专利名称：六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车工业领域的检测设备，更具体的说，它涉及一种六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统。
背景技术：
为保证汽车的操纵稳定性，汽车的车轮、转向节和车轴三者之间的安装具有一定的相对位置，称为车轮定位。汽车车轮参数是否准确，对汽车的行驶安全性、操纵稳定性和燃油经济性具有重要影响。车轮定位仪是检验车辆安全性的重要的检测设备。目前全国仅车轮定位仪的保有量就达30000多台，并且以每年30%的速度在递增。
立体视觉测量车轮定位参数可以实现非接触检测，测量系统中两摄像机之间的距离称为基线距，基线距的长短决定了视觉系统的测量精度，基线距越长，测量系统的精度越高。为了实现系统在有限空间内的视觉测量，专利申请“三自由度汽车车轮定位参数立体视觉柔性检测系统”(CN201110232257. 6)提出了一种能够在两个方向正交的运动的测量系统，但该方案存在以下问题1.检测系统采用高精度的直线导轨结构复杂、制造成本较高，不适于大范围推广；2.系统只适用于对称安装的情况，不能调整为非对称测量系统；3.对于不同大小的车轮，测量系统的摄像机和平面镜高度不能根据需要调整，无法使平面镜的中心和摄像机光轴构成的测量平面调整到车轮中心高度，使测量产生误差。在实际检测过程中，需要针对不同测量情况调整测量系统各部分的位置和角度等结构参数，因此六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统对汽车非接触检测领域的技术进步具有重要意义。
发明内容
针对目前检测系统采用高精度的直线导轨，制造成本较高，不适于大范围推广且无法实现机器视觉检测系统各部件间相对位置和角度非对称调整以实现高精度非接触检测汽车车轮定位参数的现状，提供了一种体积较小、各零部件位置及角度可任意调整、制造成本低、操作简便、性能可靠、通用性强、易于安装的可满足国家计量、质量监督部门以及生产厂家非接触检测要求的六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统。参阅图I至图6，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统包括有前右平面镜快速装夹定位装置、前左平面镜快速装夹定位装置、后右平面镜快速装夹定位装置、后左平面镜快速装夹定位装置、左位置可调的摄像机安装系统与右位置可调的摄像机安装系统。前右平面镜快速装夹定位装置、前左平面镜快速装夹定位装置、后右平面镜快速装夹定位装置与后左平面镜快速装夹定位装置结构完全相同，前右平面镜快速装夹定位装置和前左平面镜快速装夹定位装置对称放置，前右平面镜快速装夹定位装置和前左平面镜快速装夹定位装置沿X方向的距离为300mm-600mm,后右平面镜快速装夹定位装置、后左平面镜快速装夹定位装置对称放置，后右平面镜快速装夹定位装置和后左平面镜快速装夹定位装置沿X方向的距离为200mm-500mm，前右平面镜快速装夹定位装置和后右平面镜快速装夹定位装置沿y方向的距离为200mm-600mm。左位置可调的摄像机安装系统与右位置可调的摄像机安装系统结构完全相同且对称放置，左位置可调的摄像机安装系统与右位置可调的摄像机安装系统的距离为100mm-400mm，左位置可调的摄像机安装系统与后左平面镜快速装夹定位装置沿y方向距离为 300mm-600mm。技术方案中所述的前右平面镜快速装夹定位装置包括有平面镜、胶垫、锁紧螺栓、锁紧螺母、固定螺栓、上角钢、下角钢、平面镜底座与固定螺母。平面镜底座放置在平整的地面上，两个固定螺栓分别穿过下角钢的两个圆形通孔 及平面镜底座的两个圆形通孔分别与两个固定螺母螺纹固定连接，锁紧螺栓自下而上穿过下角钢顶面的两个长孔及上角钢底面的两个圆形通孔与锁紧螺母螺纹固定连接，上角钢的侧面与胶垫面接触配合，胶垫与平面镜面接触配合，平面镜与平面镜底座的矩形钢管面接触配合。所述的平面镜底座由矩形钢板和矩形钢管焊接而成，垂直于矩形钢管较宽一面对称加工六个圆形通孔。所述的下角钢由角钢制作，下角钢的顶面对称加工两个长孔，下角钢的侧面对称加工两个圆形通孔。所述的上角钢由角钢制作，上角钢的底面对称加工两个圆形通孔。所述的胶垫为矩形橡胶片。所述的平面镜为矩形镜面。技术方案中所述的右位置可调的摄像机安装系统包括有摄像机，支架固定螺栓，调整支架，底座，摄像机固定螺栓与螺母。摄像机底座放置在平整的地面上，两个支架固定螺栓分别穿过调整支架侧面的两个细长通孔及摄像机底座的两个圆形通孔分别与两个螺母螺纹固定连接，摄像机固定螺栓自下而上穿过调整支架顶面的细长通孔及摄像机底面的螺纹盲孔与摄像机螺纹固定连接。所述的摄像机底座由矩形钢板和矩形钢管焊接而成，垂直于矩形钢管较宽一面对称加工六个圆形通孔。所述的调整支架由角钢制作，调整支架的顶面沿长度方向加工一个细长通孔，调整支架的侧面沿高度方向对称加工两个细长通孔。所述的摄像机固定螺栓的长度要小于调整支架的厚度与摄像机螺纹盲孔的深度之和。本发明的有益效果是(I)采用分体式六柱结构，可以摄像机部件和平面镜部件之间的相对距离，制造成本低，使系统能够实现机器视觉检测系统各部件间相对位置和角度对称调整和非对称调整，提高了系统的调整柔性，以实现安装位置更加灵活，测量范围更大，测量精度更高的目的。(2)该系统的摄像机和平面镜高度可以根据需要调整，平面镜的中心和摄像机光轴构成的测量平面的高度可以在高度方向调整，对于不同大小的车轮，可以将测量平面调整到车轮中心高度，使测量更加精确。(3)本发明的部分零件采用标准钢材进行加工，首先，标准钢材产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准钢材具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对检测精度的要求；最后，部分零件为钢材组成的空心结构，大大降低了检测设备的重量，提高了设备安装调整操作的灵活性。图I是六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统的轴测图；图2是六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统的投影图； 图3是前右平面镜快速装夹定位装置A的轴测图；图4是前右平面镜快速装夹定位装置A的剖视图；图5是右位置可调的摄像机安装系统E的轴测图；图6是右位置可调的摄像机安装系统E的剖视图；图中A.前右平面镜快速装夹定位装置，B.前左平面镜快速装夹定位装置，C.后右平面镜快速装夹定位装置，D.后左平面镜快速装夹定位装置，F.左位置可调的摄像机安装系统，E.右位置可调的摄像机安装系统，Al.平面镜，A2.胶垫，A3.锁紧螺栓，A4.锁紧螺母，A5.固定螺栓，A6.上角钢，A7.下角钢，A8.平面镜底座，A9.固定螺母，El.摄像机，E2.支架固定螺栓，E3.调整支架，E4.底座，E5.摄像机固定螺栓，E6.螺母。
具体实施例方式下面结合附图
对本发明作进一步的详细描述参阅图I至图6，六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统由前右平面镜快速装夹定位装置A、前左平面镜快速装夹定位装置B、后右平面镜快速装夹定位装置C、后左平面镜快速装夹定位装置D、左位置可调的摄像机安装系统F与右位置可调的摄像机安装系统E组成。前右平面镜快速装夹定位装置A、前左平面镜快速装夹定位装置B、后右平面镜快速装夹定位装置C与后左平面镜快速装夹定位装置D结构完全相同，前右平面镜快速装夹定位装置A和前左平面镜快速装夹定位装置B对称放置，前右平面镜快速装夹定位装置A和前左平面镜快速装夹定位装置B沿X方向的距离为300mm-600mm,后右平面镜快速装夹定位装置C、后左平面镜快速装夹定位装置D对称放置，后右平面镜快速装夹定位装置C和后左平面镜快速装夹定位装置D沿X方向的距离为200mm-500mm，前右平面镜快速装夹定位装置A和后右平面镜快速装夹定位装置C沿y方向的距离为200mm-600mm。左位置可调的摄像机安装系统F与右位置可调的摄像机安装系统E结构完全相同且对称放置，左位置可调的摄像机安装系统F与右位置可调的摄像机安装系统E的距离为100mm-400mm,左位置可调的摄像机安装系统F与后左平面镜快速装夹定位装置D沿y方向距离为 300mm-600mm。前右平面镜快速装夹定位装置A包括有平面镜Al、胶垫A2、锁紧螺栓A3、锁紧螺母A4、固定螺栓A5、上角钢A6、下角钢A7、平面镜底座A8与固定螺母A9。平面镜底座AS由矩形钢板和矩形钢管焊接而成，平面镜底座AS放置在平整的地面上，平面镜底座AS用标准钢材制成，一是为了减轻平面镜底座AS的重量，二是可以减少机械加工量，垂直于矩形钢管较宽一面对称加工六个圆形通孔，两个固定螺栓A5分别穿过下角钢A7的两个圆形通孔及平面镜底座AS的两个圆形通孔分别与两个固定螺母A9螺纹固定连接。下角钢A7由角钢制作，下角钢A7的顶面对称加工两个长孔，下角钢A7的侧面对称加工两个圆形通孔，锁紧螺栓A3自下而上穿过下角钢A7顶面的两个长孔及上角钢A6底面的两个圆形通孔与锁紧螺母A4螺纹固定连接。
上角钢A6由角钢制作，上角钢A6的底面对称加工两个圆形通孔，上角钢A6的侧面与胶垫A2面接触配合。胶垫A2为矩形橡胶片，胶垫A2与平面镜Al面接触配合。平面镜Al为矩形镜面，平面镜Al与平面镜底座AS的矩形钢管面接触配合。右位置可调的摄像机安装系统E包括有摄像机E1，支架固定螺栓E2，调整支架E3，底座E4，摄像机固定螺栓E5与螺母E6。摄像机底座E4由矩形钢板和矩形钢管焊接而成，摄像机底座E4放置在平整的地面上，摄像机底座E4用标准钢材制成，一是为了减轻摄像机底座E4的重量,二是可以减少机械加工量，垂直于矩形钢管较宽一面对称加工六个圆形通孔，两个支架固定螺栓E2分别穿过调整支架E3侧面的两个细长通孔及摄像机底座E4的两个圆形通孔分别与两个螺母E6螺纹固定连接。调整支架E3由角钢制作，调整支架E3的顶面沿长度方向加工一个细长通孔，用于摄像机沿长度方向的调整，调整支架E3的侧面沿高度方向对称加工两个细长通孔，摄像机固定螺栓E5自下而上穿过调整支架E3顶面的细长通孔及摄像机El底面的螺纹盲孔与摄像机El螺纹固定连接，摄像机固定螺栓E5的长度要小于调整支架E3的厚度与摄像机El螺纹盲孔的深度之和。六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统的使用方法将前右平面镜快速装夹定位装置A和前左平面镜快速装夹定位装置B对称放置，前右平面镜快速装夹定位装置A和前左平面镜快速装夹定位装置B沿X方向的距离为300mm-600mm,后右平面镜快速装夹定位装置C、后左平面镜快速装夹定位装置D对称放置，后右平面镜快速装夹定位装置C和后左平面镜快速装夹定位装置D沿X方向的距离为200mm-500mm,前右平面镜快速装夹定位装置A和后右平面镜快速装夹定位装置C沿y方向的距离为200mm-600mm，将左位置可调的摄像机安装系统F与右位置可调的摄像机安装系统E对称放置，左位置可调的摄像机安装系统F与右位置可调的摄像机安装系统E的距离为100mm-400mm,左位置可调的摄像机安装系统F与后左平面镜快速装夹定位装置D沿y方向距离为300mm-600mm。计算机通过视频采集卡实时采集两幅由平面镜反射两次后的车轮图像，然后依次完成图像特征提取、特征匹配、三维重建获得车轮位置数据，完成车轮定位参数检测。
权利要求
1. 一种六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统，其特征在于所述的六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统包括有前右平面镜快速装夹定位装置(A)、前左平面镜快速装夹定位装置(B)、后右平面镜快速装夹定位装置(C)、后左平面镜快速装夹定位装置(D)、左位置可调的摄像机安装系统(F)与右位置可调的摄像机安装系统(E)； 前右平面镜快速装夹定位装置(A)、前左平面镜快速装夹定位装置(B)、后右平面镜快速装夹定位装置(C)与后左平面镜快速装夹定位装置(D)结构完全相同，前右平面镜快速装夹定位装置(A)和前左平面镜快速装夹定位装置(B)对称放置，前右平面镜快速装夹定位装置(A)和前左平面镜快速装夹定位装置(B)沿X方向的距离为300mm-600mm，后右平面镜快速装夹定位装置(C)、后左平面镜快速装夹定位装置(D)对称放置，后右平面镜快速装夹定位装置(C)和后左平面镜快速装夹定位装置(D)沿X方向的距离为200mm-500mm,前右平面镜快速装夹定位装置(A)和后右平面镜快速装夹定位装置(C)沿y方向的距离为200mm-600mm 左位置可调的摄像机安装系统(F)与右位置可调的摄像机安装系统(E)结构完全相同且对称放置，左位置可调的摄像机安装系统(F)与右位置可调的摄像机安装系统(E)的距离为100mm-400mm，左位置可调的摄像机安装系统(F)与后左平面镜快速装夹定位装置(D)沿Y方向距离为300mm-600mm。
全文摘要
本发明公开了一种六柱式汽车车轮定位参数立体视觉检测系统，旨在克服现有检测系统采用高精度的直线导轨结构复杂、制造成本较高，不适于大范围推广且不能调整为非对称测量系统的问题。该系统包括有前右平面镜快速装夹定位装置(A)、前左平面镜快速装夹定位装置(B)、后右平面镜快速装夹定位装置(C)、后左平面镜快速装夹定位装置(D)、左位置可调的摄像机安装系统(F)与右位置可调的摄像机安装系统(E)。该检测系统可以完成检测过程中对车轮定位参数的精确测量。
文档编号G01M17/013GK102620944SQ201210110840
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者张立淼, 李晓韬 申请人:吉林大学