JPH06186008A - 車輪検査装置 - Google Patents

車輪検査装置

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JPH06186008A
JPH06186008A JP23399592A JP23399592A JPH06186008A JP H06186008 A JPH06186008 A JP H06186008A JP 23399592 A JP23399592 A JP 23399592A JP 23399592 A JP23399592 A JP 23399592A JP H06186008 A JPH06186008 A JP H06186008A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】車両が走行中に車輪の外周の局部摩耗や裂け目
を、安全で、正確かつ定量的に検査できるようにした車
輪検査装置を提供する。 【構成】計測用軌道5を軌道4の所定位置に設ける。こ
の計測用軌道5には、切欠部5aを形成し、検出体9の
突出部9aを昇降自在に嵌め込む。検出体9は、透明な
材料で形成され、下方からばね11で常時押し上げられて
いる。計測用軌道5の上面には、ポンプにより吐出され
る有色液体が供給される。計測用軌道5に沿った外側の
車輪一周移動量の範囲内に、5個の透過形光電スイッチ
30〜34を等間隔に取付ける。左右両側の検出体9の下方
には、透過形光電スイッチ30〜34に対応し、車輪一周移
動量の1/4+適当量の範囲の撮像視野を有する4個の
CCDカメラ35a〜38aと、これらの間にそれぞれ照明
器39a〜41aを取付ける。透過形光電スイッチ30〜34,
CCDカメラ35a〜38a,照明器39a〜41aは、それぞ
れの制御部42,43,44で制御され、CCDカメラの制御
部43の画像信号によりモニタTV46に画像表示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両等に用いられて軌
道上を転動する車輪の外周を検査する車輪検査装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、車両等においては、台車に回転自
在に取付けられている車輪が軌道上を転動することによ
って車両が走行する。したがって、車輪は、車両の重量
が負荷された状態で、軌道上を転動しているため、車両
の走行距離が長くなるのにつれて軌道と接触する外周が
次第に摩耗していく。
【0003】ところで、車輪の外周に局部的摩耗や裂け
目が生じると、車両が走行中に振動して乗心地を悪化さ
せる。そこで、車両の走行中に発生する振動音を測定
し、車輪の局部的摩耗や裂け目等の異常を検出し、それ
に対応した処理を施こし、乗心地の悪化等を防止するよ
うにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
うな振動音による車輪検査方法では、振動音の原因を特
定できないこと、振動音の発生場所が特定できないこと
等の欠点があるため、何らかの異常があることは分かる
が、車輪の局部的摩耗や裂け目を正確に検査することが
できなかった。
【0005】そこで、本発明の目的は、車両が走行中に
車輪の外周の局部的摩耗や裂け目を、安全で、正確かつ
定量的に検査できるようにした車輪検査装置を提供する
ことにある。
【0006】
【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、軌道上の所定位置を車輪が通過したとき
に、車輪一周移動量を検出し、この検出信号を出力する
車輪通過検出装置と、この車輪通過検出装置の設置され
た軌道部分に長手方向に沿って配設され、有色液体が供
給される車輪撮影用窓部と、この車輪撮影用窓部の下方
から車輪通過検出装置の設置区間に対応して配設され、
車輪の外周を撮像してその画像信号を出力する車輪撮像
装置と、車輪通過検出装置からの信号に同期して車輪撮
像装置の画像信号を入力し、車輪一周分の得られた画像
信号から車輪の外周を計測する画像処理装置を具備した
ものである。
【0007】
【作用】以上の構成によれは、車輪の外周の摩耗状態に
よって軌道との接触長さが変化するので、車輪撮影用窓
部に有色液体を流すと、接触部分では有色液体が押し除
かれ、非接触部分や裂け目には有色液体が存在する。そ
こで、車輪撮影用窓部の下方から車輪の外周を車輪撮像
装置で撮像すると、接触部分が明るく、非触部分が暗く
撮像されるので、これによって摩耗状態の計測や裂け目
の発生を検出することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
る。図1は、本発明の一実施例を軌道に沿って切断した
断面図、図2は、本発明の一実施例を軌道と直交する方
向から見た正面図、図3は、本発明の一実施例の要部を
示す平面図である。
【0009】図1,図2および図3において、1は台車
で、この台車1には前車輪2と後車輪3が装着され軌道
4上を走行する。5は軌道4の所定位置に設けられた計
測用軌道で、ピット6に設置されたベース7に架台8を
介して支持され、幅方向の中央部に切欠部5aを形成す
る。この切欠部5aには、検出体9の突出部9aが昇降
自在に嵌め込まれている。検出体9は、透明性を有する
合成樹脂材から形成され、切欠部5aに昇降自在に嵌め
込まれる突出部9aと、この突出部9aの下部に一体に
設けられたベース部9bとから構成され、支持桿10およ
びばね11を介してベース7上に支柱12に支持されると共
に常時ばね11で上方に押し上げられている。支柱12は、
中空状に形成されて支持桿10の下部を挿入するように
し、支持桿10の昇降を許容する。
【0010】また、架台8は、ベース7に支柱13を介し
て取付けられ、上方に平板部8aを形成している。この
平板部8aには、計測用軌道5を取付けると共に計測用
軌道5に設けた切欠部5aと同じ位置に同じ大きさの切
欠部8bを設け、切欠部8b,8b間に液受部14を設け
る。計測用軌道5の外側には傾斜板15を取付ける。
【0011】さらに、ベース7には適宜の支持金具を介
して配管16を取付ける。この配管16は、一側(図2で右
側)の端部を閉止し、他側(図2で左側)の端部を開口
し、中間部に上記液受部14をホース17aを介して接続
し、検出体9のベース部9bの縁に取付けた液受部18を
ホース17bを介して接続する。配管16の開口端は、ベー
ス7に設置したタンク19に接続されている。タンク19
は、ベース7に設置されたポンプ20の吸入口に接続さ
れ、ポンプ20の吐出口には配管21が接続される。この配
管21は、各傾斜板15の上部に開口する吐出管21aに接続
する。この吐出管21aは、計測用軌道5の長手方向に沿
って複数個が配列されている。なお、タンク19には、黒
色水溶液である有色液体25が貯溜され、ポンプ20を介し
て配管21に吐出される。
【0012】一方、計測用軌道5に沿った外側の車輪一
周移動量の範囲内に、例えば5個の透過形光電スイッチ
30〜34を架台8に等間隔で取付ける。この透過形光電ス
イッチ30〜34は、受光部30a〜34aと投光部30b〜34b
で構成される。また、それぞれの検出体9の下方には、
上記支柱12を介して透過形光電スイッチ30〜34に対応
し、車輪一周移動量の1/4+適当量の範囲の撮像視野
を有する4個の電荷結合素子カメラ(以下、CCDカメ
ラという)35a〜38a,35b〜38bと、それぞれのCD
Dカメラ35a〜38aの間には3個の照明器39a〜41a,
CCDカメラ35b〜38bの間には3個の照明器39b〜41
bを上記支柱12に支持された支持板に取付ける。ここ
で、CCDカメラ35a〜38a,35b〜38bは、焦点を計
測用軌道5の上面に合わせるようにする。
【0013】なお、図1において、符号42は透過形光電
スイッチ30〜34の制御部、符号43はCCDカメラ35a〜
38a,35b〜38bの制御部、符号44は照明器39a〜41
a,39b〜41bの制御部、符号45は制御部43の画像信号
と制御部42のスイッチ信号に基ずき画像処理する画像処
理部、符号46は制御部43の画像信号によるモニタTVを
示す。
【0014】次に、以上のように構成された実施例の作
用を説明する。前車輪2が計測用軌道5の上を走行する
と、検出体9はばね11で押上げられているので図4に示
すように前車輪2に接触する。このとき、有色液体25
は、ポンプ20により一定流量で傾斜板15に流され計測用
軌道5上を一様な液厚で流れている。
【0015】そこで、車輪2と検出体9が接触している
部分は有色液体25が排除されるため、下からCCDカメ
ラ35a〜38a,35b〜38bで撮像すると、接触部分は照
明器39a〜41a,39b〜41bの光が車輪2で反射され明
るく写り、その他の部分は有色液体25があるため暗く写
るようになる。
【0016】CCDカメラ35aおよび35bの画像信号
は、透過形スイッチ30が動作してから透過形スイッチ31
動作するまで入力し、CCDカメラ36aおよび36bの画
像信号は、透過形スイッチ31が動作してから透過形スイ
ッチ32が動作するまで入力し、CCDカメラ37aおよび
37bの画像信号は、透過形スイッチ32が動作してから透
過形スイッチ33が動作するまで入力し、CCDカメラ38
aおよび38bの画像信号は、透過形スイッチ33が動作し
てから透過形スイッチ34が動作するまで入力すると、前
車輪2の一周分の接触状態の像を撮像することができ
る。後車輪3は、前車輪2の近くに装着されてはいる
が、前車輪2が透過形スイッチ30を通過してから十分離
れているので、後車輪3についても同様にして接触状態
を撮像することができる。
【0017】車両の他の台車の車輪は、さらに遠くに離
れているため、透過形スイッチ30〜34の動作状況から全
ての車輪の接触状態を計測することができる。入力した
画像信号は、画像処理部45で接触状態の像を抽出し、寸
法,特徴が計算される。
【0018】したがって、以上のように構成することに
より、車輪2,3の表面が円筒形であれば、図4に示す
ように検出体9との接触幅aは小さく、モニタTV46に
もこの小さい接触幅aが表示される。ところが、車輪
2,3の表面が局部的に摩耗して平たくなっていると、
図5に示すように検出体9との接触幅aが大きく、モニ
タTV46にもこの大きい接触幅aが表示される。
【0019】そこで、画像処理装置で入力した車輪一周
分の接触幅a寸法を計測すれば、従来計測が困難であっ
た車輪表面の局部的摩耗を車両を走行させながら検査す
ることができる。また、車輪2,3に裂け目が生じてい
る場合には、そこに有色液体25が入り込むために接触部
分の形状が分断されるので、その特徴から検査すること
ができる。
【0020】一方、吐出管21aから供給された黒色液体
25は、計測用軌道5の切欠部5aおよび架台8の平板部
8aの切欠部8bと検出体9の突出部9aとの隙間を流
れて受液部18に入りホース17bを介して配管16に流れ、
架台8の平板部8aの受液部14からホース17aを介して
配管16に流れ、配管16からタンク19に流れ込み、ポンプ
20で再び吐出管21aに供給される。
【0021】なお、本発明は、上記した実施例に限定さ
れるものではなく、車輪によっては外周が傾斜している
ものもあるので、図6に示すように検出体50の突出部50
aの上面を小さな曲面にして図4および図5に示す接触
幅aを計測する位置を明確にするようにしてもよい。
【0022】また、画像処理部45において、高度の処理
を行うのであれば、検出体9および有色液体25を用いる
ことなく、計測用軌道5の切欠部5aを通してCCDカ
メラ35〜38で車輪2,3の外周を直接撮像し、その画像
から局部的摩耗を計測することも可能である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、軌
道の所定位置で車輪一周移動量に相当し、かつ車輪撮影
用窓部を設けた軌道部分に車両を導いて車輪一周移動量
に相当する距離を走行させる間に、車輪撮影用窓部の下
方から車輪の外周を車輪撮像装置で撮像して摩耗状態や
裂け目を検査するようにしているので、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を軌道に沿って切断した断面
図。
【図2】本発明の一実施例を軌道と直交する方向から見
た正面図。
【図3】本発明の一実施例の要部を示す平面図。
【図4】本発明の一実施例の作用を示す説明図。
【図5】本発明の一実施例の図4と異なる作用を示す説
明図。
【図6】本発明の他の実施例に用いる検出体の側面図。
【符号の説明】
1…台車、2,3…車輪、4…軌道、5…計測用軌道、
5a…切欠部、8…架台、9…検出体、14,18…受液
部、16,21…配管、20…ポンプ、25…有色液体、30〜34
…透過形光電スイッチ、30a〜34a…受光部、31b〜34
b…投光部、35a〜38a,35b〜38b…電荷結合素子、
39a〜41a,39b〜41b…照明器、42,43,44…制御
部、45…画像処理部、46…モニタTV。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軌道上の所定位置を車輪が通過したとき
    に、車輪一周移動量を検出し、この検出信号を出力する
    車輪通過検出装置と、この車輪通過検出装置の設置され
    た軌道部分に長手方向に沿って配設された車輪撮影用窓
    部と、この車輪撮影用窓部の下方から前記車輪通過検出
    装置の設置区間に対応して配設され、前記車輪の外周を
    撮像してその画像信号を出力する車輪撮像装置と、前記
    車輪通過検出装置からの信号に同期して前記車輪撮像装
    置の前記画像信号を入力し、車輪一周分の得られた前記
    画像信号から前記車輪の外周を計測する画像処理装置を
    備え、前記軌道上を前記車輪が走行する間に外周を計測
    することを特徴とする車輪検査装置。
  2. 【請求項2】 車輪撮影用窓部は、長手方向に沿った矩
    形状の隙間に嵌合し透明性を有する材料から形成された
    検出体と、軌道上に一様な液圧で流される有色液体と、
    前記検出体の下方から車輪の外周を照光する照明器とを
    具備することを特徴とする請求項1記載の車輪検査装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009537837A (ja) * 2006-05-23 2009-10-29 ヘーゲンシャイト−エムエフデー ゲー・エム・ベー・ハー ウント コー カー・ゲー 輪軸の状態検出のための計測設備
WO2023053645A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 株式会社日立インダストリアルプロダクツ 搬送システム、搬送方法及び制御装置

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