JPS63177008A - レ−ル踏面凹凸測定装置 - Google Patents
レ−ル踏面凹凸測定装置Info
- Publication number
- JPS63177008A JPS63177008A JP803987A JP803987A JPS63177008A JP S63177008 A JPS63177008 A JP S63177008A JP 803987 A JP803987 A JP 803987A JP 803987 A JP803987 A JP 803987A JP S63177008 A JPS63177008 A JP S63177008A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rail
- height
- tread surface
- laser beam
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- Prior art date
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
鉄道線路を形成するレールは、絶えざる列車の通過によ
り漸次平均的に摩耗するものであるが、・ロングレール
のレール溶接部に８けるレールの変形や摩耗による微小
凹凸などのレールの上部表面（以下レール踏面という）
の凹凸が発生し、これが車両の輪重の変動や騒音の発生
に影響することが明らかになっている。そこでこのよう
なレール踏面の凹凸を測定し、必要によりレール路面の
削正作業などがおこなわれている。レール踏面の凹凸の
測定は長さ２ｍ程度の範囲て、十ミクロン程度の凹凸測
定の分解能が必要である。 従来、レール踏面の凹凸を測定する機器として、第４図
にしめすレール踏面測定器４０がある０図（ａ）におい
て、基準部４１は長さ１〜２ｍの鋼鉄製で、その両端に
設けた取付具４２によりレールｌに取り付けられる。基
準部４１には図（ｂ）に示す検出器４３が摺動可能に取
り付けられ、手動によりこれを移動すると、レールの凹
凸に応じて検出ローラ４４が上下して記録針４５により
ロール紙４６に凹凸の曲線が記録されるのである。 このような機械式の測定器は、検出ローラの精度、基準
部の撓みや変形による誤差の把握や補正が難しく、また
長い梁が必要で重い上、手動のため取り扱いが不便なこ
となどが欠点である。 ［発明の目的１ この発明は従来の機械式のレール踏面測定器に代わり、
測定精度を向上するため検出方法をエレクトロニクス化
し、また取り扱いを便利とするために、移動方法として
モータによる自走式の測定装置を提供することを目的と
するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明では、従来の梁に代わってレーザビームを基準
線に使用する。これにより撓みや変形による誤差がなく
また軽量となる。 次に凹凸の検出には、静電容量の変化により間隔を測定
する、ギャップセンサと称する検出器を使用する。この
ギャップセンサはモータ駆動による自走式の車体にとり
つける。測定中、移動ないし走行により車体に振動を伴
うことが起こり、ギャップセンサの位置がレールに対し
て変位し誤差の原因となる。これに対しては上記のレー
ザビームによる基準線を参照して補正し、レール踏面の
真の凹凸を精度よく測定するものである。 測定データのレール踏面の位置との対応をとるために、
車軸にエンコーダを直結して回転角度を計り、これより
移動距離を求めるものである。 以上によりえられた各データはマイクロコンピュータに
より処理されて、記録器により記録される。
り漸次平均的に摩耗するものであるが、・ロングレール
のレール溶接部に８けるレールの変形や摩耗による微小
凹凸などのレールの上部表面（以下レール踏面という）
の凹凸が発生し、これが車両の輪重の変動や騒音の発生
に影響することが明らかになっている。そこでこのよう
なレール踏面の凹凸を測定し、必要によりレール路面の
削正作業などがおこなわれている。レール踏面の凹凸の
測定は長さ２ｍ程度の範囲て、十ミクロン程度の凹凸測
定の分解能が必要である。 従来、レール踏面の凹凸を測定する機器として、第４図
にしめすレール踏面測定器４０がある０図（ａ）におい
て、基準部４１は長さ１〜２ｍの鋼鉄製で、その両端に
設けた取付具４２によりレールｌに取り付けられる。基
準部４１には図（ｂ）に示す検出器４３が摺動可能に取
り付けられ、手動によりこれを移動すると、レールの凹
凸に応じて検出ローラ４４が上下して記録針４５により
ロール紙４６に凹凸の曲線が記録されるのである。 このような機械式の測定器は、検出ローラの精度、基準
部の撓みや変形による誤差の把握や補正が難しく、また
長い梁が必要で重い上、手動のため取り扱いが不便なこ
となどが欠点である。 ［発明の目的１ この発明は従来の機械式のレール踏面測定器に代わり、
測定精度を向上するため検出方法をエレクトロニクス化
し、また取り扱いを便利とするために、移動方法として
モータによる自走式の測定装置を提供することを目的と
するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明では、従来の梁に代わってレーザビームを基準
線に使用する。これにより撓みや変形による誤差がなく
また軽量となる。 次に凹凸の検出には、静電容量の変化により間隔を測定
する、ギャップセンサと称する検出器を使用する。この
ギャップセンサはモータ駆動による自走式の車体にとり
つける。測定中、移動ないし走行により車体に振動を伴
うことが起こり、ギャップセンサの位置がレールに対し
て変位し誤差の原因となる。これに対しては上記のレー
ザビームによる基準線を参照して補正し、レール踏面の
真の凹凸を精度よく測定するものである。 測定データのレール踏面の位置との対応をとるために、
車軸にエンコーダを直結して回転角度を計り、これより
移動距離を求めるものである。 以上によりえられた各データはマイクロコンピュータに
より処理されて、記録器により記録される。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明によるレール路面測定
装置の検出器を搭載した検出車体８の構造図で、図（ａ
）はレールに直角方向の断面図、図（ｂ）は平面図であ
る。車体は２軸４輪で、モータ５の回転力はギヤ６を介
して駆動車輪３に伝えられ自走する。車体がレールｌか
ら外れず安定に測定できるように、ガイドローラ７を用
いて、車体を支持している。移動距離の測定のためロー
タリーエンコーダ９が走行車輪４の車軸に適当なギアを
介して取り付けられている。 ２個の台車枠２を連結する床板２ａの中央にギャップセ
ンサ１０が固定され、その下面とレール路面の間隔が測
定される。その精度はミクロンオーダである。図（ｂ）
に示すように、イメージセンサ１１が次に述べる基準部
２０よりの基準レーザビーム２４を受光する位置に設け
られる。 第２図はこの発明によるレール踏面凹凸測定装置におけ
る検出車体８と基準設定部２０をレールｌに装着した状
態を示すもので、基準設定部２０は、測定すべきレール
ｌの１端に着脱自在に固定される。基準設定部２０にお
いては、レーザ管２１のレーザビームを、コリメートレ
ンズ２２により平行なビームとし、さらにスリット２３
によって細くし、基準レーザビーム２４とする。この場
合重要な点は、基準レーザビーム２４とレールｌとが正
しく平行におかれることで、これはイメージセンサ１１
により調整されるものである。 第３図は検出車体８と検出データの処理を行う信号処理
部３０などのブロック構成図を示す。 ギャップセンサ１０の出力信号はＡ／Ｄ変換器３２によ
りデジタル化され、またイメージセンサ１１の出力信号
は増幅器１２によりレベルが調整され、それぞれマイク
ロコンピュータ３１に入力する。ここでこれらの信号よ
り、ギャップセンサｌＯとレール踏面の間隔のデータと
、基準レーザビーム２４に対する車体位置の変動のデー
タかもとめられ、後者により前者の補正が行われる。す
なわち、これらの差分が真のレール路面の凹凸を表すも
のとして演算・出力される。同時にロータリーエンコー
ダ９によりえられている車軸の回転角度のデータ信号が
マイクロコンピュータ３１にとりこまれて車体の移動距
離に換算され、凹凸のデータとともに記録器３４に記録
されるものである。なお各部に対する電源として、直流
電源部３３が設けられている。 ［発明の効果］ 以上に説明したように、この発明によるレール踏面凹凸
測定装置を使用すれば、従来の手動式に比較して、自走
方式であるので取り扱い上便利なことは勿論、移動によ
り車体に振動が生じても、レーザビームによる正確な基
準線を用いて補正するので誤差が小さく、ギャップセン
サによる間隔測定とあいまって、従来より遥かに高精度
の凹凸測定が可能となるものである。 。 このような装置を、レール踏面の凹凸の測定に使用する
ことにより、効率的なレールの管理をおこなうことがで
き、その効果には大きいものがある。
装置の検出器を搭載した検出車体８の構造図で、図（ａ
）はレールに直角方向の断面図、図（ｂ）は平面図であ
る。車体は２軸４輪で、モータ５の回転力はギヤ６を介
して駆動車輪３に伝えられ自走する。車体がレールｌか
ら外れず安定に測定できるように、ガイドローラ７を用
いて、車体を支持している。移動距離の測定のためロー
タリーエンコーダ９が走行車輪４の車軸に適当なギアを
介して取り付けられている。 ２個の台車枠２を連結する床板２ａの中央にギャップセ
ンサ１０が固定され、その下面とレール路面の間隔が測
定される。その精度はミクロンオーダである。図（ｂ）
に示すように、イメージセンサ１１が次に述べる基準部
２０よりの基準レーザビーム２４を受光する位置に設け
られる。 第２図はこの発明によるレール踏面凹凸測定装置におけ
る検出車体８と基準設定部２０をレールｌに装着した状
態を示すもので、基準設定部２０は、測定すべきレール
ｌの１端に着脱自在に固定される。基準設定部２０にお
いては、レーザ管２１のレーザビームを、コリメートレ
ンズ２２により平行なビームとし、さらにスリット２３
によって細くし、基準レーザビーム２４とする。この場
合重要な点は、基準レーザビーム２４とレールｌとが正
しく平行におかれることで、これはイメージセンサ１１
により調整されるものである。 第３図は検出車体８と検出データの処理を行う信号処理
部３０などのブロック構成図を示す。 ギャップセンサ１０の出力信号はＡ／Ｄ変換器３２によ
りデジタル化され、またイメージセンサ１１の出力信号
は増幅器１２によりレベルが調整され、それぞれマイク
ロコンピュータ３１に入力する。ここでこれらの信号よ
り、ギャップセンサｌＯとレール踏面の間隔のデータと
、基準レーザビーム２４に対する車体位置の変動のデー
タかもとめられ、後者により前者の補正が行われる。す
なわち、これらの差分が真のレール路面の凹凸を表すも
のとして演算・出力される。同時にロータリーエンコー
ダ９によりえられている車軸の回転角度のデータ信号が
マイクロコンピュータ３１にとりこまれて車体の移動距
離に換算され、凹凸のデータとともに記録器３４に記録
されるものである。なお各部に対する電源として、直流
電源部３３が設けられている。 ［発明の効果］ 以上に説明したように、この発明によるレール踏面凹凸
測定装置を使用すれば、従来の手動式に比較して、自走
方式であるので取り扱い上便利なことは勿論、移動によ
り車体に振動が生じても、レーザビームによる正確な基
準線を用いて補正するので誤差が小さく、ギャップセン
サによる間隔測定とあいまって、従来より遥かに高精度
の凹凸測定が可能となるものである。 。 このような装置を、レール踏面の凹凸の測定に使用する
ことにより、効率的なレールの管理をおこなうことがで
き、その効果には大きいものがある。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明による踏面凹凸測定装
置の検出車体の構造図で、図（ａ）はレールに直角方向
の断面図、図（ｂ）は平面図である。第２図はこの発明
によるレール踏面凹凸測定装置における、検出車体と基
準設定部をレールに装着した状態を示す図、第３図はこ
の発明によるレール踏面凹凸測定装置の検出車体と信号
処理部のブロック構成図、第４図（ａ）、（ｂ）は従来
のレール路面測定器の構造を示す外観図である。 １、レール ２０台車枠、 ２ａ、床板、 ３．駆動車輪、４、走行車輪
、 ５．モータ、 ６、ギヤ機構、 ７．ガイドローラ、８、検出車
体、 ９．ロータリーエンコーダ、１０、ギャップセ
ンサ、１１．イメージセンサ、１２、増幅器、
２０．基準設定部、２１、レーザ管、 ２２．コ
リメートレンズ、２３、スリット、 ２４．基準レ
ーザビーム、３Ｇ、信号処理部、３１．マイクロコンピ
ュータ、３２、 Ａ／Ｄ変換器、 ３３．直流電源部、
３４、記録器、 ４０．レール踏面測定器、４１
、基準梁、 ４２．取付具、４３、検出器、
４４．検出ローラ、４５、記録針 ４６．
ロール紙。
置の検出車体の構造図で、図（ａ）はレールに直角方向
の断面図、図（ｂ）は平面図である。第２図はこの発明
によるレール踏面凹凸測定装置における、検出車体と基
準設定部をレールに装着した状態を示す図、第３図はこ
の発明によるレール踏面凹凸測定装置の検出車体と信号
処理部のブロック構成図、第４図（ａ）、（ｂ）は従来
のレール路面測定器の構造を示す外観図である。 １、レール ２０台車枠、 ２ａ、床板、 ３．駆動車輪、４、走行車輪
、 ５．モータ、 ６、ギヤ機構、 ７．ガイドローラ、８、検出車
体、 ９．ロータリーエンコーダ、１０、ギャップセ
ンサ、１１．イメージセンサ、１２、増幅器、
２０．基準設定部、２１、レーザ管、 ２２．コ
リメートレンズ、２３、スリット、 ２４．基準レ
ーザビーム、３Ｇ、信号処理部、３１．マイクロコンピ
ュータ、３２、 Ａ／Ｄ変換器、 ３３．直流電源部、
３４、記録器、 ４０．レール踏面測定器、４１
、基準梁、 ４２．取付具、４３、検出器、
４４．検出ローラ、４５、記録針 ４６．
ロール紙。
Claims (3)
- （１）、レールに固定して、レール踏面より一定の高さ
の位置に高さの基準レーザビームを設定する手段を有す
る基準設定部と、上記レール上を自走可能な台車に、レ
ール踏面に対する台車の高さを検出する手段、基準レー
ザビームを受光して高さの変化量を検出する手段、なら
びに台車が移動した距離を検出する手段を備えた検出車
体と、上記レール踏面にたえする台車の高さの検出デー
タ、基準レーザビームにたいする台車の高さの検出デー
タより、レール踏面の凹凸の量を計算し、レール上の位
置のデータとともに出力する信号処理部および記録器と
よりなることを特徴とするレール踏面凹凸測定装置。 - （２）、レーザ管、コリメートレンズおよびスリットか
らなる上記基準設定部を有する特許請求の範囲第１項記
載のレール踏面凹凸測定装置。 - （３）、回転角度より台車の移動距離を算出できる、車
軸に直結したロータリーエンコーダを設けた上記検出車
体を有する特許請求の範囲第１項記載のレール踏面凹凸
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP803987A JPS63177008A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | レ−ル踏面凹凸測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP803987A JPS63177008A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | レ−ル踏面凹凸測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63177008A true JPS63177008A (ja) | 1988-07-21 |
| JPH0543247B2 JPH0543247B2 (ja) | 1993-07-01 |
Family
ID=11682200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP803987A Granted JPS63177008A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | レ−ル踏面凹凸測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63177008A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0534139A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Nissan Motor Co Ltd | コンベアフリーレールの磨耗測定装置 |
| CN105241410A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-01-13 | 成都多极子科技有限公司 | 一种全自动火车导轨损耗图像采集装置的测距单元 |
| KR20190028527A (ko) * | 2016-07-27 | 2019-03-18 | 주고꾸 도료 가부시키가이샤 | 3차원 표면조도 평가장치, 3차원 표면조도 평가방법, 3차원 표면조도 데이터 취득장치 및 3차원 표면조도 데이터 취득방법 |
| CN110344327A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-18 | 西南交通大学 | 一种斜拉桥上轨道控制网cpiii点实时高程计算方法 |
| JP2020118003A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 東日本旅客鉄道株式会社 | レール張出し検出システム |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP803987A patent/JPS63177008A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0534139A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Nissan Motor Co Ltd | コンベアフリーレールの磨耗測定装置 |
| CN105241410A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-01-13 | 成都多极子科技有限公司 | 一种全自动火车导轨损耗图像采集装置的测距单元 |
| KR20190028527A (ko) * | 2016-07-27 | 2019-03-18 | 주고꾸 도료 가부시키가이샤 | 3차원 표면조도 평가장치, 3차원 표면조도 평가방법, 3차원 표면조도 데이터 취득장치 및 3차원 표면조도 데이터 취득방법 |
| US11162786B2 (en) | 2016-07-27 | 2021-11-02 | Chugoku Marine Paints, Ltd. | Three-dimensional surface roughness evaluating device, three-dimensional surface roughness evaluating method, three-dimensional surface roughness data acquiring device, and three-dimensional surface roughness data acquiring method |
| JP2020118003A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 東日本旅客鉄道株式会社 | レール張出し検出システム |
| CN110344327A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-18 | 西南交通大学 | 一种斜拉桥上轨道控制网cpiii点实时高程计算方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0543247B2 (ja) | 1993-07-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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