專利名稱：三自由度車輪定位儀靶標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車檢測領(lǐng)域的檢驗設(shè)備，更具體的說，它涉及一種三自由度的車輪定位儀靶標(biāo)。
背景技術(shù)：
為保證汽車的操縱穩(wěn)定性，汽車的車輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和車軸三者之間的安裝具有一定 的相對位置，稱為車輪定位。車輪定位參數(shù)檢測系統(tǒng)通常簡稱為四輪定位儀或車輪定位儀。 車輪定位儀是檢驗車輪定位最重要的檢測設(shè)備。目前全國車輪定位儀的保有量達(dá)30000多 臺，并且以每年30 %的速度在遞增。隨著汽車檢測技術(shù)的發(fā)展，基于視覺傳感器的車輪定位檢測方法由于可以實現(xiàn)非 接觸，自動化測量而越來越受到研究人員的重視。靶標(biāo)是基于視覺傳感器的車輪定位儀的 重要附件?，F(xiàn)有的基于視覺傳感器的車輪定位檢測系統(tǒng)均采用固定式靶標(biāo)通過卡具與車輪 連接，通過視覺傳感器采集靶標(biāo)的圖像，進(jìn)而確定車輪的定位參數(shù)。由于靶標(biāo)與視覺傳感器 的相對位置會對視覺檢測系統(tǒng)的測量精度產(chǎn)生很大的影響，因此需要在檢測系統(tǒng)安裝后調(diào) 整靶標(biāo)與視覺傳感器的相對位置才能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確。現(xiàn)有的車輪定位儀靶標(biāo)均為固定式靶標(biāo)，無法進(jìn)行位置調(diào)整，精度較低，難以完成 國家標(biāo)準(zhǔn)對車輪定位檢測的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種具有 操作簡便，空間位置可以調(diào)整，性能穩(wěn)定，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，精度高的可滿足國家計量、質(zhì)量監(jiān) 督部門以及生產(chǎn)廠家對車輪定位進(jìn)行快速檢測要求的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)。參閱

圖1至圖11，為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。 本實用新型所提供的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)包括有靶標(biāo)板、靶標(biāo)板支撐角鋼、靶標(biāo)軸連 接架、扇形架、連接叉、連接管、連接軸與轉(zhuǎn)軸。連接軸一端與車輪定位儀的通用卡具的軸孔固定連接，另一端插入連接管的內(nèi)孔 成轉(zhuǎn)動配合連接，連接管與連接叉的底部焊接，連接叉的內(nèi)側(cè)與扇形架的外側(cè)動配合滑動 接觸。轉(zhuǎn)軸穿過連接叉和扇形架弧形槽的圓心處的通孔，轉(zhuǎn)軸伸出通孔的端部通過墊 圈、蝶形螺母螺紋連接，用螺栓由內(nèi)向外穿過連接叉的另一個通孔和扇形架的弧形槽，螺栓 伸出通孔的端部通過墊圈、蝶形螺母螺紋連接。靶標(biāo)軸連接架的頂面與扇形架的底面通過螺栓、螺母固定連接。靶標(biāo)板的內(nèi)部對 稱的焊接兩個靶標(biāo)板支撐角鋼，靶標(biāo)軸連接架與靶標(biāo)板支撐角鋼通過螺栓、螺母固定連接。技術(shù)方案中所述的連接管是在所選用的標(biāo)準(zhǔn)鋼管一端沿軸線方向加工一個細(xì)長 槽，在長槽兩側(cè)各焊接一個矩形鋼片，每個矩形鋼片兩端加工有通孔，螺栓穿過通孔與螺母 螺紋固定連接，連接叉為折彎加工的U字形截面的標(biāo)準(zhǔn)鋼板，連接叉的兩側(cè)各對稱加工有兩個與扇形架連接的通孔。技術(shù)方案中所述的扇形架為五塊標(biāo)準(zhǔn)鋼板剪切焊接成的無蓋方箱，扇形架的一個 側(cè)面為扇形，并加工有弧形槽，在弧形槽的圓心處加工有穿透扇形架的通孔，扇形架的扇形 側(cè)面的圓心應(yīng)與弧形槽的圓心重合，方箱的底面加工有四個與靶標(biāo)軸連接架連接的通孔。技術(shù)方案中所述的靶標(biāo)軸連接架為折彎加工的U字形截面的標(biāo)準(zhǔn)鋼板，U字形截 面的凹槽中對稱焊接有兩塊鋼板，靶標(biāo)軸連接架的頂面對稱加工四個與扇形架連接的通 孔，側(cè)面對稱加工四個與靶標(biāo)板支撐角鋼連接的通孔。技術(shù)方案中所述的靶標(biāo)板支撐角鋼采用標(biāo)準(zhǔn)型鋼加工，在靶標(biāo)板支撐角鋼的一個 側(cè)面加工兩個與靶標(biāo)軸連接架(3)連接的通孔。技術(shù)方案中所述的靶標(biāo)板為標(biāo)準(zhǔn)鋼板折彎焊接成的無蓋扁方箱。本實用新型的有益效果是(1)靶標(biāo)板，靶標(biāo)軸連接架，扇形架與連接叉等主要零件采用標(biāo)準(zhǔn)鋼板進(jìn)行加工， 首先，標(biāo)準(zhǔn)鋼板產(chǎn)量大，機(jī)械加工工序少，生產(chǎn)成本較低；其次，作為測量儀器的重要附件， 采用標(biāo)準(zhǔn)鋼板具有一定的強(qiáng)度，能夠在長期使用中不變形，保證測量的精度，可以滿足國家 標(biāo)準(zhǔn)對檢測精度的要求；最后，以上主要零件均為鋼板組成的空心結(jié)構(gòu)，大大降低了靶標(biāo)的 重量，提高了安裝調(diào)整操作的靈活性。(2)采用轉(zhuǎn)軸將扇形架與連接叉連接，扇形架設(shè)計出弧形槽，可使靶標(biāo)板相對連接 叉在0-90度范圍旋轉(zhuǎn)，并可以通過蝶形螺母將靶標(biāo)板在0-90度內(nèi)任意位置鎖緊，實現(xiàn)了靶 標(biāo)板相對ζ軸的轉(zhuǎn)動；連接管和連接軸之間可以轉(zhuǎn)動并軸向移動，實現(xiàn)了靶標(biāo)板相對χ軸的 轉(zhuǎn)動和軸向移動；通過以上調(diào)整可以使視覺傳感器安裝固定后，靶標(biāo)板相對視覺傳感器進(jìn) 行較大范圍調(diào)整，最終達(dá)到最佳檢測位置，提高了檢測精度。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明圖1是三自由度車輪定位儀靶標(biāo)的從正對著XOZ平面沿Y軸反方向看它的軸測投 影圖；圖2是三自由度車輪定位儀靶標(biāo)的從正對著XOZ平面沿Y軸反方向看它的軸測拆 裝圖；圖3是三自由度車輪定位儀靶標(biāo)以過轉(zhuǎn)軸8的軸線與XOZ平面平行的平面為剖切 面的投影剖視圖；圖4是連接軸7的從正對著XOZ平面沿Y軸反方向看它的軸測投影圖；圖5-a是連接管6的從正對著XOZ平面沿Y軸反方向看它的軸測投影圖；圖5-b是連接管6的從正對著XOZ平面沿Y軸反方向看它的軸測投影剖視圖；圖6是連接叉5的從正對著XOY平面沿Z軸反方向看它的軸測投影圖；圖7-a是扇形架4的從正對著YOZ平面沿X軸正方向看它的軸測投影圖；圖7-b是扇形架4的從正對著XOZ平面沿Y軸正方向看它的軸測投影圖；圖8-a是靶標(biāo)軸連接架3的從正對著XOY平面沿Z軸反方向看它的軸測投影圖；圖8-b是靶標(biāo)軸連接架3的從正對著XOY平面沿Z軸反方向看它的軸測投影圖；圖9是靶標(biāo)板支撐角鋼2的從正對著XOZ平面沿Y軸反方向看它的軸測投影圖；[0031]圖10是靶標(biāo)板1的從正對著YOZ平面沿X軸正方向看它的軸測投影圖；圖11是轉(zhuǎn)軸8的從正對著YOZ平面沿X軸反方向看它的軸測投影圖；圖中1.靶標(biāo)板，2.靶標(biāo)板支撐角鋼，3.靶標(biāo)軸連接架，4.扇形架，5.連接叉，6.連接管，7.連接軸，8.轉(zhuǎn)軸。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述本實用新型是基于視覺傳感器的車輪定位儀的重要附件。提供了一種具有操作簡 便，空間位置可以調(diào)整，性能穩(wěn)定，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，精度高的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)。本實 用新型可應(yīng)用于四輪定位儀生產(chǎn)廠家、汽車維修企業(yè)、高校、科研院所以及國家計量、質(zhì)量 監(jiān)督部門。本實用新型的主要零件采用標(biāo)準(zhǔn)鋼板進(jìn)行加工，首先，標(biāo)準(zhǔn)鋼板產(chǎn)量大，機(jī)械加工 工序少，生產(chǎn)成本較低；其次，作為測量儀器的重要附件，采用標(biāo)準(zhǔn)鋼板具有一定的強(qiáng)度，能 夠在長期使用中不變形，保證測量的精度，可以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對檢測精度的要求；最后，以 上主要零件均為鋼板組成的空心結(jié)構(gòu)，大大降低了靶標(biāo)的重量，提高了安裝調(diào)整操作的靈 活性。本實用新型采用轉(zhuǎn)軸將扇形架與連接叉連接，扇形架設(shè)計出弧形槽，可使靶標(biāo)板相對 連接叉在0-90度范圍旋轉(zhuǎn)，并可以通過蝶形螺母將靶標(biāo)板在0-90度內(nèi)任意位置鎖緊，實現(xiàn) 了靶標(biāo)板相對ζ軸的轉(zhuǎn)動；連接管和連接軸之間可以轉(zhuǎn)動并軸向移動，實現(xiàn)了靶標(biāo)板相對χ 軸的轉(zhuǎn)動和軸向移動；通過以上調(diào)整可以使視覺傳感器安裝固定后，靶標(biāo)板相對視覺傳感 器進(jìn)行較大范圍調(diào)整，最終達(dá)到最佳檢測位置，提高了檢測精度。參閱圖1至圖11，三自由度車輪定位儀靶標(biāo)包括有靶標(biāo)板1、靶標(biāo)板支撐角鋼2、靶 標(biāo)軸連接架3、扇形架4、連接叉5、連接管6、連接軸7與轉(zhuǎn)軸8。連接軸7為一階梯軸，一端與車輪定位儀的通用卡具的軸孔固定連接，另一端套 裝在連接管6的內(nèi)孔中，與連接管6轉(zhuǎn)動配合連接。連接管6是在所選用的標(biāo)準(zhǔn)鋼管一端 沿軸線加工一個細(xì)長槽，在長槽兩側(cè)各焊接一個矩形鋼片，每個矩形鋼片兩端加工有通孔， 螺栓穿過通孔與螺母螺紋固定連接，連接管6遠(yuǎn)離矩形鋼片一側(cè)與連接叉5焊接。連接叉 5為折彎加工的U字形截面的標(biāo)準(zhǔn)鋼板，一是為了減輕連接叉5的重量，二是可以減少機(jī)械 加工量，連接叉5的兩側(cè)各對稱加工有兩個通孔，連接叉5的內(nèi)側(cè)與扇形架4的外側(cè)動配合 滑動接觸。扇形架4為五塊標(biāo)準(zhǔn)鋼板剪切焊接成的無蓋方箱，扇形架4的一個側(cè)面為扇形，并 加工有弧形槽，在弧形槽的圓心處加工有穿透扇形架4的通孔，扇形架4的扇形側(cè)面的圓心 應(yīng)與弧形槽的圓心重合，方箱的底面加工有四個通孔，轉(zhuǎn)軸8穿過連接叉5和扇形架4弧形 槽的圓心處的通孔，轉(zhuǎn)軸8伸出通孔的端部通過墊圈、蝶形螺母螺紋連接，用螺栓由內(nèi)向外 穿過連接叉5的另一個通孔和扇形架4的弧形槽，螺栓伸出通孔的端部通過墊圈、蝶形螺母 螺紋連接。靶標(biāo)軸連接架3為折彎加工的U字形截面的標(biāo)準(zhǔn)鋼板，U字形截面的凹槽中對稱 焊接有兩塊鋼板，用于加強(qiáng)靶標(biāo)軸連接架3的強(qiáng)度，靶標(biāo)軸連接架3的頂面對稱加工四個通 孔，側(cè)面對稱加工四個通孔，靶標(biāo)軸連接架3的頂面與扇形架4的底面通過螺栓、螺母固定 連接。靶標(biāo)板支撐角鋼2采用標(biāo)準(zhǔn)型鋼加工，在靶標(biāo)板支撐角鋼2的一個側(cè)面加工兩個通孔，靶標(biāo)板1為標(biāo)準(zhǔn)鋼板折彎焊接成的無蓋扁方箱，一是為了減輕靶標(biāo)板1的重量，二是可以減少機(jī)械加工量，靶標(biāo)板ι的內(nèi)部對稱的焊接兩個靶標(biāo)板支撐角鋼2，靶標(biāo)軸連接架3與 靶標(biāo)板支撐角鋼2通過螺栓、螺母固定連接。三自由度車輪定位儀靶標(biāo)的使用方法將連接軸7的一端與車輪定位儀的通用卡具固定連接，放松連接扇形架4和連接 叉5的兩個蝶形螺母，靶標(biāo)板1可以繞轉(zhuǎn)軸8自由旋轉(zhuǎn)，靶標(biāo)板1的位置調(diào)整完畢后，旋緊 連接叉5和扇形架4的兩個蝶形螺母，完成靶標(biāo)板繞ζ軸的轉(zhuǎn)動調(diào)整，放松穿過連接管6矩 形鋼片通孔的兩個螺栓，靶標(biāo)板1可以繞χ軸轉(zhuǎn)動，也可以沿χ軸軸向移動，鎖緊穿過連接 管6矩形鋼片通孔的兩個螺栓，使連接管6的細(xì)長槽變形，產(chǎn)生對連接軸7的夾緊力，使靶 標(biāo)板1的位置固定，通過視覺傳感器采集靶標(biāo)板1表面的特征圖像，即可進(jìn)行車輪定位參數(shù) 的檢測。
權(quán)利要求一種三自由度車輪定位儀靶標(biāo)，其特征是所述的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)包括有靶標(biāo)板(1)、靶標(biāo)板支撐角鋼(2)、靶標(biāo)軸連接架(3)、扇形架(4)、連接叉(5)、連接管(6)、連接軸(7)與轉(zhuǎn)軸(8)；連接軸(7)一端與車輪定位儀的通用卡具的軸孔固定連接，另一端插入連接管(6)的內(nèi)孔成轉(zhuǎn)動配合連接，連接管(6)與連接叉(5)的底部焊接，連接叉(5)的內(nèi)側(cè)與扇形架(4)的外側(cè)動配合滑動接觸；轉(zhuǎn)軸(8)穿過連接叉(5)和扇形架(4)弧形槽的圓心處的通孔，轉(zhuǎn)軸(8)伸出通孔的端部通過墊圈、蝶形螺母螺紋連接，用螺栓由內(nèi)向外穿過連接叉(5)的另一個通孔和扇形架(4)的弧形槽，螺栓伸出通孔的端部通過墊圈、蝶形螺母螺紋連接；靶標(biāo)軸連接架(3)的頂面與扇形架(4)的底面通過螺栓、螺母固定連接。靶標(biāo)板(1)的內(nèi)部對稱的焊接兩個靶標(biāo)板支撐角鋼(2)，靶標(biāo)軸連接架(3)與靶標(biāo)板支撐角鋼(2)通過螺栓、螺母固定連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)，其特征是所述的連接管(6)是在 所選用的標(biāo)準(zhǔn)鋼管一端沿軸線加工一個細(xì)長槽，在長槽兩側(cè)各焊接一個矩形鋼片，每個矩 形鋼片兩端加工有通孔，螺栓穿過通孔與螺母螺紋固定連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)，其特征是所述的連接叉(5)為折 彎加工的U字形截面的標(biāo)準(zhǔn)鋼板，連接叉的兩側(cè)各對稱加工有兩個與扇形架(4)連接的通 孔。
4.按照權(quán)利要求1所述的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)，其特征是所述的扇形架(4)為五 塊標(biāo)準(zhǔn)鋼板剪切焊接成的無蓋方箱，扇形架(4)的一個側(cè)面為扇形，并加工有弧形槽，在弧 形槽的圓心處加工有穿透扇形架(4)的通孔，扇形架(4)的扇形側(cè)面的圓心應(yīng)與弧形槽的 圓心重合，方箱的底面加工有四個與靶標(biāo)軸連接架(3)連接的通孔。
5.按照權(quán)利要求1所述的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)，其特征是所述的靶標(biāo)軸連接架 (3)為折彎加工的U字形截面的標(biāo)準(zhǔn)鋼板，U字形截面的凹槽中對稱焊接有兩塊鋼板，靶標(biāo) 軸連接架(3)的頂面對稱加工四個與扇形架(4)連接的通孔，側(cè)面對稱加工四個與靶標(biāo)板 支撐角鋼(2)連接的通孔。
6.按照權(quán)利要求1所述的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)，其特征是所述的靶標(biāo)板支撐角鋼 (2)采用標(biāo)準(zhǔn)型鋼加工，在靶標(biāo)板支撐角鋼(2)的一個側(cè)面加工兩個與靶標(biāo)軸連接架(3)連 接的通孔。
7.按照權(quán)利要求1所述的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)，其特征是所述的靶標(biāo)板(1)為標(biāo) 準(zhǔn)鋼板折彎焊接成的無蓋扁方箱。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車工業(yè)領(lǐng)域的三自由度車輪定位儀靶標(biāo)。旨在克服現(xiàn)有靶標(biāo)無法進(jìn)行位置調(diào)整，精度較低的問題。該裝置包括有靶標(biāo)板(1)、靶標(biāo)板支撐角鋼(2)、靶標(biāo)軸連接架(3)、扇形架(4)、連接叉(5)、連接管(6)、連接軸(7)與轉(zhuǎn)軸(8)。連接軸(7)一端與連接管(6)的內(nèi)孔轉(zhuǎn)動配合連接，連接管(6)與連接叉(5)的底部焊接，轉(zhuǎn)軸(8)穿過連接叉(5)和扇形架(4)弧形槽的圓心處的通孔，轉(zhuǎn)軸(8)伸出通孔的端部通過蝶形螺母螺紋連接，靶標(biāo)軸連接架(3)的頂面與扇形架(4)的底面螺栓固定連接，靶標(biāo)板(1)的內(nèi)部焊接兩個靶標(biāo)板支撐角鋼(2)，靶標(biāo)軸連接架(3)與靶標(biāo)板支撐角鋼(2)螺栓固定連接。
文檔編號G01M17/007GK201575920SQ20092027159
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月15日
發(fā)明者何鳳江, 劉玉梅, 宮海彬, 張立斌, 徐觀, 戴建國, 李曉韜, 林慧英, 潘洪達(dá), 蘇麗俐, 蘇建, 陳熔 申請人:吉林大學(xué)