专利名称：用于评价相互联接部件的轴承或者活节中间隙的方法和装置的制作方法
技术水平本发明涉及到用于评价相互联接部件、特别是汽车车轮悬架部件或者转向部件的轴承或者活节中间隙的方法和装置，其中，这些部件被施加交变力。
这样的方法或者为此设置的装置例如在检测装置内设置用于主检测汽车技术状况。为了检测车轮悬架和转向部件内的轴承间隙和活节间隙，要检测的车轮行驶到一个大多数是气动操作的平台上。借助于这个平台采用手动起动气动装置通过轮胎将力横向于行驶方向施加到一个车轮上。
在这里，由于存在着轴承或者活节间隙，在部件之间产生用眼睛可以观察到的移动。然后，根据检测人员具有的经验进行主观的好坏评价，这个评价同时也是决定是否有必要进行调整工作的基础。
此外知道，对于测量轴承和活节内各个间隙使用已知的长度测量技术方法，比如采用千分表。在这里，部件通过定义的力作用在变换力方向时相对移动。这种方法的问题在于在有间隙的部件上安装测量元件，因此这种测量方法在实际中很难应用。
本发明的任务是，提供开头所述类型的一种方法或者装置，采用这种方法/这种装置以简单的方式自动进行轴承或者活节内间隙的评价。
采用权利要求1或者权利要求9所述特征解决这个任务。
在这种方法中规定，光学地直接或者间接(在与其连接的其他部件基础上)采集在不同时间点的部件位置和/或者其运动，并且由采集的位置数据和/或者运动数据中推导出有关间隙的结论。在这种装置中规定，在联接的部件上直接或者在与它们连接的其他部件上设置可光学识别的标记，而且设置了一个光学测量装置，它具有一个用于在其运动期间采集标记的摄象装置和一个用于由部件位置或者其运动中求出间隙的计算分析装置。采用这种方式可以客观地确定部件位置或者其运动并且由测量数据例如根据在不同的时间点部件的不同位置图样或者由运动图样求出间隙。在计算分析时，也可以考虑引入的力和其变化。采用这个方式可以得出有关间隙的明确结论和客观的好坏评价。
比如说，这种方法可以在也用于确定车轮和轴几何参数(Achsgeometrie)的试验场上进行，例如象在DE19757763A1和DE19757760A1中介绍的那样，不过在这里，引入交变力和在计算分析时考虑联接部件的运动或者其位置图象。通过测量车轮相对车身运动或者通过测量车轮定位变化(轴几何参数)可以测量车轮悬架部件或者转向部件的总间隙。
合适的工作方式在于，在这样短的前后紧接着的时间点内同时采集或是一个参考标记配置和一个车轮或是一个参考标记配置和至少车身一部分或者车轮和至少车身一部分或者所有三个目标的图象数据，使得车身和/或者车轮运动被分辨，根据图象数据确定车轮和/或者车身的运动并且根据测量车轮相对车身的运动或者通过测量车轮定位变化确定作为总间隙的间隙。
如果时间同步地测量一个轴(Achse)的车轮，对于进一步改善间隙测量精度来说是有利的。
例如，可以通过此简单测量间隙，在行驶期间进行光学采集和引入交变力。在这里，通过制动和加速或者左右转向回转或者通过合适设计路面或者通过外部激励车轮进行运动变化。
可以选择的是，采用这样的方式进行间隙测量或者评价，在汽车停住时进行光学采集和引入交变力，在这里，为了产生力在相反方向进行转向回转或者使用已知的力引入装置。
作为力引入装置，在主检测时，例如，通常一个气动操作的平台作为车轮支承面。
另外，为了改善转向间隙的评价，这样的措施是有利的，即，为了求出车轮转向间隙采用已知的装置电子或者光学另外采集转向轮上的转向角并且将其包括到计算分析里。
在按照权利要求10至13所述的装置结构中可以得知相应的优点。
采用已经提到的措施得到客观的测量值，对于汽车使用人，通过此也可以客观地判断是否有必要进行修理。
这种方法或者装置可以在一个测量过程内进行一维(例如轴向间隙)、两维(例如偏移的轴承、径向间隙)或者三维间隙测量，而在主观目视判断时，基本上只能一维间隙测量。
这种方法可以测量在汽车正常使用条件(在行驶期间)下或者在特殊检测条件(例如通过采用气动操作的平台引入确定的力)下出现的现有轴承或者活节间隙对汽车车轮或者车轮定位产生的影响。因此，在测量技术方面可以掌握在具体汽车中存在的轴承和活节间隙对轮胎磨损和行车安全性的重要影响。
如果与采用光学摄象装置、特别是摄像机(Kameras)的另一种光学检测方法、例如光学车轴悬置校调相结合进行间隙测量的话，可以多次充分使用所述装置，在这种情况下，附加费用是很小的。
下面借助于一个实施例根据附图
介绍了本发明。
该附图示出了具有用于评价汽车车轮悬架和/或者转向部件的轴承或者活节间隙的装置1的一个试验场。装置1在试验场地5上具有一个参考标记配置6和安装在侧面的装有摄象器2.1、特别是摄像机的摄象装置2。所述汽车在其车身上在车轮附近设有车身标记4和在车轮上设有车轮标记3。
采用与计算分析装置连接的或者本身就具有计算分析装置的摄象装置2可以通过计算分析车轮标记和车身标记位置以快速的图象变换确定当时的车轮定位和车身位置或者至少一个车轮或者车身的运动，并且根据得到的位置数据或者运动数据在例如通过加速或者制动或者在行驶期间在不同方向上的转向回转或者通过合适设计路面或者通过外部激励车轮产生的交变力影响下测量。在这里，交变力本身可以被包括到计算分析里。例如，也可以时间同步地采集一个轴的两个车轮运动和为了改善测量结果相互结算。
使用装有摄象装置2的这种装置1在行驶期间来确定部件之间的间隙可以在交变力影响下按运动变化顺序总的采集所有轴承或者活节间隙。在这里，由于存在着轴承或者活节间隙出现车轮几何参数(Radgeometrie)变化，这些变化采用装置1在测量技术方面被采集。借助于一个轴的这些车轮的时间同步的测量，可以测得在相同运行条件下所述轴的左右轮之间的差别并且在评价时考虑。
在测定车轮上转向间隙时，可以这样地另外改善精度，即，另外采用例如已知的装置电子采集转向轮转向角并且将其包括到计算分析里。可以选择的是，也可以采用一个附加摄像机光学采集转向轮上的转向角。
为了在测量总间隙时施加交变力，也可以使用已知的力引入装置(例如汽车停在上面的一个气动操作的平台)。然后，检测按交变载荷顺序出现的车轮定位变化。有利的是，在这里可以在相同的载荷条件下同步测量一个轴的这些车轮。
本方法的另一个变型方案在于，测量各个轴承或者活节内的间隙。为此，要检测的成对部件在测量之前例如通过在这些部件上安置合适的测量标记做记号，以便在交变载荷影响下光学测量它们相互间的相对运动并且在测量技术方面分析处理。代替专用测量标记，也可以使用简单的颜色标记或者部件特征的分析处理，所述部件特征可用已知的图象处理方法测量。
如果多个轴承或者活节处于至少一个摄像机视线范围内，它们可以被同时测量。在这里，也可以通过特殊检测条件(例如，转向回转或者平台运动)引起交变载荷。
例如，在机器静止时，也可以在正常使用条件时出现的交变载荷下进行测量。
如果在轴承或者活节内的间隙仅仅在一个运动平面内出现，则只使用一个摄像机就足够用于光学测量。在这里，如果多个轴承/活节被一个摄像机图象般地采集并且它们的运动平面或是相互平行或是它们的相互间角度位置对于测量系统是已知的，也可以同时测量多个轴承/活节。
为了测量间隙的多个自由度，例如线性的(轴向间隙)、在平面内的(轴承间隙)或者旋转性的(转向轮间隙)，借助于例如两个摄像机从不同的透视观察要检测的部件对或者与它们联接的部件。为了分别简单自动求出这些摄像机的定位，在试验场上可以设置一个摄象装置已知的参考标记配置6，如在开头提到的文件DE19757763A1和DE19757760A1中说明的那样。采用一个校准的参考标记配置6也可以同时以简单的方式获取绝对的测量数据。通过此，省去了例如摄象装置的为了导出绝对测量值而进行的现场校准。
权利要求
1.用于评价相互联接的部件、特别是汽车车轮悬架部件或者转向部件的轴承或者活节中间隙的方法，其中，对部件施加交变力并且直接或者间接地光学采集在不同时间点它们的位置和/或者它们的运动并且根据采集的位置和/或者运动数据推导出有关间隙的结论。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为，或是一个参考标记配置和一个车轮或是一个参考标记配置和至少车身一部分或者车轮和至少车身一部分或者所有三个目标的图象数据被同时在这样短的相继时间点内采集，使得车身和/或者车轮运动被分辨，根据图象数据确定车轮和/或者车身运动，并且由车轮相对于车身运动的测量或者通过测量车轮定位变化确定作为总间隙的间隙。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征为，时间同步地测量一个轴的车轮。
4.按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，在行驶期间进行光学采集和引入交变力。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征为，通过加速和制动或者在相反方向转向回转或者通过合适设计路面或者通过外部激励车轮进行交变力的引入。
6.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征为，在汽车停住时进行光学采集和引入交变力，在这里，为了产生力在相反方向进行转向回转或者使用已知的力引入装置。
7.按照前面权利要求之一所述的方法，其特征为，为了求出车轮转向间隙采用已知的装置电子或者光学地另外采集转向轮转向角并且将其包括到计算分析里。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征为，为了测量各个轴承或者活节内的间隙，待检测的部件对在光学测量之前被装设上测量标记或者在部件上本来已存在的部件特征被采集，并且部件相互间的相对运动或者相对位置被确定。
9.用于评价相互联接部件、特别是汽车车轮悬架部件或者转向部件的轴承或者活节中间隙的装置，其特征为，在两个联接部件上直接地或者在与它们连接的其他部件上配置了或者存在着可光学识别的标记(3，4)，并且设置了一个光学测量装置，它具有一个用于在部件运动期间采集所述标记的摄象装置(2)和一个用于由部件位置或者它们的运动求出间隙的分析处理装置。
10.按照权利要求9所述的装置，其特征为，设立了用于在行驶期间采集至少一个车轮的车轮标记(3)和车身(4)的至少一个相邻部分的车身标记(4)的摄象装置(2)，或者它被设立用于采集至少一个车轮的车轮标记(3)和车身的至少一个相邻部分的车身标记(4)或者装在所述部件上的一些标记。
11.按照权利要求9或者10所述的装置，其特征为，它被设计用于附加采集转向轮转向角。
12.按照权利要求9、10或者11所述的装置，其特征为，它具有一个直接或者间接地对两个部件中的至少一个施加交变力的力引入装置。
13.按照权利要求1至12之一所述的装置，其特征为，设置了一个参考标记配置(6)，并且参考标记配置(6)被引用到绝对测量数据的导出中。
全文摘要
本发明涉及到用于评价相互联接部件、特别是汽车车轮悬架部件或者转向部件的轴承或者活节中间隙的方法和装置。所述间隙的简单、自动的采集被这样进行,即对部件施加交变力并且直接或者间接地光学采集在不同时间点它们的位置和/或者它们的运动并且由采集的位置和/或者运动数据中推导出有关间隙的结论。
文档编号G01M17/04GK1378639SQ00814029
公开日2002年11月6日 申请日期2000年10月12日 优先权日1999年10月15日
发明者京特·诺比斯 申请人:罗伯特·博施有限公司