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CN111855232A - 一种全自动车用底盘电子测量仪 - Google Patents

一种全自动车用底盘电子测量仪 Download PDF

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CN111855232A CN202010744123.1A CN202010744123A CN111855232A CN 111855232 A CN111855232 A CN 111855232A CN 202010744123 A CN202010744123 A CN 202010744123A CN 111855232 A CN111855232 A CN 111855232A
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automatic vehicle
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许江涛
马井宪
周豪杰
王钳华
谢重阳
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Nanjing Institute of Technology
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Nanjing Institute of Technology
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Abstract

本发明公开了一种全自动车用底盘电子测量仪，包括多关节的机械臂，所述机械臂的移动端安装有探针和定位装置，所述机械臂的固定端下方设置有用于控制机械臂大范围移动和转动的位移补偿机构，所述位移补偿机构上安装有摄像装置4，所述位移补偿机构下方设置有移动工作台，所述移动工作台内设置有控制终端，所述控制终端与机械臂、定位装置、位移补偿机构、摄像装置电连接。本测量仪能方便灵活地对待修汽车底盘进行自动检测，减少工人的工作量，通过两次精确定位确定检修位置，以及位移补偿机构扩大机械臂的检测范围，减少移动工作平台移动带来的定位误差，提高定位精度。

Description

一种全自动车用底盘电子测量仪
技术领域
本发明属于汽车底盘电子测量技术领域，具体涉及一种全自动车用底盘电子测量仪。
背景技术
汽车底盘是全车基准，发生事故变形后首先需要获得底盘的数据，以便于矫正。而传统的汽车底盘电子测量仪器对技术人员要求高，而且作业步骤繁琐劳动强度大，作业效率低，测量数据依赖于娴熟程度，造成底盘测量技术门槛高，费用高，质量难以保证。近年来，工业机器人的广泛应用得到了广泛的关注，特别在整车装配得到了广泛应用，但在汽车维修领域鲜有应用。若应用机器人开发出代替人工的底盘测量设备，不仅能降低人为因素带来的误差，缩短汽车底盘修复的周期，有利于实现标准化测量。如何通过机构优化设计减小配合间隙累积带来的测量误差是设计的关键，目前在汽车底盘数据测量的自动化设备尚没有出现，因此开发自动化底盘测量仪非常有必要、有意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于车用底盘自动全自动测量的仪器设备，该测量工作台使用灵活方便、测量快捷精准，大大节省了人力，减小测量时间，使底盘检测变得方便高效。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种全自动车用底盘电子测量仪，其中：包括多关节的机械臂，所述机械臂的移动端安装有探针和定位装置，所述机械臂的固定端下方设置有用于控制机械臂大范围移动和转动的位移补偿机构，以减小配合公差累积和保证机器臂位置的稳定，所述位移补偿机构上安装有摄像装置，所述位移补偿机构下方设置有移动工作台，所述移动工作台内设置有控制终端，所述控制终端与机械臂、定位装置、位移补偿机构、摄像装置电连接。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
进一步地，机械臂包括旋转底座、第一转向机械臂、第二机械臂、第三机械臂和探针臂，所述探针安装在探针臂末端，所述旋转底座安装在第一转向机械臂底端，各臂之间关节处均安装有用于检测当前位置坐标的角度传感器，所述角度传感器与控制终端电连接，控制机械臂精确定位。
进一步地，摄像装置用于拍摄车用底盘的实际图像并确定待检测的范围，所述定位装置用于精确定位探针检测的测定点，所述定位装置和摄像装置均采用摄像机。
进一步地，位移补偿机构包括转动平台，所述转动平台设置在移动工作台上方，所述转动平台上表面设置有平移轨道，所述平移轨道上滑动设置有旋转底座，所述转动平台上端安装有摄像装置，所述转动平台下端开设有凹槽，所述凹槽内安装有控制转动平台转动的驱动机构。
进一步地，平移轨道内安装有水平的丝杆，所述旋转底座穿插固定在丝杆上，所述丝杆一端安装有第一步进电机，所述丝杆套装在第一步进电机的输出轴上，丝杆转动带动旋转底座沿丝杆轴向移动。
进一步地，驱动机构包括第二步进电机，所述第二步进电机输出轴连接小齿轮，所述小齿轮齿轮连接大齿轮，所述大齿轮齿轮连接齿圈，所述齿圈固定安装在凹槽的内侧壁上。
进一步地，移动工作台上表面围绕转动平台设置有若干个限位导轮，保持旋转平台运行平稳。
进一步地，移动工作台侧壁开设有抽屉，所述抽屉内放置有折叠电脑架，所述折叠电脑架上放置有控制终端，所述折叠电脑架通过伸缩支架与抽屉连接固定，控制终端采用PC电脑。
进一步地，移动工作台下端安装有可制动万向轮。
进一步地，移动工作台侧壁还开设有若干个工具箱，所述移动工作台两端设置有把手。
本发明的有益效果：
本发明能方便灵活地对待修汽车底盘进行自动检测，减少工人的工作量，提高检测精度；通过视觉图像两次精确定位确定检修位置，减少移动工作平台移动带来的定位误差；通过平移导轨和旋转平台机构的位移补偿代替机器臂大幅度动作，避免了因公差累积造成测量误差，提高检测精度，扩大机械臂的检测范围，延长了机械臂的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是机械手臂的分解结构示意图；
图3是移动工作台的结构示意图；
图4是转动平台的结构示意图；
图5是平移轨道的结构示意图。
附图标记为：机械臂1、旋转底座1-1、第一转向机械臂1-2、第二机械臂1-3、第三机械臂1-4、探针臂1-5、探针2、定位装置3、摄像装置4、移动工作台5、转动平台6、平移轨道7、丝杆8、第一步进电机9、第二步进电机10、小齿轮11、大齿轮12、齿圈13、限位导轮14、抽屉15、折叠电脑架16、伸缩支架17、可制动万向轮18、工具箱19、把手20。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
如图1、图5所示，本发明为一种全自动车用底盘电子测量仪，机械臂1的旋转底座1-1滑动安装在平移轨道7上，平移轨道7包括盖板、基座和底座，平移轨道7的盖板和底座之间安装有水平的丝杆8，丝杆8穿过基座，基座上螺纹连接旋转底座1-1，丝杆8的一端连接第一步进电机9的输出轴，旋转底座1-1通过丝杆8的驱动在平移轨道7上移动，平移轨道7固定于转动平台6上，转动平台6通过第二步进电机10的精确控制做旋转运动。
转动平台6下方设置有移动工作台5，移动工作台5两侧设置有把手20，所述移动工作台5的下端安装有可制动万向轮18，推动把手20控制移动工作台5移动到相应位置，打开可制动万向轮18进行固定，可制动万向轮18共有四个，方便移动转移本测量仪，打开可制动万向轮18的制动器时可以限制机器移动，避免其在工作过程中产生振动偏移，以免影响测量精度。
移动工作台5下方设置有抽屉15和若干个工具箱19，抽屉15内放置有折叠电脑架16，所述折叠电脑架16上放置有控制终端，不工作时处于折叠状态节省空间。所述折叠电脑架16通过伸缩支架17与抽屉15连接固定，所述控制终端采用PC电脑。
在本发明中的摄像装置4和定位装置3为机械臂探针提供精确监控定位，通过探针2插入汽车底盘的螺栓孔实现同心圆定位，方便测量变形后车架的螺孔位置参数，以便后期比对修复矫正。
如图2所示，为机械臂1的各个结构组成，包括旋转底座1-1、第一转向机械臂1-2、第二机械臂1-3、第三机械臂1-4、探针臂1-5、探针2；机械臂1的各个活动关节之间通过转轴连接固定，各个转轴均通过驱动电机控制，驱动电机与控制终端电性连接，位移参数通过步进脉冲记录，实时显示，通过摄像装置4和定位装置3拍摄的监测点，与控制终端内存储的标准数据进行对比验证，同时结合角度传感器(未画出)采集的各个机械臂的角度数据，实现精确控制机械臂1。
如图3-4所示，第二步进电机10安装在转动平台6下表面的凹槽内，第二步进电机10输出轴啮合小齿轮11，所述小齿轮11齿轮啮合大齿轮12，所述大齿轮12齿轮啮合齿圈13，所述齿圈13固定安装在凹槽的内侧壁上，所述大齿轮12套装在转轴上，转轴下端固定在凹槽内，转轴与大齿轮12之间安装有滚动轴承。
通过驱动第二步进电机10带动小齿轮11传输到大齿轮12，再带动齿圈13连同转动平台6一起旋转，实现转动平台6的转动，同时移动工作台5上端围绕转动平台6设置有四个限位导轮14，进行防撞加固，限制转动平台6的水平位移，确保转动平台6在工作过程中的定位精度，同时结合转动平台6上的平移轨道7，扩大机械臂1的工作范围。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于，包括：多关节的机械臂(1)，所述机械臂(1)的移动端安装有探针(2)和定位装置(3)，所述机械臂(1)的固定端下方设置有用于控制机械臂(1)大范围移动和转动的位移补偿机构，所述位移补偿机构上安装有摄像装置(4)，所述位移补偿机构下方设置有移动工作台(5)，所述移动工作台(5)内设置有控制终端，所述控制终端与机械臂(1)、定位装置(3)、位移补偿机构、摄像装置(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述机械臂(1)包括旋转底座(1-1)、第一转向机械臂(1-2)、第二机械臂(1-3)、第三机械臂(1-4)和探针臂(1-5)，所述探针(2)安装在探针臂(1-5)末端，所述旋转底座(1-1)安装在第一转向机械臂(1-2)底端，各臂之间关节处均安装有用于检测当前位置坐标的角度传感器，所述角度传感器与控制终端电连接，控制机械臂(1)精确定位。
3.根据权利要求1所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述摄像装置(4)用于拍摄车用底盘的实际图像并确定待检测的范围，所述定位装置(3)用于精确定位探针(2)检测的测定点，所述定位装置(3)和摄像装置(4)均采用摄像机。
4.根据权利要求2所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述位移补偿机构包括转动平台(6)，所述转动平台(6)设置在移动工作台(5)上方，所述转动平台(6)上表面设置有平移轨道(7)，所述平移轨道(7)上滑动设置有旋转底座(1-1)，所述转动平台(6)上端安装有摄像装置(4)，所述转动平台(6)下端开设有凹槽，所述凹槽内安装有控制转动平台(6)转动的驱动机构。
5.根据权利要求4所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述平移轨道(7)内安装有水平的丝杆(8)，所述旋转底座(1-1)穿插固定在丝杆(8)上，所述丝杆(8)一端安装有第一步进电机(9)，所述丝杆(8)套装在第一步进电机(9)的输出轴上，丝杆(8)转动带动旋转底座(1-1)沿丝杆(8)轴向移动。
6.根据权利要求4所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述驱动机构包括第二步进电机(10)，所述第二步进电机(10)输出轴连接小齿轮(11)，所述小齿轮(11)齿轮连接大齿轮(12)，所述大齿轮(12)齿轮连接齿圈(13)，所述齿圈(13)固定安装在凹槽的内侧壁上。
7.根据权利要求4所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述移动工作台(5)上表面围绕转动平台(6)设置有若干个限位导轮(14)。
8.根据权利要求1所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述移动工作台(5)侧壁开设有抽屉(15)，所述抽屉(15)内放置有折叠电脑架(16)，所述折叠电脑架(16)上放置有控制终端，所述折叠电脑架(16)通过伸缩支架(17)与抽屉(15)连接固定，所述控制终端采用PC电脑。
9.根据权利要求1所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述移动工作台(5)下端安装有可制动万向轮(18)。
10.根据权利要求1所述的一种全自动车用底盘电子测量仪，其特征在于：所述移动工作台(5)侧壁设置有若干个工具箱(19)，所述移动工作台(5)两端设置有把手(20)。
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