PL205362B1

PL205362B1 - Apparatus designed to measure levelling and rectilinearity of long elements, particularly bridge rails

Info

Publication number: PL205362B1
Application number: PL374034A
Authority: PL
Inventors: Janusz Kuchmister
Original assignee: Univ Przyrodniczy We Wroc & Ls
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2010-04-30
Also published as: PL374034A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru poziomowości i prostoliniowości elementów wydłużonych, a zwłaszcza szyn suwnicowych.The subject of the invention is a device for measuring the horizontalness and straightness of elongated elements, in particular crane rails.

Urządzenie, według wynalazku, może być wykorzystywane przy ustawianiu, kontroli i regulacji ustawienia osi, np. szyn suwnicowych. Pomiary mogą być wykonywane w sposób ciągły podczas jazdy urządzenia po szynie, lub tylko w wybranych punktach pomiarowych podczas postoju urządzenia. Zestaw złożony z dwóch urządzeń, według wynalazku, umożliwia jednoczesne wyznaczenie prostoliniowości i poziomowości dwu szyn toru zarówno nieobciążonych mostem suwnicy, jak też toru obciążonego mostem suwnicy, po uprzednim sprzężeniu urządzeń z czołownicą suwnicy.The device according to the invention can be used for the alignment, control and adjustment of axes, e.g. of crane rails. Measurements can be performed continuously while the device is running on the rail, or only at selected measurement points when the device is stationary. The set consisting of two devices, according to the invention, enables the simultaneous determination of the straightness and horizontalness of the two rails of the track, both not loaded with the crane bridge and the track loaded with the crane bridge, after prior coupling of the devices with the crane endcarriage.

Z opisu patentowego PL 189000 znane jest urządzenie zdalnie sterowane do pomiaru prostoliniowości szyn zwłaszcza szyn suwnicowych, w którym układ łat: poziomej i pionowej lub lustro dalmiercze usytuowane są na osłonie, w osi szyny, posiadającej mechanizm przeciwwagi i spoczywającej na platformie. Platforma wyposażona jest w zacisk nożycowy, akumulator i odbiornik radiowy. Przyrząd poziomuje się za pomocą mechanizmu przeciwwagi w postaci ciężarków. Platforma jest połączona przegubowo z pomostem jezdnym wyposażonym w silnik elektryczny napędzający, co najmniej jedno koło. Przyrząd ten może poruszać się po szynie toru jezdnego ze sterowaną prędkością w przód i w tył i moż e być zatrzymany w dowolnym miejscu do wykonania pomiaru. Pomiary prostoliniowości osi szyn można wykonywać zarówno metodą stałej prostej jak i metodą biegunową.From the patent description PL 189000 a remotely controlled device for measuring the straightness of rails, especially crane rails, is known, in which the horizontal and vertical batten system or the rangefinder mirror are located on the cover, in the rail axis, having a counterbalance mechanism and resting on the platform. The platform is equipped with a scissor clamp, battery and radio receiver. The apparatus is leveled by a counterweight mechanism in the form of weights. The platform is articulated with a driveway provided with an electric motor driving at least one wheel. The instrument is able to move forward and backward along the runway rail with a controllable speed, and can be stopped at any point for taking a measurement. Measurements of the straightness of the rail axis can be performed using both the constant straight method and the polar method.

Urządzenie, według wynalazku, składa się z kilku powiązanych wzajemnie konstrukcyjnie i funkcjonalnie podzespoł ów.The device according to the invention consists of several interrelated structurally and functionally components.

Istotą urządzenia, według wynalazku, jest to, że z przodu i z tyłu podwozia, które pełni rolę nośną dla wszystkich podzespołów i mechanizmów, ma osadzone rolki pionowe a na jego bokach ma umocowane rolki poziome, z których jedna zamocowana jest na ruchomym ramieniu a co najmniej trzy umocowane są po przeciwległej stronie w stosunku do wspomnianego ramienia. Na podwoziu ma umieszczone urządzenie rejestrująco-sterujące, współdziałające poprzez fale radiowe z nadajnikiem sygnałów zdalnego sterowania, które połączone jest przewodowo: z licznikiem przebytej drogi, silnikiem z mechanizmami napędu i jazdy, źródłem zasilania, układem automatycznego poziomowania, odbiornikiem sygnałów zdalnego sterowania współdziałającym również poprzez fale radiowe z nadajnikiem sygnałów zdalnego sterowania. Na wspomnianym podwoziu ma także osadzone urządzenie poziomujące z rolką poziomą i ramieniem pomiarowym, z zamocowanymi na nim poziomym fotodetektorowym czujnikiem położenia i pionowym fotodetektorowym czujnikiem położenia.The essence of the device according to the invention is that the front and rear of the undercarriage, which plays a supporting role for all components and mechanisms, has vertical rollers mounted on its sides and horizontal rollers on its sides, one of which is mounted on a movable arm and at least three are fitted on the opposite side to said arm. On the chassis there is a recording and control device that interacts via radio waves with a remote control signal transmitter, which is wired to: distance counter, engine with drive and drive mechanisms, power source, automatic leveling system, receiver of remote control signals also cooperating via radio waves with a remote control signal transmitter. Also mounted on said chassis is a leveling device with a horizontal roller and a measuring arm, with a horizontal photo-detector position sensor and a vertical photo-detector position sensor mounted thereon.

Korzystnie jest, gdy poziomy fotodetektorowy czujnik położenia jest usytuowany pod kątem prostym w stosunku do pionowego fotodetektorowego czujnika położenia, a licznik przebytej drogi posiada wyświetlacz.Preferably, the horizontal photo detector position sensor is positioned at right angles to the vertical photo detector position sensor and the travel counter has a display.

Korzystnie jest, gdy ramię zamocowane jest na podwoziu zawiasowo i połączone jest z nim elementem sprężystym, a układ automatycznego poziomowania połączony jest z urządzeniem poziomującym poprzez sprzęgło.Preferably, the arm is hinged on the chassis and connected to it with an elastic element, and the automatic leveling system is connected to the leveling device via a clutch.

Pomiar prostoliniowości i poziomowości wykonywany jest w oparciu o emitowane przez laserowy instrument geodezyjny, poziomą i pionową płaszczyznę laserową, które są zorientowane na tarczę celowniczą złożoną z poziomych i pionowych fotodetektorowych czujników położenia.The measurement of straightness and horizontalness is performed on the basis of the horizontal and vertical laser plane emitted by the laser geodetic instrument, which are oriented towards the target plate composed of horizontal and vertical photodetector position sensors.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku w rzucie aksonometrycznym.The invention is explained in more detail in an exemplary embodiment by means of a schematic drawing in an axonometric view.

P r z y k ł a d.P r z k ł a d.

Urządzenie z przodu i z tyłu podwozia 1, które pełni rolę nośną dla wszystkich podzespołów i mechanizmów, ma osadzone rolki pionowe 8 a na jego bokach ma umocowane rolki poziome 4, z których jedna zamocowana jest na ruchomym ramieniu 2 a co najmniej trzy identyczne znajdują się po przeciwległej stronie w stosunku do wspomnianego ramienia 2. Ramię 2 zamocowane jest na podwoziu i zawiasowo i połączone jest z nim elementem sprężystym 3. Jedna z trzech rolek poziomych 4 osadzona jest na urządzeniu poziomującym 13. Na podwoziu i jest usytuowane urządzenie rejestrująco-sterujące 15, współdziałające poprzez fale radiowe z nadajnikiem sygnałów zdalnego sterowania 21, które połączone jest przewodowo: z licznikiem przebytej drogi 11, silnikiem z mechanizmami napędu i jazdy 10, źródłem zasilania 12, układem automatycznego poziomowania 5 oraz z odbiornikiem sygnałów zdalnego sterowania 14, który również współdziała, poprzez fale radiowe, z nadajnikiem sygnałów zdalnego sterowania 21 Urządzenie poziomujące 13 połączone jest, poprzez sprzęgło 6 z układem automatycznego poziomowania 5 oraz ma ramię pomiarowe 7, z zamocowanymiThe device at the front and rear of the chassis 1, which plays a supporting role for all components and mechanisms, has vertical rollers 8 mounted on its sides and horizontal rollers 4 fixed on its sides, one of which is mounted on a movable arm 2 and at least three identical ones are located on the side opposite to said arm 2. The arm 2 is mounted on the chassis and hinged and connected to it by an elastic element 3. One of the three horizontal rollers 4 is mounted on the leveling device 13. On the chassis and there is a recording and control device 15, cooperating via radio waves with the remote control signal transmitter 21, which is connected by wire: the distance counter 11, the engine with the drive and drive mechanisms 10, the power source 12, the automatic leveling system 5 and the remote control signal receiver 14, which also interacts, via radio waves, with a transmitter of remote control signals 21 Device pos The measuring arm 13 is connected, via a clutch 6, to the automatic leveling system 5 and has a measuring arm 7 attached to it

PL 205 362 B1 na nim: poziomym fotodetektorowym czujnikiem położenia 19 i pionowym fotodetektorowym czujnikiem położenia 20, przy czym poziomy fotodetektorowy czujniku położenia 19 jest usytuowana pod kątem prostym w stosunku do pionowego fotodetektorowego czujnika położenia 20. Licznik przebytej drogi H posiada wyświetlacz 9.On it: a horizontal photo-detector position sensor 19 and a vertical photo-detector position sensor 20, the horizontal photo-detector position sensor 19 being positioned at right angles to the vertical photo-detector position sensor 20. The travel counter H has a display 9.

Przed rozpoczęciem pomiarów prostoliniowości i poziomowości, np. osi szyny suwnicowej, w jej punktach początkowym i końcowym, przymocowuje się statywy mocująco-centrujące 17 z ustawionymi na nich: laserowym instrumentem geodezyjnym emitującym poziomą i pionową płaszczyznę laserową 18 oraz tarczę celowniczą złożoną z poziomych fotodetektorowych czujników położenia 19 i pionowych fotodetektorowych czujników położenia 20 według wskazań libelli pudełkowej 22. Po zorientowaniu poziomej i pionowej płaszczyzny laserowej emitowanej przez laserowy instrument geodezyjny 18 odpowiednio na pionowe fotodetektorowe czujniki położenia 20 i poziome fotodetektorowe czujniki położenia 19, ustawia się urządzenie, według wynalazku, na pierwszym punkcie pomiarowym w taki sposób, aby rolki poziome 4 przylegały do bocznych powierzchni główki szyny suwnicowej 16 a pionowy fotodetektorowy czujnik położenia 20 i poziomy fotodetektorowy czujnik położenia 19 znalazły się na pierwszym punkcie pomiarowym. Następnie włącza się źródła zasilania 12 i uruchamia nadajnik sygnałów zdalnego sterowania 21, po czym rozpoczyna się pomiary. Pomiary mogą przebiegać dwuwariantoweBefore starting the measurements of straightness and levelness, e.g. of the axis of the crane rail, at its beginning and end points, mounting and centering stands 17 are attached with: a laser geodetic instrument emitting a horizontal and vertical laser plane 18 and a target plate composed of horizontal photodetector sensors position 19 and vertical photo detector position sensors 20 as indicated by the circular vial 22. After orienting the horizontal and vertical laser plane emitted by the laser surveying instrument 18 to the vertical photo detector position sensors 20 and the horizontal photo sensor position sensors 19, respectively, the device according to the invention is positioned on the first measurement point so that the horizontal rollers 4 abut the lateral surfaces of the crane rail head 16 and the vertical photo detector 20 and the horizontal photo detector 19 are at the first measurement point. Thereafter, the power supplies 12 are turned on and the remote control signal transmitter 21 is turned on, whereupon the measurements begin. Measurements can be carried out in two variants

W pierwszym wariancie wykorzystuje się przygotowany wcześniej program pomiarów, który zapisuje się w pamięci urządzenia rejestrująco-sterującego 15. Następnie urządzeniem rejestrującosterującym 15 uruchamia się układ automatycznego poziomowania 5, który poprzez urządzenie poziomujące 13, poziomuje ramię pomiarowe 7 z pionowym fotodetektorowym czujnikiem położenia 20 i poziomym fotodetektorowym czujnikiem położenia 19. Po wykonaniu pomiaru według poziomej i pionowej płaszczyzny laserowej emitowanej przez laserowy instrument geodezyjny 18 odpowiednio na pionowym fotodetektorowym czujniku położenia 20 i poziomym fotodetektorowym czujniku położenia 19 przez urządzenie rejestrująco-sterującym 15, uruchamia się silnik z mechanizmami napędu i jazdy 10, który przetacza podwozie l na następny punkt pomiarowy. Zadaną przez urządzenie, rejestrująco-sterujące 15, odległość pomiędzy pierwszym i drugim punktem pomiarowym kontroluje się licznikiem przebytej drogi 11, który współdziała z silnikiem z mechanizmami napędu i jazdy 10. Odległość przebytej drogi odczytuje się na wyświetlaczu 9.In the first variant, a previously prepared measurement program is used, which is saved in the memory of the recording and control device 15. Then, with the recording and control device 15, the automatic leveling system 5 is activated, which, through the leveling device 13, levels the measuring arm 7 with a vertical photodetector position sensor 20 and a horizontal sensor. photodetector position sensor 19. After measuring according to the horizontal and vertical laser plane emitted by the laser surveying instrument 18 on the vertical photodetector position sensor 20 and the horizontal photodetector position sensor 19 by the recording and control device 15, respectively, the engine with the drive and drive mechanisms 10 is started, which moves the chassis l to the next measuring point. The distance between the first and second measuring points set by the recording and control device 15 is monitored by the distance counter 11, which interacts with the engine with the drive and driving mechanisms 10. The distance traveled is read on the display 9.

W drugim wariancie sposobu pomiaru wykorzystuje się nadajnik sygnałów zdalnego sterowania 21, którym uruchamiane są w kolejności: urządzenie poziomujące 13, pionowy fotodetektorowy czujnik położenia 20 i poziomy fotodetektorowy czujnik położenia 19, urządzenie, rejestrująco-sterujące 15, licznik przebytej drogi 9, silnik z mechanizmami napędu i jazdy 10, po czym urządzenie, rejestrująco-sterujące 15 rejestruje wyniki z pionowego fotodetektorowego czujnika położenia 20 i poziomego fotodetektorowego czujnika położenia 19. Następnie, za pomocą sygnałów radiowych z nadajnika sygnałów zdalnego sterowania 21, przesuwa się urządzenie, według wynalazku, na następny punkt pomiarowy.In the second variant of the measurement method, a remote control signal transmitter 21 is used, which are activated in the following order: the leveling device 13, the vertical photo-detector position sensor 20 and the horizontal photo-sensor position sensor 19, the recording and control device 15, the distance counter 9, the engine with the mechanisms drive and travel 10, after which the recording and control device 15 records the results from the vertical photo-detector position sensor 20 and the horizontal photo-detector position sensor 19. Then, by means of radio signals from the remote control signal transmitter 21, the device according to the invention is moved to the next measuring point.

Pomiary wykonuje się w wybranych punktach pomiarowych lub w sposób ciągły na całej długości szyny suwnicowej 16.Measurements are performed at selected measuring points or continuously along the entire length of the crane rail 16.

Końcowym efektem pomiarów jest sytuacyjno-wysokościowe usytuowanie punków pomiarowych w funkcji przebytej przez urządzenie drogi w odniesieniu do zorientowanej pionowej i poziomej płaszczyzny laserowej emitowanych przez geodezyjny instrument laserowy.The final effect of the measurements is the situational and altitude location of the measurement points as a function of the path traveled by the device in relation to the oriented vertical and horizontal laser plane emitted by the geodetic laser instrument.

Claims

Patent claims

1.A device for measuring the horizontal and straightness of elongated elements, in particular crane rails, having a chassis with vertical rollers and horizontal rollers with an elastic element, on which the engine with drive and travel mechanisms is mounted, and a remote control signal receiver and a power source, characterized by the fact that the front and rear of the chassis (1) has vertical rollers (8) mounted on the sides of the undercarriage (1) has horizontal rollers (4) fixed, one of which is mounted on a movable arm (2) and at least three are located on the opposite side to to the said arm (2), and on the chassis (1) there is a recording and control device (15) that interacts via radio waves with a remote control signal transmitter (21), which is wired connected to the distance counter (11), the engine with drive and drive mechanisms (10), power source (12), automatic leveling system (5), remote control signal receiver (14) also via radio waves with a transmitter

Of remote control signals (21), and on said chassis (1) there is also mounted a leveling device (13) with a horizontal roller (4) and a measuring arm (7) having a horizontal photodetector position sensor (19) and a vertical photodetector sensor position (20).

2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the horizontal photo detector position sensor (19) is disposed at right angles to the vertical photo detector position sensor (20).

3. The device according to claim 1 A device according to claim 1, characterized in that the arm (2) is hinged on the chassis (1) and is connected to it with an elastic element (3).

4. The device according to claim 1 A device according to claim 1, characterized in that the automatic leveling system (5) is connected to the leveling device (13) via a clutch (6).

5. The device according to claim 1 A device according to claim 1, characterized in that the travel counter (11) has a display (9).