Система автоматического сплошного контроля геометрических параметров шпал

Задачей полезной модели является повышение эффективности процесса измерения геометрических параметров железобетонных шпал, за счет повышения точности, оперативности процесса измерения и увеличения числа контролируемых показателей. Система автоматического сплошного контроля геометрических параметров шпал содержит каркас 1, автоматизированный механизм продольного линейного перемещения, включающий в себя несущую линейную направляющую 2 с первой подвижной кареткой 3. На одной стороне первой подвижной каретки 3 закреплены четыре лазерных профилометра 4, 5, 6, 7, а с другой автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения, включающий в себя несущую направляющую 9, вторую несущую каретку 10 и специализированный лазерный измеритель 8. Кроме того, лазерные профилометры и автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения могут быть жестко закреплены к каркасу. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к контрольно-измерительным устройствам специального назначения, в частности, к устройствам для измерения и контроля геометрических параметров железобетонных шпал, например таких, как пропеллерности, подуклонки, угла наклона упорных плоскостей углубления в подрельсовых площадках шпалы к плоскости подрельсовой площадки, угла наклона оси дюбеля, глубины выкружек, расстояний между упорными наружными плоскостями углублений в подрельсовых площадках концов шпалы и.т.д.

Известно устройство для измерения геометрических параметров подрельсовых площадок железобетонных шпал (RU, 2246570 С2, МПК 7: Е01В 35/02, В61К 9/08) вариант 1 характеризующийся п.1 формулы содержащее корпус, на концах которого установлены ловители, ручку транспортирования, правую и левую опоры, на которых установлены четыре опорных винта, на одном из которых закреплен датчик линейных перемещений, ручки ориентации, одна из которых снабжена кнопкой, и основание с закрепленными на нем контроллером и отсеком питания.

Вариант 2 характеризующийся п.2 формулы содержащий корпус, на концах которого установлены ловители, ручку транспортирования, правую и левую опоры, с двумя опорными винтами и датчиком линейных перемещений на каждой из них, ручки ориентации, одна из которых снабжена кнопкой, основание с закрепленным на нем контроллером и отсеком питания, и подставку, закрепленную через вертикальные стержни в центральной части корпуса.

К недостаткам данного устройства следует отнести недостаточно высокую точность измерений и незначительное количество контролируемых показателей обусловленную применением контактного метода контроля, а также низкую оперативность являющуюся причиной непосредственного участия человека в процессе контроля.

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является повышение эффективности процесса измерения геометрических параметров железобетонных шпал, за счет повышения точности, оперативности процесса измерения и увеличения числа контролируемых показателей.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, не позволил заявителю обнаружить на дату подачи заявки применительно к системе, совокупности существенных признаков, полностью идентичную (эквивалентную, тождественную) заявленной совокупности. Из этого сделан вывод о соответствии полезной модели критерию «новизна».

Решений указанной задачи достигается тем, что система автоматического сплошного контроля геометрических параметров шпал с установленным на каркасе автоматизированным механизмом продольного линейного перемещения, включающим несущую линейную направляющую с первой подвижной кареткой, на которой закреплены четыре лазерных профилометра, оснащена при этом, размещенным в корпусе автоматизированного механизма поперечного линейного перемещения, закрепленном на первой подвижной каретке, специализированным лазерным измерителем, при этом автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения оборудован несущей направляющей со второй подвижной кареткой, а для приведения его в действие используется сервопривод с шаговым двигателем.

Решение указанной задачи достигается также тем, что:

- лазерные профилометры закреплены на одном конце первой подвижной каретки, а автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения на другом;

- лазерные профилометры и автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения жестко закреплены к каркасу.

На фиг.1 - представлен чертеж системы (вид спереди).

На фиг.2 - вид сбоку.

На фиг.3 - система с лазерными профилометрами и автоматизированным механизмом поперечного линейного перемещения жестко закрепленными к каркасу (вид спереди).

На фиг.4 - система с лазерными профилометрами и автоматизированным механизмом поперечного линейного перемещения жестко закрепленными к каркасу (вид сбоку).

Система автоматического сплошного контроля геометрических параметров шпал содержит каркас 1, на котором закреплен автоматизированный механизм продольного линейного перемещения, включающий в себя несущую линейную направляющую 2 с первой подвижной кареткой 3. С одной стороны первой подвижной каретки 3 закреплены четыре лазерных профилометра 4, 5, 6, 7, а с другой автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения, включающий в себя несущую направляющую 9, вторую несущую каретку 10 и специализированный лазерный измеритель 8.

Система автоматического сплошного контроля геометрических параметров шпал работает следующим образом.

Для проведения измерений необходимых геометрических параметров шпалы с пульта управления системой включается привод (не показаны) автоматизированного механизма продольного линейного перемещения и запускается процесс сканирования шпалы. Лучи четырех лазерных профилометров 4, 5, 6, 7 работающих по принципу светового сечения создают единую плоскость, пересечение которой со шпалой образует ее поперечное разменное сечение. Для получения множества размерных сечений вдоль всей шпалы предусмотрено одновременное перемещение лазерных профилометров 4, 5, 6, 7, автоматизированным механизмом продольного линейного перемещения. В вычислительном компьютере (не показан) передаются как размерные сечения получаемые профилометрами 4, 5, 6, 7 так и соответствующие продольные координаты первой подвижной каретки 3. На основании этих данных специализированное программное обеспечение компьютера строит трехмерную модель шпалы, по которой вычисляются все необходимые геометрические параметры. В процессе сканирования шпалы профилометры 4, 5, 6, 7 предварительно детектируют отверстия в шпале, а идущий следом специализированный лазерный измеритель 8 имеющий форму зондирующего лазерного излучения в виде перекрестия, которое вращается вокруг своей оси встроенным в прибор зеркалом, позиционируется по этим данным автоматизированным механизмом поперечного линейного перемещения в нужную координату для попадания лазерным перекрестием в центр отверстия. Происходит временная остановка привода и осуществляется контроль стенок отверстия. В случае обнаружения в каналах шпалы наплывов бетона на экран компьютера выводится соответствующее сообщение, и шпала может быть выгружена из системы для устранения дефектов. В дальнейшем контроль может быть продолжен. В случае жесткого закрепления к каркасу 1 автоматизированного механизма поперечного линейного перемещения и лазерных профилометров 4, 5, 6, 7 осуществляется перемещение вдоль сканирующих элементов системы самой шпалы с помощью конвейера, на котором она расположена.

Таким образом, реализация заявленной полезной модели обеспечивает решение поставленной задачи - повышение эффективности процесса измерения геометрических параметров железобетонных шпал, за счет повышения точности, оперативности процесса измерения и увеличения числа контролируемых показателей.

1. Система автоматического сплошного контроля геометрических параметров шпал с установленным на каркасе автоматизированным механизмом продольного линейного перемещения, включающим несущую линейную направляющую с первой подвижной кареткой, на которой закреплены четыре лазерных профилометра, отличающаяся тем, что система оснащена размещенным в корпусе автоматизированного механизма поперечного линейного перемещения, закрепленным на первой подвижной каретке лазерным измерителем отверстий, при этом автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения оборудован несущей направляющей со второй подвижной кареткой, а для приведения его в действие используется сервопривод с шаговым двигателем.

2. Система автоматического сплошного контроля геометрических параметров шпал по п.1, отличающаяся тем, что лазерные профилометры закреплены на одном конце первой подвижной каретки, а автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения на другом.

3. Система автоматического сплошного контроля геометрических параметров шпал по п.1, отличающаяся тем, что лазерные профилометры и автоматизированный механизм поперечного линейного перемещения жестко закреплены к каркасу.