CN116576819B - 汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装及测量方法 - Google Patents

汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装及测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装及测量方法，涉及汽车安全碰撞测试技术领域。该工装包括：固定座，固定座上设有磁性固定件，用于安装小腿U型件；小腿U型件包括：底座和设置在底座上的第一夹板和第二夹板；磁性固定件具有标准角度，底座具有预设角度，当底座安装于固定座表面时，底座远离固定座的表面形成预测平面；测量组件，测量组件具有第一测量端和第二测量端，移动组件，其设置在测量组件和固定座之间，用于带动测量组件移动，以改变第一测量端、第二测量端和相应的底座、第一夹板或者第二夹板之间的相对位置。避免了测量组件直接接触小腿U型件，对小腿U型件表面造成损坏，也让整个测量过程更为便捷。

Description

汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装及测量方法
技术领域
本发明一般涉及汽车安全碰撞测试技术领域，具体涉及汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装及测量方法。
背景技术
汽车碰撞假人作为汽车碰撞测试中的重要工具与组成部分，对汽车安全性能的开发起着不可替代的作用。现有的汽车碰撞假人的骨架结构较为复杂，其中，碰撞假人小腿U型件需通过焊接加工成型。碰撞假人小腿U型件结构特殊，需要将两侧夹板焊接至底座，但是在加工焊接过程中会出现零件的变形，影响其公差精度，并且，U型件的底座角度、两侧夹板平行度等形位公差很难高效率的准确测量，同时平行度测量面与膝位移传感器相连接，角度测量面与胫骨传感器相连接，此处平行度与角度偏差所带来的影响较为显著，若不及时发现最终会导致碰撞假人整体传感器测量数据不可靠，影响汽车碰撞实验的准确性。
目前，U型件的测量方法主要包括接触法测量和非接触法测量，但是，使用接触法测量时，测量工具直接接触工件表面，会导致工件表面受损，精度无法达到测试要求；使用非接触法测量时，受到测量U型工件的尺寸限制，无法合理安装测量设备。因此，我们提出汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装及测量方法用以解决上述问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种便捷且及时测量平行度和角度，提高碰撞假人小腿骨架加工精度，提升良品率的汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装及测量方法。
第一方面，本发明提供一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装，包括：
固定座，所述固定座上设有磁性固定件，用于安装小腿U型件；所述小腿U型件包括：底座和设置在所述底座上的第一夹板和第二夹板；所述磁性固定件具有标准角度，所述底座具有预设角度，当所述底座安装于所述固定座表面时，所述底座远离所述固定座的表面形成预测平面；
测量组件，所述测量组件具有第一测量端和第二测量端，所述第一测量端的测量方向和所述第二测量端的测量方向相互垂直，且所述第一测量端的测量方向与所述磁性固定件底面垂直设置；
移动组件，其设置在所述测量组件和所述固定座之间，所述移动组件具有驱动端，其和所述测量组件相连接，用于带动所述测量组件移动，以改变所述第一测量端、所述第二测量端和相应的所述底座、所述第一夹板或者所述第二夹板之间的相对位置。
根据本发明提供的技术方案，所述磁性固定件包括：
依次连接的第一直壁、第二直壁和第三直壁；
所述第一直壁和所述第二直壁形成第一夹角，所述第一夹角为90°，且其开口朝向所述第三直壁；
所述第一直壁与所述第三直壁形成第二夹角，所述第二夹角为标准角度，且其开口朝向所述第二直壁。
根据本发明提供的技术方案，所述移动组件包括：
第一导轨，其沿第一方向设置，且安装在所述固定座底部；所述第一方向与所述固定座底面平行设置；
第一滑块，其可移动地设置在所述第一导轨上，用于安装所述测量组件；
第一驱动件，其设置在所述第一导轨相对远离所述固定座的一侧；所述第一驱动件的驱动端设有第一螺杆，所述第一螺杆与所述第一导轨对应且与所述第一导轨平行设置；所述第一滑块与所述第一螺杆螺纹连接；
所述第一驱动件驱动所述第一滑块沿所述第一导轨移动，以改变所述第一测量端、所述第二测量端和相应的所述底座、所述第一夹板或者所述第二夹板之间在所述第一方向上的相对位置。
根据本发明提供的技术方案，所述移动组件还包括：
第二导轨，其沿第二方向设置，且安装在所述第一滑块上；所述第二方向和所述第一方向垂直设置；
第二滑块，其可移动地设置在所述第二导轨上，用于安装所述测量组件；
第二驱动件，其设置在所述第二导轨相对远离所述第一滑块的一侧；所述第二驱动件的驱动端设有第二螺杆，所述第二螺杆与所述第二导轨对应且与所述第二导轨平行设置；所述第二滑块与所述第二螺杆螺纹连接；
所述第二驱动件驱动所述第二滑块沿所述第二导轨移动，以改变所述第一测量端、所述第二测量端和相应的所述底座、所述第一夹板或者所述第二夹板之间在所述第二方向上的相对位置。
根据本发明提供的技术方案，所述测量组件包括：
安装轴，其具有第一端和第二端；
第一测距件和第二测距件，二者设置在所述第一端；所述第一测距件的测量端为所述第一测量端，所述第二测距件的测量端为所述第二测量端；
第三驱动件，设置在所述第二滑块靠近所述固定座的一侧；所述第三驱动件具有驱动端，所述驱动端和所述第二端相连接；
所述第三驱动件可带动所述安装轴绕自身轴线旋转，以改变所述第二测量端朝向所述第一夹板或者所述第二夹板。
根据本发明提供的技术方案，还包括：
限位槽，其开设在所述第三驱动件上；
限位凸起，其位于所述限位槽内，且所述限位凸起与所述安装轴侧壁相连接，用于限制所述安装轴绕自身轴线旋转的可转动角度。
第二方面，本发明提供一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量方法，所述测量方法基于上述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装实现，所述测量方法包括以下步骤：
所述移动组件带动所述测量组件沿第一方向且向靠近所述固定座的一侧移动，所述第一测量端测量其与所述预测平面之间的实时距离，并输出第一曲线，同时，所述第二测量端测量其与所述第一夹板之间的实时距离，并输出第二曲线；所述第一方向和所述固定座底面平行设置；
所述移动组件带动所述测量组件沿第二方向且向远离所述底座的一侧移动，所述第二测量端测量其与所述第一夹板之间的实时距离，并输出第三曲线；所述第二方向和所述第一方向垂直设置；
所述测量组件顺时针旋转180°后，所述移动组件带动所述测量组件沿所述第二方向且向靠近所述底座的一侧移动，所述第二测量端测量其与所述第二夹板之间的实时距离，并输出第四曲线；
所述移动组件带动所述测量组件沿所述第一方向且向远离所述固定座的一侧移动，所述第二测量端测量其与所述第二夹板之间的实时距离，并输出第五曲线；
获取理想基准面；
以所述理想基准面为基准，根据所述第一曲线、所述第二曲线、所述第三曲线、所述第四曲线和所述第五曲线，计算得到五个平行度误差；
当所有平行度误差均处于平行度公差区间内时，判定所述预设角度等于所述标准角度，且所述第一夹板和所述第二夹板分别与所述理想基准面平行。
根据本发明提供的技术方案，获取理想基准面，具体包括以下步骤：
以所述磁性固定件底面的中心位置为原点，以过所述磁性固定件底面中心位置且与所述第一方向和所述第二方向垂直的延长线为X轴，以过所述磁性固定件底面中心位置且与所述第一方向平行的延长线为Y轴，以过所述预测平面中心位置且与所述第二方向平行的延长线为Z轴，构建三维坐标系；
在所述三维坐标系中，获取所述磁性固定件底面上的四个螺栓孔的中心坐标点；
根据四个所述中心坐标点，计算得到两个理想基准点；所述理想基准点为垂直于所述第一方向和所述第二方向的两个中心坐标点的连线的中点坐标点；
根据两个所述理想基准点，得到理想直线；
根据所述理想直线，得到理想基准面。
根据本发明提供的技术方案，根据所述理想直线，得到理想基准面，具体包括以下步骤：
在所述三维坐标系中，获取所述理想直线所处坐标面；
沿不属于所述坐标面的坐标轴方向延伸所述理想直线，得到理想基准面。
根据本发明提供的技术方案，判定所述预设角度等于所述标准角度，还包括以下步骤：
以所述理想基准面为基准，获取所述第一曲线的各个数据点在所述三维坐标系中的坐标；
根据原点与各个数据点的坐标，得到相应的每个数据点对应的线段；
根据每个数据点对应的线段和X轴所形成的夹角，计算每个数据点对应的实际夹角角度；
判断所有实际夹角角度与所述标准角度的差值均处于角度公差区间内时，判定所述底座的预设角度等于所述标准角度。
综上所述，本发明公开了一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装的具体结构。本发明通过在固定座上设置磁性固定件，用于安装小腿U型件，其中，小腿U型件具有底座和设置在底座上的第一夹板和第二夹板；磁性固定件具有标准角度，底座具有预设角度，当底座安装于固定座表面时，底座远离固定座的表面形成预测平面；还包括：测量组件，其具有第一测量端和第二测量端，第一测量端的测量方向和第二测量端的测量方向相互垂直，且第一测量端的测量方向与磁性固定件底面垂直设置；在测量组件和固定座之间设有移动组件，其具有驱动端，其和测量组件相连接，用于带动测量组件移动，以改变第一测量端、第二测量端和相应的底座、第一夹板或者第二夹板之间的相对位置。
本发明通过测量组件、移动组件的配合，让第一测量端、第二测量端分别能够测量其与相应的预测平面、第一夹板、第二夹板之间的实时距离，通过将较难测量准确的角度公差转化为易测量的平行度公差，以间接判断角度公差是否达标，即能够快速测量底座的角度以及两个夹板的平行度，避免了测量组件直接接触小腿U型件，对小腿U型件表面造成损坏，也让整个测量过程更为方便、快捷。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量方法的流程示意图。
图2为汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装的整体结构示意图。
图3为图2中A部分的放大示意图。
图4为图2中B部分的放大示意图。
图5为三维坐标系的示意图。
图6为第二测距件测量其与第一夹板或者第二夹板之间距离时的结构示意图。
图7为测量组件的结构示意图。
图8为小腿U型件的整体结构示意图。
图9为小腿U型件的剖视示意图。
图中标号：1、固定座；2、小腿U型件；3、底座；4、第一夹板；5、第二夹板；6、第一导轨；7、第一滑块；8、第一驱动件；9、第二导轨；10、第二滑块；11、第二驱动件；12、安装轴；13、第一测距件；14、第二测距件；15、第三驱动件；16、限位凸起；17、磁性固定件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
本发明提供一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装，如图2所示，该测量工装包括：
固定座1，用于安装小腿U型件2；小腿U型件2包括：底座3和设置在底座3上的第一夹板4和第二夹板5；此处，第一夹板4和第二夹板5为同一种夹板，为便于区分第二测量端测量某一个夹板，所以定义为第一夹板4和第二夹板5，如图6所示。
如图2所示，固定座1为和第一导轨6远离第一驱动件8的一侧相连接的基座，该基座上设有磁性固定件17，该磁性固定件17具有磁性，其能够吸住底座3，以便于安装、固定住底座3；并且，磁性固定件17具有标准角度，标准角度例如为16°。底座3具有预设角度，当底座3安装于固定座1表面时，底座3远离固定座1的表面形成预测平面；此处，预测平面指的是底座3相对远离固定座的且能够被第一测量端测量的表面。
具体地，如图3所示，磁性固定件17包括：
依次连接的第一直壁、第二直壁和第三直壁；
第一直壁和第二直壁形成第一夹角，第一夹角为90°，且其开口朝向第三直壁；
第一直壁与第三直壁形成第二夹角，第二夹角为标准角度，且其开口朝向第二直壁；
底座3具有预设夹角，预设夹角为预设角度；此处，底座3的预设夹角由底座3的底面和底座3用于安装第一夹板4和第二夹板5的上表面形成；
当底座3安装于磁性固定件17上时，预设夹角的开口朝向第二导轨9，底座3底面与第三直壁面接触，底座3远离磁性固定件17的表面形成上述的预测平面，并且，当预测平面与理想基准面平行，也和磁性固定件17的底面平行，第二夹角与预设夹角互为内错角。
测量组件，用于测量其和预测平面、第一夹板4或者第二夹板5之间的实时距离；测量组件具有第一测量端和第二测量端，第一测量端的测量方向和第二测量端的测量方向相互垂直，且第一测量端的测量方向与磁性固定件17底面垂直设置；
移动组件，其设置在测量组件和固定座1之间，移动组件具有驱动端，其与测量组件相连接，用于带动测量组件移动，以改变第一测量端、第二测量端和相应的底座3、第一夹板4或者第二夹板5之间的相对位置。
如图8和图9所示，底座3的预测平面与胫骨传感器相连接；第一夹板4和第二夹板5相对设置的两个表面分别与膝位传感器相连接。
进一步地，如图2所示，移动组件包括：
第一导轨6，其沿第一方向设置，且安装在固定座1底部；第一方向与固定座1底面平行设置；其中，第一导轨6为矩形槽体结构，其由底板和设置在底板上且依次连接的四个矩形侧板形成，其中矩形侧板与底板相互垂直设置；
第一滑块7，其可移动地设置在第一导轨6上，用于安装测量组件；
第一驱动件8，其设置在第一导轨6相对远离固定座1的一侧；第一驱动件8的驱动端设有第一螺杆，第一螺杆与第一导轨6对应且与第一导轨6平行设置；第一滑块7与第一螺杆螺纹连接；此处，第一驱动件8的类型，例如为驱动电机，其型号，例如为KY80AS0202-15。
第一驱动件8的驱动端带动第一螺杆转动，由于第一导轨6的沿其导向方向的两个矩形侧板对第一滑块7具有限制作用，能够防止第一滑块7绕第一螺杆转动，使得第一滑块7沿第一螺杆移动，即沿第一方向移动，以改变第一测量端、第二测量端和相应的底座3、第一夹板4或者第二夹板5之间在第一方向上的相对位置。
进一步地，如图2所示，移动组件还包括：
第二导轨9，其沿第二方向设置，且安装在第一滑块7上；第二方向和第一方向垂直设置；当第一滑块7移动时，能够带动第二导轨9沿第一方向移动；其中，第二导轨9为矩形槽体结构，其由底板和设置在底板上且依次连接的四个矩形侧板形成，其中矩形侧板与底板相互垂直设置；
第二滑块10，其可移动地设置在第二导轨9上，用于安装测量组件；
第二驱动件11，其设置在第二导轨9相对远离第一滑块7的一侧；第二驱动件11的驱动端设有第二螺杆，第二螺杆与第二导轨9对应且与第二导轨9平行设置；第二滑块10与第二螺杆螺纹连接；此处，第二驱动件11的类型，例如为驱动电机，其型号，例如为KY80AS0202-15。
第二驱动件11的驱动端带动第二螺杆转动，由于第二导轨9的沿其导向方向的两个矩形侧板对第二滑块10具有限制作用，能够防止第二滑块10绕第二螺杆转动，使得第二滑块10能够沿第二螺杆移动，即沿第二方向移动，以改变第一测量端、第二测量端和相应的底座3、第一夹板4或者第二夹板5之间在第二方向上的相对位置。
进一步地，如图6所示，测量组件包括：
安装轴12，其具有第一端和第二端；如图6所示，第一端例如为安装轴12的左端，第二端例如为安装轴12的右端；
第一测距件13和第二测距件14，二者设置在第一端；第一测距件13的测量端为第一测量端，第二测距件14的测量端为第二测量端；此处，第一测距件13和第二测距件14的类型，例如为激光位移传感器，其型号，例如为松下HG-C1400-P。
第三驱动件15，设置在第二滑块10靠近固定座1的一侧；第三驱动件15具有驱动端，驱动端和第二端相连接；
如图6所示，第三驱动件15包括：安装于第二滑块10上的伺服电机，该伺服电机具有驱动轴，其上安装有驱动轮；第三驱动件15还包括：设置在安装轴12的第二端的从动轮，并且驱动轮和从动轮之间连接有皮带；伺服电机的驱动轴带动驱动轮转动，经皮带带动从动轮转动，进而让安装轴12转动，以使第一测距件13和第二测距件14顺时针转动180°。
此处，伺服电机的型号，例如为40CB010C-500000。
第三驱动件15可带动安装轴12绕自身轴线旋转，以改变第二测量端朝向第一夹板4或者第二夹板5。
进一步地，如图7所示，还包括：
限位槽，其开设在第三驱动件15上；如图6所示，第三驱动件15具有罩设于从动轮上方的壳体，该壳体与第二滑块10相连接，壳体开设有与其内部连通的限位槽和容纳槽，容纳槽能够允许皮带贯穿且正常运行；限位槽相对容纳槽远离第二滑块10设置；安装轴12能够贯穿该壳体与从动轮相连接，且能够保持正常运行；此处，限位槽的两端的连线和壳体横截面的中心点所形成的角度为180°。
如图4所示，限位凸起16，其位于限位槽内，且限位凸起16与安装轴12侧壁相连接，用于限制安装轴12绕自身轴线旋转的可转动角度；具体地，限位凸起16能够随着安装轴12的转动而转动，当限位凸起16触碰到限位槽的任意一个端部侧壁时，安装轴12不能继续转动，此时，第二测量端恰好转动了180°，第二测量端可以测量其和与其相邻的夹板之间的距离。
实施例2
本发明提供一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量方法，该测量方法基于实施例1所述的测量工装实现，其中：
在按照下述方法测量平行度误差和角度误差之前，需要将待测量的小腿U型件2的底座3安装在固定座1上，并且，设定：第一测量端和第二测量端在第一方向上的初始位置为底座3相对靠近移动组件的驱动端的一侧，二者在第一方向上的终止位置为底座3相对远离移动组件的驱动端的一侧；第一测量端和第二测量端在第二方向上的初始位置为第一夹板4或者第二夹板5相对靠近底座3的一侧，第一测量端和第二测量端在第二方向上的终止位置为第一夹板4或者第二夹板5相对远离底座3的一侧。
如图1所示，该测量方法包括以下步骤：
S10、移动组件带动测量组件沿第一方向且向靠近固定座1的一侧移动，第一测量端测量其与预测平面之间的实时距离，并输出第一曲线，同时，第二测量端测量其与第一夹板4之间的实时距离，并输出第二曲线；第一方向和固定座1底面平行设置；
此处，第一测量端测量其与预测平面之间的实时距离为第一测量端在第一方向上由初始位置移动到终止位置的过程中测量的第一测量端和预测平面之间的距离；第二测量端测量其与第一夹板4之间的实时距离为第二测量端在第一方向上由初始位置移动到终止位置的过程中测量的第二测量端和第一夹板4之间的距离。
其中，第一测量端每间隔设定时长测量一次其与预测平面之间的距离，设定时长根据实际需求进行设置，经过一段时间可以得到多个离散的距离值，将这些离散的距离值和对应的测量时间输入到控制器，控制器对距离值和对应的测量时间拟合处理，输出测量时间-距离曲线，此处，则输出的是第一曲线；按照上述过程也可以输出第二曲线、第三曲线、第四曲线和第五曲线。
此处，控制器的类型，例如为MY-26A PLC可编程控制器。
S20、移动组件带动测量组件沿第二方向且向远离底座3的一侧移动，第二测量端测量其与第一夹板4之间的实时距离，并输出第三曲线；第二方向和第一方向垂直设置；此处，第二测量端测量其与第一夹板4之间的实时距离为第二测量端在第二方向上由初始位置移动到终止位置的过程中测量的第二测量端和第一夹板4之间的距离。
S30、测量组件顺时针旋转180°后，移动组件带动测量组件沿第二方向且向靠近底座3的一侧移动，第二测量端测量其与第二夹板5之间的实时距离，并输出第四曲线；此处，第二测量端测量其与第二夹板5之间的实时距离为第二测量端在第二方向上由终止位置移动到初始位置的过程中测量的第二测量端和第二夹板5之间的距离。
S40、移动组件带动测量组件沿第一方向且向远离固定座1的一侧移动，第二测量端测量其与第二夹板5之间的实时距离，并输出第五曲线；此处，第二测量端测量其与第二夹板5之间的实时距离为第二测量端在第一方向上由终止位置移动到初始位置的过程中测量的第二测量端和第二夹板5之间的距离。
S50、获取理想基准面；
其中，如图5所示，具体包括以下步骤：
以磁性固定件17底面的中心位置为原点，如图5所示，原点为o点，以过磁性固定件17底面中心位置且与第一方向和第二方向垂直的延长线为X轴，以过磁性固定件17底面中心位置且与第一方向平行的延长线为Y轴，以过预测平面中心位置且与第二方向平行的延长线为Z轴，构建三维坐标系；
在三维坐标系中，获取磁性固定件17底面上的四个螺栓孔的中心坐标点；如图5所示，四个螺栓孔的中心坐标点分别为w1、w2、w3和w4，对应的坐标依次为（x1，y1）、（x2，y2）、（x3，y3）、（x4，y4）；
根据四个中心坐标点，计算得到两个理想基准点；理想基准点为垂直于第一方向和第二方向的两个中心坐标点的连线的中点坐标点；如图5所示，两个理想基准点分别为r1和r2，对应的坐标依次为（0，y5）和（0，y6）；
根据两个理想基准点，得到理想直线；如图5所示，理想直线为r1到r2之间所形成的线段；
根据理想直线，得到理想基准面。
进一步地，根据理想直线，得到理想基准面，具体包括以下步骤：
在三维坐标系中，获取理想直线所处坐标面；
沿不属于坐标面的坐标轴方向延伸理想直线，得到理想基准面。
如图5所示，理想直线所处坐标面为oXY，不属于该坐标面的坐标轴为Z轴，相应地，得到的理想基准面所处的坐标面为oYZ。
S60、以理想基准面为基准，根据第一曲线、第二曲线、第三曲线、第四曲线和第五曲线，计算得到五个平行度误差；
S70、当所有平行度误差均处于平行度公差区间内时，判定预设角度等于标准角度，且第一夹板4和第二夹板5分别与理想基准面平行；即当前测试的小腿U型件2为合格工件。
此处，平行度公差区间例如为±0.5mm。
进一步地，判定预设角度等于标准角度，还包括以下步骤：
以理想基准面为基准，获取第一曲线的各个数据点在三维坐标系中的坐标；
根据原点与各个数据点的坐标，得到相应的每个数据点对应的线段；
根据每个数据点对应的线段和X轴所形成的夹角，计算每个数据点对应的实际夹角角度；
判断所有实际夹角角度与标准角度的差值均处于角度公差区间内时，判定底座3的预设角度等于标准角度。
此处，角度公差区间例如为±20′。
本发明通过将小腿U型件2的底座3安装在具备标准角度的磁性固定件17上，使得安装后的底座3远离磁性固定件17的表面形成能够被第一测量端测量的预测平面，通过第一测量端测量其与预测平面之间的实时距离，得到第一曲线，利用第一曲线和理想基准面的关系，计算得到平行度误差，若该平行度误差处于平行度公差区间内，则判定该预测平面与理想基准面相互平行，此时，预测平面也和磁性固定件17的底面平行，即底座3的预设角度和磁性固定件17的标准角度互为内错角，预设角度等于标准角度；通过测量预测平面的平行度误差是否符合标准，进而间接测量底座3的预设角度是否符合标准，让角度的测量、判定过程更简便。
同样地，通过第二测量端分别测量其和第一夹板4、第二夹板5之间的实时距离，得到第二曲线、第三曲线、第四曲线和第五曲线，利用各个曲线和理想基座面的关系，计算得到四个平行度误差，若四个平行度误差都处于平行度公差区间内，则判定第一夹板4、第二夹板5均与理想基准面相互平行，即第一夹板4和第二夹板5相互平行，并且由于预测平面也和固定座1的底面平行，所以第一夹板4和第二夹板5也分别和预测平面相互垂直；相较于传统的测量方法，本发明不受空间的限制，将较难测量准确的角度公差转化为易测量的平行度公差，以间接判断角度公差是否达标，即能够快速测量底座3的角度以及夹板的平行度，并且避免了测量组件直接接触小腿U型件2，对小腿U型件2表面造成损坏，也让整个测量过程更为方便、快捷。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装，其特征在于，包括：
固定座（1），所述固定座（1）上设有磁性固定件（17），用于安装小腿U型件（2）；所述小腿U型件（2）包括：底座（3）和设置在所述底座（3）上的第一夹板（4）和第二夹板（5）；所述磁性固定件（17）具有标准角度，所述底座（3）具有预设角度，当所述底座（3）安装于所述固定座（1）表面时，所述底座（3）远离所述固定座（1）的表面形成预测平面；
测量组件，所述测量组件具有第一测量端和第二测量端，所述第一测量端的测量方向和所述第二测量端的测量方向相互垂直，且所述第一测量端的测量方向与所述磁性固定件（17）底面垂直设置；
移动组件，其设置在所述测量组件和所述固定座（1）之间，所述移动组件具有驱动端，其和所述测量组件相连接，用于带动所述测量组件移动，以改变所述第一测量端、所述第二测量端和相应的所述底座（3）、所述第一夹板（4）或者所述第二夹板（5）之间的相对位置。
2.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装，其特征在于，所述磁性固定件（17）包括：
依次连接的第一直壁、第二直壁和第三直壁；
所述第一直壁和所述第二直壁形成第一夹角，所述第一夹角为90°，且其开口朝向所述第三直壁；
所述第一直壁与所述第三直壁形成第二夹角，所述第二夹角为标准角度，且其开口朝向所述第二直壁。
3.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装，其特征在于，所述移动组件包括：
第一导轨（6），其沿第一方向设置，且安装在所述固定座（1）底部；所述第一方向与所述固定座（1）底面平行设置；
第一滑块（7），其可移动地设置在所述第一导轨（6）上，用于安装所述测量组件；
第一驱动件（8），其设置在所述第一导轨（6）相对远离所述固定座（1）的一侧；所述第一驱动件（8）的驱动端设有第一螺杆，所述第一螺杆与所述第一导轨（6）对应且与所述第一导轨（6）平行设置；所述第一滑块（7）与所述第一螺杆螺纹连接；
所述第一驱动件（8）驱动所述第一滑块（7）沿所述第一导轨（6）移动，以改变所述第一测量端、所述第二测量端和相应的所述底座（3）、所述第一夹板（4）或者所述第二夹板（5）之间在所述第一方向上的相对位置。
4.根据权利要求3所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装，其特征在于，所述移动组件还包括：
第二导轨（9），其沿第二方向设置，且安装在所述第一滑块（7）上；所述第二方向和所述第一方向垂直设置；
第二滑块（10），其可移动地设置在所述第二导轨（9）上，用于安装所述测量组件；
第二驱动件（11），其设置在所述第二导轨（9）相对远离所述第一滑块（7）的一侧；所述第二驱动件（11）的驱动端设有第二螺杆，所述第二螺杆与所述第二导轨（9）对应且与所述第二导轨（9）平行设置；所述第二滑块（10）与所述第二螺杆螺纹连接；
所述第二驱动件（11）驱动所述第二滑块（10）沿所述第二导轨（9）移动，以改变所述第一测量端、所述第二测量端和相应的所述底座（3）、所述第一夹板（4）或者所述第二夹板（5）之间在所述第二方向上的相对位置。
5.根据权利要求4所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装，其特征在于，所述测量组件包括：
安装轴（12），其具有第一端和第二端；
第一测距件（13）和第二测距件（14），二者设置在所述第一端；所述第一测距件（13）的测量端为所述第一测量端，所述第二测距件（14）的测量端为所述第二测量端；
第三驱动件（15），设置在所述第二滑块（10）靠近所述固定座（1）的一侧；所述第三驱动件（15）具有驱动端，所述驱动端和所述第二端相连接；
所述第三驱动件（15）可带动所述安装轴（12）绕自身轴线旋转，以改变所述第二测量端朝向所述第一夹板（4）或者所述第二夹板（5）。
6.根据权利要求5所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装，其特征在于，还包括：
限位槽，其开设在所述第三驱动件（15）上；
限位凸起（16），其位于所述限位槽内，且所述限位凸起（16）与所述安装轴（12）侧壁相连接，用于限制所述安装轴（12）绕自身轴线旋转的可转动角度。
7.一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量方法，其特征在于，所述测量方法基于权利要求1-6任一项所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量工装实现，所述测量方法包括以下步骤：
所述移动组件带动所述测量组件沿第一方向且向靠近所述固定座（1）的一侧移动，所述第一测量端测量其与所述预测平面之间的实时距离，并输出第一曲线，同时，所述第二测量端测量其与所述第一夹板（4）之间的实时距离，并输出第二曲线；所述第一方向和所述固定座（1）底面平行设置；
所述移动组件带动所述测量组件沿第二方向且向远离所述底座（3）的一侧移动，所述第二测量端测量其与所述第一夹板（4）之间的实时距离，并输出第三曲线；所述第二方向和所述第一方向垂直设置；
所述测量组件顺时针旋转180°后，所述移动组件带动所述测量组件沿所述第二方向且向靠近所述底座（3）的一侧移动，所述第二测量端测量其与所述第二夹板（5）之间的实时距离，并输出第四曲线；
所述移动组件带动所述测量组件沿所述第一方向且向远离所述固定座（1）的一侧移动，所述第二测量端测量其与所述第二夹板（5）之间的实时距离，并输出第五曲线；
获取理想基准面；
以所述理想基准面为基准，根据所述第一曲线、所述第二曲线、所述第三曲线、所述第四曲线和所述第五曲线，计算得到五个平行度误差；
当所有平行度误差均处于平行度公差区间内时，判定所述预设角度等于所述标准角度，且所述第一夹板（4）和所述第二夹板（5）分别与所述理想基准面平行。
8.根据权利要求7所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量方法，其特征在于，获取理想基准面，具体包括以下步骤：
以所述磁性固定件（17）底面的中心位置为原点，以过所述磁性固定件（17）底面中心位置且与所述第一方向和所述第二方向垂直的延长线为X轴，以过所述磁性固定件（17）底面中心位置且与所述第一方向平行的延长线为Y轴，以过所述预测平面中心位置且与所述第二方向平行的延长线为Z轴，构建三维坐标系；
在所述三维坐标系中，获取所述磁性固定件（17）底面上的四个螺栓孔的中心坐标点；
根据四个所述中心坐标点，计算得到两个理想基准点；所述理想基准点为垂直于所述第一方向和所述第二方向的两个中心坐标点的连线的中点坐标点；
根据两个所述理想基准点，得到理想直线；
根据所述理想直线，得到理想基准面。
9.根据权利要求8所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量方法，其特征在于，根据所述理想直线，得到理想基准面，具体包括以下步骤：
在所述三维坐标系中，获取所述理想直线所处坐标面；
沿不属于所述坐标面的坐标轴方向延伸所述理想直线，得到理想基准面。
10.根据权利要求8所述的一种汽车碰撞假人小腿骨架平行度与角度测量方法，其特征在于，判定所述预设角度等于所述标准角度，还包括以下步骤：
以所述理想基准面为基准，获取所述第一曲线的各个数据点在所述三维坐标系中的坐标；
根据原点与各个数据点的坐标，得到相应的每个数据点对应的线段；
根据每个数据点对应的线段和X轴所形成的夹角，计算每个数据点对应的实际夹角角度；
判断所有实际夹角角度与所述标准角度的差值均处于角度公差区间内时，判定所述底座（3）的预设角度等于所述标准角度。
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