整车轴距激光定位测量装置及其定位测量方法与流程

本发明涉及到一种用于汽车轴距的测量装置及车轮定位测量方法。

背景技术：

在整车开发、公告申报的过程中，整车的轴距是很重要的一个参数。目前国内现行的外观尺寸测量，基本仍然使用卷尺等基本工具进行测量，准确性和一致性较差。

专利申请号为200910091199.2的发明专利公开了一种轮对自动测量装置，其是将激光测距传感器安装于一个三自由度运动机构上，在测控单元控制下，激光测距传感器沿轮对外轮廓作相对运动，使激光测距传感器与轮对表面的距离和测量线方位保持在测量精度允许的范围内，使激光测距传感器的激光束与轮对外表面的角度保持在激光测距传感器测量精度允许的范围内，根据三自由度运动机构的位置信息和激光测距传感器的测距信息，计算获得轮对外形尺寸数据，并存储测量数据，显示、检索、打印测量结果。上述装置包括实时测控机柜，轮对激光扫描测量机构，轮对旋转机构，轮对夹紧定位机构，轮对升降机构，轮对进出机构，轴距变轨机构和轮对编号识别机构，结构较为复杂，也相应地提高了成本和操作难度。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种结构简单、成本低的整车轴距激光定位测量装置，以及利用该定位测量装置的车轮定位测量方法，该定位测量方法操作方便，定位测量准确。

本发明的整车轴距激光定位测量装置由第一轮心定位机构和第二轮心定位机构组成，所述第一轮心定位机构和第二轮心定位机构均包括支撑于高度调节支架上的水平基板，所述水平基板上设有导轨，导轨上活动架设有滑板，滑板上通过俯仰调节机构安装有轮心定位激光器；所述第二轮心定位机构还包括辅助激光器，所述辅助激光器通过俯仰调节机构安装于滑板上；所述第二轮心定位机构上的辅助激光器与轮心定位激光器分别处于相互垂直的两个平面内；所述第一轮心定位机构的滑板垂直固定有激光接受板，激光接受板上设有标靶点，且激光接受板与第一轮心定位机构的轮心定位激光器所在的平面平行；第二轮心定位机构的滑板上还设有激光测距仪。

采用上述的整车轴距激光定位测量装置的车轮定位测量方法包括如下步骤：

A：将第一轮心定位机构放置在汽车第一待测车轮的旁侧，调节其高度调节支架，使得水平基板保持水平，且使轮心定位激光器的高度与车轮的轮心接近；然后调节俯仰调节机构和滑板，使得轮心定位激光器的激光束垂直对准第一待测车轮的轮心；

B：将第二轮心定位机构放置在汽车第二待测车轮的旁侧，并使辅助激光器的激光束垂直投射到第一轮心定位机构的激光接受板的靶标处；然后调节第二轮心定位机构的高度调节支架，使得水平基板保持水平，且使轮心定位激光器的高度与车轮的轮心接近；并调节俯仰调节机构和滑板，使得第二轮心定位机构的轮心定位激光器的激光束垂直对准第二待测车轮的轮心；

C：使激光测距仪的激光束照射到激光接受板上，测量出激光测距仪与激光接受板的距离L0，从而计算出第一待测车轮与第二待测车轮的轮心间距L；所述轮心间距L=（激光测距仪的激光射出端与第二轮心定位机构上的轮心定位激光器的距离L1）+（激光接受板与第一轮心定位机构上的轮心定位激光器的距离L2）+（激光测距仪与激光接受板的距离L0）。

在上述轴距测量过程中，通过两个轮心定位机构的轮心定位激光器，可以准确定位带车车轮的轮心位置，此时第一轮心定位机构和第二轮心定位机构上的轮心定位激光器分别处于相互平行的两个平面内，然后通过激光接受板和辅助激光器，可以使得两个轮心定位激光器所在直线、两个待测车轮轮心位置的连线以及辅助激光器所在直线构成矩形，这样再利用激光测距仪进行测量，就能够保证轮心间距测量的准确性了。高度调节支架、俯仰调节机构和滑板的使用，方便了调节过程。

进一步地，所述激光接受板的标靶点处垂直设有激光导向管，所述激光导向管的固定端与激光接受板固定连接，另一端开口；激光导向管靠近其固定端处的管壁设有镂空部或者透明部。辅助激光器的激光束必须经过激光导向管才能照射到激光接受板的标靶点，因此激光导向管能够保证辅助激光器所在直线垂直于激光接受板。另外，上述镂空部或者透明部可以方便观察辅助激光器的激光束是否照射到激光接受板的标靶点。

具体来说，所述俯仰调节机构由下部的支撑杆、中部的连杆和上部的固定杆构成，所述连杆的两端分别与支撑杆、固定杆铰接，所述支撑杆的底端固定于滑板上，固定杆的上端与对应的轮心定位激光器或辅助激光器固定连接。通过调节连杆与支撑杆、固定杆的角度，即可调节激光器在其所在平面内的高度及俯仰角度，连杆与支撑杆、固定杆的铰接采用阻尼设置，这样可以避免俯仰调节机构的形状随意变化，影响测量的准确性。

进一步地，为保证水平基板在测量过程中处于水平状态，所述水平基板上设有相互垂直的两个水平泡，只有两个水平泡均处于水平状态，水平基板才真正处于水平状态。

进一步地，所述高度调节支架包括座板和多个长度可调的支撑脚，所述支撑脚的顶端与座板铰接。通过分别调节各个支撑脚的长度，即可在保持座板水平的前提下，调节座板的高度。

进一步地，为定位激光束准确，所述轮心定位激光器、辅助激光器均为十字激光器。

本发明的整车轴距激光定位测量装置实现了轮心的精准定位，提高了测量准确性、一致性和效率，有效减小了测量的误差，从而使企业在整车开发、公告申报时获取准确的轴距信息，具有很好的实用性。

附图说明

图1 本发明的整车轴距测量原理示意图。

图2 是实施例1的第一轮心定位机构的结构示意图。

图3 是实施例1的第二轮心定位机构的结构示意图。

附图标示：1、第一轮心定位机构；2、第二轮心定位机构；3、高度调节支架；4、水平基板；5、导轨；6、滑板；7、俯仰调节机构；8、轮心定位激光器；9、辅助激光器；10、激光接受板；11、激光测距仪；12、水平泡；13、第一待测车轮；14、第二待测车轮。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图所示，本实施例的整车轴距激光定位测量装置由第一轮心定位机构1和第二轮心定位机构2组成，第一轮心定位机构1和第二轮心定位机构2均包括支撑于高度调节支架3上的水平基板4，所述水平基板4上设有导轨5，导轨5上活动架设有平行于水平基板4的滑板6，以使滑板6能够沿导轨5自由移动；滑板6上通过俯仰调节机构7安装有轮心定位激光器8；

第二轮心定位机构2的滑板6上还通过另一个俯仰调节机构7安装有辅助激光器9；所述第二轮心定位机构2上的辅助激光器9与轮心定位激光器8分别处于相互垂直的两个平面内；所述第一轮心定位机构1的滑板6垂直固定有激光接受板10，激光接受板10上设有标靶点，且激光接受板10与第一轮心定位机构1的轮心定位激光器8所在的平面平行；第二轮心定位机构2的滑板6上还设有与辅助激光器9所在平面平行的激光测距仪11。

俯仰调节机构7由下部的支撑杆、中部的连杆和上部的固定杆构成，所述连杆的两端分别与支撑杆、固定杆铰接，所述支撑杆的底端固定于滑板6上，固定杆的上端与对应的轮心定位激光器8或辅助激光器9固定连接。通过调节连杆与支撑杆、固定杆的角度，即可调节激光器在其所在平面内的高度及俯仰角度，连杆与支撑杆、固定杆的铰接采用阻尼设置，这样可以避免俯仰调节机构7的形状随意变化，影响测量的准确性。

为保证水平基板4在测量过程中处于水平状态，所述水平基板4上设有相互垂直的两个水平泡12，只有两个水平泡12均处于水平状态，水平基板4才真正处于水平状态。

高度调节支架3包括座板和多个长度可调的支撑脚，所述支撑脚的顶端与座板铰接。通过分别调节各个支撑脚的长度，即可在保持座板水平的前提下，调节座板的高度。支撑脚可以利用内螺纹套管和旋于套管内的螺杆构成。

为定位激光束准确，所述轮心定位激光器8、辅助激光器9均为十字激光器。

采用上述的整车轴距激光定位测量装置的车轮定位测量方法包括如下步骤：

A：将第一轮心定位机构1放置在汽车第一待测车轮13的旁侧，调节其高度调节支架3，使得水平基板4保持水平，且使轮心定位激光器8的高度与第一待测车轮13的轮心接近；然后调节俯仰调节机构7和滑板6，使得轮心定位激光器8的激光束垂直对准第一待测车轮13的轮心；

B：将第二轮心定位机构2放置在汽车第二待测车轮14的旁侧，并使辅助激光器9的激光束垂直投射到第一轮心定位机构1的激光接受板10的靶标处；然后调节第二轮心定位机构2的高度调节支架3，使得水平基板4保持水平，且使轮心定位激光器8的高度与第二待测车轮14的轮心接近；并调节俯仰调节机构7和滑板6，使得第二轮心定位机构2的轮心定位激光器8的激光束垂直对准第二待测车轮14的轮心；

C：使激光测距仪11的激光束照射到激光接受板10上，测量出激光测距仪11与激光接受板10的距离L0，从而计算出第一待测车轮13与第二待测车轮14的轮心间距L；所述轮心间距L=（激光测距仪11的激光射出端与第二轮心定位机构2上的轮心定位激光器8的距离L1）+（激光接受板10与第一轮心定位机构1上的轮心定位激光器8的距离L2）+（激光测距仪11与激光接受板10的距离L0）。

在上述轴距测量过程中，通过两个轮心定位机构的轮心定位激光器8，可以准确定位带车车轮的轮心位置，并通过激光接受板10和辅助激光器9，可以使得两个轮心定位激光器8所在直线、两个待测车轮轮心位置的连线以及辅助激光器9所在直线构成矩形，这样再利用激光测距仪11进行测量，就能够保证轮心间距测量的准确性了。高度调节支架3、俯仰调节机构7和滑板6的使用，方便了调节过程。