32945391 A JP 32945391A JP 32945391 A JP32945391 A JP 32945391A JP H05146001 A JPH05146001 A JP H05146001A
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- JP
- Japan
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- pantograph
- image
- sliding plate
- measuring system
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車庫内を移動する車両を対象とし、そのパン
タグラフの摺り板の摩耗量を、光学方式により非接触で
自動的に計測するシステムを提供する。 【構成】 車両2のパンタグラフ1に対して照射された
検出光の遮断により、パンタグラフを検出するパンタグ
ラフ検出装置6を設け、検出装置6の前方および後方
に、パンタグラフの舟体12に取り付けられた2枚の摺り
板3a,3b に対応して、その側面を適当な角度の斜め上
方より照射光Lを照射する投光器71a,72a と、照射光の
側面による正反射Rの方向の斜め下方に、側面の映像を
受像する受像器71b,72b よりなる摺り板撮像装置71,72
をそれぞれ設ける。パンタグラフ検出装置の検出信号に
より、各受像器のシャッターを開いて2枚の摺り板の側
面をそれぞれ受像し、各受像信号により2枚の摺り板の
摩耗量をそれぞれ算出する信号処理部8を設けて構成さ
れる。 【効果】 移動中の車両のパンタグラフを検出した検出
信号により、摺り板の摩耗量が非接触で自動計測され、
パンタグラフ保守者の安全と省力化に寄与する。
タグラフの摺り板の摩耗量を、光学方式により非接触で
自動的に計測するシステムを提供する。 【構成】 車両2のパンタグラフ1に対して照射された
検出光の遮断により、パンタグラフを検出するパンタグ
ラフ検出装置6を設け、検出装置6の前方および後方
に、パンタグラフの舟体12に取り付けられた2枚の摺り
板3a,3b に対応して、その側面を適当な角度の斜め上
方より照射光Lを照射する投光器71a,72a と、照射光の
側面による正反射Rの方向の斜め下方に、側面の映像を
受像する受像器71b,72b よりなる摺り板撮像装置71,72
をそれぞれ設ける。パンタグラフ検出装置の検出信号に
より、各受像器のシャッターを開いて2枚の摺り板の側
面をそれぞれ受像し、各受像信号により2枚の摺り板の
摩耗量をそれぞれ算出する信号処理部8を設けて構成さ
れる。 【効果】 移動中の車両のパンタグラフを検出した検出
信号により、摺り板の摩耗量が非接触で自動計測され、
パンタグラフ保守者の安全と省力化に寄与する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、パンタグラフの摺り
板の摩耗量を自動計測するシステムに関するものであ
る。
板の摩耗量を自動計測するシステムに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】電気車両はこれに設けられたパンタグラ
フにより、トロリー線より電力を受電して走行する。図
4において、パンタグラフ1は車両2の屋根上に絶縁碍
子21により固定される。パンタグラフ1 は屈曲するアー
ム機構11とその上部の舟体12よりなり、舟体12には、図
5(a) に詳細を示すように、2枚の摺り板3a,3b が着
脱自由に取り付けられている。各摺り板はトロリー線4
に摺動接触して電力が受電される。舟体12の長さD1 は
規格により異なるが、例えば約1.5Mで、各摺り板3
の長さD2 はD1 の2/3の約1.0Mである。トロリ
ー線4は硬銅線を素材として製作され、これに対して摺
り板3は比較的に取り替えが容易であるので、やや軟質
の燒結合金などにより製作されている。車両の走行稼働
に伴って、上記の摺動接触により双方がともに摩耗する
ので、両者はそれぞれの摩耗限度に達すると張り替え、
または取り替えがなされる。この場合、トロリー線4
は、図5(b) に示すように支持電柱5により線路に対し
て左右に交互に偏位するように支持されて、摺り板3が
長さ方向になるべく均一に摩耗するように配慮されてい
る。
フにより、トロリー線より電力を受電して走行する。図
4において、パンタグラフ1は車両2の屋根上に絶縁碍
子21により固定される。パンタグラフ1 は屈曲するアー
ム機構11とその上部の舟体12よりなり、舟体12には、図
5(a) に詳細を示すように、2枚の摺り板3a,3b が着
脱自由に取り付けられている。各摺り板はトロリー線4
に摺動接触して電力が受電される。舟体12の長さD1 は
規格により異なるが、例えば約1.5Mで、各摺り板3
の長さD2 はD1 の2/3の約1.0Mである。トロリ
ー線4は硬銅線を素材として製作され、これに対して摺
り板3は比較的に取り替えが容易であるので、やや軟質
の燒結合金などにより製作されている。車両の走行稼働
に伴って、上記の摺動接触により双方がともに摩耗する
ので、両者はそれぞれの摩耗限度に達すると張り替え、
または取り替えがなされる。この場合、トロリー線4
は、図5(b) に示すように支持電柱5により線路に対し
て左右に交互に偏位するように支持されて、摺り板3が
長さ方向になるべく均一に摩耗するように配慮されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来においては、摺り
板3の摩耗量は車庫内でパンタグラフを降下し、または
トロリー線の加圧を停電し、目視またはノギスなどを用
いて手作業により計測されている。このような手作業に
よる計測は車両の屋根上作業であって、もとより非能率
であるが、さらに最近においては、列車の高密度化に対
応した車両数の増加と人手不足により、手作業計測が困
難な趨勢である。これに対して、光学的な方式により、
トロリー線の加圧の有無に拘らず、非接触で摺り板の摩
耗量を計測する装置が望まれ、さらに車庫内で移動する
車両に対して、自動的に摩耗量を計測できる自動化シス
テムが要請されている。この発明は以上に鑑みてなされ
たもので、車庫内を移動する車両を対象とし、そのパン
タグラフの摺り板の摩耗量を、光学方式により非接触で
自動的に計測する、自動計測システムを提供することを
目的とするものである。
板3の摩耗量は車庫内でパンタグラフを降下し、または
トロリー線の加圧を停電し、目視またはノギスなどを用
いて手作業により計測されている。このような手作業に
よる計測は車両の屋根上作業であって、もとより非能率
であるが、さらに最近においては、列車の高密度化に対
応した車両数の増加と人手不足により、手作業計測が困
難な趨勢である。これに対して、光学的な方式により、
トロリー線の加圧の有無に拘らず、非接触で摺り板の摩
耗量を計測する装置が望まれ、さらに車庫内で移動する
車両に対して、自動的に摩耗量を計測できる自動化シス
テムが要請されている。この発明は以上に鑑みてなされ
たもので、車庫内を移動する車両を対象とし、そのパン
タグラフの摺り板の摩耗量を、光学方式により非接触で
自動的に計測する、自動計測システムを提供することを
目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明はパンタグラフ
摺り板の摩耗量自動計測システムであって、車庫内を移
動する電気車両のパンタグラフに対して検出光を照射
し、検出光の遮断によりパンタグラフを検出するパンタ
グラフ検出装置を設ける。また、パンタグラフ検出装置
の前方および後方に、パンタグラフの舟体に取り付けら
れた2枚の摺り板に対応して、その側面を適当な角度の
斜め上方より照射光を照射する投光器と、照射光の側面
による正反射方向の斜め下方に、側面の映像を受像する
受像器よりなる摺り板撮像装置をそれぞれ設ける。パン
タグラフ検出装置の検出信号により、各受像器のシャッ
ターを開いて2枚の摺り板の側面をそれぞれ受像し、各
受像器の受像信号により2枚の摺り板の摩耗量をそれぞ
れ算出する信号処理部を設けて構成される。
摺り板の摩耗量自動計測システムであって、車庫内を移
動する電気車両のパンタグラフに対して検出光を照射
し、検出光の遮断によりパンタグラフを検出するパンタ
グラフ検出装置を設ける。また、パンタグラフ検出装置
の前方および後方に、パンタグラフの舟体に取り付けら
れた2枚の摺り板に対応して、その側面を適当な角度の
斜め上方より照射光を照射する投光器と、照射光の側面
による正反射方向の斜め下方に、側面の映像を受像する
受像器よりなる摺り板撮像装置をそれぞれ設ける。パン
タグラフ検出装置の検出信号により、各受像器のシャッ
ターを開いて2枚の摺り板の側面をそれぞれ受像し、各
受像器の受像信号により2枚の摺り板の摩耗量をそれぞ
れ算出する信号処理部を設けて構成される。
【0005】
【作用】上記の自動計測システムにおいては、車庫内を
移動する車両のパンタグラフはパンタグラフ検出装置に
より検出されて検出信号が出力される。一方、パンタグ
ラフ検出装置の前方および後方にそれぞれ設けられた摺
り板撮像装置の各投光器より、2枚の摺り板の側面に対
して、適当な角度で斜め上方より照射光が照射され、そ
の正反射方向の斜め下方に設けられた各受像器により各
摺り板の側面の映像が受像されるように構成されてい
る。パンタグラフ検出装置の検出信号により、各受像器
のシャッターを開いて各摺り板の側面をそれぞれ受像
し、各受像信号を信号処理部に入力して2枚の摺り板の
摩耗量が算出される。以上において、パンタグラフの検
出と摺り板の撮像はいずれも非接触で行われるので、ト
ロリー線に加圧された高電圧に無関係に摺り板の摩耗量
が安全に計測される。
移動する車両のパンタグラフはパンタグラフ検出装置に
より検出されて検出信号が出力される。一方、パンタグ
ラフ検出装置の前方および後方にそれぞれ設けられた摺
り板撮像装置の各投光器より、2枚の摺り板の側面に対
して、適当な角度で斜め上方より照射光が照射され、そ
の正反射方向の斜め下方に設けられた各受像器により各
摺り板の側面の映像が受像されるように構成されてい
る。パンタグラフ検出装置の検出信号により、各受像器
のシャッターを開いて各摺り板の側面をそれぞれ受像
し、各受像信号を信号処理部に入力して2枚の摺り板の
摩耗量が算出される。以上において、パンタグラフの検
出と摺り板の撮像はいずれも非接触で行われるので、ト
ロリー線に加圧された高電圧に無関係に摺り板の摩耗量
が安全に計測される。
【0006】
【実施例】図1(a),(b) はこの発明の一実施例におけ
る、パンタグラフ検出装置6と摺り板撮像装置7の配置
を示し、(a) は水平面図、(b) は垂直側面図である。パ
ンタグラフ検出装置6は光源61と検出器62よりなり、光
源61よりの検出光Kをトロリー線4に直角、かつ水平方
向とし、検出光Kを受光する位置に検出器62を設ける。
パンタグラフ検出装置6の線路方向の前後に、それぞれ
投光器71a,72a と受像器71b,72b よりなる摺り板撮像装
置71、72を配設する。投光器71a と受像器71bの水平面
と垂直面に対する角度をそれぞれ同一のθ1,θ2 とし、
投光器71a の照射光Lの摺り板3a による正反射光Rの
方向に受像器71b を配置する。これに対して、投光器72
a と受像器72b の水平面と垂直面に対する角度もそれぞ
れ同一のθ3,θ4 とするが、各角度θ1 〜θ2 を適当に
選んで、各投光器の照射光Lが反対側の各受像器に入射
しないように設定する。なお、摺り板3の摩耗はその中
央部が大きく、全長の約1/2が主な摩耗範囲であるの
で、照射光Lの照射範囲と受像器の受像範囲を摩耗範囲
に限定することが好ましい。また、トロリー線4が計測
を妨害しないように、トロリー線が摩耗範囲を外れ、し
かも摺り板に接触する位置で計測を行う。図2は図1に
おける各投光器と各受像器の構成と動作機能を説明する
もので、(a) は投光器71a,72a を示し、光源711 には水
銀ランプを使用し、集束レンズ712 とスリット板713 お
よび投光レンズ714 により、適当な広がり角度の照射光
Lを投光し、(b) のように摺り板3の摩耗範囲Sに対し
て照射光Lを照射する。(c) において、受像器71b,72b
は受像素子721 とシャッター722 および結像レンズ723
により構成され、受像素子721 にはCCDによる2次元
イメージセンサを使用すればよい。また、画像処理を簡
単にするためフィルタ724 で全体を減光し計測に必要な
部分に強力な投光をすることにより背景の影響をなく
す。各受像器はパンタグラフ検出器62と信号処理部8と
にケーブル9により接続され、検出器62によりパンタグ
ラフ1が検出され、その検出信号により各受像器のシャ
ッター722 を開くと、(d) のように摩耗範囲Sにおける
摺り板3の側面が受像される。受像信号は信号処理部8
に入力して摩耗した摺り板の厚さtが算出され、これを
摩耗限界に比較して良否が判定される。
る、パンタグラフ検出装置6と摺り板撮像装置7の配置
を示し、(a) は水平面図、(b) は垂直側面図である。パ
ンタグラフ検出装置6は光源61と検出器62よりなり、光
源61よりの検出光Kをトロリー線4に直角、かつ水平方
向とし、検出光Kを受光する位置に検出器62を設ける。
パンタグラフ検出装置6の線路方向の前後に、それぞれ
投光器71a,72a と受像器71b,72b よりなる摺り板撮像装
置71、72を配設する。投光器71a と受像器71bの水平面
と垂直面に対する角度をそれぞれ同一のθ1,θ2 とし、
投光器71a の照射光Lの摺り板3a による正反射光Rの
方向に受像器71b を配置する。これに対して、投光器72
a と受像器72b の水平面と垂直面に対する角度もそれぞ
れ同一のθ3,θ4 とするが、各角度θ1 〜θ2 を適当に
選んで、各投光器の照射光Lが反対側の各受像器に入射
しないように設定する。なお、摺り板3の摩耗はその中
央部が大きく、全長の約1/2が主な摩耗範囲であるの
で、照射光Lの照射範囲と受像器の受像範囲を摩耗範囲
に限定することが好ましい。また、トロリー線4が計測
を妨害しないように、トロリー線が摩耗範囲を外れ、し
かも摺り板に接触する位置で計測を行う。図2は図1に
おける各投光器と各受像器の構成と動作機能を説明する
もので、(a) は投光器71a,72a を示し、光源711 には水
銀ランプを使用し、集束レンズ712 とスリット板713 お
よび投光レンズ714 により、適当な広がり角度の照射光
Lを投光し、(b) のように摺り板3の摩耗範囲Sに対し
て照射光Lを照射する。(c) において、受像器71b,72b
は受像素子721 とシャッター722 および結像レンズ723
により構成され、受像素子721 にはCCDによる2次元
イメージセンサを使用すればよい。また、画像処理を簡
単にするためフィルタ724 で全体を減光し計測に必要な
部分に強力な投光をすることにより背景の影響をなく
す。各受像器はパンタグラフ検出器62と信号処理部8と
にケーブル9により接続され、検出器62によりパンタグ
ラフ1が検出され、その検出信号により各受像器のシャ
ッター722 を開くと、(d) のように摩耗範囲Sにおける
摺り板3の側面が受像される。受像信号は信号処理部8
に入力して摩耗した摺り板の厚さtが算出され、これを
摩耗限界に比較して良否が判定される。
【0007】図3はこの発明による自動摩耗計測システ
ムを、車両の車庫内に配置した一実施例を示す。車庫9
内で、トロリー線4がパンタグラフの中心より偏位して
いる位置を選定するか、または必要によりトロリー線を
偏位させ、その位置で車庫の壁などを利用してパンタグ
ラフ検出装置6と摺り板撮像装置7の各部を、前記した
配置方法に従って図示の位置に取り付ける。また、信号
処理部8を適当な位置に配設して所要のケーブル接続を
行う。なお各部の配置は、トロリー線4に加圧された高
電圧に対して必要な距離を離隔することは当然である。
車両2は定期的または不定期にダイヤに従って移動して
車庫9より出入し、移動中の車両2のパンタグラフ1
は、前記したようにパンタグラフ検出装置6により検出
され、検出信号によりシャッター722 が開かれて摺り板
3の摩耗範囲Sが各受像器71b,72b に受像され、受像信
号が信号処理部8に入力して、摺り板の摩耗量の算出
と、その良否の判定がなされる。なお、車庫内は比較的
に暗く、また投光器71a,72a の光源に水銀ランプ711 を
使用しているので、摺り板3の側面は明瞭に受像され、
従って受像信号のS/Nは良好であり、必要な分解能で
摩耗量が計測される。信号処理部8における受像信号の
処理方法は通常の映像処理技術により容易になされるの
で、ここでは説明を省略する。
ムを、車両の車庫内に配置した一実施例を示す。車庫9
内で、トロリー線4がパンタグラフの中心より偏位して
いる位置を選定するか、または必要によりトロリー線を
偏位させ、その位置で車庫の壁などを利用してパンタグ
ラフ検出装置6と摺り板撮像装置7の各部を、前記した
配置方法に従って図示の位置に取り付ける。また、信号
処理部8を適当な位置に配設して所要のケーブル接続を
行う。なお各部の配置は、トロリー線4に加圧された高
電圧に対して必要な距離を離隔することは当然である。
車両2は定期的または不定期にダイヤに従って移動して
車庫9より出入し、移動中の車両2のパンタグラフ1
は、前記したようにパンタグラフ検出装置6により検出
され、検出信号によりシャッター722 が開かれて摺り板
3の摩耗範囲Sが各受像器71b,72b に受像され、受像信
号が信号処理部8に入力して、摺り板の摩耗量の算出
と、その良否の判定がなされる。なお、車庫内は比較的
に暗く、また投光器71a,72a の光源に水銀ランプ711 を
使用しているので、摺り板3の側面は明瞭に受像され、
従って受像信号のS/Nは良好であり、必要な分解能で
摩耗量が計測される。信号処理部8における受像信号の
処理方法は通常の映像処理技術により容易になされるの
で、ここでは説明を省略する。
【0008】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による摺
り板の摩耗量自動計測システムは、車庫内を移動中の車
両を対象とし、そのパンタグラフを検出した検出信号に
より、摺り板の摩耗量を非接触で自動計測するもので、
パンタグラフ保守者の安全と省力化に寄与するところに
は大きいものがある。
り板の摩耗量自動計測システムは、車庫内を移動中の車
両を対象とし、そのパンタグラフを検出した検出信号に
より、摺り板の摩耗量を非接触で自動計測するもので、
パンタグラフ保守者の安全と省力化に寄与するところに
は大きいものがある。
【図1】 この発明の一実施例における、パンタグラフ
検出装置と摺り板撮像装置の配置を示し、(a) は水平面
図、(b) は垂直側面図である。
検出装置と摺り板撮像装置の配置を示し、(a) は水平面
図、(b) は垂直側面図である。
【図2】 図1の各投光器と各受像器の構成と動作機能
の説明図で、(a) は投光器の構成を、(b) は摺り板の摩
耗範囲とこれに対する投光器の照射範囲を、(c) は受像
器の構成と、パンタグラフ検出器と信号処理部との接続
関係を、また(d) は受像器に受像された摺り板の側面の
映像をそれぞれ示す。
の説明図で、(a) は投光器の構成を、(b) は摺り板の摩
耗範囲とこれに対する投光器の照射範囲を、(c) は受像
器の構成と、パンタグラフ検出器と信号処理部との接続
関係を、また(d) は受像器に受像された摺り板の側面の
映像をそれぞれ示す。
【図3】 この発明による自動摩耗計測システムを、車
両の書庫内に配置した一実施例を示す。
両の書庫内に配置した一実施例を示す。
【図4】 パンタグラフ構造とトロリー線に対する動作
説明図である。
説明図である。
【図5】 (a) はパンタグラフの舟体と、これに取り付
けられた摺り板の構造寸法図、(b) はトロリー線の偏位
の説明図である。
けられた摺り板の構造寸法図、(b) はトロリー線の偏位
の説明図である。
1…パンタグラフ、11…屈曲アーム、12…舟体、2…車
両、21…絶縁碍子、3, 3a,3b …摺り板、4…トロリ
ー線、5…支持電柱、6…パンタグラフ検出装置、61…
光源、62…検出器、7,71,72 …摺り板撮像装置、71a,
72a …投光器、71b,72b …受像器、711 …水銀ランプ、
712 …集束レンズ、713 …スリット板、714 …投光レン
ズ 721 …受像素子、722 …シャッター、723 …受光レン
ズ、724 …減光フィルタ 8…信号処理部、9…接続ケーブル。
両、21…絶縁碍子、3, 3a,3b …摺り板、4…トロリ
ー線、5…支持電柱、6…パンタグラフ検出装置、61…
光源、62…検出器、7,71,72 …摺り板撮像装置、71a,
72a …投光器、71b,72b …受像器、711 …水銀ランプ、
712 …集束レンズ、713 …スリット板、714 …投光レン
ズ 721 …受像素子、722 …シャッター、723 …受光レン
ズ、724 …減光フィルタ 8…信号処理部、9…接続ケーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金谷 晴夫 千葉県松戸市二十世紀ケ丘中松町80番地 中松町アパート3号棟−111 (72)発明者 高根 公和 千葉県松戸市二十世紀ケ丘中松町80番地 中松町アパート6号棟−106
Claims (1)
- 【請求項1】 車庫内を移動する電気車両のパンタグラ
フに対して検出光を照射し、該検出光の遮断により該パ
ンタグラフを検出するパンタグラフ検出装置を設け、該
パンタグラフ検出装置の前方および後方に、該パンタグ
ラフの舟体に取り付けられた2枚の摺り板に対応して、
該摺り板の側面を適当な角度の斜め上方より照射光を照
射する投光器と、該照射光の該摺り板の側面による正反
射方向の斜め下方に、前記摺り板の側面の映像を受像す
る受像器よりなる摺り板撮像装置をそれぞれ設け、前記
パンタグラフ検出装置の検出信号により、前記各受像器
のシャッターを開いて前記2枚の摺り板の側面をそれぞ
れ受像し、該各受像器の受像信号により該2枚の摺り板
の摩耗量をそれぞれ算出する信号処理部を設けて構成さ
れたことを特徴とする、パンタグラフ摺り板の摩耗量自
動計測システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32945391A JP3171209B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32945391A JP3171209B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05146001A true JPH05146001A (ja) | 1993-06-11 |
JP3171209B2 JP3171209B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=18221549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32945391A Expired - Fee Related JP3171209B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | パンタグラフ摺り板の摩耗量自動計測システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3171209B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102840834A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-26 | 唐山智诚电气有限公司 | 一种料流传感器 |
WO2015007718A3 (de) * | 2013-07-17 | 2015-03-19 | Siemens Aktiengesellschaft | System zur zustandserfassung eines stromabnehmers |
JP2016191649A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | シャープ株式会社 | 摩耗量計測装置、摩耗量計測方法、および摩耗量計測プログラム |
JP2016191650A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | シャープ株式会社 | 計測システム |
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