一種3D四輪定位儀的製作方法

2024-01-29 03:00:15 5

本實用新型涉及汽車的生產、維修和服務領域，特別是涉及一種3D四輪定位儀。

背景技術：

四輪定位角是存在於車輛懸架系統和各活動機件間的相對角度。保持正確的四輪定位角，可確保車輛的行駛穩定性，減少輪胎磨損。四輪定位儀是用於檢測汽車車輪定位參數，並與原廠設計參數進行對比，指導使用者對車輪定位參數進行相應調整，使其符合原設計要求，以達到理想的汽車行駛性能，即操縱輕便、行駛穩定可靠、減少輪胎偏磨損的精密測量儀器。轎車的轉向車輪、轉向節和前軸三者之間的安裝具有一定的相對位置，這種具有相對位置的安裝叫做轉向車輪定位，也成前輪定位。前輪定位包括主銷後傾、主銷內傾、前輪外傾和前輪前束四個內容。對兩個後輪來說同樣存在與後軸之間安裝的相對位置，稱後輪定位。後輪定位包括車輪外傾和逐個後輪前束。由此，前輪定位和後輪定位總體叫做四輪定位。

現有的四輪定位儀檢測方式主要有CCD和3D。CCD定位設備主要部件一般由主機和四個探測杆組成，四個探測杆分別通過四個輪夾安裝到四個車輪上，與主機進行有線或無線方式通信，以傳遞檢測信號，再由主機進行分析處理。每個探測杆內安裝有兩個CCD傳感器和兩個傾角傳感器。3D定位設備是近幾年興起的一種先進的數碼影像定位儀，主要採用物理透視學的基本原理與計算機信息處理技術。3D定位設備摒棄了常規產品中所使用的許多昂貴、繁雜的電子元器件且易受幹擾的電子線路，從而避免了很多由此產生的質量問題，對四輪定位儀的推廣使用產生積極的影響。

目前常用的3D四輪定位儀主要有橫梁固定式或內外套接打孔穿銷方式。橫梁固定式是橫梁安裝於立柱上的某個固定高度，不可上下調節。內外套筒打孔穿銷式的升降裝置，其調節方式也不方便，兩者對現場的適應能力均較差。在檢修過程中，需要經常調整舉升機的高度，由此容易使得標靶脫離攝像機的視域，檢修數據被終端，給檢修工作帶來諸多不便。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的是為了解決現有技術中的3D四輪定位裝置無法方便調節高度和角度的問題。

本實用新型提供了一種3D四輪定位儀，包括：

固定安裝在地面處的立柱，所述立柱為中空結構且其橫截面為矩形，所述立柱的兩個側壁分別由兩個相互平行的滑軌構成；

對稱安裝在所述兩個側壁處並可分別沿相應的所述滑軌上下移動的兩個升降裝置，每個所述升降裝置包括嵌套在所述滑軌處且可相對於所述滑軌上下移動的第一驅動電機和能夠隨著所述第一驅動電機移動的殼體；

固定在所述立柱處、設置在所述殼體內並能夠與所述殼體同步移動的抓持臂，所述抓持臂包括連接臂、位於所述連接臂兩個端部的兩個抓持部和用於驅動所述抓持部進行角度調節的第二驅動電機；

分別與兩個所述殼體連接並與所述抓持臂相連的兩個橫梁，每個所述橫梁在遠離所述殼體的一端處具有凹部；

分別固定在兩個所述凹部處的兩個攝像裝置，用於獲取車輪的圖像信息；

其中，所述升降裝置帶動所述橫梁相對於所述立柱進行上下運動，所述抓持臂帶動所述橫梁相對於所述立柱進行轉動。

進一步地，所述抓持臂配置成能夠在所述第二驅動電機的驅動下完成在平行於地面的水平面和垂直於地面的垂直面的轉動。

進一步地，所述抓持臂配置成能夠單獨對其中一個抓持部進行角度調節。

進一步地，所述3D四輪定位儀還包括：與所述第一驅動電機和所述第二驅動電機相連接計算機控制裝置。

進一步地，所述3D四輪定位儀還包括：用於支撐所述升降裝置且能夠隨著所述升降裝置上下移動的可升降託板。

進一步地，所述升降裝置還包括與所述第一驅動電機電連接以控制所述第一驅動電機正反轉的第一控制電路板和與所述第一控制電路板電連接以控制所述橫梁運動高度的行程開關。

進一步地，所述抓持臂還包括與所述第二驅動電機電連接以控制所述第二驅動電機正反轉的第二控制電路板和與所述第二控制電路板電連接以控制所述橫梁運動角度的控制開關。

進一步地，所述攝像裝置包括固定安裝在所述凹部處的攝像頭、固定安裝在所述橫梁背面的蓋板和罩設在所述攝像機前方並與所述蓋板固定連接的外罩。

進一步地，所述外罩處設置有用於收納所述攝像頭的容置孔。

進一步地，所述第一驅動電機和所述第二驅動電機均選自交流電機、直流電機、步進電機、盤式電機和減速電機中的一種。

本實用新型的3D四輪定位儀，由於攝像裝置分別安裝在兩個相互不連接的兩個橫梁處，避免了在需要對一個攝像頭進行行程的調節時，同時調整了另一個攝像頭的行程，提高了拍攝精度，極大提高了四輪定位檢測裝置對各種工作環境的適應能力。

本實用新型的方案不僅能夠調節橫梁的行程還能夠調節橫梁的轉動角度，進而調節攝像頭的行程和角度，使得攝像裝置完成全視域測量，進一步提高了攝像頭的拍攝精度。根據本實用新型的方案，通過合理利用立柱，將立柱的側壁改裝為由兩個滑軌組成，不僅使其能夠支撐橫梁，還能夠與升降裝置良好配合，以使得升降裝置帶動橫梁進行上下移動。此外，本實用新型不僅設置了兩個橫梁，而且還對應設置了兩個升降裝置和一個抓持臂，用以分別對兩個橫梁的行程以及轉動角度進行控制。

根據下文結合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優點和特徵。

附圖說明

後文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪製的。附圖中：

圖1是根據本實用新型一個實施例的3D四輪定位儀的結構示意圖；

圖2是圖1中的殼體內部結構和橫梁的結構示意圖；

圖3是根據本實用新型一個實施例的設置在橫梁凹部處的攝像裝置的內部結構示意圖。

具體實施方式

圖1是根據本實用新型一個實施例的3D四輪定位儀100。如圖1所示，本實用新型提供了一種3D四輪定位儀100，其可以包括立柱10、升降裝置20、抓持臂30、橫梁40和攝像裝置50。立柱10固定安裝在地面上，用於支撐升降裝置20、抓持臂30、橫梁40和攝像裝置50。橫梁40活動連接在升降裝置20上並與抓持臂30連接。所述攝像裝置50的數量為兩個，兩個所述攝像裝置50分別設置在橫梁40的遠離立柱10的一端處。升降裝置20安裝在立柱10上並可相對於立柱10上下移動，用於帶動橫梁40上下移動以調整攝像裝置50的上下方向的攝像視域。抓持臂30固定在所述立柱10處、設置在所述殼體22內並能夠與所述殼體22同步移動，用於帶動橫梁40在平行於地面的水平面或垂直於地面的垂直面進行轉動以調整攝像裝置50的水平方向或垂直方向的攝像視域。

本實用新型的方案不僅能夠調節橫梁40的行程還能夠調節橫梁40在水平面或垂直面的轉動角度，進而調節攝像頭52的行程和角度，使得攝像裝置50完成全視域測量，提高了攝像頭52的拍攝精度。

根據本實用新型的一個實施例，如圖1所示，升降裝置20、橫梁40和攝像裝置50的數量均為兩個。立柱10為中空結構，且其橫截面為矩形，所述立柱10的兩個側壁11分別由兩個相互平行的滑軌12構成。兩個升降裝置20對稱安裝在所述兩個側壁11處並可分別沿相應的所述滑軌12上下移動。每個所述升降裝置20包括嵌套在所述滑軌12處且可相對於所述滑軌12上下移動的第一驅動電機21和能夠隨著所述第一驅動電機21移動的殼體22。每個所述橫梁40在遠離所述殼體22的一端處具有凹部41。兩個攝像裝置50分別固定在兩個所述凹部41處，用於獲取車輪的圖像信息。抓持臂30的數量為一個。抓持臂30包括連接臂、位於所述連接臂兩個端部的兩個抓持部31和用於驅動所述抓持部31進行角度調節的第二驅動電機。兩個橫梁40分別與兩個所述殼體22連接並與所述抓持臂30相連。所述抓持臂30配置成能夠在所述第二驅動電機的驅動下完成在平行於地面的水平面和垂直於地面的垂直面的轉動。所述抓持臂30配置成能夠單獨對其中一個抓持部31進行角度調節。工作時，所述升降裝置20帶動所述橫梁40相對於所述立柱10進行上下運動，所述抓持臂30帶動所述橫梁40相對於所述立柱10進行轉動。

本實用新型的方案由於攝像裝置50分別安裝在兩個相互不連接的兩個橫梁40處，避免了在需要對一個攝像頭52進行行程的調節時，同時調整了另一個攝像頭52的行程，提高了拍攝精度，極大提高了四輪定位檢測裝置對各種工作環境的適應能力。根據本實用新型的方案，通過合理利用立柱10，將立柱10的側壁11改裝為由兩個滑軌12組成，不僅使其能夠支撐橫梁40，還能夠與升降裝置20良好配合，以使得升降裝置20帶動橫梁40進行上下移動。此外，由於本實用新型的抓持臂30可以單獨對其中一個抓持部31進行角度調節，因此，在需要對車輛一側的車輪進行微調時，僅需調節其中一個抓持部31即可，不需兩個抓持部31同時轉動，由此進一步提高了攝像頭52的拍攝精度。

根據本實用新型的一個實施例，3D四輪定位儀100還可以包括與所述第一驅動電機21和所述第二驅動電機相連接計算機控制裝置。計算機控制裝置由通信系統、顯示系統和處理系統組成。通信系統包括有線和無線兩種通信模式。有線系統通過不同電纜和接口將攝像頭52、第一驅動電機21和第二驅動電機與計算機控制裝置連接起來，實現攝像頭52數據的採集以及根據處理系統的處理結果對第一驅動電機21和第二驅動電機進行控制。在一個實施例中，3D四輪定位儀100還可以包括用於將計算機控制裝置與智能終端相連接的無線通信模塊。該無線通信模塊可以包含在上述無線通信模式中，可以通過藍牙或者WIFI實現計算機與智能終端的連接，進而實現計算機和智能終端之間的雙向控制。顯示系統用於顯示處理系統的處理結果，便於工作人員根據顯示的數據進行車輛的檢修。處理系統完成攝像裝置50所採集的數據的讀取、存儲、計算和分析，最終分析得到各種定位參數。

根據本實用新型的一個實施例，所述3D四輪定位儀100還可以包括用於支撐所述升降裝置20且能夠隨著所述升降裝置20上下移動的可升降託板60。該可升降託板60用以保證升降裝置20的強度和耐久性。

所述升降裝置20還可以包括與所述第一驅動電機21電連接以控制所述第一驅動電機21正反轉的第一控制電路板和與所述第一控制電路板電連接以控制所述橫梁40運動高度的行程開關。通過設置所述行程開關以控制所述升降裝置20相對於所述立柱10的移動高度，通過將所述行程開關電連接所述第一控制電路板以實現自動控制。

圖2是圖1中的殼體22內部結構和橫梁40的結構示意圖。具體地，當所述第一控制電路板發出上升指令給所述第一驅動電機21時，在一個實施例中，如圖2所示，所述第一驅動電機21可以帶動齒輪23正轉並與齒條24嚙合，以帶動所述升降裝置20和所述橫梁40做上升移動，當所述行程開關發出行程最高點信號時，所述第一控制電路板根據接收到的行程最高點信號控制所述第一驅動電機21反轉，帶動所述齒輪23反轉並與所述齒條24嚙合以帶動所述升降裝置20和所述橫梁40做下降移動，同樣地，當所述行程開關發出行程最低點信號時，所述第一控制電路板根據接收到的行程最低點信號控制所述第一驅動電機21反轉，如此往復以使所述第一驅動電機21驅動所述齒輪23與齒條24嚙合，而使所述升降裝置20帶動所述橫梁40在行程的最高點和最低點之間來回移動。在其他實施例中，所述驅動電機也可以帶動滾輪等其他組件最終實現帶動橫梁40進行上下移動。其中，所述第一驅動電機21可以為交流電機、直流電機、步進電機、盤式電機或減速電機。

所述抓持臂30還可以包括與所述第二驅動電機電連接以控制所述第二驅動電機正反轉的第二控制電路板和與所述第二控制電路板電連接以控制所述橫梁40運動角度的控制開關。通過設置所述控制開關以控制所述抓持部31相對於所述立柱10的轉動角度，通過將所述控制開關電連接所述第二控制電路板以實現自動控制。具體地，當所述第二控制電路板向所述第二驅動電機發出與當前橫梁40所在方向成正向1°角的角度指令時，在一個實施例中，所述第二驅動電機可以帶動齒輪23正轉並與齒條24嚙合，以帶動所述抓持部31和所述橫梁40做正向轉動並與轉動1°，當所述控制開關發出已達到最大轉動角度的信號時，所述第二控制電路板根據接收到的最大轉動角度的信號控制所述第二驅動電機反轉，帶動所述齒輪23反轉並與所述齒條24嚙合以帶動所述抓持部31和所述橫梁40做反向轉動，同樣地，當所述控制開關發出最小轉動角度的信號時，所述第二控制電路板根據接收到的最小轉動角度的信號控制所述第二驅動電機反轉，如此往復以使所述第二驅動電機驅動所述齒輪23與齒條24嚙合，而使所述抓持臂30帶動所述橫梁40在轉動角度的最大點和最小點之間來回移動。在其他實施例中，所述驅動電機也可以帶動滾輪等其他組件最終實現帶動橫梁40進行水平轉動。其中，所述第二驅動電機可以為交流電機、直流電機、步進電機、盤式電機或減速電機。

本實用新型的方案不僅能夠調節橫梁40的行程還能夠調節橫梁40的轉動角度，進而調節攝像頭52的行程和角度，使得攝像裝置50完成全視域測量，進一步提高了攝像頭52的拍攝精度。此外，本實用新型不僅設置了兩個橫梁40，而且還對應設置了兩個升降裝置20和一個抓持臂30，用以分別對兩個橫梁40的行程以及轉動角度進行控制。

圖3是根據本實用新型一個實施例的設置在橫梁40凹部41處的攝像裝置50的內部結構示意圖。如圖3所示，所述攝像裝置50包括固定安裝在所述凹部41處的攝像頭52、固定安裝在所述橫梁40背面的蓋板和罩設在所述攝像機前方並與所述蓋板固定連接的外罩51。所述外罩51處設置有用於收納所述攝像頭52的容置孔。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和範圍的情況下，仍可根據本實用新型公開的內容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的範圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。