WO2020169155A4 - Vorrichtung zur fahrwerksvermessung und verfahren zur fahrwerksvermessung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Bestimmen der Ausrichtung der Räder eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die von Karosseriewerkstätten verwendet werden kann, ohne dass den Karosseriewerkstätten übermäßige Kosten entstehen, die kompakt ist und so keine dauerhaft zu installierenden Ausbauten erfordert sowie die einfach verwendet werden kann und niedrige Betriebskosten sowie eine hohe Betriebsflexibilität aufweist. Erreicht wird dies nach der Erfindung durch eine lösbar fixierte Messkopfvorrichtung am zu messenden Fahrzeugrad, wobei die Messmarkierungen parallel an die vordere und hintere Seite des Fahrzeugs oder die Fahrzeugstandebene positioniert werden und die Markierungen Skalen, Zahlen, Buchstaben oder Farbkodierungen aufweisen können. Nach Anordnung der Befestigungsvorrichtung und der Positionierung der Messmarkierungen wird die Laserlichtquelle aktiviert und eine Fläche im Raum projiziert wird, wobei die Länge dieser Laserlicht-Linien gleichzeitig zumindest Schnittpunkte mit den Messmarkierungen erzeugt, deren Schnittpunkte als Spurweite erfasst und rechnerisch genutzt werden, um die Sturz-, Nachlauf-, Spreizungsdaten und die virtuelle Fahrlängsachse des Fahrzeugs zu bestimmen. Durch eine kameragestützte Messwerterfassungsvorrichtung werden für jedes zu messende Rad unterschiedliche elektromagnetische Spektren erfasst und einer Datenverarbeitung zugeführt.
Claims
1. Verfahren zur Fahrwerksvermessung mittels einer Vorrich tung zur Fahrwerksvermessung umfassend eine am Fahrzeugrad mittels einer Befestigungsvorrichtung angeordnete Mess kopfvorrichtung umfassend eine Laserlichtquelle zur Erzeu gung von Messpunkten auf Messmarkierungen, dadurch gekennzeichnet, dass
zur Vorbereitung des Messvorgangs eine Befestigungsvor richtung (2) die Messkopfvorrichtung am zu messenden Fahrzeugrad lösbar fixiert,
- wobei die Messkopfvorrichtung entweder von einem Radan- liegekörper (10) der Befestigungsvorrichtung (2) frei beweglich aber durch ein Schwerkraftmoment über einen von einem Standfuß (9) ausgehenden Stützarm (11) gegen ein erstes Fahrzeugrad (1) lösbar fixiert angedrückt wird,
- wobei die Befestigungsvorrichtung (2) mit dem Standfuß (9) frei auf der Fahrzeugstandebene neben dem Fahrzeug rad abgestellt wird und die Messkopfvorrichtung mit La serlichtquelle (3) sich hierbei über eine Verschraubung in einer fest definierten Ausrichtung zum Radanliege- körper befindet,
- oder die Messkopfvorrichtung mittels einer magnetisch ausgebildeten Befestigungsvorrichtung (2) senkrecht zur Fahrzeugstandebene und parallel zur Rad-Mittelebene ausgerichtet direkt an die Radnabe, Radschrauben und/oder Setup-Wheel gegen ein Fahrzeugrad (1) lösbar fixiert angedrückt wird,
- sowie die Messmarkierungen ohne genaue Ausrichtung pa rallel an die vordere und hintere Seite der Fahrzeugs und/oder in die Fahrzeugmitte oder vor und hinter das zu vermessende Fahrzeugrad auf der Fahrzeugstandebene ohne definiert bestimmten und/oder vermessenen Abstand
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zur Fahrzeug-karosserie, den Rädern, den Radachsen und/oder den Fahrzeugachsen positioniert werden,
- wobei die Messmarkierungen Skalen und/oder Zahlen,
Buchstaben oder Farbkodierungen aufweisen, die parallel zur Standebene des Fahrzeugs auf dieser aufliegend nach oben und/oder zur Laserlichtquelle (3) weisend ausge richtet werden,
- woraufhin nach der Anordnung der Befestigungsvorrich tung am Fahrzeugrad (1) und der Positionierung und Aus richtung der Messmarkierungen die Laserlichtquelle (3) aktiviert und eine Fläche im Raum projiziert wird, die sich senkrecht zur Fahrzeugrad-Mittellinie und parallel zum Radanliegekörper (10) befindet und
- diese Laserfläche auf die Fahrebene neben das Fahr
zeugrad (1) eine Laserlicht-Linie (3') projiziert,
- wobei die Länge dieser projizierten Laserlicht-Linie (3') gleichzeitig zumindest Schnittpunkte (5a und 5b) mit den Messmarkierungen (4a und 4b) erzeugt,
- diese Schnittpunkte (5a und 5b) als Spurwerte oder bei Einzelradaufhängung die Einzelspurwerte von allen ein zelnen Rädern des Fahrzeugs erfasst und rechnerisch ge nutzt werden, um die Sturz-, Nachlauf-, Spreizungsdaten und die virtuelle (geometrische) Fahrlangsachse des Fahrzeugs zu bestimmen,
- wobei für jede zu messende Achse des Fahrwerks und/oder jedes zu messende Rad des Fahrzeugs Laserlicht unter schiedlichen elektromagnetischen Spektrums und/oder un terschiedlicher Frequenzmodulation durch die Laser lichtquelle der Messkopfvorrichtung erzeugt und durch eine kameragestützte Messwerterfassungsvorrichtung er fasst und von dieser automatisch entsprechend dem er fassten Laserlicht definierten elektromagnetischen Spektrums einem diesem Spektrum zugeordneten Rad und/oder einer Achse des Fahrzeugs zugeordnet einer Da tenverarbeitung zugeführt werden.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
2. Verfahren zur Fahrwerksvermessung mittels einer Spurmess vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
bei der Fahrwerksvermessung für alle Räder nacheinan der das gleiche aus Befestigungsvorrichtung und Mess- kopfvor-richtung gebildete Messgerät verwendet wird, um nacheinander an allen Rädern des Fahrzeugs angeord net zu werden und die Fahrwerkmesswerte aufzunehmen, wobei die durch die Laserlichtquelle (3) gebildete Fläche es möglich macht, mit der Hilfe eines Winkel messers, der senkrecht auf die Fahrzeugstandebene und in das Laserlicht gestellt wird, optisch Sturzwerte am gemessenen Rad abzulesen.
3. Verfahren zur Fahrwerksvermessung mittels einer Spurmess vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Schablone zur Nachlaufwinkel-Messung neben dem zu messenden Rad positioniert wird, um die projizierten Lasermarkierungen (3') in definierten Einschlagpositio nen des zu messenden Rades abzulesen,
- wobei in einem ersten Schritt die Schablone zur Nach laufwinkel-Messung mit einer ersten Markierung an der projizierten Lasermarkierung (3') bei Geradeausstellung des zu messenden Fahrzeugrades ausgerichtet wird,
- um dann anhand einer zweiten und dritten Markierung der Schablone je eine Messung eines Links- und einen Rechtseinschlages gleicher Grad-Anzahl gegenüber der Geradeausstellung des zu messenden Fahrzeugrades vorzu nehmen,
- sowie jeweils eine Messung des Sturzwinkels am Nei
gungswinkelmesser beim Links- sowie beim Rechtsein schlag gleicher Grad-Anzahl des zu messenden Rades,
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- wobei diese Messung nacheinander an beiden Fahrzeugrä dern einer Achse erfolgt zur rechnerischen Bestimmung des Nachlaufwinkels anhand der Erfassten Messwerte.
4. Verfahren zur Fahrwerksvermessung mittels einer Spurmess vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Felgenschlagkompensation durch eine zweite Messung erfolgt,
- wobei vor der zweiten Messung das Fahrzeug derart über die Fahrzeugstandebene gerollt wird, dass die Räder sich 180° mit einer Toleranz von +/- 5° gegenüber der ersten Messung drehen.
5. Verfahren zur Fahrwerksvermessung nach einem der vorange gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Fahrzeug-Räder (1) auf rampenartigen Radstützen (15) nach einer ersten Spurvermessung zur Kompensation möglicher Felgenschlagabweichungen in definierten Um drehungswinkeln weitergedreht und an diesen Messpositi onen (17) jeweils neu vermessen werden,
wobei diese intervallartige Fahrzeugraddrehung manuell oder automatisiert mittels elektromotorischen Antriebe an den Radstützen (15) erfolgt.
6. Verfahren zur Fahrwerksvermessung mittels einer Spurmess vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Spurwerte oder bei Einzelradaufhängung die Einzel spurwerte von allen einzelnen Rädern des Fahrzeugs ge-
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42 messen und so die exakte Positionen der Räder des Fahr zeugs zueinander bestimmt wird ohne einen bei der Vermessung genutzten physikalischen Bezug oder eine Re ferenz zur Fahrzeugkarosserie, den Radachsen und/oder Fahrzeugachsen,
- und dann diese Messwerte rechnerisch zum jeweiligen Fahrzeugkoordinatensystem in Relation gesetzt werden, das fest mit dem vermessenen Fahrzeug verbunden ist.
7. Verfahren zur Fahrwerksvermessung nach einem der vorange gangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- jeder Achse eine Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung mit einem unterschiedlichen Laserlichtspektrum zugeord net ist und die Messungen auf den beiden Seiten einer Achse nacheinander mit derselben Vorrichtung erfolgen,
- wobei die Messungen an einer Achse über das verwendete identische Laserlichtspektrum durch die Messwerter fassungsvorrichtung einander zuzuordnen sind.
8. Verfahren zur Fahrwerksvermessung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
- bei sich überschneidenden Messungen und somit sich
überschneidenden Laserlichtmarkierungen auf den Mess markierungen die Laserlichtquellen die Laserlichtmar kierungen in zwischen den Laserlichtquellen alternie rend synchronisierten Intervallschaltungen erzeugen,
- so dass die Messwerterfassungsvorrichtungen die im In tervall wechselnd erzeugten Messmarkierungen sicher ge trennt erfassen können.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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9. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach dem Verfahren der vorangegangenen Ansprüche umfassend zumindest eine am Fahrzeug-Rad (1), der Radnabe oder dem Setup-Wheel mittels einer Befestigungsvorrichtung (2) angeordnete Achsmess- kopfvorrichtung umfassend zumindest eine Messkopfvorrich- tung mit einer Laserlichtquelle (3), gekennzeichnet dadurch, dass
- die Befestigungsvorrichtung (2) für die Messkopfvor
richtung entweder einen von einem Standfuß (9) ausge henden Stützarm (11), an dem ein die Messkopfvorrich- tung tragender Radanliegekörper (10) zur frei abge stützten lösbaren Fixierung starr ausgerichtet am Fahr zeugrad (1) durch ein Schwerkraftmoment angeordnet ist umfasst,
- wobei die Messkopfvorrichtung mit Laserlichtquelle (3) über eine Verschraubung in fest definierter unverstell barer Ausrichtung am Radanliegekörper (10) durch Vor sprünge und/oder Vertiefungen auf die Rückseite der Messkopfvorrichtung und damit korrespondierende Vor sprünge und/oder Vertiefungen in dem Radanliegekörper angeordnet ist,
- oder die Befestigungsvorrichtung (2) für die Messkopf vorrichtung mit Laserlichtquelle (3) diese mittels ei nes Magneten direkt an der Radnabe, dem Radbolzen und/oder Setup-Wheel senkrecht zur Fahrzeugstandebene und Parallel zur Rad-Mittellinie ausrichtet,
- wobei die Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung eine La serlichtquelle (3) umfasst, die eine Lasermarkierung (3') als Fläche im Raum projiziert, die eine Laser licht-Linie (3') senkrecht zur Fahrzeugrad-Mittellinie und parallel zum Radanliegekörper (10) auf die Fahr zeugstandebene neben das Fahrzeugrad (1) projiziert und hierbei Laserlicht unterschiedlichen elektromagneti schen Spektrums für jede zu messende Achse des Fahr werks und/oder jedes zu messende Rad des Fahrzeugs er zeugt,
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- sowie die Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung zumindest zwei Messmarkierungen (4a und 4b) umfasst, die derart ausgebildet sind, Schnittpunkte (5a und 5b) mit den projizierten Lasermarkierungen (3') vor und hinter dem zu messenden Fahrzeugrad ablesbar anzuzeigen,
- wobei die Messmarkierungen (4a und 4b) Skalen und/oder Zahlen und/oder Buchstaben und/oder Farbkodierungen aufweisen, die parallel zur Fahrzeugstandebene des Fahrzeugs auf dieser aufliegend nach oben weisend aus gerichtet sind,
- und die Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung eine kame ragestützte Messwerterfassungsvorrichtung zur automati schen Erfassung und Zuordnung der Laserlichtmarkierun gen definiert-elektromagnetischen Spektrums zum vermes senen Rad und/oder zur vermessenen Achse des Fahrzeugs zur weiteren Datenverarbeitung der Messwerte umfasst.
10. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Stützarm (11) in seiner Länge verstellbar ausgebil det den Radanliegekörper (10) und den Standfuß (9) über ein Kugelgelenk oder ein anderes zumindest einachsiges Gelenk mit einander verbindet, so dass diese Komponen ten immer eine feste, aber sich über das Schwerkraftmo ment ausrichtende Verbindung zu einander haben und so an die jeweilige Raddimension optimal einstellbar aus gebildet sind,
- wobei der Radanliegekörper (10) drei längenverstellbar ausgebildete Arme (12) mit Abstützkörpern (6) aufweist, mit denen er frei an der Felge oder Reifenflanke des Fahrzeugrades (1) anliegt,
- wobei die Abstützkörper (6) aus einem Material bestehen oder mit Kontaktflächen aus einem Material ausgebildet
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45 sind oder mit einem Material überzogen sind, das krat zervermeidend weicher ist als das Felgenmaterial,
- und der Standfuß (9) gegen eine unbeabsichtigte Ver
schiebung auf der Fahrebene gesichert ausgebildet ist durch Reibungskräfte, die durch ein definiertes Eigen gewicht und/oder eine gleithemmende Beschichtung auf der Standfläche des Standfußes (9) bestimmt sind.
11. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Vorrichtung ein elektronisches Neigungsmessgerät zur Sturzmessung und eine Schablone zur Nachlaufwinkel- Messung umfasst,
- wobei die Schablone zur Nachlaufwinkel-Messung zumin- dest Markierungen aufweist zur Positionierung der
Schablone durch die projizierte Lasermarkierung (3') in Geradeausstellung des zu messenden Fahrzeugrades sowie zur Ablesung eines Links- und einen Rechtseinschlags des zu messenden Fahrzeugrades gleicher Grad-Anzahl.
12. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach einem der Ansprü che 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmarkierung als Maßband, Klebeband, einteilige oder aus verbindbaren Teilstücken zusammensetzbare Messlatte (8), Gliedermaßstab, teleskopierbare Messmarkierung oder folienartige beschichtete Oberfläche ausgebildet ist.
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13. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach einem der Ansprü che 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile kameragestützte Messwerterfassungsvorrichtung (14) eine Halte- und Ausrichtungsvorrichtung zur Anordnung auf dem Fahrzeugdach des zu vermessenden Fahrzeugs, an ei nem seitlichen Teil des Fahrzeugs, an der Befestigungsvor richtung (2) oder der daran angeordneten Messkopfvorrich- tung oder auf der Fahrzeugstandebene selbst aufweist.
14. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach einem der Ansprü che 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als kompaktes, alle Vorrichtungskomponen ten umfassendes Set ausgebildet ist, wobei alle Vorrich tungskomponenten in einem im Flugverkehr als Handgepäck zugelassenen mobilen Behälter transportabel aufgenommen sind .
15. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach einem der voran gegangenen Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Vorrichtung rampenartige Radstützen (15) umfasst,
- in denen Rollenpaare (16) drehbar gelagert sind.
16. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die rampenartigen Radstützen (15) einen Elektromotor und eine elektronische Steuerung aufweisen zur definierten Be tätigung der drehbar gelagerten Rollenpaare (16) .
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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17. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach einem der voran gegangenen Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die Laser-Lichtquelle 3 mittels einer auf die Fahr- zeugstandebene neben dem zu vermessenden Fahrzeugrad projizierten Laserlinie 3' gleichzeitig Schnittstellen mit die vordere und hintere Messmarkierungen erzeugt, die mindestens doppelt so lang wie der Radabstand des Fahrzeugs sind und zumindest 5 bis 8 Meter für PKW und 20 bis 25 Meter für LKW betragen.
18. Vorrichtung zur Fahrwerksvermessung nach einem der voran gegangenen Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die Laserlichtquellen über eine elektronische Steuerung verfügen, die bei Anwendung mehrerer parallel betriebener Vorrichtungen zur Fahrwerksvermessung mit Laserlicht un terschiedlichen elektromagnetischen Spektrums die sich überschneidenden Laserlichtmarkierungen in alternierend synchronisierten Intervallschaltungen erzeugen, so dass die im Intervall wechselnd erzeugten Messmarkierungen zeitlich versetzt zueinander abgegeben werden.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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