KR101605629B1

KR101605629B1 - Automatic test equipment and method for wheel set of railway vehicles

Info

Publication number: KR101605629B1
Application number: KR1020140116977A
Authority: KR
Inventors: 조향원; 경준수; 고형태; 류정구; 김용철
Original assignee: 한국철도공사
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2016-03-22
Also published as: KR20160028204A

Abstract

본 발명은 철도 차량의 윤축자동검사장치에 관한 것으로, 이동 가능한 지지 프레임과, 상기 지지 프레임 상에 탑재되어 철도 차량의 대차를 승강시키는 승강 모듈과, 상기 지지 프레임 상에 탑재되어 상기 철도 차량의 윤축을 초음파로 탐상하는 초음파 탐상 모듈과, 상기 지지 프레임 상에 탑재되어 상기 윤축의 차륜을 탐상하는 탐상 모듈과, 상기 승강 모듈, 초음파 탐상 모듈, 탐상 모듈을 제어하는 제어반을 포함한다. 본 발명에 따르면, 기존에 수동으로 진행되던 철도 차량의 윤축 검사를 자동화함으로써 작업 효율을 향상시키고 작업자의 작업 환경을 개선하는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus for automatically inspecting a railway vehicle, and more particularly, to a railway vehicle automatic inspection apparatus comprising a movable supporting frame, an elevating module mounted on the supporting frame for raising and lowering a railroad car, And a control panel for controlling the elevating module, the ultrasonic inspection module, and the flaw detection module. The ultrasonic inspection module includes a control module for controlling the elevation module, the ultrasonic inspection module, and the flaw detection module. According to the present invention, there is an effect of improving the work efficiency and improving the working environment of the worker by automating the inspection of the rolling axis of the railway car which has been performed manually before.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an automatic test equipment and method for railway vehicles,

본 발명은 철도 차량의 윤축자동검사장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차륜의 검사 시 차륜을 자동으로 회전시키고 이상 유무에 대해 자동으로 검사할 수 있는 철도 차량의 윤축자동검사장치 및 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for automatically checking the presence or absence of an abnormality in an automatic wheel axis of a railway vehicle .

윤축은 철도 차량의 주행을 지지하는 차륜 및 차축을 의미하는 것으로, 철도 차량에 있어서 가장 중요한 부품 중의 하나이다.The wheel shaft means a wheel and an axle supporting the running of a railway vehicle, and is one of the most important parts in a railway vehicle.

특히 차륜은 철도 차량의 중량을 지지하고, 레일과의 반복적인 구름 접촉을 하며 이동하는 핵심 구조부품으로, 레일과의 미소 접촉부에서 발생되는 높은 수직 응력, 답면 제동 시 제륜자가 접촉하여 발생하는 마찰열에 의한 열응력, 제조과정에서 필수적으로 발생되는 비금속 개재물 등의 원인에 의해 차륜에 손상이 발생될 수 있다. 차륜의 손상은 차륜의 탈선 등을 불러 일으켜 매우 큰 사고로 이어질 수 있기 때문에, 철도 차량의 주행 안전에 지대한 영향을 미친다.Particularly, wheel is a core structural component that supports the weight of railway car and moves with repetitive rolling contact with the rail. It has high vertical stress generated from micro contact portion with rail, frictional heat generated by braking contact Thermal stresses caused by heat, and nonmetallic inclusions which are necessarily generated in the course of manufacturing may cause damage to the wheel. Damage to the wheel can lead to derailment of the wheel and the like, leading to a very serious accident, and therefore has a great influence on the safety of the running of the railway vehicle.

따라서 차륜의 비파괴 검사는 매우 중요하며, 일정 주행 거리마다 또는 일정 주기마다 한국특허공개 2001-0088953호에 개시된 것과 같이 철도 차량을 검사하게 된다.Therefore, the nondestructive inspection of the wheel is very important, and the railway vehicle is inspected every predetermined distance or at certain intervals as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0088953.

그런데 이러한 종래의 철도 차량 검사 방법은 철도 차량을 검사하는 곳으로 이송할 때만 자동으로 이송되고, 윤축의 검사는 여러 명의 작업자가 투입되어 차륜을 수동으로 회전시키면서 차륜의 답면 검사 및 진원도 측정 작업을 수행해야 한다. 뿐만 아니라, 작업자가 비파괴 검사를 위한 초음파 탐상기를 들고 탐상을 수행해야 하므로 많은 인력이 투입되어야 하고, 작업 환경이 열악해 작업자의 건강을 해치는 문제가 있다.However, such a conventional railway vehicle inspection method is automatically transferred only when the railway vehicle is inspected, and the inspection of the wheel axis is carried out by several workers, manually rotating the wheel, Should be. In addition, since the worker must carry out the inspection with the ultrasonic flaw detector for the nondestructive inspection, a lot of manpower must be input, and the work environment is poor and the worker's health is deteriorated.

한국특허공개 2001-0088953(공개일 2001. 09. 29)Korean Patent Laid-Open No. 2001-0088953 (published on September 29, 2001)

본 발명의 목적은 차륜의 검사 시 차륜을 자동으로 회전시키고 이상 유무에 대해 자동으로 검사할 수 있는 철도 차량의 윤축자동검사장치 및 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for automatically checking the presence or absence of an abnormality of a wheel,

본 발명에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치는, 이동 가능한 지지 프레임과, 상기 지지 프레임 상에 탑재되어 철도 차량의 대차를 승강시키는 승강 모듈과, 상기 지지 프레임 상에 탑재되어 상기 철도 차량의 윤축을 초음파로 탐상하는 초음파 탐상 모듈과, 상기 지지 프레임 상에 탑재되어 상기 윤축의 차륜을 탐상하는 탐상 모듈과, 상기 승강 모듈, 초음파 탐상 모듈, 탐상 모듈을 제어하는 제어반을 포함한다.The present invention also provides a device for automatically inspecting a railway car for a railway vehicle, the device comprising: a movable support frame; an elevation module mounted on the support frame for raising and lowering a railway car; And a control panel for controlling the elevation module, the ultrasonic inspection module, and the flaw detection module. The ultrasonic inspection module includes a control module for controlling the elevation module, the ultrasonic inspection module, and the flaw detection module mounted on the support frame.

상기 승강 모듈은 상기 대차를 상승 또는 하강시키는 승강부와, 상기 승강부를 구동하는 구동부를 포함할 수 있다.The elevating and lowering module may include a lifting unit for lifting or lowering the truck, and a driving unit for driving the lifting unit.

상기 초음파 탐상 모듈은 초음파를 조사하는 탐촉자와, 상기 탐촉자에 결합되는 탐촉자 홀더와, 상기 탐촉자 홀더에 결합되어 상기 탐촉자 홀더를 상기 지지 프레임의 수평 방향으로 이동시키는 리니어 모터와, 상기 탐촉자 홀더에 결합되어 탐촉자 홀더를 상기 지지 프레임의 수직 방향으로 이동시키는 공압 실린더와, 상기 탐촉자에 의해 탐상된 데이터를 분석하는 탐상 분석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic testing module includes a transducer for irradiating ultrasonic waves, a transducer holder coupled to the transducer, a linear motor coupled to the transducer holder to move the transducer holder in the horizontal direction of the supporting frame, A pneumatic cylinder for moving the probe holder in the vertical direction of the support frame, and a tester analyzer for analyzing the data scanned by the probe.

상기 탐상 모듈은 상기 차륜을 회전시키는 차륜 회전부와, 상기 차륜의 진원도(circularity)를 측정하는 진원도 측정부와, 상기 차륜의 답면에 매질유를 도포하는 매질유 도포부와, 상기 차륜의 답면을 세척하는 차륜 세척부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the test module comprises: a wheel rotating section for rotating the wheel; a roundness measuring section for measuring circularity of the wheel; a medium oil applying section for applying a medium oil to a tread surface of the wheel; And a wheel washing unit that carries out the washing.

상기 차륜 회전부는 상기 차륜의 답면에 접촉한 상태에서 회전하는 롤러와, 상기 롤러를 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.The wheel rotating section may include a roller rotating in a state of being in contact with the face of the wheel, and a motor rotating the roller.

상기 롤러는 상기 차륜의 답면에 접촉되는 외주면의 단면 형상이 'V'자로 형성된 것이 바람직하다.It is preferable that the roller has a V-shaped cross-sectional shape of an outer circumferential surface in contact with the tread surface of the wheel.

상기 진원도 측정부는 진원도를 측정하는 진원도 센서와, 상기 진원도 센서에 결합되어 상기 진원도 센서를 지지하는 센서 브래킷을 포함할 수 있다.The roundness measuring unit may include a roundness sensor for measuring roundness and a sensor bracket coupled to the roundness sensor for supporting the roundness sensor.

상기 진원도 센서는 레이저 변위 센서를 포함할 수 있다.The roundness sensor may include a laser displacement sensor.

상기 매질유 도포부는 상기 차륜의 답면에 접촉되어 매질유를 도포하는 도포 헤드와, 상기 도포 헤드를 승강시키는 공압 실린더를 포함하는 것이 특징이다.Wherein the medium oil application portion includes an application head for applying a medium oil in contact with the tread surface of the wheel, and a pneumatic cylinder for moving the application head up and down.

상기 차륜 세척부는 상기 차륜의 답면에 접촉되어 상기 답면을 세척하는 세척 헤드와, 상기 세척 헤드를 승강시키는 공압 실린더를 포함하는 것이 특징이다.The wheel cleaning section includes a cleaning head that contacts the face of the wheel to clean the face, and a pneumatic cylinder that lifts the cleaning head.

상기 탐상 모듈을 상기 지지 프레임의 수평 방향으로 이동시키는 수평이송부와, 상기 탐상 모듈을 상기 지지 프레임의 수직 방향으로 이동시키는 수직이송부와, 상기 지지 프레임의 일측에 설치되어 상기 수평이송부 및 수직이송부를 제어하는 이송제어기를 포함할 수있다.A horizontal transfer unit for moving the test module in a horizontal direction of the support frame, a vertical transfer unit for moving the test module in a vertical direction of the support frame, and a vertical transfer unit installed at one side of the support frame, And a transfer controller for controlling the transfer unit.

또한, 본 발명에 따른 철도 차량의 윤축자동검사방법은, 윤축자동검사장치를 검사 위치로 이동시켜 세팅하는 단계와, 승강 모듈을 구동하여 대차를 상승시키는 단계와, 탐상 모듈의 높이 및 위치를 조절한 후 차륜을 회전시키고 상기 차륜을 탐상하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for automatically inspecting a railway vehicle, comprising: moving and setting an automatic axis inspection device to an inspection position; driving the elevation module to raise the carriage; And rotating the wheel and scanning the wheel.

상기 차륜을 탐상하는 단계는, 세척 헤드가 상승하여 상기 차륜의 답면에 접촉해 상기 답면을 세척한 후 복귀하는 단계와, 진원도 측정부가 상기 차륜의 진원도를 측정하는 단계와, 상기 진원도 측정이 완료되면 도포 헤드가 상승하여 상기 답면에 매질유를 도포한 후 복귀하는 단계와, 상기 매질유 도포가 완료되면 상기 답면을 탐촉자로 초음파 탐상하는 단계를 포함할 수 있다.
Wherein the step of testing the wheel further comprises the steps of: washing the cleaning head so that the cleaning head comes into contact with the dorsal surface of the wheel to clean the dorsal surface and then return; and the roundness measuring unit measures the roundness of the wheel; Applying the medium oil to the dorsal surface by raising the application head and returning to the dorsal surface; and ultrasonic testing the dorsal surface of the dorsal surface of the dorsal surface of the dent surface when the application of the medium is completed.

본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치 및 방법은 기존에 수동으로 진행되던 철도 차량의 윤축 검사를 자동화함으로써 작업 효율을 향상시키고 작업자의 작업 환경을 개선하는 효과가 있다.The apparatus and method for automatically checking a wheel shaft of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention improve the working efficiency and improve the work environment of a worker by automating the inspection of the wheel axis of a railway car which has been performed manually.

또한, 소형 및 경량화된 윤축자동검사장치를 제공함으로써 한정된 공간에서 최소의 인원으로 효율적인 작업이 가능하며, 일반 철도 차량은 물론 고속철도차량, 전기 또는 디젤기관차, 전동차, 화차, 발전차 등 모든 철도 차량에 적용할 수 있는 장점이 있다.
In addition, by providing a compact and lightweight automatic shaft inspection device, it is possible to work efficiently in a limited space with a minimum number of people. It is also applicable to all railway vehicles such as high speed railway cars, electric or diesel locomotives, electric cars, There are advantages to apply.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치를 도시한 측면도,
도 3은 도 1의 A 부분을 확대 및 분해한 도면,
도 4는 도 2의 A 부분을 확대 및 분해한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치의 작동 상태를 도시한 정면도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치의 작동 상태를 도시한 측면도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사방법을 도시한 순서도이다.FIG. 1 is a front view showing an apparatus for automatically checking a wheel axis of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a side view showing an apparatus for automatically checking a wheel axis of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention,
Fig. 3 is an enlarged and exploded view of part A of Fig. 1,
Fig. 4 is an enlarged and exploded view of a portion A in Fig. 2,
FIG. 5 is a front view showing an operating state of a device for automatically checking a wheel axis of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a side view showing an operating state of a device for automatically checking a wheel shaft of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of automatically checking a wheel axis of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the drawings, a description will be made in detail of an apparatus for automatically checking a wheel axis of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치를 도시한 측면도이다. 도 3은 도 1의 A 부분을 확대 및 분해한 도면이며, 도 4는 도 2의 A 부분을 확대 및 분해한 도면이다.FIG. 1 is a front view showing an apparatus for automatically checking a wheel axis of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view showing an apparatus for automatically checking a wheel axis of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged and exploded view of a portion A in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged and exploded view of a portion A in FIG.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량(1)의 윤축자동검사장치(10)는 철도 차량(1)의 대차(3) 승강용 승강 모듈(200)과, 초음파 탐상을 위한 초음파 탐상 모듈(300)과, 차륜의 탐상을 위한 탐상 모듈(400)과, 탐상 모듈(400)의 위치 조절을 위한 이송 모듈(500)과, 각종 제어를 위한 제어반(600)으로 구성된다. 이러한 구성들은 이동이 가능하도록 바퀴(150)가 구비된 지지 프레임(100) 상에 탑재되어 지지된다.1 to 4, an apparatus for automatically checking a wheel axis of a railway vehicle 1 according to an embodiment of the present invention includes an elevating and lowering module 200 for raising and lowering a railway car 1, An ultrasonic inspection module 300 for ultrasonic inspection, a probe module 400 for detecting the wheel, a transfer module 500 for controlling the position of the probe module 400 and a control panel 600 ). These structures are mounted and supported on the support frame 100 provided with the wheels 150 so as to be movable.

지지 프레임(100)은 승강 모듈(200) 및 제어반(600)이 탑재되는 메인 프레임(110)과, 초음파 탐상 모듈(300) 및 탐상 모듈(400)이 탑재되는 서브 프레임(130)으로 구성된다. 서브 프레임(130)은 메인 프레임(110)의 일측에 돌출 형성된다. 또한, 지지 프레임(100)의 타측에는 작업자의 소지품이나 컴퓨터(700) 등을 거치할 수 있는 또 다른 서브 프레임(130)이 추가로 구비될 수 있다.The support frame 100 includes a main frame 110 on which the lift module 200 and the control panel 600 are mounted and a subframe 130 on which the ultrasonic inspection module 300 and the probe module 400 are mounted. The subframe 130 protrudes from one side of the main frame 110. In addition, another subframe 130 may be further provided on the other side of the support frame 100, such as a worker's belongings, a computer 700, and the like.

도 1에 도시된 바와 같이, 승강 모듈(200)은 대차(3)의 검사 위치에 윤축자동검사장치(10)를 위치시킨 후, 대차(3)의 하부에 승강 모듈(200)을 위치시키고 승강 모듈(200)을 작동하여 대차(3)를 상승시킨다. 승강 모듈(200)은 대차(3)를 직접적으로 밀어 올리는 승강부(210)와, 승강부(210)에 동력을 제공하는 구동부(230)로 구성된다. 검사 시작 시 구동부(230)의 작동으로 승강부(210)가 대차(3)를 상승시키고, 검사가 종료되면 승강부(210)가 하강하면서 대차(3)를 원래의 위치로 복귀시킨다.As shown in FIG. 1, the elevator module 200 positions the automatic axis inspection apparatus 10 at the inspection position of the bogie 3, places the elevator module 200 at the lower portion of the bogie 3, The module 200 is operated to raise the truck 3. The lifting and lowering module 200 includes a lifting portion 210 for directly lifting the bogie 3 and a driving portion 230 for providing power to the lifting portion 210. At the start of the inspection, the elevator 210 raises the elevator 3 by the operation of the driving unit 230, and when the inspection is completed, the elevator 210 descends and returns the elevator 3 to its original position.

도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 초음파 탐상 모듈(300)은 초음파 탐상을 위한 탐촉자(310)와, 탐촉자(310)를 지지하는 탐촉자 홀더(330)와, 탐촉자 홀더(330)를 이동시키는 리니어 모터(350) 및 공압 실린더(370)와, 초음파 탐상 결과를 분석하는 탐상 분석기(390)로 구성된다.3, and 4, the ultrasonic testing module 300 includes a probe 310 for ultrasonic testing, a probe holder 330 for supporting the probe 310, a probe holder 330, A linear motor 350 and a pneumatic cylinder 370 for moving the ultrasonic probe 370, and a tex analyzer 390 for analyzing ultrasonic inspection results.

리니어 모터(350)는 탐촉자 홀더(330)를 선형으로 이동시키며, 공압 실린더(370)는 탐촉자 홀더(330)를 상승시켜 탐촉자(310)를 윤축의 검사 대상 위치에 맞게 이동시킨다. 탐촉자(310)는 윤축의 검사 대상 위치로 이동된 후 초음파를 조사하며, 윤축의 균열 및 흠 등의 형태로 존재하는 결함 부위로부터 반사되는 초음파의 에너지량이나 진행시간 등을 분석함으로써 결함 부위의 위치와 규모를 알아내는 역할을 한다. 탐촉자(310)는 초음파의 조사 역할을 하며, 결함 부위를 판별하는 것은 제어반(600)에 탑재된 탐상 분석기(390)에서 이루어진다.The linear motor 350 linearly moves the probe holder 330 and the pneumatic cylinder 370 moves up the probe holder 330 to move the probe 310 to the inspection target position of the axis. The transducer 310 irradiates ultrasonic waves after moving to the inspection target position of the axis, analyzes the energy amount of the ultrasonic waves reflected from the defects existing in the form of cracks and flaws, And to find out the scale. The probe 310 serves to irradiate ultrasonic waves, and the defect analyzer 390 mounted on the control panel 600 discriminates the defective portion.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 탐상 모듈(400)은 이송 모듈(500)에 의해 탐상 위치에 정확히 배치되도록 이송되며, 이송 모듈(500)에 의해 수평 방향 및 수직 방향으로 위치 및 높이가 조절된다.1 to 4, the flaw detection module 400 is conveyed by the transfer module 500 to be accurately positioned at the flaw detection position, and the position and height in the horizontal and vertical directions by the transfer module 500 .

이송 모듈(500)은 탐상 모듈(400)을 수평 방향으로 이송시키는 수평이송부(510)와, 탐상 모듈(400)을 수직 방향으로 이송시키는 수직이송부(530)로 구성된다. 수평이송부(510)는 서브 프레임(130) 상에 설치되어 탐상 모듈(400)이 서브 프레임(130)의 외측으로 돌출되거나 서브 프레임(130) 쪽으로 복귀되도록 한다. 수직이송부(530)는 메인 프레임(110)의 일측에 설치되어 서브 프레임(130)을 수직 방향으로 승강 가능하게 지지한다. 수평이송부(510) 및 수직이송부(530)에 의해 탐상 모듈(400)은 탐상 대상에 인접하도록 이송될 수 있다. 이송 모듈(500)의 작동 제어는 지지 프레임(100)의 일측에 구비된 조이스틱 등의 형태를 갖는 이송 제어기(550)에 의해 이루어진다.The transfer module 500 includes a horizontal transfer unit 510 for transferring the flaw detection module 400 in the horizontal direction and a vertical transfer unit 530 for transferring the flaw detection module 400 in the vertical direction. The horizontal transfer unit 510 is installed on the subframe 130 so that the flaw detection module 400 protrudes outside the subframe 130 or returns to the subframe 130. The vertical transfer unit 530 is installed on one side of the main frame 110 to vertically support the sub frame 130 in a vertical direction. The horizontal transfer unit 510 and the vertical transfer unit 530 can be used to transfer the inspection module 400 adjacent to the object to be inspected. The operation control of the transfer module 500 is performed by a transfer controller 550 having a shape such as a joystick provided on one side of the support frame 100.

탐상 모듈(400)은 차륜(5)의 위치를 감지하는 센서(미도시)와, 차륜(5)을 회전시키는 차륜 회전부(410)와, 차륜(5)의 진원도를 측정하는 진원도 측정부(430)와, 차륜(5)의 답면에 매질유를 도포하는 매질유 도포부(450) 및 차륜(5)의 답면(5a)을 세척하는 차륜 세척부(470)로 구성된다.The flaw detection module 400 includes a sensor (not shown) for sensing the position of the wheel 5, a wheel rotation part 410 for rotating the wheel 5, a roundness measurement part 430 for measuring the roundness of the wheel 5 A medium oil application portion 450 for applying a medium oil to the tread surface of the wheel 5 and a wheel cleaning portion 470 for cleaning the tread surface 5a of the wheel 5. [

센서는 차륜 회전부(410)에 차륜(5)이 입고 및 접촉됨을 감지함으로써 차륜(5)에 대한 차축(7)의 상대적인 위치를 통해 차축(7)의 위치를 검출한다. 또는, 차륜(5)과 차축(7)의 위치를 각각 감지하거나, 차축(7)의 위치를 감지함으로써 차륜(5)의 상대적인 위치를 검출할 수도 있다.The sensor detects the position of the axle 7 through the relative position of the axle 7 with respect to the wheel 5 by detecting that the wheel 5 is in contact with the wheel turning section 410. [ Alternatively, the relative position of the wheel 5 may be detected by sensing the position of the wheel 5 and the axle 7, respectively, or sensing the position of the axle 7.

차륜 회전부(410)는 모터(412) 및 모터(412)에 의해 회전 구동되는 롤러(414)로 구성되며, 롤러(414)는 센서에 의해 차륜(5)이 정확한 위치로 입고되면 차륜(5)의 답면(5a)에 접촉한 상태에서 모터(412)에 의해 회전하여 차륜(5)을 회전시킨다. 롤러(414)는 마찰력을 최대로 이용할 수 있도록 차륜(5)에 접촉되는 외주면의 단면 형상이 'V'자가 되도록 가공되며, 차륜(5)의 답면(5a)에 접촉된 상태를 유지하며 회전할 수 있도록 탄성부재에 의해 지지되는 것이 바람직하다. 탄성부재의 탄성력이 작용하는 방향은 롤러(414)의 미사용 시 압축되고, 롤러(414)의 사용 시 차륜(5)의 답면(5a)을 향해 복원되는 방향인 것이 바람직하다.The wheel turning section 410 is constituted by a motor 412 and a roller 414 rotationally driven by a motor 412. The roller 414 is connected to the wheel 5 when the wheel 5 is put in the correct position by the sensor, And rotates the wheel 5 by the motor 412 in a state of being in contact with the tilted face 5a of the wheel 5a. The roller 414 is machined so that the cross-sectional shape of the outer circumferential surface contacting the wheel 5 becomes 'V' so as to utilize the friction force to the maximum, and is maintained in contact with the tread surface 5a of the wheel 5 It is preferable that it is supported by an elastic member. It is preferable that the direction in which the elastic force of the elastic member acts is a direction in which the roller 414 is compressed when not used and is restored toward the dorsal face 5a of the wheel 5 when the roller 414 is used.

진원도 측정부(430)는 레이저 변위 센서 등의 진원도 센서(432)와, 진원도 센서(432)를 지지하는 센서 브래킷(434)으로 구성되며, 회전하는 차륜(5) 답면(5a)의 거리를 측정함으로써 직경 분포(circularity, 진원도)를 측정한다. 측정된 진원도값은 작업자의 컴퓨터(700)로 전송하여 저장되고, 컴퓨터(700)에서 측정된 진원도값을 분석하여 미리 저장된 기준값과 비교한다. 측정된 진원도값과 기준값의 차이가 일정 범위 내라면 차륜(5)이 정상 상태라고 판정하고, 진원도값과 기준값의 차이가 일정 범위 이상이라면 차륜(5)이 이상 상태라고 판정하게 된다.The roundness measuring unit 430 includes a roundness sensor 432 such as a laser displacement sensor and a sensor bracket 434 for supporting the roundness sensor 432. The roundness measuring unit 430 measures the distance between the face 5a of the rotating wheel 5 Thereby measuring the circularity (roundness). The measured roundness value is transmitted to the operator's computer 700 and stored, and the roundness value measured by the computer 700 is analyzed and compared with a previously stored reference value. If the difference between the measured roundness value and the reference value is within a certain range, it is determined that the wheel 5 is in a steady state. If the difference between the roundness value and the reference value is within a certain range, the wheel 5 is determined to be in an abnormal state.

매질유 도포부(450)는 매질유를 도포하는 도포 헤드(452)와, 도포 헤드(452)를 승강시키는 공압 실린더(454)로 구성된다. 도포 헤드(452)는 브러쉬나 헤라 등과 같이 매질유를 도포할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 공압 실린더(454)는 도포 헤드(452)가 차륜(5)의 답면(5a)에 접촉하도록 상승시키고, 매질유 도포가 끝나면 다시 하강시킨다. 공압 실린더(454)는 도포 헤드(452)를 승강시킬 수 있다면 다른 구성으로 대체되어도 무방하다.The medium oil application portion 450 is composed of an application head 452 for applying medium oil and a pneumatic cylinder 454 for raising and lowering the application head 452. The application head 452 can be used without limitation as long as it can apply a medium oil such as a brush or a sheath. The pneumatic cylinder 454 raises the application head 452 so as to come into contact with the abutment surface 5a of the wheel 5 and descends again when the application of the medium oil finishes. The pneumatic cylinder 454 may be replaced with another configuration as long as the application head 452 can be raised and lowered.

차륜 세척부(470)는 세척 헤드(472)와, 세척 헤드(472)를 승강시키는 공압 실린더(474)로 구성된다. 세척 헤드(472)는 헤라 등과 같이 회전하는 차륜(5)의 답면(5a)에 접촉한 상태로 답면(5a)을 청소할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 공압 실린더(474)는 세척 헤드(472)가 차륜(5)의 답면(5a)에 접촉하도록 상승시키고, 답면(5a)의 세척이 끝나면 다시 하강시킨다. 공압 실린더(474)는 세척 헤드(472)를 승강시킬 수 있다면 다른 구성으로 대체되어도 무방하다.The wheel washing section 470 is composed of a washing head 472 and a pneumatic cylinder 474 for lifting the washing head 472. The cleaning head 472 can be used without limitation as long as it can clean the abutment surface 5a in contact with the abutment surface 5a of the rotating wheel 5 such as a hera. The pneumatic cylinder 474 raises the cleaning head 472 to come into contact with the abutment surface 5a of the wheel 5 and descends again after the abutment surface 5a has been cleaned. The pneumatic cylinder 474 may be replaced with another configuration as long as the cleaning head 472 can be lifted and lowered.

한편, 제어반(600)은 각종 스위치 및 제어 회로가 탑재되며, 작업자가 작업 상태를 모니터링 할 수 있도록 컴퓨터(700)와 연계되어 각종 작동 상태를 컴퓨터에 전송 및 표시되도록 한다. 제어반(600)에는 승강 모듈(200), 초음파 탐상 모듈(300), 탐상 모듈(400), 이송 모듈(500) 등을 온/오프하는 각종 스위치와, 작업자에게 소리로 작업 상태를 알려주는 알람 부저, 공압 실린더나 승강 모듈(200) 등 공압을 사용하는 구성품의 공압 상태를 표시하는 공압 게이지, 윤축자동검사장치(10)의 사용 시 문제가 생길 경우 장치의 작동을 정지시키는 비상 정지 스위치 등이 구비되어 있다. 제어반(600)의 각 구성품들의 작동 상태는 유선 또는 무선으로 연결된 컴퓨터(700)로 전송된다. 각종 스위치는 작업자에 의해 수동으로 작동될 수도 있고, 컴퓨터(700)에 의해 자동으로 작동될 수도 있다.
Meanwhile, the control panel 600 is equipped with various switches and control circuits, and is connected to the computer 700 so that the operator can monitor the operation state, thereby transmitting and displaying various operating states to the computer. The control panel 600 is provided with various switches for turning on and off the elevation module 200, the ultrasonic inspection module 300, the inspection module 400 and the transfer module 500 and an alarm buzzer A pneumatic gauge for indicating the pneumatic state of a component using pneumatic such as a pneumatic cylinder or a lift module 200, and an emergency stop switch for stopping the operation of the apparatus when a problem is encountered when using the automatic shaft testing apparatus 10 . The operating states of the respective components of the control panel 600 are transmitted to the computer 700 connected by wire or wirelessly. The various switches may be operated manually by the operator or automatically by the computer 700. [

전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치에 있어서, 윤축을 자동으로 검사하는 방법에 대해 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다(도 5 내지 7을 참조하여 설명하되, 상세한 구성은 도 1 내지 도 4를 참조하기로 함).A method of automatically inspecting a wheel axis in an automatic wheel axis inspection apparatus for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings (FIGS. 5 to 7 1 to 4, hereinafter).

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치의 작동 상태를 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사장치의 작동 상태를 도시한 측면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도 차량의 윤축자동검사방법을 도시한 순서도이다.FIG. 5 is a front view showing an operation state of an automatic wheel axis inspection apparatus for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a diagram illustrating an operation state of an automatic wheel axis inspection apparatus for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention. And FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for automatically checking a wheel axis of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 철도 차량의 윤축자동검사장치(10)는 철도 차량(1)이 검사를 위해 배치되면, 작업자가 윤축자동검사장치(10)를 검사 위치로 이동시켜 정위치에 세팅한다(S100). 정위치는 대차(3)의 하단에 승강 모듈(200)의 승강부(210)가 놓이는 위치이며, 윤축자동검사장치(10)가 정위치에 놓이면 승강 모듈(200)을 구동하여 대차(3)를 상승시킨다(S200). 대차(3)를 적절한 높이로 상승시키면 차륜(5)이 회전할 때 철도 차량(1)이 지지되어 있는 지지면에 차륜(5)이 접촉하지 않으므로, 차륜(5)의 회전 검사가 용이하다. 그 후 이송 모듈(500)을 작동시켜 탐상 모듈(400)의 높이 및 위치를 조절해 차륜(5)을 탐상할 수 있도록 한다. 탐상 준비가 완료되면, 차륜 회전부(410)를 통해 차륜(5)을 회전시키고, 차륜(5)이 회전하는 상태에서 탐상 과정이 진행된다.5 to 7, when the railway vehicle 1 is placed for inspection, the apparatus for automatically testing the rolling stock of the railway vehicle 10 moves the automatic wheel axis inspection apparatus 10 to the inspection position, (S100). The correct position is a position where the elevation part 210 of the elevation module 200 is placed at the lower end of the bogie 3. When the automatic shaft testing device 10 is in the correct position, (S200). It is easy to check the rotation of the wheel 5 because the wheel 5 does not contact the supporting surface on which the railway car 1 is supported when the wheel 5 rotates when the carriage 3 is raised to an appropriate height. Thereafter, the conveying module 500 is operated to adjust the height and position of the test module 400 so that the wheel 5 can be scanned. When the preparation for the test is completed, the wheel 5 is rotated through the wheel rotation part 410, and the inspection process proceeds while the wheel 5 is rotating.

차륜(5)이 회전하는 상태에서 차륜 세척부(470)의 공압 실린더(474)에 의해 세척 헤드(472)가 상승하여 차륜(5)의 답면(5a)에 접촉해 차륜(5)을 1차로 세척한 후 복귀된다(S300). 그 후 진원도 측정부(430)에서 진원도를 측정하고(S400), 진원도 측정이 완료되면 매질유 도포부(450)의 공압 실린더(454)에 의해 도포 헤드(452)가 상승해 차륜(5)의 답면(5a)에 접촉하여 매질유를 도포한 후 복귀된다(S500). 매질유의 도포가 끝나면, 차륜(5)의 속도를 미리 설정된 탐상에 적당한 속도로 조정한 뒤 초음파 탐촉을 위해 탐촉자 홀더(330)를 이동시켜가며 차륜(5)의 답면(5a) 전체를 탐상한다(S600). 초음파 탐상 후 측정 데이터는 컴퓨터로 전송되며, 초음파 탐상이 완료되면 차륜 세척부(470)에서 차륜(5) 답면(5a)의 매질유를 세척한다(S700).The cleaning head 472 is raised by the pneumatic cylinder 474 of the wheel cleaning section 470 in a state in which the wheel 5 is rotating so as to contact the tread surface 5a of the wheel 5, And is then returned (S300). Thereafter, the roundness measuring unit 430 measures the roundness of the wheel 5 (S400). When the roundness measurement is completed, the application head 452 rises by the pneumatic cylinder 454 of the medium oil application unit 450, After contacting the dorsal surface 5a to apply the medium oil, it is returned (S500). After the application of the medium oil is completed, the speed of the wheel 5 is adjusted to a speed suitable for the predetermined test, and the entire probe 5a of the wheel 5 is scanned while moving the probe holder 330 for ultrasonic probe S600). The measurement data after the ultrasonic flaw detection is transmitted to a computer. When the ultrasonic inspection is completed, the wheel cleaning unit 470 cleans the medium of the face 5a of the wheel 5 (S700).

이러한 과정에 의해 기존에 수동으로 진행되던 철도 차량의 윤축 검사를 자동화함으로써 작업 효율을 향상시키고 작업자의 작업 환경을 개선하는 효과가 있다.
By this process, it is possible to improve the working efficiency and improve the work environment of the worker by automating the inspection of the rolling axis of the railway car which was previously performed manually.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 일 실시 예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 권리범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경이 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한, 본 발명의 권리범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can improve and modify the technical spirit of the present invention in various forms. Accordingly, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

1: 철도 차량 3: 대차
5: 차륜 5a: 답면
10: 윤축자동검사장치 100: 지지 프레임
200: 승강 모듈 300: 초음파 탐상 모듈
400: 탐상 모듈 410: 차륜 회전부
430: 진원도 측정부 450: 매질유 도포부
470: 차륜 세척부 500: 이송 모듈
600: 제어반1: railway vehicle 3: lorry
5: wheel 5a:
10: Automatic test apparatus for a shaft 100: Support frame
200: lift module 300: ultrasonic inspection module
400: Flaw detection module 410: Wheel rotation part
430: roundness measuring section 450: medium oil dispensing section
470: Wheel washing section 500: Feeding module
600: control panel

Claims

A main frame and a sub frame protruding from one side of the main frame,
A lift module mounted on the main frame for lifting and lowering a truck of a railway vehicle, and a drive unit for driving the lift unit;
An ultrasonic inspection module mounted on the subframe and detecting the yaw axis of the railway car by ultrasonic waves;
A test module mounted on the sub-frame for testing the wheel of the wheel shaft;
A horizontal transfer unit for moving the test module in a horizontal direction of the support frame, a vertical transfer unit for moving the test module in a vertical direction of the support frame, and a vertical transfer unit installed at one side of the support frame, A transfer module including a transfer controller for controlling the transfer section;
A control panel mounted on the main frame for controlling the elevating module, the ultrasonic inspection module, the flaw detection module, and the feed module;
And a control unit for automatically checking the wheel shaft of the railway vehicle.

The method according to claim 1,
Wherein the elevating module includes a lift portion for raising or lowering the bogie, and a drive portion for driving the lift portion.

The method according to claim 1,
The ultrasonic testing module includes a transducer for irradiating ultrasonic waves, a transducer holder coupled to the transducer, a linear motor coupled to the transducer holder to move the transducer holder in the horizontal direction of the supporting frame, A pneumatic cylinder for moving the probe holder in the vertical direction of the support frame; and a tester analyzer for analyzing the data detected by the probe.

The method according to claim 1,
Wherein the test module comprises: a wheel rotating section for rotating the wheel; a roundness measuring section for measuring circularity of the wheel; a medium oil applying section for applying a medium oil to a tread surface of the wheel; And a wheel washing unit for rotating the wheel.

5. The method of claim 4,
Wherein the wheel rotating portion includes a roller rotating in a state of being in contact with a tread surface of the wheel, and a motor rotating the roller.

6. The method of claim 5,
Wherein the roller has a V-shaped cross-sectional shape of an outer circumferential surface which is in contact with a tread surface of the wheel.

5. The method of claim 4,
Wherein the roundness measuring unit includes a roundness sensor for measuring the roundness and a sensor bracket coupled to the roundness sensor for supporting the roundness sensor.

8. The method of claim 7,
Wherein the roundness sensor includes a laser displacement sensor.

5. The method of claim 4,
Wherein the medium oil application portion includes an application head which contacts the tread surface of the wheel and applies the medium oil, and a pneumatic cylinder that lifts up the application head.

5. The method of claim 4,
Wherein the wheel cleaning section includes a cleaning head for contacting the tread surface of the wheel to clean the tread surface, and a pneumatic cylinder for raising and lowering the cleaning head.

delete

Moving and setting the automatic shaft testing apparatus of claim 1 to an inspection position,
Driving the elevator module to raise the car,
And controlling a height and a position of the flaw detection module to rotate the wheel and to detect the wheel.

13. The method of claim 12,
The step of probing the wheel comprises:
The cleaning head is raised to contact the dorsal surface of the wheel to clean the dorsal surface and then return;
The roundness measuring unit measures the roundness of the wheel,
A step of applying the medium oil to the dorsal surface of the application head and returning after applying the medium oil,
And a step of ultrasonic testing the dull surface with a transducer when the medium oil application is completed.