專利名稱：手持式激光輪緣測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量裝置，特別涉及一種手持式激光輪緣測量儀。
背景技術(shù)：
鐵路是我國交通運輸?shù)闹髅}，是我國交通運輸發(fā)展的重要方向。隨著鐵路運輸?shù)陌?全性、舒適性越來越被重視?；疖囕喚壘哂胁灰?guī)則的形態(tài)，它的幾何狀態(tài)參數(shù)對列車的安 全運行十分重要，影響到列車運行的速度與平穩(wěn)度。傳統(tǒng)的檢測手段較為復(fù)雜，同時都是 機(jī)械式讀數(shù)，通常是用帶有游標(biāo)的機(jī)械式測量尺，使用復(fù)雜，精度不高。中國專 利CN88202326, 中國專利CN2146700， 中國專利CN2442907的技術(shù)均為機(jī)械式測量，人 工讀數(shù)，誤差大，并只能測量輪緣厚度和磨損深度。這種尺子操作復(fù)雜，測量誤差受人為 因素影響比較大，同時不能實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理。
隨著我國鐵路事業(yè)的發(fā)展，列車運行速度越來越快，火車輪緣狀態(tài)參數(shù)的精確快速檢 修和數(shù)字化管理已經(jīng)提到議事日程。為了保證鐵路運輸安全，快速、高精度、便攜式的輪 緣檢測儀器的需求變得越來越迫切。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有的技術(shù)存在的缺陷，提供一種可以連續(xù)快速測量，實現(xiàn) 輪緣高度、寬度、輪輞厚度多參數(shù)測量數(shù)字化，精度高，簡單實用，操作簡便的手持式激 光輪緣測量儀。
為達(dá)到上述目的，本實用新型提供的手持式激光輪緣測量儀，包括殼體，所述殼體表 面安裝有鍵盤，內(nèi)腔安裝有一微處理器，所述殼體內(nèi)設(shè)有支架，所述支架上安裝有測量裝 置，所述測量裝置包括激光反射式傳感器、定位板、定位柱和掃描驅(qū)動裝置，定位板和定 位柱相互正交放置，用于定位被檢測的輪緣，掃描驅(qū)動裝置的運動方向與被檢測的輪緣平 行，所述激光反射式傳感器、掃描驅(qū)動裝置和鍵盤分別與所述微處理器相互連接。
本實用新型手持式激光輪緣測量儀，其中所述掃描驅(qū)動裝置包括電機(jī)、掃描導(dǎo)軌、絲 杠和與所述絲杠配合的第二滑塊，所述電機(jī)和掃描導(dǎo)軌安裝在所述支架上，所述激光反射 式傳感器安裝在所述第二滑塊上。
本實用新型手持式激光輪緣測量儀，其中所述微處理器設(shè)有與外接PC機(jī)連接的RS232禾口/或USB接口。
本實用新型手持式激光輪緣測量儀，其中所述殼體表面安裝有與所述微處理器相連的 液晶顯示器，內(nèi)腔安裝有電池，所述支架上安裝有強(qiáng)力磁鐵。
為達(dá)到上述目的，本實用新型提供的另一種手持式激光輪緣測量儀，包括殼體，所述 殼體表面安裝有鍵盤，內(nèi)腔安裝有一微處理器，所述殼體內(nèi)設(shè)有支架，所述支架上安裝有 測量裝置，所述測量裝置包括被檢測輪緣的定位裝置、激光反射式傳感器和掃描驅(qū)動裝置， 所述掃描驅(qū)動裝置的運動方向與被檢測的輪緣平行，所述激光反射式傳感器、掃描驅(qū)動裝 置和鍵盤分別與所述微處理器相互連接。
本實用新型另一種手持式激光輪緣測量儀，其中所述定位裝置包括定位導(dǎo)軌、與所述 定位導(dǎo)軌配合的第一滑塊和彈簧，所述定位導(dǎo)軌安裝在所述支架上，所述彈簧的兩端分別 與所述第一滑塊和所述支架相抵，所述第一滑塊上安裝有定位板，所述定位板的上端安裝 有定位柱，所述定位導(dǎo)軌的下端安裝有定位擋塊，所述定位板和定位柱相互正交放置，與 所述定位擋塊一起用于被檢測輪緣的定位。
本實用新型另一種手持式激光輪緣測量儀，其中所述掃描驅(qū)動裝置包括電機(jī)、掃描導(dǎo) 軌、絲杠和與所述絲杠配合的第二滑塊，所述電機(jī)和掃描導(dǎo)軌安裝在所述支架上，所述激 光反射式傳感器安裝在所述第二滑塊上。
本實用新型另一種手持式激光輪緣測量儀，其中所述微處理器設(shè)有與外接PC機(jī)連接 的RS232和/或USB接口。
本實用新型另一種手持式激光輪緣測量儀，其中所述殼體表面安裝有與所述微處理器 相連的液晶顯示器，內(nèi)腔安裝有電池，所述支架上安裝有強(qiáng)力磁鐵。
本實用新型手持式激光輪緣測量儀采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、單片機(jī)處理系統(tǒng)和簡潔穩(wěn)定 的機(jī)械結(jié)構(gòu)開發(fā)了便攜式的輪緣自動檢測儀?？煞奖憔_的對等幾何狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行連續(xù)快 速測量，實現(xiàn)了輪緣高度、寬度、輪輞厚度等參數(shù)測量的數(shù)字化。該系統(tǒng)還有與計算機(jī)通 訊的功能，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)，便于數(shù)據(jù)管理。其優(yōu)點主要是
1、 自動檢測，無需人工讀數(shù)、記錄，減少人為誤差。
2、 全數(shù)字化顯示出測量結(jié)果，無需人工再次換算。
3、 能夠快速， 一次性測量多個參數(shù)。
4、 通過RS232接口與計算機(jī)通信，能夠?qū)⑺鶞y量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)生成報表，實 現(xiàn)信息化、數(shù)字化科學(xué)管理。
55、 解放人力，要能大大減少工人的勞動強(qiáng)度。
6、 儀器簡單實用，操作簡便，適合工人使用。
下面結(jié)合實施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，以求對本實用新型的目的、特征和優(yōu)點得到 更深入的理解。

圖1是本實用新型手持式激光輪緣測量儀的外形圖； 圖2是本實用新型手持式激光輪緣測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型手持式激光輪緣測量儀中測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實用新型另一種手持式激光輪緣測量儀中測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

鑒于火車輪緣的形狀的不規(guī)則性，本實用新型手持式激光輪緣測量儀選用火車輪對的 內(nèi)側(cè)和輪緣頂部作為基準(zhǔn)，分別用定位板和定位柱定位，并采用電機(jī)通過掃描導(dǎo)軌帶動位 移傳感器掃描輪緣輪廓。
參見圖1，本實用新型手持式激光輪緣測量儀，殼體1表面安裝有鍵盤7和液晶顯示 器8，參見圖2，內(nèi)腔安裝有電池9和一微處理器4。殼體1內(nèi)設(shè)有支架3，支架3上安裝 有測量裝置5和強(qiáng)力磁鐵6。強(qiáng)力磁鐵6用于在使用時將儀器與被檢測輪緣相互固定。參 見圖3，測量裝置5包括激光反射式傳感器50、定位板51 、定位柱52和掃描驅(qū)動裝置53。 定位板51和定位柱52相互正交放置，用于定位被檢測的輪緣。掃描驅(qū)動裝置53的運動方 向與被檢測的輪緣平行。掃描驅(qū)動裝置53包括電機(jī)500、掃描導(dǎo)軌502、絲杠501和與絲 杠501配合的第二滑塊503，電機(jī)500和掃描導(dǎo)軌502安裝在支架3上，激光反射式傳感 器50安裝在第二滑塊503上。
激光反射式傳感器50、掃描驅(qū)動裝置53、鍵盤7和液晶顯示器8分別與微處理器4 相互連接。微處理器4設(shè)有外接PC機(jī)的RS232和/或USB接口。
本實用新型手持式激光輪緣測量儀的這個實施例，用于測量輪緣高度、寬度，不測量 輪輞厚度的方案，即把電機(jī)500、絲杠501、帶動傳感器50的掃描導(dǎo)軌502等直接固定在 定位板51上。
參見圖4，在本實用新型另一種手持式激光輪緣測量儀中，測量裝置5'包括定位裝置 54、激光反射式傳感器50'和掃描驅(qū)動裝置53'。定位裝置54包括定位導(dǎo)軌506、與定位導(dǎo)軌506配合的第一滑塊507和彈簧508。定 位導(dǎo)軌506安裝在支架3'上，彈簧508的兩端分別與第一滑塊507和支架3'相抵，第 一滑塊507上安裝有定位板5V，定位板51'的上端安裝有定位柱52'，定位導(dǎo)軌506的 下端安裝有定位擋塊509。定位板51'和定位柱52'相互正交放置，與定位擋塊509—起 用于被檢測輪緣的定位。
掃描驅(qū)動裝置53'的運動方向與被檢測的輪緣平行。掃描驅(qū)動裝置53'包括電機(jī)50CT 、 掃描導(dǎo)軌502'、絲杠501'和與絲杠501'配合的第二滑塊503'，電機(jī)500'和掃描導(dǎo)軌 502'安裝在支架3'上，激光反射式傳感器50'安裝在第二滑塊503'上。
本實用新型另一種手持式激光輪緣測量儀的實施例，用于測量輪緣高度、寬度、輪輞 厚度和輪子直徑的方案，即把電機(jī)500'、絲杠501'、帶動傳感器50'的掃描導(dǎo)軌502' 固定在定位導(dǎo)軌506上，定位導(dǎo)軌506通過第一滑塊504再與定位板51'連接。使用時定 位板51'固定在輪緣上，同時定位擋塊509在彈簧508的作用下頂住輪輞內(nèi)側(cè)，這樣即可 測量輪緣厚度。
下面以實施例說明本實用新型手持式激光輪緣測量儀的測量方法。
手持式輪緣測量儀以激光反射式傳感器為測量傳感器，當(dāng)傳感器在電機(jī)絲杠的帶動下 沿精密絲杠運動時，激光傳感器模沿直線方向掃描輪緣形狀。在使用時，以火車輪對的內(nèi) 側(cè)和輪緣頂部作為基準(zhǔn)，先把儀器放置好，強(qiáng)力磁鐵6 (或6')會使儀器與被檢測輪緣相 互固定。打開電源，開始測量，這時電機(jī)500 (或500')通過絲杠501 (或50V)和掃描 導(dǎo)軌502 (或502')帶動激光傳感器50 (或50')運動到輪緣頂部內(nèi)側(cè)最左側(cè)起始位置， 然后電機(jī)500 (或500')帶動傳感器50 (或50')向右運動掃描測量輪緣輪廓，同時記錄 整個輪緣數(shù)據(jù)。掃描完畢后，通過微處理器4即可換算得出整個輪緣輪廓曲線，進(jìn)而可以 求得輪緣寬度、輪緣高度、輪子半徑、輪輞厚度、70mm磨損量和磨損面積等參數(shù)，并通 過計算即可得出輪廓圖形。它不僅可以測量在線運行列車測量論對的磨損，還可以在生產(chǎn) 線上對輪對的尺寸進(jìn)行合格分選，生成檢測報告、表格，以篩選不合格輪對。其技術(shù)指標(biāo) 為
1. 70mm處的磨量0-10mm，精度0.1mm;
2. 輪緣厚度20—40mm,精度0.1mm;
3. 輪緣高度20—40mm，精度0.1mm;4. 輪輞厚度50-80mm,精度0.2mm;
5. 車輪直徑，精度0.5mm;
6. 輪緣輪廓掃描行程總長，145mm;
7. 顯示分辨率，0.01mm;
8. 存儲數(shù)組容量，2000組；
9. 可充電電池供電，可連續(xù)工作時間8小時。
本實用新型手持式輪緣測量儀的微處理器通過外接PC機(jī)的RS232和/或USB接口 能把測量的數(shù)據(jù)上傳，生成數(shù)據(jù)庫，利用先進(jìn)的后處理軟件對火車輪緣進(jìn)行數(shù)字化管理。
以上所述的實施例，僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新 型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員 對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確 定的保護(hù)范圍內(nèi)。
8
權(quán)利要求1、一種手持式激光輪緣測量儀，包括殼體(1)，所述殼體(1)表面安裝有鍵盤(7)，內(nèi)腔安裝有一微處理器(4)，其特征在于所述殼體(1)內(nèi)設(shè)有支架(3)，所述支架(3)上安裝有測量裝置(5)，所述測量裝置(5)包括激光反射式傳感器(50)、定位板(51)、定位柱(52)和掃描驅(qū)動裝置(53)，定位板(51)和定位柱(52)相互正交放置，掃描驅(qū)動裝置(53)的運動方向與被檢測的輪緣平行，所述激光反射式傳感器(50)、掃描驅(qū)動裝置(53)和鍵盤(7)分別與所述微處理器(4)相互連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式激光輪緣測量儀，其特征在于其中所述掃描驅(qū)動裝置(53)包括電機(jī)(500)、掃描導(dǎo)軌(502)、絲杠(501)和與所述絲杠(501)配合的第二滑塊(503)，所述電機(jī)(500)和掃描導(dǎo)軌(502)安裝在所述支架(3)上，所述激光反射式傳感器(50)安裝在所述第二滑塊(503)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手持式激光輪緣測量儀，其特征在于其中所述微處理器(4)設(shè)有與外接PC機(jī)連接的RS232和/或USB接口。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式激光輪緣測量儀，其特征在于其中所述殼體(1)表面安裝有與所述微處理器(4)相連的液晶顯示器(8)，內(nèi)腔安裝有電池(9)，所述支架(3)上安裝有強(qiáng)力磁鐵(6)。
5、 另一種手持式激光輪緣測量儀，包括殼體(1)，所述殼體(1)表面安裝有鍵盤(7)，內(nèi)腔安裝有一微處理器(4),其特征在于所述殼體(1)內(nèi)設(shè)有支架(3'),所述支架(3')上安裝有測量裝置(5')，所述測量裝置(5')包括被檢測輪緣的定位裝置(54)、激光反射式傳感器(50')和掃描驅(qū)動裝置(53'),掃描驅(qū)動裝置(53')的運動方向與被檢測的輪緣平行，所述激光反射式傳感器(50')、掃描驅(qū)動裝置(53')和鍵盤(7)分別與所述微處理器(4)相互電連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的手持式激光輪緣測量儀，其特征在于其中所述定位裝置(54)包括定位導(dǎo)軌、與所述定位導(dǎo)軌(506)配合的第一滑塊(507)和彈簧(508)，所述定位導(dǎo)軌(506)安裝在所述支架(3')上，所述彈簧(508)的兩端分別與所述第一滑塊(507)和所述支架(3')相抵，所述第一滑塊(504)上安裝有定位板(51O，所述定位板(51')的上端安裝有定位柱(52')，所述定位導(dǎo)軌(506)的下端安裝有定位擋塊(509)，所述定位板(51')和定位柱(52')相互正交放置，與所述定位擋塊(509) —起用于被檢測輪緣的定位。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的手持式激光輪緣測量儀，其特征在于其中所述掃描驅(qū)動裝置(53')包括電機(jī)(50CT )、掃描導(dǎo)軌(502')、絲杠(501')和與所述絲杠(501')配合的第二滑塊(503')，所述電機(jī)(500')和掃描導(dǎo)軌(502')安裝在所述支架(3')上，所述激光反射式傳感器(50')安裝在所述第二滑塊(503')上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的手持式激光輪緣測量儀，其特征在于其中所述微處理器(4)設(shè)有與外接PC機(jī)連接的RS232和/或USB接口。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持式激光輪緣測量儀，其特征在于其中所述殼體(1)表面安裝有與所述微處理器(4)相連的液晶顯示器(8)，內(nèi)腔安裝有電池(9)，所述支架(3')上安裝有強(qiáng)力磁鐵(6')。
專利摘要本實用新型提供的手持式激光輪緣測量儀，殼體表面安裝有鍵盤和液晶顯示器，內(nèi)腔安裝有電池和微處理器，殼體內(nèi)的支架上安裝有測量裝置和用于與被檢測輪緣固定的強(qiáng)力磁鐵。測量裝置包括激光反射式傳感器、定位板、定位柱和掃描驅(qū)動裝置，掃描驅(qū)動裝置包括電機(jī)、掃描導(dǎo)軌、絲杠和滑塊，激光反射式傳感器、掃描驅(qū)動裝置、鍵盤和液晶顯示器分別與微處理器相互連接。本實用新型還提供了另一種手持式激光輪緣測量儀。本實用新型手持式激光輪緣測量儀的優(yōu)點是由于采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、單片機(jī)處理系統(tǒng)和簡潔穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以連續(xù)快速測量，實現(xiàn)輪緣高度、寬度、輪輞厚度多參數(shù)測量數(shù)字化，精度高，簡單實用，可與計算機(jī)通訊，便于數(shù)據(jù)管理。
文檔編號G01B11/00GK201285281SQ20082012380
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者麗 王, 韓丙虎 申請人:韓丙虎