专利汇可以提供一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及大车 车轮 和车桥检测领域,具体是一种激光扫描车辆车轮车桥 定位 仪,所述车桥通过 转轴 连接有轮胎,所述轮胎标靶结构固定于轮胎的一侧表面,所述激光扫描装置固定于外界检测工位且对应轮胎标靶结构的一侧,且激光扫描装置包括 固定板 ,所述固定板的前表面位于上端中部 位置 处安装有出光口垂直向下的第一激光发射器。本发明首先填补了国内大车车轮车桥定位的空白,其次是测量过程使用激光扫描的方式测量 精度 高同时也大大的降低了测量设备的整体价格,提高了检车的 节拍 ,只需要一次装 卡车 轮卡具,然后启动每个轮胎对应的激光扫描装置即可完成整车车轮和车桥的测量,操作过程简化,缩短了测量时间。,下面是一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪专利的具体信息内容。
1.一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,包括激光扫描装置(1)、轮胎标靶结构(2)、车桥(3)和轮胎(4),其特征在于,所述车桥(3)通过转轴连接有轮胎(4),所述轮胎标靶结构(2)固定于轮胎(4)的一侧表面,所述激光扫描装置(1)固定于外界检测工位且对应轮胎标靶结构(2)的一侧,且激光扫描装置(1)包括固定板(11),所述固定板(11)的前表面位于上端中部位置处安装有出光口垂直向下的第一激光发射器(10),且固定板(11)的前表面位于中部位置处固定有横向设置的隔光板(13),所述固定板(11)的前表面位于隔光板(13)的上方一端位置处安装有第一步进电机(12),所述第一步进电机(12)的传动端固定有第一反光镜(18),所述固定板(11)的前表面对应第一反光镜(18)的位置处嵌入设置有第一归零光敏管(19),且固定板(11)的前表面位于下端中部位置处安装有传动端朝上的第二步进电机(16),所述固定板(11)的前表面位于隔光板(13)的下方一端位置处安装有横向设置的第二激光发射器(14),所述第二步进电机(16)的传动端固定有第二反光镜(15),所述固定板(11)的前表面对应第二反光镜(15)的位置处嵌入设置有第二归零光敏管(17);
所述轮胎标靶结构(2)包括上支板(21),所述上支板(21)的下方设置有与其相对称的下支板(25),且上支板(21)与下支板(25)之间通过两端的导杆(27)相连,所述上支板(21)和下支板(25)之间位于中心位置处转动连接有丝杆(22),所述丝杆(22)的上端贯穿上支板(21)与调节旋钮(28)固定相连,所述导杆(27)的前侧位于上下两端位置处均固定卡爪(24),所述丝杆(22)的前侧连接有标靶面(23),所述标靶面(23)的表面嵌入设置有定位光敏管(26)。
2.根据权利要求1所述的一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,其特征在于,所述标靶面(23)的后侧对应丝杆(22)的位置处固定有活动套筒,活动套筒内设置有与丝杆(22)表面丝牙相适配的内螺纹,且标靶面(23)通过活动套筒与丝杆(22)螺纹连接,所述标靶面(23)的后侧对应导杆(27)的位置处均固定有与其套接限位的套环。
3.根据权利要求1所述的一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,其特征在于,所述第一反光镜(18)和第二反光镜(15)分别将第一激光发射器(10)和第二激光发射器(14)所发出的光束反射成水平扫描光面和垂直扫描光面,且第一反光镜(18)和第二反光镜(15)在旋转后分别将第一激光发射器(10)和第二激光发射器(14)所发出的光束反射成水平和垂直的旋转扫描光面。
4.根据权利要求1所述的一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,其特征在于,所述车桥(3)和轮胎(4)的参数包括轮胎(4)所在面、轮胎(4)中心点坐标、整车位置和中心以及车轮前束外倾的计算。
5.根据权利要求4所述的一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,其特征在于,所述轮胎(4)所在面方程的解算:
设定汽车轮胎(4)所在的平面为ρ,空间平面ρ可以表示为Ax+By+Cz+1=0(其中A,B,C为已知常数,并且A,B,C不同时为零,ρ平面不经过原点);
所述第一激光发射器(10)发出的旋转光面λ可以用方程ky-z=0,所述第一反光镜(18)对应第一归零光敏管(19)所在的平面为Z=0;
所述第一激光发射器(10)发出的旋转光面λ从定位光敏管(26)开始,必有4个时刻r1、s1、t1、u1对应的光面经过标靶面(23)上的这四个定位光敏管(26)的位置,四个相对应的扫描光面分别为λr、λs、λt、λu;同理所述第二激光发射器(14)扫描标靶面(23)上的四个定位光敏管(26)必有4个时刻r2、s2、t2、u2对应的四个反射光面分别为σr、σs、σt、σu;
所述第一激光发射器(10)和第二激光发射器(14)发射的激光面扫描四个定位光敏管
(26)时,每一个定位光敏管(26)接收的两个激光面都会有一条唯一的交线,四个定位光敏管(26)对应四条交线分别为Lr、Ls、Lt、Lu,利用8个时刻r1、s1、t1、u1、m2、s2、t2、u2对应激光面扫过标靶面(23)上对应的点就可以计算出轮胎(4)对应的空间平面ρ=Ax+By+Cz+1=0的平面方程。
6.根据权利要求5所述的一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,其特征在于,方程的计算方法如下:
所述第一反光镜(18)和第二反光镜(15)反射的激光面扫描到与其相对应的第一归零
光敏管(19)和第二归零光敏管(17)时开始计时,扫描光面经过定位光敏管(26)的时刻分别记录着两个时刻r1、r2,这两个时刻的激光面分别λr、σr,对应的方程分别为λr:r1y-z=0和σr:r2x-z+0,(r1、r2时刻激光面的角度可以通过编码器测得,所以入射光面方程中的r1、r2t常数已知);
两个扫描面交线Le的方程为: 标靶平面ρ方程为:Ax+By+Cz+1=0;
扫描交线和标靶面(23)的交点为:
同理:时刻(s1、s2)和时刻(t1、t2)扫描交线Lf,Lg和标靶面(23)的交点为:
Ⅱ
Ⅲ
所述标靶面(23)的点e、f、g之间的距离已知,相互之间的距离为300mm,联立方程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ解出A、B、C,轮胎对应的空间平面ρ=Ax+By+Cz+1=0。
7.根据权利要求4所述的一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,其特征在于,轮胎(4)中心点坐标的计算方法:
所述轮胎(4)的中心点用标靶面(23)中心处的定位光敏管(26)代替,解算出来的点坐标之间的关系能够完全反应出车桥(3)的偏斜量和整车的位置偏斜;
假设u1、u2时刻第一反光镜(18)和第二反光镜(15)发射的激光面分别扫过标靶面(23)中心的定位光敏管(26),所述第一反光镜(18)发出的激光面λu对应的面方程为u1y-z=0,所述第二反光镜(15)发出的旋转光面σu对应的面方程为u2x-z=0,所述标靶面(23)中心的定位光敏管(26),对应的坐标点用O(x,y,z)表示;
则:u1时刻第一反光镜(18)发射的光面与u2时刻第二反光镜(15)发射的光面在空间有唯一的一条交线Lu,交线Lu的方程为: 直线L与反光面ρ相交于中心点O,Ax+
By+Cz+1=0,三方程联立解出O(x,y,z)点的坐标。
8.根据权利要求1所述的一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,其特征在于,整车位置和中心的计算方法:
整车位置放在一个空间坐标系内,其中一个激光扫描装置(1)的参考坐标系的零点设为整车的空间坐标系的零点,前后车桥(3)和轮胎(4)分别用FL,FR,RL,RR来表示,前后车桥(3)的激光扫描装置(1)距离用相位激光测量仪测出距离分别为LL(左侧距离),LR(右侧距离),同桥两个激光仪间的安装距离已知为W;
则四个激光扫描装置(1)的参考坐标系的零点在整车空间坐标系中对应的坐标分别为FL(0,0,0),FR(0,W,0),RL(-LL,0,0),RR(-LR,W,0),由轮胎所在面、轮胎(4)中心点坐标解算出来的四个轮胎(4)中心点的坐标分别为O1,O2,O3,O4,分别对应的轮胎(4)为FL,FR,RL,RR,O1,O2,O3,O4的坐标分别为:(x1,y1,z1)(x2,y2,z2)(x3,y3,z3)(x4,y4,z4),O1,O2,O3,O4四个点的点坐标转换到整车坐标系中对应的坐标分别为:(x1,y1,z1)(x2,y2+W,z2)(x3-LL,y3,z3)(x4-LR,y4+W,z4);
则车辆的中 心线在XOY 面内的投影线 过点 和
车辆中心线的方程为:
车辆前桥在xoy平面内的投影方程为:
车辆后桥在xoy平面内的投影方程为:
根据平面内两条直线的夹角余弦 可以解算出车辆前后桥
的偏斜角度和车辆中心的偏斜角度。
9.根据权利要求1所述的一种激光扫描车辆车轮车桥定位仪,其特征在于,车轮前束外倾计算方法:
卡盘反射光面方程为:ρ=Ax+By+Cz+1=0和面xoy的交线为:Ax+By+1=0;
车轮的前束=夹角α±车辆中心的偏斜角和面yoz的交线为:By+Cz+1=0;
得出车辆的外倾角为β。
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