車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置，本實用新型采用步進(jìn)電機(jī)帶動激光發(fā)射器轉(zhuǎn)動至激光指向被測輪胎的內(nèi)側(cè)邊緣，通過光學(xué)原理，利用激光從發(fā)射到接收的時間計算光學(xué)距離，得出激光頭到激光指示點的直線距離，輔以激光測量定位裝置的安裝位置常量，再利用幾何數(shù)學(xué)模型解算出輪胎參數(shù)，實現(xiàn)對各種輪胎參數(shù)的自動測量，而且測量精確，操作簡單。在輪胎平衡計算完成后，采用微處理器將檢測出的不平衡位置與激光發(fā)射器的原點組成的三角邊函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成角度微分參數(shù)，再由微處理器發(fā)送指令讓步進(jìn)電機(jī)帶動激光發(fā)射器轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)換成的角度，由激光發(fā)射器將激光打到輪轂的不平衡位置上，實現(xiàn)對被測輪胎上的不平衡位置進(jìn)行激光定位。
【專利說明】車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種輪胎平衡檢測領(lǐng)域，特別涉及一種車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]車輪如果不平衡的話，方向輪的振動會導(dǎo)致方向盤的抖動，從而影響駕駛者的舒適性，而且，還會加速車軸與軸承的磨損、會加速懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件的磨損，胎面與地面會產(chǎn)生不正常的磨損，嚴(yán)重影響輪胎的使用壽命，最重要的是在高轉(zhuǎn)速時可能涉及到人身安全，如爆胎、方向不受控制、翻車等等。為解決輪胎的不平衡問題，人們制造了車輪平衡機(jī)一一種用于測量汽車車輪不平衡量，并指示不平衡量位置的設(shè)備，人們再通過相應(yīng)重量的平衡塊將其補(bǔ)償在指定位置上，使車輪平衡。
[0003]現(xiàn)有的輪胎平衡機(jī)對輪胎安裝距離和輪胎直徑參數(shù)的采集主要有人工按鍵輸入、電位器自動測量輸入以及光電編碼器輸入三種方式。顯然人工輸入方式比較落后，而其他兩種方式雖然簡單但其裝置復(fù)雜，誤差較大且價格昂貴。
[0004]在平衡機(jī)對汽車輪胎進(jìn)行ALU-S模式平衡測試時，一般是通過目測12點鐘位置的方式進(jìn)行貼補(bǔ)鉛塊，雖然輪輞外側(cè)依靠目測，較易找到補(bǔ)償位置，但內(nèi)側(cè)(因內(nèi)側(cè)無法夾鉛塊，而必須貼鉛塊于輻條后)的不平衡量的補(bǔ)償位置靠目測12點鐘位置確定就很困難?，F(xiàn)有一款激光定位裝置是將激光發(fā)生器設(shè)于所述固定機(jī)構(gòu)上并位于平衡機(jī)的主軸的正上方，但此僅僅能夠?qū)Σ煌?guī)格的輪輞內(nèi)側(cè)進(jìn)行精準(zhǔn)的12點鐘方向平衡定位，而不能對特殊模式(ALU-S)內(nèi)外側(cè)的不平衡位置進(jìn)行包括距離在內(nèi)的精確定位，更不具有輪胎參數(shù)自動測量功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的主要目的是提供一種用激光進(jìn)行精確位置指引貼鉛塊的車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置，能對被測輪胎進(jìn)行參數(shù)測量，還能對被測輪胎上的不平衡位置進(jìn)行激光定位，解決各種輪轂特別是現(xiàn)普遍使用的不能用外夾方式平衡的鋁合金輪轂進(jìn)行平衡測量時，不能精準(zhǔn)確定不平衡位置的問題，并實現(xiàn)各種輪胎參數(shù)的自動測量。
[0006]本實用新型提出一種車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置，包括激光測距裝置、步進(jìn)電機(jī)、用于控制所述步進(jìn)電機(jī)的控制模塊、控制面板以及具有采樣、計算、儲存和控制功能的微處理器，所述控制面板、所述激光測距裝置的信號輸出端分別與所述微處理器的信號輸入端連接，所述微處理器的信號輸出端與所述控制模塊、所述激光測距裝置的信號輸入端連接，所述激光測距裝置包括激光發(fā)射器，所述激光發(fā)射器與所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸連接，所述激光發(fā)射器的激光頭設(shè)置在側(cè)面，所述激光測量定位裝置還包括一用于檢測所述激光發(fā)射器是否恢復(fù)原位的信號歸零裝置，所述信號歸零裝置與所述控制模塊信號連接，所述信號歸零裝置包括歸零位置檢測槽和歸零擋板，所述歸零擋板連接固定在所述激光發(fā)射器的側(cè)面上，所述歸零位置檢測槽的槽口與所述激光發(fā)射器的側(cè)面相對。[0007]優(yōu)選地，還包括安裝支架，所述安裝支架為直角板，包括兩相互垂直的面板，所述控制模塊安裝在所述安裝支架的第一面板上，所述歸零位置檢測槽安裝在所述控制模塊上，在所述安裝支架的第二面板上鏤空設(shè)有安裝槽，所述步進(jìn)電機(jī)安裝在所述安裝槽中，所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸垂直設(shè)置在所述第二面板上方。
[0008]本實用新型的有益效果為:
[0009]1、本實用新型采用步進(jìn)電機(jī)帶動激光發(fā)射器轉(zhuǎn)動至激光發(fā)射器發(fā)出的激光指向被測輪胎的內(nèi)側(cè)邊緣，通過光學(xué)原理，激光測距裝置利用激光從發(fā)射到接收的時間計算光學(xué)距離，得出激光頭到激光指示點的直線距離，輔以激光測量定位裝置的安裝位置常量，再利用幾何數(shù)學(xué)模型解算出輪胎參數(shù)，實現(xiàn)了對各種輪胎參數(shù)的自動測量，而且測量精確，操作簡單，解決了普通平衡機(jī)在輪胎參數(shù)輸入時對輪胎安裝距離和輪胎直徑參數(shù)采集的問題。
[0010]2、在輪胎平衡計算完成后，采用微處理器將檢測出的不平衡位置與激光發(fā)射器的原點組成的三角邊函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成角度微分參數(shù)，再由微處理器發(fā)送指令讓步進(jìn)電機(jī)帶動激光發(fā)射器轉(zhuǎn)動到指定的角度，由激光發(fā)射器將激光打到輪轂的不平衡位置上，實現(xiàn)對被測輪胎上的不平衡位置進(jìn)行激光定位，解決各種輪轂特別是現(xiàn)普遍使用的不能用外夾方式平衡的鋁合金輪轂進(jìn)行平衡測量時，不能精準(zhǔn)確定不平衡位置的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置安裝在車輪平衡機(jī)上的主視圖；
[0012]圖2為本實用新型的車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置安裝在車輪平衡機(jī)上的立體圖；
[0013]圖3為圖2中A部分的放大圖；
[0014]圖4為本實用新型的車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5為本實用新型中控制模塊的電路圖；
[0016]圖6為本實用新型的一種車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置的使用方法的流程圖。
[0017]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實施方式】
[0018]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]參照圖1至圖6，提出本實用新型的車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置10的一實施例，該車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置10包括激光測距裝置、步進(jìn)電機(jī)12、用于控制步進(jìn)電機(jī)12的控制模塊14、控制面板以及具有采樣、計算、儲存和控制功能的微處理器，控制面板、激光測距裝置的信號輸出端分別與微處理器的信號輸入端連接，微處理器的信號輸出端與控制模塊14、激光測距裝置的信號輸入端連接?？赏ㄟ^按壓控制面板上的控制按鍵來對微處理器發(fā)出控制指令，由微處理器對激光測距裝置和控制模塊14發(fā)出控制信號，由控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12。如圖5所示，為控制模塊14的電路圖。
[0020]激光測距裝置包括激光發(fā)射器13，激光發(fā)射器13與步進(jìn)電機(jī)12的轉(zhuǎn)動軸軸連接，激光發(fā)射器13的激光頭131設(shè)置在側(cè)面，激光從激光發(fā)射器13的側(cè)面發(fā)出。激光測量定位裝置10還包括一用于檢測激光發(fā)射器13是否恢復(fù)原位的信號歸零裝置，信號歸零裝置與控制模塊14信號連接，信號歸零裝置包括歸零位置檢測槽15和歸零擋板16，歸零擋板16連接固定在激光發(fā)射器13的側(cè)面上，歸零位置檢測槽15的槽口與激光發(fā)射器13的側(cè)面相對，在歸零擋板16移至歸零位置檢測槽15的槽口，將歸零位置檢測槽15擋住時，激光發(fā)射器13置于原始位置。
[0021]激光測距裝置、步進(jìn)電機(jī)12、控制模塊14和微處理器安裝在一安裝支架11上，安裝支架11為直角板，包括兩相互垂直的面板，控制模塊14、微處理器安裝在安裝支架11的第一面板上，歸零位置檢測槽15安裝在控制模塊14上，在安裝支架11的第二面板上鏤空設(shè)有安裝槽，步進(jìn)電機(jī)12安裝在安裝槽中，步進(jìn)電機(jī)12的轉(zhuǎn)動軸垂直設(shè)置在第二面板上方。步進(jìn)電機(jī)12的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，帶動激光發(fā)射器13轉(zhuǎn)動。
[0022]應(yīng)用時，該激光測量定位裝置10安裝在車輪平衡機(jī)20的與車輪安裝架21相對的外側(cè)，如圖1和2所示。使用時，在控制面板上按測量啟動鍵，經(jīng)微處理器發(fā)出驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)12指令和激光發(fā)射指令，通過控制模塊14驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)12，步進(jìn)電機(jī)12帶動激光發(fā)射器13轉(zhuǎn)動；步進(jìn)電機(jī)12帶動激光發(fā)射器13轉(zhuǎn)動至激光發(fā)射器13發(fā)出的激光指向被測輪胎的內(nèi)側(cè)邊緣時，在控制面板上按確認(rèn)鍵，經(jīng)微處理器發(fā)出停止步進(jìn)電機(jī)12指令和激光測距指令，通過控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12停止轉(zhuǎn)動，激光測距裝置測量出激光頭131到激光指示點的直線距離，并將測出的距離數(shù)值信號發(fā)送給微處理器；微處理器接收激光測距裝置發(fā)出的距離數(shù)值信號后，按內(nèi)存的幾何數(shù)學(xué)模型計算出激光頭131到激光指示點的水平距離和高度，并輔以激光測量定位裝置10的安裝位置常量，從而計算出被測輪胎的安裝距離和被測輪胎的直徑。本實用新型實現(xiàn)了對各種輪胎參數(shù)的自動測量，而且測量精確，操作簡單，解決了普通平衡機(jī)在輪胎參數(shù)輸入時對輪胎安裝距離和輪胎直徑參數(shù)采集的問題。
[0023]接著，微處理器對控制模塊14發(fā)出位置還原指令，控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)至與激光發(fā)射器13連接的歸零擋板16擋住歸零位置檢測槽15時，控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12停止工作，激光發(fā)射器13返回原位；同時，微處理器將計算出的被測輪胎的安裝距離和被測輪胎的直徑的數(shù)值信號發(fā)送給車輪平衡機(jī)20的主機(jī)，車輪平衡機(jī)20在接收被測輪胎的安裝距離和被測輪胎的直徑的數(shù)值信號后，開始對被測輪胎進(jìn)行平衡檢測。在不平衡位置檢測出后，車輪平衡機(jī)20的主機(jī)將檢測出的不平衡位置信息發(fā)送給微處理器，微處理器將不平衡位置與激光發(fā)射器13的原點組成的三角邊函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成角度微分參數(shù)；微處理器發(fā)出轉(zhuǎn)動指令，控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)換出的角度，激光發(fā)射器13發(fā)出激光，標(biāo)示出輪胎的不平衡位置，以便在輪轂上明確標(biāo)示出不平衡塊粘貼位置，實現(xiàn)快速進(jìn)行平衡檢測的目的。
[0024]本實用新型利用變速步進(jìn)電機(jī)12與角度控制間的精確一一對應(yīng)關(guān)系，完成三角幾何邊與角度的計算，使平衡機(jī)的輪胎參數(shù)測量和不平衡位置標(biāo)示簡單方便。
[0025]其中，激光發(fā)射器13采用先進(jìn)的RF射頻設(shè)計，微功率發(fā)射，對人體無損害，綠色、健康、環(huán)保，具有定位準(zhǔn)確，選位直觀，徹底解除沒有這種裝置的普通機(jī)型在ALU、DYN模式下尋找不平衡點時，需要一邊觀看數(shù)字顯示，一邊粘貼鉛塊操作時的繁雜動作，提高了用戶的工作效率。
[0026]如圖6所示，為本實用新型的一種車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置10的使用方法的流程圖，本實用新型的車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置10的使用方法包括如下步驟:
(I)在控制面板上按測量啟動鍵，經(jīng)微處理器發(fā)出驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)12指令和激光發(fā)射指令，通過控制模塊14驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)12，步進(jìn)電機(jī)12帶動激光發(fā)射器13轉(zhuǎn)動；
[0027](2)步進(jìn)電機(jī)12帶動激光發(fā)射器13轉(zhuǎn)動至激光發(fā)射器13發(fā)出的激光指向被測輪胎的內(nèi)側(cè)邊緣時，在控制面板上按確認(rèn)鍵，經(jīng)微處理器發(fā)出停止步進(jìn)電機(jī)12指令和激光測距指令，通過控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12停止轉(zhuǎn)動，激光測距裝置測量出激光頭131到激光指示點的直線距離，并將測出的距離數(shù)值信號發(fā)送給微處理器；
[0028](3)微處理器接收激光測距裝置發(fā)出的距離數(shù)值信號后，按內(nèi)存的幾何數(shù)學(xué)模型計算出激光頭131到激光指示點的水平距離和高度，并輔以激光測量定位裝置10的安裝位置常量，計算出被測輪胎的安裝距離和被測輪胎的直徑；
[0029](4)微處理器對控制模塊14發(fā)出位置還原指令，控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)至與激光發(fā)射器13連接的歸零擋板16擋住歸零位置檢測槽15時，控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12停止工作，激光發(fā)射器13返回原位；
[0030](5)同時，微處理器將計算出的被測輪胎的安裝距離和被測輪胎的直徑的數(shù)值信號發(fā)送給車輪平衡機(jī)20的主機(jī)，車輪平衡機(jī)20在接收被測輪胎的安裝距離和被測輪胎的直徑的數(shù)值信號后，開始對被測輪胎進(jìn)行平衡檢測；
[0031](6)車輪平衡機(jī)20的主機(jī)將檢測出的不平衡位置信息發(fā)送給微處理器，微處理器將不平衡位置與激光發(fā)射器13的原點組成的三角邊函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成角度微分參數(shù)；
[0032](7)微處理器發(fā)出轉(zhuǎn)動指令，控制模塊14控制步進(jìn)電機(jī)12轉(zhuǎn)動到指定的角度，激光發(fā)射器13發(fā)出激光，標(biāo)示出輪胎的不平衡位置。
[0033]本實用新型采用步進(jìn)電機(jī)12帶動激光發(fā)射器13轉(zhuǎn)動至激光發(fā)射器13發(fā)出的激光指向被測輪胎的內(nèi)側(cè)邊緣，通過光學(xué)原理，激光測距裝置利用激光從發(fā)射到接收的時間計算光學(xué)距離，得出激光頭131到激光指示點的直線距離，輔以激光測量定位裝置10的安裝位置常量，再利用幾何數(shù)學(xué)模型解算出輪胎參數(shù)，實現(xiàn)了對各種輪胎參數(shù)的自動測量，而且測量精確，操作簡單，解決了普通平衡機(jī)在輪胎參數(shù)輸入時對輪胎安裝距離和輪胎直徑參數(shù)采集的問題。
[0034]在輪胎平衡計算完成后，采用微處理器將檢測出的不平衡位置與激光發(fā)射器13的原點組成的三角邊函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成角度微分參數(shù)，再由微處理器發(fā)送指令讓步進(jìn)電機(jī)12帶動激光發(fā)射器13轉(zhuǎn)動到指定的角度，由激光發(fā)射器13將激光打到輪轂的不平衡位置上，實現(xiàn)對被測輪胎上的不平衡位置進(jìn)行激光定位，解決各種輪轂特別是現(xiàn)普遍使用的不能用外夾方式平衡的鋁合金輪轂進(jìn)行平衡測量時，不能精準(zhǔn)確定不平衡位置的問題。
[0035]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置，其特征在于，包括激光測距裝置、步進(jìn)電機(jī)、用于控制所述步進(jìn)電機(jī)的控制模塊、控制面板以及具有采樣、計算、儲存和控制功能的微處理器，所述控制面板、所述激光測距裝置的信號輸出端分別與所述微處理器的信號輸入端連接，所述微處理器的信號輸出端與所述控制模塊、所述激光測距裝置的信號輸入端連接，所述激光測距裝置包括激光發(fā)射器，所述激光發(fā)射器與所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸連接，所述激光發(fā)射器的激光頭設(shè)置在側(cè)面，所述激光測量定位裝置還包括一用于檢測所述激光發(fā)射器是否恢復(fù)原位的信號歸零裝置，所述信號歸零裝置與所述控制模塊信號連接，所述信號歸零裝置包括歸零位置檢測槽和歸零擋板，所述歸零擋板連接固定在所述激光發(fā)射器的側(cè)面上，所述歸零位置檢測槽的槽口與所述激光發(fā)射器的側(cè)面相對。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪平衡機(jī)的激光測量定位裝置，其特征在于，還包括安裝支架，所述安裝支架為直角板，包括兩相互垂直的面板，所述控制模塊安裝在所述安裝支架的第一面板上，所述歸零位置檢測槽安裝在所述控制模塊上，在所述安裝支架的第二面板上鏤空設(shè)有安裝槽，所述步進(jìn)電機(jī)安裝在所述安裝槽中，所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸垂直設(shè)置在所述第二面板上方。
【文檔編號】G01M1/14GK203772486SQ201420010817
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】楊海萍 申請人:科星（中山）汽車設(shè)備有限公司