[发明专利]一种数控不落轮镟床自动测量系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机车数控不落轮镟床技术领域，尤其是一种数控不落轮镟床自动测量系统及其测量方法。

背景技术

随着铁路交通事业的飞速发展，越来越多的客、货机车都进行了提速改造，但与铁路列车配套的相应设备却仍然停留在原有加工、修理的低水平内，这种情况严重约束了铁路车速的提升进度。另一方面，铁路交通的大提速使机车车轮的磨损也同时加快，大大增加了车辆轮对的修理量。轮对是机车车辆转向架的重要组成部件，轮对的加工检测对车辆运行安全有着至关重要的意义。目前，目前国内生产厂检测轮对参数大致采用两种方式：1、手工测量：主要应用车轮直径检查尺，轮背内侧距离检查尺，轮对检查器等，测量过程劳动强度大，准确度低；2、是采用三坐标机：该方法虽然测量精度高，但需解体轮对后再测量，并对测量的环境和条件要求较高。对于整机列车轮对这样的大型部件所消耗的测量时间较长。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种对机车轮对内侧的轮对内侧距、轮缘厚度、QR值、轮对直径、轮缘外形轮廓等进行自动测量的数控不落轮镟床自动测量系统。

本发明的技术方案为：一种数控不落轮镟床自动测量系统，包括外罩和对称安装在外罩左右两侧的测量机构，所述的测量机构包括固定座、气缸、测量滚轮、编码器、测量探针、刀架，所述固定座安装在外罩上并设置有气缸，所述固定座上设置有与测量电机连接的测量组件丝杆副，所述测量组件丝杆副上端设置带有编码器的测量滚轮，所述测量滚轮通过测量组件丝杆副沿固定座上下移动，所述测量探针由气缸驱动实现升降运动，所述固定座还设有通过X轴电机及X轴丝杆副实现上下方向（X轴方向）运动的刀架，所述固定座通过外罩上的Z轴电机及Z轴丝杆副实现左右方向（Z轴方向）的运动。

所述测量探针通过继电器的常闭触点连接到控制系统PLC的快速输入输出接口。

一种数控不落轮镟床自动测量系统的测量方法，包括如下测量方法：

1）轮对内侧距测量，其步骤为：左侧刀架和右侧刀架的X轴方向（上下方向）和Z轴方向（左右方向）首先回到零点位置，升起测头探针，这时测头探针正处在轮对内侧距内，测头探针以较高的进给速度向轮对内侧面接近，开始进行测头探针的粗定位测量，当测头探针触发后，反向退回，再以较低的进给速度向轮对内侧面接近，进行测头探针的精定位测量，当测头探针再次触发后，自动记录下当前Z轴坐标值送入参数中，再反向退回，下降测头探针，然后测头探针沿X轴方向回到零点位置，此时实测值为数据中的绝对值，经计算获得轮对内侧距的测量值。

2）轮缘厚度及QR值测量，其步骤为：刀架首先回到初始位置，首先控制刀架移动到机车轮对下方，通过气缸控制测量探针升起，使测量探针处于轮对内侧面内，测量探针向上运动到达轮对踏面的初始位置a点，确定X轴（上下方向）初始位置a点坐标后，测量探针移动搜寻轮对内侧面的初始位置b点，记录Z轴（左右方向）初始位置b点坐标，测量探针向下移动到c点，测量轮缘高度的测量并记录第一点位置c点坐标，再根据记录的c点位置坐标，测量探针向上移动探测轮对内侧面d点的位置，通过机车轮对的旋转来探测轮对内侧面不同点的位置，计算最小值和最大值的差值得到轮对的端面跳动和轮对Z方向的初始值，根据轮对Z方向的初始值，向轮对踏面方向移动并测量轮缘高度的第二点位置e点，并记录第二点位置e点的坐标，根据第一点位置c点X坐标与第二点位置e点X坐标计算轮缘高度测量点的差值得到轮缘高度，再根据记录第二点位置e点的X轴方向坐标，测量探针向下移动到达第三点位置f点并测量该点的坐标，通过第三点位置f点的Z轴坐标与初始位置b点的Z轴坐标计算得到轮缘厚度，根据第一个点位置c点测量探针向上移动到第四点位置g点并测量第四点位置g点坐标，通过第三点位置f点和第四点位置g点的Z方向坐标计算得到QR值。