汽车前束测量装置和使用该装置的汽车前束测量方法.pdf

本发明涉及一种汽车前束测量装置和使用该装置的汽车前束测量方法。汽车前束测量装置包括底座，底座上设有可沿上下方向伸缩的纵臂，所述纵臂上连接有沿前后方向伸缩的横臂，所述横臂上设有用于对准车轮轮毂中心的对准装置，所述横臂上设有沿左右方向延伸的、可沿左右方向伸缩的刻度尺，所述刻度尺上设有用于定位测量定点的测量头。本发明的目的在于解决现有中车轮的轮胎磨损后会影响测量精度的技术问题。

1.  汽车前束测量装置，包括底座，底座上设有可沿上下方向伸缩的纵臂，所述纵臂上连接有沿前后方向伸缩的横臂，所述横臂上设有用于对准车轮轮毂中心的对准装置，其特征在于：所述横臂上设有沿左右方向延伸的、可沿左右方向移动的刻度尺，所述刻度尺上设有用于定位测量定点的测量头。

2.  根据权利要求1所述的汽车前束测量装置，其特征在于：所述测量头为定位针，定位针沿前后方向延伸，所述定位针的前端或后端具有用于与测量定点定位配合的尖端部分。

3.  根据权利要求1所述的汽车前束测量装置，其特征在于：所述测量头为定位针，定位针沿前后方向延伸，所述定位针的前端和后端均具有所述尖端部分。

4.  根据权利要求1或2或3所述的汽车前束测量装置，其特征在于：所述底座上设有万向轮和用于锁止万向轮的锁止机构。

5.  根据权利要求1或2或3所述的汽车前束测量装置，其特征在于：所述底座上设有用于调节底座水平的底座调平装置，所述横臂上设有用于调节横臂水平的横臂调平装置。

6.  使用如权利要求1所述汽车前束测量装置的汽车前束测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将一对汽车前束测量装置分别设在车轮的左右两侧，使对准装置对准在车轮轮毂中心，固定汽车前束测量装置，将两汽车前束测量装置的所在位置分别设为左基准和右基准；
（2）在左车轮上取一左测量定点，在右车轮上取一右测量定点，将汽车测量装置的测量头定位在对应的测量定点上，并用刻度尺测出左测量定点与左基准之间的距离RL，右测量定点与右基准之间的距离RR；
（3）保持左、右基准不变，使车轮转动180°，再次测量出左测量定点与左基准之间的距离FL，右测量定点与右基准之间的距离FR；
（4）设定左、右基准之间的距离为K，根据计算公式得出：前束值=（K-FL-FR）-（K-RL-RR）=（RL-FL）-（RR-FR）。

7.  根据权利要求6所述的汽车前束测量方法，其特征在于：所取的左测量定点和右测量定点位于对应轮胎胎冠的纵向沟槽内。

8.  根据权利要求6所述的汽车前束测量方法，其特征在于：转动车轮时，汽车前束测量装置的位置固定不变，车轮外侧的刻度尺向外侧收回，刻度尺为车轮转动让位。

9.  根据权利要求6所述的汽车前束测量方法，其特征在于：步骤（2）中转动车轮时，车轮上的测量定点首先朝下移动。

汽车前束测量装置和使用该装置的汽车前束测量方法
技术领域
本发明涉及一种汽车前束测量装置和使用该装置的汽车前束测量方法。
背景技术
汽车底盘需要对前束进行调整，汽车运行一段时间后，易造成转向轮前束超差，从而导致车辆跑偏、高速摆震、高速发飘、轮胎异常磨损等现象。目前，在汽车转向桥的检修过程中，许多厂家都采用专业的四轮定位测量设备来调整前束，但该类设备不但投资大而且操作繁琐，未能在地区服务站及维修站得到普及和有效应用。
为了解决上述问题，现有技术中常采用简易的前束测量工具，如图1所示，前束测量工具包括左支架80和右支架81，左、右支架之间设有横杆82，左、右支架可沿横杆82的轴向导向移动，进而调节两支架之间的距离，两支架上具有测量头，测量时测量头与轮胎的胎冠定位接触，横杆82上具有刻度，可测量出两支架之间的距离。测量时，将汽车停放在平台上，打正汽车方向盘，即调整汽车车轮83呈直行状态，在左、右车轮上各取一定点，两定点分别为左测量定点和右测量定点，左、右测量定点与对应车轮轮毂中心的连线处于水平位置，将前束测量工具与测量定点对应，如图2所示，测量左、右测量定点之间的距离，测量数据为A，转动汽车车轮，使车轮转动180°，再次测量左、右测量定点之间的距离，测量出第二组数据B，已知汽车车轮的直径为D，计算出A与B的差值B-A，该差值即为前束值，根据汽车的直径D还可以计算出前束倾角。
上述前束测量工具从车轮的内侧进行测量，在测量如客车、货车、卡车等大型车辆时，由于左、右车轮之间的距离较大，就需要增大横杆的轴向长度，使得前束测量工具的长度较大，测量时调整和定位十分不便，而且，由于横杆的轴向长度较长，横杆存在径向偏差，测量时的误差较大，造成测量精度较低。
现有技术中还存在一种分段测量的前束测量装置来汽车的前束值，即从汽车车轮的外侧进行测量，例如申请号为201310413041.9的中国发明专利申请就公开了一种联合收割机前束检测方法，并公开了一种前束检测装置，该装置成对使用，每一对包括左右对称设置的两个前束测量装置，每一个前束测量装置包括电控平移台，电控平移台可水平移动测量位置，电控平移台上固定有纵臂，纵臂可沿垂直方向调整测量位置，纵臂上连接有横臂，横臂和纵臂交叉形成十字架结构，横臂的两端均设有激光传感器，激光传感器可在横臂上水平移动；横臂中部设有激光笔和摄像头，激光笔和摄像头构成了找准车轮轮毂中心的对准装置，该装置包括采集控制器和计算机，采集控制器将采集到的激光笔和摄像头信号输入到计算机，采集控制器接收计算机的输出信号控制电控平移台；但是，该装置在测量时需要设置激光传感器，还需要计算机软件分析，导致该装置的成本较高，不利于服务站和维修站普及使用。该装置在使用时，将一对上述前束测量装置左右对称固定在检测线中，将车辆的转向轮移动至两前束测量装置之间，左、右两车轮分别与左、右两前束测量装置对应，两前束测量装置从车轮的外侧进行测量；测量时，调整转向轮呈直行状态，调整电控平移台和纵臂，使激光笔定位在车轮轮毂的中心，调整横臂处于水平位置，调整两激光传感器之间的位置，使激光点打在轮胎胎面上，两个激光点关于车轮轮毂中心前后对称，最后根据计算机检测软件检测出前束值。
该测量方法以联合收割机车轮为例，用两个激光传感器测量车轮轮胎上两个点的位置，且要求两点关于车轮的轮毂中心对称，测量时车轮始终固定不动，但是，对于家用小汽车或者客车来说，轮胎表面设有花纹和排水槽，车轮的车胎会出现磨损，而且车轮上各个位置的磨损程度不同，采用不同的测量点就会产生较大的测量误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮胎磨损后不会影响测量精度、且结构简单成本较低的汽车前束测量装置；本发明的目的还在于提供一种轮胎磨损后不会影响测量精度的汽车前束测量方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种汽车前束测量装置，包括底座，底座上设有可沿上下方向伸缩的纵臂，所述纵臂上连接有沿前后方向伸缩的横臂，所述横臂上设有用于对准车轮轮毂中心的对准装置，所述横臂上设有沿左右方向延伸的、可沿左右方向移动的刻度尺，所述刻度尺上设有用于定位测量定点的测量头。
所述测量头为定位针，定位针沿前后方向延伸，所述定位针的前端或后端具有用于与测量定点定位配合的尖端部分。
所述测量头为定位针，定位针沿前后方向延伸，所述定位针的前端和后端均具有所述尖端部分。
所述底座上设有万向轮和用于锁止万向轮的锁止机构。
所述底座上设有用于调节底座水平的底座调平装置，所述横臂上设有用于调节横臂水平的横臂调平装置。
使用上述汽车前束测量装置的汽车前束测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将一对汽车前束测量装置分别设在车轮的左右两侧，使对准装置对准在车轮轮毂中心，固定汽车前束测量装置，将两汽车前束测量装置的所在位置分别设为左基准和右基准；
（2）在左车轮上取一左测量定点，在右车轮上取一右测量定点，将汽车测量装置的测量头定位在对应的测量定点上，并用刻度尺测出左测量定点与左基准之间的距离RL，右测量定点与右基准之间的距离RR；
（3）保持左、右基准不变，使车轮转动180°，再次测量出左测量定点与左基准之间的距离FL，右测量定点与右基准之间的距离FR；
（4）设定左、右基准之间的距离为K，根据计算公式得出：前束值=（K-FL-FR）-（K-RL-RR）=（RL-FL）-（RR-FR）。
所取的左测量定点和右测量定点位于对应轮胎胎冠的纵向沟槽内。
转动车轮时，汽车前束测量装置的位置固定不变，车轮外侧的刻度尺向外侧收回，刻度尺为车轮转动让位。
所述步骤（2）中转动车轮时，车轮上的测量定点首先朝下移动。
 本发明的有益技术效果：本发明的汽车前束测量装置采用刻度尺进行测量，该装置包括底座，底座上设有可沿上下方向伸缩的纵臂，纵臂上设有可沿前后方向伸缩的横臂，横臂上设有测量尺，测量尺朝左右方向延伸，测量尺上设有用于定位在测量定点上的测量头；装置设在车轮两侧时，调整纵臂的高度使对准装置定位在车轮轮毂的中心，汽车测量装置所处的位置即为基准位置，调整横臂将测量头定位在车轮的测量定点上，刻度尺可测量出测量定点与对应基准位置之间的距离。
本发明在左车轮的左侧和右车轮的右侧分别设置左基准和右基准，设定两基准之间的距离为K；在车轮上取一个测量定点，并且测出的第一组数据，分别为左基准与左测量定点之间的距离RL，右基准与右测量定点之间的距离RR，保持左、右基准的位置不变，使车轮转动180°，再一次测量左、右测量定点与对应基准位置之间的距离，测出第二组数据分别为FL、FR，最后的根据公式前束值=（K-FL-FR）-（K-RL-RR）=（RL-FL）-（RR-FR）计算出前束值；前后两次测量过程中保持左右基准固定，转动车轮180°后，再次测出测量定点与基准之间的距离，这样即使车轮的轮胎磨损，由于前后两次测量车轮轮胎上同一位置，即使车轮上各处磨损程度不同，也不会影响到测量结果。
作为本发明的进一步改进，该汽车前束测量方法在测量时，所取的测量定点位于轮胎胎冠的纵向沟槽内，沟槽内容易受到磨损，纵向沟槽的槽底距离车轮轮毂中心的距离一定，该数据可在车轮出厂时测出，测量定点距离车轮轮毂中心的数据即为车轮出厂时的数据，这样在计算前倾角时，直接运用车轮自身参数进行计算，不需要再次测出测量定点与车轮轮毂中心的距离。
附图说明
图1是现有技术中汽车前束测量工具使用状态下的结构示意图；
图2是汽车前束测量的原理图；
图3是本发明汽车前束测量装置实施例1的正视图；
图4是本发明汽车前束测量装置实施例1的整体结构示意图；
图5是本发明汽车前束测量装置实施例1在使用状态下的示意图；
图6是本发明汽车前束测量方法的原理图；
图中：1、底座，2、万向轮，3、调平装置，4、纵臂，42、纵臂杆，43、纵臂套管，44、紧定螺钉，5、横臂，51、横臂杆，52、横臂套管，53、滑轨，54、紧定螺栓，6、测量尺，61、刻度尺，62、定位针，7、红外对准装置。
具体实施方式
本发明汽车前束测量装置的实施例1，如图3、图4、图5所示，该装置在使用时成对使用，两汽车前束测量装置分别对称设在车轮的左、右两侧，这里以设在车轮右侧的汽车前束装置为例进行描述。
包括底座1，底座1上设有调平螺栓3，调平螺栓3构成用于调节底座水平的底座调平装置，底座1的下端设有万向轮2，方便汽车前束测量装置移动，万向轮2上具有用于锁止万向轮的锁止机构；底座1上设有纵臂4，纵臂4可沿上下方向伸缩，纵臂4上设有可沿前后方向伸缩的横臂5；本实施例中，为了使结构简单紧凑，纵臂4包括纵臂套管43和安装在纵臂套管43中的纵臂杆42，纵臂套管43的下端固定在底座1上，纵臂杆42从纵臂套管的上端穿装在纵臂套管中，纵臂杆42可在纵臂套管中上下导向滑动，纵臂套管43上设有用于锁紧纵臂杆的紧定螺钉44；横臂5包括横臂杆51和套设在横臂杆51上的横臂套管52，横臂杆51的前端与纵臂杆42固定连接，所述横臂套筒52上设有用于定位横臂套筒位置的紧定螺栓54；横臂5的前端固定在纵臂杆的上端，横臂5的后端悬伸，横臂杆51的左侧设有红外对准装置7，红外对准装置7用于与车轮轮毂中心对准，保证左右两组测量架左右对称设置，使两组测量架的横臂平行。
横臂5上设有水平仪和横臂调平装置，根据水平仪的显示，可调节横臂调平装置使横臂处于水平状态，横臂5的后端具有滑轨53，滑轨53中设有刻度尺61，刻度尺61的一端具有测量头，测量头为定位针62，刻度尺和定位针构成了测量机构6，刻度尺的长度方向沿左右方向延伸，测量尺可在滑轨中左右导向滑动，所述滑轨为矩形，滑轨上设有用于指示刻度尺上刻度的指示针；本实施例中，定位针62的轴线沿前后方向延伸，即定位针与横臂平行设置，定位针的端部具有用于与车轮定位配合的尖端部分，前端具有前尖端部分，后端具有后尖端部分。在本发明汽车前束测量装置的其他实施中，定位针可只在前端或者后端设有尖端部分。
使用上述装置的汽车前束测量方法包括以下步骤：
（1）将一对汽车前束测量装置设在车轮的左右两侧，红外对准装置车轮轮毂中心对准，固定汽车前束测量装置，将两汽车前束测量装置的所在位置设为左基准和右基准；
（2）在左车轮上取一左测量定点，在右车轮上取一右测量定点，将汽车测量装置的测量头定位在对应测量定点上，并用刻度尺测出第一组数据，即左测量定点与左基准之间的距离RL，右测量定点与右基准之间的距离RR；
（3）保持左、右基准不变，使车轮转动180°，用刻度尺测量出第二组数据，即左测量定点与左基准之间的距离FL，右测量定点与右基准之间的距离FR；
（4）设定左、右基准之间的距离为K，根据计算公式得出：前束值=（K-FL-FR）-（K-RL-RR）=（RL-FL）-（RR-FR）。
汽车前束测量装置使用状态下的示意图如图5所示，本发明汽车前束测量方法的原理如图6所示，在测量之前，首先将汽车停放在平台上，打正方向盘，将车轮调整至直行状态；然后将汽车前束测量装置移动至车轮外侧，将红外对准装置定位在车轮轮毂的中心，调整横臂处于水平，锁止底座上的万向轮，将左、右两汽车前束测量装置所处的位置设为左基准和右基准，设定左基准和右基准之间的距离为K。
试验过程中所取的测量定点位于轮胎胎冠的纵向沟槽内，由于车轮轮胎自身带有纵向沟槽，将定位针卡在纵向沟槽内，可利用轮胎自身结构卡住定位针，方便定位针定位，且纵向沟槽内不容易磨损，即使轮胎磨损也不会影响测量结果。
本发明在测量第一组数据时，测量定点位于车轮的后侧，定位针的前端从车轮的后侧卡在纵向沟槽内，定位针的前尖端部分定位在测量定点上，左右调整刻度尺，进而可以测出左测量定点与左基准之间的距离RL，右测量定点与右基准之间的距离RR。
测量出第一组数据以后，将车轮朝后转动180°，转动时，车轮上的测量定点首先朝下运动；转动后，测量定点位于车轮的前侧，测量定点与轮毂中心的连线仍处于水平位置，调整横臂和刻度尺，将定位针的后端从车轮前侧卡在轮胎胎冠的纵向沟槽内，定位针的后尖端部分定位在测量定点上，测量出第二组数据，即左测量定点与左基准之间的距离FL，右测量定点与右基准之间的距离FR。
为了保证左、右基准之间的距离不变，本发明在测量过程中保持车轮两侧的汽车前束测量装置位置不变，转动车轮时，两汽车前束测量装置的刻度尺朝外侧收回，刻度尺在汽车移动时为汽车让位。
在测量第一组数据时，测量定点还可以位于车轮的前侧，将定位针的后端从车轮前侧卡在轮胎胎冠的纵向沟槽内，定位针的后尖端部分定位在测量定点上；转动车轮180°，车轮上的测量定点与车轮同步首先朝下运动，车轮转动180°后，测量定点位于车轮的后侧，定位针的前端从车轮的后侧卡在纵向沟槽内，定位针的前尖端部分定位在测量定点上；转动时，保证汽车前束测量装置的位置不变，保证车轮上的测量定点首先朝下运动，前后两次测量过程中，刻度尺的测量头能够先从车轮的前侧定位在测量定点上，后从车轮的后侧定位在测量定点上；或者测量头能够先从车轮的后侧定位在测量定点上，后从车轮的前侧定位在测量定点上。