JP3282685B2 - モノレールの電車軌条の摩耗検査装置 - Google Patents

モノレールの電車軌条の摩耗検査装置

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JP3282685B2 JP02624393A JP2624393A JP3282685B2 JP 3282685 B2 JP3282685 B2 JP 3282685B2 JP 02624393 A JP02624393 A JP 02624393A JP 2624393 A JP2624393 A JP 2624393A JP 3282685 B2 JP3282685 B2 JP 3282685B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、モノレールの電車軌
条の摩耗量を測定し、その良否を検査する検査装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】モノレールには跨座式とよばれる方式が
あり、その概念を図4により説明する。図4(a) はモノ
レール軌道と車両の直角断面を示す。モノレール軌道は
図示の断面形状の軌道桁1と、その側面に敷設された電
車軌条部2よりなる。これに対してモノレール車両3
は、底部の両側には軌道桁1に跨がる脚部31,31 が形成
され、底部の中央の軌道桁1の上部に走行機構32が、両
脚部31,31 には複数の安定車輪33がそれぞれ設けられ
る。また、一方の脚部31には電車軌条部3より電力を集
電する集電部34が設けてある。集電部34により集電され
た電力は走行機構32のモータ322 に供給され、軌道桁1
の上面に接触した走行車輪321 が回転して車両3が走行
する。
【0003】図4(b) および図5は、電車軌条部2と電
車軌条23のそれぞれの直角断面を示す。図4(b) におい
て、電車軌条部2は、軌道桁1の側面に適当な間隔で設
けたブラケット21に、碍子22を介して吊り下げられた電
車軌条23よりなる。電車軌条23には高電圧が加圧される
ので、危険防止のために図示の位置に保護板25,26 が設
けられる。図5において、電車軌条23の頭部231 の両側
には溝232 が穿溝され、これにステンレス製の摺動板24
が嵌め込んで装着されており、摺動板24に集電部34が摺
動接触して電力が集電される。車両3の走行回数が増加
するに従って摺動板24は漸次に摩耗するので、これが限
度に達すると取り替えられる。なお、摩耗量は一様でな
く、図5に示すように摺動板24の両側の部分Kが速く摩
耗する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来においては、摺動
板24の摩耗量は車両3の走行回数などにより推定し、適
当なインターバルで取り替えが行われている。しかし、
軌道上の位置により摩耗量には開きがあるので、単なる
走行回数により的確に推定することはできない。一方、
モノレール軌道においては自走能力を有する軌道桁検測
車がすでに開発され、軌道桁1に対する検査が行われて
おり、この検測車に搭載し、電車軌条24の加圧を停止す
ることを条件として、自由に着脱して摺動板24の摩耗量
を連続的に検査できる装置が要請されている。この発明
は以上に鑑みてなされたもので、モノレールの軌道桁検
測車に搭載し、無加圧状態の電車軌条に対して着脱自由
で、摺動板24の摩耗量を連続的に正確に検査できる、光
学式の摩耗検査装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、モノレール
の電車軌条の摩耗検査装置であって、跨座式のモノレー
ルの軌道桁の側面に頭部を下側として敷設され、この頭
部にステンレスの摺動板が装着された電車軌条を対象と
する。軌道桁検測車の電車軌条に対応した位置に支持機
構を設け、これに支持され、電車軌条の頭部に対して一
定の位置関係に保持される着脱自由の測定枠を設ける。
この測定枠に配設され、電車軌条の頭部を直角方向に切
断する適当な幅の光帯を照射する投光器、および頭部に
対して斜め方向で、光帯を受像するCCDカメラよりな
る測定光学系と、軌道桁検測車の車体に設けられ、検測
車の走行中に、CCDカメラの受像した光帯の画像信号
を逐次に処理して摺動板の摩耗量を算出し、算出された
摩耗量を許容値に比較して、摺動板の良否を判定する画
像信号処理判定部とにより構成される。上記の測定枠の
実施態様は、電車軌条の方向にそれぞれ配設され、スプ
リングにより互いに内方に付勢され、電車軌条の両側面
にそれぞれ接触する2個1組の水平ローラーの2組と、
摺動板の中心に接触する2個の垂直ローラーとを有し、
かつ、測定枠を上方に付勢するスプリングを設けて着脱
自由に構成される。また、上記の画像処理判定部におい
ては、CCDカメラにより受像された光帯の画像信号を
処理して、電車軌条の頭部の形状データを作成し、この
形状データより頭部と摺動板の両端の境界点を検出す
る。両端の境界点を結ぶ直線を基準線とし、形状データ
により基準線に対する摺動板の複数の点の高さを算出
し、この高さデータを許容値に比較して摺動板の良否が
判定される。
【0006】
【作用】上記の摩耗検査装置においては、電車軌条を無
加圧状態とし、軌道桁検測車に支持された測定枠は電車
軌条に対して自由に着脱され、装着されると電車軌条の
頭部に対して一定の位置関係に保持される。測定枠に配
設された測定光学系の投光器は、電車軌条の頭部を直角
方向に切断する適当な幅の光帯を照射する。これに対し
てCCDカメラは、頭部に対して斜め方向で光帯を受像
する。軌道桁検測車の車体に設けられた画像信号処理判
定部は、検測車の走行中に、CCDカメラが受像した光
帯の画像信号を逐次に処理して摺動板の摩耗量を算出
し、算出された摩耗量を許容値に比較して摺動板の良否
が判定される。上記の測定枠に対して、電車軌条の方向
に配設された2組の各水平ローラーは、互いに内方に付
勢されて電車軌条の両側面にそれぞれ接触する。また同
様の方向に配設された各垂直ローラーは、測定枠を上方
に付勢するスプリングにより、摺動板の中心にそれぞれ
接触し、水平ローラーとにより電車軌条に対して測定枠
を一定の距離間隔に保つ。これらのスプリングを緩めて
各水平ローラーと各垂直ローラーを電車軌条より離隔す
ることにより、測定枠は電車軌条に対して装着または脱
去され、すなわち着脱自由である。また、上記の画像処
理判定部においては、CCDカメラにより受像された光
帯の画像信号が処理され、電車軌条の頭部の形状データ
が作成され、この形状データより頭部と摺動板の両端の
境界点が検出される。両境界点を結ぶ直線を基準線と
し、形状データにより基準線に対する摺動板の複数の点
の高さが算出され、高さデータを許容値に比較して摺動
板の良否が判定される。
【0007】
【実施例】図1および図2は、この発明の一実施例を示
す。図1(a) は摩耗検査装置の電車軌条23に対する直角
断面図、(b) は同じく側面図、図2(a) は測定光学系7
により電車軌条23に投射される光帯の説明図、(b) は光
帯による摩耗測定方法の説明図である。
【0008】図1(a),(b) において、4は軌道桁検測車
の脚部を示し、これに支持板51と、これを上方に付勢す
るスプリング52よりなる支持機構5を設け、支持機構5
により測定枠6を回転自由として底面の中心を支持す
る。測定枠6は、底板611 に対して支持棒612 により4
個の部材613 を固定し、上面が中空のフレーム61を構成
する。部材613 の図示の位置に、互いにスプリング63に
より内方に付勢され、電車軌条23の両側面に接触する2
個を1組とする水平ローラー62,62 の2組と、頭部231
の下面に接触する2個の垂直ローラー64,64 を、それぞ
れ電車軌条23の方向に配設して構成される。この測定枠
6に対して、平板611 の図示の位置に、2個の投光器7
1,71 と、1個のCCDカメラ72をそれぞれ配設して測
定光学系7を構成する。摩耗量検査を行うときは、まず
電車軌条24が無加圧状態であることを確認した後、電車
軌条23に測定枠6を装着する。装着はにおいては、水平
ローラー62,62を左右に開いてその間に電車軌条23に挿
入し、各スプリング52,63 により各水平ローラーと各垂
直ローラーを電車軌条23にそれぞれ接触させる。測定枠
6の脱去はこの逆手順により行う。
【0009】図2(a) において、上記の2個の投光器7
1,71 は、電車軌条23の両側の斜め上方より、頭部231
を直角に切断する光帯73を照射する。これに対してCC
Dカメラ72は、光帯73を斜め45°の角度で受像する。
この場合、頭部231 と摺動板24の各表面は、カーブの曲
率が異なるので両者の境界には境界線241 があり、光帯
73は境界線241 の位置pで変曲する。図2(b) は両側の
変曲点p1,p2 を示し、これらを結ぶ直線を基準線Lと
する。摺動板24の上面の、例えば点r,s,tなどを測
定点とし、基準線Lに対する各測定点の高さHr,Hs,H
t などを算出すれば、摺動板24の摩耗量が求められる。
なお、CCDカメラの受像方向が光帯に対して45°を
なすので、上記の高さデータは1.41倍することが必
要である。
【0010】図3(a) は、画像信号処理判定部8の概略
のブロック構成を示し、(b) はその処理手順を示すフロ
ーチャートである。図3(a) において、画像信号処理判
定部8は画像信号処理部81と、比較判定部82よりなり、
検測車4の走行に伴ってCCDカメラ72によりえられた
画像信号は、画像信号処理部81に逐次に入力する。また
比較判定部82には、予め摩耗量の許容値が設定される。
図3(b) において、画像信号処理部81に入力した画像信
号は2値化され、画像処理により電車軌条23の頭部23
1 の形状データが作成される。ついで、形状データよ
り光帯73の両側の上記した変曲点p1,p2 が検出され
、つづいて両変曲点p1,p2 を結ぶ基準線Lが作成さ
れる。形状データにより、基準線Lに対する測定点
r,s,tなどの高さHr,Hs,Ht などが算出される
。なお、測定点の数と位置は必要に応じて適当に設定
する。各測定点の高さデータは、比較判定部82において
許容値と比較されて摺動板24の良否が判定され、その
結果が出力される。上記の画像信号処理部81における
画像信号の処理は、公知の画像処理技術により容易にな
されるので、ここではその詳細説明は省略する。
【0011】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による摩
耗検査装置は、モノレールの軌道桁検測車に搭載し、電
車軌条に対して自由に着脱でき、検測車の走行中に摺動
板の摩耗量を連続的に正確に検査できるものであり、測
定フレームの実施態様においては、電車軌条に対して着
脱自由で、一定の距離間隔に測定光学系を保持する機構
と、電車軌条に投射された光帯に対するCCDカメラの
画像信号の処理により、摺動板の摩耗量を算出する方法
とがそれぞれ明確に開示されており、モノレールの電車
軌条の摩耗検査に寄与するところには大きいものがあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例を示し、(a) は摩耗検査
装置の電車軌条23に対する直角断面図、(b) は同じく側
面図である。
【図2】 図1の実施例に対するもので、(a) は測定光
学系7により電車軌条23に投射される光帯の説明図、
(b) は光帯による摩耗測定方法の説明図である。
【図3】 (a) はこの発明における画像信号処理判定部
8の概略のブロック構成を示し、(b) はその処理手順を
示すフローチャートである。
【図4】 (a) はモノレール軌道と車両の直角断面、
(b) は電車軌条部2の直角断面図である。
【図5】 電車軌条23と、これに装着された摺動板24の
摩耗を説明する直角断面図である。
【符号の説明】
1…モノレールの軌道桁、2…電車軌条部、21…ブラケ
ット、22…碍子、23…電車軌条、231 …頭部、232 …
溝、24…摺動板、241 …境界線、25,26 …保護板、3…
モノレール車両、31…脚部、32…走行機構、33…安定車
輪、34…集電部、4…軌道桁検測車、5…支持機構、51
…支持板、52…スプリング、6…測定枠、61…フレー
ム、611 …底板、612 …支持棒、613 …部材、62…水平
ローラー、63…スプリング、64…垂直ローラー、7…測
定光学系、71…投光器、72…CCDカメラ、73…光帯、
8…画像信号処理判定部、81…画像信号処理部、82…比
較判定部、K…摺動板の両端、p, p1,p2 …光帯の変
曲点、r,s,t…測定点、L…基準線、Hr,Hs,Ht
…測定点r,s,tにおける摺動板の高さ、〜…フ
ローチャートのステップ番号。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 跨座式のモノレールの軌道桁の側面に頭
    部を下側として敷設され、該頭部にステンレスの摺動板
    が装着された電車軌条を対象とし、軌道桁検測車の該電
    車軌条に対応した位置に支持機構を設け、該支持機構に
    支持され、該電車軌条の頭部に対して一定の位置関係に
    保持される着脱自由の測定枠を設け、該測定枠に配設さ
    れ、該頭部を直角方向に切断する適当な幅の光帯を照射
    する投光器、および該頭部に対して斜め方向で該光帯を
    受像するCCDカメラよりなる測定光学系と、前記軌道
    桁検測車の車体に設けられ、該検測車の走行中に、前記
    CCDカメラの受像した光帯の画像信号を逐次に処理し
    て、前記摺動板の摩耗量を算出し、該算出された摩耗量
    を許容値に比較して該摺動板の良否を判定する、画像信
    号処理判定部とにより構成されたことを特徴とする、モ
    ノレールの電車軌条の摩耗検査装置。
  2. 【請求項2】 前記測定枠は、前記電車軌条の方向にそ
    れぞれ配設され、スプリングにより互いに内方に付勢さ
    れ、前記電車軌条の両側面にそれぞれ接触する2個1組
    の水平ローラーの2組と、前記摺動板の中心に接触する
    2個の垂直ローラーとを有し、かつ、前記測定フレーム
    を上方に付勢するスプリングを設けて着脱自由に構成さ
    れたことを特徴とする、請求項1記載のモノレールの電
    車軌条の摩耗検査装置。
  3. 【請求項3】 前記画像信号処理部は、前記CCDカメ
    ラにより受像された前記光帯の画像信号を処理して、前
    記電車軌条の頭部の形状データを作成し、該形状データ
    より、該頭部と前記摺動板の両端の境界点を検出し、該
    両端の境界点を結ぶ直線を基準線とし、前記形状データ
    により該基準線に対する前記摺動板の複数の測定点の高
    さを算出し、該算出された高さデータにより該摺動板の
    良否を判定することを特徴とする、請求項1記載のモノ
    レールの電車軌条の摩耗検査装置。
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