RU2352897C2

RU2352897C2 - Device for calibration of car platform of alignment racks

Info

Publication number: RU2352897C2
Application number: RU2005115289/28A
Authority: RU
Inventors: Лев Вениаминович Базитов (RU); Лев Вениаминович Базитов; Владимир Николаевич Куликов (RU); Владимир Николаевич Куликов; Анатолий Никифорович Туров (RU); Анатолий Никифорович Туров
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2009-04-20
Also published as: RU2005115289A

Abstract

FIELD: physics, measurement.

SUBSTANCE: device for calibration of car platform of alignment racks. Invention is related to metering technology and may be used in car industry for calibration of working platforms of alignment racks intended for inspection of vehicle technical condition. Device is intended for measurement of profiles with length of not more than 12 meters, while size of working platform in inspection and car lights adjustment post in longitudinal direction should make at least 15 meters. Invention objective is expansion of measurement range. Stated objective is achieved by the fact that device for calibration of car platform in alignment racks arranged in the form of two structural units comprises the third structural unit. The third structural unit comprises height gage and diaphragm provided with white fringe around hole with diameter that is equal to diameter of expanded light beam, and fixed on height gage frame by means of yoke with stop screw.

EFFECT: expansion of measurement range.

5 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автомобильной промышленности для калибровки рабочих площадок регулировочных стендов, предназначенных для проверки технического состояния автотранспортных средств.The invention relates to measuring equipment and can be used in the automotive industry to calibrate the working sites of the adjustment stands, designed to check the technical condition of vehicles.

Известно устройство калибровки автомобильной площадки регулировочных стендов, выбранное в качестве прототипа, выполненное в виде двух соединенных между собой гибкими шлангами конструктивных узлов, в состав каждого из которых включена наполненная водой измерительная головка и микрометрический винт (Специальные приборы для линейно-угловых измерений и их поверка/Под ред. Ф.В.Цибулко. М.: Изд-во стандартов, 1983 г., 160 с., стр.33-34).A device for calibrating a car site of adjustment stands is known, selected as a prototype, made in the form of two structural units interconnected by flexible hoses, each of which includes a measuring head filled with water and a micrometer screw (Special devices for linear-angular measurements and their verification / Edited by F.V. Tsibulko, Moscow: Publishing House of Standards, 1983, 160 p., Pp. 33-34).

В основу действия устройства-протипа положен принцип сообщающихся сосудов. При проведении измерений его первый конструктивный узел устанавливают на первую намеченную точку очередного продольного сечения поверхности автомобильной площадки, а второй узел последовательно передвигают на все остальные контролируемые точки данного сечения. При каждом измерении по разности отсчетов микрометрических винтов определяют уровень воды.The principle of communicating vessels is the basis for the action of the prototype device. During the measurements, its first structural unit is installed on the first target point of the next longitudinal section of the surface of the automobile platform, and the second node is sequentially moved to all other controlled points of this section. At each measurement, the water level is determined from the difference in the counts of the micrometer screws.

Однако данное устройство предназначено для измерения профилей длиной не более 12 метров (м), в то время как размер рабочей площадки поста проверки и регулировки света фар в продольном направлении должен быть не менее 15 м.However, this device is designed to measure profiles with a length of not more than 12 meters (m), while the size of the working platform of the checkpoint and adjusting the headlights in the longitudinal direction should be at least 15 m.

Кроме того, наибольшая разность высот измеряемого профиля, которую можно определить посредством известного устройства, составляет 25 миллиметров (мм). Это означает, что для площадок длиною 15 м отклонение от прямолинейности не должно превышать значения 1,67 мм на м, в то время как действующим ГОСТом допускаются отклонения до 3 мм на м ( ГОСТ Р 51709-2001 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы поверки", п. 5. 3. 3. 1.).In addition, the largest height difference of the measured profile, which can be determined using the known device, is 25 millimeters (mm). This means that for sites with a length of 15 m the deviation from straightness should not exceed 1.67 mm per m, while the current GOST permits deviations of up to 3 mm per m (GOST R 51709-2001 "Vehicles. Safety requirements for technical state and verification methods ", p. 5. 3. 3. 1. 1.).

Задачей изобретения является расширение диапазона измерений. Решение поставленной задачи заключается в том, что в состав устройства калибровки автомобильной площадки регулировочных стендов, выполненного в виде двух конструктивных узлов, включен третий конструктивный узел. При этом первый конструктивный узел содержит предметный стол, снабженный подъемным механизмом и выполненный с обеспечением углового смещения посадочной площадки относительно основания, установленный на предметном столе лазерный блок, коллиматор, смонтированный на лазерном блоке, и блок питания со стрелочным прибором определения режима работы лазерного блока, второй конструктивный узел содержит установленный на подвижном основании штатив с магнитным основанием, базовый элемент сферического подвижного соединения, закрепленный в кронштейне штатива посредством горизонтально ориентированного стержня и выполненный в виде пластины с отверстием призматической формы, рабочий элемент сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы и размещенный сферической поверхностью на базовом элементе соосно с его отверстием, соединенный с рабочим элементом со стороны его малого основания вертикально ориентированный стержень с дополнительным грузом, координатный столик, соединенный с рабочим элементом со стороны его большого основания, и отражатель, оптически связанный с лазерным блоком и закрепленный на координатном столике с обеспечением распространения отраженного светового пучка в горизонтальной плоскости, а третий конструктивный узел содержит штангенрейсмас и диафрагму, снабженную белой каймой вокруг отверстия диаметром, равным диаметру расширенного светового пучка, и закрепленную на рамке штангенрейсмаса посредством хомута со стопорным винтом.The objective of the invention is to expand the range of measurements. The solution to this problem lies in the fact that the third device is included in the device for calibrating the car site of the adjustment stands, made in the form of two structural units. In this case, the first structural unit contains a stage equipped with a lifting mechanism and designed to provide angular displacement of the landing pad relative to the base, a laser unit mounted on the object table, a collimator mounted on the laser unit, and a power supply unit with a pointer device for determining the operating mode of the laser unit, the second the structural unit comprises a tripod with a magnetic base mounted on a movable base, a base element of a spherical movable joint, fixed in on a tripod bracket by means of a horizontally oriented rod and made in the form of a plate with a hole of a prismatic shape, a working element of a spherical movable connection made in the shape of a truncated hemisphere and placed on a base element with a spherical surface coaxially with its hole, vertically oriented connected to the working element from the side of its small base rod with additional load, coordinate table connected to the working element from the side of its large base, and reflector optically connected to the laser unit and mounted on the coordinate table to ensure the propagation of the reflected light beam in the horizontal plane, and the third structural unit contains a caliper and a diaphragm equipped with a white border around the hole with a diameter equal to the diameter of the expanded light beam and fixed to the caliper frame by means of a clamp with locking screw.

На фиг.1 изображена схема размещения устройства относительно автомобильной площадки регулировочного стенда, на фиг. 2-4 показаны соответственно первый, второй и третий конструктивные узлы устройства, на фиг.5 изображена диафрагма третьего конструктивного узла.Figure 1 shows the layout of the device relative to the car site adjusting stand, in Fig. 2-4, respectively, the first, second and third structural units of the device are shown, figure 5 shows the diaphragm of the third structural unit.

На калибруемой автомобильной площадке 1 указаны продольные и поперечные сечения 2, пересечениями которых задаются проверяемые точки 3. В состав устройства калибровки включены три конструктивных узла 4, 5 и 6 (фиг.1).On the calibrated automobile site 1, longitudinal and cross sections 2 are indicated, the intersections of which define the points to be checked 3. The calibration device includes three structural units 4, 5 and 6 (Fig. 1).

Первый конструктивный узел содержит предметный стол 7, снабженный подъемным механизмом 8 и выполненный с обеспечением углового смещения посадочной площадки 9 относительно основания 10 посредством поворотного механизма 11, и лазерный блок 12 с коллиматором 13, снабженный опорными планками 14 и подключенный кабелем 15 к блоку питания 16 со стрелочным прибором 17 (фиг. 2).The first structural unit contains a table 7, equipped with a lifting mechanism 8 and made to provide angular displacement of the landing pad 9 relative to the base 10 by means of a rotary mechanism 11, and a laser unit 12 with a collimator 13, equipped with support bars 14 and connected by a cable 15 to the power supply 16 dial gauge 17 (Fig. 2).

Второй конструктивный узел содержит установленный на подвижном основании 18 штатив 19 с магнитным основанием, базовый элемент сферического подвижного соединения, выполненный в виде пластины 20 произвольной формы с отверстием 21 призматической формы и закрепленный в кронштейне 22 посредством горизонтально ориентированного стержня 23, рабочий элемент сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы 24, со стороны малого основания которой с ней соединен вертикально ориентированный стержень 25 с дополнительным грузом 26, а со стороны большого основания - координатный столик 27 с отражателем 28 (фиг.3).The second structural unit comprises a tripod 19 with a magnetic base mounted on a movable base 18, a base element of a spherical movable connection, made in the form of a plate 20 of an arbitrary shape with a prismatic hole 21 and fixed in an arm 22 by means of a horizontally oriented rod 23, a working element of a spherical movable connection, made in the shape of a truncated hemisphere 24, from the side of the small base of which a vertically oriented rod 25 is connected to it with an additional load 26 ohm, and from the large base - coordinate table 27 with the reflector 28 (Figure 3).

Третий конструктивный узел содержит штангенрейсмас 29 и диафрагму 30, снабженную белой каймой 31 вокруг отверстия 32 диаметром, равным диаметру расширенного светового пучка J₀, и закрепленную на рамке 33 посредством хомута 34 со стопорным винтом 35 (фиг.4-5).The third structural unit contains a caliper 29 and a diaphragm 30 provided with a white border 31 around the hole 32 with a diameter equal to the diameter of the expanded light beam J ₀ and fixed to the frame 33 by means of a clamp 34 with a locking screw 35 (Figs. 4-5).

Работа измерительной системы заключается в следующем.The operation of the measuring system is as follows.

Соответствие метрологических характеристик (прямолинейность, горизонтальность, плоскостность) автомобильной площадки 1 регулировочных стендов требованиям нормативных документов определяют по перепадам высот проверяемых точек 3 поверхности площадки 1, расстояния между которыми вдоль продольного и вдоль поперечного направлений "X" и "Z" (расстояния L_ш между продольными и поперечными сечениями 2) задаются в методиках калибровки в зависимости от габаритов площадки 1 и назначения регулировочного стенда (фиг.1).The conformity of metrological characteristics (straightness, horizontality, flatness) of the automobile platform 1 of the adjustment stands to the requirements of regulatory documents is determined by the height differences of the checked points 3 of the surface of the platform 1, the distances between them along the longitudinal and along the transverse directions "X" and "Z" (distance L _w between longitudinal and cross sections 2) are set in the calibration procedures depending on the dimensions of the site 1 and the purpose of the adjustment stand (figure 1).

После проведения разметки площадки 1 перед ней размещают предметный стол 7 первого конструктивного узла 4, снабженный подъемным механизмом 8 и выполненный с обеспечением углового смещения посадочной площадки 9 относительно основания 10. Используя микрометрический уровень в качестве эталона горизонтальности, поверхность посадочной площадки 9 выставляют параллельной плоскости "XZ". Лазерный блок 12, подключенный кабелем 15 к блоку 16 питания, устанавливают на предметный стол 7 и жестко закрепляют опорными планками 15 к посадочной площадке 9 таким образом, чтобы расширенный коллиматором 13 световой пучок J₀ лазерного блока 12 распространялся вдоль оси "Z" (фиг.2).After marking the site 1, an object table 7 of the first structural unit 4 is placed in front of it, equipped with a lifting mechanism 8 and made to ensure the angular displacement of the landing site 9 relative to the base 10. Using the micrometer level as a horizontal standard, the surface of the landing site 9 is set parallel to the XZ plane " The laser unit 12, connected by a cable 15 to the power supply unit 16, is mounted on the object table 7 and rigidly fixed by the support strips 15 to the landing site 9 so that the light beam J _{0 of the} laser unit 12 expanded by the collimator 13 propagates along the “Z” axis (FIG. 2).

При компоновке второго конструктивного узла 5 штатив 19 с магнитным основанием устанавливают на подвижном основании 18. Базовый элемент 20 сферического подвижного соединения, выполненный в виде пластины с отверстием 21 призматической формы, посредством горизонтально ориентированного стержня 23 закрепляют в кронштейне 22 штатива 19. Рабочий элемент 24 сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы, свободно размещают сферической поверхностью на базовом элементе 20 соосно с его отверстием 21. Со стороны малого основания с рабочим элементом 24 соединяют вертикально ориентированный стержень 25 с дополнительным грузом 26, а со стороны его большого основания - координатный столик с отражателем 28 (фиг.3),When arranging the second structural unit 5, a tripod 19 with a magnetic base is mounted on the movable base 18. The base element 20 of the spherical movable connection, made in the form of a plate with a hole 21 of a prismatic shape, is mounted in the bracket 22 of the tripod 19 using a horizontally oriented rod 23. The working element 24 is spherical the movable joint, made in the shape of a truncated hemisphere, is freely placed with a spherical surface on the base element 20 coaxially with its hole 21. From the side of the small anija with the operation member 24 is connected a vertically oriented rod 25 with the additional weight 26 and with its large base side - coordinate table with a reflector 28 (Figure 3)

При установке второго конструктивного узла 5 с противоположной по отношению к узлу 4 стороны площадки 1 отражатель 28 оптически связывают с лазерным блоком 12 и посредством регулировочных винтов координатного столика 27 обеспечивают распространение отраженного светового пучка J₁ в горизонтальной плоскости "XZ". Последнюю операцию производят один раз за время проведения калибровки, т.к. за счет наличия сферического подвижного соединения конструкция узла 5 позволяет поддерживать постоянной пространственную ориентацию уголкового отражателя 28 при угловых отклонениях нормали к подвижному основанию 18 от оси "У".When installing the second structural unit 5 from the opposite side of the unit 4 of the platform 1, the reflector 28 is optically coupled to the laser unit 12 and, by means of the adjustment screws of the coordinate table 27, ensure the propagation of the reflected light beam J ₁ in the horizontal plane “XZ”. The last operation is performed once during the calibration, as due to the presence of a spherical movable connection, the design of the node 5 allows you to maintain a constant spatial orientation of the corner reflector 28 with angular deviations of the normal to the movable base 18 from the axis "U".

При проведении калибровки на первую проверяемую точку 3 поверхности автомобильной площадки 1 устанавливают основание штангенрейсмаса 29 третьего конструктивного узла 6, в состав которого включена также диафрагма 30, снабженная белой каймой 31 вокруг отверстия 32 диаметром, равным диаметру светового пучка J₀ (J₁), и закрепленная к рамке 33 штангенрейсмаса 29 посредством хомута 34 со стопорным винтом 35 (фиг.4-5).When calibrating, the first test point 3 of the surface of the car platform 1 is installed the base of the caliper 29 of the third structural unit 6, which also includes a diaphragm 30, equipped with a white border 31 around the hole 32 with a diameter equal to the diameter of the light beam J ₀ (J ₁ ), and fixed to the frame 33 caliper 29 by means of a clamp 34 with a locking screw 35 (Fig.4-5).

Вращением конструктивных узлов 5 и 6 вокруг оси "Y" лазерный блок 12 оптически связывают с диафрагмой 30. Затем, перемещая рамку 33 со шкалой нониуса и механизм микроподачи вдоль штанги штангенрейсмаса 29, добиваются совмещения светового пучка J₁c отверстием 32 диафрагмы 30. О точности совмещения судят по засветке каймы 31. При равномерной засветке каймы 31 вокруг отверстия 32 диафрагмы 30 по шкалам штангенрейсмаса 29 производят первый отсчет, по значению пропорциональный расстоянию Н_X от центра диафрагмы 30 до поверхности площадки 1 (фиг.4).By rotating the structural units 5 and 6 around the "Y" axis, the laser unit 12 is optically coupled to the diaphragm 30. Then, moving the frame 33 with the vernier scale and the micro-feed mechanism along the ram rod 29, the light beam J _{1 is} aligned with the opening 32 of the diaphragm 30. About the accuracy alignment is judged by the flare of the border 31. With uniform flare of the border 31 around the opening 32 of the diaphragm 30 on the scales of the caliper 29, the first count is made, the value is proportional to the distance H _X from the center of the diaphragm 30 to the surface of the platform 1 (Fig. 4).

Третий конструктивный узел 6 переставляют на очередную проверяемую точку 3. Механизмом микроподачи штангенрейсмаса 29 смещают диафрагму 30 вдоль оси "Y" до момента равномерной засветки каймы 31 и производят второй отсчет расстояния The third structural unit 6 is rearranged to the next test point 3. With the help of the micro-feed mechanism, the diaphragm 30 displaces the diaphragm 30 along the Y axis until the rim 31 is uniformly illuminated and a second distance reading is performed

Н_X. Для снятия всех необходимых отсчетов узел 6 последовательно устанавливают на проверяемые точки 3 и производят соответствующие линейные и угловые смещения конструктивного узла 5.H _x . To remove all the necessary samples, the node 6 is sequentially installed on the tested points 3 and produce the corresponding linear and angular displacements of the structural node 5.

По результатам измерений вычисляют перепады высот проверяемых точек 3 относительно первой точки, по которым определяют соответствие метрологических характеристик (прямолинейность, плоскостность, горизонтальность) калибруемой рабочей площадки требованиям нормативных документов.According to the measurement results, the height differences of the checked points 3 relative to the first point are calculated, according to which the metrological characteristics (straightness, flatness, horizontalness) of the calibrated work platform are determined to meet the requirements of regulatory documents.

Предлагаемая измерительная система по сравнению с прототипом отличается более широким диапазоном измерений.The proposed measuring system in comparison with the prototype has a wider range of measurements.

Claims

A device for calibrating an automobile site of adjustment stands made in the form of two structural units, characterized in that it includes a third structural unit, the first structural unit comprising a subject table equipped with a lifting mechanism and designed to provide angular displacement of the landing site relative to the base, installed on the object table a laser unit, a collimator mounted on a laser unit, and a power supply unit with a pointer device for determining the operating mode of the laser of the second block, the second structural unit comprises a tripod mounted on a movable base with a magnetic base, a base element of a spherical movable connection, mounted in a tripod bracket by means of a horizontally oriented rod and made in the form of a plate with a prismatic hole, a spherical movable connection working element made in the form of a truncated hemispheres and placed on a base element with a spherical surface coaxially with its hole, connected to the working element from of its small base, a vertically oriented rod with additional weight, a coordinate table connected to the working element from the side of its large base, and a reflector optically connected to the laser block and mounted on the coordinate table to ensure the propagation of the reflected light beam in the horizontal plane, and the third constructive the unit contains a stangenreismas and a diaphragm equipped with a white border around the hole with a diameter equal to the diameter of the expanded light beam and fixed to Ike stengenrejmasas by means of a collar with the locking screw.