车辆制造中的激光测量技术

在车辆结构方面,现代设计对确保质量提出了极高的要求。关于货车的结构表面看上去很简单的看法,随着对生产货车的现代化企业的认识而迅速得到改变。对车辆进行改进的方案,不仅要在车辆的整体结构方面加以实施,而且对于零部件也要进行改进。德国铁路(DB)集团的成员Niesky车辆公司为实现高精确度的测量,使用了激光跟踪检测装置,如API公司生产的激光测量仪。     

地面三维激光影像扫描测量技术

主要介绍了目前先进的获取地面空间多目标三维数据的激光影像扫描测量技术。详细地阐述了地面三维激光影像扫描仪工作的基本原理及一些仪器的性能指标和特点，井对地面三维激光影像扫描仪的应用领域进行了分析。     

地面三维激光影像扫描测量技术

主要介绍了目前先进的获取地面空间多目标三维数据的激光影像扫描测量技术。详细地阐述了地面三维激光影像扫描仪工作的基本原理及一些仪器的性能指标和特点 ,并对地面三维激光影像扫描仪的应用领域进行了分析     

基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统的研发及试验研究

捣固车作业线路纵向水平测量采用传统钢丝绳弦线法，长周期使用存在钢弦磨损、断裂的风险，且钢弦抖动会影响测量精度及稳定性。针对这些问题，本文研发了一套基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统。该系统基于位敏探测器（Position Sensitive Detector,PSD）激光测量原理，采用E型激光发射器和接收器实现激光偏移量的测量。以DCL-32连续式捣固车为例，通过加速度传感器和激光传感器获取捣固车的振动特性，在振动实验室利用该系统进行现场工况模拟试验，并与现场试验数据进行对比。结果表明：该系统能够实现35 Hz振动频率跟随，可靠、稳定地采集线路纵向水平数据。     

基于红外激光位移传感器轨距在线测量的研究

激光三角法测量是三维曲面非接触测量的主要方法之一。基于激光位移传感器三角法测量提出了一种用于铁路轨道几何参数在线检测的新型激光位移传感器。该传感器采用红外脉冲半导体激光器和四象限光电探测器,不仅避免了外界杂散光的影响,而且响应频率高,同时避免外界温度的干扰。经过理论分析和现场试验,证明该传感器的有效性和实用性。     

一种新的地铁车辆轮对尺寸在线检测系统

针对地铁车辆轮对尺寸人工测量存在的工作量大且精度低等问题，介绍一种新的基于激光位移法的地铁车辆轮对尺寸在线检测系统。文章描述系统结构组成，给出系统的硬件选型设计和软件模块设计，阐述采用激光位移传感器实现轮缘高、轮缘厚和轮径参数测量的原理。为了验证系统的可用性，进行了现场轮对试验与过车试验，并将测量结果与人工测量进行对比分析，结果表明，该检测系统具有测量准确、一致性好等优点，能够取代现有的人工测量，满足地铁轮对尺寸测量的要求。     

地面激光扫描仪的精度影响因素分析

尽管地面三维激光扫描技术正被越来越多地应用于多个领域,但对其测量数据的精度评定,至今尚缺乏必要的理论及方法支持。从分析直接测量数据出发,对该类测量仪器误差的主要来源及其对测量数据的影响情况进行了详细分析,构建了地面三维激光扫描仪单个扫描点测量数据的精度评价模型。该模型为基于地面三维激光扫描仪高精度测量项目(如变形监测)的测量成果精度评定,以及测量方案的优化设计提供了所必需的理论基础。     

激光法测量桥、门式起重机主梁挠度

通过不同测量方法的比较，提出采用激光技术对桥、门式起重机主梁挠度进行测量的新方法，阐述了激光测量主梁挠度的基本原理，给出7相关部件的构造、设计厦数据处理方法，为起重机安全检测提供了一种新的手段。     

三维激光扫描仪在高速铁路轨道线形测量中的应用

为解决传统轨道检测小车测量作业效率低、成本高、数据形式单一等问题,采用基于自由测站的三维激光扫描仪进行点云数据获取,通过对仪器技术参数及扫描模式分析,对点云平面及高程坐标精度推算,确定了设站模式、作业线路、设站间隔。结合16 km隧道内既有铁路轨道线形测量工程实例,对比了轨检小车与三维激光扫描仪在人员、设备以及作业用时方面的差别;通过对414站扫描设站精度进行统计,推导计算得出点云坐标平面精度可达2.45 mm,高程精度可达1.06 mm。通过自主研发软件提取轨道中线三维坐标,采用稳健平滑滤波进行去噪处理,结果表明,点云中线坐标与静态轨检小车测量结果横向偏差平均值为2.7 mm,高程较差平均值为3.9 mm。     

不锈钢车辆车体的激光焊接技术

介绍了日本川崎重工开发的铁道车辆不锈钢车体的激光焊接技术概况,阐述了该工艺的工作原理、主要装置以及应用实例。指出今后将有效应用车体激光焊接技术的特点,以提升车辆外观质量,制造高附加价值的车辆。     

基于机器视觉的激光焊缝余高检测技术

激光焊技术的应用促进了轨道车辆产品的档次提升,而在搭接接头焊接过程中,由于间隙影响会出现焊缝表面余高不足,直接影响焊缝质量。传统的表面余高测量方法无法满足检测精度及交检节拍要求。针对这一检测需求,研究开发了基于机器视觉的激光焊缝余高检测技术。该技术通过重建焊缝表面点云,进行图像校正与分析,获取特征点并计算余高。通过试验验证了该方法的可靠性及检测精度。所测余高值与破坏性金相检测方法测量余高值之间的差异对比结果表明,其检测精度优于0.05 mm,能够满足激光焊质量评估要求。     

确保不锈钢车辆车体激光焊接质量的研究

不锈钢车辆车体结构通常采用电阻点焊制造。近年来,在不锈钢车辆车体结构制造中已应用激光焊进行整个侧墙体的焊接制造。本文介绍确保激光焊质量的一些技术措施。     

基于面阵相机的接触轨几何参数检测系统

设计了基于面阵相机的地铁接触轨几何参数动态检测系统,分析了动态检测原理和流程,采用激光三角法测量接触轨几何参数,作为接触轨是否出现故障的判断依据。该系统结构合理,简便易行,便于实际操作。     

接触网几何参数测量中的车辆振动补偿方法研究

基于车载方式进行接触网几何参数高精度测量必须进行车辆振动补偿。采用结构光立体视觉技术,研究基于2个激光二维传感器的车辆振动补偿方法。运用激光二维传感器扫描钢轨获得钢轨内侧轮廓的二维位移数据,经过空间坐标变换、数据预处理、钢轨特征提取和补偿参数计算4个环节,实现车辆相对钢轨平面的空间姿态参数的光学非接触式测量。基于车辆振动补偿方法的接触网几何参数检测装置经中国铁道科学研究院集团有限公司环行铁道试验基地和既有运营线路进行现场测试,结果表明:车体振动补偿准确有效,检测装置可准确测量拉出值和导高等接触网几何参数,测量数据重复性良好,在运营线路接触网周期性动态巡检中有效检出了拉出值等接触网几何参数超限。     

新型焊接、接合技术的应用

在各种生产技术中,焊接、接合技术是最基础的制造技术之一。本文介绍摩擦搅拌接合(FSW)、摩擦搅拌点接合(FSJ)法和激光焊接;同时也介绍了新的电弧焊接(连续电弧CMT)等新技术的开发和在铁道车辆车体方面的应用。     

激光测量在高速铁路扣件扣压力检测的适用性研究

为了提高铁路扣件扣压力检测的自动化程度,弥补人工检测精度低、效率低等方面的不足,研发一种基于激光测量原理的扣件扣压力自动检测系统。首先基于人工检测的原理建立高度差的测量模型,然后对测量系统采集到的数据进行处理分析,通过数据噪声处理、有效数据组的判定、特征点的提取得到测量模型所需结果,验证系统的适用性和有效性。为了验证特征值提取方法的有效性,对H-h高度差的提取结果与标准棒料直径进行比对,精度达到0.0064,在提取效果上具有较优的表现。测量系统的不确定度达到0.086,满足检测精度要求。     

路基沉降远程自动监测系统的研发

研发基于激光测量、先进传感和无线网络等技术的路基沉降远程自动监测系统。监测系统包括表面沉降激光自动测量、路基分层沉降与横向位移同时自动测量、路基横向剖面沉降自动测量和数据采集与无线传输4个子系统。表面沉降自动测量采用激光测量和自动标定技术实现;路基分层沉降与横向位移同时自动测量采用霍尔传感器、激光测距和倾角传感器实现;路基横向剖面沉降自动测量采用主、从电机带动倾角传感器实现。监测系统经实验室验证及工程化设计,在京沪高铁济南西站现场实验,实现了对路基整体沉降、局部沉降、截面内不同层沉降的长期、全面、远程自动监测。     

轮轨力测量在高速铁路轨道检测中的应用研究

随着世界高速铁路的快速发展,高速铁路轨道检测技术已突破传统的轨道几何检测,朝着综合检测的方向发展。结合安装在我国新一代高速综合检测列车CRH380B-002的轮轨力检测系统在高速铁路轨道检测中的实际应用情况,介绍了我国在高速铁路轨道综合检测领域的最新研究进展———基于轮轨力测量的高速铁路轨道检测技术,并提出了一种基于轮轨力测量的高速铁路轨道状态评判方法。基于轮轨力测量的轨道检测技术通过安装在固定车辆(一般为轨道检查车)的连续测量测力轮对测量轮轨之间的相互作用力,从对车辆运行安全性和轨道疲劳寿命影响的角度对轨道状态进行检测,指导轨道日常养护。该技术是高速铁路轨道综合检测的重要组成部分,是对传统轨道几何检测的有效补充和完善,它的投入运用将更好的保障高速铁路的安全运营。     

基于MBD的轨道交通车辆全三维工程化技术研究与应用

MBD技术作为装配工艺设计过程的数据和技术支撑,能实现产品的全三维数字化设计、制造与检测。文章以轨道交通车辆为研究对象,提出基于MBD的车辆模型、车辆装配模型的定义,并建立了面向生产工艺过程的MBD模型信息,包括机加工、装配、工装设计、焊接等等,最后搭建对模型文件的数据管理和数据传递平台。     

单晶硅[112]晶间的弹性模量的激光测量

硅棒经切片工艺以制造Ｐ型硅力敏元件，经Ｘ射线劳厄法测定硅片受力方向是［１１２］晶向，本文报导了自动制加力设备，用自动制的测力传感器测受力大小、用激光迈克尔逊干涉测量形变量大小，完成单硅硅片［１１２］晶向的弹性模量的测量。