KR20240066741A - A Non-Contact System for Measuring abrasion of Rail - Google Patents

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KR20240066741A
KR20240066741A KR1020220147909A KR20220147909A KR20240066741A KR 20240066741 A KR20240066741 A KR 20240066741A KR 1020220147909 A KR1020220147909 A KR 1020220147909A KR 20220147909 A KR20220147909 A KR 20220147909A KR 20240066741 A KR20240066741 A KR 20240066741A
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Abstract

본 발명은 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레일헤드와의 거리를 측정하는 센싱장치를 레일을 따라 이동시키면서, 센싱장치가 특정위치에서 고정되어 레일헤드 둘레를 따라 회전하면서 일정간격으로 레일과의 거리를 측정하도록 하고, 측정된 거리를 이용하여 레일의 마모를 검출하도록 함으로써, 신속하고 정확한 레일 마모의 감지가 가능하도록 하고, 센싱장치를 이동시키는 레일이동장치가 레일에 안정적으로 지지된 상태에서 고정 및 이동하도록 하여 측정의 안정성 및 정확성을 높일 수 있도록 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a non-contact rail wear measurement system. More specifically, the sensing device that measures the distance to the rail head is moved along the rail, and the sensing device is fixed at a specific position and rotates around the rail head at regular intervals. By measuring the distance to the rail and detecting rail wear using the measured distance, quick and accurate detection of rail wear is possible, and the rail moving device that moves the sensing device is stably supported on the rail. This relates to a non-contact rail wear measurement system that can improve the stability and accuracy of measurement by fixing and moving in a worn state.

Description

비접촉식 레일 마모 측정시스템{A Non-Contact System for Measuring abrasion of Rail}Non-contact rail abrasion measurement system {A Non-Contact System for Measuring abrasion of Rail}

본 발명은 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레일헤드와의 거리를 측정하는 센싱장치를 레일을 따라 이동시키면서, 센싱장치가 특정위치에서 고정되어 레일헤드 둘레를 따라 회전하면서 일정간격으로 레일과의 거리를 측정하도록 하고, 측정된 거리를 이용하여 레일의 마모를 검출하도록 함으로써, 신속하고 정확한 레일 마모의 감지가 가능하도록 하고, 센싱장치를 이동시키는 레일이동장치가 레일에 안정적으로 지지된 상태에서 고정 및 이동하도록 하여 측정의 안정성 및 정확성을 높일 수 있도록 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a non-contact rail wear measurement system. More specifically, the sensing device that measures the distance to the rail head is moved along the rail, and the sensing device is fixed at a specific position and rotates around the rail head at regular intervals. By measuring the distance to the rail and detecting rail wear using the measured distance, quick and accurate detection of rail wear is possible, and the rail moving device that moves the sensing device is stably supported on the rail. This relates to a non-contact rail wear measurement system that can improve the stability and accuracy of measurement by fixing and moving in a worn state.

철도차량이 운행하는 레일은 차륜과 접촉하여 마찰이 발생하며, 지속적인 운행으로 레일헤드에 마모가 발생하게 된다. The rails on which railway vehicles run come into contact with the wheels, causing friction, and wear occurs on the rail heads through continuous operation.

레일의 마모량은 철도통행량과 비례하며, 다양한 정보를 가지고 있어 운행선로 레일의 마모량을 측정하여 열차 운행의 안전성 및 환경적 요소에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 선로유지관리지침에 따라 레일의 수직마모와 편마모를 주기적으로 측정하도록 하고 있다. The amount of rail wear is proportional to the volume of railway traffic, and since it has a variety of information, research is being actively conducted on the safety and environmental factors of train operation by measuring the amount of wear on the rails on the operating track. In accordance with the track maintenance guidelines, the verticality of the rail is Wear and uneven wear are measured periodically.

종래에는 레일의 마모량을 디지털게이지를 이용하여 수기로 측정하도록 하였는데, 이러한 경우 측정시간이 너무 오래 걸려 전국에 설치되는 레일의 마모를 측정하고 관리하는데 어려움이 있었다. Previously, the amount of rail wear was measured manually using a digital gauge, but in this case, the measurement time took too long, making it difficult to measure and manage the wear of rails installed across the country.

따라서, 아래 특허문헌과 같이 레일 검측 차량으로 이동하여 측정하는 기술이 개발되었으나, 차량을 이동시키며 카메라에 의해 마모를 측정하도록 하고 있어 그 정확성이 떨어지는 문제가 있었다. Therefore, as shown in the patent document below, a technology has been developed to measure the wear by moving the rail inspection vehicle, but there was a problem in that the accuracy was low because the wear was measured by a camera while the vehicle was moving.

(특허문헌) 등록특허공보 제10-1583274호(2015. 12. 31. 등록)"간섭 무늬를 이용한 철도 레일의 마모 측정장치"(Patent Document) Registered Patent Publication No. 10-1583274 (registered on December 31, 2015) "Device for measuring wear of railway rails using interference pattern"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, The present invention was devised to solve the above problems,

본 발명은 레일헤드와의 거리를 측정하는 센싱장치를 레일을 따라 이동시키면서, 센싱장치가 특정위치에서 고정되어 레일헤드 둘레를 따라 회전하면서 일정간격으로 레일과의 거리를 측정하도록 하고, 측정된 거리를 이용하여 레일의 마모를 검출하도록 함으로써, 신속하고 정확한 레일 마모의 감지가 가능하도록 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템을 제공하는데 목적이 있다. The present invention moves a sensing device that measures the distance to the rail head along the rail, and the sensing device is fixed at a specific position and rotates around the rail head to measure the distance to the rail at regular intervals, and the measured distance The purpose is to provide a non-contact rail wear measurement system that enables rapid and accurate detection of rail wear by detecting rail wear using .

본 발명은 센싱장치를 이동시키는 레일이동장치가 레일에 안정적으로 지지된 상태에서 고정 및 이동하도록 하여 측정의 안정성 및 정확성을 높일 수 있도록 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템을 제공하는데 목적이 있다. The purpose of the present invention is to provide a non-contact rail wear measurement system that improves the stability and accuracy of measurement by fixing and moving the rail moving device that moves the sensing device while being stably supported on the rail.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.In order to achieve the above-described object, the present invention is implemented by an embodiment having the following configuration.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템은 레일에 지지되어 레일을 따라 이동하며, 일정간격으로 특정 위치에서 고정되는 레일이동장치와; 상기 레일이동장치에 고정되어 함께 이동하며, 레일이동장치가 특정 위치에 고정된 상태에서 레일헤드의 둘레를 따라 회전하면서 레일헤드와의 거리를 측정하는 센싱장치와; 상기 센싱장치에 의해 측정되는 거리정보에 따라 레일헤드의 마모를 검출하는 마모검출수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment of the present invention, the non-contact rail wear measurement system according to the present invention includes a rail moving device that is supported on a rail and moves along the rail, and is fixed at a specific position at regular intervals; a sensing device that is fixed to the rail moving device and moves together, and measures the distance to the rail head while rotating along the circumference of the rail head while the rail moving device is fixed at a specific position; and wear detection means for detecting wear of the rail head according to the distance information measured by the sensing device.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 있어서, 상기 레일이동장치는 특정 위치에서 레일에 고정되는 레일고정부를 포함하고, 상기 레일고정부는 상기 레일의 양측에 각각 형성되어 레일에 밀착되는 고정부재와, 상기 고정부재를 좌우 방향으로 이동시키는 고정액추에이터를 포함하며, 상기 고정부재는 레일의 외면에 대응되는 형상으로 형성되어 레일에 밀착되는 압착면을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the non-contact rail wear measurement system according to the present invention, the rail moving device includes a rail fixing part fixed to the rail at a specific position, and the rail fixing part is located on both sides of the rail, respectively. It includes a fixing member that is formed and in close contact with the rail, and a fixing actuator that moves the fixing member in the left and right directions, wherein the fixing member is formed in a shape corresponding to the outer surface of the rail and includes a pressing surface that is in close contact with the rail. Do this.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 있어서, 상기 레일이동장치는 레일을 따른 이동시 레일에 지지되는 이동지지부를 포함하고, 상기 이동지지부는 레일의 양측에 형성되어 레일에 지지되어 회전하는 지지바퀴와, 상기 지지바퀴를 좌우 양측 방향으로 이동시키는 지지액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the non-contact rail wear measurement system according to the present invention, the rail moving device includes a movable support portion supported by the rail when moving along the rail, and the movable support portion is formed on both sides of the rail. It is characterized in that it includes a support wheel that rotates while being supported on a rail, and a support actuator that moves the support wheel in both left and right directions.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 있어서, 상기 레일이동장치는 레일이동장치를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 레일헤드의 상측에 지지되어 회전하는 구동바와, 상기 구동바를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 구동바에 전달하는 연결풀리를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the non-contact rail wear measurement system according to the present invention, the rail moving device includes a driving part that provides driving force to move the rail moving device, and the driving part is located on the upper side of the rail head. It is characterized by comprising a driving bar that is supported and rotated, a driving motor that provides driving force to rotate the driving bar, and a connection pulley that transmits the driving force of the driving motor to the driving bar.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 있어서, 상기 센싱장치는 레일헤드를 향한 광의 조사를 통해 레일헤드와의 거리를 측정하는 변위센서와; 레일헤드의 둘레를 감싸도록 형성되며, 상기 변위센서가 지지되어 회전하는 링가이드와; 상기 변위센서가 링가이드를 따라 회전하도록 하는 센서이동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the non-contact rail wear measurement system according to the present invention, the sensing device includes a displacement sensor that measures the distance to the rail head through irradiation of light toward the rail head; a ring guide formed to surround the rail head and rotating while supporting the displacement sensor; It is characterized in that it includes a sensor moving part that allows the displacement sensor to rotate along the ring guide.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 있어서, 상기 센서이동부는 상기 변위센서가 이동하는 구동력을 제공하는 스텝모터와; 상기 스텝모터의 작동에 따라 회전하는 구동롤러와; 상기 구동롤러에 지지되며, 상기 링가이드를 따라 감겨져 구동롤러의 회전에 따라 함께 회전하는 구동벨트와; 상기 구동벨트에 고정되어 구동벨트의 회전에 의해 링가이드를 따라 회전하며, 상기 변위센서가 고정되는 센서고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the non-contact rail wear measurement system according to the present invention, the sensor moving part includes a step motor that provides a driving force for moving the displacement sensor; a driving roller that rotates according to the operation of the step motor; a drive belt supported on the drive roller, wound along the ring guide and rotated with the rotation of the drive roller; A sensor fixing member is fixed to the drive belt and rotates along a ring guide by rotation of the drive belt, and to which the displacement sensor is fixed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 있어서, 상기 마모검출수단은 상기 변위센서가 레일헤드 주위를 회전하면서 일정 시간간격으로 측정하는 레일헤드와의 거리정보를 수신하는 센싱값수신모듈과, 상기 센싱값수신모듈에 의해 수신되는 거리정보를 이용하여 레일헤드 각 지점의 좌표값을 산출하는 좌표값산출모듈과, 각 지점에서의 좌표값을 선형보간하여 각 지점 사이의 레일헤드 좌표값을 도출하는 선형보간모듈과, 상기 좌표값산출모듈 및 선형보간모듈에 의해 도출되는 좌표값을 이용하여 레일헤드의 단면을 추출하고 이를 화면에 표시하는 단면가시화모듈과, 상기 단면가시화모듈에 의해 표시된 레일헤드의 단면과 정상상태에서의 레일헤드 단면을 비교하는 단면비교모듈과, 상기 단면비교모듈에 의한 비교결과에 따라 레일헤드의 마모를 판단하는 마모판단모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the non-contact rail wear measurement system according to the present invention, the wear detection means provides distance information to the rail head measured at regular time intervals while the displacement sensor rotates around the rail head. A coordinate value calculation module that calculates the coordinate value of each point of the railhead using the sensing value receiving module and the distance information received by the sensing value receiving module, and linearly interpolates the coordinate value at each point to calculate the coordinate value at each point. a linear interpolation module that derives coordinate values of the railhead between the coordinate values, a cross-section visualization module that extracts a cross-section of the railhead using coordinate values derived by the coordinate value calculation module and the linear interpolation module and displays the cross-section on the screen, It includes a cross-section comparison module that compares the cross-section of the rail head displayed by the cross-section visualization module and the cross-section of the rail head in a normal state, and a wear judgment module that determines wear of the rail head according to the comparison result by the cross-section comparison module. It is characterized by

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템에 있어서, 상기 좌표값산출모듈은 아래 수학식에 의해 레일헤드 각 지점의 좌표를 산출하도록 하는 것을 특징으로 한다. X = cos(θ) × l, Y = sin(θ) × l(여기서 X(mm)는 레일헤드 중심으로부터의 수평거리, Y(mm)는 수직높이, θ(deg)는 변위센서의 측정각도, l(mm)는 변위센서에 의해 측정되는 레일헤드와의 거리를 의미함)According to another embodiment of the present invention, in the non-contact rail wear measurement system according to the present invention, the coordinate value calculation module is characterized in that it calculates the coordinates of each point of the rail head using the equation below. X = cos(θ) × l, Y = sin(θ) × l (where , l(mm) refers to the distance from the rail head measured by the displacement sensor)

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can achieve the following effects by combining the above-mentioned embodiment with the configuration, combination, and use relationship described below.

본 발명은 레일헤드와의 거리를 측정하는 센싱장치를 레일을 따라 이동시키면서, 센싱장치가 특정위치에서 고정되어 레일헤드 둘레를 따라 회전하면서 일정간격으로 레일과의 거리를 측정하도록 하고, 측정된 거리를 이용하여 레일의 마모를 검출하도록 함으로써, 신속하고 정확한 레일 마모의 감지가 가능하도록 하는 효과가 있다. The present invention moves a sensing device that measures the distance to the rail head along the rail, and the sensing device is fixed at a specific position and rotates around the rail head to measure the distance to the rail at regular intervals, and the measured distance By detecting rail wear using , there is an effect of enabling rapid and accurate detection of rail wear.

본 발명은 센싱장치를 이동시키는 레일이동장치가 레일에 안정적으로 지지된 상태에서 고정 및 이동하도록 하여 측정의 안정성 및 정확성을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has the effect of improving the stability and accuracy of measurement by allowing the rail moving device that moves the sensing device to be fixed and moved while being stably supported on the rail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템의 사시도
도 2는 도 1의 정면도
도 3은 도 1의 레일고정부를 나타내는 단면도
도 4는 도 1의 이동지지부의 설치 상태를 나타내는 단면도
도 5는 도 1의 구동부를 설명하기 위한 참고도
도 6은 도 1의 센싱장치가 설치된 상태르 나타내는 참고도
도 7은 센서이동부를 설명하기 위한 참고도
도 8은 마모검출수단의 구성을 나타내는 블럭도
도 9는 변위센서에 의해 측정되는 거리값(a) 및 단면가시화모듈에 의해 출력되는 레일 단면을 나타내는 화면
도 10은 단면비교모듈에 의한 비교예를 나타내는 화면1 is a perspective view of a non-contact rail wear measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view of Figure 1
Figure 3 is a cross-sectional view showing the rail fixing part of Figure 1
Figure 4 is a cross-sectional view showing the installation state of the movable support part of Figure 1
Figure 5 is a reference diagram for explaining the driving unit of Figure 1
Figure 6 is a reference diagram showing the installed state of the sensing device of Figure 1
Figure 7 is a reference diagram for explaining the sensor moving part
Figure 8 is a block diagram showing the configuration of the wear detection means.
Figure 9 is a screen showing the distance value (a) measured by the displacement sensor and the rail cross section output by the cross section visualization module.
Figure 10 is a screen showing a comparison example using the cross-section comparison module.

이하에서는 본 발명에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the non-contact rail wear measurement system according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the following description of the present invention, if a detailed description of a known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Throughout the specification, when it is said that a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary. "...part", "...module" Terms such as, etc. refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.

본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 레일 마모 측정시스템을 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명하면, 상기 비접촉식 레일 마모 측정시스템은 레일(100)에 지지되어 레일(100)을 따라 이동하며, 일정간격으로 특정 위치에서 고정되는 레일이동장치(1)와; 상기 레일이동장치(1)에 고정되어 함께 이동하며, 특정 위치에서 레일헤드(101)의 둘레를 따라 회전하면서 레일헤드(101)와의 거리를 측정하는 센싱장치(3)와; 상기 센싱장치(3)에 의해 측정되는 거리정보에 따라 레일헤드(101)의 마모를 검출하는 마모검출수단(5);을 포함한다. When the non-contact rail wear measurement system according to an embodiment of the present invention is described with reference to FIGS. 1 to 10, the non-contact rail wear measurement system is supported on the rail 100 and moves along the rail 100, and moves at regular intervals. A rail moving device (1) fixed at a specific position with; a sensing device (3) that is fixed to the rail moving device (1) and moves together, and measures the distance to the rail head (101) while rotating along the circumference of the rail head (101) at a specific position; It includes a wear detection means (5) that detects wear of the rail head (101) according to the distance information measured by the sensing device (3).

상기 비접촉식 레일 마모 측정시스템은 레일(100)을 따라 이동하면서 자동으로 레일(100)의 마모, 더욱 정확하게는 레일(100)의 상부측에 형성되어 철도차량이 지지되어 이동하는 레일헤드(101)의 마모를 측정할 수 있도록 하는 것으로, 일정간격으로 레일(100)을 따라 이동하면서 특정 위치에서 고정되어 센싱장치(3)가 레일헤드(101)의 둘레를 따라 회전하면서 레일헤드(101)와의 거리를 측정하도록 하고, 측정되는 거리를 통해 레일헤드(101)의 마모를 측정할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명은 센싱장치(3)가 자동으로 이동하면서 마모를 측정하여 신속한 작업이 가능하도록 하면서도, 특정 위치에 고정된 상태에서 거리의 측정을 통해 마모를 검출하도록 하므로, 정확하고 안정적인 마모의 검출이 이루어지도록 할 수 있다. The non-contact rail wear measurement system moves along the rail 100 and automatically monitors the wear of the rail 100, more precisely, the wear of the rail head 101, which is formed on the upper side of the rail 100 and moves while supporting the railroad car. To measure wear, the sensing device (3) is fixed at a specific position while moving along the rail (100) at regular intervals and rotates along the circumference of the rail head (101) to measure the distance to the rail head (101). Measure the wear of the rail head (101) and measure the wear of the rail head (101) through the measured distance. Therefore, the present invention enables rapid work by measuring wear while the sensing device 3 moves automatically, and detects wear by measuring the distance while fixed at a specific position, thereby enabling accurate and stable detection of wear. You can make this happen.

상기 레일이동장치(1)는 센싱장치(3)를 레일(100)을 따라 이동시키는 구성으로, 일정간격으로 레일(100)의 길이방향을 따라 이동시키면서 일정간격마다 레일(100)에 고정된 상태에서 센싱장치(3)가 레일헤드(101) 둘레를 회전하며 거리의 측정 및 마모의 검출이 이루어지도록 한다. 특히, 상기 레일이동장치(1)는 일정간격마다 레일(100)에 압착되어 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하고, 레일(100)의 길이 방향을 따른 이동시에도 레일(100)에 안정적으로 지지된 상태에서 이동할 수 있도록 하며, 자체의 구동력으로 자동으로 레일(100)을 따라 이동할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 레일이동장치(1)는 레일고정부(11), 이동지지부(13), 구동부(15)를 포함할 수 있다. The rail moving device 1 is configured to move the sensing device 3 along the rail 100, and is fixed to the rail 100 at regular intervals while moving along the longitudinal direction of the rail 100 at regular intervals. The sensing device 3 rotates around the rail head 101 to measure distance and detect wear. In particular, the rail moving device 1 is pressed against the rail 100 at regular intervals to maintain a stably fixed state, and is stably supported on the rail 100 even when moving along the longitudinal direction of the rail 100. It allows it to move in a state where it is installed, and automatically moves along the rail 100 with its own driving force. For this purpose, the rail moving device 1 may include a rail fixing part 11, a moving support part 13, and a driving part 15.

상기 레일고정부(11)는 특정 위치에서 레일이동장치(1)를 레일(100)에 고정시키는 구성으로, 레일(100)의 길이방향을 따른 이동시 일정간격마다 레일(100)에 고정되어 레일헤드(101)의 마모 측정이 이루어지도록 한다. 상기 레일고정부(11)는 레일(100) 양측에 한 쌍이 형성되어 레일(100)의 양측에서 고정이 이루어지도록 할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 레일(100)에 밀착 고정되는 고정부재(111)와, 고정부재(111)를 좌우 양측으로 이동시키는 고정액추에이터(113)를 포함할 수 있다. The rail fixing part 11 is a component that fixes the rail moving device 1 to the rail 100 at a specific position. When moving along the longitudinal direction of the rail 100, it is fixed to the rail 100 at regular intervals and is fixed to the rail head. (101) Wear measurements are made. The rail fixing parts 11 are formed in a pair on both sides of the rail 100 so that they can be fixed on both sides of the rail 100. As shown in FIG. 3, a fixing member is closely fixed to the rail 100. It may include (111) and a fixing actuator 113 that moves the fixing member 111 to both left and right sides.

상기 고정부재(111)는 레일(100)에 밀착되어 고정되는 구성으로, 상기 고정액추에이터(113)에 의해 좌우 방향으로 움직이며, 센싱장치(3)가 레일헤드(101) 둘레를 따라 회전하며 레일헤드(101)와의 거리를 측정할때 레일(100)에 밀착되어 레일이동장치(1)가 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 상기 고정부재(111)는 도 3에 도시된 바와 같이 레일헤드(101)의 하부측에 밀착되도록 형성될 수 있으며, 특히 레일헤드(101)와 밀착되는 부분에 레일헤드(101)의 외면과 대응되는 형상으로 형성되는 압착면(111a)을 포함하도록 하면서, 압착면(111a)이 레일헤드(101)의 하부측에서 밀착된 상태에서 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있도록 한다. The fixing member 111 is fixed in close contact with the rail 100 and moves left and right by the fixing actuator 113, and the sensing device 3 rotates around the rail head 101 to move the rail. When measuring the distance to the head 101, it is in close contact with the rail 100 so that the rail moving device 1 can remain stably fixed. The fixing member 111 may be formed to be in close contact with the lower side of the rail head 101 as shown in FIG. 3, and in particular, the portion in close contact with the rail head 101 corresponds to the outer surface of the rail head 101. It includes a pressing surface (111a) formed in the shape of the rail head 101, and maintains a stable fixed state while the pressing surface (111a) is in close contact with the lower side of the rail head 101.

상기 고정액추에이터(113)는 고정부재(111)를 좌우 방향으로 이동시키는 구성으로, 좌우 방향으로 형성되는 고정축(113a)을 입출시키도록 하고, 고정축(113a) 내측에는 고정부재(111)가 형성되어 고정축(113a)의 입출과 함께 고정부재(111)가 좌우 방향으로 이동하도록 한다. 상기 고정액추에이터(113)는 레일이동장치(1)가 레일(100)의 길이방향을 따라 이동할 때에는 고정부재(111)가 레일(100)로부터 멀어지도록 하고, 레일이동장치(1)를 레일(100)에 고정시켜 센싱장치(3)에 의해 레일헤드(101)의 마모를 측정할 때에는 고정부재(111)를 밀어 레일(100)에 밀착되도록 한다. The fixing actuator 113 is configured to move the fixing member 111 in the left and right directions, and moves the fixing shaft 113a formed in the left and right directions, and the fixing member 111 is located inside the fixing shaft 113a. It is formed so that the fixing member 111 moves in the left and right directions with the entry and exit of the fixing shaft 113a. The fixing actuator 113 moves the fixing member 111 away from the rail 100 when the rail moving device 1 moves along the longitudinal direction of the rail 100, and moves the rail moving device 1 to the rail 100. ) When measuring the wear of the rail head 101 by the sensing device 3, the fixing member 111 is pushed so that it is in close contact with the rail 100.

상기 이동지지부(13)는 레일이동장치(1)가 레일(100)의 길이 방향을 따라 이동할 때 레일(100)에 지지되도록 하는 구성으로, 레일이동장치(1)의 이동시 레일(100)로부터 이탈하지 않고 안정적인 이동이 이루어질 수 있도록 한다. 상기 이동지지부(13)는 레일(100)의 양측에서 지지되도록 형성될 수 있으며, 레일(100)에 지지되어 회전하는 지지바퀴(131)와, 지지바퀴(131)를 좌우 방향으로 이동시키는 지지액추에이터(133)를 포함할 수 있다. The moving support portion 13 is configured to be supported on the rail 100 when the rail moving device 1 moves along the longitudinal direction of the rail 100, and is not separated from the rail 100 when the rail moving device 1 moves. Ensure that stable movement is achieved without any movement. The movable support portion 13 may be formed to be supported on both sides of the rail 100, and may include a support wheel 131 that rotates while being supported on the rail 100, and a support actuator that moves the support wheel 131 in the left and right directions. It may include (133).

상기 지지바퀴(131)는 레일(100)에 지지되어 회전하는 구성으로, 레일이동장치(1)의 레일을 따른 이동시 레일(100) 양측에서 지지되어 레일이동장치(1)가 레일(100)로부터 이탈하는 것을 방지하고 안정적인 이동이 이루어질 수 있도록 한다. The support wheel 131 is supported on the rail 100 and rotates, and is supported on both sides of the rail 100 when the rail moving device 1 moves along the rail, allowing the rail moving device 1 to move from the rail 100. Prevents breakaway and ensures stable movement.

상기 지지액추에이터(133)는 지지바퀴(131)를 좌우 양측으로 이동시키는 구성으로, 레일이동장치(1)의 이동시에는 지지바퀴(131)를 레일(100)에 접촉시켜 지지되도록 하고, 레일이동장치(1)가 특정 위치에서 레일(100)에 고정되어 레일헤드(101)의 마모를 측정할 때에는 지지바퀴(131)가 레일(100)로부터 멀어지도록 한다. 상기 지지액추에이터(133)는 좌우 방향으로 형성되는 지지축(133a)을 입출시키도록 하고, 지지축(133a) 내측에는 지지바퀴(131)가 형성되어 지지축(133a)의 입출과 함께 지지바퀴(131)가 좌우 방향으로 이동하도록 한다. The support actuator 133 is configured to move the support wheel 131 to both left and right. When the rail moving device 1 is moved, the support wheel 131 is supported by contacting the rail 100, and the rail moving device 131 is supported by the support wheel 131. (1) is fixed to the rail 100 at a specific position, and when measuring the wear of the rail head 101, the support wheel 131 is moved away from the rail 100. The support actuator 133 allows the support shaft 133a formed in the left and right directions to enter and exit, and a support wheel 131 is formed inside the support shaft 133a, so that the support wheel (133a) moves in and out with the entry and exit of the support shaft 133a. 131) moves left and right.

상기 구동부(15)는 레일이동장치(1)를 레일(100)을 따라 이동시키는 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 레일헤드(101)의 상부에 지지되어 이동하도록 할 수 있으며, 구동바(151), 구동모터(153), 연결풀리(155)를 포함할 수 있다. The driving unit 15 is configured to move the rail moving device 1 along the rail 100, and can be supported and moved on the upper part of the rail head 101 as shown in FIG. 5, and includes a driving bar ( 151), a drive motor 153, and a connection pulley 155.

상기 구동바(151)는 레일헤드(101) 상부에 지지되어 회전하는 구성으로, 회전에 따라 레일이동장치(1)의 이동이 이루어지도록 하고, 상기 구동모터(153)의 작동에 의해 회전하도록 한다. 상기 구동바(151)는 원형의 바 형태로 형성될 수 있으며, 레일헤드(101) 상부면에 대응되는 둘레면을 갖도록 형성되어 레일헤드(101) 상부에 밀착된 상태에서 원활한 이동이 이루어질 수 있도록 한다. The drive bar 151 is supported on the upper part of the rail head 101 and rotates, so that the rail moving device 1 moves according to rotation, and rotates by the operation of the drive motor 153. . The driving bar 151 may be formed in the shape of a circular bar and is formed to have a circumferential surface corresponding to the upper surface of the rail head 101 to enable smooth movement while in close contact with the upper surface of the rail head 101. do.

상기 구동모터(153)는 구동바(151)가 회전하는 동력을 제공하는 구성으로, 레일이동장치(1)에 지지된 상태에서 연결풀리(155)를 회전시킬 수 있으며, 연결풀리(155)의 회전에 따라 구동바(151)의 회전이 이루어지도록 한다. The drive motor 153 is a configuration that provides power to rotate the drive bar 151, and can rotate the connection pulley 155 while supported on the rail moving device 1, and the connection pulley 155 The driving bar 151 rotates according to rotation.

상기 연결풀리(155)는 구동모터(153)의 구동력을 구동바(151)에 전달하는 구성으로, 구동모터(153) 및 구동바(151) 각각에 형성되어 서로 맞물리도록 형성된다. 따라서, 구동모터(153)의 작동에 따라 회전하는 연결풀리(155)에 의해 구동바(151)가 회전하도록 할 수 있다. The connection pulley 155 is configured to transmit the driving force of the drive motor 153 to the drive bar 151, and is formed on each of the drive motor 153 and the drive bar 151 to engage with each other. Therefore, the drive bar 151 can be rotated by the connection pulley 155 that rotates according to the operation of the drive motor 153.

상기 센싱장치(3)는 레일헤드(101)의 둘레를 따라 회전하며 레일헤드(101)와의 거리를 측정하는 구성으로, 상기 레일이동장치(1)에 고정되어 레일이동장치(1)의 이동과 함께 레일(100)을 따라 이동하도록 한다. 상기 센싱장치(3)는 레일이동장치(1)가 특정위치에서 레일(100)에 고정된 상태에서 레일헤드(101)와의 거리 측정을 시작하도록 하며, 측정된 거리에 따라 상기 마모검출수단(5)에 의해 레일헤드(101)의 마모가 검출될 수 있도록 한다. 상기 센싱장치(3)는 도 2에 도시된 바와 같이 레일헤드(101)와의 거리를 측정하는 변위센서(31), 상기 변위센서(31)가 회전하는 경로를 형성하는 링가이드(33), 링가이드(33)를 따라 변위센서(31)를 회전시키는 센서이동부(35)를 포함할 수 있다. The sensing device (3) is configured to rotate along the circumference of the rail head (101) and measure the distance to the rail head (101). It is fixed to the rail moving device (1) and moves the rail moving device (1). Let them move along the rail 100 together. The sensing device (3) starts measuring the distance to the rail head (101) while the rail moving device (1) is fixed to the rail (100) at a specific position, and according to the measured distance, the wear detection means (5) ) so that wear of the rail head 101 can be detected. As shown in FIG. 2, the sensing device 3 includes a displacement sensor 31 that measures the distance to the rail head 101, a ring guide 33 that forms a path along which the displacement sensor 31 rotates, and a ring. It may include a sensor moving part 35 that rotates the displacement sensor 31 along the guide 33.

상기 변위센서(31)는 레일헤드(101)와의 거리를 측정하는 구성으로, 광의 조사와 반사되는 광의 측정을 통해 레일헤드(101)와의 거리를 측정하도록 할 수 있으며, 일 예로 레이저 센서가 사용될 수 있다. 상기 변위센서(31)는 레일헤드(101)의 좌우 둘레를 따라 형성되는 링가이드(33)를 따라 이동하도록 할 수 있으며, 바람직하게는 레일헤드(101) 둘레 250°의 범위에서 회전하며 레일헤드(101)와의 거리를 측정하도록 할 수 있다. 일 예로, 상기 변위센서(31)는 100ms의 주기로 레일헤드(101)와의 거리를 측정할 수 있으며, 각 지점에서 측정되는 거리를 이용하여 각 지점의 좌표를 추출하고, 이를 통해 레일헤드(101)의 단면을 가시화하여 마모를 검출하도록 할 수 있다. 이에 관한 상세한 설명은 마모검출수단(5)에서 후술한다. The displacement sensor 31 is a configuration that measures the distance to the rail head 101, and can measure the distance to the rail head 101 by irradiating light and measuring reflected light. For example, a laser sensor can be used. there is. The displacement sensor 31 can be moved along the ring guide 33 formed along the left and right circumferences of the rail head 101, and preferably rotates within a range of 250° around the rail head 101. The distance to (101) can be measured. As an example, the displacement sensor 31 can measure the distance to the rail head 101 at a period of 100 ms, extracts the coordinates of each point using the distance measured at each point, and through this, the rail head 101 Wear can be detected by visualizing the cross section. A detailed description of this will be provided later in the wear detection means (5).

상기 링가이드(33)는 변위센서(31)가 회전하는 경로를 형성하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 레일헤드(101)의 둘레를 감싸도록 형성될 수 있다. 상기 링가이드(33)는 원형의 부재로 형성되어 변위센서(31)가 250°의 각도를 회전할 수 있는 길이로 형성될 수 있으며, 레일이동장치(1)에 고정되어 함께 이동하도록 한다. 상기 링가이드(33)에는 상기 센서이동부(35)의 후술할 구동벨트(353)가 감겨져 회전하며, 구동벨트(353)의 회전에 따라 변위센서(31)의 회전이 이루어지도록 한다. The ring guide 33 forms a path along which the displacement sensor 31 rotates, and may be formed to surround the rail head 101 as shown in FIG. 2. The ring guide 33 is formed as a circular member and has a length that allows the displacement sensor 31 to rotate an angle of 250°, and is fixed to the rail moving device 1 to move together. A drive belt 353, which will be described later, of the sensor moving part 35 is wound around the ring guide 33 and rotates, and the displacement sensor 31 rotates according to the rotation of the drive belt 353.

상기 센서이동부(35)는 변위센서(31)가 링가이드(33)를 따라 회전하도록 하는 구성으로, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 스텝모터(351), 구동롤러(352), 구동벨트(353), 센서고정부재(354)를 포함할 수 있다. The sensor moving unit 35 is configured to rotate the displacement sensor 31 along the ring guide 33, and as shown in Figures 6 and 7, it includes a step motor 351, a drive roller 352, and a drive belt. (353) and may include a sensor fixing member (354).

상기 스텝모터(351)는 변위센서(31)가 회전하는 구동력을 제공하는 구성으로, 변위센서(31)가 회전하며 측정하는 레일헤드(101)와의 거리를 통해 각 지점의 좌표를 추출하고 이에 따라 레일헤드(101)의 단면을 표시하기 위해 정밀한 각도의 작동이 이루어질 수 있는 사양으로 형성되도록 한다. The step motor 351 is a configuration that provides a driving force for the displacement sensor 31 to rotate, and extracts the coordinates of each point through the distance to the rail head 101, which is measured as the displacement sensor 31 rotates. In order to display the cross section of the rail head 101, it is formed to specifications that enable precise angular operation.

상기 구동롤러(352)는 스텝모터(351)의 작동에 따라 회전하는 구성으로, 상기 구동벨트(353)가 감겨져 구동롤러(352)의 회전에 따라 구동벨트(353)의 회전이 이루어지도록 한다. The drive roller 352 is configured to rotate according to the operation of the step motor 351, and the drive belt 353 is wound so that the drive belt 353 rotates according to the rotation of the drive roller 352.

상기 구동벨트(353)는 구동롤러(352)의 회전에 따라 함께 회전하는 구성으로, 도 7에 도시된 바와 같이 링가이드(33)의 내부와 외부 표면을 따라 감겨지도록 형성된다. 상기 구동벨트(353)에는 변위센서(31)가 고정되어 구동벨트(353)의 회전과 함께 회전하도록 하며, 구동벨트(353)가 링가이드(33) 외면에 밀착된 상태에서 회전하므로, 변위센서(31)도 링가이드(33)의 둘레를 따라 회전할 수 있게 된다. The drive belt 353 is configured to rotate along with the rotation of the drive roller 352, and is formed to be wound along the inner and outer surfaces of the ring guide 33, as shown in FIG. 7. The displacement sensor 31 is fixed to the drive belt 353 and rotates with the rotation of the drive belt 353. Since the drive belt 353 rotates in close contact with the outer surface of the ring guide 33, the displacement sensor (31) can also rotate along the circumference of the ring guide (33).

상기 센서고정부재(354)는 구동벨트(353)에 변위센서(31)를 고정시키는 구성으로, 변위센서(31)가 구동벨트(353)의 회전과 함께 링가이드(33)를 따라 회전할 수 있도록 한다. The sensor fixing member 354 is configured to fix the displacement sensor 31 to the drive belt 353, so that the displacement sensor 31 can rotate along the ring guide 33 with the rotation of the drive belt 353. Let it happen.

상기 마모검출수단(5)은 레일헤드(101)의 마모를 검출하는 구성으로, 상기 변위센서(31)에 의해 측정되는 레일헤드(101)와의 거리에 따라 마모의 검출이 이루어지도록 한다. 상기 마모검출수단(5)은 별도의 서버, 단말기 등에 형성되어 센싱장치(3)와 무선 통신에 의해 연결되도록 할 수 있으며, 변위센서(31)에 의해 측정되는 거리정보를 수신하여 마모를 검출하도록 할 수 있다. 물론 상기 마모검출수단(5)은 센싱장치(3) 내에 일체로 형성되어 마모를 검출하고, 검출된 마모정보를 별도의 서버, 단말기 등으로 전송하도록 할 수도 있다. 상기 마모검출수단(5)은 변위센서(31)가 레일헤드(101) 주위를 회전하며 측정하는 거리정보를 수신하여 거리가 측정되는 레일헤드(101) 각 지점의 좌표를 산출하도록 하고, 산출되는 좌표를 이용하여 레일헤드(101)의 단면을 출력하도록 하며, 출력된 단면을 저장된 기존 레일헤드(101) 단면과 비교하여 마모를 검출하도록 한다. 또한, 변위센서(31)에 의해 거리가 측정되는 지점 사이의 좌표값은 주변 좌표값의 선형 보간을 통해 이루어지도록 한다. 이를 위해, 상기 마모검출수단(5)은 센싱값수신모듈(51), 좌표값산출모듈(52), 선형보간모듈(53), 단면가시화모듈(54), 단면비교모듈(55), 마모판단모듈(56)을 포함할 수 있다. The wear detection means 5 is configured to detect wear of the rail head 101, and detects wear according to the distance to the rail head 101 measured by the displacement sensor 31. The wear detection means (5) can be formed in a separate server, terminal, etc. and connected to the sensing device (3) by wireless communication, and detects wear by receiving distance information measured by the displacement sensor (31). can do. Of course, the wear detection means 5 may be integrally formed within the sensing device 3 to detect wear and transmit the detected wear information to a separate server, terminal, etc. The wear detection means 5 receives distance information measured by the displacement sensor 31 while rotating around the rail head 101 to calculate the coordinates of each point of the rail head 101 where the distance is measured, and the calculated The cross section of the rail head 101 is output using coordinates, and wear is detected by comparing the printed cross section with the stored cross section of the existing rail head 101. Additionally, the coordinate values between points where the distance is measured by the displacement sensor 31 are determined through linear interpolation of surrounding coordinate values. For this purpose, the wear detection means (5) includes a sensing value reception module (51), a coordinate value calculation module (52), a linear interpolation module (53), a cross-section visualization module (54), a cross-section comparison module (55), and a wear determination module. It may include a module 56.

상기 센싱값수신모듈(51)은 변위센서(31)에 의해 측정되는 레일헤드(101)와의 거리정보를 수신하는 구성으로, 변위센서(31)가 링가이드(33)를 따라 이동하면서 일정 간격으로 측정되는 거리 정보를 수신하도록 하며, 일 예로 측정되는 거리정보는 도 9(a)와 같이 표시될 수 있다. The sensing value receiving module 51 is configured to receive distance information with the rail head 101 measured by the displacement sensor 31, and the displacement sensor 31 moves along the ring guide 33 at regular intervals. Measured distance information is received, and as an example, the measured distance information may be displayed as shown in FIG. 9(a).

상기 좌표값산출모듈(52)은 변위센서(31)에 의해 측정되는 거리정보를 이용하여 레일헤드(101) 각 지점의 좌표값을 산출하는 구성으로, 레일헤드(101) 중심으로부터의 거리 X(mm), 특정 기준점으로부터의 수직 높이 Y(mm)의 X,Y 좌표값을 산출하도록 할 수 있다. 이때, 상기 좌표값산출모듈(52)은 변위센서(31)와 레일헤드(101)의 거리값과 함께 변위센서(31)의 측정 각도를 이용하여 X,Y 좌표값을 산출하도록 할 수 있으며, 아래 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. The coordinate value calculation module 52 is a configuration that calculates the coordinate value of each point of the rail head 101 using the distance information measured by the displacement sensor 31, and the distance X from the center of the rail head 101 ( mm), the X, Y coordinate values of the vertical height Y (mm) from a specific reference point can be calculated. At this time, the coordinate value calculation module 52 can calculate X, Y coordinate values using the measurement angle of the displacement sensor 31 along with the distance value between the displacement sensor 31 and the rail head 101, It can be expressed as Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

X = cos(θ) × l, Y = sin(θ) × lX = cos(θ) × l, Y = sin(θ) × l

(여기서 X(mm)는 레일헤드 중심으로부터의 수평거리, Y(mm)는 수직높이, θ(deg)는 변위센서의 측정각도, l(mm)는 변위센서에 의해 측정되는 레일헤드와의 거리를 의미함)(Here, means)

상기 선형보간모듈(53)은 변위센서(31)에 의해 거리가 측정되는 지점 사이의 레일헤드(101) 좌표값을 도출하는 구성으로, 구하고자 하는 지점의 각도를 이용하여 아래 수학식 2와 같은 1차원 선형보간에 의해 좌표값을 도출하도록 한다. The linear interpolation module 53 is a configuration that derives the coordinate value of the rail head 101 between the points where the distance is measured by the displacement sensor 31, and uses the angle of the point to be obtained, as shown in Equation 2 below. The coordinate values are derived by one-dimensional linear interpolation.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 단면가시화모듈(54)은 레일헤드(101)의 단면을 화면에 표시하는 구성으로, 상기 좌표값산출모듈(52) 및 선형보간모듈(53)에 의해 산출되는 레일헤드(101)의 좌표값을 이용하여 도 9(b)에 도시된 바와 같이 단면을 표시하도록 한다. 상기 단면가시화모듈(54)은 마모검출수단(5)이 형성되는 서버와 연결되어 마모검출수단(5)이 형성되는 단말기 자체의 화면에 레일헤드(101) 단면을 표시하도록 할 수 있으며, 표시되는 단면과 미리 저장된 기존 레일헤드(101) 단면을 비교하여 마모를 검출할 수 있도록 한다. The cross-section visualization module 54 is configured to display the cross-section of the rail head 101 on the screen, and the coordinate values of the rail head 101 calculated by the coordinate value calculation module 52 and the linear interpolation module 53. Use to display the cross section as shown in Figure 9(b). The cross-section visualization module 54 is connected to the server where the wear detection means 5 is formed and can display the cross-section of the rail head 101 on the screen of the terminal itself where the wear detection means 5 is formed. Wear can be detected by comparing the cross section with the previously stored cross section of the existing rail head (101).

상기 단면비교모듈(55)은 도 10에 도시된 바와 같이 단면가시화모듈(54)에 의해 표시되는 레일헤드(101)의 단면과 함께 기존 레일헤드(101) 단면을 화면에 표시하여 비교가 이루어지도록 하는 구성으로, 레일헤드(101)의 위치(각도)별로 좌표의 차이를 인식하여 마모 정도의 검출이 이루어질 수 있도록 하다. As shown in FIG. 10, the cross-section comparison module 55 displays the cross-section of the existing rail head 101 on the screen along with the cross-section of the rail head 101 displayed by the cross-section visualization module 54 to enable comparison. With this configuration, the degree of wear can be detected by recognizing the difference in coordinates for each position (angle) of the rail head 101.

상기 마모판단모듈(56)은 단면비교모듈(55)에 의한 단면비교 결과에 따라 레일헤드(101)의 마모를 검출하는 구성으로, 좌표값의 차이가 일정정도 이상 발생하는 경우 마모가 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 마모의 정도, 위치를 판별하여 출력하도록 할 수 있다. The wear determination module 56 is configured to detect wear of the rail head 101 according to the results of cross-section comparison by the cross-section comparison module 55. If the difference in coordinate values exceeds a certain level, it is determined that wear has occurred. It is possible to determine the degree and location of wear and print it out.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the applicant has described various embodiments of the present invention, but such embodiments are only embodiments that embody the technical idea of the present invention, and any changes or modifications are not permitted in the present invention as long as they embody the technical idea of the present invention. It should be interpreted as falling within the scope of.

1: 레일이동장치 11: 레일고정부 111: 고정부재
111a: 압착면 113: 고정액추에이터 113a: 고정축
13: 이동지지부 131: 지지바퀴 133: 지지액추에이터
133a: 지지축 15: 구동부 151: 구동바
153: 구동모터 155: 연결풀리 3: 센싱장치
31:　변위센서 33:　링가이드 35:　센서이동부
351:　스텝모터 352:　구동롤러 353:　구동벨트
354:　센서고정부재 5: 마모검출수단 51:　센싱값수신모듈
52: 좌표값산출모듈 53:선형보간모듈 54: 단면가시화모듈
55: 단면비교모듈 56: 마모판단모듈
100: 레일 101: 레일헤드1: Rail moving device 11: Rail fixing part 111: Fixing member
111a: Pressing surface 113: Fixed actuator 113a: Fixed shaft
13: moving support 131: support wheel 133: support actuator
133a: support shaft 15: driving unit 151: driving bar
153: Drive motor 155: Connection pulley 3: Sensing device
31: Displacement sensor 33: Ring guide 35: Sensor moving part
351: Step motor 352: Drive roller 353: Drive belt
354: Sensor fixing member 5: Wear detection means 51: Sensing value receiving module
52: Coordinate value calculation module 53: Linear interpolation module 54: Cross-section visualization module
55: Cross-section comparison module 56: Wear judgment module
100: rail 101: rail head

Claims (8)

레일에 지지되어 레일을 따라 이동하며, 일정간격으로 특정 위치에서 고정되는 레일이동장치와;
상기 레일이동장치에 고정되어 함께 이동하며, 레일이동장치가 특정 위치에 고정된 상태에서 레일헤드의 둘레를 따라 회전하면서 레일헤드와의 거리를 측정하는 센싱장치와;
상기 센싱장치에 의해 측정되는 거리정보에 따라 레일헤드의 마모를 검출하는 마모검출수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템. A rail moving device that is supported on a rail and moves along the rail and is fixed at a specific position at regular intervals;
a sensing device that is fixed to the rail moving device and moves together, and measures the distance to the rail head while rotating along the circumference of the rail head while the rail moving device is fixed at a specific position;
A non-contact rail wear measurement system comprising a wear detection means that detects wear of the rail head according to the distance information measured by the sensing device. 제 1 항에 있어서, 상기 레일이동장치는
특정 위치에서 레일에 고정되는 레일고정부를 포함하고,
상기 레일고정부는,
상기 레일의 양측에 각각 형성되어 레일에 밀착되는 고정부재와, 상기 고정부재를 좌우 방향으로 이동시키는 고정액추에이터를 포함하며,
상기 고정부재는 레일의 외면에 대응되는 형상으로 형성되어 레일에 밀착되는 압착면을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템. The method of claim 1, wherein the rail moving device is
It includes a rail fixing part fixed to the rail at a specific location,
The rail fixing part is,
It includes a fixing member formed on both sides of the rail and in close contact with the rail, and a fixing actuator that moves the fixing member in the left and right directions,
The fixing member is a non-contact rail wear measurement system characterized in that it is formed in a shape corresponding to the outer surface of the rail and includes a pressing surface that is in close contact with the rail. 제 1 항에 있어서, 상기 레일이동장치는
레일을 따른 이동시 레일에 지지되는 이동지지부를 포함하고,
상기 이동지지부는,
레일의 양측에 형성되어 레일에 지지되어 회전하는 지지바퀴와, 상기 지지바퀴를 좌우 양측 방향으로 이동시키는 지지액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템. The method of claim 1, wherein the rail moving device is
It includes a moving support part supported by the rail when moving along the rail,
The moving support part,
A non-contact rail wear measurement system comprising a support wheel formed on both sides of the rail and rotated while supported by the rail, and a support actuator that moves the support wheel in both left and right directions. 제 1 항에 있어서, 상기 레일이동장치는
레일이동장치를 이동시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함하고,
상기 구동부는,
레일헤드의 상측에 지지되어 회전하는 구동바와, 상기 구동바를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 구동바에 전달하는 연결풀리를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템. The method of claim 1, wherein the rail moving device is
It includes a driving part that provides driving force to move the rail moving device,
The driving unit,
A non-contact rail wear measurement system comprising a driving bar that is supported and rotated on the upper side of the rail head, a driving motor that provides driving force to rotate the driving bar, and a connection pulley that transmits the driving force of the driving motor to the driving bar. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱장치는
레일헤드를 향한 광의 조사를 통해 레일헤드와의 거리를 측정하는 변위센서와; 레일헤드의 둘레를 감싸도록 형성되며, 상기 변위센서가 지지되어 회전하는 링가이드와; 상기 변위센서가 링가이드를 따라 회전하도록 하는 센서이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템. The method of claim 1, wherein the sensing device
a displacement sensor that measures the distance to the railhead by irradiating light toward the railhead; a ring guide formed to surround the rail head and rotating while supporting the displacement sensor; A non-contact rail wear measurement system comprising a sensor moving unit that causes the displacement sensor to rotate along the ring guide. 제 5 항에 있어서, 상기 센서이동부는
상기 변위센서가 이동하는 구동력을 제공하는 스텝모터와; 상기 스텝모터의 작동에 따라 회전하는 구동롤러와; 상기 구동롤러에 지지되며, 상기 링가이드를 따라 감겨져 구동롤러의 회전에 따라 함께 회전하는 구동벨트와; 상기 구동벨트에 고정되어 구동벨트의 회전에 의해 링가이드를 따라 회전하며, 상기 변위센서가 고정되는 센서고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템. The method of claim 5, wherein the sensor moving part
a step motor that provides driving force to move the displacement sensor; a driving roller that rotates according to the operation of the step motor; a drive belt supported by the drive roller, wound along the ring guide and rotated with the rotation of the drive roller; A sensor fixing member that is fixed to the drive belt and rotates along a ring guide by the rotation of the drive belt, and to which the displacement sensor is fixed. A non-contact rail wear measurement system comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 마모검출수단은
상기 변위센서가 레일헤드 주위를 회전하면서 일정 시간간격으로 측정하는 레일헤드와의 거리정보를 수신하는 센싱값수신모듈과, 상기 센싱값수신모듈에 의해 수신되는 거리정보를 이용하여 레일헤드 각 지점의 좌표값을 산출하는 좌표값산출모듈과, 각 지점에서의 좌표값을 선형보간하여 각 지점 사이의 레일헤드 좌표값을 도출하는 선형보간모듈과, 상기 좌표값산출모듈 및 선형보간모듈에 의해 도출되는 좌표값을 이용하여 레일헤드의 단면을 추출하고 이를 화면에 표시하는 단면가시화모듈과, 상기 단면가시화모듈에 의해 표시된 레일헤드의 단면과 정상상태에서의 레일헤드 단면을 비교하는 단면비교모듈과, 상기 단면비교모듈에 의한 비교결과에 따라 레일헤드의 마모를 판단하는 마모판단모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템. The method of claim 1, wherein the wear detection means
A sensing value receiving module that receives distance information from the rail head measured at regular time intervals as the displacement sensor rotates around the rail head, and a sensing value receiving module that receives distance information from the sensing value receiving module to detect A coordinate value calculation module that calculates coordinate values, a linear interpolation module that linearly interpolates the coordinate values at each point to derive railhead coordinate values between each point, and the coordinate value calculation module and linear interpolation module derive a cross-section visualization module that extracts the cross-section of the rail head using coordinate values and displays it on the screen; a cross-section comparison module that compares the cross-section of the rail head displayed by the cross-section visualization module with the cross-section of the rail head in a normal state; A non-contact rail wear measurement system characterized by including a wear judgment module that determines the wear of the rail head according to the comparison results by the cross-section comparison module. 제 7 항에 있어서, 상기 좌표값산출모듈은
아래 수학식에 의해 레일헤드 각 지점의 좌표를 산출하도록 하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 레일 마모 측정시스템.
X = cos(θ) × l, Y = sin(θ) × l
(여기서 X(mm)는 레일헤드 중심으로부터의 수평거리, Y(mm)는 수직높이, θ(deg)는 변위센서의 측정각도, l(mm)는 변위센서에 의해 측정되는 레일헤드와의 거리를 의미함)The method of claim 7, wherein the coordinate value calculation module
A non-contact rail wear measurement system characterized by calculating the coordinates of each point of the rail head using the equation below.
X = cos(θ) × l, Y = sin(θ) × l
(Here, means)
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