CN105371788B - 一种多功能修车躺椅及四轮定位检测方法 - Google Patents
一种多功能修车躺椅及四轮定位检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种多功能修车躺椅，包括：活动座椅，其由水平放置的座椅面和竖直放置的活动椅背组成；旋转机构，其设置在活动椅背中线位置，并能够绕旋转轴中心正向或反向旋转；测距传感器，其嵌入式设置在旋转机构两侧，用于测量车轮与测距传感器之间的距离；反射条，其为反射镜，可拆卸式设置在任意表面；数据处理器，其用于存储测得的数据，并进行数据处理，用于计算车轮的偏转角度，通过一种四轮定位检测方法，精准测量四轮定位需要调整的数据，实现实时在线监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种修车躺椅，特别涉及一种用于四轮定位的多功能修车躺椅以及一种汽车维修四轮定位检测方法。
背景技术
目前市面上和正在使用中的修车躺板功能单一，只是单一的一块板子加上万象轮。虽然可以完成进行汽车底部的修车作业功能，但是其功能仅仅是为修理人员提供一个可滑动的隔离地面的平台，修理时的所需功能并不能完全实现，市面上的四轮定位仪器品种多样，价格不一，器件结构复杂，对修车场地有严格要求，因此急需一种轻便易携，测量准确的检测设备。
发明内容
本发明的一个目的是提供了一种多功能修车躺椅，在躺椅底部加装测距传感器，实时检测四轮定位角度数据，实现定位角度的实时校正。
本发明还有一个目的是提供一种四轮定位检测方法，精准测量四轮定位需要调整的数据。
本发明提供的技术方案为：
一种多功能修车躺椅，包括：
活动座椅，其包括水平放置的座椅面和竖直放置的活动椅背；
旋转机构，其设置在所述活动椅背几何中心位置，并能够绕旋转轴旋转；
测距传感器，其嵌入式设置在所述旋转机构两侧，用于测量车轮与测距传感器之间的距离；
反射条，其为反射镜，可拆卸式设置在车轮外侧；
数据处理器，其用于存储测得的数据，并进行数据处理，用于计算车轮的偏转角度。
优选的是，所述旋转机构包括：
固定夹紧机构，包括用于放置所述测距传感器的定位孔和用于固定所述测距传感器相对位置的固定片；
定位机构，其为三维调整机构，通过改变三个螺母的伸出和旋进量实现所述测距传感器的俯仰角度调节；
转动架，包括旋转轴和连接架，其中连接架固定式连接定位机构，旋转轴连接伺服电机，用于带动旋转机构旋转，精细调节旋转角度和旋转速度。
优选的是，所述测距传感器为红外测距传感器。
优选的是，所述测距传感器的波长为905nm、1310nm和1550nm中的一种。
优选的是，所述反射条的反射角度为1.8°～2.6°。
优选的是，还包括可见光源，其嵌入式设置在所述旋转机构两侧，用于标记轮辋校正位置。
本发明的目的还可进一步由一种汽车维修四轮定位检测方法来实现，包括：
将车轮摆正后，在车轮轮毂几何中心位置竖直设置反射条，测距传感器选取任意初始位置在旋转机构带动下匀速转动，并沿反射条进行扫描，记录测距传感器从初始位置到第二次检测到反射条所用时间δa，将车轮在转向盘上旋转20°～45°后，测距传感器从相同初始位置以相同速度再次对反射条进行扫描，记录测距传感器从初始位置到第二次检测到反射条所用时间γa，计算主销后倾角，
在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，将车轮在转向盘上旋转角度θ后，测距传感器在旋转机构带动下从圆环形反射条底部最低点沿反射条开始进行扫描，记录起始位置测距传感器与反射条的距离S1,测距传感器旋转180°后停止，记录截止点测距传感器与反射条的距离S2,计算主销内倾角，
其中Lr为轮辋直径；
在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，将车轮摆正后，测距传感器在旋转机构带动下从圆形反射条底部最低点沿反射条开始进行扫描，记录起始位置测距传感器与反射条的距离S3,测距传感器旋转90°后停止，记录截止点测距传感器与反射条的距离S4，计算车轮前束角，
优选的是，还包括阿克曼角检测，
在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，车辆摆正后，通过方向盘控制前轮旋转角度κ后，测距传感器在旋转机构带动下对左前轮进行检测，从水平位置开始沿反射条进行扫描，记录水平位置测距传感器与反射条的距离S5,测距传感器旋转180°后停止，记录测距传感器与反射条的距离S6，测距传感器在旋转机构带动下对右前轮进行检测，从水平位置开始沿反射条进行扫描，记录水平位置测距传感器与反射条的距离S7,测距传感器旋转180°后停止，记录测距传感器与反射条的距离S8，计算阿克曼角，
优选的是，主销后倾角计算公式，根据修车躺椅与待修配车辆之间的距离偏差进行经验校正，
优选的是，主销内倾角计算公式，根据修车躺椅与待修配车辆之间的距离偏差进行经验校正，
其中，K为校正系数，其为常数，数值为0.0002。
本发明所述的有益效果
1、本发明所述的多功能修车躺椅既能实现与地面的相对滑动，又加装了四轮定位系统，功能多样。
2、本发明所考虑的环境因素更为全面，对结构和数据进行测量和校正，测量结果更加准确。
3、本发明所述的多功能修车躺椅还结构轻便，对修车场地要求不高，操作简便。
4、本发明所述的多功能修车躺椅结构简单，本系统中模型参数可针对不同的情况进行灵活调整，拓宽了模型的适用面，具有较强的市场推广性。
附图说明
图1为本发明所述的活动座椅的结构示意图。
图2为本发明所述的活动座椅的后视图。
图3为本发明所述的旋转机构结构示意图。
图4为本发明所述的固定夹紧机构结构示意图。
图5为本发明所述的主销后倾角测量方法示意图。
图6为本发明所述的主销内倾角测量方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1、2所示，本发明提供的多功能修车躺椅包括：活动座椅、旋转机构200、测距传感器300和数据处理器。
活动座椅，其由水平放置的座椅110和竖直放置的椅背120组成，座椅110和椅背120采用活动式连接，角度可调。
如图3所示，旋转机构200，其用于夹持测距传感器300，设置在椅背120中线位置，并能够绕旋转轴中心正向或反向旋转；其包括固定夹紧机构210，定位机构220和转动架230，其中，固定夹紧机构210包括定位孔211，固定片212，定位槽213，将测距传感器300放置在定位孔211内，通过调节固定片212的位置来固定测距传感器300与活动座椅的相对位置；
定位机构220为三维调整机构，通过改变三个螺母的伸出和旋进量来实现测距传感器300的俯仰角度调节。
转动架230包括旋转轴和连接架，其中连接架固定式连接定位机构220，旋转轴连接伺服电机，转动架230带动旋转机构200旋转，并可精细调节旋转角度和旋转速度。
测距传感器300，其嵌入式设置在旋转机构200内，用于测量车轮与测距传感器之间的距离，测距传感器的波长为905nm、1310nm和1550nm中的一种。
反射条，其为反射镜，可拆卸式设置在车轮表面，其可根据需要设计为任意形状，反射波长与测距传感器300的测距波长相同，具有99.8％以上的反射率，且反射角度为1.8°～2.6°；
数据处理器，其用于存储测得的距离数据，并进行数据处理，用于计算车轮的偏转角度。
可见光源，其嵌入式设置在所述旋转机构两侧，可见光源在旋转机构带动下旋转，其出射后在接受物体表面为一点，但由于旋转速度和图像在在人视觉效果停留时间的关系，在高速旋转时可以显示为一个圆形，用于标记轮辋校正位置。
本发明所述的多功能修车躺椅还可进一步由一种汽车维修四轮定位检测方法进一步实施，包括：
首先，将修车躺椅放置在待修配车辆侧方，通过定位机构220调节测距传感器300的俯仰角度，测距传感器300向转动架230的中轴线外侧倾斜，倾斜角度根据修车躺椅与车轮之间的距离进行设定为8°～35°，出射光线旋转一圈后的扫掠面为锥形面，反射条的接收面为圆形。
如图5所示，主销后倾角检测：将车轮摆正后，在车轮轮毂中心位置沿直线oa竖直设置反射条，测距传感器选取任意初始位置在旋转机构带动下匀速转动，并对反射条进行扫描，测距传感器转动一周走过的路径为圆形，记录测距传感器从初始位置到第二次检测到反射条所用时间δa，将车轮在转向盘上旋转20°～45°后，反射条从相同观测角度观察旋转至直线bc位置，测距传感器从相同初始位置以相同速度再次对反射条进行扫描，记录测距传感器从初始位置到第二次检测到反射条的所用时间γa，计算主销后倾角，
如图6所示，主销内倾角检测：车轮摆正后，车轮侧视图中轴线l，沿将车轮在转向盘上旋转θ后，中轴线移动至轴线l′位置，在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，反射条向内侧倾斜，测距传感器在旋转机构带动下从圆环形反射条底部最低点开始沿反射条进行扫描，记录初始位置测距传感器与反射条的距离S1,测距传感器旋转180°后停止，记录截止位置测距传感器与反射条的距离S2,计算主销内倾角，
其中Lr为轮辋直径；
车轮前束角检测：将车轮摆正后，在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，测距传感器在旋转机构带动下从圆形反射条底部最低点开始沿反射条进行扫描，记录初始位置测距传感器与反射条的距离S3,测距传感器旋转90°后停止，记录截止位置测距传感器与反射条的距离S4，计算角度，
当λc＞0时，λc为车轮前束角；
当λc＝0时，车轮零前束；
当λc＜0时，λc为车轮后束角；
阿克曼角检测：车辆摆正后，通过方向盘控制前轮旋转，在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，测距传感器在旋转机构带动下对左前轮进行检测，从水平位置开始沿反射条进行扫描，记录初始位置测距传感器与反射条的距离S5,测距传感器旋转180°后停止，记录截止位置测距传感器与反射条的距离S6，测距传感器在旋转机构带动下对右前轮进行检测，从水平位置开始进行扫描，记录初始位置测距传感器与反射条的距离S7,测距传感器旋转180°后停止，记录截止位置测距传感器与反射条的距离S8，计算转弯外倾角，
推力角检测：摆正车辆方向盘后，将方向盘摆正，测距传感器在旋转机构带动下对左前轮进行检测，从水平位置开始进行扫描，记录初始位置测距传感器与反射条的距离S9,测距传感器旋转180°后停止，记录截止位置测距传感器与反射条的距离S10，计算推力角，
主销后倾角计算公式，根据修车躺椅与待修配车辆之间的距离偏差进行经验校正为，
主销内倾角计算公式，根据修车躺椅与待修配车辆之间的距离偏差进行经验校正为，
其中，K为校正系数，其为常数，数值为0.0002。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (4)
1.一种汽车维修四轮定位检测方法，其特征在于，包括：
将车轮摆正后，在车轮轮毂几何中心位置竖直设置反射条，测距传感器选取任意初始位置在旋转机构带动下匀速转动，并沿反射条进行扫描，记录测距传感器从初始位置到第二次检测到反射条所用时间δa，将车轮在转向盘上旋转20°～45°后，测距传感器从相同初始位置以相同速度再次对反射条进行扫描，记录测距传感器从初始位置到第二次检测到反射条所用时间γa，计算主销后倾角，
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在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，将车轮在转向盘上旋转角度θ后，测距传感器在旋转机构带动下从圆环形反射条底部最低点沿反射条开始进行扫描，记录起始位置测距传感器与反射条的距离S1,测距传感器旋转180°后停止，记录截止点测距传感器与反射条的距离S2,计算主销内倾角，
其中Lr为轮辋直径；
在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，将车轮摆正后，测距传感器在旋转机构带动下从圆形反射条底部最低点沿反射条开始进行扫描，记录起始位置测距传感器与反射条的距离S3,测距传感器旋转90°后停止，记录截止点测距传感器与反射条的距离S4，计算车轮前束角，
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2.根据权利要求1所述的汽车维修四轮定位检测方法，其特征在于，还包括阿克曼角检测，
在车轮轮辋边缘设置圆环形反射条，车辆摆正后，通过方向盘控制前轮旋转角度κ后，测距传感器在旋转机构带动下对左前轮进行检测，从水平位置开始沿反射条进行扫描，记录水平位置测距传感器与反射条的距离S5,测距传感器旋转180°后停止，记录测距传感器与反射条的距离S6，测距传感器在旋转机构带动下对右前轮进行检测，从水平位置开始沿反射条进行扫描，记录水平位置测距传感器与反射条的距离S7,测距传感器旋转180°后停止，记录测距传感器与反射条的距离S8，计算阿克曼角，
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3.根据权利要求1所述的汽车维修四轮定位检测方法，其特征在于，主销后倾角计算公式，根据修车躺椅与待修配车辆之间的距离偏差进行经验校正，
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4.根据权利要求1所述的汽车维修四轮定位检测方法，其特征在于，主销内倾角计算公式，根据修车躺椅与待修配车辆之间的距离偏差进行经验校正，
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其中，K为校正系数，其为常数，数值为0.0002。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171107 Termination date: 20181208 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |