專利名稱：鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)及其檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)及其檢測方法，具體涉及一種鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng) 及其檢測方法。
背景技術：
目前，在鐵路無縫鋼軌連續(xù)焊接生產(chǎn)線上，焊接后鋼軌接縫的平整度必須檢測，否 則鋼軌在使用時會使列車產(chǎn)生震顫顛簸，若檢測不合格，需及時整形處理(包括調直、精磨 等)，直至符合工藝要求?，F(xiàn)有的鋼軌平整度檢測設備和檢測系統(tǒng)都存在著或多或少的缺 陷。因此怎樣研制一種精良的檢測設備和科學的檢測系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)人士亟待解決的一個問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng) 及其檢測方法，它可實現(xiàn)無縫鋼軌連續(xù)焊接生產(chǎn)線上自動檢測。實現(xiàn)上述目的的一種技術方案是一種鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集 單元、計算機、PLC控制器、顯示器、打印機及氣動單元，其中，所述數(shù)據(jù)采集單元通過放大器單元連接計算機的輸入端，所述計算機的輸出端連 接顯示器、打印機及PLC控制器；所述PLC控制器連接伺服控制器及氣動單元，所述伺服控制器連接伺服電機。上述的鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)，其中，所述計算機包括安裝于計算機主板的A/D 轉換單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括設在鋼軌上方及左、右側的上工作面距離檢測傳感器及 左、右工作面距離檢測傳感器，通過放大器單元處理檢測數(shù)據(jù)后傳送到計算機A/D轉換單 元轉換成數(shù)字信號；所述上工作面距離檢測傳感器及左、右工作面距離檢測傳感器分別通過放大器單 元與A/D轉換單元連接；所述PLC控制器通過RS232與計算機連接；所述氣動單元包括左、右手指氣缸及活塞上下移動的鎖緊氣缸。實現(xiàn)上述目的的另一種技術方案是一種鋼軌平整度智能檢測方法，其特征在于， 包括以下步驟進行初始化處理的步驟；讀取當日掃描記錄的步驟；顯示UI界面的步驟；選擇用戶輸入的步驟；如無選擇，則回到顯示UI界面的步驟；如有輸入，則進入顯 示控制臺并可以進行退出及打印和數(shù)據(jù)備份、刪除，打印及數(shù)據(jù)備份、刪除完成后再進入顯 示UI界面的步驟；如有輸入，還同時進入
發(fā)送開始指令的步驟；判斷上下移動氣缸是否下降至指定位置的步驟；如未到指定位置，則繼續(xù)下降氣 缸，如到達指定位置，則進入對中操作步驟；
判斷是否完成對中的步驟；如未完成，則繼續(xù)完成對中，如完成對中，則進入判斷上下移動氣缸下降是否完成的步驟；如未完成，則繼續(xù)完成氣缸下降，如完 成，則進入開始測量步驟；判斷是否出現(xiàn)測量誤差步驟；如出現(xiàn)測量誤差，則提示誤差值，如無出現(xiàn)測量誤 差，則進入數(shù)據(jù)分析、繪制多信息結果圖的步驟；選擇用戶操作步驟；如用戶選擇不保存則指令上下移動氣缸上升并回到顯示UI 界面的步驟；如用戶選擇重試，則回到發(fā)送開始指令的步驟；如用戶選擇保存，則進行保存 數(shù)據(jù)并結束檢測。本發(fā)明的用鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)及其檢測方法的技術方案，為精磨機配套裝 置，與精磨機存在功能互鎖，它利用激光位移傳感器進行數(shù)據(jù)采集，由工業(yè)控制計算機進行 數(shù)據(jù)的處理與顯示，由機械系統(tǒng)完成整套裝置的上升、下降、夾緊、掃描等一系列動作，從而 完成整個測量過程。從而實現(xiàn)了無縫鋼軌連續(xù)焊接生產(chǎn)線上自動檢測。


圖1為本發(fā)明的用鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)的原理框圖；圖2為本發(fā)明的用鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)中伺服控制及電源分配的原理圖；圖3為本發(fā)明的用鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)中PLC控制器原理圖；圖4為本發(fā)明的用鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集單元的連接示意圖；圖5為本發(fā)明的用鋼軌平整度智能檢測方法的流程圖。
具體實施例方式請參閱圖1至圖4，本發(fā)明的一種用鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元 1、放大器單元2、計算機3、PLC控制器4、打印機5、顯示界面6及氣動單元7，其中，數(shù)據(jù)采集單元1通過放大器單元2連接計算機3的輸入端，計算機2的輸出端連 接打印機5、顯示界面6及PLC控制器4 ；PLC控制器4連接伺服控制器8及氣動單元7，伺服控制器8連接伺服電機9。計算機3包括安裝于計算機主板的A/D轉換單元30 ；數(shù)據(jù)采集單元1包括設在鋼軌上方及左、右側的上工作面距離檢測傳感器及左、 右工作面距離檢測傳感器，通過放大器單元2放大檢測數(shù)據(jù)后傳送到計算機3的A/D轉換 單元30轉換成數(shù)字信號；上工作面距離檢測傳感器及左、右工作面距離檢測傳感器分別通過放大器單元2 與A/D轉換單元30連接；PLC控制器4通過RS232與計算機3連接；
氣動單元7包括左、右手指氣缸及活塞帶鎖緊功能的上下移動氣缸。本發(fā)明的鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)中的三個檢測傳感器作為檢測元件與伺服電 機9配合，可對鋼軌的頂面及兩個側面進行逐點掃描，采集數(shù)據(jù)，經(jīng)放大器單元2放大后與 計算機3中A/D轉換單元(PCI8310) 30及PLC控制器4數(shù)據(jù)處理后，通過通訊接口傳送到 顯示界面6，顯示鋼軌的彎曲變形方向和數(shù)據(jù)，并對顯示圖形進行分析和比較，可實現(xiàn)數(shù)字 化記錄和傳輸。當經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)若與基準線偏差在0.2mm以內(nèi)為合格，超出便為不合格。本發(fā)明的鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)為精磨機配套裝置，出于安全方面的考慮，本 系統(tǒng)與精磨機存在功能互鎖。當精磨機執(zhí)行鋼軌外夾緊操作后，本系統(tǒng)機械處于初始狀態(tài)， 同時軟件無法執(zhí)行檢測操作。當本系統(tǒng)執(zhí)行平整度檢測時，精磨機無法執(zhí)行鋼軌外夾緊操 作。再請參閱圖5，本發(fā)明的鋼軌平整度智能檢測方法，包括以下步驟進行初始化處理的步驟；讀取當日掃描記錄的步驟；顯示UI界面的步驟；選擇用戶輸入的步驟；如無選擇，則回到顯示UI界面的步驟；如有輸入，則進入顯 示控制臺并可以進行退出及打印和數(shù)據(jù)備份、刪除，打印及數(shù)據(jù)備份、刪除完成后再進入顯 示UI界面的步驟；如有輸入，還同時進入發(fā)送開始指令的步驟；判斷上下移動氣缸是否下降至指定位置的步驟；如未到指定位置，則繼續(xù)下降氣 缸，如到達指定位置，則進入對中操作步驟；判斷是否完成對中的步驟；如未完成，則繼續(xù)完成對中，如完成對中，則進入判斷上下移動氣缸下降是否完成的步驟；如未完成，則繼續(xù)完成氣缸下降，如完 成，則進入開始測量步驟；判斷是否出現(xiàn)測量誤差步驟；如出現(xiàn)測量誤差，則提示誤差值，如無出現(xiàn)測量誤 差，則進入數(shù)據(jù)分析、繪制多信息結果圖的步驟；選擇用戶操作步驟；如用戶選擇不保存則指令上下移動氣缸上升并回到顯示UI 界面的步驟；如用戶選擇重試，則回到發(fā)送開始指令的步驟；如用戶選擇保存，則進行保存 數(shù)據(jù)并結束檢測。本發(fā)明的鋼軌平整度智能檢測方法的工作原理是程序啟動后，將先行檢測整個系統(tǒng)自身完整性，以確保程序正常運行程序設定為開機啟動。打開計算機后，會自動啟動并進入檢測程序。當出現(xiàn)設備軟、硬件故障或錯誤時， 程序自帶有報錯重啟功能，能自動進行重啟，無需人工干預。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權利要求書范圍內(nèi)。
權利要求
一種鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元、計算機、PLC控制器、顯示器、打印機及氣動單元，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元通過放大器單元連接計算機的輸入端，所述計算機的輸出端連接顯示器、打印機及PLC控制器；所述PLC控制器連接伺服控制器及氣動單元，所述伺服控制器連接伺服電機。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機包括安 裝于計算機主板的A/D轉換單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括設在鋼軌上方及左、右側的上工作面距離檢測傳感器及左、右 工作面距離檢測傳感器，通過放大器單元處理檢測數(shù)據(jù)后傳送到計算機A/D轉換單元轉換 成數(shù)字信號；所述上工作面距離檢測傳感器及左、右工作面距離檢測傳感器分別通過放大器單元與 A/D轉換單元連接；所述PLC控制器通過RS232與計算機連接；所述氣動單元包括左、右手指氣缸及活塞上下移動的鎖緊氣缸。
3.一種鋼軌平整度智能檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 進行初始化處理的步驟；讀取當日掃描記錄的步驟； 顯示UI界面的步驟；選擇用戶輸入的步驟；如無選擇，則回到顯示UI界面的步驟；如有輸入，則進入顯示控 制臺并可以進行退出及打印和數(shù)據(jù)備份、刪除，打印及數(shù)據(jù)備份、刪除完成后再進入顯示UI 界面的步驟；如有輸入，還同時進入 發(fā)送開始指令的步驟；判斷上下移動氣缸是否下降至指定位置的步驟；如未到指定位置，則繼續(xù)下降氣缸，如 到達指定位置，則進入 對中操作步驟；判斷是否完成對中的步驟；如未完成，則繼續(xù)完成對中，如完成對中，則進入 判斷上下移動氣缸下降是否完成的步驟；如未完成，則繼續(xù)完成氣缸下降，如完成，則進入開始測量步驟；判斷是否出現(xiàn)測量誤差步驟；如出現(xiàn)測量誤差，則提示誤差值，如無出現(xiàn)測量誤差，則進入數(shù)據(jù)分析、繪制多信息結果圖的步驟；選擇用戶操作步驟；如用戶選擇不保存則指令上下移動氣缸上升并回到顯示UI界面 的步驟；如用戶選擇重試，則回到發(fā)送開始指令的步驟；如用戶選擇保存，則進行保存數(shù)據(jù) 并結束檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可實現(xiàn)無縫鋼軌連續(xù)焊接生產(chǎn)線上自動檢測的鋼軌平整度智能檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元、計算機、PLC控制器、顯示器、打印機及氣動單元，數(shù)據(jù)采集單元通過放大器單元連接計算機的輸入端，計算機的輸出端連接顯示器、打印機及PLC控制器；PLC控制器連接伺服控制器及氣動單元，所述伺服控制器連接伺服電機。所述計算機與PLC通過RS232進行通訊，執(zhí)行檢測程序并驅動機械、氣動單元動作；所述數(shù)據(jù)采集單元包括設在鋼軌上方及左、右側的上工作面的距離檢測傳感器及左、右工作面的距離檢測傳感器，經(jīng)由放大器單元處理后，傳送給計算機的A/D轉換單元；所述氣動單元包括左、右手指氣缸及活塞上下移動的鎖緊氣缸。
文檔編號G01B11/30GK101825450SQ20091004692
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月3日 優(yōu)先權日2009年3月3日
發(fā)明者張阿虎, 湯志祥, 高飛 申請人:上海工程技術大學