一种汽车外廓尺寸测量系统的制作方法

文档序号:11321762阅读:632来源:国知局

本发明属于汽车外廓尺寸测量技术领域,特别涉及一种汽车外廓尺寸测量系统。



背景技术:

在汽车产品公告试验中,整车车辆外部尺寸类参数的测量是汽车产品定型及强制性产品认证检测中的重要项目,目前涉及该项目的检测参数多、且任务量非常大,包括变形车在内,几乎每个车型都需要进行;涉及到gb4785、gb1589、gb/t12673、gb7258、gb25990、gb15741等标准规定的汽车外部尺寸类型主要有:车长、车宽、车高、轴距、后悬、前悬、最小离地间隙、外后视镜离地高及外伸量等。

以车辆外廓尺寸测量为例,依据gb/t12673-1990《汽车主要尺寸测量法》和gb1589-2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》中参数的要求,在该项目现行的实际检测过程中,传统的测量手段是采用平面投影的方式,即通过肉眼先确定车辆轮廓的边缘位置,然后对应的找到其在地面上的垂直投影点,将车辆移开后,通过测量地面的标记可以实现车辆外廓的测量。检测过程中受人为因素影响较大,且检测耗时比较长,同时,测得数据的复现性差,而中机中心对尺寸类的允许误差范围是不超过1%,因此就导致了测量效率的底下,而对于gb4785-2007《汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》中,对于车辆各灯具及光信号装置的安装位置参数(e、d、h、k)等的测量,目前也都停留在卷尺和钢板尺投影的方式,直接受人为因素影响比较大,且测得数据的复现性差;使得测量不具有说服力和可信度,且效率低下。



技术实现要素:

本发明的目的是为了最大化的降低人为误差,增强测量数据的可重复性,同时提高测量的效率,提供了一种汽车外廓尺寸测量系统。

本发明的另一个目的是提供一种测量平台,使其具有良好的平整度,从而提高测量精度。

本发明提供的技术方案为:

一种汽车外廓尺寸测量系统,包括:

测量平台;

无线遥控变频滑轨,其固定安装在测量平台上,所述无线遥控变频滑轨至少设置有三组,分别在水平面横向布置、沿水平面纵向布置以及与竖直布置;所述无线遥控变频滑轨上设置有滑块;

测量模块,其固定在所述滑块上;所述测量模块包括激光探头、测距传感器、探头微调器以及测量挡板,通过所述测量模块测量汽车外廓尺寸;

zigbee无线传输模块以及工控机,所述zigbee无线传输模块与测量模块通过无线方式进行通信,以获取测量数据;所述zigbee无线传输模块与工控机通过rs232串口连接,以将控制指令传输给测量模块。

优选的是,所述测量平台采用ht250材料,并且所述测量平台平面度小于或等于1mm。

优选的是,所述测量平台规格尺寸为4000mm*14000mm。

优选的是,所述测量平台由20mm*20mm的小块结构拼接而成,每个小块结构平面度小于或等于0.5mm。

优选的是,每两个小块结构对接面垂直度小于或等于0.05mm,其余垂直面的垂直度小于或等于0.15mm。

优选的是,所述无线遥控变频滑轨定位精度为0.05mm。

本发明的有益效果在于可以满足目前整车定型和强检中所有外廓尺寸类参数的测量精度和效率的要求,具有:

1、自动化程度高;目前现行所采用的测量手段依旧沿用的是坐标系平面投影及各种尺类工具的组合法,需要2-3名检测人员1-2小时来完成;而该测量系统,设备安装便捷,运用无线控制技术和实现了数据的无线传输,完全可以单人30分钟内独立完成,操作简单、效率高,极大的节省了人力成本和时间成本;

2、测量数据更准确,测量结果的重复性好;该测量系统最大程度的降低了人为因素对测量结果的影响,系统在校准后,系统误差≤1mm,对于某固定测量对象,运用该系统测量的结果稳定;

3、测量结果调用读取方便;针对该测量系统开发的软件,实现了测量数据的自动存储,通过输入车辆的特征信息可实现数据的快速查询和读取,既可以输出打印,又自动可以存档备查。

附图说明

图1为本发明所述的汽车外廓尺寸测量系统总体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示,本发明提供了一种汽车外廓尺寸测量系统,目的是为了最大化的降低人为误差,尽可能的规避人为因素在测量中的比例,增强测量数据的可重复性,同时提高测量的效率;彻底改变“一把卷尺走天下的局面”,本发明针对汽车整车这一特定的被测目标,开发了一套车辆外廓尺寸类参数相关的、能够实现快速、准确测量的系统,能够实现测量的便捷性、提高测量数据的准确性和可复现性,节省人力的同时提高检测的准确性和效率。

本发明所涉及到的整车外部尺寸参数如表1所示。

表1

通过分析这些参数特点,可归为两类:一类是车辆外缘或者端部的极限尺寸,另一类是车身外表面上点的距离;这些尺寸可通过对车身表面待测位置的准确定位,通过距离传感器来实现测量。

gb/t12673-90《汽车主要尺寸测量方法》中规定了在汽车尺寸测量中须确定x、y、z三个方向的测量基准平面。z基准平面为水平面,y基准平面为通过前后轴中心对称点且与z基准平面垂直的车辆纵向对称平面。x基准平面同时与z基准平面和y基准平面垂直,其位置由汽车生产厂确定。与x、y、z基准平面平行的平面分别称为x、y、z平面。车辆纵向尺寸为相应两x平面间的距离,车辆横向尺寸为相应两y平面间的距离,车辆垂直方向尺寸为相应z平面与车辆水平支撑平面间的距离。由此可以看出测量方法特别强调了尺寸的方向性。

本发明提供的汽车外廓尺寸测量系统处在一块测量平台上,所述测量平台规格是4000*14000mm,测量平台的材料是ht250,抗拉强度250mpa,整块测量平台的平面度≤1mm;地面可以做为水平测量基准。这样水平滑轨可直接铺设在地面上,距离传感器直接读取其在水平滑轨上的位移量,地面也可做为高度测量的起始位置。

为了实现表1中各参数的准确测量,本发明提供的汽车外廓尺寸测量系统硬件需要具有定位精度高、安装便捷、测量迅速特点。本发明提供的汽车外廓尺寸测量系统包括测量平台110、无线遥控变频滑轨120、定位及测量滑块130、测量模块140、zigbee无线传输模块、工控机。其中包括激光探头、测距传感器、探头微调器、测量挡板等。

该测量系统,通过激光限位、测距,滑轨的无线控制和信号无线传输,可以实现快速安装、准确定位和精确测量,将采集的测量信号无线实时的传输至主控的pc机上,便可通过自主开发的整车外部尺寸测量系统的后处理程序完成试验数据的处理和测量。

测量平台是测量的水平基准面及高度尺寸的基准零点,规格为4000*14000mm,由规格为20*20的小块结构拼接而成,单块测量平台的平面度≤0.5mm,拼装后整块测量平台的平面度≤1mm;两块平台对接面垂直度≤0.05mm;其余垂直面的垂直度≤0.15mm;该平台的基础结构型式采用箱形半包围结构,网格状加强筋,加工分铸造、粗加工、精加工三个阶段,需进行两次人工时效处理:铸件毛坯进行时效处理,以消除铸造时所产生的内应力;粗加工后,精加工前进行第二次时效处理,以消除机加工产生的应力和残存内应力。测量平台精加工后对工作表面进行人工刮研处理。

无线遥控变频滑轨,采用空心梁式结构,高强度铝合金,定位精度达到0.05mm,水平承重27.5kg;驱动力强,垂直提升力10kg;采用2.4g无线模块互联具有超强抗干扰性和超灵敏反应速度,彻底摆脱一大堆线缆的束缚;其内部集成的步进电机可实现导轨的变速移动。

定位及测量滑块是该系统的关键部件,由三部分组成,激光定位探头、sankoe激光测距传感器和zigbee无线传输模块,其中探头和传感器有严格的位置装配关系,是测量的核心部分,激光器由激光管、晶体及玻璃镜片组成,输出波长为532nm,输出功率:45-55mw。而本系统的zigbee无线传输模块由两部分组成:coordinator(主节点)和router(从节点)。因为按照坐标系整车尺寸从三个方向上测量,因此,本系统有一个主节点和三个从节点组成,其中,这一个主节点通过rs232串口线与pc主机相连,三个从节点分别与三个方向滑轨上的传感器串口相连,通电后,所有的节点可自动组网,此时可以通过pc主机发送测量指令控制传感器工作,并通过无线网络依次获取三个方向上传感器采集的数据。在经过软件设定的程序,即可获得最终的测量值。

本发明提供的汽车外廓尺寸测量系统通过激光限位、测距,滑轨的无线控制和信号无线传输,可以实现快速安装、准确定位和精确测量,将采集的测量信号实时的传输至主控的pc机上,便可通过自主开发的整车外部尺寸测量系统的后处理程序完成试验数据的处理和测量;该后处理程序是基于java开发的人机交互式的软件。

本发明基于java开发了交互式的操稳试验后处理系统,实现了试验数据的快速准确处理和试验车辆外部尺寸的测量。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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