CN114577190B - 相对车身的摆正对中装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相对车身的摆正对中装置及方法。该装置相对车身的摆正对中装置，包括移动底盘、安装在移动底盘上的立柱组件、沿立柱组件上下移动的升降座以及安装在升降座上的横梁组件，移动底盘包括底座，底座上安装有万向轮和脚杯。移动底盘还包括横向调整机构以及移动平台，移动平台通过横向调整机构安装在底座上；横梁组件包括横梁体和摆正调整机构。横梁组件在非工作状态下，可竖放到移动平台上。摆正对中时，只使用一台激光测距装置，交替以相反方向安装在横梁体的两端，将其自身的偏角误差消除掉，再根据激光照射点的位置和激光发射距离值调整横梁体。本发明具有调整精度高、操作方便、成本低以及占用空间小等优点。

Description

相对车身的摆正对中装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于实现标定仪器相对于车身进行摆正对中的装置，还涉及一种实现摆正对中的方法。

背景技术

随着汽车的普及，各种维修、检测、标定仪器设备应用而生。很多检测、标定类仪器设备需要在车身的中线精准位置处工作，因此需要将检测、标定仪器安装在可进行位置调整的承载装置上进行工作，该承载装置即为所述的摆正对中装置。

摆正对中装置一般包括采用移动底盘+立柱+横梁的结构，横梁可相对于立柱升降，检测和标定仪器安装在横梁的中部或两端。工作前，必须要保证横梁平行于车辆的轮轴轴线，同时车身的中心线垂直于横梁。

现有的摆正对中装置存在以下问题：1、装置的左右移动和摆动，都依赖于移动底盘上的万向轮，调整精度差，操作不方便；2、调整时，是以横梁两端的激光测距装置与对应侧的靶尺板的距离，以及激光测距装置在对应侧靶尺板上的读数为依据，判断横梁是否对中摆正，但是激光测距装置本身必然存在随机的机械误差，而且不同的激光测距装置误差情况是不同的，严重影响对中摆正的准确性。3、横梁始终横放，占用了较大的横向空间，容易出现刮碰，而且也不利于整个设备的移动。

发明内容

本发明提出了一种相对车身的摆正对中装置及方法，其目的是：（1）提高装置左右移动和摆动的调整精度；（2）消除激光测距装置误差所带来的影响；（3）实现横梁的竖放收纳，减小空间占用，方便设备的移动。

本发明技术方案如下：

一种相对车身的摆正对中装置，包括移动底盘、安装在移动底盘上的立柱组件、沿立柱组件上下移动的升降座以及安装在升降座上的横梁组件，所述移动底盘包括底座，所述底座上安装有万向轮，所述移动底盘还包括横向调整机构以及移动平台，所述移动平台通过横向调整机构安装在底座上；

所述横梁组件包括横梁体和摆正调整机构，所述横梁体通过摆正调整机构安装在升降座上；横梁体的左右两端分别设有抱轴机构，所述抱轴机构用于连接激光测距装置上的插轴，两端的抱轴机构的轴线重合、并与横梁体平行，且激光测距装置在两端的安装方向相反；所述激光测距装置向前侧发射激光；

所述摆正调整机构包括与所述升降座以可拆卸方式相连接的后连板，还包括与所述后连板转动连接且与所述横梁体固定连接的前连板；摆正调整机构还包括安装在后连板上、用于推动前连板转动的螺纹顶杆以及用于使螺纹顶杆的前端与后连板保持接触的弹簧。

作为所述摆正对中装置的进一步改进：所述横向调整机构包括通过转动连接方式安装在底座上的丝杠，所述丝杠的外端连接有横移手轮；

所述底座还安装有与丝杠平行的光轴；

所述横向调整机构还包括安装在移动平台底部的第一滑块和第二滑块，第一滑块与所述丝杠螺纹配合，第二滑块与所述光轴滑动配合。

作为所述摆正对中装置的进一步改进：所述螺纹顶杆和弹簧分别位于后连板与前连板转动连接处的两侧；

所述螺纹顶杆穿过后连板上的螺纹孔；所述前连板上安装有固定板，固定板上安装有第一关节轴承，所述螺纹顶杆的前端与所述第一关节轴承相配合；

所述后连板上还通过第二关节轴承安装有套筒，所述弹簧右端位于套筒中、前端与所述前连板相接触。

作为所述摆正对中装置的进一步改进：所述立柱组件包括立柱体、安装在立柱体上的绞盘以及安装在立柱体顶部的滑轮；

所述立柱体的两侧分别设有导轨，所述升降座分别与两侧导轨滑动配合；所述绞盘上的钢丝绳绕过滑轮后与所述升降座相连接。

作为所述摆正对中装置的进一步改进：所述移动平台上还设有放置座；所述放置座上设有用于与横梁体的端部相配合的放置孔；

所述横梁组件还包括安装在横梁体上的挂装机构；所述立柱组件的顶部设有护罩，所述护罩的侧面设有挂孔，所述挂孔用于与所述挂装机构相配合。

作为所述摆正对中装置的进一步改进：所述挂装机构包括连接板，还包括安装在连接板上的滑动连接机构、紧固机构和挂轴；所述连接板通过滑动连接机构与所述横梁体相连接以实现沿横梁体的行走；所述紧固机构用于将连接板固定在横梁体上；所述挂轴用于与所述挂孔相配合。

作为所述摆正对中装置的进一步改进：所述挂轴包括第一轴段和第二轴段，所述第二轴段位于第一轴段的末端，第二轴段的直径大于第一轴段的直径；

所述挂孔包括圆孔以及上端与圆孔相接的竖槽，所述圆孔的直径大于第二轴段的直径，所述竖槽的宽度大于第一轴段的直径且小于第二轴段的直径。

本发明还公开了一种基于上述摆正对中装置的摆正对中方法，步骤为：

步骤1、通过自定心装置将靶尺板安装在汽车的两侧车轮上；

步骤2、将激光测距装置安装在横梁组件的一端，使激光测距装置发出的激光照射到对应侧的靶尺板上的中心线上；读取当前激光照射点在靶尺板上的位置读数d1以及激光测距装置检测到的距离值f1；

步骤3、将激光测距装置安装在横梁组件的另一端，使激光测距装置发出的激光照射到该侧的靶尺板上的中心线上，读取激光照射点在靶尺板上的位置读数d2以及激光测距装置检测到的距离值f2；

步骤4、如果位置读数d1和d2相等且距离值f1和f2相等，则结束调整，否则：

如果位置读数d1和d2不相等，则操作横向调整机构；如果距离值f1和f2不相等，则操作摆正调整机构；然后，将当前的d2和f2当做新的d1和f1，再转至步骤3。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：（1）本装置通过移动底盘上的横向调整机构和横梁组件上的摆正调整机构分别实现了左右位置和摆动角度的精确调整，提高了调整精度；（2）本方法是将同一个激光测距装置交替安装到横梁组件的两端，依据前后两次的检测数据进行调整，因为激光测距装置在两端的安装方向是完全相反的，因此其自身的误差在两侧产生的检测误差也是相反的，通过将两侧的数据进行对比，恰好可以将其自身的误差消除，从而为精确调整提供准确的依据，同时也降低了整套设备的硬件成本；（3）本装置还能实现通过挂装机构和放置座实现了横梁的竖放，方便了设备在不使用时的收纳，减小了空间的占用，也方便了设备的移动。

附图说明

图1为使用本装置进行检测标定时的示意图；

图2为本装置的结构示意图；

图3为图1中A部分的局部放大图；

图4为移动底盘部分拆去移动平台后的示意图；

图5为立柱组件的结构示意图；

图6为横梁组件的结构示意图；

图7为螺纹顶杆及固定板部分的示意图；

图8为弹簧及套筒部分的示意图；

图9为图1中B部分的局部放大图；

图10为抱轴机构端部的示意图，主要用于展示开槽部分的结构；

图11为图1中C部分的局部放大图；

图12为摆正对中时的俯视图；

图13为护罩侧面挂孔的结构示意图；

图14为横梁组件竖放时挂装机构与挂孔进行配合的示意图；

图15为挂装机构的俯视示意图；

图16为本装置在非工作状态下、横梁组件竖放时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

本实施例公开了一种相对车身的摆正对中装置及方法。

如图1和2，相对车身的摆正对中装置包括移动底盘1、安装在移动底盘1上的立柱组件2、沿立柱组件2上下移动的升降座3以及安装在升降座3上的横梁组件4。

具体的，如图3和4，所述移动底盘1包括底座1-1，所述底座1-1上安装有万向轮1-2，用于实现整个装置的快速移动。底座1-1上还设有脚杯1-3，通过调整脚杯1-3，可以使万向轮1-2离地、装置位置固定，同时还能调整整个装置的水平。

所述移动底盘1还包括横向调整机构以及移动平台，所述移动平台通过横向调整机构安装在底座1-1上。

具体的，所述横向调整机构包括通过转动连接方式安装在底座1-1上的丝杠1-8，所述丝杠1-8的外端连接有横移手轮1-5；所述底座1-1还安装有与丝杠1-8平行的光轴1-6；所述横向调整机构还包括安装在移动平台底部的第一滑块1-9和第二滑块1-7，第一滑块1-9与所述丝杠1-8螺纹配合，第二滑块1-7与所述光轴1-6滑动配合。转动横移手轮1-5，可以驱动整个移动平台及其所承载的部件左右移动。

如图5，所述立柱组件2包括立柱体2-1、安装在立柱体2-1上的绞盘2-3以及安装在立柱体2-1顶部的滑轮2-4。所述立柱体2-1的两侧分别设有高精度导轨，所述升降座3分别通过高精度SB滑块与两侧的导轨滑动配合。所述绞盘2-3上的钢丝绳绕过滑轮2-4后与所述升降座3相连接，带动升降座3上下移动。

如图6，所述横梁组件4包括横梁体4-1和摆正调整机构4-4，所述横梁体4-1通过摆正调整机构4-4安装在升降座3上。

横梁体4-1的两端分别设有抱轴机构4-3。如图9，所述抱轴机构4-3端部的安装孔用于连接激光测距装置5上的插轴，安装孔处设有开槽。两端的抱轴机构4-3的轴线重合，并与横梁体4-1平行。将激光测距装置5上的插轴插入安装孔中，再用螺钉拉紧安装孔，即可完成激光测距装置5的安装。激光测距装置5在两端的安装方向相反，所述激光测距装置5向前侧发射激光。

所述横梁体4-1上还设有LDW板插槽4-2，用于安装LDW板。

如图6至8，所述摆正调整机构4-4包括与所述升降座3以可拆卸方式相连接（如挂接）的后连板4-4-1，还包括与所述后连板4-4-1转动连接且与所述横梁体4-1固定连接的前连板4-4-2；摆正调整机构4-4还包括安装在后连板4-4-1上、用于推动前连板4-4-2转动的螺纹顶杆4-4-3以及用于使螺纹顶杆4-4-3的前端与后连板4-4-1保持接触的弹簧4-4-6。

具体的，所述螺纹顶杆4-4-3和弹簧4-4-6分别位于后连板4-4-1与前连板4-4-2转动连接处的两侧。所述螺纹顶杆4-4-3穿过后连板4-4-1上的螺纹孔；所述前连板4-4-2上安装有固定板4-4-4，固定板4-4-4上安装有第一关节轴承，所述螺纹顶杆4-4-3的前端与所述第一关节轴承相配合。所述后连板4-4-1上还通过第二关节轴承安装有套筒4-4-5，所述弹簧4-4-6右端位于套筒4-4-5中、前端与所述前连板4-4-2相接触。

关节轴承可以使螺纹顶杆4-4-3和弹簧4-4-6的角度随横梁体4-1的角度自适应。

调整时，旋转螺纹顶杆4-4-3，前连板4-4-2和横梁体4-1即在螺纹顶杆4-4-3和弹簧4-4-6的综合作用下进行摆动。

进一步的，本装置还可以实现横梁组件4的竖放收纳。

如图3，所述移动平台上还设有放置座1-4；所述放置座1-4上设有用于与横梁体4-1的端部相配合的放置孔。所述放置座1-4上设有用于与横梁的端部相配合的放置孔。放置座1-4采用钢板折弯件作为框架支撑，表面采用挂塑工艺，有效保护横梁结构竖放时底部表面，预防磕碰。进一步的，所述放置孔包括用于与横梁体4-1端部的抱轴机构4-3相配合的抱轴放置孔以及用于与抱轴机构4-3的七字把手相配合的外侧方孔，保证不与横梁体4-1发生干涉。

进一步的，如图13至16所述横梁组件4还包括安装在横梁体4-1上的挂装机构4-5；所述立柱组件2的顶部设有用于防护滑轮2-4的护罩2-5，所述护罩2-5的侧面设有挂孔，所述挂孔用于与所述挂装机构4-5相配合。

所述挂装机构4-5包括连接板4-5-1，还包括安装在连接板4-5-1上的滑动连接机构、紧固机构和挂轴4-5-3；所述连接板4-5-1通过滑动连接机构与所述横梁体4-1相连接以实现沿横梁体4-1的行走；所述紧固机构用于将连接板4-5-1固定在横梁体4-1上；所述挂轴4-5-3用于与所述挂孔相配合。

具体的，所述滑动连接机构为通过螺栓固定安装在连接板4-5-1上、与横梁体4-1上的滑槽相配合的尼龙材质的滑块，所述滑块的截面形状为T型。

所述紧固机构为穿过连接板4-5-1上的螺纹孔中的固定旋钮4-5-2，所述固定旋钮4-5-2的螺纹杆的末端用于与所述横梁体4-1相接触。

所述挂轴4-5-3同样采用尼龙材质，保护护罩2-5的漆面，它包括第一轴段和第二轴段，所述第二轴段位于第一轴段的末端，第二轴段的直径大于第一轴段的直径。第一轴段固定在连接板4-5-1上。所述挂孔包括圆孔2-6以及上端与圆孔2-6相接的竖槽2-7，所述圆孔2-6的直径大于第二轴段的直径，所述竖槽2-7的宽度大于第一轴段的直径且小于第二轴段的直径。同时，第一轴段的长度应大于护罩2-5的壁厚。

挂轴4-5-3和固定旋钮4-5-2用于防止设备移动时的颠簸造成可拆卸横梁组件4与护罩2-5分离。

设备不工作时，可以将横梁组件4卸下，将其一端的抱轴机构4-3竖放到抱轴放置孔内，同时七字把手位于外侧方孔中。然后松开固定旋钮4-5-2，调整紧固机构的位置，使挂轴4-5-3从圆孔2-6插入，并下滑入竖槽2-7中，到达合适位置后，锁紧紧固机构，至此竖放完成。

如图12，激光测距装置5自身均存在误差，导致发射的激光与插轴之间并不准确垂直，会存在一个微小的偏角α。另一方面，即便是同一品牌、型号的激光测距装置5，误差偏角α也有所不同。

传统的对中摆正方式，都是先对激光测距装置5进行校正，然后再进行操作。因为激光测距装置5距离靶尺板7较远，很小的偏角就会产生很大的误差，因此校正的要求高，工作量大，费时费力。

本发明所采用的摆正对中方式则与以往的不同，具体步骤为：

步骤1、通过自定心装置6将靶尺板7安装在汽车的两侧车轮上。需要说明的是，靶尺板7上的中心线与其插轴的轴线是重合的，安装之后，靶尺板7上的中心线则与车轮轴线重合。

步骤2、将激光测距装置5安装在横梁组件4的一端，使激光测距装置5发出的激光照射到对应侧的靶尺板7上的中心线上；读取当前激光照射点在靶尺板7上的位置读数d1以及激光测距装置5检测到的距离值f1。

步骤3、将激光测距装置5安装在横梁组件4的另一端，使激光测距装置5发出的激光照射到该侧的靶尺板7上的中心线上，读取激光照射点在靶尺板7上的位置读数d2以及激光测距装置5检测到的距离值f2。

步骤4、如果位置读数d1和d2相等且距离值f1和f2相等，则结束调整，否则：

如果位置读数d1和d2不相等，则操作横向调整机构；如果距离值f1和f2不相等，则操作摆正调整机构4-4；然后，将当前的d2和f2当做新的d1和f1，再转至步骤3。

如图12，本方法至始至终只使用一台激光测距装置5，其自身存在的误差偏角是固定的。当其安装在横梁组件4的两端时，由于两侧激光照射方向的偏角是相同的，因此两次的照射路径、车轮轴线以及横梁会组成一个梯形，该梯形靠近横梁的两端的两个夹角（图中是两个钝角，也可能是锐角，视误差偏转方向而定）始终是相等的。只要调整至距离值f1和f2相等，即该梯形的两个腰长相等，那么就会构成一个等腰梯形，即图12中的Zc1必然等于Zc2，横梁体4-1与车轮轴线达到平行。同理，在此基础上，只要d1和d2相等，则横梁体4-1与车辆也必然是对中的。本方法通过将同一台激光测距装置5安装在横梁的两端，实现了误差的自消除，从而省去了校正步骤，也降低了设备成本。

Claims (1)

1.一种相对车身的摆正对中方法，其特征在于：本方法基于以下相对车身的摆正对中装置，所述摆正对中装置包括移动底盘（1）、安装在移动底盘（1）上的立柱组件（2）、沿立柱组件（2）上下移动的升降座（3）以及安装在升降座（3）上的横梁组件（4），所述移动底盘（1）包括底座（1-1），所述底座（1-1）上安装有万向轮（1-2），其特征在于： 所述移动底盘（1）还包括横向调整机构以及移动平台，所述移动平台通过横向调整机构安装在底座（1-1）上；

所述横梁组件（4）包括横梁体（4-1）和摆正调整机构（4-4），所述横梁体（4-1）通过摆正调整机构（4-4）安装在升降座（3）上；横梁体（4-1）的左右两端分别设有抱轴机构（4-3），所述抱轴机构（4-3）用于连接激光测距装置（5）上的插轴，两端的抱轴机构（4-3）的轴线重合、并与横梁体（4-1）平行，且激光测距装置（5）在两端的安装方向相反；所述激光测距装置（5）向前侧发射激光；

所述摆正调整机构（4-4）包括与所述升降座（3）以可拆卸方式相连接的后连板（4-4-1），还包括与所述后连板（4-4-1）转动连接且与所述横梁体（4-1）固定连接的前连板（4-4-2）；摆正调整机构（4-4）还包括安装在后连板（4-4-1）上、用于推动前连板（4-4-2）转动的螺纹顶杆（4-4-3）以及用于使螺纹顶杆（4-4-3）的前端与后连板（4-4-1）保持接触的弹簧（4-4-6）；

摆正对中方法的步骤为：

步骤1、通过自定心装置（6）将靶尺板（7）安装在汽车的两侧车轮上；

步骤2、将激光测距装置（5）安装在横梁组件（4）的一端，使激光测距装置（5）发出的激光照射到对应侧的靶尺板（7）上的中心线上；读取当前激光照射点在靶尺板（7）上的位置读数d1以及激光测距装置（5）检测到的距离值f1；

步骤3、将激光测距装置（5）安装在横梁组件（4）的另一端，使激光测距装置（5）发出的激光照射到该侧的靶尺板（7）上的中心线上，读取激光照射点在靶尺板（7）上的位置读数d2以及激光测距装置（5）检测到的距离值f2；

步骤4、如果位置读数d1和d2相等且距离值f1和f2相等，则结束调整，否则：

如果位置读数d1和d2不相等，则操作横向调整机构；如果距离值f1和f2不相等，则操作摆正调整机构（4-4）；然后，将当前的d2和f2当做新的d1和f1，再转至步骤3。