專利名稱：汽車前橋前束轉(zhuǎn)角在線測(cè)量調(diào)整系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車前橋前束轉(zhuǎn)角在線測(cè)量調(diào)整系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車前橋的前束值是汽車轉(zhuǎn)向輪重要定位參數(shù)之一，前束的主要作用是抵消前輪 外傾的帶來(lái)的不良影響，最大限度地減少車輪行駛中的橫向滑移率，減少輪胎磨損。每一種 車型的前束值都有一個(gè)確定的范圍，有的車輪對(duì)前束大小要求較高；前束值過(guò)大，外側(cè)胎肩 外鋸齒形磨損；前束值過(guò)小會(huì)造成胎肩內(nèi)側(cè)鋸齒形磨損。因此，前束值過(guò)大或過(guò)小，輪胎都 會(huì)由于車輪外傾或內(nèi)傾，出現(xiàn)橫向滑拖現(xiàn)象，導(dǎo)致輪胎磨損嚴(yán)重，因此準(zhǔn)確測(cè)量調(diào)整前束值 是保證前橋生產(chǎn)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。 傳統(tǒng)的前束在線測(cè)量調(diào)整方法全由人工完成，通過(guò)長(zhǎng)桿和角度尺配合測(cè)量，車橋 兩輪間距離較大，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)吃力，人工測(cè)量存在很大難度。人工測(cè)量方式效率低、精度差。一 方面，受到測(cè)量工具、個(gè)人視力，光線，情緒等的影響導(dǎo)致測(cè)量精度差；另一方面由于車輪轉(zhuǎn) 動(dòng)費(fèi)力，兩車輪間距離較遠(yuǎn)，需要兩個(gè)人配合，需要?jiǎng)趧?dòng)力多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，導(dǎo)致前束值測(cè)量 調(diào)整不穩(wěn)定。于是人們期待一種代替人工測(cè)量的自動(dòng)前束測(cè)量系統(tǒng)。 目前，車橋總成裝配的自動(dòng)化已經(jīng)得到快速發(fā)展，汽車總成制造廠采用傳統(tǒng)的手 工方法已無(wú)法滿足整車廠日益提高的要求，采用自動(dòng)、高精測(cè)量裝置是車橋廠的必然選擇。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)車橋前束在線測(cè)量調(diào)整勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度差，傳統(tǒng)人工測(cè)量方法很難滿足要 求，本發(fā)明的目的是提供一種汽車前橋前束在線測(cè)量調(diào)整系統(tǒng)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)前橋輪子，用絕對(duì)編碼器測(cè)量?jī)蓚?cè)輪子的轉(zhuǎn)角，計(jì)算獲得精確的車橋前束值。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 本發(fā)明在汽車前橋兩側(cè)輪轂邊的底座上分別安裝有結(jié)構(gòu)相同的縱向底座，縱向底
座上的縱向?qū)к壟c橫向拖板連接，橫向拖板上的橫向?qū)к壟c垂向拖板連接，垂向拖板上的
垂向?qū)к壣习惭b垂直與橫向拖板的連接板，連接板與安裝在輪轂側(cè)面的連接盤通過(guò)銷軸連
接；定位銷安裝在底座上并穿過(guò)前橋上的定位孔，夾緊氣缸也安裝在底座上；安裝在底座
上的步進(jìn)電機(jī)通過(guò)扭力限制器連接滾珠絲杠，滾珠絲杠與一側(cè)橫向拖板下的絲杠螺母螺旋
副連接，使橫向拖板在縱向?qū)к壣匣瑒?dòng)，在安裝有步進(jìn)電機(jī)的一側(cè)的銷軸上安裝絕對(duì)編碼
器，并在縱向底座、橫向拖板、垂向拖板的導(dǎo)軌的兩端極限位置上各安裝一個(gè)接近開關(guān)；六
個(gè)接近開關(guān)、絕對(duì)編碼器的輸出與可編程控制器相連，可編程控制器的輸出連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)
器，觸摸屏與可編程控制器的輸入、輸出互相連接；空氣壓縮機(jī)的高壓氣體端經(jīng)過(guò)換向閥接
夾緊氣缸有桿腔，低壓氣體端經(jīng)過(guò)換向閥接夾緊氣缸無(wú)桿腔；兩根夾緊氣缸的頂桿分別壓
在前橋的側(cè)面并與各自的定位銷的中心對(duì)齊。 本發(fā)明具有的有益效果是 1 、可以自動(dòng)驅(qū)動(dòng)前輪旋轉(zhuǎn)，避免了人工選擇費(fèi)力的問(wèn)題。
2、通過(guò)高精度絕對(duì)編碼器自動(dòng)完成前束值的測(cè)量，并由測(cè)量控制顯示單元計(jì)算前 束值及調(diào)整量，前束值結(jié)果精確，調(diào)整方便快捷。 3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，測(cè)量精確，可以大大提高前橋前束的在線測(cè)量調(diào)整效 率和效果。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是測(cè)量控制顯示原理框圖。
圖3是夾緊氣缸控制示意圖。 圖中1、底座，2、接近開關(guān)，3、觸摸屏，4、可編程控制器，5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，6、步進(jìn)電 機(jī)，7、縱向?qū)к墸?、扭力限制器，9、滾珠絲杠，10、絲杠螺母，11、橫向?qū)к墸?2、垂向?qū)к墸?3、 連接板，14、銷軸，15、連接盤，16、絕對(duì)編碼器，17、輪轂，18、主銷軸，19、調(diào)整螺釘，20、夾緊 氣缸，21 、定位銷，22 、橫拉桿，23 、前橋，24、換向閥，25 、空氣壓縮機(jī)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。 如圖1所示，本發(fā)明在汽車前橋兩側(cè)輪轂17邊的底座1上分別安裝有結(jié)構(gòu)相同的 縱向底座，縱向底座上的縱向?qū)к?與橫向拖板連接，橫向拖板上的橫向?qū)к?1與垂向拖 板連接，垂向拖板上的垂向?qū)к?2上安裝垂直與橫向拖板的連接板13，連接板13與安裝 在輪轂17側(cè)面的連接盤15通過(guò)銷軸14連接；定位銷21安裝在底座1上并穿過(guò)前橋23上 的定位孔，夾緊氣缸20也安裝在底座1上；安裝在底座1上的步進(jìn)電機(jī)6通過(guò)扭力限制器 8連接滾珠絲杠9，滾珠絲杠9與一側(cè)橫向拖板下的絲杠螺母10螺旋副連接，使橫向拖板在 縱向?qū)к?上滑動(dòng)，在安裝有步進(jìn)電機(jī)6的一側(cè)的銷軸14上安裝絕對(duì)編碼器16，并在縱向 底座、橫向拖板、垂向拖板的導(dǎo)軌的兩端極限位置上各安裝一個(gè)接近開關(guān)2 ;如圖2所示，六 個(gè)接近開關(guān)2、絕對(duì)編碼器13的輸出與可編程控制器4相連，可編程控制器4的輸出連接 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5，觸摸屏3與可編程控制器4的輸入、輸出互相連接；如圖3所示，空氣壓縮機(jī) 25的高壓氣體端經(jīng)過(guò)換向閥24接夾緊氣缸20有桿腔，低壓氣體端經(jīng)過(guò)換向閥24接夾緊氣 缸20無(wú)桿腔；兩根夾緊氣缸20的頂桿分別壓在前橋23的側(cè)面并與各自的定位銷21的中 心對(duì)齊。 步進(jìn)電機(jī)6安裝在底座1上，運(yùn)行速度和正反轉(zhuǎn)由測(cè)量控制顯示單元控制；步進(jìn)電 機(jī)6帶動(dòng)扭力限制器8和滾珠絲杠9旋轉(zhuǎn)，在輪轂17轉(zhuǎn)到極限或者出現(xiàn)機(jī)械卡死時(shí)，扭力 限制器8打滑，保護(hù)步進(jìn)電機(jī)；絲杠螺母10在滾珠絲杠9帶動(dòng)下沿著縱向?qū)к?縱向移動(dòng)， 通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)輪轂17。 由于前橋23的主銷軸18與定位銷孔不共線且空間傾斜，所以車輪相對(duì)于主銷軸 18的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)兩個(gè)定位銷孔構(gòu)成的直線而言，即存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又存在平動(dòng)運(yùn)動(dòng)；車輪 在驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，縱向、橫向和垂向的平動(dòng)運(yùn)動(dòng)由縱向?qū)к?、橫向?qū)к?11和垂向?qū)к?2完成，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由連接盤15和連接板13間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)完成，從而可以完 成車輪轉(zhuǎn)角的準(zhǔn)確測(cè)量。 定位銷21安裝在底座1上，通過(guò)前橋上的定位孔完成前橋在底座1上的定位，夾
4緊氣缸20在夾在前橋23的側(cè)面，與相對(duì)于各自的定位銷21的中心對(duì)齊，從前橋側(cè)面完成 對(duì)前橋23的夾緊，防止車輪運(yùn)動(dòng)時(shí)前橋擺動(dòng)。 如圖3所示，常態(tài)下，空氣壓縮機(jī)25的高壓氣體經(jīng)過(guò)換向閥24通向夾緊氣缸20 的有桿腔，低壓氣體經(jīng)過(guò)換向閥24通向夾緊氣缸20的無(wú)桿腔，伸縮桿到達(dá)夾緊氣缸20的 最里端，當(dāng)需要工作即要壓緊前橋時(shí)，手動(dòng)使得換向閥26移位，空氣壓縮機(jī)25的高壓氣體 經(jīng)過(guò)換向閥24通向夾緊氣缸20的無(wú)桿腔，低壓氣體經(jīng)過(guò)換向閥24通向夾緊氣缸20的有 桿腔，通向夾緊氣缸20的最外側(cè)，使得伸縮桿到達(dá)夾緊氣缸20的最外端。
絕對(duì)編碼器16完成前橋兩側(cè)輪子的角度的精確測(cè)量，接近開關(guān)2安裝在三對(duì)導(dǎo)軌 7、11、12的兩端極限位置上，防止導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)頭，由可編程控制器4檢測(cè)其信號(hào)；可編程控 制器4完成絕對(duì)編碼器16的角度值信號(hào)獲取，計(jì)算前束值和調(diào)整量；可編程控制器4控制 步進(jìn)電機(jī)6的啟停，轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)；觸摸屏3可設(shè)定絕對(duì)編碼器16的零點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)6的轉(zhuǎn) 速，并顯示當(dāng)前測(cè)量前束值和調(diào)整量，從而引導(dǎo)工人調(diào)整橫拉桿22完成前束的調(diào)整。
整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)流程是 1、開啟系統(tǒng)，在觸摸屏3設(shè)定步進(jìn)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速及車輪直徑，將前橋23裝到底座
1上，用定位銷21進(jìn)行定位，完成連接盤15的連接。 2、按下開關(guān)使得夾緊氣缸20夾緊前橋23，步進(jìn)電機(jī)6運(yùn)動(dòng)。 3、測(cè)量控制顯示單元測(cè)量并計(jì)算出前束值后，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)6停止 運(yùn)動(dòng)。 4、工人根據(jù)觸摸屏3顯示調(diào)整量調(diào)整橫拉桿22。
5、步進(jìn)電機(jī)6反向運(yùn)動(dòng)，重新測(cè)量前束值。 6、若前束值正確，步進(jìn)電機(jī)6將車輛轉(zhuǎn)到正常位置并停止；若前束值有誤差，則重 新完成3， 4， 5三步，直到前束值準(zhǔn)確為止。 7、松開連接盤15及加緊氣缸20，吊走前橋23，完成前束測(cè)量調(diào)整。
權(quán)利要求
一種汽車前橋前束轉(zhuǎn)角在線測(cè)量調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于在汽車前橋兩側(cè)輪轂(17)邊的底座(1)上分別安裝有結(jié)構(gòu)相同的縱向底座，縱向底座上的縱向?qū)к?7)與橫向拖板連接，橫向拖板上的橫向?qū)к?11)與垂向拖板連接，垂向拖板上的垂向?qū)к?12)上安裝垂直與橫向拖板的連接板(13)，連接板(13)與安裝在輪轂(17)側(cè)面的連接盤(15)通過(guò)銷軸(14)連接；定位銷(21)安裝在底座(1)上并穿過(guò)前橋(23)上的定位孔，夾緊氣缸(20)也安裝在底座(1)上；安裝在底座(1)上的步進(jìn)電機(jī)(6)通過(guò)扭力限制器(8)連接滾珠絲杠(9)，滾珠絲杠(9)與一側(cè)橫向拖板下的絲杠螺母(10)螺旋副連接，使橫向拖板在縱向?qū)к?7)上滑動(dòng)，在安裝有步進(jìn)電機(jī)(6)的一側(cè)的銷軸(14)上安裝絕對(duì)編碼器(16)，并在縱向底座、橫向拖板、垂向拖板的導(dǎo)軌的兩端極限位置上各安裝一個(gè)接近開關(guān)(2)；六個(gè)接近開關(guān)(2)、絕對(duì)編碼器(13)的輸出與可編程控制器(4)相連，可編程控制器(4)的輸出連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)，觸摸屏(3)與可編程控制器(4)的輸入、輸出互相連接；空氣壓縮機(jī)(25)的高壓氣體端經(jīng)過(guò)換向閥(24)接夾緊氣缸(20)有桿腔，低壓氣體端經(jīng)過(guò)換向閥(24)接夾緊氣缸(20)無(wú)桿腔；兩根夾緊氣缸(20)的頂桿分別壓在前橋(23)的側(cè)面并與各自的定位銷(21)的中心對(duì)齊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車前橋前束轉(zhuǎn)角在線測(cè)量調(diào)整系統(tǒng)。在汽車前橋兩側(cè)輪轂邊分別安裝有結(jié)構(gòu)相同的縱向底座，橫向拖板和垂向拖板，垂直拖板的連接板與輪轂側(cè)面的連接盤通過(guò)銷軸連接；夾緊氣缸的頂桿分別壓在前橋的側(cè)面，安裝在底座上的步進(jìn)電機(jī)通過(guò)扭力限制器連接滾珠絲杠，滾珠絲杠與一側(cè)橫向拖板下的絲杠螺母連接，在步進(jìn)電機(jī)的一側(cè)的銷軸上安裝絕對(duì)編碼器，并在縱向底座、橫向拖板、垂向拖板的兩端極限位置上各安裝接近開關(guān)；可編程控制器分別與接近開關(guān)、絕對(duì)編碼器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和觸摸屏連接，空氣壓縮機(jī)經(jīng)換向閥與夾緊氣缸連接。本發(fā)明通過(guò)絕對(duì)編碼器自動(dòng)完成前束值的測(cè)量，并由測(cè)量控制顯示單元計(jì)算前束值及調(diào)整量，前束值結(jié)果精確，調(diào)整方便。
文檔編號(hào)G01M17/06GK101788390SQ20101010473
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者葉丹, 周曉軍, 楊富春, 謝明祥, 魏春雨, 魏燕定, 黎建軍 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)