CN103862406B - 一种应用于四轮定位仪的免补偿三点定位夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于四轮定位仪的快速免补偿三点定位夹具，包括标靶架总成和夹头总成；标靶架总成包括旋转架、三个贴胎棒、标靶支架；三个贴胎棒位于同一平面，通过连接杆固定于旋转架的圆周上，连接杆的中心轴线成120°分布并交汇于转轴的中心点；标靶支架固定旋转架上，标靶支架设有与贴胎棒垂直的轴孔及锁紧标靶轴装置；夹头总成包括通过转轴与标靶架总成可旋转方式连接的转轴连接座、固定于滑槽和左右旋螺杆上的夹头及与夹头连接的磁铁。本发明靠夹头套筒定位，夹头磁铁的磁力产生贴胎力使三点贴胎棒贴紧胎面，可精确测量轮胎在地面的真实参数，具有免补偿、重量轻、通用性强、装拆简单快速、可靠性强等优点。

Description

一种应用于四轮定位仪的免补偿三点定位夹具

技术领域

本发明涉及一种快速夹具，尤其涉及一种应用于汽车四轮定位仪的免补偿三点定位夹具。

背景技术

随着我国经济水平的不断发展，汽车已经成为人们工作、生活非常重要的交通工具，每年上千万辆新车投入市场，如此大量汽车的使用都需要适时保养和维护，汽车四轮定位的正确性关系到车辆的安全、高效运行。

四轮定位是指汽车车轮与地面之间所具有的一定的相互位置关系，其所有的数据的变化是通过车子处于水平位置时，轮胎的形状以及轮胎所处之状况反应出来的，该数据主要通过四轮定位仪来测得，四轮定位仪是通过夹具装夹在车轮上，将测量标靶定位安装在夹具上，通过测量标靶的状态情况，间接获得四轮定位的数据。

而目前国内四轮定位仪使用的夹具主要有以下几种：

一、四点夹具：通过夹持轮毂外圈方式。该夹具存在的主要问题是：1)汽车轮胎接触地面，轮毂和轮胎之间存在很大的误差，使检测不准确，因而需要做偏心补偿，测量费时；2)现在国内的汽车，大多采用铝合金轮毂和大包围轮毂，该四点夹具夹持困难，并且极易伤害铝合金轮毂和轮胎胎面。

二、三磁吸夹具：三个磁吸头吸住螺母方式夹紧，靠车轮轮毂方式定位。其存在的主要问题是：1)轮毂和轮胎之间存在很大的误差，使检测不准确。采取办法是做偏心补偿，测量费时；2)不同的轮胎轮毂螺丝位置，不能现场调节三点磁吸头的位置，不能用于变化的轮胎螺母的车轮进行定位。

三、单磁吸夹具：采用一个磁吸头吸住轮毂螺母方式。其也是靠定位轮毂的方式，存在的主要问题也是：1)轮毂和轮胎之间存在很大的误差，使检测不准确。采取办法是做偏心补偿，测量费时；2)夹持稳定性不好，影响测量安全。

综上，由于轮毂常常存在失圆、不平等不良现象，车胎和轮毂之间的装配误差等，使得四轮定位仪夹具光靠轮毂来实现定位，这将造成测量结果普遍不够准确，均需要进行偏心补偿，因而有必要对目前市场上的夹具进行改进，以提供一种免补偿的、使用方便、真正反映轮胎实际着地参数的四轮定位仪夹具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于四轮定位仪的免补偿三点定位夹具，克服现有夹具因采用靠轮毂定位方式造成的测量不准确的缺陷，确保获得最佳测量结果，实现免补偿。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种应用于四轮定位仪的免补偿三点定位夹具，包括标靶架总成和夹头总成；

所述标靶架总成包括：旋转架、三个贴胎棒、标靶支架；所述贴胎棒位于同一平面上，通过连接杆固定连接于旋转架的圆周上，三条连接杆的中心轴线成120分布并交汇于一点，该点为旋转架上转轴的中心点；标靶支架固定于旋转架上，标靶支架上钻有用于插设标靶或者传感器元件的标靶轴插孔并装设有相适配的锁紧标靶轴装置，标靶轴插孔与三个贴胎棒形成的平面保持垂直；

所述夹头总成包括滑槽、左右旋螺杆、夹头以及磁铁；所述夹头的一端固定于滑槽和左右移动旋螺杆上、另一端连接磁铁；所述夹头总成通过所述转轴与标靶架总成可旋转方式连接。

优选地，所述标靶架总成的贴胎棒通过紧固螺钉紧固在连接杆上，且紧固位置可调节；

所述贴胎棒采用尼龙材料或铝合金材料制成。

优选地，所述夹头包括两个，每个夹头对应连接一磁铁。

优选地，所述两个夹头分别通过夹头移动座装设于滑槽内的左右两端，夹头移动座由所述左右旋移动螺杆控制连接；所述滑槽外部还固定有一与左右旋移动螺杆连接的调节手柄，该调节手柄通过左右旋移动螺杆控制两个夹头由内向外或者由外向内的双向对中等距移动，保证两夹头连线的中点与滑槽的中心位置不变。

优选地，所述夹头通过一磁铁随动弹簧与磁铁的一面相连接；

优选地，所述磁铁随动弹簧与磁铁的外部还套设有夹头套筒，该夹头套筒的一端采用螺纹连接于夹头移动座的外圆、另一端设有用以支撑磁铁的另一面的沉孔。

优选地，所述夹头移动座与夹头套筒使用螺纹连接，且夹头套筒可沿车轮轮毂螺丝的轴向方向进行位置调节。

优选地，所述滑槽的中心位置设有与所述转轴相适配的连接座和转轴位置调节板，所述夹头总成和标靶架总成通过转轴位置调节板上的轴孔与转轴可旋转连接。

优选地，所述转轴位置调节板上的轴孔与转轴固定连接，转轴位置调节板安装于连接座上的槽内，并可在连接座上的槽内移动；所述转轴位置调节板上面设有两等直径的定位孔，所述连接座上还设有与定位孔相适配的定位部件，在转轴位置调节板移动到相应位置后所述定位部件卡住当前位置的定位孔，以限制转轴位置调节板在连接座的槽内移动。所述转轴位置调节板在连接座槽内移动，通过转轴位置调节板上面两等直径定位孔与锁销定位，改变标靶架总成和夹头总成旋转轴心位置，从而保证当车轮轮毂螺孔数变化了，标靶轴孔中心与车轮轮毂中心基本上同心。

优选地，所述连接座上的定位部件由相连接的弹簧和锁销组成；在转轴位置调节板移动过程中，锁销被向里压，直至移动到定位孔位置时弹簧自动将锁销推出以使锁销锁住定位孔。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1)利用贴胎棒贴紧轮胎胎面来实现定位，相比利用靠轮毂定位的方式，具有以下优点：

a、在轮毂变形时，轮胎由于其内部回弹作用会等同产生一补偿作用，如轮毂向外突出时轮胎表面会往内缩、轮毂向内凹陷时轮胎表面会向外鼓出，因而该定位方式不需要做偏心补偿就可以精确地测量轮胎的定位参数，确保最佳测量结果，省时省力；

b、采用尼龙材料制成的贴胎棒来贴紧轮胎胎面，一方面对汽车轮胎胎面、轮毂无任何伤害，另一方面减小了整个夹具的整体重量，减轻了测量人员的劳动强度，提高工作效率。

2)采用间距可调节的双磁吸方式来实现夹具的装夹，这种方式具有以下优点：

a、可通过调节两夹头的间距，适用于多种轮毂的装夹，确保了装夹的稳定性和传感器的安全；

b、依靠磁力预紧方式，实现了夹具的自动精确定位安装，与传统的螺丝锁紧方式相比，大大减少了测量人员的工作量和劳动强度，实现了对夹持操作的快速性、方便性和可靠性，并对被夹持件无损伤。

3)由于标靶架总成和夹头总成之间可旋转方式连接、两夹头间距可调、胎棒可沿其棒的轴向移动，因而根据车轮参数的不同可对夹持位置、贴胎位置、夹持力等进行相应调整，确保最佳测量效果，通用性强；同时，对同一款车型，一次调好，多次重复使用。

综上，应用本发明可实现1秒钟装、拆夹具，特别适合要求生产节拍高的、劳动强度大的汽车生产线上的四轮定位检测推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例中三点定位夹具的正面轴测图；

图2为本发明实施例中三点定位夹具的标靶架总成轴测图；

图3为本发明实施例中三点定位夹具的夹头总成轴测图；

图4为本发明实施例中夹头的剖面图；

图5为本发明实施例中三点定位夹具在车轮上的装夹示意图；

图6为本发明实施例装夹有三点定位夹具的车辆的整体结构示意图。

图号说明：

1-标靶架总成，2-锁紧标靶轴装置，3-夹头总成，4-贴胎棒，5-连接杆，6-标靶支架，7-旋转架，8-转轴，9-标靶锁轴孔，10-标靶轴插孔，11-调节手柄，12-左右旋移动螺杆，13-夹头，14-转轴位置调节板，15-锁销，16-连接座，17-轴孔，18-滑槽，19-夹头移动座，20-夹头套筒，21-磁铁随动弹簧，22-弹簧座，23-磁铁，24-上定位孔，25-下定位孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1所示，本实施例中三点定位夹具主要包括图2所示的标靶架总成1和图3所示的夹头总成3两部分；标靶架总成1与夹头总成3通过转轴8连接，标靶架总成1可通过转轴8相对于夹头总成3旋转。

结合图2所示，标靶架总成1包括：贴胎棒4、连接杆5、旋转架7、标靶支架6。

其中，贴胎棒4包括位于同一平面的三个，分别经过一连接杆5固定连接于旋转架7的圆周上，三个连接杆5的中心轴线成120分布并交汇一点，该点为旋转架7上转轴8的中心点。此三个贴胎棒4用于在本三点定位夹具通过磁吸方式固定于轮毂上时与轮胎的胎面贴紧，以对标靶进行准确定位。本实施例中，贴胎棒4通过紧固螺钉紧固在连接杆5上，紧固位置可调节，可根据车轮胎的大小来确定贴胎棒4紧固在连接杆5上的位置。

旋转架7用于承载贴胎棒4、连接杆5、标靶支架6以及夹头总成，在其中心位置装设有一转轴8，该转轴8用于可旋转标靶架总成。

标靶支架6固定于旋转架7上，其在对应于轮毂中心点的位置上开设有用以装设标靶轴插孔10以及相适配的标靶锁轴孔9、锁紧标靶轴装置2。在本三点定位夹具通过磁吸固定于轮毂上时，贴胎棒4的三条中心轴线交叉点、旋转架7上的转轴8与车轮轮毂的圆心位于同一轴线上，为准确测量奠定了基础。在应用时，测量标靶装设于标靶轴插孔10中并通过锁紧标靶轴装置2锁紧。当然，标靶轴插孔10不仅仅限于固定标靶，也适应包括使用传感器测量在内的用于四轮定位测量的所有传感器元件的装夹。

由于不同车辆轮毂的螺孔可能会采用偶数(4、6、8、10、12)螺孔或五螺孔分布方式，因而本实施例为增强通用性，夹头总成3上装有转轴位置调节板14和锁销15，转轴位置调节板14上有两个等直径的上定位孔24和下定位孔25，上定位孔24适用于五个螺孔的轮毂，下定位孔25适用于偶数螺孔的轮毂。

结合图3和图4所示，夹头总成3包括：滑槽18、夹头移动座19、夹头套筒20、磁铁23、左右旋移动螺杆12、移动夹头调节手柄11、磁铁随动弹簧21。夹头的一端固定于夹头移动座19上、另一端由磁铁随动弹簧21和磁铁23连接，夹头移动座19装设于滑槽18中并由左右旋移动螺杆12控制连接；夹头移动座19的外圆与夹头套筒20通过内外螺纹连接，夹头套筒20内的沉孔，支撑磁铁23的另一面。

由于车轮大小和轮胎螺孔的分布位置不一样，使得螺孔间距不同，因而本实施例中移动夹头包含左右两个，通过夹头移动座19装设于滑槽18中，可由移动夹头调节手柄11带动夹头左右旋移动螺杆12由内向外或者由外向内来移动两个移动夹头，从而调节两移动夹头之间的间距，使其与本夹具磁吸的轮毂上两对角线上螺孔的间距一致。

同时，由于不同轮胎的螺杆或者螺母拧入螺孔的位置可能会不同，本实施例中夹头套筒20的位置采用可调节方式，其包含左右两个，其一端与夹头移动座19的外圆采用螺纹连接、另一端设有沉孔以支撑磁铁23的外面。夹头移动座19和磁铁23之间加有磁铁随动弹簧21，以保证夹头套筒20移动时，磁铁23始终贴合在夹头套筒沉孔的台肩上。

滑槽18的中部还固定有连接座16，连接座16内设有滑槽和锁销15，转轴位置调节板14装于连接座16的滑槽内，并由锁销15定位转轴位置调节板14上的上定位孔24或下定位孔25。夹头总成通过转轴位置调节板14上的轴孔17装配于标靶架总成1的转轴8上。标靶架总成1和夹头总成3可绕转轴8相对旋转。在应用时，在两移动夹头磁吸于轮毂的螺母或螺杆上后，夹头总成3会产生一个轴向力，将标靶架总成1的贴胎棒4紧紧地贴在轮胎的胎面上。由于停车位置的随机性而造成轮毂螺孔位置变化，可通过旋转标靶总成1，使三个贴胎棒4的位置处于正确位置，保证测量精度。

由于采用两夹头方式磁吸轮毂螺孔中的螺母或螺杆，对于偶数螺孔的轮毂，两螺孔对角线中点就是轮毂圆心。对于螺孔数为5的轮毂，两螺孔对角线中点要偏离轮毂圆心。通过移动转轴位置调节板14，调整转轴8相对于夹头总成3中心的位置，从而保证标靶架总成1的转轴8与轮毂圆心同心。

上述三点定位夹具的应用过程如下：

一、根据轮胎大小，移动连接杆5上贴胎棒4，调节径向位置，以适应轮胎大小，完成后使用沉头螺钉固定。

二、根据轮胎螺母拧入轮毂的深度位置，旋转移动夹头19上的夹头套筒20，靠移动夹头19中的磁铁随动弹簧21，推动磁铁23随夹头套筒20移动，保证磁铁23贴合在轮胎螺母或螺杆上，增强磁铁23的磁力。

三、旋转调节移动夹头调节手柄11，调节两移动夹头13的间距，满足当前轮胎轮毂对角线上的螺孔间距的要求。

四、轮毂螺孔数为偶数时，将转轴位置调节板14向上移动，使下定位孔25定位在锁销15上。轮毂螺孔数为五时，将转轴位置调节板14向下移动，使上定位孔24定位在锁销15上。

五、绕转轴8旋转标靶架总成1，保证轮毂螺孔在任意位置时三点贴胎棒处于正三点位置，以使测量不受轮胎下部压扁影响，保证测量精度。也是该夹具不需要四轮定位仪做偏心补偿处理，就能精确测量轮胎定位参数的重要条件。

六、将上述调节完成后的三点定位夹具磁吸于待测汽车的轮毂的螺母或螺杆上，将测量标靶插入标靶架总成1的标靶轴插孔10上，并用锁紧标靶轴装置2将其锁紧，之后即可进行四轮定位测试。本实施例中，三点定位夹具的装夹方式如图5所示，装夹了三点定位夹具的车辆的整体结构如图6所示。

在上述应用流程中，完成步骤一至五后，将三点定位夹具的夹头对准轮毂对角线上螺孔，推上去即可装上，外拉即可卸下。在对同一车系的不同车辆进行四轮定位时，步骤一至四所述的调节操作仅需首次测量时执行，在第二次及之后的测量过程中均不需再执行，只需执行步骤五、六所述的操作即可，因而非常方便快捷。因轮胎上的螺母、螺杆是最坚硬部分，不会被损坏，而轮毂部分是铝合金材料，很容易被刮伤，而本发明的三点定位夹具没有部件接触轮毂，所以使用很安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于四轮定位仪的免补偿三点定位夹具，其特征在于，包括标靶架总成和夹头总成；

所述标靶架总成包括：旋转架、三个贴胎棒、标靶支架；所述贴胎棒位于同一平面上，通过连接杆固定连接于旋转架的圆周上，三条连接杆的中心轴线成120⁰分布并交汇于一点，该点为旋转架上转轴的中心点；标靶支架固定于旋转架上，标靶支架上钻有用于插设标靶或者传感器元件的标靶轴插孔并装设有相适配的锁紧标靶轴装置，标靶轴插孔与三个贴胎棒形成的平面保持垂直；

所述夹头总成包括滑槽、左右旋移动螺杆、夹头以及磁铁；所述夹头的一端固定于滑槽和左右旋移动螺杆上、另一端连接磁铁；所述夹头总成通过所述转轴与标靶架总成可旋转方式连接。

2.如权利要求1所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述标靶架总成的贴胎棒通过紧固螺钉紧固在连接杆上，且紧固位置可调节；

所述贴胎棒采用尼龙材料或铝合金材料制成。

3.如权利要求1所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述夹头包括两个，每个夹头对应连接一磁铁。

4.如权利要求3所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述两个夹头分别通过夹头移动座装设于滑槽内的左右两端，夹头移动座由所述左右旋移动螺杆控制连接；所述滑槽外部还固定有一与左右旋移动螺杆连接的调节手柄，该调节手柄通过左右旋移动螺杆控制两个夹头由内向外或者由外向内的双向对中等距移动，保证两夹头连线的中点与滑槽的中心位置不变。

5.如权利要求4所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述夹头通过一磁铁随动弹簧与磁铁的一面相连接。

6.如权利要求5所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述磁铁随动弹簧与磁铁的外部还套设有夹头套筒，该夹头套筒的一端采用螺纹连接于夹头移动座的外圆、另一端设有用以支撑磁铁的另一面的沉孔。

7.如权利要求6所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述夹头移动座与夹头套筒使用螺纹连接，且夹头套筒可沿车轮轮毂螺丝的轴向方向进行位置调节。

8.如权利要求1所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述滑槽的中心位置设有与所述转轴相适配的连接座和转轴位置调节板，所述夹头总成和标靶架总成通过转轴位置调节板上的轴孔与转轴可旋转连接。

9.如权利要求8所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述转轴位置调节板上的轴孔与转轴固定连接，转轴位置调节板安装于连接座上的槽内，并可在连接座上的槽内移动；所述转轴位置调节板上面设有两等直径的定位孔，所述连接座上还设有与定位孔相适配的定位部件，在转轴位置调节板移动到相应位置后所述定位部件卡住当前位置的定位孔，以限制转轴位置调节板在连接座的槽内移动。

10.如权利要求9所述的免补偿三点定位夹具，其特征在于，所述连接座上的定位部件由相连接的弹簧和锁销组成；在转轴位置调节板移动过程中，锁销被向里压，直至移动到定位孔位置时弹簧自动将锁销推出以使锁销锁住定位孔。