挂车车桥与纵梁垂直度检测装置及检测定位方法
【专利摘要】本发明是一种挂车车桥与纵梁垂直度检测装置及检测定位方法，它包括用于吸挂到车桥纵梁上的剪式对中尺、用于吸挂到挂车车桥上的机头总成，用于向剪式对中尺和机头总成发射光信号的发射总成，还包括与机头总成通讯连接的电脑。首先找出车桥纵梁中线，然后测量并调整挂车车桥与车桥纵梁之间的角度，最后测量、校正车桥，使其角度值都为0°00′。实现了在不摘挂下测量，并且进一步提高了挂车车辆检测和调整的工作效率，降低了操作者劳动强度。
【专利说明】挂车车桥与纵梁垂直度检测装置及检测定位方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种挂车电脑检测定位装置，并涉及其测量、定位方法。特别涉及一种挂车车桥与纵梁垂直度检测装置及检测定位方法。
【背景技术】
[0003]半挂车是车轴置于车辆重心(当车辆均匀受载时)后面，并且装有可将水平或垂直力传递到牵引车的联结装置的挂车，主要用于运输体积大且不易拆分的大件货物。与“单体式”汽车相比，半挂车更能够提高公路运输的综合经济效益。
[0004]由于半挂车是一种比较特殊的车辆，车桥的平行度，车桥与纵梁垂直关系，直接影响到半挂车的行车安全，也直接影响到半挂车轮胎的磨损程度和半挂车厢的跑偏程度。因此，如何测量、控制车桥的相互平行度及车桥与纵梁垂直度是每个半挂车厂及车辆修理厂必须解决的问题。
[0005]目前国内生产厂家生产的半挂车检测产品主要采用激光测距仪进行距离测量，此种测量方法的主要缺陷是，挂车须与主车脱开，找出牵引销垂直下移到地面上的点，通过测距仪打到安装在一桥车桥轮胎定心夹具上的标尺，通过对比左右两侧同一点上的数值，利用等腰三角形原理，反复调 整及测量，确定一桥，然后再以一桥为基准测量二桥三桥，在此过程中需要反复地调整测量，增大了误差，操作上也比较繁琐，还浪费了人力。并且由于标尺上刻度线较细，所以在找正时较慢，故整体工作效率较低。另外，激光点作为一个非标准的圆点，在打到刻度线上时并不能完全保证刻度线就在光点的圆心上，同样会带来测量误差。
[0006]另一方面，随着国内挂车厂家标准化的生产，牵引销能够确保在车架纵梁的中心线上，而车桥与牵引销距离较远，所以在找车桥与纵梁的垂直关系上还是会存在一定的误差。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术和仪器的缺点，而提供一种挂车车桥与纵梁垂直度检测装置及检测定位方法，实现在不摘挂下测量，并且进一步提高挂车车辆检测和调整的工作效率，降低操作者劳动强度。
[0008]本发明的技术方案如下:
挂车车桥与纵梁垂直度检测装置，其特征在于:它包括用于吸挂到车桥纵梁上的剪式对中尺、用于吸挂到挂车车桥上的机头总成，用于向剪式对中尺和机头总成发射光信号的发射总成，还包括与机头总成通讯连接的电脑；所述剪式对中尺包括下端连接在中心销轴上的一对悬杆和上端连接在中心销轴上的对中箭头；悬杆的上端通过销轴连接有对中尺高强磁铁；对中箭头上设置有对中线；所述的发射总成包括发射壳体，发射壳体内安装有红外灯和一字激光管，红外灯的前方设置有凸透镜；凸透镜的中心与一字激光管的激光发射孔中心处于同一条竖直线上；所述发射壳体可水平左右滑动地安装在微调滑轨中，微调滑轨通过云台可水平旋转并可左右摆动地安装在底座上，底座上设置有调平螺钉和万向水平气泡；所述机头总成包括机头横梁杆，机头横梁杆的左右两端分别连接有一个机头挂杆，机头挂杆上安装有挂杆高强磁铁；机头横梁杆上固定安装有微型滑块，与所述微型滑块滑动配合的导轨连接有机头壳；所述机头壳内部安装有互相通信的CCd接受盒和主板；机头壳内部还安装有与主板通信的无线接收模块；机头壳上还安装有与无线接收模块相连接并与所述电脑通信的天线以及与主板相连接的显示屏；机头壳上还设置有与主板相连接的倾角传感器及水平指示灯；机头壳的前面板上开设有CCd光线接收口，接收口处贴有对中贴膜，对中贴膜上设有竖直机头对中线。
[0009]所述的悬杆主体为连接管，连接管的下端安装有剪接头，剪接头下端连接中心销轴；连接管的上端安装有连接块，所述的销轴安装在连接块上，贯穿于连接管内的丝杆下端连接剪接头，上端连接连接块。
[0010]销轴连接有杆端轴承，杆端轴承通过螺栓连接有剪尺磁座；所述对中尺高强磁铁安装在剪尺磁座中。
[0011]对中箭头上还设置有中心与所述中线重合的对中透光狭缝。
[0012]所述的云台包括安装在底座上的旋转座，旋转座上安装有摆动座，摆动座上安装有用于承载微调滑轨的轨道台。
[0013]采用所述检测装置的挂车车桥与纵梁垂直度检测定位方法，其特征在于包括以下步骤:
1)、找出车桥纵梁中线:将前后各一把剪式对中尺分别吸挂到车桥纵梁前后两个位置，前后剪式对中尺互相平行设置且间距不小于2米，对中箭头自由下垂；并将发射总成放置在目测的挂车纵梁中心线的前端或后端地面上，调平底座，打开电源开关，一字激光管点亮，通过左右摆动、水平旋转和左右移动方式进行调整，使一字激光线竖直地打到第一把剪式对中尺的对中线上并重合，激光线还打到第二把剪式对中尺的对中线上并重合；。此时激光线平行于车桥纵梁，由此确立了红外灯发出的光束在车桥纵梁的中心线上；
2)、测量并调整挂车车桥与车桥纵梁之间的角度:将机头总成吸挂到挂车车桥上，打开机头开关，指示灯点亮，显示屏点亮，根据水平指示灯调整好机头总成的水平，通过滑动机头壳使ccd接受盒的ccd接收口处的对中线与激光线重合；
3)、打开电脑中的挂车电脑检测定位装置软件，通过无线传输与机头总成连接，进入检测界面，界面实时显示一个偏移角的角度值，机头的显示屏也同步显示所测角度值α，如果挂车车桥与纵梁中心线成垂直状态，显示的角度值为0° 00'，说明车桥是正常的，不需要调整；如果不是垂直状态，显示的角度如果是正值，说明车桥的右侧靠前了，如果是负值说明右侧靠后了，需要调整至0° 00';然后测量其它车桥，使其角度值都为0° 00'。
[0014]偏移角α =(测量值_标定值)*斜率值；
其中，测量值:现场测量的CCd值；标定值:出厂时标定CCd的值；斜率值为常数。
[0015]本发明的积极效果在于:调整完后所有的车桥垂直于纵梁的中心线且都相互平行。最终达到了挂车定位检测的目的。本发明适应了市场对挂车车辆检测效率和调整精度要求越来越高的需求，使挂车车辆的检测和调整过程更加清晰明了，设备操作更加简单便捷，能够实现不摘挂测量，携带设备外出作业灵活，并且能够更直观地体现出挂车定位不是简单测量长度距离的问题，进一步提高了挂车车辆检测和调整的精度和工作效率，降低了操作者劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明剪式对中尺的结构示意图。
[0017]图2是本发明发射总成的结构示意图。
[0018]图3是本发明机头总成的结构示意图。
[0019]图4是本发明发射总成和剪式对中尺与挂车车桥纵梁之间的位置关系示意图。
[0020]图5是本发明挂车车桥与机头总成之间的位置关系示意图。
[0021]图6是本发明检测方法中车桥与纵梁中心线的位置关系示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了更好地理解和实施，下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
[0023]本发明的挂车车桥与纵梁垂直度检测装置，包括用于吸挂到车桥纵梁4的内壁下边缘的剪式对中尺1、用于吸挂到挂车车桥5上的机头总成3，用于向剪式对中尺I和机头总成3发射光信号的发射总成2，如图4-6所示。还包括用于接收、存储、处理和显示检测数据的电脑。
[0024]如图1所示,所述剪式对中尺I包括下端连接在中心销轴1-10上的一对悬杆和上端连接在中心销轴1-10上的对中箭头1-11。悬杆的上端通过销轴1-5连接有对中尺高强磁铁1-1。剪式对中尺I通过该对中尺高强磁铁1-1吸挂到车桥纵梁4的内壁下边缘上。对中箭头1-11上设置有对中线1-12。对中箭头1-11上还可以设置有中心线与所述中线
1-12重合的对中透光狭缝1-13。
[0025]所述的悬杆具有两种可选择的结构。第一种是上端直接安装销轴1-5、下端直接连接中心销轴1-10的整体杆。第二种是:悬杆主体为连接管1-8，连接管1-8的下端安装有剪接头1-9，剪接头1-9下端连接中心销轴1-10，连接管1-8的上端安装有连接块1-6，所述的销轴1-5安装在连接块1-6上，贯穿于连接管1-8内的丝杆1-7下端连接剪接头1-9，上端连接连接块1-6，从而将连接管1-8、剪接头1-9和连接块1-6连为一体作为悬杆。
[0026]销轴1-5与对中尺高强磁铁1-1之间的具体连接方式包括:销轴1-5连接有杆端轴承1-4，杆端轴承1-4通过螺栓1-3连接有剪尺磁座1-2 ;所述对中尺高强磁铁1-1安装在剪尺磁座1-2中。
[0027]如图2所示，所述的发射总成2包括发射壳体2-1 ;所述发射壳体2-1内安装有连接板2-14，连接板2-14上分别安装有红外灯座2-12和激光管座2_15。红外灯座2_12后端安装有红外灯2-11，前端安装有凸透镜2-13。连接板2-14上还开设有用于通过红外线的通孔。所述的激光管座2-15上安装有一字激光管2-16。
[0028]凸透镜2-13的中心与激光发射孔的中心处于同一条竖直线上。
[0029]所述发射壳体2-1内还安装有锂电池2-17，发射壳体2-1上还设置有充电接口
2-3和电源开关2-2。
[0030]所述发射壳体2-1可水平左右滑动地安装在微调滑轨2-5中，微调滑轨2-5上安装有用于驱动发射壳体2-1沿微调滑轨2-5水平左右滑动的平移旋钮2-4。
[0031]微调滑轨2-5通过云台可水平旋转并可左右摆动地安装在底座2-21上，底座2_21上还设置有调平螺钉2-19和万向水平气泡2-20。
[0032]具体地说，所述的云台包括安装在底座2-21上并带有旋转锁紧旋钮2-9的旋转座
2-10，旋转座2-10上安装有带有摆动锁紧旋钮2-7的摆动座2-8，摆动座2_8上安装有用于承载微调滑轨2-5的轨道台2-6。所述云台还包括用于驱动摆动座2-8左右摆动的把手2-18。
[0033]如图3所示，所述机头总成3包括机头横梁杆3-5，机头横梁杆3_5的左右两端分别通过手紧螺栓3-6连接有一个机头挂杆3-7，机头挂杆3-7上安装有挂杆高强磁铁3-8，机头总成3通过该挂杆高强磁铁3-8吸挂到挂车车桥5上。
[0034]机头横梁杆3-5上固定安装有微型滑块3-2，与所述微型滑块3_2滑动配合的导轨
3-21连接有机头壳3-20。微型滑块3-2与导轨3-21之间安装有紧定旋钮3-3。导轨3_21的左右两端分别设置有滑块堵头3-4。
[0035]所述机头壳3-20内部安装有互相通信的ccd接受盒3-17和主板3_15。机头壳3-20内部还安装有与主板3-15通信的无线接收模块3-10。机头壳3_20上还安装有与无线接收模块3-10相连接并与所述电脑通信的天线3-9以及与主板3-15相连接的显示屏3-18。机头壳3-20上设置有与主板3-15相连接的倾角传感器3_16及水平指示灯3_13。
[0036]所述机头壳3-20的前面板上开设有ccd光线接收口，接收口处贴有对中贴膜
3-19，对中贴膜3-19上设有竖直机头对中线。
[0037]所述机头总成3还包括机头电源板3-14、机头锂电池3-12、机头充电接口 3_11和机头开关3-1。
[0038]所述电脑安装有挂车电脑检测定位装置软件及无线通讯模块。
[0039]本发明挂车车桥与纵梁垂直度检测定位方法如下:
I)、找出车桥纵梁中线:如图4所示，将前后各一把剪式对中尺I分别吸挂到车桥纵梁4前后两个位置的内壁下边缘，前后剪式对中尺互相平行设置且间距不小于2米，对中箭头
1-11自由下垂。
[0040]并将发射总成2放置在目测的挂车纵梁中心线的前端或后端地面上，调整底座
2-21上的调平螺钉2-19，并以水平气泡2-20为基准调平底座2_21，打开电源开关2_2，一字激光管2-16点亮，通过左右摆动、水平旋转和左右移动方式进行调整，使一字激光线竖直地打到第一把剪式对中尺的对中线1-12上并重合，激光线还打到第二把剪式对中尺的对中线1-12上并重合。此时激光线平行于车桥纵梁4，由此确立了发射总成2的红外灯
2-11发出的光束在车桥纵梁4的中心线上。
[0041]一字激光线可以穿过第一把剪式对中尺的对中透光狭缝1-13后打到第二把剪式对中尺的对中线1-12上并重合，也可以从第一把剪式对中尺的对中箭头1-11上、下方通过并与第一把剪式对中尺的对中线重合，然后打到第二把剪式对中尺的对中线1-12上并重
八
口 ο
[0042]2)、测量并调整挂车车桥5与车桥纵梁4之间的角度:如图5所示，将机头总成3吸挂到挂车车桥5中间的竖直面上，打开机头开关3-1，指示灯点亮，显示屏3-18点亮，根据水平指示灯3-13调整好机头总成3的水平，通过滑动机头壳3-20使ccd接受盒3_17的CCd接收口处的对中线与激光线重合(发射总成在步骤I中调整好就不要移动了)。
[0043]打开电脑里的挂车电脑检测定位装置软件，通过无线传输与机头总成3连接，进入检测界面，界面实时显示一个偏移角的角度值，机头的显示屏3-18也同步显示所测角度值(图6中的α)，如果挂车车桥5与纵梁中心线成垂直状态，显示的角度值为0° 00'(精度为I,)，说明车桥是正常的，不需要调整。如果不是垂直状态，显示的角度如果是正值，说明车桥的右侧靠前了，如果是负值说明右侧靠后了，需要调整至0° 00'。然后测量其它车桥，使其角度值都为0° 00'。
[0044]偏移角α =(测量值_标定值)*斜率值；
其中，测量值:现场测量的CCd值；标定值:出厂时标定CCd的值；斜率值为常数，一般取 580。
【权利要求】
1.挂车车桥与纵梁垂直度检测装置，其特征在于:它包括用于吸挂到车桥纵梁(4)上的剪式对中尺(I )、用于吸挂到挂车车桥(5 )上的机头总成(3 )，用于向剪式对中尺(I)和机头总成(3)发射光信号的发射总成(2)，还包括与机头总成(3)通讯连接的电脑；所述剪式对中尺(I)包括下端连接在中心销轴(1-10)上的一对悬杆和上端连接在中心销轴(1-10)上的对中箭头(1-11);悬杆的上端通过销轴(1-5)连接有对中尺高强磁铁(1-1);对中箭头(1-11)上设置有对中线(1-12);所述的发射总成(2)包括发射壳体(2-1)，发射壳体(2-1)内安装有红外灯(2-11)和一字激光管(2-16),红外灯(2-11)的前方设置有凸透镜(2-13);凸透镜(2-13)的中心与一字激光管(2-16)的激光发射孔中心处于同一条竖直线上；所述发射壳体(2-1)可水平左右滑动地安装在微调滑轨(2-5)中，微调滑轨(2-5)通过云台可水平旋转并可左右摆动地安装在底座(2-21)上，底座(2-21)上设置有调平螺钉(2-19)和万向水平气泡(2-20);所述机头总成(3)包括机头横梁杆(3-5)，机头横梁杆(3-5)的左右两端分别连接有一个机头挂杆(3-7)，机头挂杆(3-7)上安装有挂杆高强磁铁(3-8);机头横梁杆(3-5)上固定安装有微型滑块(3-2)，与所述微型滑块(3-2)滑动配合的导轨(3-21)连接有机头壳(3-20);所述机头壳(3-20)内部安装有互相通信的ccd接受盒(3-17)和主板(3-15);机头壳(3-20)内部还安装有与主板(3-15)通信的无线接收模块(3_10);机头壳(3-20)上还安装有与无线接收模块(3-10)相连接并与所述电脑通信的天线(3-9)以及与主板(3-15)相连接的显示屏(3-18);机头壳(3-20)上还设置有与主板(3_15)相连接的倾角传感器(3-16)及水平指示 灯(3-13);机头壳(3-20)的前面板上开设有ccd光线接收口，接收口处贴有对中贴膜(3-19)，对中贴膜(3-19 )上设有竖直机头对中线。
2.如权利要求1所述的挂车车桥与纵梁垂直度检测装置，其特征在于:所述的悬杆主体为连接管(1-8)，连接管(1-8)的下端安装有剪接头(1-9)，剪接头(1-9)下端连接中心销轴(1-10);连接管(1-8)的上端安装有连接块(1-6)，所述的销轴(1-5)安装在连接块(1-6)上，贯穿于连接管(1-8)内的丝杆(1-7)下端连接剪接头(1-9)，上端连接连接块(1-6)。
3.如权利要求2所述的挂车车桥与纵梁垂直度检测装置，其特征在于:销轴(1-5)连接有杆端轴承(1-4)，杆端轴承(1-4)通过螺栓(1-3)连接有剪尺磁座(1-2);所述对中尺高强磁铁(1-1)安装在剪尺磁座(1-2)中。
4.如权利要求1所述的挂车车桥与纵梁垂直度检测装置，其特征在于:对中箭头(1-11)上还设置有中心与所述中线(1-12)重合的对中透光狭缝(1-13)。
5.如权利要求1所述的挂车车桥与纵梁垂直度检测装置，其特征在于:所述的云台包括安装在底座(2-21)上的旋转座(2-10)，旋转座(2-10)上安装有摆动座(2-8)，摆动座(2-8)上安装有用于承载微调滑轨(2-5)的轨道台。
6.采用权利要求1-5任意一项所述检测装置的挂车车桥与纵梁垂直度检测定位方法，其特征在于包括以下步骤: I)、找出车桥纵梁中线:将前后各一把剪式对中尺(I)分别吸挂到车桥纵梁(4)前后两个位置，前后剪式对中尺互相平行设置且间距不小于2米，对中箭头(1-11)自由下垂；并将发射总成(2)放置在目测的挂车纵梁中心线的前端或后端地面上，调平底座(2-21)，打开电源开关(2-2)，一字激光管(2-16)点亮，通过左右摆动、水平旋转和左右移动方式进行调整，使一字激光线竖直地打到第一把剪式对中尺的对中线(1-12)上并重合,激光线还打到第二把剪式对中尺的对中线(1-12)上并重合；此时激光线平行于车桥纵梁(4)，由此确立了红外灯(2-11)发出的光束在车桥纵梁(4)的中心线上； 2)、测量并调整挂车车桥(5)与车桥纵梁(4)之间的角度:将机头总成(3)吸挂到挂车车桥(5)上，打开机头开关(3-1)，指示灯点亮，显示屏(3-18)点亮，根据水平指示灯(3-13)调整好机头总成(3)的水平，通过滑动机头壳(3-20)使ccd接受盒(3-17)的ccd接收口处的对中线与激光线重合； 3)、打开电脑中的挂车电脑检测定位装置软件，通过无线传输与机头总成(3)连接，进入检测界面，界面实时显示一个偏移角的角度值，机头的显示屏(3-18)也同步显示所测角度值α，如果挂车车桥(5)与纵梁中心线成垂直状态，显示的角度值为0° 00'，说明车桥是正常的，不需要调整；如果不是垂直状态，显示的角度如果是正值，说明车桥的右侧靠前了，如果是负值说明右侧靠后了，需要调整至0° 00';然后测量其它车桥，使其角度值都为0° 00'。
7.如权利要求6所述的挂车车桥与纵梁垂直度检测定位方法，其特征在于: 偏移角α =(测量值_标定值)*斜率值； 其中，测量值:现场测量的CCd值；标定值:出厂时标定CCd的值；斜率值为常数。
【文档编号】G01B11/26GK103884296SQ201410133606
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】李志伟, 张玉华, 于晓亮, 王磊, 李海鹏 申请人:烟台开发区海德科技有限公司