专利名称：三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车工业领域的检测设备，更具体的说，它涉及一种三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统。
背景技术：
为保证汽车的操纵稳定性，汽车的车轮、转向节和车轴三者之间的安装具有一定的相对位置，称为车轮定位。汽车车轮参数是否准确，对汽车的行驶安全性、操纵稳定性和燃油经济性具有重要影响。车轮定位仪是检验车辆安全性的重要的检测设备。目前全国仅车轮定位仪的保有量就达30000多台，并且以每年30 %的速度在递增。立体视觉测量车轮定位参数可以实现非接触检测，测量系统中两摄像机之间的距离称为基线距，基线距的长短决定了视觉系统的测量精度，基线距越长，测量系统的精度越高。现有车轮定位参数立体视觉检测系统由于系统结构尺寸限制，无法实现长基线距测量， 因而会导致由于基线距过小使系统精度下降或结构尺寸过大使系统无法安装等问题。在实际检测过程中，需要针对不同测量情况调整测量系统的长度、角度等结构参数，因此三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统对汽车非接触检测领域的技术进步具有重要
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发明内容
针对目前无法完成机器视觉系统结构尺寸、角度调整以实现高精度非接触检测汽车车轮定位参数的现状，提供了一种体积小、结构尺寸及角度可调整、操作简便、性能可靠、 通用性强、易于安装、制造成本低、精度高的可满足国家计量、质量监督部门以及生产厂家非接触检测要求的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统。参阅
图1至图8，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统包括有底板、纵向导轨、滑块、横向连接板、横向导轨、摄像机组件与平面镜组件。螺栓自上而下分别穿过两个相同的纵向导轨的T型通孔和底板的两排螺纹孔，将纵向导轨与底板螺纹固定连接，每个纵向导轨与三个滑块底部的凹槽滑动配合，螺栓自上而下分别穿过三个横向导轨的T型通孔和三个横向连接板中部的螺纹孔，将横向导轨与横向连接板螺纹固定连接，横向导轨与纵向导轨垂直，螺栓自下而上分别穿过两个与纵向导轨滑动配合的滑块的T型通孔和横向连接板两端的螺纹通孔，将滑块与横向连接板螺纹固定连接，每个横向导轨与两个滑块底部的凹槽滑动配合，螺栓自下而上分别穿过两个与横向导轨滑动配合的滑块的T型通孔和两个摄像机组件的工作台的底部螺纹孔，将滑块与摄像机组件螺纹固定连接，螺栓自下而上分别穿过四个与横向导轨滑动配合的滑块的T型通孔和四个平面镜组件的工作台的底部螺纹孔，将滑块与平面镜组件螺纹固定连接。技术方案中所述的摄像机组件是由工作台、摄像机高度调整垫与摄像机组成。六个螺栓插入工作台顶面的T型槽后穿过摄像机高度调整垫的六个均布螺纹通孔，通过螺母将摄像机高度调整垫与工作台固定连接，螺栓自下而上穿过摄像机高度调整垫的小圆柱顶端的圆形通孔和摄像机底部的螺纹孔，将摄像机与摄像机高度调整垫螺纹固定连接。技术方案中所述的平面镜组件是由工作台、平面镜底座与平面镜组成。两个螺栓插入工作台顶面的T型槽后穿过平面镜底座的两个螺纹通孔，通过螺母将平面镜底座与工作台固定连接，平面镜插入平面镜底座顶部的细长槽与平面镜底座小间隙配合。技术方案中所述的底板为一矩形钢板，沿钢板较长方向加工有两排螺纹孔。技术方案中所述的横向连接板为一矩形钢板，沿钢板较长方向的中部加工有一排螺纹孔，在钢板的两端分别加工四个螺纹通孔。技术方案中所述的摄像机高度调整垫为阶梯圆柱型零件，大圆柱一端加工有六个均勻布置的螺纹通孔，沿轴向加工有一圆柱槽，小圆柱顶端沿轴向加工有一个圆形通孔。技术方案中所述的平面镜底座为一长方体零件，顶部加工有一细长槽，两端对称加工有两个螺纹通孔。本发明的有益效果是(1)采用纵向导轨和横向导轨可以调节摄像机组件、平面镜组件之间的相对距离， 使系统能够根据不同测量要求实现柔性调整，以实现测量范围更大，测量精度更高的目的。(2)采用安装有涡轮蜗杆的工作台使摄像机组件和平面镜组件能在360°内自由转动调整，使系统能够根据不同测量要求实现柔性调整，以实现测量范围更大，测量精度更高的目的。(3)本发明的部分零件采用标准钢材进行加工，首先，标准钢材产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准钢材具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对检测精度的要求；最后，部分零件为钢材组成的空心结构，大大降低了检测设备的重量，提高了设备安装调整操作的灵活性。图1是三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统的轴测图；图2是摄像机组件6的轴测图；
图3是平面镜组件7的轴测图；图4是底板1、纵向导轨2、滑块3、横向连接板4、横向导轨5、工作台12和摄像机高度调整垫13连接位置的局部轴测图；图5是摄像机高度调整垫13的轴测投影图；图6是工作台12、摄像机高度调整垫13和摄像机14连接位置的剖视图；图7是横向连接板4的轴测投影图；图8是底板1的轴测投影图；图中1.底板，2.纵向导轨，3.滑块，4.横向连接板，5.横向导轨，6.摄像机组件， 7.平面镜组件，12.工作台，13.摄像机高度调整垫，14.摄像机，15.平面镜底座，16.平面
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具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述本发明针对目前无法完成机器视觉系统结构尺寸、角度调整以实现高精度非接触检测汽车车轮定位参数的现状，提供了一种体积小、结构尺寸及角度可调整、操作简便、性能可靠、通用性强、易于安装、制造成本低、精度高的可满足国家计量、质量监督部门以及生产厂家非接触检测要求的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统。本发明采用纵向导轨和横向导轨可以调节摄像机组件、平面镜组件之间的相对距离，采用安装有涡轮蜗杆的工作台使摄像机组件和平面镜组件能在360°内自由转动调整， 使系统能够根据不同测量要求实现柔性调整，以实现测量范围更大，测量精度更高的目的。本发明的部分零件采用标准钢材进行加工，首先，标准钢材产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准钢材具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对检测精度的要求；最后，部分零件为钢材组成的空心结构，大大降低了检测设备的重量，提高了设备安装调整操作的灵活性。参阅图1至图8，三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统包括有底板 1、纵向导轨2、滑块3、横向连接板4、横向导轨5、摄像机组件6、平面镜组件7、工作台12、摄像机高度调整垫13、摄像机14、平面镜底座15与平面镜16。底板1为一矩形钢板，沿钢板较长方向加工有两排螺纹孔，螺栓自上而下分别穿过两个相同的纵向导轨2的T型通孔和底板1的两排螺纹孔，将纵向导轨2与底板1螺纹固定连接，每个纵向导轨2与三个滑块3底部的凹槽滑动配合。横向连接板4为一矩形钢板，沿钢板较长方向的中部加工有一排螺纹孔，在钢板的两端分别加工四个螺纹通孔，螺栓自上而下分别穿过三个横向导轨5的T型通孔和三个横向连接板4中部的螺纹孔，将横向导轨5与横向连接板4螺纹固定连接，横向导轨5与纵向导轨2垂直，螺栓自下而上分别穿过两个与纵向导轨2滑动配合的滑块3的T型通孔和横向连接板4两端的螺纹通孔，将滑块3与横向连接板4螺纹固定连接，每个横向导轨5与两个滑块3底部的凹槽滑动配合。螺栓自下而上分别穿过两个与横向导轨5滑动配合的滑块3的T型通孔和两个摄像机组件6的工作台12的底部螺纹孔，将滑块3与摄像机组件6螺纹固定连接。摄像机组件6是由工作台12、摄像机高度调整垫13与摄像机14组成。摄像机高度调整垫13为阶梯圆柱型零件，大圆柱一端加工有六个均勻布置的螺纹通孔，沿轴向加工有一圆柱槽，小圆柱顶端沿轴向加工有一圆形通孔，六个螺栓插入工作台12顶面的T型槽后穿过摄像机高度调整垫13的六个均布螺纹通孔，通过螺母将摄像机高度调整垫13与工作台12固定连接，螺栓自下而上穿过摄像机高度调整垫13的小圆柱顶端的圆形通孔和摄像机14底部的螺纹孔，将摄像机14与摄像机高度调整垫13螺纹固定连接。螺栓自下而上分别穿过四个与横向导轨5滑动配合的滑块3的T型通孔和四个平面镜组件7的工作台12的底部螺纹孔，将滑块3与平面镜组件7螺纹固定连接。平面镜组件7是由工作台12、平面镜底座15与平面镜16组成。平面镜底座15为一长方体零件，顶部加工有一细长槽，两端对称加工有两个螺纹通孔，两个螺栓插入工作台 12顶面的T型槽后穿过平面镜底座15的两个螺纹通孔，通过螺母将平面镜底座15与工作台12固定连接，平面镜16插入平面镜底座15顶部的细长槽与平面镜底座15小间隙配合。
三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统的使用方法移动横向导轨5和各工作台12，使各工作台12实现在水平面内x，y方向的调整， 调整工作台12的调整旋钮，使摄像机14和平面镜16绕垂直于水平面的ζ轴旋转一定角度， 同时观察摄像机14采集车轮图像的范围和检测精度，即可实现在最佳系统结构下的检测。
权利要求
1.一种三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统，其特征在于，所述的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统包括有底板(1)、纵向导轨O)、滑块(3)、横向连接板G)、横向导轨(5)、摄像机组件(6)与平面镜组件(7)；螺栓自上而下分别穿过两个相同的纵向导轨O)的T型通孔和底板(1)的两排螺纹孔，将纵向导轨⑵与底板⑴螺纹固定连接，每个纵向导轨⑵与三个滑块⑶底部的凹槽滑动配合，螺栓自上而下分别穿过三个横向导轨(5)的T型通孔和三个横向连接板(4) 中部的螺纹孔，将横向导轨( 与横向连接板(4)螺纹固定连接，横向导轨( 与纵向导轨(2)垂直，螺栓自下而上分别穿过两个与纵向导轨( 滑动配合的滑块C3)的T型通孔和横向连接板(4)两端的螺纹通孔，将滑块C3)与横向连接板(4)螺纹固定连接，每个横向导轨 (5)与两个滑块C3)底部的凹槽滑动配合，螺栓自下而上分别穿过两个与横向导轨(5)滑动配合的滑块⑶的T型通孔和两个摄像机组件(6)的工作台(12)的底部螺纹孔，将滑块(3)与摄像机组件(6)螺纹固定连接，螺栓自下而上分别穿过四个与横向导轨( 滑动配合的滑块(3)的T型通孔和四个平面镜组件(7)的工作台(1 的底部螺纹孔，将滑块(3)与平面镜组件(7)螺纹固定连接。
2.按照权利要求1所述的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统，其特征在于，所述的摄像机组件(6)是由工作台(12)、摄像机高度调整垫(1 与摄像机(14)组成；六个螺栓插入工作台(1 顶面的T型槽后穿过摄像机高度调整垫(1 的六个均布螺纹通孔，通过螺母将摄像机高度调整垫(1 与工作台(1 固定连接，螺栓自下而上穿过摄像机高度调整垫(1 的小圆柱顶端的圆形通孔和摄像机(14)底部的螺纹孔，将摄像机 (14)与摄像机高度调整垫(1 螺纹固定连接。
3.按照权利要求1所述的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统，其特征在于，所述的平面镜组件(7)是由工作台(12)、平面镜底座(1 与平面镜(16)组成；两个螺栓插入工作台(1 顶面的T型槽后穿过平面镜底座(1 的两个螺纹通孔，通过螺母将平面镜底座(1 与工作台(1 固定连接，平面镜(16)插入平面镜底座(15)顶部的细长槽与平面镜底座(15)小间隙配合。
4.按照权利要求1所述的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统，其特征在于，所述的底板(1)为一矩形钢板，沿钢板较长方向加工有两排螺纹孔。
5.按照权利要求1所述的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统，其特征在于，所述的横向连接板(4)为一矩形钢板，沿钢板较长方向的中部加工有一排螺纹孔，在钢板的两端分别加工四个螺纹通孔。
6.按照权利要求1所述的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统，其特征在于，所述的摄像机高度调整垫(1 为阶梯圆柱型零件，大圆柱一端加工有六个均勻布置的螺纹通孔，沿轴向加工有一圆柱槽，小圆柱顶端沿轴向加工有一个圆形通孔。
7.按照权利要求1所述的三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统，其特征在于，所述的平面镜底座(1 为一长方体零件，顶部加工有一细长槽，两端对称加工有两个螺纹通孔。
全文摘要
本发明公开了一种三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统，旨在克服无法实现汽车车轮定位参数立体视觉检测系统三自由度调整的问题。该系统包括底板(1)、纵向导轨(2)、滑块(3)、横向连接板(4)、横向导轨(5)、摄像机组件(6)与平面镜组件(7)。该系统可以完成汽车车轮定位参数视觉检测过程系统元件的三自由度调整。
文档编号G01M17/013GK102322797SQ20111023225
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者刘玉梅, 宫海彬, 张栋林, 张立斌, 徐观, 戴建国, 曹晓宁, 李晓韬, 林慧英, 潘洪达, 王秀刚, 田广东, 苏丽俐, 苏建, 蓝志坤, 赵强, 邹秀清, 陈熔 申请人:吉林大学