RU2291798C2 - Method of and device for measuring deformation of vehicle body at road accident - Google Patents
Method of and device for measuring deformation of vehicle body at road accident Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291798C2 RU2291798C2 RU2005106626/28A RU2005106626A RU2291798C2 RU 2291798 C2 RU2291798 C2 RU 2291798C2 RU 2005106626/28 A RU2005106626/28 A RU 2005106626/28A RU 2005106626 A RU2005106626 A RU 2005106626A RU 2291798 C2 RU2291798 C2 RU 2291798C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- bracket
- deformation
- thickness
- sensors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению остаточной деформации кузова автомобиля при дорожно-транспортном происшествии.The invention relates to measuring technique, in particular to measuring the permanent deformation of a car body during a traffic accident.
Известны способы определения пластических деформаций и перемещений элементов автомобиля путем линейных измерений, проводимых до и после испытаний ударно-прочностных свойств. Для определения жизненного пространства и оценки пассивной безопасности автомобиля расстояние между проекциями базовой линии, расположенной в недеформируемой зоне, и контрольной точки, расположенной на поврежденной поверхности, на горизонтальную плоскость измеряется с помощью стальной рулетки с точностью ±3 мм [1].Known methods for determining plastic deformations and movements of car elements by linear measurements carried out before and after tests of impact strength properties. To determine the living space and assess the passive safety of the car, the distance between the projections of the baseline located in the undeformable zone and the control point located on the damaged surface on a horizontal plane is measured using a steel tape measure with an accuracy of ± 3 mm [1].
При правке кузовов автомобилей производится контроль геометрии точек крепления узлов шасси, а также проверка контрольных точек пола кузова с помощью стальной рулетки или линейки. Геометрические параметры можно также проверить с помощью самоцентрирующегося раздвижного приспособления. Углы в вертикальной плоскости проверяют с помощью угольника-угломера с уровнем или линейки с транспортиром и отвесом. Проверка отклонений от горизонтальной плоскости осуществляется с помощью нивелира и нивелирной рейки. Величина перекоса определяется сравнением поврежденного узла с таким же неповрежденным на однотипном кузове или неповрежденной стороной кузова этого же автомобиля [2].When editing car bodies, the geometry of the attachment points of the chassis nodes is checked, as well as the checkpoints of the floor of the body with a steel tape or ruler. Geometric parameters can also be checked using a self-centering sliding device. Angles in the vertical plane are checked using an angle goniometer with a level or a ruler with a protractor and a plumb line. Checking deviations from the horizontal plane is carried out using a level and leveling rod. The amount of skew is determined by comparing the damaged unit with the same intact on the same body or the undamaged side of the body of the same car [2].
Известны стенды, позволяющие осуществить комбинированную многоточечную правку аварийного кузова. Для быстрого и точного измерения внешних и внутренних размеров кузова, установленного на стенд, применяются полностью мобильные измерительные головки, содержащие в своей конструкции передвижные линейки с наконечниками [3].Known stands that allow for the combined multi-point editing of an emergency body. For quick and accurate measurement of the external and internal dimensions of the body mounted on the stand, fully mobile measuring heads are used, containing mobile rulers with tips in their design [3].
Существующие контрольно-измерительные инструменты и приспособления конструктивно просты, но имеют ограниченные возможности, в частности невозможность контроля геометрических параметров поверхностей сложной формы. Кроме того, недостатком применения существующих инструментов и приспособлений является большая трудоемкость измерений и недостаточная их точность.Existing instrumentation and tools are structurally simple, but have limited capabilities, in particular the inability to control the geometric parameters of surfaces of complex shapes. In addition, the disadvantage of using existing tools and devices is the high complexity of the measurements and their insufficient accuracy.
Известен способ контроля геометрии кузовов при правке, заключающийся в измерении с помощью излучателей лазерного типа, установленных на матрице и соединенных с датчиками угла поворота в двух плоскостях, пространственных координат точек. Способ заключается в определении размера между двумя контрольными точками и сравнении его с эталонным размером по трем координатам, что повышает производительность процесса контроля и его точность [4]. Существующий способ не позволяет измерять параметры деформированных поверхностей сложной формы и имеет узкую область применения - используется только для контроля положения базовых точек в пространстве при ремонте аварийных кузовов.A known method of controlling the geometry of bodies during editing, which consists in measuring using laser emitters mounted on a matrix and connected to sensors of the angle of rotation in two planes, the spatial coordinates of the points. The method consists in determining the size between two control points and comparing it with a reference size in three coordinates, which increases the productivity of the control process and its accuracy [4]. The existing method does not allow measuring the parameters of deformed surfaces of complex shape and has a narrow scope - it is used only to control the position of base points in space during the repair of emergency bodies.
Известны бесконтактные аналоговые датчики расстояния, имеющие электрический выходной сигнал, величина которого пропорциональна расстоянию до измеряемого объекта. Принцип действия ультразвуковых датчиков основан на излучении импульсов ультразвука и измерении времени, пока звуковой импульс, отразившись от объекта измерения, вернется обратно в датчик. Принцип действия лазерного оптического датчика основан на том, что лазер посылает через линзу луч, который отражается от объекта и фокусируется на линейке из фотодиодов, которая преобразует световой сигнал в электрический. Триангуляционные лазерные оптические датчики способны измерять расстояние до объекта в диапазоне от 10 мм до 1 м с точностью 2 мкм за время 1 мс.Non-contact analog distance sensors are known having an electrical output signal, the magnitude of which is proportional to the distance to the measured object. The principle of operation of ultrasonic sensors is based on the emission of ultrasound pulses and measuring the time until the sound pulse, reflected from the measurement object, returns back to the sensor. The principle of operation of the laser optical sensor is based on the fact that the laser sends a beam through the lens, which is reflected from the object and is focused on the line of photodiodes, which converts the light signal into an electric one. Triangulation laser optical sensors are capable of measuring the distance to the object in the range from 10 mm to 1 m with an accuracy of 2 μm in 1 ms.
Известны ультразвуковые цифровые приборы для измерения толщины защитных покрытий на любых материалах, металлах и неметаллах, а также общей толщины или толщины отдельных слоев за один цикл измерения, имеющие функцию автоматического распознавания типа материала. Ультразвуковые прецизионные толщиномеры производят измерение толщины неразрушающим методом при одностороннем доступе в диапазоне от 0,08 до 500 мм с точностью 0,001 мм как однослойных, так и многослойных изделий.Known ultrasonic digital devices for measuring the thickness of protective coatings on any materials, metals and non-metals, as well as the total thickness or thickness of individual layers in one measurement cycle, having the function of automatic recognition of the type of material. Ultrasonic precision thickness gauges measure thickness by a non-destructive method with single-sided access in the range from 0.08 to 500 mm with an accuracy of 0.001 mm for both single-layer and multi-layer products.
Применение современных датчиков контроля расстояния и толщины позволяет обеспечить необходимый технический результат заявляемого изобретения.The use of modern sensors to control the distance and thickness allows you to provide the necessary technical result of the claimed invention.
Технический результат заключается в уменьшении трудоемкости измерений деформации поверхности сложной формы, что дает возможность осуществлять оперативный выездной контроль на место ДТП для оценки его причин, определения начальной скорости столкновения автомобилей или автомобиля с препятствием, а также позволяет производить оценку ударно-прочностных свойств автомобильных кузовов.The technical result is to reduce the complexity of measuring the surface deformation of a complex shape, which makes it possible to carry out on-site inspection at the scene of an accident to assess its causes, determine the initial collision speed of cars or automobiles with an obstacle, and also allows to evaluate the impact strength properties of automobile bodies.
Технический результат достигается тем, что деформированная в результате ДТП поверхность кузова автомобиля измеряется в виде трехмерной пространственной зависимости глубины деформации, высоты и длины деформированного участка, а также толщины деформированного слоя металла и записывается для последующей математической обработки в электронном виде в память ЭВМ с помощью аналого-цифрового преобразователя и устройства, которое состоит из перемещаемого электродвигателями в вертикальной и горизонтальной плоскостях кронштейна, на котором расположены три лазерных бесконтактных оптических датчика расстояния, два из которых контролируют положение в вертикальной и горизонтальной плоскостях самого кронштейна и третьего лазерного датчика, который измеряет расстояние до деформируемого участка кузова, а также штатив, на конце которого установлен датчик ультразвукового прецизионного толщиномера, измеряющий толщину деформированных слоев металла кузова и прижимаемый к поверхности кузова с помощью пружины, при этом управление электродвигателями осуществляется с помощью цифроаналогового преобразователя в соответствии с алгоритмом, заложенным в ЭВМ.The technical result is achieved by the fact that the surface of a car body deformed as a result of an accident is measured in the form of a three-dimensional spatial dependence of the depth of deformation, the height and length of the deformed section, as well as the thickness of the deformed metal layer and is recorded for subsequent mathematical processing in electronic form in computer memory using an analog a digital converter and a device, which consists of a bracket moved by electric motors in the vertical and horizontal planes, on which there are three laser non-contact optical distance sensors, two of which control the position in the vertical and horizontal planes of the bracket itself and the third laser sensor, which measures the distance to the deformable part of the body, as well as a tripod, at the end of which there is an ultrasonic precision thickness gauge measuring the thickness of the deformed layers body metal and pressed to the surface of the body using a spring, while the control of electric motors is carried out using digital analog converter in accordance with the algorithm embedded in the computer.
Устройство крепится к основанию с помощью шарнира, который позволяет устанавливать кронштейн с датчиками для измерения деформации крыши или капота сверху, при этом лазерные датчики расстояния будут контролировать положение кронштейна в горизонтальной плоскости относительно продольной и поперечной осей автомобиля, а штатив датчика толщины займет вертикальное положение.The device is attached to the base with a hinge, which allows you to install a bracket with sensors for measuring roof or hood deformation from above, while laser distance sensors will monitor the position of the bracket in the horizontal plane relative to the longitudinal and transverse axes of the car, and the thickness sensor stand will occupy a vertical position.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображено устройство для измерения деформации кузова автомобиля, а на фиг.2 - структурная схема подключения датчиков.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a device for measuring deformation of a car body, and figure 2 is a structural diagram of the connection of sensors.
Устройство для измерения деформации кузова (Фиг.1) состоит из кронштейна 3, который может перемещаться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Перемещение кронштейна в вертикальной плоскости осуществляется электродвигателем 2, на валу которого установлена зубчатая шестерня 1, входящая в зацепление с зубчатой рейкой 9, которая, в свою очередь, крепится к направляющей стойке 10. Ролики 14 являются направляющими элементами при перемещении кронштейна 3 вдоль стойки 10. Перемещение кронштейна 3 в горизонтальной плоскости осуществляется вместе со стойкой 10 относительно рамы 17 устройства. Для перемещения стойки относительно рамы служит электродвигатель 19 и зубчатая пара - шестерня 18 и рейка 20. Зубчатая рейка 20 жестко крепится к раме 17. Ролики 15 являются направляющими элементами при перемещении стойки 10 вдоль рамы 17. Рама 17 крепится к основанию 13 с помощью шарнирного устройства, состоящего из кронштейна 11 и удлинительного стержня 12 с отверстиями и позволяющего устанавливать раму как в вертикальном, так и горизонтальном положениях.The device for measuring the deformation of the body (Figure 1) consists of a
На кронштейн установлено три лазерных бесконтактных оптических датчика расстояния 4, 5 и 8 и штатив 6 с датчиком толщиномера 7. Датчики расстояния 4 и 8 контролируют положение кронштейна 3 и лазерного датчика 5 относительно базовых поверхностей, расположенных на стойке и раме устройства. При работе устройства датчик толщиномера 7 постоянно прижимается к поверхности кузова автомобиля с помощью пружины 16.Three laser non-contact
Устройство работает следующим образом. В памяти ЭВМ хранятся в электронном виде формы поверхностей кузовов различных марок и моделей автомобилей, записанные с помощью заявляемого устройства. Для измерения участка кузова, поврежденного в результате ДТП, устройство устанавливается и фиксируется в том же положении и на том же расстоянии относительно недеформированной части автомобиля как и при измерениях до аварии. В соответствии с записанным в память ЭВМ алгоритмом цифроаналоговый преобразователь ЦАП (Фиг.2) подает напряжение и включает электрический двигатель ЭДВ, который перемещает кронштейн с датчиками в вертикальном направлении вдоль стойки. Сигнал с лазерного датчика расстояния ДРВ, контролирующего вертикальное положение кронштейна, поступает на один из четырех задействованных каналов аналого-цифрового преобразователя АЦП, а затем обрабатывается ЭВМ. При вертикальном перемещении кронштейна с датчиками, равном шагу измерения деформированной поверхности, который заложен в алгоритм управления устройством, подается сигнал на ЦАП, который отключает электрический двигатель ЭДВ и подает напряжение на лазерный датчик ДР, измеряющий расстояние до точки на поверхности деформированного кузова, а также на датчик ультразвукового толщиномера ДТ, измеряющего толщину слоев металла деформированной части кузова. Сигналы с датчиков ДР и ДТ поступают на соответствующие каналы АЦП, а затем записываются в память ЭВМ. Несовпадение луча датчика расстояния ДР и оси датчика толщиномера ДТ учитывается компьютерной программой.The device operates as follows. In the memory of the computer are stored in electronic form the shape of the surfaces of bodies of various brands and models of vehicles recorded using the inventive device. To measure a portion of the body damaged as a result of an accident, the device is installed and fixed in the same position and at the same distance relative to the undeformed part of the car as during measurements before the accident. In accordance with the stored in the computer memory algorithm, the digital-to-analog converter of the DAC (Figure 2) supplies voltage and turns on the electric motor EDV, which moves the bracket with sensors in the vertical direction along the rack. The signal from the laser DRV distance sensor that controls the vertical position of the bracket is fed to one of the four channels of the analog-to-digital converter of the ADC, and then the computer processes it. When the bracket with sensors is moved vertically equal to the step of measuring the deformed surface, which is embedded in the device control algorithm, a signal is sent to the DAC, which turns off the EDV electric motor and supplies voltage to the DR laser sensor, which measures the distance to a point on the surface of the deformed body, as well as a sensor of the ultrasonic thickness gauge DT, which measures the thickness of the metal layers of the deformed body part. The signals from the DR and DT sensors are fed to the corresponding ADC channels, and then they are recorded in the computer memory. The mismatch of the beam of the distance sensor DR and the sensor axis of the thickness gauge DT is taken into account by a computer program.
По толщине слоев металла деформированного участка судят о нарушении геометрии скрытых элементов кузова. Если скрытые оболочкой элементы кузова, повышающие его жесткость или прочность, до аварии не соприкасались с оболочкой, а после дорожно-транспортного происшествия датчик толщиномера фиксирует толщину большую, чем толщина листового металла оболочки, то геометрическая форма этих элементов нарушена.By the thickness of the layers of the metal of the deformed section, a violation of the geometry of the hidden elements of the body is judged. If the body elements hidden by the shell, increasing its rigidity or strength, did not come into contact with the shell before the accident, and after a traffic accident, the gauge of the thickness gauge fixes a thickness greater than the thickness of the sheet metal of the shell, then the geometric shape of these elements is broken.
При перемещении кронштейна с датчиками в верхнее или нижнее конечные положения на канал АЦП с датчика ДРВ подается сигнал, благодаря которому ЦАП включает электрический двигатель ЭДГ, перемещающий кронштейн с датчиками вдоль рамы устройства в горизонтальном направлении на величину шага измерений. При этом горизонтальное положение кронштейна контролируется с помощью лазерного оптического датчика ДРГ.When the bracket with sensors is moved to the upper or lower end positions, a signal is supplied to the ADC channel from the DRV sensor, due to which the DAC turns on the EDG electric motor, which moves the bracket with sensors along the device frame in the horizontal direction by the size of the measurement step. In this case, the horizontal position of the bracket is controlled using a laser optical sensor DRG.
Лазерный оптический датчик ДР и датчик ультразвукового толщиномера ДТ измеряют расстояние до поверхности деформируемого участка и толщину деформированных слоев металла при каждом фиксированном положении кронштейна в соответствии с записанным в память ЭВМ алгоритмом управления устройством.The laser optical sensor DR and the sensor of the ultrasonic thickness gauge DT measure the distance to the surface of the deformable section and the thickness of the deformed metal layers at each fixed position of the bracket in accordance with the device control algorithm recorded in the computer memory.
Сопоставление электронных форм поврежденных поверхностей и поверхностей кузова автомобиля до аварии позволяет определить глубину деформации и размеры деформируемого участка.A comparison of the electronic forms of damaged surfaces and car body surfaces before an accident allows you to determine the depth of deformation and the dimensions of the deformable area.
Источники информацииInformation sources
1. Рябчинский А.И. Пассивная безопасность автомобиля. - М.: Машиностроение, 1983. - 145 с., ил.1. Ryabchinsky A.I. Passive car safety. - M.: Mechanical Engineering, 1983. - 145 p., Ill.
2. Кац А.М. Автомобильные кузова: Техн. обслуживание и ремонт. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1980. - 272 с., ил., табл.2. Katz A.M. Automobile bodies: Tech. service and repair. - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Transport, 1980 .-- 272 p., Ill., Tab.
3. Оборудование и инструмент для автосервиса. Каталог. - М.: ПФК "Скорпион", 1997.3. Equipment and tools for car service. Catalog. - M.: PFC "Scorpion", 1997.
4. Патент №2239505. Способ контроля положения точек кузова транспортного средств при правке, 2004.12.20, заявка №2003112932/02, Россия.4. Patent No. 2239505. The way to control the position of the points of the vehicle body during editing, 2004.12.20, application No. 2003112932/02, Russia.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106626/28A RU2291798C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method of and device for measuring deformation of vehicle body at road accident |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106626/28A RU2291798C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method of and device for measuring deformation of vehicle body at road accident |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005106626A RU2005106626A (en) | 2006-08-20 |
RU2291798C2 true RU2291798C2 (en) | 2007-01-20 |
Family
ID=37060260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005106626/28A RU2291798C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method of and device for measuring deformation of vehicle body at road accident |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2291798C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017136184A1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 290 Auto Body Inc. | Method and tool for identifying and categorizing damage for motor vehicles |
-
2005
- 2005-03-09 RU RU2005106626/28A patent/RU2291798C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017136184A1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 290 Auto Body Inc. | Method and tool for identifying and categorizing damage for motor vehicles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005106626A (en) | 2006-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101906942B1 (en) | Calibration of a coordinate measuring machine using a calibration laser head at the tool centre point | |
US8621919B2 (en) | Method and apparatus for determining the tread depth of a vehicle tire | |
JP5527719B2 (en) | Method and apparatus for measuring an object to be measured | |
US6163973A (en) | Non-contact surface roughness measuring device | |
CN111587202B (en) | Rail vehicle and method for measuring a track section | |
JP4857369B2 (en) | Turnout inspection device | |
EP2402227B1 (en) | A verification and measurement apparatus for railway axles | |
CN101660904A (en) | Kinematics calibration method of measurement robot | |
CN101745845B (en) | Measuring method of outer contour shape of metal part and detecting method of processing precision | |
KR101637749B1 (en) | A Calibration Base and Calibration Method thereof | |
RU2291798C2 (en) | Method of and device for measuring deformation of vehicle body at road accident | |
KR20210110858A (en) | Robot target alignment for vehicle sensor calibration | |
JP2017032300A (en) | Assembly automatic inspection device | |
CN101788264B (en) | Method for detecting position of chute tube by automatic bulk cargo ship loading detector | |
RU97113196A (en) | METHOD FOR MONITORING THE CONDITION OF THE RAILWAY AND THE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
JP3017459B2 (en) | A device for measuring the deviation of the wheels of railway vehicles | |
US20110149269A1 (en) | Method and device for measuring the speed of a movable member relative a fixed member | |
KR100944103B1 (en) | Bridge inspecting robot between one girder and the other girder | |
JP2018141767A (en) | Tire house contamination inspection device and tire house contamination automatic inspection method | |
CN111623744A (en) | Curved surface appearance acquisition and measurement system | |
CN203470486U (en) | Hot-rolled plate blank length measurement device | |
JP2015178979A (en) | Position detection device of train line facility | |
CN111458338A (en) | Comprehensive platform positioning system | |
ITPI980032A1 (en) | METHOD AND EQUIPMENT FOR THE DETECTION OF THE COORDINATES OF OBJECTS BY ULTRASOUND WITH RESPECT TO A REFERENCE SYSTEM | |
CN207770511U (en) | A kind of coil stripping car |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070310 |