CN208826433U - 等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，包括将目标靶安装于汽车车轮上的装夹机构，所述装夹机构包括圆盘基座，所述圆盘基座的外侧面上同轴安装有目标靶紧固座，圆盘基座的内侧面上圆周均布设有三个、或四个、或五个……或N个磁头，三个、或四个、或五个……或N个磁头通过等半径同步径向伸缩组件安装于圆盘基座上，所述等半径同步径向伸缩组件将三个、或四个、或五个……或N个磁头同步张缩在与汽车车轮的三个、或四个、或五个……或N个紧固螺钉的对位位置上并与之相吸附，所述目标靶安装于目标靶紧固座上。本实用新型不需要使用夹爪将夹具卡夹在轮毂或钢圈上，只需使用磁头吸附在汽车车轮的紧固螺钉上，实现对车轮铝合金轮毂或钢圈零损伤。

Description

等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具

技术领域

本实用新型涉及汽车维修和保养行业，具体涉及一种等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具。

背景技术

汽车四轮定位仪是用于检测汽车车轮定位参数，并与原厂设计参数进行对比，指导使用者对车轮定位参数进行相应调整，使其符合原设计要求，以达到理想的汽车行驶性能(即操纵轻便、行驶稳定可靠、减少轮胎偏磨损)。

目前市场上的汽车四轮定位仪都需要一种夹具夹装在车轮轮毂或钢圈上，而现有车轮定位仪中，无论是哪种技术的定位仪，如：蓝牙、PSD传感器、CCD传感器、红外线传感器或是最先进的3D定位仪(3D测量方式是采用图像识别技术，用数码相机采集装在车轮反光板(目标靶)上的图像信息，以测量出车轮的相对精度，人工推动车轮前后移动，由摄像头采集信息，求出其坐标和角度)，都需要夹具夹装在车轮轮毂或钢圈上，而夹装方式大部分都是采用四点夹持，即通过轮毂外圈或内圈固定夹具，少量采用三点夹持，但测量结果不甚理想。

无论是四点夹持还是三点夹持，都存在以下弊端：

1、夹具自身重量较重，通常每个都在5公斤左右，甚至更重。

2、四点夹持必须通过四个夹爪卡在车轮轮毂外缘(有些特殊钢圈的大车夹具用于钢圈内圈夹装)，这就无法避免地要对车轮轮毂有伤害；同时，夹爪的频繁夹装，容易导致变形，要经常更换夹爪，而且每隔一段时间必须做TID标定(对目标靶坐标系进行标定，目标靶坐标系包括目标靶和夹具共同组成的刚性坐标系)。

3、由于车轮虽然理论上是圆的，但实际上是存在偏心转动的，目前市面上三点夹持的测量原理是假定车轮是绝对圆的，所以绝大部分情况下，三点夹持是无法提取到车轮的实际中心轴，因而根本无法准确测量；目前虽有面世，但并没有批量生产和应用，其中最重要的原因就是测量不准。

4、由于车轮的直径大小不一，因此每次夹装前必须对每个夹具调整夹装的直径大小，造成工作效率较低。

5、由于使用寿命或质量问题需要定期更换夹具的夹爪以及目标靶，而更换任何一个配件，都必须做偏心补偿标定，无论是传感器定位仪或3D定位仪，这个标定工作都相对比较复杂，需要专业维修人员或熟练操作人员作业，否则会对测量结果造成较大影响。

市面上还有所谓的“单点夹具”，就是用磁铁吸附紧固螺栓的其中一个螺栓，看起来更加简单，其实，这是伪科学，这种“夹具”的夹持原理和软件设计的测量原理以及测量数学模型完全不符，技术路线根本就是完全错误的，不可能得出准确的测量结果。

“单点夹具”的旋转中心轴既不是车轮的理论中心轴，更不是实际中心轴，其根本原因是，机械设计者根本不了解四轮定位的测量原理和四轮定位仪软件的设计算法模型。

几乎所有的四轮定位设计算法软件都是以车轮的旋转中心作为目标靶坐标系的基准参照点，稍有不同的是：二维测量系统(红外线、PSD\CCD等)假定车轮的几何中心轴为实际旋转中心轴(但是实际情况是：这种假设前提在实际应用中几乎不成立，因此二维测量系统也是不大准确的)。三维重建测量系统(3D)不用假定车轮的几何中心轴，而是通过TID标定直接测出每个车轮目标靶坐标系的实际旋转中心轴，然后将每个车轮各自的实际旋转中心轴数据代入计算模型做偏心补偿。显然，3D车轮定位更加能反应出实际的车轮定位参数，因此更加准确。

然而，“单点夹具”从根本上就忽略了算法模型的基准，根本无法实际应用，因此，市面上根本看不到单点夹具的应用。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具。

能够解决现有技术问题的等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，其技术方案包括将目标靶安装于汽车车轮上的装夹机构，所不同的是所述装夹机构包括圆盘基座，所述圆盘基座的外侧面上同轴安装有目标靶紧固座，圆盘基座的内侧面上圆周均布设有三个、或四个、或五个……或N个(六个、或七个、或八个……以此类推)磁头，三个、或四个、或五个……或N个磁头通过等半径同步径向伸缩组件安装于圆盘基座上，所述等半径同步径向伸缩组件将三个、或四个、或五个……或N个磁头同步张开或缩小在与汽车车轮的三个、或四个、或五个……或N个紧固螺钉的对位位置上并与之相吸附，所述目标靶安装于目标靶紧固座上。

所述等半径同步径向伸缩组件的一种结构包括限位卡盘和围绕限位卡盘圆周均布的三个、或四个、或五个……或N个磁头安装块，所述限位卡盘上圆周上均布错位开设有条数分别与三个、四个、五个……N个磁头安装块对应的径向导向槽，三个、或四个、或五个……或N个磁头对应固装于三个、或四个、或五个……或N个磁头安装块上，各磁头安装块铰装于圆盘基座的对应位置上且各磁头安装块上设置的导向销滑动置于各自对应的径向导向槽内。

为固定三个、或四个、或五个……或N个磁头安装块的张缩位置，各磁头安装块的铰装处设有将其锁定在圆盘基座上的锁紧件。

所述锁紧件的一种结构包括转动螺栓(可作为各磁头安装块的铰装轴)和紧固螺母，所述转动螺栓安装于对应的磁头安装块上并穿设于圆盘基座上对应开设的螺栓孔中，所述紧固螺母旋合于转动螺栓上将磁头安装块紧固于圆盘基座上。

为使磁头具备较强的吸附能力，各磁头均采用磁通量大于3000高斯的磁铁材料制作。

为便于操作作业，所述圆盘基座的圆周面上设有供左、右手把持的操作手柄。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具无需使用夹爪将夹具卡夹在轮毂或钢圈上，只需使用磁头吸附在汽车车轮的紧固螺钉上即可，实现了对车轮铝合金轮毂或钢圈的零损伤。

2、本实用新型由于采用了磁头吸附，可以快速在车轮上装上目标靶，大大缩短了装夹目标靶的时间，提高了四轮定位测量的效率。

3、本实用新型由于采用了等半径同步径向伸缩组件，可实现三个、或四个、或五个……或N个磁头通过中心向内或外等半径扩缩而相应做出偏心补偿，即使车轮轮胎存在较大偏心转动，等半径同步径向伸缩组件也能自我补偿(相当于动平衡)，在更换目标靶或磁头时不需要再做TID标定就能精确测量。

4、现有四点或三点夹具，都会受限于轮毂最小或最大直径(通常范围12到24英寸)，而本实用新型结构中，等半径同步径向伸缩组件中的限位卡盘的多档位结构能满足绝大部分车轮(轮毂直径从10英寸到30英寸)的吸附安装要求。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的立体结构示意图。

图2为图1中的A向视图。

图中标号：1、目标靶；2、圆盘基座；3、目标靶紧固座；4、限位卡盘；5、磁头；6、磁头安装块；7、径向导向槽；8、导向销；9、操作手柄；10、转动螺栓；11、紧固螺母。

具体实施方式

下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。

本实用新型等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，包括将目标靶1吸附安装于汽车车轮的紧固螺钉上的装夹机构。

以将目标靶1吸附安装于汽车右前车轮为例说明装夹机构的结构，具有一、二、三级可调节安装档位的装夹机构包括圆盘基座2、目标靶紧固座3、三组分别对应于一、二、三级可调节档位的磁头5(第一组为四个磁头5，第二组为五个磁头5，第三组为六个磁头5)以及等半径同步径向伸缩组件。

所述圆盘基座2竖直设于汽车的右前车轮的右侧，所述圆盘基座2的圆周面上设有供左、右手把持的操作手柄9，所述目标靶紧固座3同轴安装于圆盘基座2的外侧面(右侧面)上，所述目标靶1安装于目标靶紧固座3上；所述等半径同步径向伸缩组件设于圆盘基座2的内侧面(即左侧面，面向右前车轮)，包括由限位卡盘4控制的三组磁头安装块6(第一组为四个磁头安装块6，第二组为五个磁头安装块6，第三组为六个磁头安装块6)，与此相对应于限位卡盘4上开设有三组错位的径向导向槽7(第一组为圆周均布的四条径向导向槽7，第二组为圆周均布的五条径向导向槽7，第三组为圆周均布的六条径向导向槽7)，各条径向导向槽7均从限位卡盘4的圆周边缘向内开设，且第三组的径向导向槽7长度大于第二组的径向导向槽7长度，第二组的径向导向槽7长度大于第一组的径向导向槽7长度，如图1、图2所示。

所述限位卡盘4以转动的方式同轴设于圆盘基座2的内侧面内且平齐于圆盘基座2的内侧面，第一组、或第二组、或第三组磁头安装块6中的各磁头安装块6围绕转动限位盘4圆周均布设置，各磁头安装块6采用三角形块(可优选钝角三角形块)，所述磁头安装块6的一锐角端安装有转动螺栓10，所述转动螺栓10穿设于圆盘基座2上对应开设的螺栓孔而将该磁头安装块6铰装于圆盘基座2的内侧面上，并用紧固螺母11于圆盘基座2的外侧面上将该磁头安装块6锁定位置，该磁头安装块6的钝角端设有导向销8，该导向销8滑动置于限位卡盘4上对应的径向导向槽7内，该磁头安装块6的另一锐角端用螺钉固定安装对应的磁头5，如图1、图2所示。

图1、图2所示为具有第二级可调节安装档位的装夹机构，五个磁头5在限位卡盘4上第二组的五条径向导向槽7控制下同步径向扩张和收缩(转动任一个磁头5可同步扩张和收缩五个磁头5)，使得五个磁头5所处的圆周直径匹配于汽车车轮上五颗紧固螺钉的位置，五个磁头5调节到位后任意锁定一个磁头5即可全盘锁紧五个磁头5，通过操作手柄9将五个磁头5吸附在五颗紧固螺钉上从而完成目标靶1于汽车车轮上的无损快速装夹。

对于汽车车轮上四颗紧固螺钉的情况，则采用第一级可调节安装档位的装夹机构，四个磁头5在限位卡盘4上第一组的四条径向导向槽7控制下同步径向扩张和收缩(转动任一个磁头5可同步扩张和收缩四个磁头5)，使得四个磁头5所处的圆周直径匹配于汽车车轮上四颗紧固螺钉的位置，四个磁头5调节到位后任意锁定一个磁头5即可全盘锁紧四个磁头5，通过操作手柄9将四个磁头5吸附在四颗紧固螺钉上从而完成目标靶1于汽车车轮上的无损快速装夹。

对于汽车车轮上六颗紧固螺钉的情况，则采用第三级可调节安装档位的装夹机构，六个磁头5在限位卡盘4上第三组的六条径向导向槽7控制下同步径向扩张和收缩(转动任一个磁头5可同步扩张和收缩六个磁头5)，使得六个磁头5所处的圆周直径匹配于汽车车轮上六颗紧固螺钉的位置，六个磁头5调节到位后任意锁定一个磁头5即可全盘锁紧六个磁头5，通过操作手柄9将六个磁头5吸附在六颗紧固螺钉上从而完成目标靶1于汽车车轮上的无损快速装夹。

Claims (6)

1.等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，包括将目标靶(1)安装于汽车车轮上的装夹机构，其特征在于：所述装夹机构包括圆盘基座(2)，所述圆盘基座(2)的外侧面上同轴安装有目标靶紧固座(3)，圆盘基座(2)的内侧面上圆周均布设有三个、或四个、或五个……或N个磁头(5)，三个、或四个、或五个……或N个磁头(5)通过等半径同步径向伸缩组件安装于圆盘基座(2)上，所述等半径同步径向伸缩组件将三个、或四个、或五个……或N个磁头(5)同步张缩在与汽车车轮的三个、或四个、或五个……或N个紧固螺钉的对位位置上并与之相吸附，所述目标靶(1)安装于目标靶紧固座(3)上。

2.根据权利要求1所述的等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，其特征在于：所述等半径同步径向伸缩组件包括限位卡盘(4)和围绕限位卡盘(4)圆周均布的三个、或四个、或五个……或N个磁头安装块(6)，所述限位卡盘(4)的圆周上均布开设有条数分别与三个、四个、五个……N个磁头安装块(6)对应且相互错位的径向导向槽(7)，三个、或四个、或五个……或N个磁头(5)对应固装于三个、或四个、或五个……或N个磁头安装块(6)上，各磁头安装块(6)铰装于圆盘基座(2)的对应位置上且各磁头安装块(6)上设置的导向销(8)滑动置于各自对应的径向导向槽(7)内。

3.根据权利要求2所述的等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，其特征在于：各磁头安装块(6)的铰装处设有将其锁定在圆盘基座(2)上的锁紧件。

4.根据权利要求3所述的等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，其特征在于：所述锁紧件包括转动螺栓(10)和紧固螺母(11)，所述转动螺栓(10)安装于对应的磁头安装块(6)上并穿设于圆盘基座(2)上对应开设的螺栓孔中，所述紧固螺母(11)旋合于转动螺栓(10)上将磁头安装块(6)紧固于圆盘基座(2)上。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，其特征在于：各磁头(5)均采用磁通量大于3000高斯的磁铁材料制作。

6.根据权利要求1～4中任意一项所述的等半径同步伸缩的车轮定位仪无损快装夹具，其特征在于：所述圆盘基座(2)的圆周面上设有供左、右手把持的操作手柄(9)。