[发明专利]一种便携式碳滑板厚度自动测量装置及方法

权利要求书

1.一种便携式碳滑板厚度自动测量装置，其特征在于：包括控制装置、导向驱动机构、支撑架和测量机构；

所述导向驱动机构两端可卡扣在列车受电弓羊角上；所述支撑架，与所述导向驱动机构装配连接，并沿所述导向驱动机构来回移动；

所述测量机构，与所述支撑架装配连接，其包括高度调节组件、测量台、滚动轴承和激光检测组件；其中，所述高度调节组件设置在所述支撑架与所述测量台之间，用于自动调节所述测量台与所述支撑架之间的竖向距离；所述滚动轴承与所述测量台铰接，且在测量时紧贴待测碳滑板支撑铝板底部转动；所述激光检测组件设置在所述测量台上，用以实时检测所述激光检测组件的激光探头与待测碳滑板上表面之间的距离；

所述控制装置，分别连接所述导向驱动机构和所述激光检测组件，用于控制所述导向驱动机构动作，并接收所述激光检测组件检测到的距离，根据所述距离输出待测碳滑板厚度。

2.根据权利要求1所述的便携式碳滑板厚度自动测量装置，其特征在于：所述高度调节组件包括对称设置在所述激光检测组件两侧的弹簧组件Ⅰ和弹簧组件Ⅱ，所述弹簧组件Ⅰ和所述弹簧组件Ⅱ结构相同；

其中，所述弹簧组件Ⅰ包括拉伸弹簧、导向轴和直线轴承；所述导向轴一端与所述支撑架装配连接，另一端与所述直线轴承滑动配合；所述直线轴承设置在所述测量台上；所述拉伸弹簧设置在所述支撑架与所述测量台之间，且保持拉伸状态，以使所述滚动轴承始终与待测碳滑板支撑铝板接触。

3.根据权利要求1所述的便携式碳滑板厚度自动测量装置，其特征在于：所述导向驱动机构包括导向轨道、移动滑台、步进电机和设置在导向轨道上的皮带；所述导向轨道设置在待测碳滑板一侧，所述移动滑块设置在所述导向轨道上，并与所述皮带连接；所述步进电机带动所述皮带转动，所述皮带通过所述移动滑块带动所述支撑架沿所述导向轨道来回移动。

4.根据权利要求3所述的便携式碳滑板厚度自动测量装置，其特征在于：所述导向轨道的两端分别设置光电传感器Ⅰ和光电传感器Ⅱ；所述光电传感器Ⅰ和所述光电传感器Ⅱ分别电连接所述控制装置，用以检测所述测量机构是否到达极限位置。

5.根据权利要求1所述的便携式碳滑板厚度自动测量装置，其特征在于：所述支撑架包括光轴导轨Ⅰ和光轴导轨Ⅱ，所述光轴导轨Ⅰ一端与所述导向驱动机构装配连接，所述光轴导轨Ⅱ一端与所述激光检测组件装配连接；所述光轴导轨Ⅰ另一端与所述光轴导轨Ⅱ另一端装配连接。

6.根据权利要求5所述的便携式碳滑板厚度自动测量装置，其特征在于：所述激光检测组件包括激光位移传感器，以及相互连接的第一连接杆和第二连接杆；所述激光位移传感器位于所述第二连接杆上且正对待测碳滑板上表面设置；所述第一连接杆固设在测量台上，所述第二连接杆滑动设置在所述支撑架上。

7.一种碳滑板厚度自动测量方法，应用于权利要求1所述的便携式碳滑板厚度自动测量装置，其特征在于，该方法包括：

所述控制装置设置采样步长，并利用采样步长确定待测碳滑板的采样点位置；

将导向驱动机构的两端安装在列车车顶的受电弓羊角上，并将所述滚动轴承卡扣在待测碳滑板支撑铝板下表面，以使测量台始终与待测碳滑板支撑铝板底部对齐；

启动所述导向驱动机构，所述导向驱动机构带动所述测量机构沿所述导向驱动机构按预设行程移动；所述测量机构实时采集所述测量机构的激光探头与每个采样点之间的距离，并传输至所述控制装置；所述控制装置接收每个采样点对应的距离，并结合所述测量机构的激光探头与所述测量平台之间的距离和待测碳滑板支撑铝板厚度，计算出每个采样点对应的待测碳滑板厚度；

所述控制装置基于采样点位置和采样点对应的待测碳滑板厚度，绘制出待测碳滑板厚度曲线，并将待测碳滑板厚度曲线划分为若干区间；筛选出每个区间内待测碳滑板厚度的最大值和最小值，并对待测碳滑板厚度的最大值和最小值进行求差处理；若求差结果大于第一预设值且小于等于第二预设值，则判定待测碳滑板需要打磨；若求差结果大于第二预设值，或者待测碳滑板厚度曲线最小值小于第三预设值，则判定待测碳滑板需要更换。