JPH0694416A - レール変位計測装置 - Google Patents

レール変位計測装置

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Publication number
JPH0694416A
JPH0694416A JP26671292A JP26671292A JPH0694416A JP H0694416 A JPH0694416 A JP H0694416A JP 26671292 A JP26671292 A JP 26671292A JP 26671292 A JP26671292 A JP 26671292A JP H0694416 A JPH0694416 A JP H0694416A
Authority
JP
Japan
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rail
measuring device
displacement
moving target
dimensional
Prior art date
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Pending
Application number
JP26671292A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuji Sato
哲司 佐藤
Hiroharu Waratani
弘治 藁谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kiden Kogyo Ltd filed Critical Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority to JP26671292A priority Critical patent/JPH0694416A/ja
Publication of JPH0694416A publication Critical patent/JPH0694416A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レールの変位計測作業を簡単化するととも
に、計測精度の信頼性の向上及び安全性の向上を図る。 【構成】 レールRの任意位置に移動可能に設けられた
移動ターゲット10と、固定側の任意の位置に設けられた
三次元計測器20と、演算部30とを具備している。移動タ
ーゲット10は、レールRの上面及び側面に当接するベー
ス11と、反射板12と、反射板12をX軸及びY軸を軸とし
て回動させる駆動手段13とを有している。三次元計測器
20によって移動ターゲット10の距離、方位を測定して三
次元座標を演算する。演算部30は、複数位置における移
動ターゲット10の三次元座標に基づいてレールRの変位
を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、三次元計測器を用いて
レールの変位を計測するレール変位計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のレール変位計測方法を図4を参照
して説明する。図4はレールの計測方法を説明する外観
斜視図で、同図(A)はうねり変位を、同図(B)は高
低差及び勾配変位を、同図(C)はスパン変位をそれぞ
れ示している
【0003】うねり変位測定は、以下のようにして行
う。すなわち、図4(A)に示すように、レールRの側
面にピアノ線Pを仮設し、レールRの両側でレールRと
ピアノ線Pとの間隔L0 が等しくなるようにして緊張す
る。そして、ピアノ線PとレールRとの間隔を順次測定
し、測定距離L1 、L2 ・・・LN を得る。うねり変位
は (L1 −L0 ) ・・・ (LN −L0 ) である。
【0004】2本のレールR1 、R2 の上下方法の高低
差変位と、一方のレールの上下方法の勾配変位について
は、図4 (B) に示すように、レールR1 、R2 の近傍
にトランジットTを水平に設置し、レールR1 、R2
に載置した測定棒Bの目盛りを読み取り、G1 、G2
3 を読み取る。2本のレールR1 、R2 の目盛り差
(G1 −G2 ) が高低差変位であり、1本のレールR2
の目盛り差 (G1 −G3) が勾配変位である。
【0005】2本のレールR1 、R2 間のスパン変位に
ついては、図4 (C) に示すように、レールR1 、R2
間の距離を巻き尺で測定する。規定スパンをS0 、測定
値をS1 、S2 ・・・とすれば、 (S1 −S0 ) 、 (S
2 −S0 ) がスパン変位である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レール変位計測方法はいずれも人為によるため、測定精
度の信頼性に欠けるほか、少なくとも数人の測定者を必
要とする他に、3種類に及ぶ段取り替えをしなければな
らない。従って、計測のための作業工数も多くなる。さ
らに、天井クレーン等の高所レールでは危険性も高いと
いう問題点もあった。
【0007】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、レールの変位計測作業を簡単化するとともに、計測
精度の信頼性向上及び安全性の向上を図ったレール変位
計測装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレール変位
計測装置は、固定側に敷設されたレールの任意位置に移
動可能に設けられた移動ターゲットと、固定側の任意位
置に設けられ近赤外線の照射によって移動ターゲットの
距離と方位とを測定して三次元座標を演算する三次元計
測器と、この三次元計測器によって演算された複数測定
点における移動ターゲットの三次元座標に基づいて各測
定点の座標間距離及びレールのうねり、高低差、勾配、
スパンの各変位を演算する演算部とを具備しており、か
つ前記移動ターゲットは前記レールの上面及び側面に当
接するベースと、前記近赤外線を再帰反射させる反射板
と、前記ベースに取り付けられ反射板の中心を回動中心
として前記反射板をX軸及びY軸を軸として回動させる
駆動手段とを有している。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を説明する。図1は本発明の一実施例に係るレール変位
計測装置の構成を説明する外観斜視図、図2は移動ター
ゲットの図面であって、同図(A)は正面図、同図
(B)は側面図、図3は移動ターゲットの他の実施例を
示す正面図である。
【0010】本発明装置は、固定側に敷設されたレール
に移動可能に取り付けられた移動ターゲット10と、固定
側の任意の位置に設けられた三次元計測器20と、演算部
30とを含んでいる。
【0011】レールR1 、R2(以下、総称する場合には
『レールR』とする。) は、変位を測定する対象物で、
1本又は複数本 (図示例では2本) からなり、地上又は
機械装置上に敷設固定されている。
【0012】移動ターゲット10は、図2に示すように、
前記レールR1 又はR2 の任意の位置に移動可能に設け
られており、ベース11と、反射板12と、この反射板12を
回動させる駆動手段13とを具備しており、図外の移動手
段をも備えている。
【0013】前記ベース11は、正面視形状がコ字形状に
形成されており、一方の垂直壁にはネジ111 が取り付け
られている。そして、ベース11の水平壁をレールRの上
面に載せ、一方の垂直壁をレールRの一側面に当接さ
せ、他方の垂直壁に設けたネジ111 を締め付けることに
より移動ターゲット10がレールRに固定されるようにな
っている。
【0014】図中、R15は15Kgレール、R37は37Kgレー
ルをそれぞれ示しており、P15は15Kgレール用継目板、
P37は37Kgレール用継目板をそれぞれ示している。
【0015】図示のように、ネジ111 を締め付けること
により、レールのサイズが異なっても対応できるように
なっている。
【0016】反射板12は、片面に再帰反射板が取り付け
られており、これに入射した近赤外線Lを入射方向と同
一方向に再帰反射するようになっている。当該反射板12
には、左右に突出した支持軸121 が設けられており、こ
の支持軸121 は正面視形状がコ字形状を有する支持枠12
2 に回動可能に固定されている。
【0017】また、前記支持枠122 は連結具123 を介し
て前記ベース11に回動可能に固定されている。前記構成
により、反射板12の中心Cと、レールR上面との垂直間
隔H及び中心Cとレール側面との水平間隔Dは移動ター
ゲット10のレール取付位置に関係なく一定となってい
る。
【0018】駆動手段13は、前記反射板12の中心Cを回
動中心として反射板12がX軸、Y軸を回動軸として上
下、左右方向に回動するようにしたもので、手動又は図
外の減速機構を含むX軸用、Y軸用駆動モータによって
構成される。前記駆動手段13によって反射板12が三次元
計測器20に向くように調整される。
【0019】三次元計測器20は、近赤外線Lを被測定物
に照射し再帰する反射光を受光検知して、三次元計測器
20の設置基地Oと、被測定物との距離及び方位を測定し
て被測定物の三次元座標を演算する機能を有するもの
で、公知のものである。
【0020】前記三次元計測器20は、地上、機械装置上
又はレールRの内側、外側等の任意の位置、高さをもっ
た設置基地Oに固定される。
【0021】演算部30は、三次元計測器20に設けられて
おり、三次元計測器20によって算出された複数測定点の
三次元座標に基づいて各測定点間の座標間距離及びレー
ルのうねり、高低差、勾配、スパンの各変位を演算する
ものである。
【0022】次に、一実施例装置の動作を図1を参照し
て説明する。 レールR1 上の第1の測定点Pに移動ターゲット10の
ベース11を固定し、駆動手段13を駆動させて反射板12を
三次元計測器20の中心Oに向ける。三次元計測器20によ
って第1の測定点Pにおける移動ターゲット10の中心C
までの距離及び方位が測定され、第1の測定点Pの三次
元座標 (X1 、Y1 、Z1 ) が演算記憶される。この場
合、反射板12の中心Cはレール上面及び側面に対し一定
の間隔を保っているので、測定誤差を生じることがな
い。
【0023】次に、移動ターゲット10を第2の測定点
Qに移動させ、前記に準じて三次元計測器20によって第
2の測定点Qの三次元座標 (X2 、Y2 、Z2 ) が算出
記憶される。
【0024】以下、同様にして第3、第4、第5の測
定点U、V、Wの三次元座標 (X3、Y3 、Z3 ) 、
(X4 、Y4 、Z4 ) 、 (X5 、Y5 、Z5 ) が得られ
る。
【0025】演算部30により、各測定点P、Q・・・
の三次元座標 (X1 、Y1 、Z1 )、 (X2 、Y2 、Z
2 ) ・・・より、各測定点P、Qの座標間距離、変位が
演算される。すなわち、うねり変位は許容基準量Xとの
差 (X−X1 ) 、 (X−X2) ・・・で算出される。左
右レールの高低差は、2本のレールR1 、R2 の高低差
(Z1 −Z4 ) 、 (Z2 −Z5 ) であり、レールの勾配
は1本のレールの高低差 (Z1 −Z2 ) 、 (Z4
5 ) で算出される。また、2本のレールR1 、R2
スパン変位は、許容基準量Yとの差(Y1 −Y4
Y)、(Y2 −Y5 −Y)で算出される。
【0026】図3は移動ターゲット10の他の実施例を示
す正面図である。本実施例においては、ベース11は正面
視形状が鍵形に形成されており、ネジ111 は設けられて
いない。図中、R30は30Kgレール、R73は73Kgレールを
それぞれ示しており、P30は20Kgレール用継目板をそれ
ぞれ示している。前記ベース11には図外の磁石が埋め込
まれており、レールRの上面及び一側面に密着し、移動
ターゲット10を固定するようになっている。本実施例に
よると、移動ターゲット10のレール着脱に手間を要しな
いという利点がある。
【0027】なお、前記移動ターゲット10に移動手段を
設けると便利である。前記移動手段は、自走式、レール
上に設けられた別体の走行体に牽引される牽引式、又は
計測員が測定点に設置する人為式のいずれであってもよ
い。
【0028】また、演算部30は、三次元計測器20の有す
る演算機能、すなわち移動ターゲット10の距離及び方位
角の測定結果に基づいて移動ターゲット10の三次元座標
を演算する機能をも含むようにしてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明装置は、
レールに設けられた移動ターゲットと任意の位置に固定
された三次元計測器と、演算部とを具備しており、前記
移動ターゲットはレールの上面及び側面に当接するベー
スと、ベースに設けた反射板と、反射板をX軸及びY軸
を軸として回動させる駆動手段とを有している。そし
て、三次元計測器により移動ターゲットの三次元座標を
算出し、1本又は2本以上のレールのうねり、高低差、
勾配、スパン各変位を計測するようにしている。従っ
て、1回の計測によって3種類のレール変位が演算でき
るので、測定に要する工数が少なくなる。さらに、計測
精度の信頼性が向上する他、高所レールの測定において
も安全性が高いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るレール変位計測装置の
構成を説明する外観斜視図である。
【図2】移動ターゲットの図面であって、同図(A)は
正面図、同図(B)は側面図である。
【図3】移動ターゲットの他の実施例を示す正面図であ
る。
【図4】レールの計測方法を説明する外観斜視図で、同
図(A)はうねり変位を、同図(B)は高低差及び勾配
変位を、同図(C)はスパン変位をそれぞれ示している
【符号の説明】
10 移動ターゲット 11 ベース 12 反射板 13 駆動手段 20 三次元計測器 30 演算部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定側に敷設されたレールの任意位置に
    移動可能に設けられた移動ターゲットと、固定側の任意
    位置に設けられ近赤外線の照射によって移動ターゲット
    の距離と方位とを測定して三次元座標を演算する三次元
    計測器と、この三次元計測器によって演算された複数測
    定点における移動ターゲットの三次元座標に基づいて各
    測定点の座標間距離及びレールのうねり、高低差、勾
    配、スパンの各変位を演算する演算部とを具備してお
    り、かつ前記移動ターゲットは前記レールの上面及び側
    面に当接するベースと、前記近赤外線を再帰反射させる
    反射板と、前記ベースに取り付けられ反射板の中心を回
    動中心として前記反射板をX軸及びY軸を軸として回動
    させる駆動手段とを有していることを特徴とするレール
    変位計測装置。
JP26671292A 1992-09-08 1992-09-08 レール変位計測装置 Pending JPH0694416A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003003406A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Central Japan Railway Co 軌道中心間隔測定器
JP2009121893A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Koishi:Kk 長尺物測量システム
KR101271048B1 (ko) * 2011-02-01 2013-06-04 한국철도공사 선로용 좌표측량 프리즘타켓
KR101271136B1 (ko) * 2011-08-12 2013-06-04 삼성중공업 주식회사 계측용 타겟 지그장치
JP2017053773A (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 公益財団法人鉄道総合技術研究所 軌道変位測定装置及び軌道変位の測定方法

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