CN108519056A - 基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，包括夹具、输入部件、微处理器和显示部件；其中，自行车车圈(1)安装在夹具上，并且，所述自行车车圈(1)能够在竖直平面内绕自身中心轴线转动；所述夹具下方设有径向偏差测量模块，两侧设有轴向偏差测量模块；所述输入部件与所述微处理器相电连，用于控制辅助校正装置启动或关闭；所述径向偏差测量模块和轴向偏差测量模块分别与所述微处理器相电连，用于将测得的数据发送至所述微处理器；所述显示部件与所述微处理器相电连，用于显示所述微处理器计算出的校正结果。该装置结构简单，成本低廉，采用精确测量与定量计算的方法为手工调节提供依据，提供了调节圆度的精确度与效率。
Description
技术领域
本发明涉及交通工具维修检测工具领域，具体地，涉及一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置。
背景技术
汽车的普及在给人们生活带来便利的同时，尾气排放量也大幅增加，空气污染加剧。为了节能减排，自行车作为绿色出行工具越来越受到青睐，自行车的需求量也有所提升。
在自行车的生产过程中，通过扳手旋转自行车车轮上的辐条调整车轮的圆度。目前，这一工序主要依赖目测及手工经验调节，调节的精度与效率有待提升。
因此，急需要提供一种新型智能的自行车车轮圆度辅助校正装置来解决上述难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，该装置结构简单，成本低廉，采用精确测量与定量计算的方法为手工调节提供依据，提供了调节圆度的精确度与效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，包括夹具、输入部件、微处理器和显示部件；其中，
自行车车圈安装在夹具上，并且，自行车车圈能够在竖直平面内绕自身中心轴线转动；
夹具下方设有径向偏差测量模块，两侧设有轴向偏差测量模块；
输入部件与微处理器相电连，用于控制辅助校正装置启动或关闭；
径向偏差测量模块和轴向偏差测量模块分别与微处理器相电连，用于将测得的数据发送至微处理器；
显示部件与微处理器相电连，用于显示微处理器计算出的校正结果。
优选地，夹具包括底座和设置在底座上用于支起自行车车圈的支撑架；其中，
支撑架的顶端水平架设有支撑杆，支撑杆贯穿自行车车圈的中心通孔且两端分别通过固定夹具固定在支撑架上，以使得自行车车圈能够绕支撑杆的中心轴线转动。
优选地，径向偏差测量模块包括安装在底座上的第一距离传感器，第一距离传感器朝向自行车车圈的底端采集数据，并且，自行车车圈的中心与第一距离传感器在同一竖直延长线上。
优选地，轴向偏差测量模块包括位于同一水平面内的第二距离传感器和第三距离传感器，第二距离传感器和第三距离传感器分别安装在底座上位于自行车车圈两侧对称的两个支架顶端。
优选地，装置还包括辐条检测传感器；其中，
辐条检测传感器由对射式光电传感器发射端和对射式光电传感器接收端组成，对射式光电传感器发射端和对射式光电传感器接收端分别对称安装在支撑架的中部并朝向辐条照射。
优选地，微处理器采用STM32F103VET6芯片。
优选地，第一距离传感器为分辨率为0.1mm的红外测距传感器。
优选地，第二距离传感器和第三距离传感器均为分辨率为0.1mm的红外测距传感器。
优选地，显示部件为3.2英寸液晶屏。
根据上述技术方案，转动自行车轮一周过程中，位于车轮正下方的测距传感器用于测量各辐条处车轮的径向偏差，对称分布在车轮两侧的两个测距传感器采集各个辐条处的轴向偏差，位于支架两侧的辐条检测传感器记录所测辐条的个数。上述三种传感器将所测得的数据发送给微处理器，由微处理器计算出各个辐条所需要校正的角度，显示在显示部件上，为手工调节圆度提供依据。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明提供的一种实施方式中的基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置的结构示意图；
图2是本发明中提供的基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置的连接示意图。
附图标记说明
1-自行车车圈 2-辐条
3-固定夹具 4-对射式光电传感器发射端
5-对射式光电传感器接收端 6-第二距离传感器
7-第三距离传感器 8-底座
9-支架 10-第一距离传感器
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
参见图1和图2，本发明提供一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，包括夹具、输入部件、微处理器和显示部件；其中，
自行车车圈1安装在夹具上，并且，自行车车圈1能够在竖直平面内绕自身中心轴线转动；
夹具下方设有径向偏差测量模块，两侧设有轴向偏差测量模块；
输入部件与微处理器相电连，用于控制辅助校正装置启动或关闭；
径向偏差测量模块和轴向偏差测量模块分别与微处理器相电连，用于将测得的数据发送至微处理器；
显示部件与微处理器相电连，用于显示微处理器计算出的校正结果。
由此可见，该装置主要包括支架，位于支架上的夹具，对射式光电传感器发射端、接收端，控制器3个测距传感器及其支架和底座。所述的支架固定在底座上，调节支架的顶端的夹具可将自行车车轮的轴夹紧。所述的对射式光电传感器的发射器和接收器分别安装在支架的中部，可以记录被测量辐条的个数。所述的测距传感器位于自行车车轮的正下方，可以测量每一根辐条所在位置处车轮到测距传感器的垂直距离，计算自行车轮胎的各个辐条位置处自行车的径向误差。而对称分布在自行车轮胎两侧的一对测距传感器用于测量自行车轮胎的轴向偏移量。对称分布在自行车轮胎两侧的测距传感器固定在支架上，而支架安装在标尺上。可通过调整支架在标尺上的位置，使得自行车车轮位于一对测距传感器的正中间。所述的控制器由微处理器、显示部件和输入部件组成。所述的输入部件可以包括两个功能按键：开始按键和结束按键。
当按键模块上的开始按键按下时，所述的自行车车轮圆度校正装置开始工作，转动车轮，辐条经过辐条检测传感器时，辐条检测传感器会发送一个脉冲信号给微处理器，微处理器接收到脉冲信号将计数变量N加1，并读取一次位于自行车车轮正下方测距传感器的测量结果，读取一次位于自行车轮胎两侧测距传感器的测量结果，并记录在存储器中。当所有辐条经过辐条检测传感器后，按下结束按钮，微处理进行计算，显示计算结果。
开始测量前，任选一根辐条，由微处理器读取该辐条所在位置处车轮正下方测距传感器测量值dcy1,由微处理器读取位于车轮两侧左、右位置距离传感器测量值dcxl1、dcxr1,将辐条顺时针转动360°，再次读取该辐条位置处的垂直距离量dcy2，以及左右两侧距离量dcxl2、dcxr2，由两次测量的结果可以计算出辐条每转动1°后径向距离该变量Δdy为：
可计算出辐条每转动1°后轴向偏离量
设所测车轮一共有N根辐条，当按键模块的开始按键按下后，第i根辐条经过对射式光电传感器时，微处理器测得第i根辐条处车轮到测距传感器的垂直距离测得第i根辐条处位于车轮两侧左、右位置距离传感器所测的距离量其中0<i≤N。则N次所测垂直距离的平均值为dyaver。由式1可算出第i根辐条处调整径向偏移量所要转动的角度θiy为:
如果说明自行车轮胎第i根辐条处存在轴向偏移量，为了调整轴向偏移量所需要转动第i根辐条的角度θix为：
根据的正负，决定旋转第i根辐条的方向。
当N根辐条全部经过对射式光电传感器并测得距离量之后，按下结束按键，由微处理器由N次测量所测得数据根据式3、式4计算出第i根辐条轴向和径向所需要调整的角度显示在显示部件上，根据θiy、θix正负和大小决定辐条转动的方向和角度。
综上，在车轮转动一周的过程中，位于车轮两侧的对射式光电传感器和位于车轮下方的红外测距传感器将所测得的数据发送给微处理器，由微处理器直接计算出各个辐条应该转动的角度，并显示在显示部件上，为手工调节车轮的圆度提供准确依据。这种采用精确测量与定量计算的方法，提高了调节圆度的精确度与效率。本发明专利结构简单，成本低廉，操作便捷，具有良好的推广性。
在一种实施方式中，夹具包括底座8和设置在底座8上用于支起自行车车圈1的支撑架；其中，
支撑架的顶端水平架设有支撑杆，支撑杆贯穿自行车车圈1的中心通孔且两端分别通过固定夹具3固定在支撑架上，以使得自行车车圈1能够绕支撑杆的中心轴线转动。
径向偏差测量模块包括安装在底座8上的第一距离传感器10，第一距离传感器10朝向自行车车圈1的底端采集数据，并且，自行车车圈1的中心与第一距离传感器10在同一竖直延长线上。
轴向偏差测量模块包括位于同一水平面内的第二距离传感器6和第三距离传感器7，第二距离传感器6和第三距离传感器7分别安装在底座8上位于自行车车圈1两侧对称的两个支架9顶端。
装置还包括辐条检测传感器；其中，
辐条检测传感器由对射式光电传感器发射端4和对射式光电传感器接收端5组成，对射式光电传感器发射端4和对射式光电传感器接收端5分别对称安装在支撑架的中部并朝向辐条2照射。
微处理器采用STM32F103VET6芯片。
第一距离传感器10、第二距离传感器6和第三距离传感器7均为分辨率为0.1mm的红外测距传感器。而显示部件为3.2英寸液晶屏。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (9)
1.一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，包括夹具、输入部件、微处理器和显示部件；其中，
自行车车圈(1)安装在夹具上，并且，所述自行车车圈(1)能够在竖直平面内绕自身中心轴线转动；
所述夹具下方设有径向偏差测量模块，两侧设有轴向偏差测量模块；
所述输入部件与所述微处理器相电连，用于控制辅助校正装置启动或关闭；
所述径向偏差测量模块和轴向偏差测量模块分别与所述微处理器相电连，用于将测得的数据发送至所述微处理器；
所述显示部件与所述微处理器相电连，用于显示所述微处理器计算出的校正结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，所述夹具包括底座(8)和设置在所述底座(8)上用于支起所述自行车车圈(1)的支撑架；其中，
所述支撑架的顶端水平架设有支撑杆，所述支撑杆贯穿所述自行车车圈(1)的中心通孔且两端分别通过固定夹具(3)固定在所述支撑架上，以使得所述自行车车圈(1)能够绕所述支撑杆的中心轴线转动。
3.根据权利要求1所述的一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，所述径向偏差测量模块包括安装在所述底座(8)上的第一距离传感器(10)，所述第一距离传感器(10)朝向自行车车圈(1)的底端采集数据，并且，所述自行车车圈(1)的中心与所述第一距离传感器(10)在同一竖直延长线上。
4.根据权利要求1所述的一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，所述轴向偏差测量模块包括位于同一水平面内的第二距离传感器(6)和第三距离传感器(7)，所述第二距离传感器(6)和第三距离传感器(7)分别安装在所述底座(8)上位于所述自行车车圈(1)两侧对称的两个支架(9)顶端。
5.根据权利要求1所述的一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，所述装置还包括辐条检测传感器；其中，
所述辐条检测传感器由对射式光电传感器发射端(4)和对射式光电传感器接收端(5)组成，所述对射式光电传感器发射端(4)和对射式光电传感器接收端(5)分别对称安装在支撑架的中部并朝向辐条(2)照射。
6.根据权利要求1所述的一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，所述微处理器采用STM32F103VET6芯片。
7.根据权利要求3所述的一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，所述第一距离传感器(10)为分辨率为0.1mm的红外测距传感器。
8.根据权利要求4所述的一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，所述第二距离传感器(6)和第三距离传感器(7)均为分辨率为0.1mm的红外测距传感器。
9.根据权利要求1所述的一种基于微处理器的自行车车轮圆度辅助校正装置，其特征在于，所述显示部件为3.2英寸液晶屏。
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2018
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