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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Achsgeometrie-Einstellsystem bzw. ein Achsvermessungssystem.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Die geprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung
JP 7-14127 Y (ungeprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung
JP 01-104867 U ) und die ungeprüfte japanische Patentanmeldung
JP 2017-197030 A beschreiben Einstellvorrichtungen für die Achsgeometrie.
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Die in der
JP 7-14127 Y (
JP 01-104867 U ) beschriebene Achsgeometrie-Einstellvorrichtung beinhaltet eine erste Hülse bzw. Muffe und eine zweite Hülse bzw. Muffe, die schwenkbar und koaxial in einem Abstand einander zugewandt angeordnet sind, und einen Antriebsabschnitt, der konfiguriert ist, um die Achsgeometrie durch Schwenken einer Achsgeometrie-Einstellnockenschraube, die durch eine in einer Fahrzeugkarosserie vorgesehene Halterung geführt ist, durch die erste Hülse einzustellen, wobei der Antriebsabschnitt konfiguriert ist, um die Nockenschraube an der Halterung durch Anziehen einer Sicherungs- bzw. Kontermutter durch die zweite Hülse zu befestigen.
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Die in der
JP 2017-197030 A beschriebene Achsgeometrie-Einstellvorrichtung beinhaltet eine Einstellhülse und eine Spannhülse, die schwenkbar und koaxial in einem Abstand einander zugewandt angeordnet sind, sowie einen Betriebsabschnitt und einen Steuerabschnitt, die konfiguriert sind, um die Achsgeometrie durch Schwenken einer Achsgeometrie-Einstellnockenschraube, die durch eine in einer Fahrzeugkarosserie vorgesehene Halterung geführt ist, durch die Einstellhülse einzustellen, wobei der Betriebsabschnitt und der Steuerabschnitt konfiguriert sind, um die Nockenschraube an der Halterung durch Anziehen einer Kontermutter durch die Spannhülse zu befestigen.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
JP 7-14127 Y (
JP 01-104867 U ) beschreibt weiter, dass, nachdem die erste Hülse und die zweite Hülse von einem Roboter in Richtung der Nockenschraubenseite bzw. der Kontermutterseite bewegt wurden, die erste Hülse durch den Antriebsabschnitt, einen Zylinder und eine Feder an der Nockenschraube befestigt wird und ferner die zweite Hülse an der Kontermutter befestigt wird.
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Es gibt jedoch überhaupt keine detaillierte Beschreibung des Roboters. Daher sind eine spezifische Technik zum Erkennen der Lagepositionen und -haltungen der Nockenschraube und der Kontermutter und eine spezifische Technik zum genauen Platzieren der ersten Hülse und der zweiten Hülse auf der Seite der Nockenschraube und der Seite der Kontermutter unsicher.
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Aus diesem Grund ist es in der
JP 7-14127 Y (
JP 01-104867 U ), insbesondere in einem Fall, in dem die Nockenschraube und die Kontermutter auf engstem Raum platziert sind, schwierig zu beurteilen, ob die erste Hülse und die zweite Hülse an der Nockenschraube und der Kontermutter befestigt werden können oder nicht.
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Daneben hat die
JP 2017-197030 A keine spezifische Beschreibung oder Anregung, dass nach dem Verschieben der Einstellhülse und der Spannhülse auf die Nockenschraubenseite bzw. die Kontermutterseite die Einstellhülse an der Nockenschraube angebracht wird und die Spannhülse an der Kontermutter angebracht wird.
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Daneben beschreibt das japanische Patent
JP 6080407 B (ungeprüfte japanische Patentanmeldung
JP 2014-13147 A ) eine dreidimensionale Messvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine dreidimensionale Position eines Werkstücks basierend auf entsprechenden Bildern zu messen, die von zwei Kameras mit unterschiedlichen Augenpunkten aufgenommen wurden, und eine Robotervorrichtung mit einem Roboterarm, der konfiguriert ist, um das Werkstück basierend auf der dreidimensionalen Position zu greifen, die so von der dreidimensionalen Messvorrichtung gemessen wird.
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Bei der dreidimensionalen Messvorrichtung und der Robotervorrichtung ist es notwendig, Bilder der gleichen Oberfläche des Werkstücks von den beiden Kameras gleichzeitig aufzunehmen. Dementsprechend ist ein relativ großer Messbereich erforderlich, und es wird befürchtet, dass viele Rechenprozesse erforderlich sind, um die dreidimensionale Position basierend auf den jeweiligen Bildern der beiden Kameras zu erfassen.
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Wenn hier davon ausgegangen wird, dass unter Verwendung der dreidimensionalen Messvorrichtung und der Robotervorrichtung die erste Hülse (die Einstellhülse) an der Nockenschraube angebracht wird und die zweite Hülse (die Spannhülse) an der Kontermutter angebracht wird, wie vorstehend beschrieben, ist es voraussichtlich schwierig, Bilder der Nockenschraube und der Kontermutter durch die dreidimensionale Messvorrichtung aufzunehmen, insbesondere in einer Situation, in der die Nockenschraube und die Kontermutter auf engstem Raum platziert sind. Dementsprechend ist es schwierig, die erste Hülse (die Einstellhülse) mit der Robotervorrichtung an der Nockenschraube zu befestigen und die zweite Hülse (die Spannhülse) mit der Robotervorrichtung sicher an der Kontermutter zu befestigen.
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Angesichts eines solchen Umstandes schlägt die Erfindung ein Achsgeometrie-Einstellsystem vor, bei dem selbst in einer Situation, in der eine Nockenschraube und eine Kontermutter eines Fahrzeugs, das für die Achsgeometrie-Einstellung bestimmt ist, in einem relativ engen Raum platziert sind, mit einer relativ einfachen Konfiguration eine Einstellhülse an einem Kopf der Nockenschraube angebracht werden kann und eine Spannhülse an der Kontermutter angebracht werden kann.
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Ein Achsgeometrie-Einstellsystem gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Einstellvorrichtung, eine Spannvorrichtung, eine Lagerbasis, ein Stellglied, eine erste Kamera, eine zweite Kamera und eine Steuervorrichtung. Die Einstellvorrichtung hat eine Einstellhülse, die an einem Kopf einer durch eine Halterung eines Fahrzeugs geführten Nockenschraube befestigt werden soll, wobei die Einstellvorrichtung konfiguriert ist, um die Achsgeometrie bzw. Radausrichtung durch Schwenken der Nockenschraube durch die Einstellhülse einzustellen. Die Spannvorrichtung hat eine Spannhülse, die an einer Kontermutter befestigt werden soll, die mit der Nockenschraube in Schraubeingriff steht, wobei die Spannvorrichtung konfiguriert ist, um die Nockenschraube an der Halterung zu befestigen, indem die Kontermutter durch die Spannhülse angezogen wird. Die Lagerbasis ist konfiguriert, um die Einstellhülse und die Spannhülse so zu lagern, dass die Einstellhülse und die Spannhülse koaxial in einem Abstand einander zugewandt angeordnet sind. Das Stellglied ist konfiguriert, um eine Haltung und eine Position der Lagerbasis zu ändern. Die erste Kamera ist konfiguriert, um ein erstes Ist-Bild von zumindest einem von der Nockenschraube und der Kontermutter in einer ersten Richtung aufzunehmen. Die zweite Kamera ist konfiguriert, um ein zweites Ist-Bild von zumindest einem von der Nockenschraube und der Kontermutter in einer zweiten, von der ersten Richtung verschiedenen Richtung aufzunehmen. Die Steuervorrichtung ist konfiguriert, um die erste Kamera, die zweite Kamera und das Stellglied zu steuern. Die Steuervorrichtung erfasst eine erste zweidimensionale Position von zumindest einem von der Nockenschraube und der Kontermutter in der ersten Richtung basierend auf dem von der ersten Kamera aufgenommenen ersten Ist-Bild, und basierend auf der erfassten ersten zweidimensionalen Position, bewegt die Steuervorrichtung die Einstellhülse an eine Position, an der die Einstellhülse am Kopf der Nockenschraube anbringbar ist, und bewegt die Spannhülse an eine Position, an der die Spannhülse an der Kontermutter anbringbar ist. Anschließend erfasst die Steuervorrichtung eine zweite zweidimensionale Position von zumindest einem von der Nockenschraube und der Kontermutter in der zweiten Richtung basierend auf dem von der zweiten Kamera aufgenommenen zweiten Ist-Bild, und basierend auf der erfassten zweiten zweidimensionalen Position korrigiert die Steuervorrichtung eine Position der Einstellhülse relativ zum Kopf der Nockenschraube und eine Position der Spannhülse relativ zur Kontermutter.
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Bei dieser Konfiguration wird die zweidimensionale Position von zumindest einem von der Nockenschraube und der Kontermutter in der ersten Richtung in einem Raum von der ersten Kamera erfasst, und dann wird ein Vorgang (der als erste Stufe einer Vorarbeit zur Achsvermessung bezeichnet wird) ausgeführt, um die Einstellhülse an eine Position zu bewegen, an der die Einstellhülse am Kopf der Nockenschraube befestigt werden kann, und die Spannhülse an eine Position zu bewegen, an der die Spannhülse an der Kontermutter befestigt werden kann. Dementsprechend kann auch in einer Situation, in der die Nockenschraube und die Kontermutter des für die Achsgeometrie-Einstellung vorgesehenen Fahrzeugs auf relativ engem Raum platziert sind, die erste Stufe der Vorarbeit mit einer einfacheren Konfiguration durchgeführt werden als der dreidimensionalen Messvorrichtung und der Robotervorrichtung, die in der
JP 6080407 B (
JP 2014 -
13147 A ) beschrieben sind.
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Außerdem wird bei der obigen Konfiguration nach Durchführung der ersten Stufe eine zweidimensionale Position von zumindest einem von der Nockenschraube und der Kontermutter in der zweiten Richtung im Raum von der zweiten Kamera erfasst, und bei Bedarf wird ein Vorgang (der als zweite Stufe der Vorarbeit bezeichnet wird) zum Korrigieren der Position der Einstellhülse in Bezug auf den Kopf der Nockenschraube und der Position der Spannhülse in Bezug auf die Kontermutter ausgeführt. Dementsprechend kann die Einstellhülse sicher am Kopf der Nockenschraube befestigt werden und die Spannhülse kann sicher an der Kontermutter befestigt werden.
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Somit kann das Achsvermessungssystem bzw. Achsgeometrie-Einstellsystem nach dem Aspekt der Erfindung zur Verbesserung der Effizienz einer Reihe von Vorgängen beitragen. So kann beispielsweise der Einstellvorgang für die Achsgeometrie in kurzer Zeit gestartet werden, nachdem die Vorarbeiten für die Achsvermessung durchgeführt wurden.
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Weiterhin kann das Achsgeometrie-Einstellsystem so konfiguriert sein, dass: die Nockenschraube seitlich entlang einer horizontalen Richtung angeordnet ist; die erste Kamera in der Lagerbasis angeordnet ist, um ein Bild von einer Seite in einer radialen Richtung der Nockenschraube aufzunehmen; und die zweite Kamera in der Nähe der Einstellhülse auf der Lagerbasis angebracht ist, um ein Bild von einer Seite eines ersten Endes der Nockenschraube in einer axialen Richtung der Nockenschraube aufzunehmen.
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Bei dieser Konfiguration ist die erste Kamera in der Lagerbasis vorgesehen, und die zweite Kamera ist auf der Rückseite der Spannhülse auf der Lagerbasis befestigt. Dies ist von Vorteil, um die Konfiguration des Achsgeometrie-Einstellsystems im Vergleich zu einem Fall, in dem die erste und zweite Kamera getrennt von der Lagerbasis vorgesehen sind, zu vereinfachen.
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Weiterhin kann das Steuergerät konfiguriert sein, zum: Erfassen eines ersten Referenzbildes von zumindest einem von einer Referenznockenschraube und einer Referenzkontermutter eines Referenzfahrzeugs, bei dem die Achsgeometrie richtig eingestellt ist, wobei das erste Referenzbild von der ersten Kamera erfasst wird, und Erfassen eines zweiten Referenzbildes von zumindest einem von der Referenznockenschraube und der Referenzkontermutter des Referenzfahrzeugs, wobei das zweite Referenzbild von der zweiten Kamera erfasst wird; Erfassen des von der ersten Kamera aufgenommenen ersten Ist-Bildes von zumindest einem von der Nockenschraube und der Kontermutter des Fahrzeugs, das für die Achsvermessung bzw. Achsgeometrie-Einstellung bestimmt ist; Messen einer ersten Positionsabweichung des ersten Ist-Bildes vom ersten Referenzbild und Einstellen einer ersten Sollposition basierend auf der gemessenen ersten Positionsabweichung, so dass die Einstellhülse an die Position bewegt wird, an der die Einstellhülse am Kopf der Nockenschraube anbringbar ist, und die Spannhülse an die Position bewegt wird, an der die Spannhülse an die Kontermutter anbringbar ist; Steuern des Stellglieds, um die Einstellhülse und die Spannhülse an die erste Sollposition zu bewegen; Erfassen des von der zweiten Kamera aufgenommenen zweiten Ist-Bildes von zumindest einem von der Nockenschraube und der Kontermutter des Fahrzeugs, das für die Achsvermessung bzw. Achsgeometrie-Einstellung bestimmt ist; Messen einer zweiten Positionsabweichung des zweiten Ist-Bildes vom zweiten Referenzbild und Einstellen einer zweiten Sollposition basierend auf der gemessenen zweiten Positionsabweichung, so dass die Position der Einstellhülse relativ zum Kopf der Nockenschraube und die Position der Spannhülse relativ zur Kontermutter korrigiert werden; Steuern des Stellglieds zum Bewegen der Einstellhülse und der Spannhülse an die zweite Sollposition; und Anbringen der Einstellhülse am Kopf der Nockenschraube und Anbringen der Spannhülse an der Kontermutter.
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Hierbei sind als Vorarbeit für die Achsvermessung bzw. Achsgeometrie-Einstellung ein Inhalt eines Prozesses zum Bewegen der Einstellhülse an die Position, an der die Einstellhülse am Kopf der Nockenschraube angebracht werden kann, und ein Inhalt eines Prozesses zum Bewegen der Spannhülse an die Position, in der die Spannhülse an der Kontermutter angebracht werden kann, spezifiziert, und ein Montageprozess zum Anbringen der Einstellhülse am Kopf der Nockenschraube und zum Anbringen der Spannhülse an der Kontermutter wird hinzugefügt.
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Diese Spezifikation macht deutlich, dass die Vorarbeit für die Achsvermessung bzw. Achsgeometrie-Einstellung mit einer relativ einfachen Konfiguration durchgeführt werden kann.
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Mit dem Achsgeometrie-Einstellsystem nach dem Aspekt der Erfindung können auch in einer Situation, in der die Nockenschraube und die Kontermutter des für die Achsgeometrie-Einstellung bestimmten Fahrzeugs auf relativ engem Raum platziert sind, mit einer relativ einfachen Konfiguration die Einstellhülse am Kopf der Nockenschraube befestigt werden und die Spannhülse an der Kontermutter befestigt werden.
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Figurenliste
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Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen; hierbei zeigt:
- 1 ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine Ausführungsform eines Achsgeometrie-Einstellsystems gemäß dem Aspekt darstellt;
- 2 eine Seitenansicht, die eine Kopfseite einer Nockenschraube an einem Verbindungsabschnitt zwischen einer Halterung auf einer Seite eines Aufhängungselements und einem Arm darstellt;
- 3 eine Seitenansicht, die eine Kontermutterseite am Verbindungsabschnitt zwischen der Halterung auf der Seite des Aufhängungselements und dem Arm darstellt;
- 4 eine Ansicht zur Beschreibung einer Vorarbeit zur Achsvermessung;
- 5A eine Ansicht, um Schritt S2 in der Vorarbeit zur Achsvermessung zu beschreiben;
- 5B eine Ansicht, um Schritt S3 in der Vorarbeit zur Achsvermessung zu beschreiben;
- 5C eine Ansicht, um Schritt S4 in der Vorarbeit zur Achsvermessung zu beschreiben;
- 6A eine Ansicht, um Schritt S5 im Rahmen der Vorarbeit zur Achsvermessung zu beschreiben;
- 6B eine Ansicht, um Schritt S6 in der Vorarbeit zur Achsvermessung zu beschreiben;
- 7A eine Ansicht, um Schritt S7 in der Vorarbeit zur Achsvermessung zu beschreiben; und
- 7B eine Ansicht, um Schritt S8 in der Vorarbeit zur Achsvermessung zu beschreiben.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird die beste Art und Weise zur Ausführung der Erfindung im Detail Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den 1 bis 7B dargestellt. Um die Fahrleistung eines Fahrzeugs 10 zu verbessern, wird herkömmlich die Ausrichtung (Spurwinkel, Sturzwinkel, Nachlaufwinkel und dergleichen) der Räder von am Fahrzeug 10 befestigten Reifen-Rad-Anordnungen angepasst.
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Die Einstellung der Achsgeometrie erfolgt durch Schwenken einer Nockenschraube 13 und einer Kontermutter 14, die konfiguriert sind, um eine Halterung 11 auf einer Seite eines Aufhängungselements mit einem Arm 12 zu verbinden, dessen Ende mit der Reifen-Rad-Anordnung verbunden ist, wie in den 2 und 3 dargestellt.
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Die Nockenschraube 13 beinhaltet einen Kopf 13a mit einer sechseckigen Außenumfangsfläche und eine Gewindestange 13b und wird derart durch eine Lagerbuchse 15 (nur in 1 dargestellt) geführt, dass sie eine Schraubeneinführungsöffnung 11a der Halterung 11 durchdringt.
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Es sei angemerkt, dass die Nockenschraube 13 mit einer seitlichen Haltung entlang der horizontalen Richtung platziert ist. Diese seitliche Haltung beinhaltet eine entsprechend aus der horizontalen Richtung geneigte Haltung sowie eine vollständig entlang der horizontalen Richtung gehende Haltung. Weiterhin weist, wie in den 2 und 3 dargestellt, die Schraubeneinführungsöffnung 11a eine Langlochform auf, ähnlich einer ovalen Form, die keine runde Form ist.
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Die Kontermutter 14 weist eine sechseckige Außenumfangsfläche auf und steht mit einem Teil der Nockenschraube 13 in Schraubeingriff, wobei der Teil aus der Schraubeneinführungsöffnung 11a der Halterung 11 herausragt.
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Eine Einstellnockenplatte 16 ist am Kopf 13a der Nockenschraube 13 so befestigt, dass sich die Einstellnockenplatte 16 zusammen mit dem Kopf 13a integral dreht. Zwischen der Kontermutter 14 und der Halterung 11 ist eine Anziehnockenplatte 17 sandwichartig angeordnet. Die Anziehnockenplatte 17 ist so an der Gewindestange 13b der Nockenschraube 13 befestigt, dass sich die Anziehnockenplatte 17 zusammen mit der Gewindestange 13b der Nockenschraube 13 integral dreht. Jede der Einstellnockenplatten 16 und 17 ist zwischen einem Paar von Nockenaufnahmeabschnitten 11b der Halterung 11 angeordnet.
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Es sei angemerkt, dass, wie hinlänglich bekannt ist, wenn die Einstellnockenplatte 16 gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn durch die Nockenschraube 13 gedreht wird, die Nockenschraube 13 nach links oder rechts in der durch ein Langloch gebildeten Schraubeneinführungsöffnung 11a gleitet, so dass die Position des Arms 12 gegenüber der Halterung 11 geändert wird. Dadurch wird die Achsgeometrie angepasst.
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Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet das Achsgeometrie-Einstellsystem in der vorliegenden Ausführungsform ein Achsvermessungsinstrument 1, eine Einstellvorrichtung 2, ein Stellglied 3, eine erste Kamera 4, eine zweite Kamera 5, eine Steuervorrichtung 6 und so weiter.
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Das Achsvermessungsinstrument 1 ist konfiguriert, um die Achsgeometrie der am Fahrzeug 10 befestigten Reifen-Rad-Anordnung zu messen und hat eine bekannte Konfiguration.
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Die Einstellvorrichtung 2 ist konfiguriert, um die Achsgeometrie basierend auf einem Betriebsbefehl der Steuervorrichtung 6 einzustellen und beinhaltet eine Einstellvorrichtung 21, eine Spannvorrichtung 22 und eine Lagerbasis 23.
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Die Einstellvorrichtung 21 ist konfiguriert, um die Achsgeometrie durch Schwenken der Nockenschraube 13 (Drehen gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn) einzustellen, und die Einstellvorrichtung 21 beinhaltet eine Einstellhülse 21a (5A), die am Kopf 13a der Nockenschraube 13 befestigt werden soll, und Antriebsmittel (nicht dargestellt), die zum Schwenken der Einstellhülse 21a konfiguriert sind.
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Die Spannvorrichtung 22 ist konfiguriert, um die Kontermutter 14, die mit der Nockenschraube 13 in Schraubeingriff steht, anzuziehen und zu lösen, und die Spannvorrichtung 22 beinhaltet eine Spannhülse 22a (5A), die an der Kontermutter 14 befestigt werden soll, und Antriebsmittel (nicht dargestellt), die konfiguriert sind, um die Spannhülse 22a zu schwenken.
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Es sei angemerkt, dass die Antriebsmittel der Einstellvorrichtung
21 und die Antriebsmittel der Spannvorrichtung
22 beispielsweise ähnlich einer bekannten Konfiguration mit Motor, Getriebe usw. konfiguriert sein können (siehe z.B.
JP 7-14127 Y (
JP 01-104867 U ),
JP 2017-197030 A usw.), so dass an dieser Stelle auf detaillierte Abbildungen und Beschreibungen verzichtet wird.
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Die Lagerbasis 23 stützt die Einstellvorrichtung 21 und die Spannvorrichtung 22 derart, dass die Einstellhülse 21a und die Spannhülse 22a koaxial in einem Abstand einander zugewandt angeordnet sind.
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Es sei angemerkt, dass die Lagerbasis
23 mit Verschiebemitteln (nicht dargestellt) versehen ist, die konfiguriert sind, um die Spannvorrichtung
22 linear so zu verschieben, dass sich die Spannvorrichtung
22 der Spannvorrichtung
21 nähert oder sich von dieser entfernt, und mit einem schwimmenden Abschnitt
24, der konfiguriert ist, um einen sehr kleinen Spalt auszugleichen, der entsteht, wenn die Einstellhülse
21a und die Spannhülse
22a am Kopf
13a der Nockenschraube
13 bzw. der Kontermutter
14 befestigt sind. Es sei angemerkt, dass die Verschiebemittel ähnlich wie bei einer bekannten Konfiguration konfiguriert sein können (z. B. als Linearhubzylinder oder dergleichen, beschrieben in der
JP 7-14127 Y (
JP 01-104867 U ) oder der
JP 2017-197030 A ), so dass an dieser Stelle auf detaillierte Abbildungen und Beschreibungen verzichtet wird.
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Das Stellglied 3 ist konfiguriert, um die Haltung und Position der Einstellvorrichtung 2 basierend auf einem Betriebsbefehl der Steuereinrichtung 6 zu ändern und ist beispielsweise ein Roboterarm.
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Das Stellglied 3 ist konfiguriert, um beispielsweise einen Vorgang zum Bewegen der Lagerbasis 23 in zwei horizontale Richtungen (die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung), einen Vorgang zum Bewegen der Lagerbasis 23 in vertikaler Richtung (die Z-Achsenrichtung), einen Vorgang (auch als lateraler Schwenkvorgang bezeichnet) zum Schwenken der Lagerbasis 23 um die vertikale Linie (die Z-Achse) und einen Vorgang (auch als vertikaler Schwenkvorgang bezeichnet) zum Neigen der Lagerbasis 23 in vertikale Richtung durchzuführen. Das Stellglied 3 kann beispielsweise eine bekannte Konfiguration haben, die einen Mehrgelenkmechanismus, einen Motor, einen Kraftübertragungsmechanismus usw. beinhaltet. Auf detaillierte Abbildungen und Beschreibungen wird an dieser Stelle verzichtet.
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Die erste Kamera 4 ist in der Lagerbasis 23 vorgesehen, so dass die erste Kamera 4 ein Bild von zumindest einem von der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 in einer ersten Richtung, d. h. von einer Seite in radialer Richtung der Nockenschraube 13, aufnehmen kann. Es sei angemerkt, dass die „radiale Richtung“ eine Richtung angibt, welche die axiale Richtung der Nockenschraube 13 schneidet. In der vorliegenden Ausführungsform erfasst die erste Kamera 4 ein Bild der Unterseite der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14.
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Die zweite Kamera 5 ist auf der Rückseite der Einstellhülse 21a an der Lagerbasis 23 befestigt, so dass die zweite Kamera 5 ein Bild von zumindest einem von der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 in einer zweiten Richtung (z. B. einer Seite eines ersten Endes der Nockenschraube 13 in einer axialen Richtung der Nockenschraube 13) aufnehmen kann, die sich von der ersten Richtung unterscheidet. In der vorliegenden Ausführungsform nimmt die zweite Kamera 5 ein Bild einer Endfläche des Kopfes 13a der Nockenschraube 13 auf. Weiterhin ist die zweite Kamera 5 so platziert, dass ihre Augenpunktmitte mit der Bohrungsmitte der Einstellhülse 21a übereinstimmt.
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Die Steuereinrichtung 6 verfügt über ein Programm zum Einstellen der Achsgeometrie durch Steuern des Betriebs der Einstellvorrichtung 2 gemäß einem Messergebnis des Achsvermessungsinstruments 1. Darüber hinaus verfügt die Steuervorrichtung 6 über ein Programm oder dergleichen zum Durchführen einer Vorarbeit für die Achsvermessung bzw. Achsgeometrie-Einstellung durch Ändern der Haltung und Position der Einstellvorrichtung 2.
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Ähnlich wie bei einer allgemeinen Technik stellt das Programm zum Einstellen der Achsgeometrie die Achsgeometrie ein, indem es die Nockenschraube 13 durch die Einstellvorrichtung 21 entsprechend gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn dreht, um eine Abweichung eines vom Achsvermessungsinstrument 1 gemessenen Messwertes von einem Sollwert für die Achsgeometrie zu korrigieren. Danach wird die Nockenschraube 13 an der Halterung 11 befestigt, indem die Kontermutter 14 mit der Spannvorrichtung 22 angezogen wird.
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Wie später im Detail beschrieben ist, werden die folgenden Vorgänge gemäß dem Programm für die Vorarbeit durchgeführt. Das heißt, zweidimensionale Bilder einer Referenznockenschraube und einer Referenzkontermutter eines Referenzfahrzeugs, in dem die Achsgeometrie richtig eingestellt ist, werden als erste und zweite Referenzbilder aufgenommen, wobei die zweidimensionalen Bilder von der ersten Kamera 4 und der zweiten Kamera 5 aufgenommen werden. Zweidimensionale Bilder der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 des Fahrzeugs 10, das für die Achsvermessung vorgesehen ist, werden als erste und zweite Ist-Bilder aufgenommen, wobei die zweidimensionalen Bilder von der ersten Kamera 4 und der zweiten Kamera 5 aufgenommen werden. Positionsabweichungen des ersten und zweiten Ist-Bildes vom ersten und zweiten Referenzbild werden durch eine Musterabgleichtechnologie und dergleichen gemessen. Anschließend bringt die Einstellvorrichtung 2 auf Basis eines hierbei erhaltenen Messergebnisses die Einstellhülse 21a am Kopf 13a der Nockenschraube 13 an und bringt die Spannhülse 22a an der Kontermutter 14 an.
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Als nächstes werden Details der Vorarbeit für die Achsgeometrie-Einstellung mit Bezug auf die 4 bis 7B beschrieben.
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In Schritt S1 in 4 führt die Steuereinrichtung 6 einen Lernprozess durch. In diesem Lernprozess wird von der ersten Kamera 4 ein Bild der Referenznockenschraube und der Referenzkontermutter des Referenzfahrzeugs aufgenommen, und dann wird das aufgenommene Bild als erstes Referenzbild erfasst. Unterdessen wird ein Bild einer Endfläche eines Kopfes der Referenznockenschraube des Referenzfahrzeugs von der zweiten Kamera 5 aufgenommen, und das aufgenommene Bild wird als zweites Referenzbild erfasst.
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Es sei angemerkt, dass bevorzugt ist, dass die Augenpunktmitte der ersten Kamera 4 zum Zeitpunkt der Aufnahme des ersten Referenzbildes an der axialen Mittelposition der Referenznockenschraube platziert ist. Die Positionseinstellung des Augenpunktes kann beispielsweise durch Verschieben der Lagerbasis 23 erfolgen, während das von der ersten Kamera 4 aufgenommene Bild überwacht wird.
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Es wird ein Grund für die Ausführung des Lernprozesses beschrieben.
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Zunächst wird die Lagerbasis 23 der Einstellvorrichtung 2 gesteuert, um die Einstellhülse 21a und die Spannhülse 22a an eine Position (als Referenzsollposition bezeichnet) zu bewegen, an der die Einstellhülse 21a und die Spannhülse 22a am Kopf der Referenznockenschraube bzw. der Referenzmutter des Referenzfahrzeugs montierbar sind. Aus diesem Grund muss in einem Fall, bei dem die Nockenschraube 13 und die Kontermutter 14 des Fahrzeugs 10, das für die Achsgeometrie-Einstellung vorgesehen ist, an der gleichen Position und mit der gleichen Haltung wie die Referenznockenschraube und die Referenzkontermutter des Referenzfahrzeugs angeordnet sind, eine tatsächliche Bewegungs-Sollposition der Lagerbasis 23 nicht zur Referenzsollposition geändert werden.
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In einem Fall, bei dem die Nockenschraube 13 und die Kontermutter 14 des Fahrzeugs 10 jedoch nicht an der gleichen Position und mit der gleichen Haltung wie die Referenznockenschraube und die Referenzsicherungsmutter des Referenzfahrzeugs angeordnet sind, ist die folgende Vorarbeit erforderlich (siehe Schritte S2 bis S8 in 4).
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Als Referenz werden als Faktoren, die Positionsabweichungen der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 des Fahrzeugs 10 von der Referenznockenschraube und der Referenzkontermutter des Referenzfahrzeugs verursachen, die folgenden vier Positionsabweichungen berücksichtigt.
- (1) Eine Positionsabweichung (W) im Kopf 13a der Nockenschraube 13 in horizontaler Richtung vor und nach der Einstellung der Achsgeometrie.
- (2) Die Positionsabweichung (W) aufgrund einer Genauigkeitsabweichung bei einer für jedes Fahrzeug zu verwendenden Komponente.
- (3) Eine Positionsabweichung (H) im Kopf 13a der Nockenschraube 13 in vertikaler Richtung aufgrund einer Fahrzeughöhenabweichung jedes Fahrzeugs.
- (4) Eine Stopppositionsabweichung eines Fahrzeugs vom Achsvermessungsinstrument 1.
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Es sei angemerkt, dass die Vorarbeit eine erste Stufe beinhaltet, die durch die Schritte S2 bis S4 in 4 dargestellt ist, und eine zweite Stufe, die durch die Schritte S5 bis S8 in 4 dargestellt ist.
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In Schritt S2 (ein erster Bildaufnahmeprozess) in 4 wird von der ersten Kamera 4 ein Bild der Unterseiten der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 des für die Achsgeometrie-Einstellung vorgesehenen Fahrzeugs 10 aufgenommen, und das aufgenommene Bild wird als erstes Ist-Bild erfasst, wie in 5A dargestellt. Es sei angemerkt, dass es vorzuziehen ist, dass die Augenpunktmitte der ersten Kamera 4 zum Zeitpunkt der Aufnahme des ersten Ist-Bildes an der gleichen Stelle platziert ist wie zum Zeitpunkt der Aufnahme des ersten Referenzbildes.
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In Schritt S3 (ein erster Soll-Einstellprozess) in 4 wird eine Positionsabweichung (eine erste Positionsabweichung) des ersten Ist-Bildes vom ersten Referenzbild durch eine Musterabgleichtechnologie und dergleichen gemessen, und basierend auf diesem Messergebnis wird eine erste Sollposition eingestellt, basierend auf der die Einstellhülse 21a an eine Position bewegt wird, an der die Einstellhülse 21a am Kopf 13a der Nockenschraube 13 anbringbar ist, und die Spannhülse 22a an eine Position bewegt wird, an der die Spannhülse 22a an der Kontermutter 14 anbringbar ist.
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Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Bild der Unterseiten der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 von der ersten Kamera 4 aufgenommen wird. Dementsprechend können, wie in 5B dargestellt, eine axiale Positionsabweichung (ein Wert, der durch Hinzufügen eines Standardspaltes A zu einer tatsächlichen Positionsabweichung L erhalten wird) des Kopfes 13a der Nockenschraube 13, eine horizontale Positionsabweichung (W) (nicht dargestellt) des Kopfes 13a der Nockenschraube 13 und ein horizontaler Neigungswinkel (ein seitlicher Schwenkwinkel 0) (nicht dargestellt) der Mittelachse der Nockenschraube 13 gemessen werden.
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Wie hieraus ersichtlich ist, können zweidimensionale Positionen (Positionen in zwei Achsenrichtungen, die sich in horizontaler Richtung kreuzen) der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 in einem Raum basierend auf dem von der ersten Kamera 4 aufgenommenen Bild gemessen werden. In der Zwischenzeit können die Positionen der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 im Raum entlang der vertikalen Richtung nicht gemessen werden, so dass die Positionen in der vertikalen Richtung basierend auf einem von der zweiten Kamera 5 aufgenommenen Bild wie folgt gemessen werden.
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In Schritt S4 (ein erster Bewegungsprozess) in 4 werden die Haltung und Position der Lagerbasis 23 durch das Stellglied 3 entsprechend verändert, so dass die Einstellhülse 21a und die Spannhülse 22a an die erste Sollposition bewegt werden, wie in 5C dargestellt.
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In Schritt S5 (ein zweiter Bildaufnahmeprozess) in 4 wird ein Bild der Endfläche des Kopfes 13a der Nockenschraube 13 des Fahrzeugs 10 von der zweiten Kamera 5 aufgenommen, und das aufgenommene Bild wird als zweites Ist-Bild erfasst, wie in 6A dargestellt.
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In Schritt S6 (ein zweiter Soll-Einstellprozess) in 4 wird eine Positionsabweichung (eine zweite Positionsabweichung) des zweiten Ist-Bildes vom zweiten Referenzbild durch eine Musterabgleichtechnologie und dergleichen gemessen, und basierend auf diesem Messergebnis wird eine zweite Sollposition eingestellt, anhand der die Position der Einstellhülse 21a relativ zum Kopf 13a der Nockenschraube 13 und die Position der Spannhülse 22a relativ zur Kontermutter 14 korrigiert wird.
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Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Bild der Endfläche des Kopfes 13a der Nockenschraube 13 von der zweiten Kamera 5 aufgenommen wird. Dementsprechend können, wie in 6B dargestellt, eine vertikale Positionsabweichung (H) des Kopfes 13a der Nockenschraube 13 und eine horizontale Positionsabweichung (W) (nicht dargestellt) des Kopfes 13a der Nockenschraube 13 gemessen werden. Da zudem die Augenpunktmitte der zweiten Kamera 5 mit der Bohrungsmitte der Einstellhülse 21a übereinstimmt, kann man sagen, dass die Positionsabweichung des zweiten Ist-Bildes vom zweiten Referenzbild äquivalent zur Positionsabweichung der Einstellhülse 21a vom Kopf 13a der Nockenschraube 13 ist.
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In Schritt S7 (ein zweiter Bewegungsprozess) in 4 werden die Haltung und Position der Lagerbasis 23 durch das Stellglied 3 entsprechend verändert, so dass die Einstellhülse 21a und die Spannhülse 22a an die zweite Sollposition bewegt werden, wie in 7A dargestellt.
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In Schritt S8 (ein Montageprozess) in 4 wird mit den Verschiebemitteln (nicht dargestellt) die Einstellhülse 21a am Kopf 13a der Nockenschraube 13 befestigt und die Spannhülse 22a wird an der Kontermutter 14 befestigt, wie in 7B dargestellt.
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Nachdem die Vorarbeit für die Achsgeometrie-Einstellung durchgeführt wurde, wird die Achsgeometrie-Einstellung zur tatsächlichen Achsgeometrie-Einstellung verschoben.
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei der Achsgeometrie-Einstellung die Einstellvorrichtung 2 basierend auf einer Abweichung des vom Achsvermessungsinstrument 1 gemessenen Messwertes vom Sollwert für die Achsvermessung betrieben.
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Wie vorstehend beschrieben ist, werden in der Ausführungsform, auf die die Erfindung angewendet wird, die zweidimensionalen Positionen der Nockenschraube
13 und der Kontermutter
14 in der ersten Richtung im Raum von der ersten Kamera
4 erfasst, und dann wird ein Vorgang (die erste Stufe der Vorarbeit für die Achsgeometrie-Einstellung) zum Bewegen der Einstellhülse
21a und der Spannhülse
22a an die Position, an der die Einstellhülse
21a am Kopf
13a der Nockenschraube
13 montierbar ist, und die Position, an der die Spannhülse
22a an die Kontermutter
14 montierbar ist, durchgeführt. Dementsprechend kann auch in einer Situation, bei der die Nockenschraube
13 und die Kontermutter
14 des Fahrzeugs
10, das für die Achsgeometrie-Einstellung vorgesehen ist, auf relativ engem Raum platziert sind, die erste Stufe der Vorarbeit mit einer einfacheren Konfiguration durchgeführt werden als bei der dreidimensionalen Messvorrichtung und der Robotervorrichtung, die in der
JP 6080407 B (
JP 2014-13147 A ) beschrieben sind.
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Außerdem werden in der obigen Ausführungsform nach Durchführung der ersten Stufe die zweidimensionalen Positionen der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 in der zweiten Richtung im Raum von der zweiten Kamera 5 erfasst, und dann wird bei Bedarf ein Vorgang (die zweite Stufe der Vorarbeit) zum Korrigieren der Position der Einstellhülse 21 a in Bezug auf den Kopf 13a der Nockenschraube 13 und der Position der Spannhülse 22a in Bezug auf die Kontermutter 14 durchgeführt. Dementsprechend kann die Einstellhülse 21a sicher am Kopf 13a der Nockenschraube 13 angebracht werden und die Spannhülse 22a kann sicher an der Kontermutter 14 angebracht werden. Es sei angemerkt, dass die zweidimensionale Position von zumindest einem von der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14, die von der Steuervorrichtung 6 basierend auf dem von der ersten Kamera 4 aufgenommenen Bild erfasst wird, auch als „eine erste zweidimensionale Position“ bezeichnet wird, und die zweidimensionale Position von zumindest einem von der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14, die von der Steuervorrichtung 6 basierend auf dem von der zweiten Kamera 5 aufgenommenen Bild erfasst wird, auch als „eine zweite zweidimensionale Position“ bezeichnet wird.
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Somit kann das Achsgeometrie-Einstellsystem der Ausführungsform zur Verbesserung der Effizienz einer Reihe von Vorgängen beitragen. So kann beispielsweise der Einstellvorgang für die Achsgeometrie in kurzer Zeit gestartet werden, nachdem die Vorarbeiten für die Achsvermessung durchgeführt wurden.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, sondern kann im Umfang der Ansprüche und in einem hierzu äquivalenten Umfang geändert werden.
- (1) Die obige Ausführungsform befasst sich mit einem Beispiel, bei dem ein Bild der Unterseite der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 von der ersten Kamera 4 aufgenommen wird, und ein Bild der End- bzw. Stirnfläche des Kopfes 13a der Nockenschraube 13 von der zweiten Kamera 5 aufgenommen wird. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
- (2) Die obige Ausführungsform befasst sich mit einem Beispiel, bei dem die erste Kamera 4 in der Lagerbasis 23 vorgesehen ist. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, und die erste Kamera 4 kann beispielsweise separat von der Lagerbasis 23 bereitgestellt werden.
- (3) Die vorstehende Ausführungsform befasst sich mit einem Beispiel, bei dem die zweite Kamera 5 an der Rückseite der Einstellhülse 21a auf der Lagerbasis 23 befestigt ist. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, und die zweite Kamera 5 kann beispielsweise am oberen Ende der Einstellvorrichtung 21 platziert werden.
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In diesem Fall wird die Augenpunktmitte der zweiten Kamera 5 so positioniert, dass sie von der Bohrungsmitte der Einstellhülse 21a versetzt ist, weshalb es notwendig ist, den Versatz zu korrigieren, wenn die erste und zweite Sollposition eingestellt werden.
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Weiterhin kann die zweite Kamera 5 auch auf der Rückseite der Spannhülse 22a oder am oberen Ende der Spannvorrichtung 22 angeordnet werden.
- (4) Die obige Ausführungsform befasst sich mit einem Beispiel, bei dem die erste und zweite Sollposition basierend auf den Positionsabweichungen des ersten und zweiten Ist-Bildes vom ersten und zweiten Referenzbild eingestellt werden und die Einstellhülse 21a und die Spannhülse 22a auf die erste und zweite Sollposition bewegt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Obwohl hier nicht veranschaulicht, beinhaltet die Erfindung auch eine Ausführungsform, bei der die jeweiligen zweidimensionalen Positionen der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 nur basierend auf dem ersten und zweiten Ist-Bild ohne Erfassung des ersten und zweiten Referenzbildes gemessen werden, die zweidimensionalen Positionen als erste und zweite Sollposition eingestellt werden und die Einstellhülse 21a und die Spannhülse 22a an die erste und zweite Sollposition bewegt werden.
- (5) Die vorstehende Ausführungsform befasst sich mit einem Beispiel, bei dem ein Bild, das sowohl die Nockenschraube 13 als auch die Kontermutter 14 beinhaltet, von der ersten Kamera 4 aufgenommen wird, und ein Bild der Endfläche des Kopfes 13a der Nockenschraube 13 von der zweiten Kamera 5 aufgenommen wird. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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So kann beispielsweise ein Bild von zumindest einem von der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 von der ersten Kamera 4 aufgenommen werden und ein Bild der Kontermutter 14 kann von der zweiten Kamera 5 aufgenommen werden. In diesem Fall wird eine zweidimensionale Position der anderen von der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 basierend auf dem von der ersten Kamera 4 aufgenommenen Bild geschätzt. Dies ist vorteilhaft, um die zweidimensionalen Positionen der Nockenschraube 13 und der Kontermutter 14 zu erfassen.
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Der vorstehende Aspekt ist vorzugsweise auf ein Achsgeometrie-Einstellsystem anwendbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 01104867 U [0002, 0037]
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- JP 2014013147 A [0067]
