JPS58120901A

JPS58120901A - マルチプルタイタンパの緩和曲線修正制御装置

Info

Publication number: JPS58120901A
Application number: JP178682A
Authority: JP
Inventors: 長倉　征輝
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1982-01-11
Filing date: 1982-01-11
Publication date: 1983-07-19
Also published as: JPH0140162B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、軌道上を走行可能なマルチプルタイタンパ
に用いられ、軌道の高低水準整正作業を行なう場合に、
軌道の緩和曲線部のカント量を修正する緩和曲線修正制
御装置に関するものである。

左右軌道の高低差を水準器によって検出し、左右軌道の
高低差を整正するマルチプルタイタンパが従来よりある
。

第１図はその原理図であり、符号１は軌道のレール、２
は前基準部、３は高低検出部、４は後基準部であり、こ
れらは互いに所定間隔を保って走行する。前基準部２は
例えば光源で、また後基準部４は受光器でそれぞれ構成
でき、この場合には両基準部２．４を結ぶ光線が基準線
５となる。高低検出部３は例えばスリットで構成され、
このスリットを光線が通ることからこれら基準部２，４
、高低検出部３が基準線５上に位置することを検出する
。６はタンピング装置、７はこう上装置であり、高低検
出部３が基準線より下方に偏位している時には、こう上
装置７により軌道を持上げ同時にタンピング装置６によ
り枕木下部をつき固める。

なお高低検出部３の高さは例えば油圧機構により上下動
可能となっている。このため高低検出部３を基準線５よ
り下方に設定すれば軌道ｌはこの検出部３が基準線５上
にぐるように持ち上げられ修正される。

なお第１図の装置は左右軌道に対応して左右一対設けら
れている。

８は振子などからなる水準検出器であり、左右のレール
ｌの高低差を検出する。

第２図は緩和曲線とカント量Ｃとの関係を示す図であり
、ｃ、ｄ、ｅはそれぞれ直線、緩和曲線および円曲線の
範囲を示す。円曲線ｅ内ではカント量Ｃは一定で、緩和
曲線ｄではカント量は零からＣまで次第に増加捷たは減
少する。すなわち水準検出器８は、緩和曲線ｄ入口Ｂか
らの走行距離Ｘに対する左右レールの高低差（カント量
）を内側レールを基準として検出する一方、前記こう上
装置７およびタンピング装置６は、外側レールを第２図
に示すカントｆＣだけ持上げる。この緩和曲線ｄ内での
水準検出部８の走行距離Ｘに対するカント量Ｃの関係を
緩和曲線関数ｙ　（ｘ）とする。この緩和曲線関数ｙ（
ｘ）としては種々の関数が提案され、また直線から円曲
線へつなぐカント量逓増の場合と反対に円曲線から直線
へつなぐカント量逓減の場合とあ−ある。例えば第２図
実線で示すような直線逓増の場合は、Ｌを緩和曲線長と
して、次のようになる。

ｙ（ｘ＝ｒ−Ｃ／Ｌ　　　・・・・・・・・・（１）ま
た直線逓減の場合はｙ仲）−（１−ｒ／Ｌ）Ｃ・・・・・・・・・（２）と
なる。また第２図破線で示すようなサイン逓増の場合はｙ←）＝（１−ａｙｓｙｉπ）　Ｃ／　　・・・・・・
（３）サイン逓減の場合はｙ（ｒ）＝（１−（１−ｃｃｓ％ｌ／２）ｃ　　−−−
−−−＜４）となる。さらに二次放物線逓増の場合は’
／　（ｘ）　＝　（２ｘ／Ｌ　）、　Ｃ／２−＝　（５
）二次放物線逓減の場合はｙ（ｘ）＝（１−（２ｘ、４）２，４）Ｃ−・−（ａ）
となる。

しかしながら従来装置では、例えば直線逓増・逓減の場
合は走行距離に対するカント量の逓増・減倍率を１．２
．３・・・と整数倍に設定するように作られていたため
、緩和曲線ｄの入口Ｂと出口りで直線または円曲線と滑
らかにつなげるために必要な逓増・減倍率が小数を含む
時には、その設定ができなかった。そのため緩和曲線長
りの途中でこの倍率を切換える必要が生じ、操作が面倒
であった。

またこの逓増・減倍率を求めるためには計算図表を用い
たり頻繁に計算を繰り返えす必要があり、作業能率も悪
かった。さらに直線逓増・減以外の場合は計算図表、計
算も一層複雑で、同様に能率が悪かった。

また実際の作業においては、マルチプルタイタンパは前
進ばかりでなく位置合わせや再修正のために時々後退す
る必要が生じる。従来装置では車輪回転に応じて出力さ
れる走行パルスを積算して走行距離を求め、後進時には
この後進開始位置へもどるまで走行パルスの発生を停止
させるようにしていたため、その作業が面倒で、しかも
この走行距離の積算が不正確になり易かった。このため
軌道の整正精度が低下するという不都合もあった。

さらにまた従来装置は直線逓増・減、サイン逓増・酸等
修正カント量の算出方法に対応して専用の制御装置が必
要で、この算出方法を変更する場合は装置も変更する必
要があった。

この発明はこのような不都合に鑑みなされたもので、作
業能率および整正精度を著しく向上させることができる
と共に、複数の緩和曲線関数を任意に選択できる緩和曲
線修正制御装置を提供することを第１の目的とする。

この発明はこの目的を達成するため、左右軌道の高低差
を水準検出器によって検出し、左右軌道の高低差を整正
するマルチプルタイタンパにおいて、車輪の正逆転を検
出して走行距離に比例したデジタル信号を出力する距離
検出器と、複数の緩和曲線関数をそれぞれ演算する被数
の演算プログラムを記憶するメモリと、いずれかの緩和
曲線関数を選択する選択スイッチと、円曲線の定カント
量を設定するカント設定器と、緩和曲線長設定器と、距
離換算係数設定器と、デジタル演算装置とを備え、前記
デジタル演算装置は前記各設定器の設定値と前記距離検
出器の出力に基づき前記選択スイッチにより選択された
演算プログラムに従って所定の演算を行ない、前記検出
部の高さを決める修正カント量信号を出力するように構
成したものである。

一方、２つの円曲線が連続する複心曲線の場合には、こ
れら２つの円曲線間にも緩和曲線が必要で、作業は一層
複雑になる。このため従来装置では作業能率、精度共に
一層低下するという問題がある。

この発明はこのような複心曲線の場合でも、作業能率お
よび精度を著しく高めることができる緩和曲線修正制御
装置を提供することを第２の目的とする。

この発明はこのため、手動修正カント量を設定する第２
カント設定器を追加し・、第２カント設定器を除く各設
定器の設定値と距離検出器の出力とに基づいて選択スイ
ッチで選択された演算プログラムに従ってデジタル演算
装置において所定の演算を行ない、この演算結果と前記
手動修正カント量との和から修正カント量信号を算出し
出力するように構成したものである。

また実際の作業においては、種々の条件から手動によっ
て検出器３の高さを計算図表や計算により決めてそのカ
ント量を入力する必要が生じる。

この発明はこのように手動によって修正カント量も設定
することが可能な緩和曲線修正制御装置を提供すること
を第３の目的とする。

この発明はこの目的達成のため、メモリにはさらに手動
修正用プログラムも記憶する一方、選択スイッチはこの
手動修正用プログラムの選択も可能にし、手動修正の場
合には演算装置は前記手動修正用プログラムに基づいて
第２カント設定器により設定される手動修正カント量を
修正カント量として出力するように構成したものである
。

以下図示する実施例に基づき、この発明の詳細な説明す
る。

第３図はこの発明の一実施例を示す全体図、第４図はそ
のフローチャートである。第３図において符号１０は車
輪、１２（１２ａ、１２ｂ）は回転検出器であり、この
回転検出器１２は位相が異なる２つの走行パルスｐＩ、
ｐ２を、車輪１０の回転に応じて出力する。１４は正逆
転判別器であり、車輪１０の正転時に一方の走行パルス
ｐ１を出力し、逆転時にはこの走行パルスｐ１と共に逆
転信号Ｒを出力する。１６はゲート回路、１８は加減算
カウンタであり、ゲート回路１６は停止信号ＳＰによっ
てカウンタ１８へ入力されるパルスｐ１および道理０の
時はｐ、、Ｒを阻止し、論理１の時にはｐＩ＋Ｒをカウ
ンタ１８へ供給する。カウンタ１８はパルスｐ１の積算
値をデジタル信号Ｎとして出力する。

なお２０はカウンタ１８のリセットボタンである。

これら回転検出器１２、正逆転判別器１４、ゲート回路
１６、カウンタ１８、リセットボタン２０により距離検
出器２２が形成され、車輪の正逆転を判別して走行距離
に比例したデジタル信号Ｎを出力することになる。

２４は緩和曲線長設定器で、修正する軌道の緩和曲線長
りを設定する。２６は距離換算係数ｋを設定する設定器
で、この係数には走行パルスｐ、の間隔に対応する車輪
１０の転勤距離を決めるものである。従って走行距離Ｘ
はｘ＝に−Ｎ　　　・・・・・・・・・（７）により算出
できる。２８はカント設定器で円曲線ｅ（第２図）の定
カント量Ｃを設定する。３０は第２カント量設定器で手
動により修正カント量ＣＨを設定する。

３２はデジタル演算装置、３４はメモリであり、メモリ
３４は前記各種の緩和曲線関数（１）　ｌ　（２）　、
　（ａ）　。

（４）の演算プログラムおよび手動修正用プログラムを
記憶する。

３６は選択スイッチであり、手動修正の場合にはＳ。を
、前記（１）〜（４）式に対応する方法で自動修正を行
なう場合にはＳ、−％−８４をそれぞれ選択する。ｓ。

〜Ｓ４のいずれかが選択された時には、対応する信号Ｓ
、〜Ｓ４が論理Ｏから論理１に変化する。

３８は修正終了検出部であり、緩和曲線ｄの全範囲の軌
道整正が終了した時論理１の停止信号ＳＰを出力し、こ
の信号ＳＰは前記ゲート回路１６へ送られる。４０は修
正終了を表示するランプである。

次に第４図に基づいてこの実施例の動作を説明する。先
づステップ１００は、前記選択スイッチ３６の出力Ｓ、
〜Ｓ４の全てが論理０であればスイッチ３６は手動修正
Ｓ。を選択しているものと判断し、また５１〜Ｓ４のい
ずれか１つが論理ｌであれば自動修正と判断する。

自動修正の時は設定器２４〜３０から設定値し。

ｋ　、　ｃ　、　ＣＨを演算装置３２に読込む（ステッ
プ１０２）。単心曲線の場合、および複心曲線の第１の
円曲線に至るまでの修正の場合は、第２カント設定器３
０は手動用カント量ＣＨを零に設定する。

またカント設定器２８には円曲線ｅのカント量Ｃを設定
しておく。

演算装置３２は選択スイッチ３６が出力する信号Ｓ１〜
Ｓ４から前記（１）〜（４）式のうちどの演算が選択さ
れているか判別する（ステップ１０４〜１０ｇ）。

すなわちｓ、＝１であれば直線逓増の（１）式を、　ｓ
、　＝　１であれば直線逓減の（２）式を、以下同様に
５３＝１では（３）式を、５４−１であれば（４）式を
それぞれ選択する。５１＝１であれば前記（７）式から
走行距離Ｘを算出しくステップ１１０）、（１）式の演
算により、走行距離Ｘにおけるカント量ｙ１を算出する
（ステップ１１２）。演算装置３２は次に修正カント量
ｙ２を３’２＝　’／＋　＋ＣＨより算出する（ステップ１１４）。また演算装置３２は
設定カント量−をｃ、ｌ＝　ｃ　＋ｃＨより算出する（ステップ１１６）。なお単心曲線の場合
や複心曲線の第１の円曲線の場合にはＣＨ＝０に設定さ
れているので、修正カント量ｙ２は（１）式の演算結果
ｙ１を、設定カント量Ｃ７は円曲線のカント量Ｃ＝Ｃｏ
１に等しい。５１＝１の時は直線逓増であるから緩和曲
線の出口Ｅでのカント量ｙ＋（Ｌ）は円曲線のカント量
ｃ　（ｃｇ□）に等しい。演算装置３２はｙ＋（ｒ）が
ｃ（＝ｃＥ１）に等しくなるまで内蔵するクロックで設
定された所定周期毎に修正カント量ｙ２、設定カント量
ｃ、Ｌを出力しくステップ１１８）、ｙＩ＝＝Ｃ（＝Ｃ
Ｆ、□）となった時にｚ、端子にｚ、＝１を出力する（
ステップ１２ｏ）。

直線逓減の場合（Ｓ２＝１）は前記ステップ１１２の（
１）式に代えてステップ１１２ａにおいて（２）式の演
算を行なう。この場合は緩和曲線ｄがら直線Ｃに入るの
でカント量ｙ＋（”）が０となったことがら緩和曲線ｄ
の出口Ｅを判別しくステップ１１８ａ）、その時ｚ２端
子に２２＝１を出力する（ステップ１２０ａ）。

（Ｓ４＝１）の場合はそれぞれステップ１１２の代わり
に（３）　、　（４）式の演算を行ない（ステップ１１
２ｂ。

１１２Ｃ）、緩和曲線出口をステップ１１８゜１１８ａ
と同様にステップｌｌｂ、１１８Ｃで判別し、それぞれ
ｚ、＝　ｌ　、　ｚ２＝　ｌを出力するんステップ１２
ｏｂ　、１２Ｃ）。すなわちＺｌは逓増終了時に０から
１へ、ｚ２は逓減終了時にＯから１へ変化する。

複心曲線の場合は、第１の円曲線の出口すなわち２つの
円曲線間の緩和曲線への入口において、カント設定器２
８の設定値を第１の円曲線のカント量ＣＥｌから第２の
円曲線のカント値Ｃ９，ニ変更する一方、第２カント設
定器３０には第１の円曲線のカント量ＣＥｌを設定する
。この結果修正カント量ｙ、はステップ１１４で２つの
設定値ＣＥｌ　、　ＣＥ２の和として求められる。なお
この時カウンタ１８をリセットボタン２０により零復帰
させる。

一方ステップ１００でＳ１〜Ｓ４が全て１であることか
ら手動修正と判別されれば、演算装置３２はメモリ３４
から手動修正用プログラムを読込み、このプログラムに
よって先づ第２カント設定器３０に設定された手動修正
カント量ＣＨを読込む。そして演算装置３２はこの手動
修正カント量ＣＨを修正カント量ｙ２として出力する。

以上のように演算装置３２は修正カント量３’２１設定
カント量Ｃつおよび信号ｚ、、ｚ、を出力する。修正カ
ント量ｙ２は表示器４２に表示される一方、前記検出器
３の高さを制御する高さ制御装置４４へ送られる。この
高さ制御装置４４は例えば油圧機構によって構成され、
修正カント量ｙ２に対応する高さに外側レールの検出部
３の高さを移動させる。

前記第１図のタンピング装置６は枕木下方のしやりをつ
きかためる一方、こう上装置７は検出部３が基準線５上
に来るように外側レールを上下動させ、外側レールのカ
ント量を修正カント量ｙ２にする。また設定カント量Ｃ
□は表示器４６に表示される。

また修正終了検出部３８は、５１〜Ｓ４の１つが１とな
る自動修正の場合に、信号ｚ、　、　ｚ２に基づいて修
正終了を判別する。すなわちｓ、、ｓ３のいづれがが１
となる逓増時には、その論理ｌの信号がオア回路４８ａ
を介してゲート回路５０ａに、またｓ２゜Ｓ、のいずれ
かが１となる逓減時には、その論理１の信号がオア回路
４８ｂを介してゲート回路５０ｂに送られる。ゲート回
路５０ａ　、５０ｂはそれぞれ演算装置３２が出力する
ｚ、　、　ｚ２が論理１の時に開かれオア回路４８ａ　
、４８ｂの出力をオア回路５２へ導く。従って自動修正
時に２．またはｚ２が論理１になるとオア回路５２は論
理１を出力し、この出力によって自動修正終了ランプ４
０が点灯される。またこのオア回路５２の出力は、イン
バータ５４によって反転されて停止信号ＳＰとなる。

この停止信号ＳＰによって、前記ゲート回路１６はパル
スｐ１と逆転信号Ｒのカウンタ１８への入力を遮断して
、１つの緩和曲線のカント修正作業が終了する。

この実施例では直線逓増・減とサイン逓増・減の４つの
演算プログラムをメモリ３４に記憶し、そのいずれかを
選択可能としたが、前記（５）　、　（６）式の二次放
物線逓増・減の演算プログラムをメモリに記憶し、これ
らも選択可能とすることもできることは勿論である。

またこの実施例では第２カント設定器３０を設けたので
複心曲線の場合にも適用でき、さらにメモリ３４には手
動修正用プログラム（ステップ１２２．１２４）をも記
憶させたので手動修正も可能となるが、これら第２カン
ト設定器３０および手動修正用プログラムを省いても本
発明の所期の目的は達成可能なことは明らかである。

この発明は以上のようにメモリに予め各種の緩和曲線関
数に対応する演算プログラムを記憶し、選択スイッチに
より選択された演算プログラムに従って修正カント値を
算出するように構成したので、計算図表を用いたり計算
によりカント量の逓増・減倍率を求めることなく、走行
距離に対応する修正カント量を求めることができ、軌道
整正作業の能率が著しく向上する。また複数の緩和曲線
関数を任意に選択できるので、軌道修正に最適な緩和曲
線関数を種々の条件に応じて自由に変更で意する必要が
なくなり、小型化にも適する。さらに走行距離は車輪の
正逆転も判別するので、後進時にその後進開始位置を記
録したり走行パルスの発生を停止させるなどの作業が不
要で、正味の走行距離を正確に積算でき、軌道整正精度
が一層向上する。またデジタル演算装置を用いているの
で仕様の変更に対する適応性に優れ、ソフトウェアの変
更のみで対処できる。

また手動修正カント量（ＣＨ）を設定する第２カント設
定器を設け、演算装置は緩和曲線関数の演算結果（ｙ＋
）とこの手動修正カント量（ＧＨ）との和を修正カント
量（ｙ２）として出力するように構成すれば、複心曲線
の場合でも容易に能率良く軌道整正作業を進めることが
できる。

さらにまたメモリには手動修正用プログラムを記憶させ
、選択スイッチは手動修正も選択できるようにすれば、
作業条件に応じて手動修正も行なうことができ、装置の
汎用性は一層高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図はマルチプルタイタンパの原理図、第２図は緩和
曲線とカント量の関係を示す図、第３図はこの発明の一
実施例の全体図、第４図はその動作のフローチャートで
ある。ｌ・・・軌道、２・・・前基準部、３・・・検出部、４
・・・後基準部、５・・・基準線、１０・・・車輪、２
２・−・距離検出器、２４・・・緩和曲線長設定器、２
６・・・距離換算係数設定器、２８・・・カント設定器
、３０・・・第２カント設定器、３２・・・デジタル演算装置、３４・・・メモリ、３６・・・選択スイッチ、Ｃ・・・
定カント量、ＣＨ・・・手動修正カント量、ｙ２・・・
修正カント量、Ｌ・・・緩和曲線長。特許出願人　株式会社芝浦製作所代理人　弁理士　　山　　１）　文　　雄′ｌ！、ｆ図第Ｚ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）左右軌道の高低差を水準検出器によって検出し、
左右軌道の高低差を整正するマルチプルタイタンパにお
いて、車輪の正逆転を検出して走行距離に比例したデジ
タル信号を出力する距離検出器と、複数の緩和曲線関数
をそれぞれ演算する複数の演算プログラムを記憶するメ
モリと、いずれかの緩和曲線関数を選択する選択スイッ
チと、円曲線の定カント量を設定するカント設定器と、
緩和曲線長設定器と、距離換算係数設定器と、デジタル
演算装置とを備え、前記デジタル演算装置は前記各設定
器の設定値と前記距離検出器の出力に基づき前記選択ス
イッチにより選択された演算プログラムに従って所定の
演算を行ない、前記左右軌道の高低差を決める修正カン
ト量を出力することを特徴とするマルチプルタイタンパ
の緩和曲線修正制御装置。
（２）距離検出器は車輪の回転に同期して異なる位相の
２つの走行パルスを出力する回転検出器と、２つの走行
パルスの位相差に基づいて車輪の正逆転を判別する正逆
転判別器と、車輪の正転時にはいずれかの前記走行パル
スを加算し逆転時には減算する加減算カウンタとを備え
る特許請求の範囲第１項記載のマルチプルタイタンパの
緩和曲線修正制御装置。
（３）左右軌道の高低差を水準、検出器によって検出し
、左右軌道の高低差を整正するマルチプルタイタンパに
おいて、車輪の正逆転を検出して走行距離に比例したデ
ジタル信号を出力する距離検出器と、複数の緩和曲線関
数をそれぞれ演算する複数の演算プログラムを記憶する
メモリと、いずれｐ・の緩和曲線関数を選択する選択ス
イッチと、円曲線の定カントＭを設定するカント設定器
と、手動修正カント量を設定する第２カント設定器と、
緩和曲線長設定器と、距離換算係数設定器と、デジタル
演算装置とを備え、前記デジタル演算装置は前記第２カ
ント設定器を除く各設定器の設定値と前記距離検出器の
出力に基づき前記選択スイッチにより選択された演算プ
ログラムに従って所定の演算を行ない、この演算結果と
前記手動修正カント量との和から前記左右軌道の高低差
を決める修正カント量を求めることを特徴とするマルチ
プルタイタンパの緩和曲線修正制御装置。
（４）左右軌道の高低差を水準器によって検出し、左右
軌道の高低差を整正するマルチプルタイタンパにおいて
、車輪の正逆転を検出して走行距離に比例したデジタル
信号を出力する距離検ビ器と、複数の緩和曲線関数をそ
れぞれ演算する複数の演算プログラムおよび手動修正用
プログラムを記憶するメモリと、いずれかの緩和曲線関
数の演算プログラムまたは手動修正用プログラムを選択
する選択スイッチと、円曲線の定カント量を設定するカ
ント設定器と、手動修正カント量を設定する第２カント
設定器と、緩和曲線長設定器と、距離換算係数設定器と
、デジタル演算装置とを備え、前記デジタル演算装置は
自動修正の場合は前記第２カント設定器を除く各設定器
の設定値と前記距離検出器の出力に基づき前記選択スイ
ッチにより選択された演算プログラムに従って所定の演
算を行ないその演算結果と前記手動修正カント量との和
から前記左右軌道の高低差を決める修正カント量を求め
、１だ手動修正の場合は前記手動修正カント量を前記修
正カント量として出力することを特徴とするマルチプル
タイタンパの緩和曲線修正制御装置。