本实用新型涉及车轮测量技术领域，具体涉及一种非接触式车轮测量装置。
背景技术：
在汽车转向桥的装配和检修过程中，转向桥前束的结果直接影响到汽车轮胎的磨损和行驶的质量，为了保证汽车能够稳定的直线行驶，应使转向轮具有自动回正作用，即当转向轮在偶然遇到外力作用发生偏转时，在外力消失后能立即自动回到直线行驶的位置，这种回正作用是由转向轮的定位参数来保证实现的，前轮前束就是这些定位参数中的一种，为了消除车轮外倾带来的不良后果，在安装车轮时，使汽车两前轮的中心面不平行，两轮前边缘距离小于后边缘距离，两者的距离之差即为前轮前束；所以汽车在出厂前，对前轮前束的测量数据至关重要。
传统测量方法以聚光器及特制的有放大尺寸刻度的标杆及标尺来测量车轮前束(或负前束)及前后车轮间的几何关系，测量误差±10′，且标尺需要手动安装在车轮上，测量结束后，手工对标尺进行拆除；传统的测量方法，操作繁琐，需要人力的作用，并且测试的结果不够理想。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种非接触式车轮测量装置，采用自动感应定位系统，可根据轮距不同，自动适应激光头的位置无需手工安装，节省人力成本，并且测量精度高达±0.5′。
本实用新型提供了非接触式车轮测量装置，包括X轴移动导轨，X轴移动导轨通过X轴直线运动机构与横向支撑板连接，横向支撑板通过Y轴直线运动机构与纵向支撑板连接，纵向支撑板上设有激光头，激光头通过Z轴直线运动机构安装在纵向支撑板上，纵向支撑板上还设有测距传感器；其中，所述测距传感器、X轴直线运动机构、Y轴直线运动机构、Z轴直线运动机构分别与控制器电连接；控制器控制所述横向支撑板沿X轴方向做往复直线运动，控制器控制所述纵向支撑板沿Y轴方向做往复直线运动，控制器控制所述激光头沿Z轴方向做往复直线运动。
所述X轴直线运动机构包括安装在X轴移动导轨上的X轴移动齿条，X轴移动齿条与X轴齿轮啮合连接，所述X轴齿轮与X向电机连接，X向电机固定在横向支撑板上，X向电机与控制器电连接。
所述Y轴直线运动机构包括安装在Y轴移动导轨上的Y轴移动齿条，Y轴移动齿条与Y轴齿轮啮合连接，所述Y轴齿轮与Y向电机连接，Y向电机固定在纵向支撑板上，Y向电机与控制器电连接。
所述横向支撑板上设有Y轴移动导轨，所述纵向支撑板的下端设有与Y轴移动导轨配合的Y轴移动滑槽。
所述激光头包括第一激光头、第二激光头，所述第一激光头与第二激光头对称设置。
所述Z轴直线运动机构包括Z向电机，Z向电机与控制器电连接，Z向电机与齿轮连接，齿轮与同步带连接，所述第一激光头、第二激光头分别固定在同步带上。
所述非接触式车轮测量装置还包括条码识别装置，条码识别装置电连接控制器。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型提供了一种非接触式车轮测量装置，采用自动感应定位系统，可根据轮距不同，自动适应激光头的位置，无需手工安装，节省人力成本，并且测量精度高达±0.5′。
附图说明
图1是本实用新型非接触式车轮测量装置主视图；
图2是本实用新型非接触式车轮测量装置俯视图；
图3是本实用新型非接触式车轮测量装置右视图；
图4是本实用新型非接触式车轮测量装置后视图；
图5是本实用新型非接触式车轮测量装置中控制器的控制逻辑框图；
附图标记：
1、X轴移动导轨 2、X轴移动齿条 3、X轴齿轮 4、X向电机
5、横向支撑板 6、Y轴移动齿条 7、Y轴齿轮 8、Y向电机
9、纵向支撑板 10、Y轴移动导轨 11、Y轴移动滑槽 12、圆弧孔
13、第一激光头 14、第二激光头 15、Z向电机 16、同步带
17、测距传感器 18、底座 19、控制器 20、激光头
21、条码识别装置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型提供了一种非接触式车轮测量装置，包括X轴移动导轨1，X轴移动导轨1上设有X轴直线运动机构，X轴直线运动机构包括固定在X轴移动导轨1上的X轴移动齿条2，X轴移动齿条2与X轴齿轮3啮合连接，X向电机4固定在横向支撑板5上，X向电机4的一端穿过横向支撑板5与X轴齿轮3连接，X向电机4与控制器19连接，横向支撑板5设置在X轴移动导轨1的上方，X轴齿轮3放置在X轴移动导轨1与横向支撑板5之间；控制器19控制X向电机4进行工作，X向电机4带动X轴齿轮3进行转动，X轴齿轮3与X轴移动齿条2啮合，带动横向支撑板5在如图1所示的X轴方向上进行直线运动，X方向即为X轴移动导轨1的方向，即与X轴移动导轨1的方向平行；X轴直线运动机构用于控制横向支撑板5在X方向上进行直线往复运动，本实用新型中的X轴直线运动机构除了X轴齿轮3与X轴移动齿条2配合外，还可以使用涡轮蜗杆结构、丝杆螺母结构、同步带传动等来完成带动横向支撑板5在X轴方向上进行直线往复运动。
所述横向支撑板5上设有Y轴直线运动机构，Y轴直线运动机构包括固定在横向支撑板5上的Y轴移动齿条6，Y轴移动齿条6与Y轴齿轮7啮合连接，Y轴齿轮7与Y向电机8连接，Y向电机8与控制器19连接，Y向电机8固定在纵向支撑板9上，Y向电机8的一端穿过纵向支撑板9与Y轴齿轮7连接；纵向支撑板9的包括底座18，纵向支撑板9整体呈倒T字形，Y向电机8固定在底座18上，为了提高纵向支撑板9的稳定性，在底座18与板之间设置有加强肋；Y轴齿轮7放置在横向支撑板5与纵向支撑板9的底座18之间；控制器19控制Y向电机8进行工作，Y向电机8带动Y轴齿轮7进行转动，Y轴齿轮7与Y轴移动齿条6啮合，带动纵向支撑板9在Y方向上进行直线运动，所述Y方向为Y轴移动齿条6的方向，即与X轴移动导轨1垂直的方向；作为另一种方案，所述横向支撑板5上设有Y轴移动导轨10，所述纵向支撑板9的下端设有与Y轴移动导轨10配合的Y轴移动滑槽11，Y轴移动导轨10和Y轴移动滑槽11的配合，对纵向支撑板9起到更好的支撑作用，控制器19控制Y向电机8进行工作，Y向电机8带动Y轴齿轮7进行转动，Y轴齿轮7与Y轴移动齿条6啮合，带动Y轴移动滑槽11在Y轴移动导轨10上移动，从而带动纵向支撑板9在Y方向进行直线运动。Y轴直线运动机构用于控制纵向支撑板9在如图1所示的Y轴方向上进行直线往复运动，即在与X轴移动导轨1垂直的方向上进行直线往复运动；本实用新型中的Y轴直线运动机构除了Y轴齿轮7与Y轴移动齿条6配合外，还可以使用涡轮蜗杆结构、丝杆螺母结构、同步带传动等来完成带动纵向支撑板9在Y方向上进行直线运动。
所述纵向支撑板9上设有圆弧孔12，圆弧孔12内安装有激光头20，激光头20与上位机连接，上位机与显示器电连接，上位机用于对激光头20测得的数据进行计算分析，并在显示器上显示；作为一种优选方案，纵向支撑板9上对称的设有两个圆弧孔12，两个圆弧孔12内分别安装有第一激光头13，第二激光头14，所述第一激光头13，第二激光头14分别与上位机电连接，第一激光头13，第二激光头14安装在纵向支撑板9的正面，纵向支撑板9的背面设有Z轴直线运动机构，Z轴直线运动机构用于控制激光头20在如图2所示的Z轴方向上进行直线运动，Z轴方向为既与X轴方向垂直又与Y轴方向垂直的方向，即为与纵向支撑板9平行的方向；Z轴直线运动机构包括固定在纵向支撑板9的背面的Z向电机15，Z向电机15与控制器19电连接，Z向电机15与齿轮连接，齿轮与同步带16连接，在整个同步带16上还设置有多个齿轮，同步带16上分别固定有第一激光头13、第二激光头14，控制器19控制Z向电机15工作，Z向电机15带动齿轮转动，齿轮带动同步带16转动，同步带16带动第一激光头13，第二激光头14在圆弧孔12内进行上下移动，当第一激光头13处于圆弧孔12的上端时，第二激光头14处于圆弧孔12的下端，当第一激光头13处于圆弧孔12的下端时，第二激光头14则处于圆弧孔12的上端；本实用新型中的Z轴直线运动机构除了使用同步带传动外，还可以使用齿轮齿条结构、涡轮蜗杆结构、丝杆螺母结构、同步带传动等完成带动激光头20在Z轴方向上进行往复直线运动。
其中，所述纵向支撑板9上还设有测距传感器17，测距传感器17与控制器19电连接，测距传感器17用于测量车轮的侧边到纵向支撑板9的距离；本实用新型中所述的控制器19可以采用单片机、DSP控制器、PLC控制器、上位机等,考虑到使用环境、温度、稳定性等条件，优先选用PLC控制器，PLC控制器更加适合于恶劣环境下使用，并且使用比较稳定；PLC控制器是可编程逻辑控制器的简称，是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行，可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成；PLC控制器工作时，首先通过输入单元输入汽车的各个型号、各个型号车辆的轮距、轴距等参数以及需要限定的激光头到轮胎侧面的最短距离的数值，条码识别装置21识别车辆的型号，并将信号发送给PLC控制器，PLC控制器对输入的信号进行高速运算，将运算处理的结果过输出接口，发送给X向电机4和Z向电机15控制执行，X向电机4控制横向支撑板5在X轴方向上进行调整，Z向电机15控制激光头在Z轴方向上进行调整；测距传感器17检测激光头到轮胎侧面的距离数据，并将数据发送给PLC控制器，PLC控制器对输入的数据进行高速运算，当数据的数值等于预先存储的数值时，将运算处理的结果通过输出接口，发送给Y向电机8控制执行,Y向电机8控制纵向支撑板9在Y轴方向上进行调整。
本实用新型还包括条码识别装置21，条码识别装置21与控制器19电连接，条码识别装置21为现有技术中的条码识别装置，用于识别车身上的条码，从而得到车辆的轮距、轴距等参数。首先在条码中输入车辆的信息，如车辆的型号、轮距、轴距等参数，然后将条码粘贴在对应的车辆上，通过条码识别装置21进行识别，并将识别的信息发送给控制器19，条码识别装置21的安装位置根据各个车辆所贴的条码位置进行相对应的安装，便于识别的参数准确无误。
本实用新型的工作原理:车辆驶入测试工位时，条码识别装置21识别车身上的条码，判断车辆型号参数，从而得到轮距、轴距等参数，并将信号发送给控制器19，控制器19对输入的信号进行高速运算，将运算处理的结果过输出接口，发送给X向电机4和Z向电机15控制执行，控制器19控制X向电机4、Z向电机15进行工作，X向电机4控制横向支撑板5在X轴方向上进行调整，Z向电机控制激光头在Z方向上进行调整；测距传感器17识别激光头到轮胎侧面的距离，并将信号传递给控制器19，控制器19控制Y向电机8进行工作，控制纵向支撑板9在Y轴方向上进行调节，当X、Y、Z三个方向的距离都进行调节完毕之后，控制器19控制激光头20进行工作，激光头20根据预先设定的路径在车轮的上进行打点测量，激光头20将测量的数值发送给上位机，上位机对激光头20测量的数据进行计算、分析，将结果发送给显示器，数据在显示器上显示，供操作人员进行读取，看测量的前轮前束值是否符合标准；本实用新型，在这个测试过程中均采用非接触式测量，整个过程不需要人工操作，可精确测量车轮的前束数值，为后续调整提供准确指导。
综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的一种非接触式车轮测量装置，采用自动感应定位系统，可根据轮距不同，自动适应激光头的位置，无需手工安装，节省人力成本，测量精度高达±0.5′；此外，与现有技术相比，本实用新型的性能稳定，成本较低，结构紧凑。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。