整車姿態(tài)測量裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種整車姿態(tài)測量裝置和方法，屬于測量技術領域。
【背景技術】
[0002]目前整車開發(fā)過成中，整車姿態(tài)角為一個重要參數，現階段測量整車姿態(tài)主要利用掃描儀對整車關鍵部位和地面進行掃描，再擬合相應特征，然后利用CATIA軟件對掃描的整車點云進行處理，擬合成數據后測量整車姿態(tài)。具體步驟為:掃描表面處理、掃描(需要舉升機)、計算掃描結果生成點云、導入CATIA軟件、擬合成數據、測量姿態(tài)角等。
[0003]然而該方法需要專用的測量儀器以及舉升機等設備，測量周期長，一般測量需要兩天時間；并需要多名專業(yè)技術人員進行操作配合完成，所耗費的人力成本較高。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明還提供一種整車姿態(tài)測量裝置，其結構簡單，并能準確測量整車姿態(tài)角。
[0005]本發(fā)明提供一種整車姿態(tài)測量方法，使用上述裝置進行測量，測量準確，同時方便快捷，大大節(jié)省了人力成本。
[0006]為實現上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種整車姿態(tài)測量裝置，包括順次鉸接的基座、第一搖臂和第二搖臂，還包括第三搖臂，所述第三搖臂的一端與所述基座遠離所述第一搖臂的一端鉸接，所述第二搖臂開設有滑動槽，所述第三搖臂的另一端滑設于所述滑動槽中，且所述基座與所述第一搖臂和第三搖臂鉸接處設有角度尺。
[0007]進一步地，所述角度尺與所述基座連接處設有凹槽。
[0008]進一步地，所述滑動槽開設于所述第二搖臂遠離所述第一搖臂的一端。
[0009]進一步地，所述第一搖臂和/或第三搖臂上設有加強筋。
[0010]進一步地，所述基座、第一搖臂、第二搖臂和第三搖臂的長度為200-1200mm。
[0011 ] 進一步地，所述基座與所述第二搖臂長度相同。
[0012]進一步地，所述第一搖臂和所述第三搖臂長度相同。
[0013]另一方面，本發(fā)明還提供一種使用上述整車姿態(tài)測量裝置的整車姿態(tài)測量方法，包括:
[0014]使所述基座固定于水平面，且所述第二搖臂與車身底板貼合；
[0015]讀取所述角度尺的測量數據；
[0016]通過三角函數關系計算獲得整車姿態(tài)角。
[0017]進一步地，使基座固定于水平面，移動所述第三搖臂的另一端在所述滑動槽中的位置，以使所述第二搖臂與車身底板貼合。
[0018]本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置和方法主要利用四連桿鉸鏈結構的兩個搖臂角度差異，通過三角函數計算間接測量整車姿態(tài)角。測量周期短，測量時可以快速得到結果，測量速度快；測量成本低，測量受設備影響較小，不需要舉升機、掃描設備等昂貴設備，并且不需要后期軟件處理；操作人員少，單人可獨立完成測量，不需要專業(yè)掃面人員和工程人員處理掃描數據。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置的結構示意圖。
[0020]圖2為角度尺的結構細節(jié)圖。
[0021]圖3為本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量方法的流程圖。
[0022]圖4為本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量方法示意圖。
[0023]附圖標記說明
[0024]1-整車姿態(tài)測量裝置
[0025]10-基座
[0026]11-凹槽
[0027]20-第一搖臂
[0028]30-第二搖臂
[0029]31-滑動槽
[0030]40-第三搖臂
[0031]50-角度尺 A
[0032]60-角度尺 B
[0033]70-加強筋
[0034]2-車身
[0035]3-地面
【具體實施方式】
[0036]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0037]圖1為本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置的結構示意圖。圖2為角度尺的結構細節(jié)圖。圖3為本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量方法的流程圖。圖4為本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量方法示意圖。本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置和方法適用于多種車型整車姿態(tài)角的測量。
[0038]本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置I的結構示意圖如圖1所示。該整車姿態(tài)測量裝置I包括順次鉸接的基座10、第一搖臂20和第二搖臂30，還包括第三搖臂40，所述第三搖臂40的一端與所述基座10遠離所述第一搖臂20的一端鉸接，所述第二搖臂30開設有滑動槽31，所述第三搖臂40的另一端滑設于所述滑動槽31中，且所述基座10與所述第一搖臂20鉸接處設有角度尺A50，與第三搖臂40鉸接處設有角度尺B60。
[0039]該整車姿態(tài)測量裝置I中，基座10、第一搖臂20、第二搖臂30和第三搖臂40共同形成了一個四連桿鉸鏈結構，利用四連桿鉸鏈結構的兩個搖臂角度差異，通過三角函數計算間接測量整車姿態(tài)角。
[0040]其中，角度尺A50和角度尺B60可以設置為僅測量銳角角度數據，測量范圍為0-90°。以角度尺A50為例，其結構如圖2所示，角度尺A50的刻度盤設置于轉軸上，基座10與第一搖臂20作為角度尺A50的兩個測量臂，測量第一搖臂20的中心線與基座10所在平面的夾角，記為測量值α。角度尺Β60以相同方式設置于基座10與第三搖臂40的鉸接處，第三搖臂40的中心線與基座10所在平面的夾角，記為測量值β。
[0041]在一個實施例中，角度尺Α50和角度尺Β60與所述基座10的連接處設有凹槽11。該凹槽11的設置能夠便于讀取角度尺Α50和角度尺Β60的測量數據，避免由于被基座10遮擋而導致的誤讀。
[0042]在本發(fā)明的另一實施例中，為了節(jié)省材料用量以及優(yōu)化該測量裝置的空間布局，滑動槽31可開設于所述第二搖臂30遠離所述第一搖臂20的一端。
[0043]在本發(fā)明的再一實施例中，所述第一搖臂20和/或第三搖臂40上設有加強筋70，可有效提高該整車姿態(tài)測量裝置I的強度，提高其使用壽命。
[0044]上述各實施例中，基座10、第一搖臂20、第二搖臂30和第三搖臂40的長度為200-1200mm。具體地，基座10、第二搖臂30的長度可在600_1200mm之間，第一搖臂20和第三搖臂40的長度可在200-500mm之間。
[0045]進一步地，為了便于整車姿態(tài)測量裝置I的制造和測量，基座10與第二搖臂30長度可以相同。同理，第一搖臂20和第三搖臂40長度也可以相同。
[0046]另一方面，本發(fā)明還提供一種使用上述整車姿態(tài)測量裝置I的整車姿態(tài)測量方法，流程圖如圖3所示，包括:
[0047]使所述基座10固定于水平面，且所述第二搖臂30與車身2底板貼合；
[0048]讀取角度尺A50和角度尺B60的測量數據，分別記為α和β ;
[0049]通過三角函數關系計算獲得整車姿態(tài)角。
[0050]上述方法中，使基座10固定于水平面，通常操作時可將其固定于平整的地面3上，移動所述第三搖臂40的另一端在所述滑動槽31中的位置，以使所述第二搖臂30與車身2底板貼合。同時使用以下式(I)進行計算，獲得整車姿態(tài)角Θ。
[0051]Θ = arctan [ (L2* I sin a | -L4* I sin β I ) / (L4* I cos β 1-L2* I cos α |+L1)]式⑴
[0052]上述式(I)中，Θ為整車姿態(tài)角，α為角度尺Α50的測量數據，β為角度尺Α60的測量數據，L1為基座10的長度，L2為第一搖臂20的長度，L4為第三搖臂40的長度。
[0053]角度尺Α50和角度尺Β60測量銳角角度時，讀取所述角度尺Α50和角度尺Β60測量的銳角角度數據，同時使用以下式(2)進行計算，獲得整車姿態(tài)角Θ。
[0054]Θ = arctan [ (L2*sin a -L4*sin β ) / (L4*cos β _L2*cos a +L1)]式(2)
[0055]以下通過實施例來具體說明本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置和方法。
[0056]本實施例中，整車姿態(tài)測量裝置I的基座10和第二搖臂30的長度為950mm，第一搖臂20和第三搖臂40長度為300mm。
[0057]如圖4所示，測量時先將基座10固定在地面3上，移動第三搖臂40的另一端在滑動槽31中的位置，以使第二搖臂30與車身2底板的側圍下部焊接邊貼合，讀取此時角度尺A50、角度尺B60測量的銳角角度α、β。將基座10長度950mm，第一搖臂20和第三搖臂40長度300mm帶入式⑵，
[0058]Θ = arctan [ (300*sin a-300*sin β )/(300*cos β _300*cos α+950)]式(2)
[0059]利用三角函數關系即可以計算出整車姿態(tài)角Θ。
[0060]本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置和方法測量周期短，測量時可以快速得到結果，測量速度快；測量成本低，測量受設備影響較小，不需要舉升機、掃描設備等昂貴設備，并且不需要后期軟件處理；操作人員少，單人可獨立完成測量，不需要專業(yè)掃面人員和工程人員處理掃描數據。
[0061]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種整車姿態(tài)測量裝置，其特征在于，包括順次鉸接的基座、第一搖臂和第二搖臂，還包括第三搖臂，所述第三搖臂的一端與所述基座遠離所述第一搖臂的一端鉸接，所述第二搖臂開設有滑動槽，所述第三搖臂的另一端滑設于所述滑動槽中，且所述基座與所述第一搖臂和第三搖臂鉸接處設有角度尺。2.根據權利要求1所述的整車姿態(tài)測量裝置，其特征在于，所述角度尺與所述基座連接處設有凹槽。3.根據權利要求1所述的整車姿態(tài)測量裝置，其特征在于，所述滑動槽開設于所述第二搖臂遠離所述第一搖臂的一端。4.根據權利要求1所述的整車姿態(tài)測量裝置，其特征在于，所述第一搖臂和/或第三搖臂上設有加強筋。5.根據權利要求1-4任一項所述的整車姿態(tài)測量裝置，其特征在于，所述基座、第一搖臂、第二搖臂和第三搖臂的長度為200-1200mm。6.根據權利要求1-4任一項所述的整車姿態(tài)測量裝置，其特征在于，所述基座與所述第二搖臂長度相同。7.根據權利要求1-4任一項所述的整車姿態(tài)測量裝置，其特征在于，所述第一搖臂和所述第三搖臂長度相同。8.一種使用權利要求1-7任一項所述的整車姿態(tài)測量裝置的整車姿態(tài)測量方法，其特征在于，包括: 使所述基座固定于水平面，且所述第二搖臂與車身底板貼合； 讀取所述角度尺的測量數據； 通過三角函數關系計算獲得整車姿態(tài)角。9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，使基座固定于水平面，移動所述第三搖臂的另一端在所述滑動槽中的位置，以使所述第二搖臂與車身底板貼合。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種整車姿態(tài)測量裝置和方法。本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置包括順次鉸接的基座、第一搖臂和第二搖臂，還包括第三搖臂，所述第三搖臂的一端與所述基座遠離所述第一搖臂的一端鉸接，所述第二搖臂開設有滑動槽，所述第三搖臂的另一端滑設于所述滑動槽中，且所述基座與所述第一搖臂和第三搖臂鉸接處設有角度尺。本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量裝置，其結構簡單，并能準確測量整車姿態(tài)角。本發(fā)明提供的整車姿態(tài)測量方法使用上述裝置進行測量，測量準確，同時方便快捷，大大節(jié)省了人力成本。
【IPC分類】G01C1/00
【公開號】CN105157669
【申請?zhí)枴緾N201510640211
【發(fā)明人】劉新宇, 姚慶偉, 范衛(wèi)東
【申請人】北京汽車股份有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月30日