RU2314492C1 - Method of measuring parameters of vehicle - Google Patents

Method of measuring parameters of vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2314492C1
RU2314492C1 RU2006121306/28A RU2006121306A RU2314492C1 RU 2314492 C1 RU2314492 C1 RU 2314492C1 RU 2006121306/28 A RU2006121306/28 A RU 2006121306/28A RU 2006121306 A RU2006121306 A RU 2006121306A RU 2314492 C1 RU2314492 C1 RU 2314492C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vehicle
wheels
coordinates
points
midpoints
Prior art date
Application number
RU2006121306/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
нкинштейн Игорь Михайлович Бл (RU)
Игорь Михайлович Блянкинштейн
Артем Сергеевич Кашура (RU)
Артем Сергеевич Кашура
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2006121306/28A priority Critical patent/RU2314492C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2314492C1 publication Critical patent/RU2314492C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: automotive engineering.
SUBSTANCE: method comprises using distance meters mounted for permitting movement along the guides and rotation and mounted from both sides of the vehicle at a given distance one from the other, recording spatial coordinates of the points of the casing surface of the vehicle and wheels from the right and left sides of the vehicle, acquisition of the data in the computer, and obtaining outlines of the vehicles in the horizontal and vertical planes.
EFFECT: expanded functional capabilities.
7 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению и технической эксплуатации транспортных средств и может быть использовано для контроля геометрических параметров транспортных средств в процессе их сборки и при диагностировании технического состояния несущей системы транспортных средств в процессе эксплуатации.The invention relates to the transport engineering and technical operation of vehicles and can be used to control the geometric parameters of vehicles in the process of assembly and in diagnosing the technical condition of the carrier system of vehicles during operation.

Известен способ определения смещений мостов транспортного средства [Патент RU №2121141, МПК G01М 17/06, опубл. 27.10.98 г.], при котором выбирают базовые элементы, расположенные симметрично каждому мосту по обе стороны от его центра, измеряют расстояние между базовыми элементами и определяют угловое смещение каждого моста относительно продольной оси транспортного средства и боковое смещение мостов относительно друг друга. Затем дополнительно выбирают базовые элементы на днище кузова или раме транспортного средства, симметрично расположенные по обе стороны продольной оси кузова или рамы транспортного средства, на любых заданных расстояниях по обе стороны от линии необходимого положения моста и на этой линии измеряют расстояние между дополнительными базовыми элементами каждого моста, и расстояние между дополнительными и основными базовыми элементами, расположенными по обе стороны от центра каждого моста, и дополнительно определяют продольное и боковое смещение каждого моста.A known method for determining the displacement of the bridges of the vehicle [Patent RU No. 2121141, IPC G01M 17/06, publ. 10.27.98], in which the basic elements are selected that are located symmetrically to each bridge on both sides of its center, the distance between the basic elements is measured and the angular displacement of each bridge relative to the longitudinal axis of the vehicle and the lateral displacement of the bridges relative to each other are determined. Then, additionally select the basic elements on the underbody or vehicle frame, symmetrically located on both sides of the longitudinal axis of the body or vehicle frame, at any given distance on both sides of the line of the required position of the bridge and on this line measure the distance between the additional basic elements of each bridge , and the distance between the additional and main basic elements located on both sides of the center of each bridge, and additionally determine the longitudinal and lateral offset of each bridge.

Недостатками способа являются его высокая трудоемкость, связанная с необходимостью проведения работ под днищем автомобиля; большое количество производимых измерений; невозможность автоматизации процесса.The disadvantages of the method are its high complexity associated with the need for work under the bottom of the car; a large number of measurements; the inability to automate the process.

Известен способ определения геометрических параметров установки колес и положения осей и мостов автотранспортных средств [Патент RU №2223463, МПК G01В 11/26, опубл. 10.02.2004 г.], реализованный на измерительном стенде в измерительном пространстве с помощью оптической измерительной системы, имеющей по меньшей мере одно оптическое передающее телевизионное устройство, позволяющее получать изображения по меньшей мере в двух различных ракурсах, маркировочное устройство с предусмотренной или располагаемой на колесе системой измерительных меток, из которых для каждого колеса предусмотрено по меньшей мере по три, и блок обработки данных.A known method of determining the geometric parameters of the installation of the wheels and the position of the axles and axles of vehicles [Patent RU No. 2223463, IPC G01B 11/26, publ. 02/10/2004], implemented on a measuring stand in a measuring space using an optical measuring system having at least one optical television transmitting device capable of obtaining images in at least two different angles, a marking device with a system provided or located on the wheel measuring marks, of which at least three are provided for each wheel, and a data processing unit.

Недостатками способа является необходимость монтажа на колесе измерительных меток в количестве не менее трех на каждое колесо, применение сложного оптического телевизионного устройства, а также ограниченные возможности способа, обусловленные ограниченным углом обзора телевизионного устройства и его неподвижностью.The disadvantages of the method are the need for mounting on the wheel measuring marks in an amount of at least three per wheel, the use of a complex optical television device, as well as the limited possibilities of the method due to the limited viewing angle of the television device and its immobility.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение производительности способа измерения углов установки колес и смещения мостов транспортного средства.The objective of the invention is to expand the functionality and increase the productivity of the method of measuring the installation angles of the wheels and the displacement of the axles of the vehicle.

Поставленная задача решается тем, что в способе определения геометрических параметров установки колес и положения осей и мостов транспортного средства, включающем определение в измерительном пространстве с помощью оптической измерительной системы, согласно изобретению, в качестве оптической системы используют лазерные измерители расстояний, установленные с возможностью перемещения по направляющим и поворота, располагаемые с каждого из боков транспортного средства на заданном расстоянии друг от друга, регистрируют в режиме непрерывного измерения с заданной частотой опроса пространственные координаты X, У, и Z i-тых точек боковых поверхностей кузова и колес соответственно с правой и левой сторон транспортного средства, данные измерений собирают в компьютер в графический редактор и получают графические контуры контролируемого транспортного средства в горизонтальной и вертикальной плоскостях, графически проецируют левую часть горизонтального контура на правую и определяют недеформированные участки поверхности кузова, по недеформированным участкам определяют положение продольной оси транспортного средства, поворачивают горизонтальный контур до обеспечения параллельности продольной оси транспортного средства направляющим, определяют координаты середин внешних сторон дисков колес транспортного средства и по разнице расстояний от середин дисков правого и левого колес относительно найденной продольной оси определяют величины боковых смещений мостов, с учетом величин продольного смещения координат середин внешних сторон дисков правого и левого колес определяют величину углового смещения мостов, по разнице расстояний координат внешних точек передней и задней частей шин правого и левого колес, лежащих в горизонтальной плоскости, проходящей через оси колес, определяют величину схождения колес, по разнице поперечных координат точек диска, лежащих в вертикальной плоскости симметрично относительно середин дисков, определяют углы развала колес.The problem is solved in that in the method for determining the geometric parameters of the installation of the wheels and the position of the axles and bridges of the vehicle, including determining in the measuring space using an optical measuring system, according to the invention, laser distance meters installed with the ability to move along the guides are used as an optical system and rotation, located on each side of the vehicle at a predetermined distance from each other, is recorded in continuous mode of an explicit measurement with a given interrogation frequency, the spatial coordinates of the X, Y, and Z i-th points of the side surfaces of the body and wheels, respectively, on the right and left sides of the vehicle, the measurement data are collected in a computer in a graphical editor and graphic contours of the controlled vehicle are obtained in horizontal and vertical planes, graphically project the left side of the horizontal contour onto the right and determine undeformed sections of the body surface, undeformed sections are determined by position of the longitudinal axis of the vehicle, turn the horizontal contour until the longitudinal axis of the vehicle is parallel to the guides, determine the coordinates of the midpoints of the outer sides of the wheel disks of the vehicle and determine the lateral displacement of the axles by the difference in the distances from the middle of the disks of the right and left wheels relative to the found longitudinal axis, the values of the longitudinal displacement of the coordinates of the midpoints of the outer sides of the discs of the right and left wheels determine the magnitude of the angular displacement m the skeleton, by the difference in the coordinates of the outer points of the front and rear parts of the tires of the right and left wheels lying in a horizontal plane passing through the axis of the wheels, the convergence of the wheels is determined, the difference in the transverse coordinates of the points of the disk lying in a vertical plane symmetrically with respect to the midpoints of the disks is determined camber angles.

На фиг.1 показано расположение лазерных измерителей относительно контролируемого транспортного средства, вид спереди и вид сверху; на фиг.2 представлен измеренный контур автомобиля, отображаемый на экране монитора в графическом редакторе; на фиг.3 показана схема определения координат точек колеса для определения бокового смещения моста; на фиг.4 - схема определения координат точек колеса для определения углового смещения моста; на фиг.5 - схема определения координат точек колеса для определения схождения колес; на фиг.6 - схема определения координат точек колеса для определения угла развала; на фиг.7 - схема определения пространственных координат поверхности кузова автомобиля поворотом лазерных измерителей.Figure 1 shows the location of the laser meters relative to the controlled vehicle, front view and top view; figure 2 presents the measured circuit of the car displayed on the screen in a graphical editor; figure 3 shows a diagram for determining the coordinates of the points of the wheel to determine the lateral displacement of the bridge; figure 4 - scheme for determining the coordinates of the points of the wheel to determine the angular displacement of the bridge; figure 5 is a diagram for determining the coordinates of the points of the wheel to determine the convergence of the wheels; figure 6 is a diagram for determining the coordinates of the points of the wheel to determine the angle of camber; Fig.7 is a diagram for determining the spatial coordinates of the surface of the car body by rotating laser meters.

Измерение геометрических параметров установки колес и положения осей и мостов транспортного средства производят следующим образом. Устанавливают лазерные измерители 1 расстояний (см. фиг.1) с каждого из боков транспортного средства 3 на заданном расстоянии друг от друга перпендикулярно предполагаемой продольной оси транспортного средства навстречу друг другу с возможностью поступательного перемещения по параллельным направляющим 2. Лазерных измерителей может быть по три (для определения координат X, Y, Z) с каждой стороны транспортного средства, но может быть и по одному измерителю, установленному с возможностью поступательного перемещения вдоль оси Y и поворота в двух плоскостях для определения координат Х и Z. Далее поступательно перемещают лазерные измерители 1 относительно транспортного средства 3 по параллельным направляющими 2 и регистрируют в режиме непрерывного измерения с заданной частотой опроса пространственные координаты X, У, и Z i-тых точек боковых поверхностей кузова и колес соответственно с правой и левой сторон транспортного средства, данные измерений собирают в компьютер в графический редактор и получают графические контуры контролируемого транспортного средства в горизонтальной (см. фиг.2) и вертикальной плоскостях, графически проецируют левую часть горизонтального контура на правую и определяют недеформированные участки поверхности кузова, по недеформированным участкам, при условии горизонтального расположения кузова, определяют положение продольной оси OO' транспортного средства, поворачивают горизонтальный контур до обеспечения параллельности продольной оси транспортного средства направляющим, определяют координаты середин внешних сторон дисков левого и правого колес 4 и 5 (точки А и С на фиг.3) транспортного средства и по разнице расстояний от середин дисков левого и правого колес (4 и 5) относительно найденной продольной оси OO' определяют величины боковых смещений А мостовThe measurement of the geometric parameters of the installation of the wheels and the position of the axles and axles of the vehicle is as follows. Laser distance meters 1 are installed (see Fig. 1) from each of the sides of the vehicle 3 at a predetermined distance from each other perpendicular to the estimated longitudinal axis of the vehicle towards each other with the possibility of translational movement along parallel guides 2. There can be three laser meters ( to determine the coordinates X, Y, Z) on each side of the vehicle, but there can also be one meter installed with the possibility of translational movement along the Y axis and rotation in two planes for determining the coordinates of X and Z. Next, the laser meters 1 are progressively moved relative to the vehicle 3 along parallel guides 2 and the spatial coordinates X, Y, and Z of the i-th points of the side surfaces of the body and wheels are recorded in continuous measurement mode with a given polling frequency, respectively on the right and left sides of the vehicle, the measurement data are collected in a computer in a graphical editor and receive the graphic contours of the controlled vehicle in horizontal (with m 2) and vertical planes, graphically project the left part of the horizontal contour onto the right and determine undeformed sections of the body surface, undeformed sections, provided that the body is horizontal, determine the position of the longitudinal axis OO 'of the vehicle, rotate the horizontal contour until the longitudinal axis is parallel guiding the vehicle, determine the coordinates of the midpoints of the outer sides of the disks of the left and right wheels 4 and 5 (points A and C in figure 3) of the vehicle the means and the difference in the distances from the middle of the disks of the left and right wheels (4 and 5) relative to the found longitudinal axis OO 'determine the lateral displacements A of the axles

Δ=|а-b|,Δ = | a-b |,

где a=D/2-x1,where a = D / 2-x 1 ,

b=D/2-х3,b = D / 2-x 3 ,

D - расстояния между лазерными измерителями.D - distance between laser meters.

С учетом величин продольного смещения координат середин внешних сторон дисков правого (точка А) и левого колес (точки В и С) на фиг.4 определяют величину λ углового смещения мостовGiven the magnitude of the longitudinal displacement of the coordinates of the midpoints of the outer sides of the discs of the right (point A) and left wheels (points B and C) in figure 4 determine the value of λ angular displacement of the bridges

λ=arcsin(BC/AC),λ = arcsin (BC / AC),

где АС=[(х1-x2)2+(y1-y2)2]1/2 where AC = [(x 1 -x 2 ) 2 + (y 1 -y 2 ) 2 ] 1/2

ВС=|y1-y2|.BC = | y 1 -y 2 |.

По разнице расстояний координат внешних точек передней и задней частей шин правого 5 и левого 4 колес (расстояния EF и KG на фиг.5), лежащих в горизонтальной плоскости, проходящей через оси колес, определяют величину δ схождения колесThe difference in the coordinates of the outer points of the front and rear parts of the tires of the right 5 and left 4 wheels (distances EF and KG in FIG. 5) lying in the horizontal plane passing through the axles of the wheels determines the value of the convergence δ of the wheels

δ=b-а,δ = b

где а=EF=[(х1-x3)2+(y1-y3)2]1/2,where a = EF = [(x 1 -x 3 ) 2 + (y 1 -y 3 ) 2 ] 1/2 ,

b=KG=[(x2-x4)2+(y2-y4)2]1/2.b = KG = [(x 2 -x 4 ) 2 + (y 2 -y 4 ) 2 ] 1/2 .

По разнице поперечных координат точек (М и N на фиг.6) диска, лежащих в вертикальной плоскости симметрично относительно середин дисков, определяют углы развала колес βThe difference in the transverse coordinates of the points (M and N in Fig.6) of the disk lying in a vertical plane symmetrically with respect to the midpoints of the disks determines the camber angles β

β=arcsin(b/c),β = arcsin (b / c),

где с - расстояние между точками М и N, его определяют какwhere c is the distance between points M and N, it is defined as

c=[(x1-x2)2+(z1-z2)2]1/2,c = [(x 1 -x 2 ) 2 + (z 1 -z 2 ) 2 ] 1/2 ,

b - разница координат x1 и x2, ее определяют какb - the difference of coordinates x 1 and x 2 , it is defined as

b=|x1-x2|.b = | x 1 -x 2 |.

Пространственные координаты (X, Y, Z) контролируемого транспортного средства и все рассмотренные параметры транспортного средства, вычисляемые вышерассмотренным способом, можно также получить непрерывным измерением расстояния от лазерного измерителя до i-тых точек поверхности кузова в ходе поворота лазерного измерителя 1 (см. фиг.7) относительно горизонтальной или вертикальной осей, и измерением величин углов поворота β и γ линии луча измерителя 1 относительно этих горизонтальной и вертикальной осей, при этом углы поворота β и γ линии луча (линии корпуса лазерного измерителя) определяют по длинам катетов, образованных между линией луча первого лазерного измерителя и двумя дополнительными (по количеству осей поворота корпуса измерителя) лазерными измерителями 6 и 7, линии лучей которых установлены соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Получив пространственные координаты требуемых боковых поверхностей транспортного средства, передают их в компьютер в графический редактор, строят горизонтальные и вертикальные графические контуры транспортного средства и далее определяют все необходимые параметры контролируемого транспортного средства аналогично рассмотренному выше.The spatial coordinates (X, Y, Z) of the monitored vehicle and all the considered vehicle parameters calculated by the above method can also be obtained by continuously measuring the distance from the laser meter to the ith points of the body surface during the rotation of laser meter 1 (see Fig. 7) relative to the horizontal or vertical axes, and measuring the values of the rotation angles β and γ of the beam line of the meter 1 relative to these horizontal and vertical axes, while the rotation angles β and γ of the beam line (lines of the laser meter case) are determined by the lengths of the legs formed between the beam line of the first laser meter and two additional (by the number of axis of rotation of the meter case) laser meters 6 and 7, the beam lines of which are installed respectively in the vertical and horizontal planes. Having received the spatial coordinates of the required lateral surfaces of the vehicle, they are transferred to a computer in a graphic editor, the horizontal and vertical graphic contours of the vehicle are built, and then all the necessary parameters of the controlled vehicle are determined similarly to those described above.

Достоинством данного способа определения геометрических параметров транспортного средства является то, что координаты точек определяются прямым измерением, измерения производятся бесконтактно.The advantage of this method of determining the geometric parameters of the vehicle is that the coordinates of the points are determined by direct measurement, measurements are made without contact.

Возможность измерения в режиме «трекинга», т.е. непрерывно, позволяет контролировать геометрию поверхности кузова транспортного средства, условно «рассекая» его параллельными плоскостями с определенным шагом.The ability to measure in the "tracking" mode, i.e. continuously, allows you to control the geometry of the surface of the vehicle body, conditionally "dissecting" it with parallel planes with a certain step.

Передача данных измерений в компьютер и использование графических редакторов позволяют оперативно вести анализ геометрических параметров, в том числе в процессе выполнения операций регулировки углов установки управляемых колес или в процессе ремонта (правки) кузова.The transfer of measurement data to a computer and the use of graphic editors allow you to quickly analyze geometric parameters, including in the process of adjusting the installation angles of the steered wheels or in the process of repair (editing) of the body.

Claims (1)

Способ определения геометрических параметров установки колес и положения осей и мостов транспортного средства, включающий определение в измерительном пространстве с помощью оптической измерительной системы, отличающийся тем, что в качестве оптической системы используют лазерные измерители расстояний, установленные с возможностью перемещения по направляющим и поворота, располагаемые с каждого из боков транспортного средства на заданном расстоянии друг от друга, регистрируют в режиме непрерывного измерения с заданной частотой опроса пространственные координаты X, У, и Z i-х точек боковых поверхностей кузова и колес соответственно с правой и левой сторон транспортного средства, данные измерений собирают в компьютер в графический редактор и получают графические контуры контролируемого транспортного средства в горизонтальной и вертикальной плоскостях, графически проецируют левую часть горизонтального контура на правую и определяют недеформированные участки поверхности кузова, по недеформированным участкам определяют положение продольной оси транспортного средства, поворачивают горизонтальный контур до обеспечения параллельности продольной оси транспортного средства направляющим, определяют координаты середин внешних сторон дисков колес транспортного средства и по разнице расстояний от середин дисков правого и левого колес относительно найденной продольной оси определяют величины боковых смещений мостов, с учетом величин продольного смещения координат середин внешних сторон дисков правого и левого колес определяют величину углового смещения мостов, по разнице расстояний координат внешних точек передней и задней частей шин правого и левого колес, лежащих в горизонтальной плоскости, проходящей через оси колес, определяют величину схождения колес, по разнице поперечных координат точек диска, лежащих в вертикальной плоскости симметрично относительно середин дисков, определяют углы развала колес.A method for determining the geometric parameters of the installation of the wheels and the position of the axles and bridges of the vehicle, including determining in the measuring space using an optical measuring system, characterized in that laser distance meters installed with the ability to move along the guides and rotate located on each are used as an optical system from the sides of the vehicle at a given distance from each other, register in continuous measurement mode with a given frequency of reference and the spatial coordinates X, Y, and Z of the i-points of the lateral surfaces of the body and wheels, respectively, on the right and left sides of the vehicle, the measurement data are collected in a computer in a graphical editor and graphical contours of the vehicle in horizontal and vertical planes are obtained, graphically projected the left side of the horizontal contour to the right and determine the undeformed sections of the surface of the body, the undeformed sections determine the position of the longitudinal axis of the vehicle TWA, turn the horizontal contour until the longitudinal axis of the vehicle is parallel to the guides, determine the coordinates of the midpoints of the outer sides of the wheels of the vehicle’s wheels and determine the lateral displacement of the axles based on the difference in the distance between the midpoints of the right and left wheel disks relative to the found longitudinal axis, taking into account the longitudinal coordinate displacement the midpoints of the outer sides of the discs of the right and left wheels determine the magnitude of the angular displacement of the bridges, according to the difference in the coordinates of the points of the front and rear parts of the tires of the right and left wheels lying in the horizontal plane passing through the axis of the wheels, determine the convergence of the wheels, the camber angles are determined by the difference in the transverse coordinates of the disk points lying in the vertical plane symmetrically with respect to the midpoints of the wheels.
RU2006121306/28A 2006-06-15 2006-06-15 Method of measuring parameters of vehicle RU2314492C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006121306/28A RU2314492C1 (en) 2006-06-15 2006-06-15 Method of measuring parameters of vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006121306/28A RU2314492C1 (en) 2006-06-15 2006-06-15 Method of measuring parameters of vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2314492C1 true RU2314492C1 (en) 2008-01-10

Family

ID=39020236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006121306/28A RU2314492C1 (en) 2006-06-15 2006-06-15 Method of measuring parameters of vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2314492C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3243037B1 (en) Rolling virtual wheel spindle calibration
US5532816A (en) Laser tracking wheel alignment measurement apparatus and method
US6710866B1 (en) Device for determining wheel and/or axle geometry of motor vehicles
EP1295086B1 (en) Glint-resistant position determination system
CN102144144B9 (en) Device and method for determining and adjusting the chassis geometry of a motor vehicle
US8578765B2 (en) Method for wheel suspension measurement and a device for measuring the wheel suspension geometry of a vehicle
US6526665B2 (en) Glint-resistant position determination system
US20090112487A1 (en) Vehicle dynamic measurement device and method for comprehensive parameters of rail wear
US10871368B2 (en) Method and device for wheel alignment measurement
JP2021512313A (en) How to locate a point of interest or line on a railroad track
US20220266881A1 (en) Method and measuring vehicle for determining an actual position of a track
CN110158381B (en) Rapid measurement method and system for track smoothness
JP3770505B2 (en) Non-contact alignment measuring device for vehicle wheels
JPH09133510A (en) Wheel alignment measuring method
RU2314492C1 (en) Method of measuring parameters of vehicle
CN109238149B (en) Vehicle body attitude detection device and contact line dynamic offset detection system
KR102340024B1 (en) Track abnormality detection method applicable to various types of train tracks
CN112504173B (en) Track irregularity measuring device and method based on laser profile scanning
JP3442171B2 (en) Railway surveying equipment
KR101509696B1 (en) Sideslip test system and method for vehicle
JP3686349B2 (en) Alignment tester device
CN116182737B (en) Wheel track dynamic position monitoring method and system based on laser contour sensor
JPH0783635A (en) Measuring apparatus for profile of hot-rolled steel product
Li et al. Research on the measurement of the large-components flatness based on gravitational straightedge method of adaptive two-end growth
JPWO2019154720A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110616