专利名称：多自由度位移测量装置及其在白车身静刚度测试中应用的制作方法
多自由度位移测量装置及其在白车身静刚度测试中应用
技术领域：
本发明涉及汽车白车身静刚度测试技术领域，尤其涉及一种多自由度位移测量装置及其在白车身静刚度测试中的应用。
背景技术：
汽车白车身静刚度指标一般包括弯曲刚度、扭转刚度，其中的汽车白车身扭转刚度可以由汽车白车身扭转角、各侧门洞口及各尾门洞口的对角线变化量等指标来衡量，而汽车白车身的弯曲刚度则可以由汽车白车身前后的变形量来进行衡量。因此，汽车白车身静刚度是评价车辆设计可靠性和整车安全性能等的重要指标，针对汽车白车身的扭转刚度分析和弯曲刚度分析则是在整车开发设计过程中必不可少的关键环节之一。为了能全面地反映出汽车白车身刚度测量的需求，通常在汽车白车身底部需要布置众多的测试点。然而，由于汽车白车身结构所具有的特点，当进行汽车白车身静刚度测试时，在白车身底部的这些测试点之间的空间差异性较大、在高度位置方面也有着明显的差另IJ。而且，当面临不同车型进行测试时，这种前后差异对比将会更大。可以发现，现有的位移测量装置并不能通过快速、灵活地位置调整来适应上述的情形，因而也就难以通过使用它们来确保获得准确、可靠的位移测量数据。事实上，使用现有的位移测量装置来测试白车身底部测试点的位移过程将是非常耗时、耗力的，并且根本无法获得令人满意的测量效果。

发明内容有鉴于此，本发明的目的在于提供一种调整方便、使用灵活且易于操作的多自由度位移测量装置及其在白车身静刚度测试中的应用，以满足针对不同车型白车身底部不同高度、不同角度的位移测量需要，从而可以有效地解决现有技术中存在的上述问题。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下一种多自由度位移测量装置，其包括基座，还包括第一杆件，其装设于所述基座上；第一关节，其设置于所述第一杆件上，并且能沿着所述第一杆件进行移动且能绕其进行360度旋转；第二关节，其与所述第一关节相连接且在其上装设有第二杆件，所述第二杆件能沿着所述第二关节进行移动且能绕其进行360度旋转；第一锁定件，其设置于所述第一关节上用于同时锁定所述第一关节与第一杆件、 第二关节之间的相对位置；第三关节，其设置于所述第二杆件的一端且能绕所述第二杆件的轴线进行转动；第二锁定件，其设置于所述第三关节上用于锁定所述第三关节与第二杆件之间的相对位置；以及支架，其与所述第三关节相连接并用于装设能在所述支架上进行相对移动的位移测量部件。
在上述的多自由度位移测量装置，优选地，所述基座具有磁性，用以通过磁力作用将所述多自由度位移测量装置固定在适宜位置。在上述的多自由度位移测量装置，优选地，所述基座上设置有磁性部件，用以通过磁力作用将所述多自由度位移测量装置固定在适宜位置。在上述的多自由度位移测量装置，优选地，所述位移测量部件是位移传感器。在上述的多自由度位移测量装置，优选地，所述第一杆件和/或第二杆件是直杆。在上述的多自由度位移测量装置，优选地，所述支架上设置有至少一个安装孔，所述第三关节通过连接件穿设所述安装孔而与所述支架相连接。在上述的多自由度位移测量装置，优选地，所述支架和位移测量部件上均设置有相适配的卡槽结构。一种如以上任一项所述的多自由度位移测量装置在白车身静刚度测试中的应用。在上述的多自由度位移测量装置在白车身静刚度测试中的应用中，优选地，所述多自由度位移测量装置被用于进行汽车白车身底部测试点的位移测量。在上述的多自由度位移测量装置在白车身静刚度测试中的应用中，优选地，所述多自由度位移测量被设置为一个或多个。本发明的有益效果在于本发明的多自由度位移测量装置具有操作灵活便捷、成本低并且通用性强等优点，它与现有的测量装置相比较，能够适用于不同车型的白车身底部测试以满足不同高度、不同角度的位移测量需要。因此，可以本多自由度位移测量装置应用于不同车型的白车身静刚度测试而无须另行开发和制造专用的测量装置。

以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。其中图1是本发明的自适应动态位移测量装置的一个较佳实施例的立体结构示意图；图2图1中较佳实施例的示意性主视图；图3示出了图1中较佳实施例中的部分结构，其中包括第一关节、第二关节、第二杆件和第一锁定件等；图4示出了图1中较佳实施例中的部分结构，其中包括第三关节、第二锁定件和连接件等；图5示出了图1中较佳实施例中支架的结构。附图标记说明1 第一杆件2 第二杆件3 基座4 第一关节5 第二关节6 第三关节7 支架8 第二锁定件9 第一锁定件10位移测量部件11 测头12连接件21 安装孔22端部41 安装孔51安装孔71 安装孔72卡槽
81 安装部
具体实施方式在图1和图2中，它们分别示意性地显示出了本发明的自适应动态位移测量装置的一个较佳实施例的立体结构及其主视图。在该较佳实施例中，它主要包括基座3、第一杆件1、第一关节4、第二关节5、第一锁定件9、第三关节6、第二锁定件8和支架7。如图1-2所示，在以上这些组成部件中，第一杆件1是被装设在基座3上的。对于该基座3，在优选的情形下采用磁性材料制成，或者在基座3上设置磁性部件，从而通过磁力作用可以将多自由度位移测量装置固定在测试时所需的适宜位置上，例如在测试现场设置铁地板就可以在测试过程中非常方便、快捷地随时移动并固定本自适应动态位移测量装置的具体位置。第一关节4是被设置在第一杆件1上，例如如图3所示，在本较佳实施例中是通过开设在第一关节4上的安装孔41来将其套装在第一杆件1上的。而且，该第一关节4可以沿着第一杆件1进行移动，同时它也可以绕着该第一杆件1进行360度旋转。对于第二关节5，它是被设置成与第一关节4相连接，并且还将第二杆件2装设在该第二关节5，同样地如图3所示，在本较佳实施例中是通过开设在第二关节5上的安装孔 51来将其套装在第二杆件2上，这样第二杆件2能够沿着第二关节5进行移动并且可以绕第二关节5进行360度旋转。而第三关节6，它则是被设置在第二杆件2的一端，并且该第三关节6可以绕第二杆件2的轴线进行转动。请结合参考图3和图4，在这两个附图中图示出了第三关节6与第二杆件2之间的连接结构。如图3所示，在第二杆件2的一端开设有安装孔21，而第三关节6则通过图4中显示的与该第三关节6相连的安装部81装设到安装孔21中，从而将其安装在第二杆件2的端部22上。请参见图3，支架7是被设置成与第三关节6相连接，在该支架7上设置有至少一个安装孔71，并通过图4中显示的连接件12将第三关节6通过穿设安装孔71而将支架7 与第三关节6连接在一起。此外，还在支架7上设置了卡槽72，以便于位移测量部件10 (例如，位移传感器或者其他的类似测量部件等)上的相应卡槽结构配合而将其安装固定支架 7。当然，为了便于在测试时能够非常方便的调节位移测量部件10的测头11的高度，优选地应当能够保证位移测量部件10可以在支架7上进行相对移动以实现位置微调，并通过上述的卡槽结构锁定最终位置。在本自适应动态位移测量装置的上述较佳实施例中，还设置了相应的锁定部件， 它们包括第一锁定件9和第二锁定件8，该第一锁定件9是被设置在第一关节4上用来同时锁定第一关节4与第一杆件1、第二关节5之间的相对位置，而第二锁定件8则是被设置在第三关节6上以便用来锁定第三关节6与第二杆件2之间的相对位置。如上所述，通过采用新颖、灵活的结构设计，本发明的多自由度位移测量装置完全可以适用于各种角度、各种高度场合下的位移测量，并且能够满足位移测量精确要求。因而，可以将一个或多个上述的多自由度位移测量装置应用在汽车白车身静刚度测试中，具体而言可将其用于进行汽车白车身底部测试点的位移测量，从而能够成功克服前述的由于汽车白车身底部测试点众多而在进行位移测试时所出现的现有各种弊端。
关于诸如测试点的布置、测试数据的采集和处理以及具体测试步骤过程等部分的内容可以参考申请人与本申请同一日递交的、分别题为“汽车白车身扭转刚度测试系统及其方法”、“汽车白车身弯曲刚度测试系统及其方法”、“用于汽车白车身静刚度测试的测点布置系统”和“用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统”的申请，在此通过引用将它们全部并入本文。以上列举了若干具体实施例来详细阐明本发明的多自由度位移测量装置及其在白车身静刚度测试中的应用，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进，例如第一杆件1和/或第二杆件2可以根据实际需要而采用直杆或具有弯曲部分的杆件、采用金属或塑料等非金属材料制成以上所讨论的本发明的自适应动态位移测量装置中的主要构成部件等等。因此所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。
权利要求
1.一种多自由度位移测量装置，其包括基座，其特征在于，所述多自由度位移测量装置还包括第一杆件，其装设于所述基座上；第一关节，其设置于所述第一杆件上，并且能沿着所述第一杆件进行移动且能绕其进行360度旋转；第二关节，其与所述第一关节相连接且在其上装设有第二杆件，所述第二杆件能沿着所述第二关节进行移动且能绕其进行360度旋转；第一锁定件，其设置于所述第一关节上用于同时锁定所述第一关节与第一杆件、第二关节之间的相对位置；第三关节，其设置于所述第二杆件的一端且能绕所述第二杆件的轴线进行转动；第二锁定件，其设置于所述第三关节上用于锁定所述第三关节与第二杆件之间的相对位置；以及支架，其与所述第三关节相连接并用于装设能在所述支架上进行相对移动的位移测量部件。
2.根据权利要求1所述的多自由度位移测量装置，其特征在于，所述基座具有磁性，用以通过磁力作用将所述多自由度位移测量装置固定在适宜位置。
3.根据权利要求1所述的多自由度位移测量装置，其特征在于，所述基座上设置有磁性部件，用以通过磁力作用将所述多自由度位移测量装置固定在适宜位置。
4.根据权利要求1所述的多自由度位移测量装置，其特征在于，所述位移测量部件是位移传感器。
5.根据权利要求1所述的多自由度位移测量装置，其特征在于，所述第一杆件和/或第二杆件是直杆。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的多自由度位移测量装置，其特征在于，所述支架上设置有至少一个安装孔，所述第三关节通过连接件穿设所述安装孔而与所述支架相连接。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的多自由度位移测量装置，其特征在于，所述支架和位移测量部件上均设置有相适配的卡槽结构。
8.—种如权利要求1-7中任一项所述的多自由度位移测量装置在白车身静刚度测试中的应用。
9.根据权利要求8所述的多自由度位移测量装置在白车身静刚度测试中的应用，其特征在于，所述多自由度位移测量装置被用于进行汽车白车身底部测试点的位移测量。
10.根据权利要求8或9所述的多自由度位移测量装置在白车身静刚度测试中的应用， 其特征在于，所述多自由度位移测量被设置为一个或多个。
全文摘要
本发明公开了一种多自由度位移测量装置，其包括基座以及第一杆件，其装设于基座上；第一关节，其设置于第一杆件上，并且能沿着第一杆件进行移动且能绕其进行360度旋转；第二关节，其与第一关节相连接且在其上装设有第二杆件，第二杆件能沿着第二关节进行移动且能绕其进行360度旋转；第一锁定件，其设置于第一关节上用于同时锁定第一关节与第一杆件、第二关节之间的相对位置；第三关节，其设置于第二杆件的一端且能绕第二杆件的轴线进行转动；第二锁定件，其设置于第三关节上用于锁定第三关节与第二杆件之间的相对位置；支架，其与第三关节相连接并用于装设能在支架上进行相对移动的位移测量部件。它适于在白车身静刚度测试中进行应用。
文档编号G01B21/02GK102455174SQ20101051726
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者于瑞贺, 姚烈, 张琦, 李超, 梅爱群, 龚红兵 申请人:上海汽车集团股份有限公司