JPH11108655A - Equipment and method for measuring shape of rail - Google Patents

Equipment and method for measuring shape of rail

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JPH11108655A
JPH11108655A JP27561197A JP27561197A JPH11108655A JP H11108655 A JPH11108655 A JP H11108655A JP 27561197 A JP27561197 A JP 27561197A JP 27561197 A JP27561197 A JP 27561197A JP H11108655 A JPH11108655 A JP H11108655A
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JP
Japan
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rail
measuring
measuring device
roll
conveyed
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JP27561197A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Nakamura
村 功 中
Toshiro Esashi
刺 敏 郎 江
Yoichi Kuboyama
保 山 洋 一 久
Toshihiro Ishibashi
橋 俊 弘 石
Kazuhiko Saeki
伯 和 彦 佐
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable continuous and highly accurate measurement of the shape of rails on a 100% basis by a constitution wherein a measuring device having laser range finders is provided on a rail conveyance line and rail supporting devices are provided with rolls holding the lateral parts of a rail top from both of the right and left sides. SOLUTION: A rail 9 is conveyed into a measuring device 2 in a state wherein vertical and horizontal vibrations thereof are held down by supporting devices 1a and 1b provided in front and rear of the measuring device 2. Laser range finders 11a and 11b for vertical deflection measure the displacement in the height, at the top part and the bottom part of the rail 9, while laser range finders 10a and 10b for horizontal deflection measure the deflection in the width direction, and measured values thus obtained are collected at intervals of a prescribed length and sent to a computer 16. Integration of the length of the rail 9 is conducted from the time point when material detecting sensors 14a and 14b detect the rail from pulse signals of pulse generators 13a and 13b connected to the rotating shafts of rolls 6a and 6b for conveying the rail. Before the top part and the bottom part of the rail 9 arrive at the roll 6b on the exit side or 6a on the entrance side or after they separate therefrom, the rail, is measured in a free-end state wherein it is supported by the supporting devices 1a and 1b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レールの製造ライ
ンで、搬送中のレールの各部形状を精度良く測定するレ
ールの形状測定装置および方法である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rail shape measuring apparatus and method for accurately measuring the shape of each part of a rail being conveyed on a rail manufacturing line.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、鉄道用レールの各部形状の測
定は、人間がレールのトップ部およびボトム部をマイク
ロメータで測定していた。なかでも、レールのトップ部
およびボトム部の曲がりは、複数のマイクロゲージまた
はストレッチとテーパゲージを組み合わせて測定し、捻
れについては搬送テーブルとの隙間をテーパゲージで測
定するだけで、かつ、いずれも抜き取りで測定してい
た。一方、需要家からレール全数の測定を行う要求が高
まりつつあるにも関わらず、搬送中にレール全数を連続
で測定する具体的な方法は存在していなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, when measuring the shape of each part of a railway rail, a person has measured the top and bottom of the rail with a micrometer. Above all, bends at the top and bottom of the rail are measured using a combination of multiple microgauges or stretches and taper gauges. I was measuring. On the other hand, in spite of increasing demands from customers for measuring the total number of rails, there is no specific method for continuously measuring the total number of rails during transportation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これに対し、発明者は
レーザ距離計を用いた測定装置を試作し、レールの搬送
中に全数を連続で形状の測定を試みてきた。しかし、搬
送中のレールの上下および左右の振動によって、レーザ
距離計の測定範囲からレールが外れ、このため測定誤差
を生じるという問題があった。さらに、レールのトップ
部またはボトム部が測定装置の入側または出側の一方で
だけ支持されている自由端状態での測定を可能にする必
要がある。
On the other hand, the inventor has prototyped a measuring device using a laser distance meter, and has tried to measure the shape of all the rails continuously while the rails are being conveyed. However, there has been a problem that the rails are deviated from the measurement range of the laser range finder due to the vertical and horizontal vibrations of the rails during transportation, thereby causing measurement errors. Furthermore, it is necessary to enable measurement in a free end state in which the top or bottom of the rail is supported on only one of the entry and exit sides of the measuring device.

【0004】また、従来のレールのトップ部及びボトム
部の測定においては、レールを静止した状態で測定し、
また、複数のマイクロゲージまたはストレッチとテーパ
ゲージのレールへの当て方によって大きく誤差を生じる
ことがあった。
[0004] In the conventional measurement of the top and bottom of the rail, the measurement is performed while the rail is stationary.
In addition, a large error may occur depending on how a plurality of micro gauges or stretch and taper gauges are applied to the rail.

【0005】従って、本発明は、上記問題点を解決する
ために、公差の1/10程度の精度で測定可能なレールの形
状測定装置および方法を提供することを課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a rail shape measuring apparatus and method capable of measuring with an accuracy of about 1/10 of a tolerance in order to solve the above problems.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、 (1)レール製造ラインでレールを搬送中にレールの形
状を測定する装置であって、この装置はレール搬送ライ
ン上に設けたレーザ距離計を備えた測定装置とこの測定
装置の入側と出側に設けたレールの頭側部を左右両側か
ら抑えるロールを備えたレール支持装置とからなること
を特徴とするレールの形状測定装置である。
According to the present invention, there is provided an apparatus for measuring a shape of a rail while a rail is being conveyed on a rail manufacturing line. It is characterized by comprising a measuring device provided with a laser distance meter provided above, and a rail supporting device provided with rolls for holding the head side of the rail provided on the entrance side and the exit side of the measuring device from both left and right sides. This is a rail shape measuring device.

【0007】(2)レール製造ラインでレールを搬送中
にレールの形状を測定する装置であって、この装置はレ
ール搬送ライン上に設けたレーザ距離計を備えた測定装
置とこの測定装置の入側と出側に設けたレールの頭頂部
を抑えるロールを備えたレール支持装置とからなること
を特徴とするレールの形状測定装置である。
(2) An apparatus for measuring the shape of a rail while the rail is being conveyed on a rail manufacturing line. This apparatus comprises a measuring apparatus provided with a laser distance meter provided on the rail conveying line and an input of the measuring apparatus. A rail shape measuring device comprising: a rail support device provided with rolls for suppressing the top of the rail provided on the side and the exit side.

【0008】(3)レール製造ラインでレールを搬送中
にレールの形状を測定する装置であって、この装置はレ
ール搬送ライン上に設けたレーザ距離計を備えた測定装
置およびこの測定装置の入側と出側に設けたレールの頭
側部を左右両側から抑えるロールとレールの頭頂部を抑
えるロールとを備えたレール支持装置からなることを特
徴とするレールの形状測定装置である。
(3) An apparatus for measuring the shape of a rail while the rail is being conveyed on a rail manufacturing line, comprising a measuring apparatus having a laser distance meter provided on the rail conveying line and an input of the measuring apparatus. A rail shape measuring device comprising a rail supporting device provided with a roll provided on a side and an outgoing side for suppressing a head side of a rail from both right and left sides and a roll for suppressing a top portion of the rail.

【0009】(4)レール製造ラインでレールを搬送中
にレールの捻れを測定するにあたって、基準長分のレー
ルのトップ部及びボトム部の底面までの基準点からの距
離をレールの底面が形成する長方形の頂点近傍の4ヶ所
で測定し、3つの距離の測定値から算出される平面と残
り1つの距離の測定位置に相当する平面上の値を算出
し、この値と実際の距離の測定値との差から高精度に捻
れを算出することを特徴としたレール用寸法形状測定方
法である。
(4) In measuring the torsion of the rail while the rail is being conveyed on the rail manufacturing line, the bottom surface of the rail forms the distance from the reference point to the bottom of the top and bottom of the rail for the reference length. Measure at four points near the top of the rectangle, calculate the plane calculated from the measured values of the three distances, and the value on the plane corresponding to the measuring position of the remaining one distance, and calculate this value and the measured value of the actual distance This is a method for measuring dimensions and shapes for rails, which is characterized in that the torsion is calculated with high precision from the difference between the torsion and the shape.

【0010】本発明にいう「基準長」とは、レールのト
ップ部およびボトム部において、需要家規格で決まる端
部からの所定長さをいう
The "reference length" in the present invention refers to a predetermined length from the end determined by the customer standard at the top and bottom of the rail.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明にいう、レーザ距離計を備
えた測定装置とは、レールの上下,左右曲がり測定およ
びレールの捻れ測定を行うことができる測定装置に関す
るものであり、これらの全てを測定可能とするに限らず
各測定の少なくともーつを行うことができるようにした
測定装置でも良い。ただ、好ましくは、レールの上下,
左右曲がりおよびレールの捻れ測定を行う測定装置であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The measuring device provided with a laser distance meter according to the present invention relates to a measuring device capable of measuring the vertical and horizontal bending of a rail and measuring the torsion of a rail. The measurement device is not limited to the measurement device, and may be a measurement device capable of performing at least one of the measurements. However, preferably, up and down the rail,
This is a measuring device for measuring left and right bending and rail torsion.

【0012】また、各距離検出器はライン直角方向およ
びライン長手方向に移動可能なことが好ましいが、目的
によってはどちらか一方向だけ移動可能でもよいことは
勿論である。そして、移動駆動機構による移動でもある
いは手動による移動でもよい。
Each of the distance detectors is preferably movable in the direction perpendicular to the line and in the longitudinal direction of the line. However, it is needless to say that the distance detector may be movable in only one of the directions depending on the purpose. Then, it may be moved by a moving drive mechanism or moved manually.

【0013】下記の実施例は、捻れ測定用レーザ距離計
にのみライン直角方向に駆動可能なな駆動機構を設けた
例である。
The following embodiment is an example in which only a torsion measuring laser distance meter is provided with a drive mechanism that can be driven in the direction perpendicular to the line.

【0014】以下に本発明の実施例の図面に従って本発
明を詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings of embodiments of the present invention.

【0015】図1と図2は、本発明の実施例の全体装置
の構成ならびに上下,左右曲がりおよび捻れ測定のセン
サ配置を示す正面図と平面図である。また、図3は、図
1のII−II矢視図で、レール支持装置と捻れ測定用レー
ザ距離計駆動機構を省いた距離検出器の配置を示す図で
ある。形状測定はラインに設けられたレーザ距離計を備
えた測定装置2およびこの測定装置2の入出側にある入
側レール支持装置1aと出側レール支持装置1bで構成
される。
FIGS. 1 and 2 are a front view and a plan view, respectively, showing the configuration of the entire apparatus according to an embodiment of the present invention and the arrangement of sensors for measuring vertical and horizontal bending and torsion. FIG. 3 is a view taken along the line II-II in FIG. 1 and shows the arrangement of the distance detector without the rail support device and the torsion measurement laser range finder drive mechanism. The shape measurement includes a measuring device 2 provided with a laser distance meter provided on a line, and an entrance-side rail support device 1a and an exit-side rail support device 1b on the entrance and exit sides of the measurement device 2.

【0016】入側レール支持装置1aは、ラインの上方
へ昇降可能に設けられたレール頭頂部を抑えるV字形ロ
ール4a,V字形ロールを昇降駆動するV字形ロール昇
降駆動用エアシリンダー3a,ライン左右にあってライ
ンに対してほぼ直角方向に進退可能に設けられ、レール
の頭側部を左右から抑えるロール5a,5b、支持装置
1aの入側,中央,出側にそれぞれ設けられたレールの
搬入,搬出を検出する材料検出センサ7a,7b,7c
およびレール搬送用ロール6a,このレール搬送用ロー
ル6aの回転軸に接続されレールの移動長さを検出する
パルス発信器13aで構成される。
The entrance-side rail support device 1a is provided with a V-shaped roll 4a for holding a rail top provided so as to be able to ascend and descend above the line, a V-shaped roll elevating drive air cylinder 3a for driving the V-shaped roll up and down, and left and right lines. Rolls 5a and 5b which are provided so as to be able to advance and retreat in a direction substantially perpendicular to the line, and which hold down the head side of the rail from the left and right, and carry-in rails provided on the entrance side, the center and the exit side of the support device 1a , Material detection sensors 7a, 7b, 7c for detecting unloading
And a rail transmitter roll 6a, and a pulse transmitter 13a connected to the rotating shaft of the rail transport roll 6a and detecting the moving length of the rail.

【0017】出側レール支持装置1bも同様に、ライン
の上方へ昇降可能に設けられたレール頭頂部を抑えるV
字形ロール4b,V字形ロールを昇降駆動するV字形ロ
ール昇降駆動用エアシリンダー3b,ライン左右にあっ
てラインに対してほぼ直角方向に進退可能に設けられレ
ールの頭側部を左右から抑えるロール5c,5d,支持
装置の入側,中央,出側にそれぞれ設けられたレールの
搬入,搬出を検出する材料検出センサ8a,8b,8
c,レール搬送用ロール6b,このレール搬送用ロール
6bの回転軸に接続されレールの移動長さを検出するパ
ルス発信器13bで構成される。
Similarly, the exit side rail support device 1b holds the rail top provided so as to be able to ascend and descend above the line.
V-shaped roll 4b, V-shaped roll elevating drive air cylinder 3b that drives the V-shaped roll up and down, and roll 5c that is provided on the left and right of the line so as to be able to advance and retreat in a direction substantially perpendicular to the line, and suppresses the head side of the rail from the left and right. , 5d, material detection sensors 8a, 8b, 8 for detecting the loading and unloading of the rails provided on the entrance side, the center and the exit side of the support device, respectively.
c, a rail transport roll 6b, and a pulse transmitter 13b connected to the rotating shaft of the rail transport roll 6b and detecting the moving length of the rail.

【0018】レーザ距離計を備えた測定装置2は、この
入側にあってラインの両側に設けられた左右曲がり測定
用のレーザ距離計10a,ラインの上方に設けた上下曲
がり測定用のレーザ距離計11a,ラインの下方にあり
レールの底面の幅方向2点までの距離を測定する捻れ測
定用のレーザ距離計12a,12b,この捻れ測定用の
レーザ距離計12a,12bをラインの直角方向に駆動
させるレーザ距離計駆動機構15a,15b,測定装置
2の入側の材料検出センサ14a,ならびに出側にある
ところの左右曲がり測定用のレーザ距離計10b,上下
曲がり用のレーザ距離計11b,捻れ測定用のレーザ距
離計12c,12d,捻れ測定用レーザ距離計駆動機構
15c,15dおよび材料検出センサ14bから構成さ
れる。そして、レールの底面までの距離を測定するレー
ザ距離計12a,12bおよび12c,12dを長手方
向に基準長Ls離して配置する。
A measuring device 2 equipped with a laser range finder is provided with a laser range finder 10a provided on both sides of the line on the entrance side for measuring the right and left bending, and a laser range provided for measuring the vertical bending provided above the line. A total of 11a, laser rangefinders 12a and 12b for measuring the distance to two points in the width direction of the bottom surface of the rail, which are below the line, and the laser rangefinders 12a and 12b for measuring the torsion are arranged in a direction perpendicular to the line. Laser distance meter driving mechanisms 15a and 15b to be driven, a material detection sensor 14a on the input side of the measuring device 2, a laser distance meter 10b on the output side for left and right bending measurement, a laser distance meter 11b for up and down bending, twisting It comprises laser rangefinders 12c and 12d for measurement, laser rangefinder driving mechanisms 15c and 15d for torsion measurement, and a material detection sensor 14b. Then, the laser distance meters 12a, 12b and 12c, 12d for measuring the distance to the bottom of the rail are arranged at a reference length Ls in the longitudinal direction.

【0019】これらのレーザ距離計12a,12bおよ
び12c,12dは捻れ測定用レーザ距離計駆動機構1
5a,15b,15c,15dにライン直角方向に駆動
可能に設けられている。レーザ距離計のデータ処理と捻
れ測定用レーザ距離計駆動機構の制御を行う計算機16
は、上位計算機17よりレール規格などのレール情報を
受け取り、この情報に基づいてレーザ距離計のライン直
角方向の位置を変更する。
These laser rangefinders 12a and 12b and 12c and 12d are a laser rangefinder driving mechanism 1 for torsion measurement.
5a, 15b, 15c and 15d are provided so as to be drivable in the direction perpendicular to the line. A computer 16 for controlling the data processing of the laser distance meter and controlling the driving mechanism of the laser distance meter for torsion measurement.
Receives the rail information such as the rail standard from the host computer 17, and changes the position of the laser distance meter in the direction perpendicular to the line based on this information.

【0020】図1,図2において、入側,出側レール支
持装置1a,1bでのV字形ロール4a,4bおよびロ
ール5a,5b,5c,5dの動作を説明する。レール
9が搬送されて支持装置入側の材料検出センサ7a,8
aがレール9を検出すると、計算機16にその信号が入
力されタイマーのカウントを開始する。レール9の先端
が7a,8aを通過してからV字形ロールに達する時間
に相当するタイマーのカウントアップ後、計算機16よ
りV字形ロール昇降駆動用シリンダー3a,3bに対し
て閉指令が出力され、V字形ロール4a,4bが下降し
てレール頭頂部を抑え、レール搬送用ロール6a,6b
とV字形ロール4a,4bとの間でレール9をラインセ
ンターに支持し、搬送中の上下振動を抑制する。さら
に、レール9が搬送され、材料検出センサ7a,8a,
装置中央の材料検出センサ7b,8bの順にレール9を
検出すると計算機16にその信号が入力される。そし
て、材料検出センサ7a,7bまたは8a,8bの信号
のアンドで、計算機16よりロール進退駆動用エアシリ
ンダー(図示せず)に閉指令が出力され、ロール5a,
5cが閉じて,レール9の頭側部を左右から抑え支持す
る。引き続きレールが搬送され、材料検出センサ7b,
8b,装置出側の材料検出センサ7c,8cの順にレー
ルレール9を検出すると計算機16にその信号が入力さ
れる。そして、材料検出センサ7a,7bまたは8a,
8bの信号のアンドで、計算機16よりロール進退駆動
用エアシリンダーに閉指令が出力され、ロール5b,5
dが閉じて、レールの頭側部を押え振動を抑制する。
1 and 2, the operation of the V-shaped rolls 4a and 4b and the rolls 5a, 5b, 5c and 5d in the entrance and exit rail support devices 1a and 1b will be described. The rail 9 is conveyed, and the material detection sensors 7a and 8 on the entrance side of the support device.
When a detects the rail 9, the signal is input to the computer 16 and the counting of the timer is started. After counting up a timer corresponding to the time required to reach the V-shaped roll after the tip of the rail 9 has passed through 7a, 8a, the computer 16 outputs a closing command to the V-shaped roll lifting drive cylinders 3a, 3b, The V-shaped rolls 4a and 4b descend to hold down the rail top, and the rail transport rolls 6a and 6b
The rail 9 is supported at the line center between the V-shaped rolls 4a and 4b to suppress vertical vibration during conveyance. Further, the rail 9 is transported, and the material detection sensors 7a, 8a,
When the rail 9 is detected in the order of the material detection sensors 7b and 8b at the center of the apparatus, the signal is input to the computer 16. Then, the computer 16 outputs a close command to the roll advance / retreat drive air cylinder (not shown) in response to the AND of the signal from the material detection sensors 7a, 7b or 8a, 8b.
5c is closed, and the head side portion of the rail 9 is supported from right and left. Subsequently, the rail is transported, and the material detection sensor 7b,
When the rail 9 is detected in the order of 8b and the material detection sensors 7c and 8c on the device exit side, the signal is input to the computer 16. Then, the material detection sensors 7a, 7b or 8a,
In response to the AND of the signal 8b, the computer 16 outputs a closing command to the roll advance / retreat driving air cylinder, and the rolls 5b, 5
d closes to hold down the head side of the rail to suppress vibration.

【0021】レールの搬送が終了する場合は、支持装置
入側の材料検出センサ7a,8aでレールがなくなった
ことを検出しロール5a,5cが開き、タイマー後にV
字形ロール4a,4bが上昇する。同様に、支持装置中
央の材料検出センサ7b,8bでレールがなくなったこ
とを検出しロール5b,5dが開く。入側支持装置のV
字形ロール4aが上昇し、ロール5a,5bが開いた状
態でも、出側のV字形ロール4b,ロール5c,5dに
よってレールは3点支持されるため、搬送中の振動は抑
制される。また、出側のV字形ロール4bが上昇し、ロ
ール5c,5dが開いた状態でも、入側のV字形ロール
4a,ロール5a,5bによってレールは3点支持され
るため、搬送中の振動は抑制される。
When the conveyance of the rail is completed, the rolls 5a and 5c are opened by detecting the absence of the rail by the material detection sensors 7a and 8a on the entrance side of the support device.
The character-shaped rolls 4a, 4b rise. Similarly, the material detection sensors 7b and 8b at the center of the support device detect that the rails have run out, and the rolls 5b and 5d open. V of entry side support device
Even when the rolls 4a are raised and the rolls 5a, 5b are open, the rails are supported at three points by the V-shaped rolls 4b, 5c, 5d on the exit side, so that vibration during transport is suppressed. Further, even when the output V-shaped roll 4b is raised and the rolls 5c and 5d are open, the rails are supported at three points by the input V-shaped rolls 4a, 5a and 5b. Is suppressed.

【0022】次に測定動作について説明する。測定装置
の前後に設けられた支持装置により、上下,左右の振動
を抑制された状態でレールは測定装置2の中に搬送され
る。この搬送中に測定装置2では、レールのトップ部ま
たはボトム部において、上下曲がり用レーザ距離計11
a,11bは高さの変位を測定しその測定値を、また、
左右の曲がり用レーザ距離計10a,10bはレールの
幅方向の変位を測定しその測定値を一定長間隔で収集し
て上下曲がりおよび左右曲がりをそれぞれ曲がりを算出
する計算機に送る。
Next, the measuring operation will be described. The rail is conveyed into the measuring device 2 in a state where the vertical and horizontal vibrations are suppressed by the supporting devices provided before and after the measuring device. During the transport, the measuring device 2 uses the laser range finder 11 for vertical bending at the top or bottom of the rail.
a and 11b measure the displacement of the height and measure the measured value,
The left and right bending laser rangefinders 10a and 10b measure the displacement of the rail in the width direction, collect the measured values at regular intervals, and send the vertical bending and the left and right bending to a computer that calculates the bending.

【0023】搬送されるレールの長さの積算は、レール
支持装置1a,1bにあるレール搬送用ロール6a,6
bの回転軸に接続されたパルス発信器13a,13bの
パルス信号を材料検出センサ14a,14bがレールを
検出した時点から行う。この搬送されるレールの長さの
積算値から、レーザ距離計の測定値に相当するレールの
長手方向の位置が演算される、つまり、レールの長手方
向各位置の測定値が得られる。そして、特開平09−3
3243号公報などの従来技術を用い、計算機16はレ
ール長手方向のある位置での曲がりを演算する。例え
ば、収集した基準長部の測定値を参照して、同一時刻の
基準長離れた位置で測定したレール表面までの変位の測
定値の差を算出し、そのレール長手方向の位置でのレー
ルの曲がりを演算する。
The integration of the lengths of the rails to be transported is performed by the rail transport rolls 6a, 6a provided in the rail support devices 1a, 1b.
The pulse signals of the pulse transmitters 13a and 13b connected to the rotating shaft of b are sent from the time when the material detection sensors 14a and 14b detect the rail. The longitudinal position of the rail corresponding to the measured value of the laser distance meter is calculated from the integrated value of the length of the conveyed rail, that is, the measured value of each position in the longitudinal direction of the rail is obtained. And Japanese Patent Laid-Open No. 09-3
Using a conventional technique such as Japanese Patent No. 3243, the computer 16 calculates the bending at a certain position in the longitudinal direction of the rail. For example, referring to the measured values of the collected reference length, the difference between the measured values of the displacement to the rail surface measured at a position apart by the reference length at the same time is calculated, and the rail at the position in the rail longitudinal direction is calculated. Calculate the bend.

【0024】さらに、レールのトップ部が出側のレール
搬送用ロール6bに到達する前までは、入側レール支持
装置1aだけで支持された自由端状態での測定をする。
また、レールのボトム部が入側のレール搬送用ロール6
aを離れた後は出側レール支持装置1bだけで支持され
た自由端状態での測定をする。
Until the top of the rail reaches the outgoing rail transport roll 6b, measurement is performed in the free end state supported only by the incoming rail support device 1a.
In addition, the bottom of the rail is the entrance side rail transport roll 6.
After leaving a, measurement is performed in the free end state supported only by the outgoing rail support device 1b.

【0025】つぎに、レールの基準長部の捻れの測定に
ついて、図1,図2および図3で説明する。図2はレー
ルのトップ部の捻れ量の計算を、図3はレールのボトム
部の捻れ量の計算を説明するための図である。レーザ距
離計12a,12b,12c,12dのレールの底面ま
での距離の測定値をそれぞれha,hb,hc,hd、
捻れ測定用レーザ距離計駆動機構15a,15b,15
c,15dのライン直角方向の位置をそれぞれLa,L
b,Lc,Ld、レーザ距離計12aと12c間および
12bと12d間の距離をLs(基準長)とすると、図2
のレールのトップ部の捻れ量Ntは、次のようになる: hd’=hc+(ha・(Lb−Lc)+hb・(Lc−La))/(La−Lb) +Ld・(ha−hb)/(La−Lb) +(La・hb−Lb・ha)/(La−Lb) ・・・(1) Nt=|hd’−hd| ・・・(2) 。
Next, measurement of torsion of the reference length portion of the rail will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the calculation of the amount of twist at the top of the rail, and FIG. 3 is a diagram for explaining the calculation of the amount of twist of the bottom of the rail. The measured values of the distance of the laser rangefinders 12a, 12b, 12c and 12d to the bottom of the rails are respectively ha, hb, hc and hd,
Laser Distance Meter Drive Mechanisms 15a, 15b, 15 for Torsion Measurement
La and L denote the positions of lines c and 15d in the direction perpendicular to the line, respectively.
Assuming that b, Lc, Ld, and the distance between the laser rangefinders 12a and 12c and the distance between 12b and 12d are Ls (reference length), FIG.
The amount of twist Nt at the top of the rail is as follows: hd ′ = hc + (ha · (Lb−Lc) + hb · (Lc−La)) / (La−Lb) + Ld · (ha−hb) / (La−Lb) + (La · hb−Lb · ha) / (La−Lb) (1) Nt = | hd′−hd | (2)

【0026】同様に、図3のレールのボトム部の捻れ量
Nbは、次のようになる: hb’=ha+(hc・(Ld−La)+hd・(La−Lc))/(Lc−Ld) +Lb・(hc−hd)/(Lc−Ld) +(Lc・hd−Ld・hc)/(Lc−Ld) ・・・(3) Nb=|hb'-hb| ・・・(4)。 レールのトップ部の捻れについては、材料検出センサ1
4aがレールのトップ部を検出した後、レーザ距離計1
2a,12b,12c,12dの測定値を用い、
(1),(2)式により各点の捻れを算出する。なお、
実際には、何点かの平均値をレールのトップ部の捻れと
している。また、レールのボトム部の捻れについては、
材料検出センサ14bがレールのボトム部を検出する前
の、レーザ距離計12a,12b,12c,12dの測
定値を用い、(1),(2)式により捻れを算出し、さ
らにそれらの平均値をレールのボトム部の捻れとしてい
る。
Similarly, the amount of twist Nb at the bottom of the rail in FIG. 3 is as follows: hb '= ha + (hc. (Ld-La) + hd. (La-Lc)) / (Lc-Ld) ) + Lb. (Hc-hd) / (Lc-Ld) + (Lc.hd-Ld.hc) / (Lc-Ld) (3) Nb = | hb'-hb | (4) . For the torsion at the top of the rail, the material detection sensor 1
4a detects the top of the rail,
Using the measured values of 2a, 12b, 12c and 12d,
The torsion at each point is calculated by the equations (1) and (2). In addition,
In practice, the average of several points is taken as the twist of the top of the rail. Also, regarding the twist of the bottom part of the rail,
Before the material detection sensor 14b detects the bottom of the rail, the torsion is calculated by the equations (1) and (2) using the measured values of the laser distance meters 12a, 12b, 12c, and 12d, and the average value thereof is calculated. Is the twist at the bottom of the rail.

【0027】また、需要家の基準長がLsと異なる場
合、その値をLs'とするとトップ部およびボトム部の
捻れNt',Nb'はそれぞれ次のようになる: Nt'=Nt・Ls'/Ls ・・・(5) Nb'=Nb・Ls'/Ls ・・・(6)。 なお、本発明の距離検出器は、上述の実施例のレーザ距
離計のみに限定されるものではなく渦流センサなどの距
離検出器も用いることができる。
If the reference length of the consumer is different from Ls, and the value is Ls', the twists Nt 'and Nb' at the top and bottom are respectively as follows: Nt '= Nt · Ls' / Ls (5) Nb '= Nb · Ls' / Ls (6). It should be noted that the distance detector of the present invention is not limited to the laser distance meter of the above-described embodiment, but may be a distance detector such as an eddy current sensor.

【0028】[0028]

【発明の効果】レール製造ラインで形状を測定するにあ
たって、レールの頭側部を左右から抑えるロールおよび
頭頂部を抑えるロールによって、搬送中の横および上下
方向の振動を数mmに抑制できるようにしたので、搬送
しながらレール全数を連続的にかつ公差の1/10程度
の精度で形状を測定することができる。
According to the present invention, when measuring the shape on the rail manufacturing line, the horizontal and vertical vibrations during conveyance can be suppressed to several mm by the roll for suppressing the head side of the rail from the left and right and the roll for suppressing the top of the rail. Thus, the shape can be measured continuously and with an accuracy of about 1/10 of the tolerance while transporting the entire number of rails.

【0029】レールのトップ部とボトム部の上下および
左右の曲がりを、レールを搬送したままでもレーザ距離
計を切り替えて、レールが入出側のどちらかのレール支
持装置で片持ちとなる自由端状態で測定することが可能
となる。
The free end state in which the vertical and horizontal bending of the top and bottom of the rail is switched by switching the laser distance meter even while the rail is being conveyed, and the rail is cantilevered by one of the rail support devices on the entrance and exit sides. It becomes possible to measure with.

【0030】さらに、基準長分のレールのトップ部及び
ボトム部の底面までの基準点からの距離を4ヶ所で測定
し、このうち3ヶ所の距離の測定値から算出される平面
と残り1ヶ所の距離の測定位置に相当する平面上の値を
算出し、この値と実際の距離の測定値との差から高精度
に捻れを算出し、搬送中にレールの全数を連続で公差の
1/10程度の精度で捻れを測定することが可能とな
る。
Further, the distance from the reference point to the bottom of the top part and the bottom part of the rail for the reference length is measured at four points, and a plane calculated from the measured values of the three distances and the remaining one point are measured. Is calculated on the plane corresponding to the measured position of the distance, and the torsion is calculated with high accuracy from the difference between this value and the measured value of the actual distance. Twist can be measured with an accuracy of about 10.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の上下曲がり,左右曲がりの測定を行
うためのセンサ配置を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a sensor arrangement for measuring a vertical bending and a horizontal bending according to the present invention.

【図2】 本発明の上下曲がり,左右曲がりの測定を行
うためのセンサ配置を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a sensor arrangement for measuring vertical bending and horizontal bending according to the present invention.

【図3】 図1の、II−II矢視図で距離検出器の配置を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of a distance detector in a view taken along a line II-II in FIG. 1;

【図4】本発明のレールのトップ部の捻れ量の計算を説
明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining calculation of a twist amount of a top portion of the rail according to the present invention.

【図5】本発明のレールのボトム部の捻れ量の計算を説
明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining calculation of a twist amount of a bottom portion of the rail according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a:入側レール支持装置 1b:出側レール支持装置 2:測定装置 3a,3b:V字形ロール昇降駆動用エアシリンダー 4a,4b:V字形ロール 5a〜5d:ロール 6a,6b:レール搬送用ロール 7a〜7c,8a〜8c:材料検出センサ 9:レール 10a,10b:(スポット式)レーザ距離計(左右曲
がり用) 11a,11b:(スキャン式)レーザ距離計(上下曲
がり用) 12a〜12d:(スポット式)レーザ距離計(捻れ
用) 13a,13b:パルス発信器 14a,14b:材料検出センサ 15a〜15d:捻れ測定用レーザ距離計駆動機構 16:計算機 17:上位計算機
1a: Inlet rail support device 1b: Outlet rail support device 2: Measuring device 3a, 3b: V-shaped roll up / down driving air cylinder 4a, 4b: V-shaped roll 5a to 5d: Roll 6a, 6b: Rail transport roll 7a to 7c, 8a to 8c: Material detection sensor 9: Rail 10a, 10b: (Spot type) laser range finder (for left and right bending) 11a, 11b: (Scan type) laser range finder (for vertical bending) 12a to 12d: (Spot type) laser rangefinder (for twisting) 13a, 13b: pulse transmitter 14a, 14b: material detection sensor 15a to 15d: laser rangefinder driving mechanism for twisting measurement 16: computer 17: host computer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石 橋 俊 弘 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 佐 伯 和 彦 北九州市戸畑区飛幡町1−1 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshihiro Ishibashi 20-1 Shintomi, Futtsu-shi, Chiba Nippon Steel Corporation Technology Development Division (72) Inventor Kazuhiko Saeki 1 Tobata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu-shi -1 Inside Nippon Steel Corporation Yawata Works

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レール製造ラインでレールを搬送中にレ
ールの形状を測定する装置であって、この装置はレール
搬送ライン上に設けたレーザ距離計を備えた測定装置と
この測定装置の入側と出側に設けたレールの頭側部を左
右両側から抑えるロールを備えたレール支持装置とから
なることを特徴とするレールの形状測定装置。
1. A device for measuring a shape of a rail while the rail is being conveyed on a rail manufacturing line, comprising a measuring device having a laser distance meter provided on a rail conveying line and an input side of the measuring device. And a rail support device provided with rolls for holding the head side of the rail on the output side from both left and right sides.
【請求項2】 レール製造ラインでレールを搬送中にレ
ールの形状を測定する装置であって、この装置はレール
搬送ライン上に設けたレーザ距離計を備えた測定装置と
この測定装置の入側と出側に設けたレールの頭頂部を抑
えるロールを備えたレール支持装置とからなることを特
徴とするレールの形状測定装置。
2. A device for measuring the shape of a rail while a rail is being conveyed on a rail manufacturing line, comprising a measuring device having a laser distance meter provided on the rail conveying line and an input side of the measuring device. And a rail support device provided with a roll provided on the output side for suppressing the top of the rail.
【請求項3】 レール製造ラインでレールを搬送中にレ
ールの形状を測定する装置であって、この装置はレール
搬送ライン上に設けたレーザ距離計を備えた測定装置お
よびこの測定装置の入側と出側に設けたレールの頭側部
を左右両側から抑えるロールとレールの頭頂部を抑える
ロールとを備えたレール支持装置からなることを特徴と
するレールの形状測定装置。
3. An apparatus for measuring the shape of a rail while a rail is being conveyed on a rail manufacturing line, comprising a measuring apparatus having a laser distance meter provided on a rail conveying line and an input side of the measuring apparatus. And a roll support device provided with a roll provided on the outgoing side for suppressing the head side of the rail from both left and right sides and a roll for suppressing the top of the rail.
【請求項4】 レール製造ラインでレールを搬送中にレ
ールの捻れを測定するにあたって、基準長分のレールの
トップ部及びボトム部の底面までの基準点からの距離を
レールの底面が形成する長方形の頂点近傍の4ヶ所で測
定し、3つの距離の測定値から算出される平面と残り1
つの距離の測定位置に相当する平面上の値を算出し、こ
の値と実際の距離の測定値との差から高精度に捻れを算
出することを特徴としたレール用寸法形状測定方法。
4. When measuring the torsion of a rail while the rail is being conveyed on a rail manufacturing line, a distance from a reference point to a bottom of a top portion and a bottom portion of the rail for a reference length is defined by a rectangle formed by the bottom surface of the rail. A plane calculated from the measured values of three distances at four points near the vertex of
A method for measuring dimensions and shapes for rails, comprising calculating a value on a plane corresponding to a measurement position of two distances, and calculating a torsion with high accuracy from a difference between the value and a measured value of an actual distance.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150663A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Jfe Steel Kk Steel strip shape detector
KR20190105708A (en) * 2018-03-06 2019-09-18 제주대학교 산학협력단 Verification Apparatus For Nacelle LiDAR Angle
WO2021181906A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-16 村田機械株式会社 Flatness measurement unit

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