成品车三坐标测量的自动调平装置的制造方法
【专利摘要】一种用于整车厂对总装下线问题车辆进行三坐标分析测量的自动调平装置。问题车在分析测量前需要先建立坐标系，而坐标系的建立需要先将车身进行调平，本实用新型完成的是车身Z向自动调平的功能。本实用新型包含四个轮胎主支撑装置，四个高度仪，四个举升机构，两个过桥，一个控制柜和一台控制电脑，八根电缆。先将车辆放置在四个轮胎主支撑装置上，通过四个高度仪实时测量车身四角Z向高度，反馈给控制柜，控制柜根据测量数值与目标数值的高度差换算成脉冲输出给四个举升机构驱动调节车身，从而实现对车身Z向高度进行调节。此调节过程为闭环循环调节，且最终调节精度在±0.05mm以内。
【专利说明】
成品车三坐标测量的自动调平装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种用于整车厂对总装下线成品车质量问题进行三坐标分析测量前的自动调平装置，能够将车辆Z向自动调平，模拟生产线车辆状态，然后进行三坐标分析测量，定位问题根本原因。
【背景技术】
[0002]总装成品车出现尺寸相关质量问题，就需要使用三坐标测量机对问题相关零件的尺寸进行分析测量，定位出问题的根本原因，从而指导生产进行质量优化，而总装完成车的车身状态因为增加了底盘，车身状态和生产状态不一致，悬架会对车身造成一定程度的形变。故三坐标测量机对车身尺寸进行测量时，需要先将车身Z向抬升调平，释放悬架作用力，保证车身状态和生产状态尽量一致。这样测量出的结果对生产具有直接的指导意义。
[0003]车身Z向调平由四个举升机构通过联接装置与车身联接，对车身进行抬升，抬升最终需要保证车身Z向建立坐标系的尺寸与数据模型理论位置的偏差在±0.05mm内。传统的调节方式为四个操作员手动控制四个举升机构，同时观察放置于基准板上的高度仪偏差值，手动调节直至结果符合要求。因车身属于刚性体，一个举升机构变动，其它三处高度仪偏差值就会发生变动，所以手动调节至±0.05mm公差内需时约4小时，同时考验四个操作员的配合默契度，调节效率低下。
【发明内容】
[0004]为了提升车身Z向调平效率，同时为了节省人力成本，本实用新型提供一种自动调平装置，由系统控制柜的调平按钮发送调节命令，四个举升机构会根据高度仪测量的高度值自动进行闭环调节，直至结果满足公差要求，调节完毕。该支具不仅节省3个操作员的人力成本，同时调节效率大大得到了提升，将传统调平耗时4个小时节省至0.5个小时。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该自动调平装置共包含四个轮胎主支撑装置，用于将轮胎支撑一定高度，方便测量臂探入车辆底部进行测量；四个高度仪，通过自适应结构实时捕获到车身四个Z向建系位置高度，并将读数反馈至控制电脑；四个举升机构，用于将车身Z向顶升从而释放悬架作用力;两个基准板，其用于放置高度仪；四个联接装置，其用于将车辆与举升机构相联接;一个系统控制柜，其包含多轴运动控制器和伺服驱动电器设施，系统控制柜接到调平命令后，会自动计算高度仪测量值与理论位置的差异，换算成脉冲数，同时驱动四个举升机构内部的交流伺服电机进行举升或下降运动，循环此过程，完成车身Z向调节。工作时，四个轮胎主支撑装置两两对称放置于测量平台通道两侧，四个举升机构两两对称放置于测量平台通道两侧，两个基准板分前后横置于测量平台通道上，四个高度仪两个放置于前部基准板上，另两个放置于后部的基准板上。首先将车辆的四轮对应放置在轮胎主支撑装置上，开启系统控制柜，然后点击控制电脑四轴联动上升按钮，将举升机构上升至接近车身高度;通过联接装置将举升机构和车身进行连接;放置四个高度仪至测量位置，控制电脑即可读取高度仪的Z向数值，收回高度仪，点击粗调按钮，举升机构自动进行粗调平;粗调完毕后，再次释放并调整高度仪位置，释放举升机构X和Y向作用力，紧固举升机构和地面的连接螺栓;点击精调按钮，举升机构自动进行Z向调平，直至高度仪测量偏差在土 0.05mm以内，调平完成。
[0006]本实用新型的有益效果是，通过机械设备和控制系统，实现了车身Z向高度的自动调平功能，节省了人力成本，并且调平精度高。
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。
[0008]图1:整体结构图
[0009]图2:轮胎主支撑装置
[0010]图3:高度仪[0011 ]图4:举升机构
[0012]图5:基准板
[0013]图6:联接装置
[0014]图7:电机驱动器连接图。
[0015]图8:系统控制柜
【具体实施方式】
[0016]该自动调平装置共包含四个轮胎主支撑装置(图2)，(用于将轮胎支撑一定高度，方便测量臂探入车辆底部进行测量)，四个举升机构(用于将车身Z向顶升从而释放悬架作用力)，四个高度仪(图3)，(通过自适应结构实时捕获到车身四个Z向建系位置高度，并将读数反馈至控制电脑)，一个控制柜(图8)，(包含多轴运动控制器和伺服驱动等电器设施，控制电脑计算高度仪测量值与理论位置的差异，换算成脉冲数，通过多轴运动控制器同时驱动四个交流伺服电机进行举升或下降运动，循环此过程，完成车身Z向调节)和控制电脑(用于运行调平软件)。首先将车辆放置在轮胎主支撑装置上;开启控制柜，然后点击控制电脑四轴联动上升按钮，驱动举升机构上升至接近车身高度;通过联接装置(图6)将举升机构和车身进行连接;放置四个高度仪至测量位置，控制电脑即可读取高度仪的Z向数值，收回高度仪，点击粗调按钮，举升机构自动进行粗调平;粗调完毕后，释放并调整高度仪位置，释放举升机构X和Y向作用力，紧固举升机构和地面的连接螺栓;点击精调按钮，举升机构自动进行Z向调平，直至高度仪测量偏差在± 0.05_以内，调平完成。
[0017]工作状态各组件放置的相互位置关系如图1所示，基准板搭接在测量平台通道两侧，图3所示四个高度仪放置在图5所示基准板上。将车辆吊至平台上方，使得车辆四个轮胎分别放置在四个轮胎主支撑装置上，首先进行车身Y方向对中调节，调节完毕后将图2中轮胎主支撑装置锁紧手柄锁死。将图6中的联接装置与车身进行紧固连接，连接完毕后点击系统控制柜电脑中的四轴联动上升按钮，将四个举升机构同时顶升至靠近联接装置的位置，然后停止上升，将图4所示举升机构和联接装置进行连接。连接完毕后释放图3所示四个高度仪，支撑至目标位置。系统控制柜电脑会显示车身当前高度值，收回图3所示四个高度仪，点击粗调按钮进行车身Z向粗调。图4所示四个举升机构会根据电脑计算的高度差控制举升机构的行程从而实现粗调平。粗调完毕后重新释放图3高度仪，检查与目标位置的高度差，若四个高度差均在Imm范围内，将举升机构和地面通过螺栓紧固，点击控制电脑同步高度按钮进行精调平。图8所示系统控制柜会根据图3高度仪的实时测量值通过图7所示电机驱动器连接驱动图4举升机构进行上升和下降操作，循环调节直至最终Z向高度仪与目标高度的偏差在土 0.05mm以内，调节完毕。
【主权项】
1.一套用于成品车三坐标测量的自动调平装置，其包含四个轮胎主支撑装置，用于将轮胎支撑一定高度，方便测量臂探入车辆底部进行测量，四个高度仪，通过自适应结构实时捕获到车身四个Z向建系位置高度，并将读数反馈至控制电脑，四个举升机构，用于将车身Z向顶升从而释放悬架作用力，两个基准板，用于放置高度仪，四个联接装置，用于将车辆与举升机构相联接，其特征在于，工作时四个轮胎主支撑装置两两对称放置于测量平台通道两侧，四个举升机构两两对称放置于测量平台通道两侧，两个基准板分前后横置于测量平台通道上，四个高度仪两个放置于前部基准板上，另两个放置于后部的基准板上。2.根据权利要求1所述的成品车三坐标测量的自动调平装置，其特征在于，装置的Z向调平精度在± 0.05mm以内。
【文档编号】G01B21/00GK205426098SQ201520579155
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年8月5日
【发明人】卢好蕊, 刘攀, 余萌里, 黄文华, 王惠贤, 王玲玉
【申请人】北京奔驰汽车有限公司