CN104406576B - 激光定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光定位装置，包括水平支撑支架、滑动机构、竖直支架、激光仪安装板、移测量装置、以及激光仪，水平支撑支架包括两水平平行的横梁和连接两个横梁的水平的连接梁，滑动机构卡合限位于连接梁上且可沿连接梁方向移动，竖直支架固定于滑动机构上且向上延伸，激光仪安装板卡合限位于竖直支架且可沿竖直支架上下移动，激光仪安装于激光仪安装板上；移测量装置包括磁栅尺、磁性传感器、以及数据显示屏，磁栅尺设置于连接梁前后两侧其中一侧的侧壁上，磁性传感器固定于滑动机构上且可随滑动机构移动，磁性传感器与磁栅尺面接触，数据显示屏与磁性传感器电性连接，磁性传感器记录其沿磁栅尺移动的位移并传递给数据显示屏显示。

Description

激光定位装置

技术领域

本发明涉及汽车碰撞试验技术领域，尤其涉及一种激光定位装置。

背景技术

随着社会的发展，汽车作为一种代步工具开始走进千家万户，而汽车作为一种交通工具其安全性能也日趋为人们关注，其安全性不仅局限于保护车内成员的安全，而且还要求汽车一旦与行人发生碰撞可以有效的保护行人的安全。针对于此我国已于2010年7月1日起实施了“汽车对行人的碰撞保护”的国家标准(GB/T 24550-2009)，各个汽车生产制造公司针对于此进行了大量的汽车侧撞试验以提高汽车安全性能。

在汽车碰撞试验前，我们需要我精确的标定出汽车纵向中心线以及整个车身的网格区域如行人保护Euro-NCAP网格区域，汽车碰撞试验后通过网格区域可快速定位出车身的碰撞中心点。

目前，通常采用的标定方法是利用激光仪与直尺等普通测量工具进行手动调整的标定法，即将激光仪固定于激光仪固定架上，一台激光仪的激光束对准汽车中心纵轴(即作为汽车中心纵轴)，另一台激光仪在垂直于汽车中心纵轴的方向上水平移动，两台激光仪发出的互相垂直激光束投影在汽车表面形成相交点并标定出来，参照某参考点于水平或竖直方向通过直尺测量移动量如100mm，而后移动相应的激光仪固定架及激光仪至相应位置，其发出的激光束与另一台激光仪发出的激光束互相垂直并投影在汽车表面形成相交点并标定出来，进而将整个汽车车身表面进行标定，当汽车碰撞试验时即可迅速确定碰撞的区域。

然而，现有的标定方法所采用激光仪固定架较为简陋，没有自带的刻度参照，仅能提供支持和粗略调位的功能，因而调整起来必须依靠外部测量工具如直尺来指示测量，而通过直尺来测量移动量，其必然存在较大的误差，因而其标定的网格区域并不十分准确，很难保证碰撞试验结果的准确性；此外，使用直尺测量，容易存在操作错误而重复工作、工作强度大、工作效率低进而影响整个试验进度。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种操作简便、可精确定位的激光定位装置，已解决现有技术中激光仪定位不准确、存在较大误差等问题。

本发明提供一种激光定位装置，包括水平支撑支架、滑动机构、竖直支架、激光仪安装板、移测量装置、以及激光仪，所述水平支撑支架包括两水平平行的横梁和连接两个所述横梁的水平的连接梁，所述滑动机构卡合限位于所述连接梁上且可沿所述连接梁方向移动，所述竖直支架固定于所述滑动机构上且向上延伸，所述激光仪安装板卡合限位于所述竖直支架且可沿所述竖直支架上下移动，所述激光仪安装于所述激光仪安装板上；所述移测量装置包括磁栅尺、磁性传感器、以及数据显示屏，所述磁栅尺设置于所述连接梁前后两侧其中一侧的侧壁上，所述磁性传感器固定于所述滑动机构上且可随所述滑动机构移动，所述磁性传感器与所述磁栅尺面接触，所述数据显示屏与所述磁性传感器电性连接，所述磁性传感器记录其沿所述磁栅尺移动的位移并传递给所述数据显示屏显示。

进一步地，所述水平支撑支架还包括支撑脚，所述支撑脚分别设置于所述横梁两端的底部，所述支撑脚可调节高度而校正所述水平支撑支架保持水平。

进一步地，所述滑动机构包括第一滑道和滑块，所述第一滑道分别设置于所述连接梁前后两侧的侧壁上，所述滑块下端的前后两侧设置有相对的第一限位部，所述滑块位于所述连接梁的上方，所述第一限位部卡合限位于所述第一滑道上且所述滑块可沿所述连接梁方向移动。

进一步地，所述竖直支架包括底座和支架本体，所述支架本体竖直地固定于所述底座上表面，所述底座固定于所述滑块上。

进一步地，所述滑动机构还包括第二滑道，所述第二滑道分别设置于所述底座左右两侧的侧壁上，所述滑块上端的左右两侧设置有相对的第二限位部，所述第二限位部卡合限位于所述第二滑道上且所述第二滑道方向移动。

进一步地，所述支架本体为两个，两个所述支架本体的顶端通过连接板固定于一体以增加所述支架本体的稳定性。

进一步地，所述激光仪安装板包括竖直的连接板、水平的安装板本体、以及第三限位部，所述连接板一侧固定连接所述安装板本体，所述连接板另一侧的前后两端分别设置有所述第三限位部，所述支架本体的前后两侧对称地设置有竖直的第三滑道，所述第三限位部可卡合限位于所述第三滑道上且可沿所述第三滑道方向移动。

进一步地，所述安装板本体上表面设置有凸出的卡柱，所述卡柱用于将所述激光仪固定于其上。

进一步地，所述连接梁上表面靠近左右两端的位置分别设置有第二限位柱，所述磁性传感器随所述滑块沿所述连接梁移动时，所述第二限位柱可避免所述磁性传感器触碰所述横梁。

进一步地，所述滑块设置有贯通的第一螺纹孔，所述第一螺栓旋入并穿过所述第一螺纹孔而抵靠于所述滑块下部的所述连接梁，以实现所述滑块固定于所述连接梁的任意位置。

如上所述，本发明实施例的技术方案带来的有益效果是：上述激光定位装置，使得激光仪的水平及竖直位置可调节，位移测量装置使得激光仪可进行精确的水平调位，测量精度高，误差小，有效提升工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的激光定位装置进行定位的结构示意图。

图2是本发明的激光定位装置的立体结构示意图。

图3是图2中Ⅲ处的放大示意图。

图4是磁栅尺与磁性传感器的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1是本发明的激光定位装置进行定位的结构示意图，图2是本发明的激光定位装置的立体结构示意图，图3是图2中Ⅲ处的放大示意图，图4是磁栅尺与磁性传感器的示意图。图1中除了激光定位装置10之外还包括辅助激光仪20、汽车30、以及标定网格40，具体的请参见图1至图3所示，本发明的激光定位装置10，包括水平支撑支架11、滑动机构12、竖直支架13、激光仪安装板14、位移测量装置15、以及激光仪16。

水平支撑架11呈水平的H型结构，水平支撑架11包括两个横梁112和连接两个横梁112的连接梁114。两个横梁112等高水平平行设置，连接梁114垂直于横梁112且水平地设置于两个横梁112之间，连接梁114的两端分别与两个横梁112的内侧中心固定连接，该固定连接可以是焊接、铆接、或一体成型，但不限于此。横梁112两端的底部分别设置有调节高度的支撑脚116，支撑脚116的下端位于地面上且与地面接触，通过调节支撑脚116的高度来校正水平支撑架11整体保持水平。

滑动机构12包括第一滑道122、第二滑道124、以及滑块126。第一滑道122分别等高地设置于连接梁114前后两侧的侧壁上且该侧壁水平延伸。第二滑道124分别等高地设置于竖直支架13的底座132左右两侧的侧壁上且该侧壁水平延伸。滑块126下端的前后两侧设置有相对的第一限位部1262，滑块126位于连接梁114上方，滑块126下端的第一限位部1262分别卡合限位于连接梁114前后两侧的第一滑道122上且滑块126可沿连接梁114方向(即第一滑道122方向)水平移动。滑块126上端的左右两侧设置有相对的第二限位部1264，竖直支架13位于滑块126上方，滑块126上端的第二限位部1264分别卡合限位于第二滑道124上且竖直支架13可沿竖直支架13的底座132方向(即第二滑道124方向)水平移动。第一滑道122、第二滑道124一般采用光滑的曲面滑道，滑块126的表面一般光滑。滑块126的上表面的左右两侧至少一侧设置有贯通的第一螺纹孔1266，第一螺栓128旋入并穿过第一螺纹孔1266而紧紧抵靠于滑块126下部的连接梁114的上表面，以实现将滑动机构12的滑块126固定于连接梁114的任意位置。

竖直支架13包括底座132、支架本体134、以及三角架136。底座132为水平的板状结构，底座132的左右两侧的侧壁上设置有等高地第二滑道124，底座132通过第二滑道124卡合限位于滑块126的第二限位部1264上。底座132下表面的前后两端分别设置有向下凸出于底座132下表面的第一限位柱133，底座132相对滑块126前后运动时，第一限位柱133可防止底座132从滑块126的第二限位部1264上滑脱下来。在本实施例中，支架本体134为两个且分别竖直地固定于底座132上表面中心的左右两侧，两个支架本体134的顶端通过连接板135将其二者固定于一体，连接板135将两个支架本体134固定于一体可增加支架本体134的稳定性。还可以理解，两个支架本体134的下端固定于加强板137上，而加强板137固定于底座132的上表面，以实现支架本体134固定于底座132的上表面。三角架136包括两个对称倾斜设置的斜梁1362以及连接于两斜梁1362顶端的连接块1364，两个对称倾斜设置的斜梁1362的底端分别与底座132上表面的前后两端铰接连接，且相向斜向上倾斜，连接块1364分别连接于两个斜梁1362的顶端内侧，连接块1364穿设于两个支架本体134之间，三角架136起着加固竖直支架13的作用。支架本体134的前后两侧分别对称地设置有竖直的第三滑道139。

激光仪安装板14包括连接板142、安装板本体144、以及第三限位部146。连接板142为具有一定厚度和强度的竖直板状结构，连接板142的一侧(即连接板142左右两侧的其中一侧)的前后两端分别设置有第三限位部146，第三限位部146可卡合限位于支架本体134的第三滑道139上且可沿第三滑道139的方向(即竖直方向)移动；连接板142的另一侧固定连接有水平的安装板本体144，该固定连接可以是焊接、铆接、或一体成型，但不限于此。安装板本体144上表面设置有凸出的卡柱145，卡柱145用于配合激光仪16而将激光仪16固定于其上。在连接板142上还设置有贯通的第二螺纹孔(图未示)，第二螺纹孔可位于安装板本体144的上方或下方，在本实施例中，第二螺纹孔位于安装板本体144的下方。螺栓148旋入并穿过第二螺纹孔而使得螺栓148的端部紧紧抵靠于支架本体134的外侧上，而将激光仪安装板14固定于支架本体134的某个位置，还可以理解，支架本体134的外侧沿竖直方向设置有多个与螺栓148配合的螺纹孔(图未示)，螺栓148旋入第二螺纹孔及支架本体134的该螺纹孔而将激光仪安装板14固定于支架本体134的某个位置。激光仪安装板14的数量与支架本体134的数量相同，在本实施例中，激光仪安装板14的数量为两个且对称的设置于支架本体134上。

位移测量装置15包括磁栅尺152、磁性传感器154、以及数据显示屏156。磁栅尺152设置于连接梁114前后两侧其中一侧的侧壁上且位于第一滑道122的下方，磁栅尺152的长度等于或略小于连接梁114的长度，第一限位部1262不触碰磁栅尺152。磁性传感器154固定于滑块126上且可随滑块126一起移动，磁性传感器154与磁栅尺152保持面接触，磁性传感器154与磁栅尺152配合使用，磁性传感器154可清零以及记录其沿磁栅尺152移动的精确位移并传递给数据显示屏156而显示出来。数据显示屏156架设于滑块126的上表面某处，数据显示屏156与位移传感器154电性连接，数据显示屏156用于显示位移传感器154传递的位移值。在本实施例中，为防止位移传感器154随滑块126移动时触碰横梁112而损坏位移传感器154，故在连接梁114上表面靠近左右两端的位置分别设置有第二限位柱158，磁性传感器154随滑块126沿连接梁114移动时，第二限位柱158可避免磁性传感器154触碰横梁112。

激光仪16可拆卸的安装于激光仪安装板14的一个安装板本体144的卡柱145上，激光仪16可发出互相垂直的激光束。

参见图1至图4所示，上述实施例中的激光定位装置10的定位方法：

首先，在汽车30上标记出纵向中心线L。

然后，根据汽车30高度调节激光仪安装板14、14‘的高度以调节激光仪16、16‘的高度，将一个激光定位装置10放置于汽车30的正前方，且使得该激光定位装置10的水平支撑架11的连接梁114垂直于汽车30的纵向中心线，另一个激光定位装置10’放置于汽车30的一侧，且使得该激光定位装置10‘的水平支撑架11‘的连接梁114’平行于汽车30的纵向中心线，调节支撑脚116、116‘的高度，使水平支撑架11、11’保持水平(即水平支撑架11、11‘的倾斜度为0°)，以保证激光仪16、16‘发出激光束位于同一水平面；

再者，将辅助激光仪20放置于连接梁114和连接梁114’的连线交汇处。

再者，激光仪16发出水平的互相垂直的激光束a和b，激光仪16’发出水平的互相垂直的激光束a‘和b‘，调整激光束a与汽车纵向中心L线重合，通过辅助激光仪20发出水平的互相垂直的激光束c和d，调整激光束c与激光束b重合，同时调整激光束d与激光束a’重合，即激光束b‘与激光束a互相垂直。

此时，将激光定位装置10的磁性传感器154重置为零，保持激光定位装置10’的滑块126‘不动，按照试验要求，沿连接梁114方向调整滑动126块移动相应距离，当数据显示屏156显示为要求数值时，紧固第一螺栓128而固定于当前位置，激光束a投影在汽车30表面并与激光束b‘垂直相交，在汽车表面标记出该交点，同理，保持激光定位装置10的滑块126不动，而调整滑块126‘移动相应距离，通过上述操作而标记出交点，进而在汽车表面上标记出网格区域40。若网格区域40的间隔为100mm，则可以形成行人保护Euro-NCAP网格区域。

如上所述，本发明实施例的技术方案带来的有益效果是：上述激光定位装置10，使得激光仪16的水平及竖直位置可调节，位移测量装置15使得激光仪16可进行精确的水平调位，测量精度高，误差小，有效提升工作效率。

在本发明中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本发明中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本发明中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光定位装置(10)，其特征在于：包括水平支撑支架(11)、滑动机构(12)、竖直支架(13)、激光仪安装板(14)、位移测量装置(15)、以及激光仪(16)，所述水平支撑支架(11)包括两水平平行的横梁(112)和连接两个所述横梁(112)的水平的连接梁(114)，所述滑动机构(12)卡合限位于所述连接梁(114)上且可沿所述连接梁(114)方向移动，所述竖直支架(13)固定于所述滑动机构(12)上且向上延伸，所述激光仪安装板(14)卡合限位于所述竖直支架(13)且可沿所述竖直支架(13)上下移动，所述激光仪(16)安装于所述激光仪安装板(14)上；所述位移测量装置(15)包括磁栅尺(152)、磁性传感器(154)、以及数据显示屏(156)，所述磁栅尺(152)设置于所述连接梁(114)前后两侧其中一侧的侧壁上，所述磁性传感器(154)固定于所述滑动机构(12)上且可随所述滑动机构(12)移动，所述磁性传感器(154)与所述磁栅尺(152)面接触，所述数据显示屏(156)与所述磁性传感器(154)电性连接，所述磁性传感器(154)记录其沿所述磁栅尺(152)移动的位移并传递给所述数据显示屏(156)显示；所述滑动机构(12)包括第一滑道(122)、第二滑道(124)和滑块(126)，所述第一滑道(122)分别设置于所述连接梁(114)前后两侧的侧壁上，所述竖直支架(13)包括固定于所述滑块(126)上的底座(132)，所述第二滑道(124)分别设置于所述底座(132)左右两侧的侧壁上。

2.如权利要求1所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述水平支撑支架(11)还包括支撑脚(116)，所述支撑脚(116)分别设置于所述横梁(112)两端的底部，所述支撑脚(116)可调节高度而校正所述水平支撑支架(11)保持水平。

3.如权利要求1所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述滑块(126)下端的前后两侧设置有相对的第一限位部(1262)，所述滑块(126)位于所述连接梁(114)的上方，所述第一限位部(1262)卡合限位于所述第一滑道(122)上且所述滑块(126)可沿所述连接梁(114)方向移动。

4.如权利要求3所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述竖直支架(13)包括支架本体(134)，所述支架本体(134)竖直地固定于所述底座(132)上表面。

5.如权利要求4所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述滑块(126)上端的左右两侧设置有相对的第二限位部(1264)，所述第二限位部(1264)卡合限位于所述第二滑道(124)上且可沿所述第二滑道(124)方向移动。

6.如权利要求4所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述支架本体(134)为两个，两个所述支架本体(134)的顶端通过连接板(135)固定于一体以增加所述支架本体(134)的稳定性。

7.如权利要求4所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述激光仪安装板(14)包括竖直的连接板(142)、水平的安装板本体(144)、以及第三限位部(146)，所述连接板(142)一侧固定连接所述安装板本体(144)，所述连接板(142)另一侧的前后两端分别设置有所述第三限位部(146)，所述支架本体(134)的前后两侧对称地设置有竖直的第三滑道(139)，所述第三限位部(146)可卡合限位于所述第三滑道(139)上且可沿所述第三滑道(139)方向移动。

8.如权利要求7所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述安装板本体(144)上表面设置有凸出的卡柱(145)，所述卡柱(145)用于将所述激光仪(16)固定于其上。

9.如权利要求3所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述连接梁(114)上表面靠近左右两端的位置分别设置有第二限位柱(158)，所述磁性传感器(154)随所述滑块(126)沿所述连接梁(114)移动时，所述第二限位柱(158)可避免所述磁性传感器(154)触碰所述横梁(112)。

10.如权利要求3所述的激光定位装置(10)，其特征在于：所述滑块(126)设置有贯通的第一螺纹孔(1266)，所述第一螺栓(128)旋入并穿过所述第一螺纹孔(1266)而抵靠于所述滑块(126)下部的所述连接梁(114)，以实现所述滑块(126)固定于所述连接梁(114)的任意位置。