專利名稱：鋼軌平整度智能檢測系統及其檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測系統及其檢測方法，具體涉及一種鋼軌平整度智能檢測系統 及其檢測方法。
背景技術：
目前，在鐵路無縫鋼軌連續焊接生產線上，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。現有的鋼軌平整度檢測設備和檢測系統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是業內人士亟待解決的一個問 題。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種用鋼軌平整度智能檢測系統 及其檢測方法，它可實現無縫鋼軌連續焊接生產線上自動檢測。實現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，包括數據采集 單元、計算機、PLC控制器、顯示器、打印機及氣動單元，其中，所述數據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，其中，所述計算機包括安裝于計算機主板的A/D 轉換單元；所述數據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據后傳送到計算機A/D轉換單 元轉換成數字信號；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據備份、刪除，打印及數據備份、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，則繼續完成氣缸下降，如完 成，則進入開始測量步驟；判斷是否出現測量誤差步驟；如出現測量誤差，則提示誤差值，如無出現測量誤 差，則進入數據分析、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，則回到發送開始指令的步驟；如用戶選擇保存，則進行保存 數據并結束檢測。本發明的用鋼軌平整度智能檢測系統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據采集，由工業控制計算機進行 數據的處理與顯示，由機械系統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。從而實現了無縫鋼軌連續焊接生產線上自動檢測。
圖1為本發明的用鋼軌平整度智能檢測系統的原理框圖；圖2為本發明的用鋼軌平整度智能檢測系統中伺服控制及電源分配的原理圖；圖3為本發明的用鋼軌平整度智能檢測系統中PLC控制器原理圖；圖4為本發明的用鋼軌平整度智能檢測系統中數據采集單元的連接示意圖；圖5為本發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，本發明的一種用鋼軌平整度智能檢測系統，包括數據采集單元 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，數據采集單元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 ；數據采集單元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放大檢測數據后傳送到計算機3的A/D轉換 單元30轉換成數字信號；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。本發明的鋼軌平整度智能檢測系統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，采集數據，經放大器單元2放大后與 計算機3中A/D轉換單元(PCI8310) 30及PLC控制器4數據處理后，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據，并對顯示圖形進行分析和比較，可實現數字 化記錄和傳輸。當經比較發現若與基準線偏差在0.2mm以內為合格，超出便為不合格。本發明的鋼軌平整度智能檢測系統為精磨機配套裝置，出于安全方面的考慮，本 系統與精磨機存在功能互鎖。當精磨機執行鋼軌外夾緊操作后，本系統機械處于初始狀態， 同時軟件無法執行檢測操作。當本系統執行平整度檢測時，精磨機無法執行鋼軌外夾緊操 作。再請參閱圖5，本發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據備份、刪除，打印及數據備份、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，則繼續完成氣缸下降，如完 成，則進入開始測量步驟；判斷是否出現測量誤差步驟；如出現測量誤差，則提示誤差值，如無出現測量誤 差，則進入數據分析、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，則回到發送開始指令的步驟；如用戶選擇保存，則進行保存 數據并結束檢測。本發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明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變 化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。
權利要求
一種鋼軌平整度智能檢測系統，包括數據采集單元、計算機、PLC控制器、顯示器、打印機及氣動單元，其特征在于，所述數據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.根據權利要求1所述的鋼軌平整度智能檢測系統，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；所述數據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據后傳送到計算機A/D轉換單元轉換 成數字信號；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據備份、刪除，打印及數據備份、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，則繼續完成氣缸下降，如完成，則進入開始測量步驟；判斷是否出現測量誤差步驟；如出現測量誤差，則提示誤差值，如無出現測量誤差，則進入數據分析、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，則回到發送開始指令的步驟；如用戶選擇保存，則進行保存數據 并結束檢測。
全文摘要
本發明公開了一種可實現無縫鋼軌連續焊接生產線上自動檢測的鋼軌平整度智能檢測系統，包括數據采集單元、計算機、PLC控制器、顯示器、打印機及氣動單元，數據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，執行檢測程序并驅動機械、氣動單元動作；所述數據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 優先權日2009年3月3日
發明者張阿虎, 湯志祥, 高飛 申請人:上海工程技術大學