专利名称：一种四轮定位仪车架组装式校准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及小型汽车四轮定位仪的束角、外倾角示值误差校准，尤其涉及一种四轮定位仪车架组装式校准装置。
背景技术：
小型汽车的外倾角定义为车轮中心平面与汽车垂直平面的夹角，当车轮顶部向汽车外部倾斜时角度为正，反之为负，如附图I所示。其角度的不同能改变车轮与地面的接触点和施力点，直接影响车轮的附着力及磨损情况，改变车重在车轴上的受力分布，避免轴承产生异常磨损。此外，外倾角的存在可用来抵消车身受负载后，悬梁系统机件变形及活动面间隙所产生的角度变化。外倾角的存在也会影响汽车的行进方向。左右轮的外倾角必须相等，在力的平衡下不致影响汽车的直行性。再与前束配合，提高直进稳定性及避免车轮磨损不均。如果没有这个外倾角，满载时车轮就会过于向内倾斜，从而加速轮胎偏磨和车轮轴承 磨损。外倾角这个参数可以延长轮胎和车轮轴承的寿命，尽量减少车辆行驶过程中的安全隐患。小型汽车的前束角能够补偿车轮因外倾角及路面阻力所导致的向内或向外滚动的趋势，以保证汽车直行。前束角定义为车轮的旋转平面相对汽车纵向轴线(几何中心线)的内夹角，如附图2所示，车轮前端偏向纵向轴线方向为正，反之为负。前束角与外倾角两个参数需要进行检测校准，而根据现有的《JJF1154-2006四轮定位仪校准规范》中推荐的校准方法进行校准，发现存在以下技术问题I.由于推荐的校准装置为缩小比例的车架模型，示值结果需要经过空间三角几何函数的转换，实际换算过程复杂，累计误差过大，无法保证量值的准确溯源；2.车架系统刚性不够，没有机械锁定机构，遇到环境振动、挂传感器载荷变化等情况，提供的标准角度(束角、外倾角)稳定性无法保证。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种四轮定位仪车架组装式校准装置，解决现在测试值需要换算及易发生振动，得到的角度值不够准确，从而影响校准精度和稳定性的缺陷。为解决锥销锥孔之间的插拔振动、磨损问题，锥销的上端设计螺纹结构，采用专用扳手旋入和旋出，解决了传统锥销拆卸需要锤子反向敲击，销锥面、锥孔产生拉拔磨损和敲击振动，螺纹锥销联接法不仅联接可靠，而且插拔过程平稳，无冲击振动影响。技术方案一种四轮定位仪车架组装式校准装置，其特征在于包括由两横杆和两纵杆组成的与待测汽车车架大小尺寸相同的四边形底架，在所述四边形底架上安装有四个校准支架，所述四个校准支架所支承的标准车轮对应空间位置与理论被测型号的汽车轮位一致，所述校准支架为“工”型，“工”型上横梁一侧设置轮毂座，待测汽车轮毂安装在所述轮毂座上；所述“工”型校准支架的上横梁为外倾角测试区，包括与轮毂座固定的横梁定位板，横梁定位板一侧安装外倾角导向板，所述外倾角导向板与横梁定位板通过靠近轮毂座的一点固定，设为旋转轴A，所述外倾角导向板绕轴A作上下俯仰运动，横梁定位板与外倾角导向板对应，在外倾角导向板的上下俯仰移动位移上设置有多个螺纹销孔式固定位置点，由此固定外倾角导向板；所述“工”型校准支架的下横梁为前束角测试区，包括下定位底板，下定位底板上安装有前束角导向板，所述下定位底板与前束角导向板通过与轮毂座同侧的一点固定，设为旋转轴B，所述前束角导向板绕轴B作水平切线向移动，下定位底板与前束角导向板对应，在前束角导向板的左右水平切线向位移上设置有多个螺纹销孔式固定位置点，由此固定前束角导向板；所述“工”型校准支架中杆分别与“工”型校准支架的横梁定位板和前束角导向板 固定连接；所述旋转轴B的中心点与所述外倾角导向板沿旋转轴A上下俯仰运动的运动平面位于同一竖直平面上。所述外倾角导向板上有多个螺纹销孔式固定孔C，所述螺纹销孔式固定孔C从近A点至远A点呈扇形分布，所述横梁定位板上设有与外倾角导向板上固定孔C对应的嵌入孔C，在螺纹销孔式固定孔C和嵌入孔C间插入螺纹锥销C，将外倾角导向板固定在横梁定位板上。所述螺纹销孔式固定孔C为5个，呈扇形分布。所述轴B位于“工”型校准支架中杆的对侧的前束角导向板上设置有多个螺纹销孔式固定孔C’，从近B点至远B点呈扇形分布，所述下定位底板上设有与前束角导向板上螺纹销孔式固定孔C’对应的嵌入孔C’，在螺纹销孔式固定孔C’和嵌入孔C’间插入螺纹锥销C’，将前束角导向板固定在下定位底板上。进一步，所述横梁定位板和前束角导向板分别连接有助力手摇柄。有益效果本实用新型的四轮定位仪车架组装式校准装置采用I : I的车架结构，采用安装实体轮胎结构，有利于不同种类的四轮定位仪挂放定位；四轮中心的空间位置与实际车轮中心位置几何关系一致，无需再次进行几何换算，从而避免再次换算造成的累计误差过大，提高了精度；前束角和外倾角的定位采用螺纹锁紧式的锥销定位结构，刚性得到保证；主体底架采用拆装式组合结构，便于运输。

图I为汽车的外倾角示意图。图2为汽车的前束角示意图。图3为本实用新型示意图。图4为本实用新型的校准支架示意图。其中I-四边形底架，2-校准支架，3-轮毂座，4-横梁定位板，5-外倾角导向板，6-下定位底板，7-前束角导向板，8-校准支架中杆，9-固定孔C，10-螺纹锥销C，9’ -固定孔C’，10’ -螺纹锥销C’，11-嵌入孔C’，12-助力手摇柄。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。—种四轮定位仪车架组装式校准装置，包括由两横杆和两纵杆组成的与待测汽车车架大小尺寸相同的四边形底架1，在所述四边形底架I上安装有四个校准支架2，所述四个校准支架2的位置为将待测汽车车轮安装在校准支架2上后，车轮位置与原汽车上车轮位置对应，所述校准支架2为“工”型，“工”型上横梁一侧设置轮毂座3，待测汽车车轮的轮毂安装在所述轮毂座3上；所述“工”型校准支架2的上横梁为外倾角测试区，包括与轮毂座3固定的横梁定位板4,横梁定位板4 一侧安装外倾角导向板5,所述外倾角导向板5与横梁定位板4通过 靠近轮毂座3的一点固定，设为固定点A，所述外倾角导向板5以点A为中心绕点A上下俯仰移动，横梁定位板4与外倾角导向板5对应,在外倾角导向板5的上下俯仰移动位移上设置有多个活动固定位置点，两点固定外倾角导向板5 ；所述“工”型校准支架2的下横梁为前束角测试区，包括下定位底板6，下定位底板6上安装有前束角导向板7，所述下定位底板6与前束角导向板7通过与轮毂座3同侧的一点固定，设为固定点B，所述前束角导向板7以点B为中心绕点B左右水平移动，下定位底板6与前束角导向板7对应，在前束角导向板7的左右水平移动位移上设置有多个活动固定位置点，两点固定前束角导向板7 ;所述“工”型校准支架中杆8分别与“工”型校准支架的横梁定位板4和前束角导向板7固定连接；轴A中点(即轮胎中心点)向水平面投影，轴A中点应与轴B水平面投影
点重合。外倾角导向板5以点A为中心绕点A上下俯仰移动采用的结构为在外倾角导向板5上设置多个固定孔C9，所述固定孔C9从近A点至远A点呈扇形分布，所述横梁定位板4上设有与外倾角导向板5上固定孔C9对应的嵌入孔A，在固定孔C9和嵌入孔A间插入螺纹锥销C10，将外倾角导向板5固定在横梁定位板4上。所述固定孔C9为5个，从前往后分别为I个、2个、2个孔并呈扇形分布，5个螺纹销孔式固定孔是根据目前现行校准规范的要求设计，如新规程要求增加校准点，只需更换两种导向板。前束角导向板7以点B为中心绕点B左右水平移动采用的结构与上述结构类似，在所述B点位于“工”型校准支架中杆8的对侧的前束角导向板7上设置多个固定孔C’9’，从近B点至远B点呈扇形分布，所述下定位底板6上设有与前束角导向板7上固定孔C’9’对应的嵌入孔C’ 11，在固定孔C’ 9’和嵌入孔C’ 11间插入螺纹锥销C’ 10’，将前束角导向板7固定在下定位底板6上。所述横梁定位板4和前束角导向板7分别连接有助力手摇柄12，用来助力前束角导向板7和外倾角导向板5的移动。根据以上技术方案提出的四轮定位仪车架组装式校准装置，能够保证结构刚性，而且满足各类型号的四轮定位仪校准。如附图3所示，检测时车轮安装在车架轮毂座3上，模拟车架的可调标准角度由激光跟踪仪或大型三坐标测量机校准。[0036]销的定位精度可达到0. 01° (即0. 6' )。A组6个固定孔C9为对应车轮绕A点俯仰方向转动，模拟车轮外倾角组3个固定孔B9’为对应车轮绕B点水平方向转动，模拟车轮前束角。A组销和孔对应俯仰方向的0°，土5°，土 10° ;B组销和孔对应水平方向的0°，±1.5°，±3°。此校准角度符合《四轮定位仪校准规范》JJGl 154-2006的要求。校准规范中规定单轮前束角测量范围为-3° 3°，最大允许误差±3';车轮外倾角测量范围为-10° 10°，最大允许误差为±5'。当锥销固定在某一位置时，待检测的定位仪上便会显示实测角度值。通过比对固定锥销的角度和定位仪上的读数，便可以知道仪器的定位误差。此种四轮定位仪的检测方法有别于传统的检测方法，当车轮变化到某一角度时，车轮支撑装置可以锁死固定在车架上，刚性得到了保证。并且角度变化时一个定值(对应俯仰方向0°，土5°，土 10° ;水平0°，土 I. 5°，土3)，四轮中心的空间位置与实际车轮中心位置几何关系无需再次进行几何换算，避免累计误差过大。因此本装置具有下述优点I.采用I : I的车架结构，采用安装实体轮胎结构，有利于不同种类的四轮定位仪挂放定位。2.四轮中心的空间位置与实际车轮中心位置几何关系一致，无需再次进行几何换算，从而避免再次换算造成的累计误差过大，提高了精度。3.四轮定位仪校准装置的标准束角和外倾角的定位采用螺纹锁紧式的锥销定位结构，刚性得到保证。4.四轮定位仪校准装置的主体车架采用拆装式组合结构，便于运输。
权利要求1.一种四轮定位仪车架组装式校准装置，其特征在于包括由两横杆和两纵杆组成的与待测汽车车架大小尺寸相同的四边形底架(I)，在所述四边形底架(I)上安装有四个校准支架(2)，所述四个校准支架(2)所支承的标准车轮对应空间位置与理论被测型号的汽车轮位一致，所述校准支架(2)为“工”型，“工”型上横梁一侧设置轮毂座(3)，待测汽车轮毂安装在所述轮毂座(3)上； 所述“工”型校准支架⑵的上横梁为外倾角测试区，包括与轮毂座⑶固定的横梁定位板(4)，横梁定位板⑷一侧安装外倾角导向板(5)，所述外倾角导向板(5)与横梁定位板⑷通过靠近轮毂座⑶的一点固定，设旋转轴A，所述外倾角导向板(5)绕轴A作上下俯仰运动，横梁定位板⑷与外倾角导向板(5)对应,在外倾角导向板(5)的上下俯仰移动位移上设置有多个螺纹销孔式固定位置点，由此固定外倾角导向板(5)； 所述“工”型校准支架(2)的下横梁为前束角测试区，包括下定位底板￠)，下定位底板(6)上安装有前束角导向板(7)，所述下定位底板(6)与前束角导向板(7)通过与轮毂座(3)同侧的一点固定，设旋转轴B，所述前束角导向板(7)绕轴B作水平切线向移动，下定位底板(6)与前束角导向板(7)对应，在前束角导向板(7)的左右水平切线向位移上设置有多个螺纹销孔式固定位置点，由此固定前束角导向板(7)； 所述“工”型校准支架中杆⑶分别与“工”型校准支架的横梁定位板⑷和前束角导向板⑵固定连接； 所述旋转轴B的中心点与所述外倾角导向板(5)沿旋转轴A上下俯仰运动的运动平面位于同一竖直平面上。
2.如权利要求I所述的四轮定位仪车架组装式校准装置，其特征在于所述外倾角导向板(5)上有多个螺纹销孔式固定孔C(9)，所述螺纹销孔式固定孔C(9)从近A点至远A点呈扇形分布，所述横梁定位板(4)上设有与外倾角导向板(5)上固定孔C(9)对应的嵌入孔C，在螺纹销孔式固定孔C(9)和嵌入孔C间插入螺纹锥销C(IO)，将外倾角导向板(5)固定在横梁定位板(4)上。
3.如权利要求2所述的四轮定位仪车架组装式校准装置，其特征在于所述螺纹销孔式固定孔C(9)为5个,呈扇形分布。
4.如权利要求I所述的四轮定位仪车架组装式校准装置，其特征在于所述轴B位于“工”型校准支架中杆(8)的对侧的前束角导向板(7)上设置有多个螺纹销孔式固定孔C’(9’)，从近B点至远B点呈扇形分布，所述下定位底板(6)上设有与前束角导向板(7)上螺纹销孔式固定孔C’(9’)对应的嵌入孔C’(11)，在螺纹销孔式固定孔C’(9’)和嵌入孔C’ (11)间插入螺纹锥销C’(10’)，将前束角导向板(7)固定在下定位底板(6)上。
5.如权利要求I或2或3所述的四轮定位仪车架组装式校准装置，其特征在于所述横梁定位板(4)和前束角导向板(7)分别连接有助力手摇柄(12)。
专利摘要本实用新型涉及一种小型汽车四轮定位仪的束角、外倾角示值误差校准，属于检测装置领域。一种四轮定位仪车架组装式校准装置，其特征在于包括由两横杆和两纵杆组成的与待测汽车车架大小尺寸相同的四边形底架，在所述四边形底架上安装有四个校准支架，所述四个校准支架所支承的标准车轮对应空间位置与理论被测型号的汽车轮位一致，所述校准支架为“工”型，“工”型上横梁一侧设置轮毂座，待测汽车轮毂安装在所述轮毂座上。本装置采用安装实体轮胎结构，适用于不同种类的四轮定位仪挂放定位；四轮中心的空间位置与实际车轮中心位置几何关系一致，无需再次进行几何换算，从而避免再次换算造成的累计误差过大，从而提高了校准测量的准确度。
文档编号G01M17/013GK202547955SQ201120562059
公开日2012年11月21日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者李矛, 陶泽成, 马建敏 申请人:上海市计量测试技术研究院, 昆山市创新科技检测仪器有限公司