汽車前橋前束轉角在線測量調整系統的製作方法

2023-05-09 16:54:41 2

專利名稱：汽車前橋前束轉角在線測量調整系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車前橋前束轉角在線測量調整系統。
背景技術：
汽車前橋的前束值是汽車轉向輪重要定位參數之一，前束的主要作用是抵消前輪 外傾的帶來的不良影響，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確定的範圍，有的車輪對前束大小要求較高；前束值過大，外側胎肩 外鋸齒形磨損；前束值過小會造成胎肩內側鋸齒形磨損。因此，前束值過大或過小，輪胎都 會由於車輪外傾或內傾，出現橫向滑拖現象，導致輪胎磨損嚴重，因此準確測量調整前束值 是保證前橋生產質量的重要環節。 傳統的前束在線測量調整方法全由人工完成，通過長杆和角度尺配合測量，車橋 兩輪間距離較大，車輪轉動吃力，人工測量存在很大難度。人工測量方式效率低、精度差。一 方面，受到測量工具、個人視力，光線，情緒等的影響導致測量精度差；另一方面由於車輪轉 動費力，兩車輪間距離較遠，需要兩個人配合，需要勞動力多，勞動強度大，導致前束值測量 調整不穩定。於是人們期待一種代替人工測量的自動前束測量系統。 目前，車橋總成裝配的自動化已經得到快速發展，汽車總成製造廠採用傳統的手 工方法已無法滿足整車廠日益提高的要求，採用自動、高精測量裝置是車橋廠的必然選擇。

發明內容
針對車橋前束在線測量調整勞動強度大、精度差，傳統人工測量方法很難滿足要 求，本發明的目的是提供一種汽車前橋前束在線測量調整系統，通過步進電機及傳動系統 驅動前橋輪子，用絕對編碼器測量兩側輪子的轉角，計算獲得精確的車橋前束值。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案是 本發明在汽車前橋兩側輪轂邊的底座上分別安裝有結構相同的縱向底座，縱向底
座上的縱嚮導軌與橫向拖板連接，橫向拖板上的橫嚮導軌與垂向拖板連接，垂向拖板上的
垂嚮導軌上安裝垂直與橫向拖板的連接板，連接板與安裝在輪轂側面的連接盤通過銷軸連
接；定位銷安裝在底座上並穿過前橋上的定位孔，夾緊氣缸也安裝在底座上；安裝在底座
上的步進電機通過扭力限制器連接滾珠絲槓，滾珠絲槓與一側橫向拖板下的絲槓螺母螺旋
副連接，使橫向拖板在縱嚮導軌上滑動，在安裝有步進電機的一側的銷軸上安裝絕對編碼
器，並在縱向底座、橫向拖板、垂向拖板的導軌的兩端極限位置上各安裝一個接近開關；六
個接近開關、絕對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驅動
器，觸控螢幕與可編程控制器的輸入、輸出互相連接；空氣壓縮機的高壓氣體端經過換向閥接
夾緊氣缸有杆腔，低壓氣體端經過換向閥接夾緊氣缸無杆腔；兩根夾緊氣缸的頂杆分別壓
在前橋的側面並與各自的定位銷的中心對齊。 本發明具有的有益效果是 1 、可以自動驅動前輪旋轉，避免了人工選擇費力的問題。
2、通過高精度絕對編碼器自動完成前束值的測量，並由測量控制顯示單元計算前 束值及調整量，前束值結果精確，調整方便快捷。 3、系統結構簡單，工作穩定，測量精確，可以大大提高前橋前束的在線測量調整效 率和效果。


圖1是本發明的總體結構圖。
圖2是測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，3、觸控螢幕，4、可編程控制器，5、電機驅動器，6、步進電 機，7、縱嚮導軌，8、扭力限制器，9、滾珠絲槓，10、絲槓螺母，11、橫嚮導軌，12、垂嚮導軌，13、 連接板，14、銷軸，15、連接盤，16、絕對編碼器，17、輪轂，18、主銷軸，19、調整螺釘，20、夾緊 氣缸，21 、定位銷，22 、橫拉杆，23 、前橋，24、換向閥，25 、空氣壓縮機。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施方式對本發明作進一步的描述。 如圖1所示，本發明在汽車前橋兩側輪轂17邊的底座1上分別安裝有結構相同的 縱向底座，縱向底座上的縱嚮導軌7與橫向拖板連接，橫向拖板上的橫嚮導軌11與垂向拖 板連接，垂向拖板上的垂嚮導軌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側面的連接盤15通過銷軸14連接；定位銷21安裝在底座1上並穿過前橋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上的步進電機6通過扭力限制器 8連接滾珠絲槓9，滾珠絲槓9與一側橫向拖板下的絲槓螺母10螺旋副連接，使橫向拖板在 縱嚮導軌7上滑動，在安裝有步進電機6的一側的銷軸14上安裝絕對編碼器16，並在縱向 底座、橫向拖板、垂向拖板的導軌的兩端極限位置上各安裝一個接近開關2 ;如圖2所示，六 個接近開關2、絕對編碼器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 電機驅動器5，觸控螢幕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 25的高壓氣體端經過換向閥24接夾緊氣缸20有杆腔，低壓氣體端經過換向閥24接夾緊氣 缸20無杆腔；兩根夾緊氣缸20的頂杆分別壓在前橋23的側面並與各自的定位銷21的中 心對齊。 步進電機6安裝在底座1上，運行速度和正反轉由測量控制顯示單元控制；步進電 機6帶動扭力限制器8和滾珠絲槓9旋轉，在輪轂17轉到極限或者出現機械卡死時，扭力 限制器8打滑，保護步進電機；絲槓螺母10在滾珠絲槓9帶動下沿著縱嚮導軌7縱向移動， 通過傳動裝置驅動輪轂17。 由於前橋23的主銷軸18與定位銷孔不共線且空間傾斜，所以車輪相對於主銷軸 18的旋轉運動對兩個定位銷孔構成的直線而言，即存在旋轉運動，又存在平動運動；車輪 在驅動裝置和傳動裝置帶動下旋轉，縱向、橫向和垂向的平動運動由縱嚮導軌7、橫嚮導軌 11和垂嚮導軌12完成，旋轉運動由連接盤15和連接板13間的相對旋轉完成，從而可以完 成車輪轉角的準確測量。 定位銷21安裝在底座1上，通過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的側面，與相對於各自的定位銷21的中心對齊，從前橋側面完成 對前橋23的夾緊，防止車輪運動時前橋擺動。 如圖3所示，常態下，空氣壓縮機25的高壓氣體經過換向閥24通向夾緊氣缸20 的有杆腔，低壓氣體經過換向閥24通向夾緊氣缸20的無杆腔，伸縮杆到達夾緊氣缸20的 最裡端，當需要工作即要壓緊前橋時，手動使得換向閥26移位，空氣壓縮機25的高壓氣體 經過換向閥24通向夾緊氣缸20的無杆腔，低壓氣體經過換向閥24通向夾緊氣缸20的有 杆腔，通向夾緊氣缸20的最外側，使得伸縮杆到達夾緊氣缸20的最外端。
絕對編碼器16完成前橋兩側輪子的角度的精確測量，接近開關2安裝在三對導軌 7、11、12的兩端極限位置上，防止導軌運動過頭，由可編程控制器4檢測其信號；可編程控 制器4完成絕對編碼器16的角度值信號獲取，計算前束值和調整量；可編程控制器4控制 步進電機6的啟停，轉速和正反轉；觸控螢幕3可設定絕對編碼器16的零點，步進電機6的轉 速，並顯示當前測量前束值和調整量，從而引導工人調整橫拉杆22完成前束的調整。
整個系統的檢測流程是 1、開啟系統，在觸控螢幕3設定步進電機6的轉速及車輪直徑，將前橋23裝到底座
1上，用定位銷21進行定位，完成連接盤15的連接。 2、按下開關使得夾緊氣缸20夾緊前橋23，步進電機6運動。 3、測量控制顯示單元測量並計算出前束值後，電機驅動器5驅動步進電機6停止 運動。 4、工人根據觸控螢幕3顯示調整量調整橫拉杆22。
5、步進電機6反向運動，重新測量前束值。 6、若前束值正確，步進電機6將車輛轉到正常位置並停止；若前束值有誤差，則重 新完成3， 4， 5三步，直到前束值準確為止。 7、鬆開連接盤15及加緊氣缸20，吊走前橋23，完成前束測量調整。
權利要求
一種汽車前橋前束轉角在線測量調整系統，其特徵在於在汽車前橋兩側輪轂(17)邊的底座(1)上分別安裝有結構相同的縱向底座，縱向底座上的縱嚮導軌(7)與橫向拖板連接，橫向拖板上的橫嚮導軌(11)與垂向拖板連接，垂向拖板上的垂嚮導軌(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)側面的連接盤(15)通過銷軸(14)連接；定位銷(21)安裝在底座(1)上並穿過前橋(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)上的步進電機(6)通過扭力限制器(8)連接滾珠絲槓(9)，滾珠絲槓(9)與一側橫向拖板下的絲槓螺母(10)螺旋副連接，使橫向拖板在縱嚮導軌(7)上滑動，在安裝有步進電機(6)的一側的銷軸(14)上安裝絕對編碼器(16)，並在縱向底座、橫向拖板、垂向拖板的導軌的兩端極限位置上各安裝一個接近開關(2)；六個接近開關(2)、絕對編碼器(13)的輸出與可編程控制器(4)相連，可編程控制器(4)的輸出連接電機驅動器(5)，觸控螢幕(3)與可編程控制器(4)的輸入、輸出互相連接；空氣壓縮機(25)的高壓氣體端經過換向閥(24)接夾緊氣缸(20)有杆腔，低壓氣體端經過換向閥(24)接夾緊氣缸(20)無杆腔；兩根夾緊氣缸(20)的頂杆分別壓在前橋(23)的側面並與各自的定位銷(21)的中心對齊。
全文摘要
本發明公開了一種汽車前橋前束轉角在線測量調整系統。在汽車前橋兩側輪轂邊分別安裝有結構相同的縱向底座，橫向拖板和垂向拖板，垂直拖板的連接板與輪轂側面的連接盤通過銷軸連接；夾緊氣缸的頂杆分別壓在前橋的側面，安裝在底座上的步進電機通過扭力限制器連接滾珠絲槓，滾珠絲槓與一側橫向拖板下的絲槓螺母連接，在步進電機的一側的銷軸上安裝絕對編碼器，並在縱向底座、橫向拖板、垂向拖板的兩端極限位置上各安裝接近開關；可編程控制器分別與接近開關、絕對編碼器、電機驅動器和觸控螢幕連接，空氣壓縮機經換向閥與夾緊氣缸連接。本發明通過絕對編碼器自動完成前束值的測量，並由測量控制顯示單元計算前束值及調整量，前束值結果精確，調整方便。
文檔編號G01M17/06GK101788390SQ20101010473
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者葉丹, 周曉軍, 楊富春, 謝明祥, 魏春雨, 魏燕定, 黎建軍 申請人:浙江大學