专利名称：非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车性能检测设备，特别是涉及一种汽车车身左右对称点高度差检测 装置。该装置不但能直接显示测试数据，而且能自动锁存测量结果，还可通过RS-232 串行通信接口实现与上位微机联网通讯功能。
背景技术：
对于汽车车身高度差的要求，国家标准GB18565—2001 (《营运车辆综合性能要求和检 测方法》)中已经规定车体外缘左右对称部位(在离地高1.5m内测量)高度差不得大于 40mm;车身前端两侧高度差不超过2cm，而车身后端两侧高度差不超过4cm。但是到目前 为止，仍然没有一种能快速准确地检测出汽车车身左右对称点高度差的检测设备。汽 车出厂时其高度对称性无疑是满足要求的。但是，汽车经过长期的运行、颠簸，或汽车经 过碰撞后，也即汽车运行一段时间后，由于车架发生变形，车桥发生变形、窜动、骑马螺 栓松动，车桥联接部位发生磨损、松旷等原因便会造成汽车车身左右对称点高度差超出了 国家标准。汽车车身左右对称点高度差与汽车的使用性能等有很大的联系，它不仅直接影 响汽车的平顺性，而且对汽车的安全性、操作稳定性、通过性、燃料经济性等诸多性能都 有影响。当汽车车身左右对称点高度差超出了国家标准时，它所造成的经济损失和潜在危 险不容忽视。
因此，研制开发价格低廉、能快速准确地检测出汽车车身左右对称点高度差的检测 设备，确保行车安全，已具有十分重要的意义。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种能快速准确地检测出汽车车身左右对称点高度差的 非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪。
本实用新型的上树目的是这样实现的，结合附图说明如下
一种非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，它由高度差测量装置A、测 量机械系统B、测量计数显示装置C和底座固定装置D组成，
所说的高度差測量装置A位于立柱前后板6的上部，所说的测量机械系统B是由滚轮升 降滑套装置、摄像头水平回转装置和重锤平衡装置组成，滚轮升降滑套装置包括通过滚 轮机构套装在导轨10上的摄像头升降滑套11和固定其上的摄像头垂直升降支撑滑臂15， 装有CCD摄像头29的摄像头水平回转装置和控制升降并装有升降微调总成的离合器16装 在摄像头垂直升降支撑滑臂15上，重锤平衡装置设置在导轨10的内部，并通过绕经测量 轮4的钢丝绳与摄像头垂直升降支撑滑臂15连接，所述的测量计数显示装置C装在立柱前
后板6的侧面，所述的底座固定装置D装在立柱前后板6的底部。
所说的滚轮机构是在摄像头升降滑套11上装有多个单轮U型架24，在每一个单轮U 型架24上通过一个单轮偏心轴26固定一个沿导轨10作轴向运动的轴承25。
所说的高度差测量装置A包括角度编码器3和测量轮4，角度编码器3通过码盘法兰 2连接在测量轮支撑架8上，并通过码盘法兰2内部的万向联轴器与测量轮4相连接，测 量轮支撑架8下端内部固定在导轨10上，外部通过立柱前后板支架5安装在立柱前后板6 上。
所说的摄像头水平回转装置的摄像头调平轴32的一端安装在摄像头垂直升降支撑滑 臂15上，另一端连接摄像头调平臂33，摄像头调平臂33通过立轴座31和轴承固定在水 平转台轴36上，摄像头水平转台的转动手柄28由定位螺钉安装在水平转台轴36的下端， 水平转台轴36的上端安装水平转台30，水平转台30上安装了CCD摄像头29、水平泡34 和支撑CCD摄像头29的平衡螺钉37。
所说的装有升降微调总成的离合器16的棘爪22的一侧面与棘爪弹簧23的一端相连接， 且这一侧面的下端通过轴连接在摄像头垂直升降支撑滑臂15上，另一侧面与刀口 21刚性 相连接，棘爪弹簧23的另一端通过弹簧拉力调整螺钉连接在弹簧拉力调整固定板14上， 离合器16的右上端通过升降微调总成轴20固定在摄像头垂直升降支撑滑臂15上，其右下 端安装有升降微调手柄17，其左上端与刀口21相接触，其左下端通过传递摩擦轮轴18经 轴承固定传递摩擦轮19，传递摩擦轮19上装有与升降微调手柄17下端接触的O型摩擦 圈。
所说的重锤平衡装置包括配重调整块40和配重棒39，配重调整块40通过螺钉安装在 配重棒39的下端，配重棒39的上端连接吊环螺丝38。
所说的测量计数显示装置C的壳体内由隔板48分成上下两层，隔板48的下面布置有 发送键44、复位键45、测量数值显示器49、电源开关46，视频显示器47设置在隔板48 的上面。
所说的底座固定装置D由固定导轨10的底板方管50、底板51和固定立柱前后板6的 角钢架52组成，底板方管50和角钢架52均固定在底板51上。
本实用新型是一种非接触式手动型检测设备，即将汽车驶入检测场地就能够快 速准确地非接触检测汽车车身左右对称点的高度差，为汽车车体形位偏差检测提供 了行之有效的汽车检测设备，大大提高其工作效率和检测精度。
本实用新型主要适用于汽车综合性能检测站和汽车安全性能检测站，以及汽车 维修保养作业的竣工检验，也可供汽车制造厂、科研院所以及教学单位使用。
图1是非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪示意图2是高度差测量装置示意图3是高度差测量装置的局部示意图4是滚轮升降滑套装置正面示意图； 图5是滚轮升降滑套装置后面示意图； 图6 (a)是摄像头水平回转装置示意图6 (b)是摄像头水平回转装置示意图(去掉摄像头外壳)； 图6 (c)是摄像头水平回转装置示意图(去掉CCD摄像头)；
图7是重捶平衡装示意图8 (a)是测量计数显示装置示意图(装有显示器面板)； 图8 (b)是测量计数显示装置示意图(去掉显示器面板)； 图9是底座固定装置示意图。
图中A—高度差测量装置B—测量机械系统C一测量计数显示装置D—底座固 定装置l一立柱冒2—码盘法兰3 —角度编码器4一测量轮5—立柱前后板支架6 一立柱前后板7—轴承盖8—测量轮支撑架9一钢丝绳脱槽板IO—摄像头升降滑臂 垂直导轨ll一摄像头升降滑套12—电线固定环13—钢丝绳吊环14一弹簧拉力调整 固定板15—摄像头垂直升降支撑滑臂16—离合器17 —升降微调手柄18 —传递摩擦 轮轴 19一传递摩擦轮20—升降微调总成轴21—刀口 22—棘爪23 —棘爪弹簧24 一单轮U型架25—轴承26—单轮偏心轴27—摄像头外壳28—摄像头水平转台的转 动手柄29—CCD摄像头30—水平转台31—立轴座32—摄像头调平轴33—摄像头 调平臂 34 —水平泡35 —定位螺钉36 —水平转台轴 37 —平衡螺钉38—吊环螺丝 39—配重棒40—配重调整块41一显示器外壳42—显示器玻璃43—显示器面板44 一发送键45_复位键46—电源开关47 —视频显示器48 —隔板49一测量数值显示 器
具体实施方式
以下结合附图所示实施例进一步说明本实用新型的具体内容及其工作过程。
参照图1， 一种非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪主要是由高度差测 量装置A、测量机械系统B、测量计数显示装置C、底座固定装置D组成。
参照图2、 3，所述的高度差测量装置A是由立柱冒1、码盘法兰2、角度编码器3、 测量轮4、固定测量轮支撑架8并连接立柱冒1与立柱前后板6的立柱前后板支架5、左右 固定测量轮4的轴承盖7、上下固定测量轮4的测量轮支撑架8和钢丝绳脱槽板9组成。
角度编码器3通过码盘法兰2连接在测量轮支撑架8上，并通过码盘法兰2内部的万 向联轴器与测量轮4相连接，测量轮4通过左右两个轴承安装在测量轮支撑架8上并由轴 承盖7固定防止其左右串动，测量轮支撑架8下端通过螺钉内部固定在导轨10上，外部固 定在立柱前后板支架5上，立柱前后板支架5外部上下端通过螺钉分别安装了立柱冒1与 立柱前后板6。
参照图4、 5、 6、 7，所述的测量机械系统B是由滚轮升降滑套装置、摄像头水平回 转装置和重锤平衡装置组成。测量机械系统B是本实用新型的重点设计部分。
参照图4、 5，所述的滚轮升降滑套装置包括摄像头升降滑套11、电线固定环12、钢 丝绳吊环13、弹簧拉力调整固定板14、摄像头垂直升降支撑滑臂15、离合器16、升降微 调手柄17、传递摩擦轮轴18、传递摩擦轮19、升降微调总成轴20、刀口 21、棘爪22、 棘爪弹簧23、十二个单轮U型架24、十二个轴承25和十二个单轮偏心轴26。摄像头升降 滑套11上的每一个单轮U型架24通过一个单轮偏心轴26固定一个轴承25的轴向运动， 摄像头升降滑套11就是通过这十二个轴承25在导轨10上进行升降运动。摄像头升降滑套 11通过四个螺钉与摄像头垂直升降支撑滑臂15连接，棘爪22的一侧面与棘爪弹簧23的 一端相连接，且这一侧面的下端通过轴连接在摄像头垂直升降支撑滑臂15上，另一侧面与 刀口 21刚性相连接，棘爪弹簧23的另一端通过弹簧拉力调整螺钉连接在弹簧拉力调整固 定板14上。离合器16的右上端通过升降微调总成轴20固定在摄像头垂直升降支撑滑臂 15上，其右下端安装了升降微调手柄17，其左上端与刀口 21相接触，其左下端通过传递 摩擦轮轴18经轴承固定传递摩擦轮19，并使传递摩擦轮19上的O型摩擦圈与升降微调手 柄17下端接触。
参照图6，所述的摄像头水平回转装置包括摄像头外壳27、摄像头水平转台的转动手 柄28、 CCD摄像头29、水平转台30、立轴座31、摄像头调平轴32、摄像头调平臂33、 水平泡34、定位螺钉35、水平转台轴36、平衡螺钉37。摄像头调平轴32的一端安装在摄 像头垂直升降支撑滑臂15上，另一端连接摄像头调平臂33，摄像头调平臂33再与立轴座 31相连接，立轴座31通过两个轴承固定在水平转台轴36上，摄像头水平转台的转动手柄 28由定位螺钉安装在水平转台轴36的下端，水平转台轴36的上端安装水平转台30，水平 转台30上安装了 CCD摄像头29、水平泡34和支撑CCD摄像头29的平衡螺钉37。
参照图7，所述的重锤平衡装置包括吊环螺丝38、配重棒39、配重调整块40。重锤平 衡装置中通过螺钉把配重调整块40安装在配重棒39的下端，配重棒39的上端连接吊环螺 丝38，重锤平衡装置设置在导轨10的内部，吊环螺丝38连接钢丝绳的一端，钢丝绳绕过 测量轮4，其另一端与摄像头垂直升降支撑滑臂15上的钢丝绳吊环13相连接。滚轮升降
滑套装置、重锤平衡装置和钢丝绳三者就连接为一个整体，滚轮升降滑套装置升降运动 时与钢丝绳另一端相连接的重锤平衡装置则做相反的运动，此时钢丝绳将带动测量轮4转 动，而角度编码器3在测量轮4的作用下旋转，角度编码器3将按每度发出十个电脉冲的 方式输出。主板对电脉冲进行计数和辨向处理，最后由测量数值显示器49显示测量结果，
并锁存数据和通过串口向上位工控机传输数据。
参照图8，所述的测量计数显示装置C是由显示器壳体、发送键44、复位键45、电源 开关46、视频显示器47和测量数值显示器49组成，其中显示器壳体包括显示器外壳41、 显示器玻璃42、显示器面板43、隔板48。
隔板48刚性连接在显示器外壳41内部，显示器玻璃42安装在视频显示器47前面， 显示器面板43由边角框固定在显示器外壳41内，视频显示器47设置在隔板48的上面， 测量数值显示器49设置在隔板48的下面的显示器壳体内部。
参照图9，所述的底座固定装置D是由固定导轨10的底板方管50、底板51和固定立 柱前后板6的角钢架52组成。通过八个螺钉把导轨10固定在底板方管50上，通过八个 螺钉把底板方管50固定在底板51上，角钢架52刚性连接在底板51并通过13个六角螺 钉固定立柱前后板6。
采用本实用新型进行汽车车身左右对称点高度差检测的工作过程是-
本实用新型安装时，需将仪器用螺栓紧紧地固定在地面上；安装完毕后，要对CCD摄 像头29进行调水平，调节摄像头水平转台30底座上的三个平衡螺钉37，使得底座上的水 平泡34移动到中央位置。
将串口线(内包括电源线,数据传送和控制线)接到仪器插口上，打开仪器电源开关46， 预热15分钟以后方可使用。
把汽车驶入检测场地，先用手把升降微调手柄17向外搬利用离合器16使传递摩擦 轮19与导轨10分离，然后用升降微调手柄17带动滚轮升降滑套装置和摄像头水平回转 装置整体做垂直升降运动，重锤平衡装置做相反方向垂直运动；选择汽车车身高度左右差 测量的位置，并利用CCD摄像头29对准汽车车身左右对称特征点灯角或车厢边缘角点中 的一个点此点作为测量第一基准点，使找到的特征点出现在视频显示器47窗口内中心，并 对准十字交叉点。对准过程可将升降微调手柄17向内推，利用离合器16使传递摩擦轮19 与导轨IO接触，滚轮升降滑套装置和重锤平衡装置整个已经被固定不再自由垂直升降 运动，旋转升降微调手柄17实现微量升降调整，精确对准十字交叉点。然后按下复位键 45，使高度差值测量数值显示器49窗口的数据清零。
再次通过摄像头水平转台30的转动手柄28水平转动CCD摄像头29，使摄像头在水 平方向上对准车身另一侧的与第一测量基准点所对应的第二测量点。再次使其落在视频显 示器47窗口的十字线的铅垂线上，通过旋转升降微调手柄17，使CCD摄像头29垂直升 降，完成精确地对准第二测量点的操作，即在视频显示器47窗口上的第二测量点对准十字 交叉点。由于CCD摄像头29从第一测量基准点垂直升降到第二测量点，产生了高度方向 的位移，此位移量由高度差测量装置A测量，由测量数值显示器49窗口显示，此时的数 据即为汽车车身左右对称点高度差值。按下发送键44锁存数据并传送到工位机。
关闭电源开关46，等待检测下一辆车，并重复上述操作。
权利要求1、一种非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，其特征在于它由高度差测量装置(A)、测量机械系统(B)、测量计数显示装置(C)和底座固定装置(D)组成，所说的高度差测量装置(A)位于立柱前后板(6)的上部，所说的测量机械系统(B)是由滚轮升降滑套装置、摄像头水平回转装置和重锤平衡装置组成，滚轮升降滑套装置包括通过滚轮机构套装在导轨(10)上的摄像头升降滑套(11)和固定其上的摄像头垂直升降支撑滑臂(15)，装有CCD摄像头(29)的摄像头水平回转装置和控制升降并装有升降微调总成的离合器(16)装在摄像头垂直升降支撑滑臂(15)上，重锤平衡装置设置在导轨(10)的内部，并通过绕经测量轮(4)的钢丝绳与摄像头垂直升降支撑滑臂(15)连接，所述的测量计数显示装置(C)装在立柱前后板(6)的侧面，所述的底座固定装置(D)装在立柱前后板(6)的底部。
2、 根据权利要求1所述的非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，其特 征在于所说的滚轮机构是在摄像头升降滑套(11)上装有多个单轮U型架(24)，在每一 个单轮U型架(24)上通过一个单轮偏心轴(26)固定一个沿导轨(10)作轴向运动的轴 承(25)。
3、 根据权利要求1所述的非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，其特 征在于所说的高度差测量装置(A)包括角度编码器(3)和测量轮(4)，角度编码器(3) 通过码盘法兰(2)连接在测量轮支撑架(8)上，并通过码盘法兰(2)内部的万向联轴器 与测量轮(4)相连接，测量轮支撑架(8)下端内部固定在导轨(10)上，外部通过立柱 前后板支架(5)安装在立柱前后板(6)上。
4、 根据权利要求1所述的非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，其特 征在于所说的摄像头水平回转装置的摄像头调平轴(32)的一端安装在摄像头垂直升降支 撑滑臂(15)上，另一端连接摄像头调平臂(33)，摄像头调平臂(33)通过立轴座(31) 和轴承固定在水平转台轴(36)上，摄像头水平转台的转动手柄(28)由定位螺钉安装在 水平转台轴(36)的下端，水平转台轴(36)的上端安装水平转台(30)，水平转台(30) 上安装了CCD摄像头(29)、水平泡(34)和支撑CCD摄像头(29)的平衡螺钉(37)。
5、 根据权利要求1所述的非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，其特 征在于所说的装有升降微调总成的离合器(16)的棘爪(22)的一侧面与棘爪弹簧(23) 的一端相连接，且这一侧面的下端通过轴连接在摄像头垂直升降支撑滑臂(15)上，另一 侧面与刀口 (21)刚性相连接，棘爪弹簧(23)的另一端通过弹簧拉力调整螺钉连接在弹 簧拉力调整固定板(14)上，离合器(16)的右上端通过升降微调总成轴(20)固定在摄 像头垂直升降支撑滑臂(15)上，其右下端安装有升降微调手柄(17)，其左上端与刀口(21)相接触，其左下端通过传递摩擦轮轴(18)经轴承固定传递摩擦轮(19),传递摩擦 轮(19)上装有与升降微调手柄(17)下端接触的O型摩擦圈。
6、 根据权利要求1所述的非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，其特征在于所说的重锤平衡装置包括配重调整块(40)和配重棒(39)，配重调整块(40)通过 螺钉安装在配重棒(39)的下端，配重棒(39)的上端连接吊环螺丝(38)。
7、 根据权利要求1所述的非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，其特 征在于所说的测量计数显示装置(C)的壳体内由隔板(48)分成上下两层，隔板(48)的 下面布置有发送键(44)、复位键(45)、测量数值显示器(49)、电源开关(46)，视 频显示器(47)设置在隔板(48)的上面。
8、 根据权利要求l所述的非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测仪，其特 征在于所说的底座固定装置(D)由固定导轨(10)的底板方管(50)、底板(51)和固定 立柱前后板(6)的角钢架(52)组成，底板方管(50)和角钢架(52)均固定在底板(51) 上。
专利摘要本实用新型涉及一种非接触式手动型汽车车身左右对称点高度差检测装置，属于汽车性能检测设备。它由高度差测量装置(A)、测量机械系统(B)、测量计数显示装置(C)、底座固定装置(D)组成。其中的高度差测量装置是由立柱冒、码盘法兰、角度编码器、测量轮、固定测量轮支撑架并连接立柱冒与立柱前后板的立柱前后板支架、左右固定测量轮的轴承盖、上下固定测量轮的测量轮支撑架和钢丝绳脱槽板组成。测量机械系统是由滚轮升降滑套装置、摄像头水平回转装置和重锤平衡装置组成。测量计数显示装置是由视频显示器、测量数值显示器和发送键、复位键、电源开关等组成。底座固定装置是由固定导轨的底板固定方管、底板和固定立柱前后板的角钢架组成。
文档编号G01M17/007GK201007644SQ200720093259
公开日2008年1月16日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者何凤江, 刘玉梅, 单红梅, 张慧云, 张立斌, 观 徐, 戴建国, 钱 李, 潘洪达, 建 苏, 苏丽俐, 熔 陈 申请人:吉林大学