一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置及其检验方法与流程

本发明涉及测量装置设计，具体为一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置及其检验方法。

背景技术：

1、根据计量相关法规要求，机动车安全技术检验机构的外廓尺寸测量仪需要进行定期检定。在检定时，计量主管部门使用标准车辆分别进行外廓尺寸测量仪测量和人工测量，并计算差值，以判定是否符合误差要求。然而，人工测量存在误差，并且需要多次测量，数据的重复性较差。另外，由于标准车辆的外廓尺寸是固定的，存在作弊的空间，检定的合规性难以保证。因此，市面上出现了一些机动车外廓尺寸测量仪检验装置。

2、这些检验装置通过在标准车辆上设置杆臂来增加标准车辆的车长、车宽和车高，并以增加后的尺寸作为“标准值”。然后，使用车辆外廓尺寸测量仪对设置了检验装置的车辆的车长、车宽、车高进行测量，将测量结果作为“测得值”。最后，计算“测得值”与“标准值”之间的差值，作为测量误差，从而判断是否符合误差要求。

3、然而，这些检验装置存在一些问题。例如，中国专利cn202011324443.8公开了一种车辆外廓尺寸测量仪校准装置及其工作方法。其中校准装置为上述所述的检验装置，这种检验装置采用组合小车作为检验车辆，其外轮廓尺寸的调整是通过在组合小车上设置插接槽，使用插接块和插接槽的插接连接方式，依次插接插接块来增长检验车辆的长、宽和高，且伸出的长度为人工计算和控制，其全程需要人为参与。插接插接块的方式容易存在误差，且人工很可能会因为疲劳或其他因素导致，计算的伸出长度与实际伸出长度的不一致性，影响最终检验结果的准确性。

4、还有一些检验装置，为了能够在多种检验车型上使用。特别是应用于轿车时，为便于安装将检验装置安装在车顶上，其车长和车宽方向的杆臂伸出较长。这使得杆臂在车辆行驶检测的过程中容易受到车速或者大风的影响，导致杆臂偏转或者变形，进而影响最终检验结果的准确性。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中存在的杆臂在车辆行驶检测过程中容易受到车速或大风的影响，以及检验过程中人为参与较多而影响最终检测结果准确性的技术问题，本发明提供了一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置及其检验方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置，用于检测站机动车外廓尺寸测量仪器的检验工作，其包括能够安装在检验车车顶的底板及其上设置的可调标准臂组；

4、可调标准臂组包括分别沿检验车的长度、宽度和高度方向设置，且能够伸缩的长度调整臂、宽度调整臂和高度调整臂；

5、三个调整臂的首端相互靠近，尾端相互远离，其中长度调整臂的首端与底板固定连接，宽度调整臂和高度调整臂的首端，均通过转轴与底板转动连接，且宽度调整臂的转动平面水平，高度调整臂的转动平面竖直且平行于检验车的长度方向，转轴上还设有角度检测装置；

6、底板上设有两个限位柱，两个限位柱分别设置在宽度调整臂和高度调整臂靠近检验车车头的一侧，且设置为能够将宽度调整臂和高度调整臂限制在垂直于检验车长度方向的竖直平面上；

7、宽度调整臂和高度调整臂靠近检验车车头的一侧与底板之间还设有拉簧，拉簧设置为能够拉动宽度调整臂和高度调整臂与限位柱贴合。

8、通过对上述三个调整臂的不同设置，实现了检验车长度方向、宽度方向和高度方向的外轮廓尺寸的改变，能够实现对检测站测量仪器测量精度的检验，且通过将宽度调整臂和高度调整臂的首端与底板转动连接，有效避免了在高速行驶或大风天气下调整臂发生断裂或变形的风险，提高了装置的稳定性和安全性。同时限位柱和拉簧可以在有风的情况下，防止调整臂无限制的转动，并且拉簧可以在无风的情况下使调整臂自动复位，确保了本装置在使用过程中的安全性和稳定性。

9、如上所述的一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置，作为一种优选的实施方式：

10、三个调整臂均为多级伸缩机构，使得三个调整臂的布置既节省空间，又具有较长的伸缩长度。

11、多级伸缩机构的传动方式为螺旋传动，使得三个调整臂的伸缩长度更方便控制，另外，螺旋传动的多级伸缩机构，其伸缩运动连续且平稳，制造和维护较容易，传动精度高，在需要稳定位置或防止逆转的情况下，螺旋传动还可以实现自锁。

12、多级伸缩机构包括动力机构和固定筒，以及设于固定筒内部，且一端与动力机构连接的螺杆，螺杆的另一端依次向外螺旋传动连接有若干层转动筒，动力机构能够驱动螺杆带动转动筒转动，转动筒的外圈与固定筒的内圈之间，对应每层转动筒设有与其转动连接的移动筒，固定筒的内圈依次向内滑动连接有各移动筒，且各转动筒转动能够带动对应的移动筒沿轴线方向竖直滑动。

13、基于上述设置，最内层移动筒与最外层转动筒之间还设有外伸筒，外伸筒直接与最外层转动筒螺旋传动连接，与最内层移动筒滑动连接，且其外伸端端面为平面，以便于检测站的测量仪器对其进行识别检测，进一步的提高检验的准确性。

14、其中，动力机构可以选择为伺服电机。相对于现有技术，通过多级伸缩机构以及其螺旋传动的传动方式，调整臂的伸出长度可以根据实际需要，通过控制模块进行调整，从而改变检验车的外廓尺寸，无需人工参与，大大地提高了检验的准确性和可靠性。

15、为提高多级伸缩机构在伸缩过程中的平稳性，将每层传动筒向外伸出的距离设置为相同，以保证各传动筒同步运动，进而确保多级伸缩机构在伸缩过程中保持平衡，减少因伸缩不均导致的偏差和不稳定性，有助于提高多级伸缩机构的精度，使伸出长度更加精确。

16、如上所述的一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置，两个限位柱分别为第一限位柱和第二限位柱；

17、第一限位柱的内侧面与宽度调整臂所在的固定筒的外筒壁抵接，第二限位柱的上端抵接在高度调整臂的下侧。

18、底板通过真空吸附装置与检验车车顶活动连接，使得可调标准臂组的安装更加快捷方便。

19、本发明还提供了一种使用上述的一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置的检验方法，用于检测站机动车外廓尺寸测量仪器的检验工作，其中检验装置(一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置)还包括控制模块，检验方法(一种使用上述的一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置的检验方法)具体包括以下步骤：

20、s1、将检验装置安装在检验车车顶上预设的位置；

21、检验车车顶上的预设位置为，在车顶上采用喷漆的方式标记出真空吸附装置的吸盘器的吸附位置；

22、使用真空吸附装置将底板安装在检验车车顶上预设的位置，此时底板上已加工并调试好可调标准臂组的安装位置，且在底板安装后能够通过底板上的安装位置快速将可调标准臂组安装在底板上；

23、其中，长度调整臂和宽度调整臂均位于检验车的内侧，长度调整臂和宽度调整臂的尾端与检验车外侧的初始距离分别为n1和n2,，高度调整臂尾端与检验车车顶的初始距离为n3；

24、将检验车的外廓尺寸记作：总长为s、总宽为b和总高为h，以便于后续步骤的进行。

25、s2、延长检验车的外廓尺寸，并将延长后的外廓尺寸作为标准值；

26、控制模块控制三个伺服电机，驱动三个调整臂伸长，至长度调整臂、宽度调整臂和高度调整臂的尾端分别向外伸出m1、m2和m3的长度，其中m1>n1且m2>n2；

27、此时，延长后检验车的外廓尺寸标准值s标、b标和h标分别为：

28、s标＝s+m1-n1、b标＝b+m2-n2、h标＝h+m3；

29、s3、开始检验；

30、具体步骤为：

31、s3.1、驾驶检验车驶入检测站；

32、控制模块自动接收发动车信号，控制两个角度检测装置工作，并将宽度调整臂和高度调整臂的两组角度信息θb和θh实时反馈至控制模块，其中θb和θh，分别为宽度调整臂的中心轴线和高度调整臂的中轴线，与垂直于检验车长度方向的竖直平面之间的夹角；

33、发动车信号为检验车速度大于零时的信号；

34、s3.2、计算检验车外廓尺寸的实际值；

35、检验车匀速驶过检测站，此时，θb和θh在行驶过程中为恒定值，此处恒定的θb和θh的信息，为检验车匀速行驶时θb和θh的角度波动范围的中间值，即为检验车匀速驶过检测站时，宽度调整臂和高度调整臂绕转轴偏转时，角度波动范围的中间取值，例如当宽度调整臂和高度调整臂绕转轴偏转的角度范围均在3°至5°之间时，控制模块对θb和θh的恒定值取值为4°；

36、控制模块根据恒定的θb和θh的信息，以及s2的步骤中检验车外廓尺寸标准值s标、b标和h标，计算出检验车外廓尺寸的实际值s实、b实和h实，计算方法分为以下四种情况：

37、a：当θb＝0，且θh＝0时：

38、s实＝s标、b实＝b标、h实＝h标；

39、b：当θb≠0，且θh＝0时：

40、s实＝s标、b实＝b标cosθb、h实＝h标；

41、c：当θb＝0，且θh≠0时：

42、s实＝s标、b实＝b标、h实＝h标cosθh；

43、d:当θb≠0，且θh≠0时：

44、s实＝s标、b实＝b标cosθb、h实＝h标cosθh；

45、s3.3、在s3.2的步骤进行时，测量仪器工作，测得检验车延长后的外轮廓尺寸，并将其作为测得值s测、b测和h测；

46、s3.4、驾驶检验车驶出检测站；

47、驾驶检验车驶出检测站并停车，控制模块接收到检验车的车速信息为零时，延迟3s-5s后，控制两个角度检测装置停止运行，然后控制三个调整臂完全收回；

48、s3.5、人工手动将步骤s3.3中的测得值输入至控制模块，控制模块根据步骤s3.2中计算的检验车外廓尺寸的实际值，与步骤s3.3中检验车外廓尺寸的测得值做对比，得到测量仪器的测量误差s差、b差和h差为：

49、s差＝∣s实－s测∣、b差＝∣b实－b测∣、h差＝∣h实－h测∣；

50、s3.6、控制模块根据测量仪器的测量误差，自动判断测量仪器是否符合误差要求；

51、控制模块内预存有测量误差等级信息，以及与之对应的测量误差范围信息，具体判断方式为：

52、控制模块选取s差、b差和h差中的最大值，并根据最大值所在的测量误差范围，确定测量仪器的测量误差等级；

53、测量误差等级包括第一等级、第二等级、第三等级和第四等级，与其对应的测量范围信息集合分别为[0,20)、[20,40)[40,60)、[60,+∞)，其单位均为mm。

54、其中，当误差等级为第一等级、第二等级和第三等级时，判定测量仪器符合误差要求，当误差等级为第四等级时，判定测量仪器不符合误差要求，且控制模块还可以通信连接有报警装置，当误差等级为第四等级时，控制模块控制其报警，以提示检验人员。

55、s4、检验停止。

56、本发明一种机动车外廓尺寸测量仪检验装置及其检验方法的有益效果在于：通过对三个调整臂的不同设置，实现了检验车长度方向、宽度方向和高度方向的外轮廓尺寸的改变，能够实现对检测站测量仪器测量精度的检验，且通过将宽度调整臂和高度调整臂的首端与底板转动连接，有效避免了在高速行驶或大风天气下调整臂发生断裂或变形的风险，提高了装置的稳定性和安全性。同时限位柱和拉簧可以在有风的情况下，防止调整臂无限制的转动，且可以在无风的情况下使调整臂自动复位，确保了本装置在使用过程中的安全性和稳定性。以及通过控制模块进行计算和自动判断测量仪器是否符合误差要求，减少了人工参与进行数据检查的时间和数据计算的工作量，提高了检验的效率和精度。