汽車車橋最大轉向角檢測裝置及檢測調整方法
【專利摘要】本發明提供了一種汽車車橋最大轉向角檢測裝置及檢測調整方法，屬于汽車車橋檢測領域，其中包括：固定在轉向節上的支架，轉向節設置在車橋的端部，轉向節與車橋轉動連接；用于對轉向節的位置進行定位的激光發射器，激光發射器設置在支架上，激光發射器所發射的激光線和車橋的軸心線均與轉向節的轉動軸心線相交，激光發射器所發射的激光線與轉向節的法蘭盤的軸心線位于同一平面；檢測轉向節的轉向角的機器視覺系統，機器視覺系統的攝像機構朝向車橋。本發明提供的汽車最大轉向角檢測裝置，結構簡單、使用方便、制作成本較低，可以適合于多品種車橋的最大轉向角的調整要求。
【專利說明】汽車車橋最大轉向角檢測裝置及檢測調整方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車車橋檢測領域，具體而言，涉及汽車車橋最大轉向角檢測裝置及 檢測調整方法。

【背景技術】
[0002] 當汽車方向向左或向右轉到極端位置時，汽車車輪中心面即轉向節的轉向軸心線 與汽車的車橋軸心線的夾角為最大轉向角，最大轉向角決定了汽車轉彎半徑的大小，影響 汽車的穩定性、安全性和舒適性。轉向角調整過大，會在汽車轉彎時增大輪胎與底面的橫向 滑移，使輪胎異常磨損；轉向角調整過小，則使汽車轉向時轉彎困難，行車安全受到影響。因 此，最大轉向角是車橋的重要技術參數。
[0003] 車橋的軸心線與轉向節的轉動軸心線相互垂直，在車橋裝配中，對車橋最大轉向 角的檢測與調整，需要先確定車橋的軸心線，再計算轉向節繞自身的轉動軸心線轉動的角 度，得出車橋的轉向角，即汽車轉向角。
[0004] 目前一般使用專用工裝夾具來實現車橋轉向角的調整，這種檢測調整方式僅針對 單一產品檢測調整，不能滿足多品種的調整。


【發明內容】

[0005] 本發明提供了一種汽車車橋最大轉向角檢測裝置及檢測調整方法，以解決上述問 題。
[0006] 本發明是這樣實現的：
[0007] -種汽車車橋最大轉向角檢測裝置，包括：固定在轉向節上的支架，轉向節設置在 車橋的端部，轉向節與車橋轉動連接；用于對轉向節的位置進行定位的激光發射器，激光發 射器設置在支架上，激光發射器所發射的激光線和車橋的軸心線均與轉向節的轉動軸心線 相交，激光發射器所發射的激光線與轉向節的法蘭盤的軸心線位于同一平面；檢測轉向節 的轉向角的機器視覺系統，機器視覺系統設置在支架上，機器視覺系統的攝像機構朝向車 橋。
[0008] 支架用于支撐激光發射器和機器視覺系統等部件；激光發射器用于發射激光，激 光用于對轉向節的位置進行定位，使轉向節的法蘭盤的軸心線與車橋的軸心線平行；車橋 的軸心線與轉向節的轉動軸心線相交，由于二者的位置固定，因此二者始終處于同一個平 面，激光發射器所發射的激光線與轉向節的轉動軸心線相交，并且激光發射器所發射的激 光線與轉向節的法蘭盤的軸心線位于同一平面，當轉向節旋轉時，激光發射器隨之旋轉，轉 至一定角度時，例如激光照射在車橋的主銷孔的中心處，激光發射器所發射的激光線、車橋 的軸心線和轉向節的轉動軸心線位于同一個平面；機器視覺系統用于檢測轉向節的轉向 角，機器視覺系統利用機器代替人眼進行測量和判斷，可以長時間穩定、精確地工作。
[0009] 進一步地，還包括標靶，標靶設置在車橋的遠離支架的一端；標靶設置有標識線， 標識線與車橋的軸心線相交且與轉向節的轉動軸心線平行。操作過程中，由于車橋的軸心 線是虛擬的，位置不容易確定，加入標靶后，只需要調整標靶的標識線在轉向節的轉動軸心 線和車橋的軸心線所形成的平面上，激光發射器所發射的激光照射在標靶的標識線上即可 實現幾條直線位于同一平面上，操作過程簡單、容易觀察。
[0010] 進一步地，轉向節的法蘭盤的軸心線和轉向節的轉動軸心線形成一個對稱面，支 架的結構相對于對稱面對稱。支架的結構相對于對稱面對稱，只需要控制激光發射器所發 射的激光線位于對稱面上即可，方便激光發射器的安裝。
[0011] 進一步地，支架上設置有水平儀，水平儀檢測的水平面與對稱面垂直。當水平儀調 至水平時，由于水平儀檢測的水平面與對稱面垂直，對稱面即為堅直面，調節方便快捷。
[0012] 進一步地，支架與轉向節的法蘭盤之間通過吸盤連接，支架和吸盤均設置有通孔， 轉向節穿過通孔。支架與轉向節的法蘭盤之間通過吸盤連接，支架的拆裝更加便捷。
[0013] 進一步地，車橋的兩端均設置有轉向節，每個轉向節上均設置有支架，每個支架上 均設置有配套的激光發射器和機器視覺系統。這種結構可以同時對車橋兩端的汽車轉向角 進行檢測、調整。
[0014] 一種使用上述汽車車橋最大轉向角檢測裝置的汽車車橋最大轉向角檢測調整方 法，包括：將支架固定安裝在車橋一端的轉向節上；打開激光發射器，激光發射器發射激 光，調整轉向節，使激光發射器所發射的激光線、車橋的軸心線和轉向節的轉動軸心線形成 一個堅直面，以該位置作為轉向角零度角；打開機器視覺系統，機器視覺系統拍攝并處理轉 向節轉向前后的圖像，找出轉向角零度角相對于計算機系統基線的角度值，將機器視覺系 統顯示的角度數據清零；轉動轉向節，機器視覺系統檢測轉向節轉動的實時角度并記錄，該 實時角度即為汽車的轉向角；當轉向角到達指定角度時，鎖緊轉向節上的限位螺母，此時的 轉向角即為汽車車橋最大轉向角。
[0015] 各個步驟的作用依次為：將支架等部件與轉向節固定；使轉向節的法蘭盤的軸心 線與車橋的軸心線平行，汽車車輪的軸心線與轉向節的法蘭盤的軸心線重合，即汽車車輪 的軸心線與車橋的軸心線平行，作為轉向角的起始位置；對機器視覺系統的起始角度的設 定，將轉向角零度角設定為機器視覺系統的零度角，則機器視覺系統檢測出來的實時角度 即為汽車的轉向角；調整汽車的最大轉向角，使其達到合適的角度，既能使汽車轉向簡單、 行車不會受到影響，又不會使汽車在轉彎時輪胎與底面的橫向滑移增大，輪胎不易磨損。這 種汽車最大轉向角檢測調整方法操作方便、多品種產品的測量、調整，清楚直觀地觀察轉向 角的度數，同時，使用機器視覺系統實現對轉向角的觀察，誤差極小，精確、穩定，同時可以 追溯數據，充分滿足各品種車橋的最大轉向角的調整。
[0016] 進一步地，在激光發射器發射激光后，將標靶放置在車橋的遠離支架的一端，控制 激光發射器所發射的激光與標識線相交。激光發射器所發射的激光線和車橋的軸心線均與 轉向節的轉動軸心線相交，標識線與車橋的軸心線相交且與轉向節的轉動軸心線平行，保 證了車橋的軸心線、轉向節的轉動軸心線、標識線位于同一個平面，激光發射器所發射的激 光線與標識線相交時，四條直線即可位于同一個平面，調節簡便快捷。
[0017] 進一步地，在使激光發射器所發射的激光線、車橋的軸心線和轉向節的轉動軸心 線形成一個堅直面中，形成堅直面的具體過程為：調節水平儀，使對稱面為堅直面。水平儀 的軸心線與對稱面垂直，只需要將水平儀調至水平即可確保對稱面為堅直面，水平儀的加 入使得支架更容易調整至需要的位置。
[0018] 進一步地，在將支架固定安裝在車橋一端的轉向節上中，車橋兩端的轉向節均安 裝汽車車橋最大轉向角檢測裝置。車橋兩端的轉向節均安裝汽車最大轉向角檢測裝置，可 以同時對車橋兩端的汽車轉向角進行檢測、調整。
[0019] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：這種結構的汽車最大轉向角檢測裝置，首 先通過轉動轉向節實現轉向角的初始定位，并使用機器視覺系統精確檢測轉向角的讀數， 結構簡單、使用方便、制作成本較低，可以適合于多品種車橋的最大轉向角的調整要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1示出了本發明實施例1提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置主視圖；
[0021] 圖2示出了本發明實施例1提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置的支架主視圖；
[0022] 圖3示出了本發明實施例1提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置的支架側視圖；
[0023] 圖4示出了本發明實施例2、3提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置主視圖；
[0024] 圖5示出了本發明實施例2、3提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置的支架主視 圖；
[0025] 圖6示出了本發明實施例2、3提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置的支架側視 圖；
[0026] 圖7示出了本發明實施例2、3提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置的標靶示意 圖。

【具體實施方式】
[0027] 實施例1
[0028] 圖1-圖3示出了本發明實施例1提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置，包括：固 定在轉向節1上的支架2,轉向節1設置在車橋3的一端，轉向節1與車橋3轉動連接；用 于對轉向節1的位置進行定位的激光發射器4,激光發射器4設置在支架2上，激光發射器 4所發射的激光線11和車橋3的軸心線均與轉向節1的轉動軸心線相交，激光發射器4所 發射的激光線11與轉向節1的法蘭盤5的軸心線位于同一平面；檢測轉向節1的轉向角的 機器視覺系統6,機器視覺系統6設置在支架2上，機器視覺系統6的視野中心位于轉向節 1的轉動軸心線上。
[0029] 支架2用于支撐激光發射器4和機器視覺系統6等部件，支架2與轉向節1的連 接方式可以為螺栓連接，也可以為其它連接方式；激光發射器4用于發射激光，激光用于對 轉向節1的位置進行定位，使轉向節1的法蘭盤5的軸心線與車橋3的軸心線平行；車橋 3的軸心線與轉向節1的轉動軸心線相交，由于二者的位置固定，因此二者始終處于同一個 平面，激光發射器4所發射的激光線11與轉向節1的轉動軸心線相交，并且激光發射器4 所發射的激光線11與轉向節1的法蘭盤5的軸心線位于同一平面，當轉向節1旋轉時，激 光發射器4隨之旋轉，轉至一定角度時，例如激光照射在車橋3的主銷孔的中心處，激光發 射器4所發射的激光線11、車橋3的軸心線和轉向節1的轉動軸心線位于同一個平面；機 器視覺系統6用于檢測轉向節1的轉向角，機器視覺系統6利用機器代替人眼進行測量和 判斷，可以長時間穩定、精確地工作。
[0030] 這種結構的汽車最大轉向角檢測裝置，首先通過轉動轉向節1實現轉向角的初始 定位，并使用機器視覺系統6精確檢測轉向角的讀數，結構簡單、使用方便、制作成本較低， 可以適合于多品種車橋3的最大轉向角的調整要求。
[0031] 實施例2
[0032] 圖4-圖7示出了本發明實施例2提供的汽車車橋最大轉向角檢測裝置，包括：固 定在轉向節1上的支架2,支架2的一側設置有把手10,車橋3的兩端分別設置有一個轉向 節1，轉向節1與車橋3轉動連接；用于對轉向節1的位置進行定位的激光發射器4,激光發 射器4設置在支架2上，激光發射器4所發射的激光線11和車橋3的軸心線均與轉向節1 的轉動軸心線相交，激光發射器4所發射的激光線11與轉向節1的法蘭盤5的軸心線位于 同一平面；檢測轉向節1的轉向角的機器視覺系統6,機器視覺系統6設置在支架2上，機 器視覺系統6的視野中心位于轉向節1的轉動軸心線上。還包括標靶7,標靶7設置在車橋 3的遠離支架2的一端；標靶7設置有標識線，標識線與車橋3的軸心線相交且與轉向節1 的轉動軸心線平行，標識線的兩側分別為不同的顏色。轉向節1的法蘭盤的軸心線和轉向 節1的轉動軸心線形成一個對稱面，支架2的結構相對于對稱面對稱。支架2上設置有水 平儀8,水平儀8檢測的水平面與支架2的對稱面垂直。支架2與轉向節1的法蘭盤5之間 通過吸盤9連接，支架2和吸盤9均設置有通孔，轉向節1穿過通孔，吸盤9為電磁吸盤。
[0033] 操作過程中，由于車橋3的軸心線是虛擬的，位置不容易確定，加入標靶7后，只需 要調整標靶7的標識線在轉向節1的轉動軸心線和車橋3的軸心線所形成的平面上，激光 發射器4所發射的激光線11照射在標靶7的標識線上即可實現幾條直線位于同一平面上， 操作過程簡單、容易觀察。支架2的結構相對于對稱面對稱，只需要控制激光發射器4所發 射的激光線11位于支架2的對稱面上即可，方便激光發射器4的安裝。當水平儀8調至水 平時，由于水平儀8檢測的水平面與支架2的對稱面垂直，支架2的對稱面即為堅直面，調 節方便快捷。支架2與轉向節1的法蘭盤5之間通過吸盤9連接，支架2的拆裝更加便捷。 需要將支架2安裝在轉向節1上時，只需要控制電磁吸盤的開關進行通電即可；需要將支架 2卸下時，按下開關斷電，不需要人為扯動吸盤9,方便省力。
[0034] 實施例3
[0035] 圖4-圖7示出了本發明實施例3提供的使用上述汽車車橋最大轉向角檢測裝置 的汽車車橋最大轉向角檢測調整方法，汽車車橋最大轉向角檢測裝置，包括：固定在轉向節 1上的支架2,車橋3的兩端分別設置有一個轉向節1，轉向節1與車橋3轉動連接；用于對 轉向節1的位置進行定位的激光發射器4,激光發射器4設置在支架2上，激光發射器4所 發射的激光線11和車橋3的軸心線均與轉向節1的轉動軸心線相交，激光發射器4所發射 的激光線11與轉向節1的法蘭盤5的軸心線位于同一平面；檢測轉向節1的轉向角的機器 視覺系統6,機器視覺系統6設置在支架2上，機器視覺系統6的視野中心位于轉向節1的 轉動軸心線上。還包括標靶7,標靶7設置在車橋3的遠離支架2的一端；標靶7設置有標 識線，標識線與車橋3的軸心線相交且與轉向節1的轉動軸心線平行。轉向節1的法蘭盤 的軸心線和轉向節1的轉動軸心線形成一個對稱面，支架2的結構相對于對稱面對稱。支 架2上設置有水平儀8,水平儀8檢測的水平面與支架2的對稱面垂直。支架2與轉向節1 的法蘭盤5之間通過吸盤9連接，支架2和吸盤9均設置有通孔，轉向節1穿過通孔，吸盤 9為電磁吸盤。汽車車橋最大轉向角檢測調整方法包括：將兩個支架2分別固定安裝在車 橋3兩端的轉向節1上；打開激光發射器4,激光發射器4發射激光，調整轉向節1，調節水 平儀8,使支架2的對稱面為堅直面，將標靶7放置在車橋3的遠離支架2的一端，控制激光 發射器4所發射的激光與標識線相交，使激光發射器4所發射的激光線11、車橋3的軸心線 和轉向節1的轉動軸心線形成一個堅直面，以該位置作為轉向角零度角；打開機器視覺系 統6,機器視覺系統6拍攝并處理轉向節1轉向前后的圖像，找出轉向角零度角相對于計算 機系統基線的角度值，將機器視覺系統6顯示的角度數據清零；機器視覺系統6的角度數據 清零后，轉動轉向節1，機器視覺系統6檢測實時角度并記錄，該實時角度即為汽車的轉向 角；當轉向角到達指定角度時，鎖緊轉向節1上的限位螺母，此時的轉向角即為汽車車橋最 大轉向角。
[0036] 各個步驟的作用依次為：將支架2等部件與轉向節1固定；使轉向節1的法蘭盤5 的軸心線與車橋3的軸心線平行，汽車車輪的軸心線與轉向節1的法蘭盤5的軸心線重合， 即汽車車輪的軸心線與車橋3的軸心線平行，作為轉向角的起始位置；對機器視覺系統6的 起始角度的設定，將轉向角零度角設定為機器視覺系統6的零度角，則機器視覺系統6檢測 出來的實時角度即為汽車的轉向角；調整汽車車橋的最大轉向角，使其達到合適的角度，既 能使汽車轉向簡單、行車不會受到影響，又不會使汽車在轉彎時輪胎與底面的橫向滑移增 大，輪胎不易磨損。
[0037] 這種汽車車橋最大轉向角檢測調整方法操作方便、多品種產品的測量、調整，清楚 直觀地觀察轉向角的度數，同時，使用機器視覺系統6實現對轉向角的觀察，誤差極小，精 確、穩定，同時可以追溯數據，充分滿足各品種車橋3的最大轉向角的調整。激光發射器4 所發射的激光線11和車橋3的軸心線均與轉向節1的轉動軸心線相交，標識線與車橋3的 軸心線相交且與轉向節1的轉動軸心線平行，保證了車橋3的軸心線、轉向節1的轉動軸心 線、標識線位于同一個平面，激光發射器4所發射的激光線11與標識線相交時，四條直線即 可位于同一個平面，調節簡便快捷。水平儀8的軸心線與支架2的對稱面垂直，只需要將水 平儀8調至水平即可確保支架2的對稱面為堅直面，水平儀8的加入使得支架2更容易調 整至需要的位置。車橋3兩端的轉向節1均安裝汽車最大轉向角檢測裝置，可以同時對車 橋3兩端的汽車車橋轉向角進行檢測、調整。
[0038] 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種汽車車橋最大轉向角檢測裝置，其特征在于，包括： 固定在轉向節上的支架，所述轉向節設置在車橋的端部，所述轉向節與所述車橋轉動 連接； 用于對所述轉向節的位置進行定位的激光發射器，所述激光發射器設置在所述支架 上，所述激光發射器所發射的激光線和所述車橋的軸心線均與所述轉向節的轉動軸心線相 交，所述激光發射器所發射的激光線與所述轉向節的法蘭盤的軸心線位于同一平面； 用于檢測所述轉向節的轉向角的機器視覺系統，所述機器視覺系統設置在所述支架 上，所述機器視覺系統的攝像機構朝向所述車橋。
2. 根據權利要求1所述的汽車車橋最大轉向角檢測裝置，其特征在于，還包括標靶，所 述標靶設置在所述車橋的遠離所述支架的一端；所述標靶上設置有標識線，所述標識線與 所述車橋的軸心線相交且與所述轉向節的轉動軸心線平行。
3. 根據權利要求1所述的汽車車橋最大轉向角檢測裝置，其特征在于，所述轉向節的 法蘭盤的軸心線和所述轉向節的轉動軸心線形成一個對稱面，所述支架的結構相對于所述 對稱面對稱。
4. 根據權利要求3所述的汽車車橋最大轉向角檢測裝置，其特征在于，所述支架上設 置有水平儀，所述水平儀檢測的水平面與所述對稱面垂直。
5. 根據權利要求1所述的汽車車橋最大轉向角檢測裝置，其特征在于，還包括吸盤，所 述吸盤吸附在所述支架與所述轉向節的法蘭盤之間，將所述支架與所述轉向節連接； 所述支架和所述吸盤均設置有通孔，所述轉向節的一端穿設在所述通孔中。
6. 根據權利要求1所述的汽車車橋最大轉向角檢測裝置，其特征在于，所述車橋的兩 端均設置有所述轉向節，每個所述轉向節上均設置有所述支架，每個所述支架上均設置有 配套的所述激光發射器和所述機器視覺系統。
7. -種使用權利要求1-6任意一項所述的汽車車橋最大轉向角檢測裝置的汽車車橋 最大轉向角檢測調整方法，其特征在于，包括： 將所述支架固定安裝在所述車橋一端的轉向節上； 打開所述激光發射器，所述激光發射器發射激光，調整轉向節，使所述激光發射器所發 射的激光線、所述車橋的軸心線和所述轉向節的轉動軸心線形成一個堅直面，以該位置作 為轉向角零度角； 打開所述機器視覺系統，機器視覺系統拍攝并處理所述轉向節轉向前后的圖像，找出 所述轉向角零度角相對于計算機系統基線的角度值，將所述機器視覺系統顯示的角度數據 清零； 轉動所述轉向節，所述機器視覺系統檢測轉向節轉動的實時角度并記錄，該實時角度 即為汽車的轉向角； 當所述轉向角到達指定角度時，鎖緊所述轉向節上的限位螺母，此時的所述轉向角即 為汽車車橋最大轉向角。
8. 根據權利要求7所述的汽車車橋最大轉向角檢測調整方法，其特征在于，在所述激 光發射器發射激光后，將所述標靶放置在所述車橋的遠離所述支架的一端，控制所述激光 發射器所發射的激光線與所述標識線相交。
9. 根據權利要求7所述的汽車車橋最大轉向角檢測調整方法，其特征在于，在所述使 所述激光發射器所發射的激光線、所述車橋的軸心線和所述轉向節的轉動軸心線形成一個 堅直面中，形成所述堅直面的具體過程為：調節所述水平儀，使對稱面為堅直面。
10.根據權利要求7所述的汽車車橋最大轉向角檢測調整方法，其特征在于，在所述將 所述支架固定安裝在所述車橋一端的轉向節上中，車橋兩端的轉向節均安裝所述汽車車橋 最大轉向角檢測裝置。
【文檔編號】G01B11/26GK104089588SQ201410369620
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月30日 優先權日:2014年7月30日
【發明者】趙鴻榮, 付果元 申請人:重慶創鴻機電有限公司