專利名稱：一種鐵路貨車檢測用ccd傳感器伺服裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種伺服裝置，特別是關(guān)于一種鐵路貨車檢測用 CCD (Charge-coupled Device，電荷耦合元件)傳感器伺服裝置。
背景技術(shù)：
鐵路貨車的車體在組裝、焊接、裝配完成后需要對車體的相關(guān)尺寸進(jìn)行檢測。由于鐵路貨車體積較大，需要檢測的尺寸較多，且部分檢測點相互遮擋、干涉，所以，通用的自動檢測系統(tǒng)不能一次完成全部檢測任務(wù)，需要人工多次移動、瞄準(zhǔn)檢測儀器，完成對車體的檢測任務(wù)，因此，在檢測時需要耗費大量的人力、物力，效率低，成本高，因此，目前亟需研制一種能夠一次完成全部檢測任務(wù)的自動檢測系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種使用CCD視覺檢測系統(tǒng)對車體進(jìn)行檢測，同時檢測系統(tǒng)的CCD傳感器不用人工進(jìn)行移動、瞄準(zhǔn)車體上的檢測目標(biāo)，能夠一次完成全部檢測任務(wù)的鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于它包括鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺、CCD傳感器伺服車和控制系統(tǒng)；所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺頂面沿軸向設(shè)置有直線導(dǎo)軌和齒條；所述CCD傳感器伺服車包括水平運動系統(tǒng)、升降運動系統(tǒng)和滑臂運動系統(tǒng)；所述水平運動系統(tǒng)包括一車架體，所述車架體通過滑塊沿所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上的所述直線導(dǎo)軌水平滑動，所述車架體上設(shè)置有伺服電機，所述伺服電機的輸出軸上設(shè)置有齒輪，所述齒輪與所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上的所述齒條嚙合；所述升降運動系統(tǒng)包括一立柱和一升降臺，立柱設(shè)置在所述車架體頂面，所述立柱上沿軸向設(shè)置有直線導(dǎo)軌和齒條；所述升降臺通過滑塊沿所述立柱上的所述直線導(dǎo)軌上下滑動；所述升降臺上設(shè)置有伺服電機，所述伺服電機的輸出軸上設(shè)置有齒輪，所述齒輪與所述立柱上的所述齒條嚙合；所述升降臺遠(yuǎn)離所述立柱的一面還設(shè)置有一水平托臺，使所述升降臺整體呈“L”形；所述滑臂運動系統(tǒng)包括一滑臂，所述滑臂設(shè)置在所述升降臺的所述水平托臺上，且與所述立柱垂直；所述滑臂底面沿軸向設(shè)置有直線導(dǎo)軌和齒條，所述滑臂底面設(shè)置的所述直線導(dǎo)軌與所述水平托臺上設(shè)置的滑塊滑動連接；所述水平托臺上還設(shè)置有伺服電機，所述伺服電機的輸出軸上設(shè)置有齒輪，所述齒輪與所述滑臂底面設(shè)置的所述齒條嚙合； 所述滑臂的一端設(shè)置有云臺，所述云臺上設(shè)置有CCD傳感器；所述云臺的轉(zhuǎn)軸帶動CCD傳感器相對所述滑臂的上平面水平旋轉(zhuǎn)；所述控制系統(tǒng)設(shè)置在所述車架體上，所述控制系統(tǒng)電連接所述水平運動系統(tǒng)中的所述伺服電機，所述升降運動系統(tǒng)中的所述伺服電機，所述滑臂運動系統(tǒng)中的所述伺服電機和所述云臺。所述控制系統(tǒng)包括無線接收/控制模塊、手持無線發(fā)送器、微型計算機和PLC ；所述無線接收/控制模塊接收所述手持無線發(fā)送器發(fā)出的電磁信號后，輸出控制命令給所述微型計算機，所述微型計算機發(fā)出控制信號給所述PLC，所述PLC分別輸出對各所述伺服電機和所述云臺的運動控制電信號。[0006]所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺頂面沿軸向設(shè)置的所述直線導(dǎo)軌為兩條，所述齒條為一條， 所述齒條設(shè)置在兩條所述直線導(dǎo)軌之間。[0007]所述立柱上沿軸向設(shè)置的所述直線導(dǎo)軌為兩條，所述齒條為一條，所述齒條設(shè)置在兩條所述直線導(dǎo)軌之間，且所述直線導(dǎo)軌和齒條均設(shè)置在所述立柱與所述車架體運動方向相同的其中一側(cè)面上。[0008]所述滑臂底面沿軸向設(shè)置的直線導(dǎo)軌為兩條，所述齒條為一條，所述齒條設(shè)置在兩條所述直線導(dǎo)軌之間。[0009]所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺、車架體、升降臺和滑臂均采用鋼材組焊，經(jīng)過機械加工而成。[0010]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上設(shè)置CXD傳感器伺服車，CXD傳感器伺服車包括水平運動系統(tǒng)、升降運動系統(tǒng)和滑臂運動系統(tǒng)，上述三個運動系統(tǒng)均通過伺服電機進(jìn)行驅(qū)動，分別能夠帶動CCD傳感器實現(xiàn)水平前后運動、上下升降運動和水平左右運動，并能夠通過滑臂運動系統(tǒng)上設(shè)置的云臺帶動CCD傳感器相對滑臂的上平面做水平旋轉(zhuǎn)，因此，可使CCD傳感器不用人工進(jìn)行移動，即可瞄準(zhǔn)車體上的檢測目標(biāo)，能夠一次完成全部檢測任務(wù)。2、本實用新型的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺頂面兩側(cè)分別設(shè)置有兩直線導(dǎo)軌和一齒條，車架體通過底面設(shè)置的滑塊可沿鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上的直線導(dǎo)軌水平滑動；車架體上設(shè)置有伺服電機，伺服電機輸出軸上設(shè)置的齒輪與鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上的齒條嚙合，因此，當(dāng)伺服電機帶動齒輪轉(zhuǎn)動時，可帶動整個CCD傳感器伺服車的車架體沿直線導(dǎo)軌水平前后運動。3、本實用新型的車架體上設(shè)置有一立柱，立柱上設(shè)置有兩條直線導(dǎo)軌和一齒條；升降臺通過滑塊可沿兩條直線導(dǎo)軌上下運動；升降臺上設(shè)置有伺服電機，伺服電機的輸出軸上設(shè)置的齒輪與立柱上設(shè)置的齒條嚙合，因此，當(dāng)伺服電機帶動齒輪轉(zhuǎn)動時，可帶動升降臺整體沿立柱上下升降運動。4、本實用新型的升降臺水平托臺上設(shè)置有滑臂，滑臂的底面設(shè)置有兩條直線導(dǎo)軌和一齒條，直線導(dǎo)軌與水平托臺上設(shè)置的滑塊配合滑動，水平托臺上還設(shè)置有伺服電機，伺服電機輸出軸上設(shè)置的齒輪與滑臂上設(shè)置的齒條嚙合，因此，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，可帶動滑臂沿直線導(dǎo)軌在水平托臺上水平運動。 5、本實用新型的控制系統(tǒng)中包括微型計算機，微型計算機內(nèi)預(yù)置有已編制的控制程序，當(dāng)對車體的相關(guān)尺寸進(jìn)行檢測時，控制系統(tǒng)可將CCD傳感器按照微型計算機內(nèi)已編制的程序順序，移動到合適的檢測位置和角度對車體的被檢測目標(biāo)進(jìn)行檢測；操作簡單方便，可簡化檢測操作過程，極大地提高了檢測工作效率。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)置巧妙，操作簡單方便，自動化程度高，不用人工進(jìn)行移動，即可將CCD傳感器瞄準(zhǔn)車體上的檢測目標(biāo)，能夠一次完成全部檢測任務(wù)，可極大地提高檢測工作效率，因此，可廣泛用于鐵路貨車檢測過程中。


[0011]圖1是本實用新型主視示意圖[0012]圖2是本實用新型左視示意圖[0013]圖3是本實用新型俯視示意圖具體實施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實用新型包括鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺1、CXD傳感器伺服車2和控制系統(tǒng) 3。如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺1采用鋼材組焊(結(jié)構(gòu)稍做改動可用鑄造成形)，經(jīng)過機械加工而成。鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺1的底面固定在地面上，頂面兩側(cè)沿軸向分別設(shè)置有一直線導(dǎo)軌11，兩條直線導(dǎo)軌11之間設(shè)置有一齒條12。兩條直線導(dǎo)軌11之間的中心線與被測量的車體中心線平行且具有一定距離。如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型的CXD傳感器伺服車2包括水平運動系統(tǒng)21、 升降運動系統(tǒng)22和滑臂運動系統(tǒng)23。水平運動系統(tǒng)21包括一車架體211，車架體211采用鋼材組焊、機械加工制成，夕卜輪廓呈長方體；車架體211的底面兩側(cè)各設(shè)置兩個滑塊212，同一側(cè)的兩個滑塊212與鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺1相應(yīng)側(cè)的直線導(dǎo)軌11滑動連接，車架體211通過四個滑塊212可沿直線導(dǎo)軌 11水平滑動。車架體211上設(shè)置有一伺服電機213，伺服電機213的輸出軸上設(shè)置有一齒輪214，齒輪214與固定在鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺1上的齒條12嚙合，齒輪214轉(zhuǎn)動時，可帶動整個CCD傳感器伺服車2的車架體211沿直線導(dǎo)軌11水平前后運動。升降運動系統(tǒng)22包括一立柱221，立柱221設(shè)置在車架體211頂面，立柱221與車架體211前進(jìn)方向相同的一側(cè)面上沿軸向間隔設(shè)置有兩條直線導(dǎo)軌222，兩條直線導(dǎo)軌222 之間設(shè)置有一齒條223。兩條直線導(dǎo)軌222上各間隔設(shè)置有兩個滑塊224，四個滑塊2M連接同一升降臺225。升降臺225通過四個滑塊2M可以沿立柱221上的直線導(dǎo)軌222上下滑動。升降臺225上設(shè)置一個伺服電機226，伺服電機226的輸出軸上設(shè)置有一齒輪227， 齒輪227與立柱221上設(shè)置的齒條223嚙合，當(dāng)齒輪227轉(zhuǎn)動時，可帶動升降臺225整體沿立柱221上下升降運動。升降臺225遠(yuǎn)離立柱221的一面還設(shè)置有一水平托臺228，使升降臺225整體呈“L”形。上述實施例中，升降臺225采用鋼板組焊、機械加工制成(結(jié)構(gòu)稍做改動可用鑄造成形)。滑臂運動系統(tǒng)23包括一滑臂231，滑臂231設(shè)置在升降臺225的水平托臺2 上， 且與立柱221垂直。滑臂231的底面沿軸向間隔設(shè)置有兩條直線導(dǎo)軌232，兩條直線導(dǎo)軌 232之間設(shè)置有一齒條233，兩條直線導(dǎo)軌232上各設(shè)置兩個滑塊234，四個滑塊234固定設(shè)置在升降臺225的水平托臺2 上，升降臺225的水平托臺上還設(shè)置有伺服電機235，伺服電機235的輸出軸上設(shè)置有齒輪236，齒輪236與滑臂231上設(shè)置的齒條233嚙合，當(dāng)齒輪236轉(zhuǎn)動時，可帶動滑臂231沿其直線導(dǎo)軌232在升降臺225的水平托臺2 上水平左右運動。滑臂231的一端設(shè)置有云臺237，云臺237上設(shè)置有CXD傳感器238。云臺237在電信號控制下其轉(zhuǎn)軸239可水平轉(zhuǎn)動，同時帶動CCD傳感器238相對滑臂231上平面做水平旋轉(zhuǎn)。上述實施例中，滑臂231采用鋼材(也可采用鋁合金型材)組焊、機械加工制成， 外形呈長方體箱形。如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型的控制系統(tǒng)3設(shè)置在CXD傳感器伺服車2的車架體211上?？刂葡到y(tǒng)3電連接水平運動系統(tǒng)21中的伺服電機213，升降運動系統(tǒng)22中的伺服電機226，滑臂運動系統(tǒng)23中的伺服電機235和云臺237。[0024]上述實施例中，控制系統(tǒng)3包括無線接收/控制模塊、手持無線發(fā)送器、微型計算機和PLC (可編程控制器)。手持無線發(fā)送器電連接微型計算機，微型計算機電連接PLC，PLC 電連接水平運動系統(tǒng)21中的伺服電機213，升降運動系統(tǒng)22中的伺服電機226，滑臂運動系統(tǒng)23中的伺服電機235和云臺237。當(dāng)手持無線發(fā)送器發(fā)出一個電磁信號(電磁波或紅外線)，無線接收/控制模塊接收到該電磁信號后，可對微型計算機發(fā)出一個控制命令，微型計算機根據(jù)該命令和其內(nèi)已編制的程序發(fā)出控制信號，該控制信號對PLC進(jìn)行控制，PLC 分別輸出對伺服電機213、伺服電機226、伺服電機235、云臺237的運動控制電信號。各伺服電機通過機械結(jié)構(gòu)，可將CCD傳感器337對準(zhǔn)在程序中事先設(shè)定的位置，使CCD傳感器 337由一個檢測位置移動到下個檢測位置。[0025]本實用新型裝置的檢測過程為被檢測的車體放置在檢測位置上后，根據(jù)不同型號的貨車需要被檢測的項目，本實用新型的控制系統(tǒng)3可編制控制程序，在微型計算機程序的控制下，通過三個伺服電機驅(qū)動CXD傳感器伺服車2，沿軌道移動到檢測位置，并使CXD 傳感器337上下、左右移動，到達(dá)合適的位置和角度，對車體上被檢測目標(biāo)進(jìn)行檢測，重復(fù)以上過程，依次對準(zhǔn)車體上不同檢測目標(biāo)點，完成對車體的相關(guān)目標(biāo)檢測。該裝置自動化程度高，使用簡單方便，可極大地提高檢測工作效率。[0026]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于它包括鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺、 CCD傳感器伺服車和控制系統(tǒng)；所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺頂面沿軸向設(shè)置有直線導(dǎo)軌和齒條；所述CCD傳感器伺服車包括水平運動系統(tǒng)、升降運動系統(tǒng)和滑臂運動系統(tǒng)；所述水平運動系統(tǒng)包括一車架體，所述車架體通過滑塊沿所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上的所述直線導(dǎo)軌水平滑動，所述車架體上設(shè)置有伺服電機，所述伺服電機的輸出軸上設(shè)置有齒輪，所述齒輪與所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上的所述齒條嚙合；所述升降運動系統(tǒng)包括一立柱和一升降臺，立柱設(shè)置在所述車架體頂面，所述立柱上沿軸向設(shè)置有直線導(dǎo)軌和齒條；所述升降臺通過滑塊沿所述立柱上的所述直線導(dǎo)軌上下滑動；所述升降臺上設(shè)置有伺服電機，所述伺服電機的輸出軸上設(shè)置有齒輪，所述齒輪與所述立柱上的所述齒條嚙合；所述升降臺遠(yuǎn)離所述立柱的一面還設(shè)置有一水平托臺，使所述升降臺整體呈“L”形；所述滑臂運動系統(tǒng)包括一滑臂，所述滑臂設(shè)置在所述升降臺的所述水平托臺上，且與所述立柱垂直；所述滑臂底面沿軸向設(shè)置有直線導(dǎo)軌和齒條，所述滑臂底面設(shè)置的所述直線導(dǎo)軌與所述水平托臺上設(shè)置的滑塊滑動連接；所述水平托臺上還設(shè)置有伺服電機，所述伺服電機的輸出軸上設(shè)置有齒輪，所述齒輪與所述滑臂底面設(shè)置的所述齒條嚙合；所述滑臂的一端設(shè)置有云臺，所述云臺上設(shè)置有CCD傳感器；所述云臺的轉(zhuǎn)軸帶動CCD傳感器相對所述滑臂的上平面水平旋轉(zhuǎn)；所述控制系統(tǒng)設(shè)置在所述車架體上，所述控制系統(tǒng)電連接所述水平運動系統(tǒng)中的所述伺服電機，所述升降運動系統(tǒng)中的所述伺服電機，所述滑臂運動系統(tǒng)中的所述伺服電機和所述云臺。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括無線接收/控制模塊、手持無線發(fā)送器、微型計算機和PLC ；所述無線接收/ 控制模塊接收所述手持無線發(fā)送器發(fā)出的電磁信號后，輸出控制命令給所述微型計算機， 所述微型計算機發(fā)出控制信號給所述PLC，所述PLC分別輸出對各所述伺服電機和所述云臺的運動控制電信號。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺頂面沿軸向設(shè)置的所述直線導(dǎo)軌為兩條，所述齒條為一條，所述齒條設(shè)置在兩條所述直線導(dǎo)軌之間。
4.如權(quán)利要求2所述的一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺頂面沿軸向設(shè)置的所述直線導(dǎo)軌為兩條，所述齒條為一條，所述齒條設(shè)置在兩條所述直線導(dǎo)軌之間。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于所述立柱上沿軸向設(shè)置的所述直線導(dǎo)軌為兩條，所述齒條為一條，所述齒條設(shè)置在兩條所述直線導(dǎo)軌之間，且所述直線導(dǎo)軌和齒條均設(shè)置在所述立柱與所述車架體運動方向相同的其中一側(cè)面上。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于所述滑臂底面沿軸向設(shè)置的直線導(dǎo)軌為兩條，所述齒條為一條，所述齒條設(shè)置在兩條所述直線導(dǎo)軌之間。
7.如權(quán)利要求5所述的一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于所述滑臂底面沿軸向設(shè)置的直線導(dǎo)軌為兩條，所述齒條為一條，所述齒條設(shè)置在兩條所述直線導(dǎo)軌之間。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的一種鐵路貨車檢測用CXD傳感器伺服裝置， 其特征在于所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺、車架體、升降臺和滑臂均采用鋼材組焊，經(jīng)過機械加工而成。
9.如權(quán)利要求5所述的一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺、車架體、升降臺和滑臂均采用鋼材組焊，經(jīng)過機械加工而成。
10.如權(quán)利要求6所述的一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺、車架體、升降臺和滑臂均采用鋼材組焊，經(jīng)過機械加工而成。
專利摘要本實用新型涉及一種鐵路貨車檢測用CCD傳感器伺服裝置，其特征在于它包括鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺、CCD傳感器伺服車和控制系統(tǒng)；CCD傳感器伺服車包括水平運動系統(tǒng)、升降運動系統(tǒng)和滑臂運動系統(tǒng)；鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺頂面設(shè)置有直線導(dǎo)軌；水平運動系統(tǒng)的車架體通過滑塊沿鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上的直線導(dǎo)軌水平前后滑動；升降運動系統(tǒng)包括設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌平臺上的立柱，升降臺通過滑塊沿立柱上的直線導(dǎo)軌上下滑動；滑臂運動系統(tǒng)包括設(shè)置在升降臺水平托臺上的滑臂，滑臂通過直線導(dǎo)軌和滑塊沿水平托臺水平左右滑動；控制系統(tǒng)控制上述三個運動系統(tǒng)中的伺服電機和云臺，將CCD傳感器伺服車按編制的程序?qū)?zhǔn)被檢測車體的檢測目標(biāo)。本實用新型自動化程度高，使用簡單方便，可顯著提高鐵路貨車的檢測效率。
文檔編號G01B11/00GK202281594SQ201120402170
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者張瑞增, 李曉月, 馬國英, 馬長委, 黃元琳 申請人:南車二七車輛有限公司