[发明专利]基于机器视觉的汽车车轮平面及轮辋的空间位置检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车工业领域的检测设备，更具体的说，它涉及一种基于 机器视觉的汽车车轮平面及轮辋的空间位置检测系统。

背景技术

为保证汽车的操纵稳定性，汽车车轮在装配时和汽车车体之间应具有一定的 空间相对位置，汽车车轮平面及轮辋的空间位置是否准确，对汽车的行驶安全 性、操纵稳定性和燃油经济性具有重要影响。目前尚未发现对汽车车轮平面及 轮辋的空间位置进行检测的专用系统。由于汽车运行时的重要参数如车轮前束、 车轮外倾、主销后倾和主销内倾可以通过车轮平面的空间位置得到，并且汽车 的轴距差和轴偏角也可以通过轮辋的空间位置得到，因此，基于机器视觉的汽 车车轮平面及轮辋的空间位置检测系统对汽车非接触检测领域的技术进步具有 重要意义。

发明内容

本发明针对目前无法检测车轮平面及轮辋的空间位置的现状，提供了一种 具有操作简便、性能可靠、结构坚固、通用性强、易于安装、制造成本低、精 度高的可满足国家计量、质量监督部门以及生产厂家非接触检测要求的基于机 器视觉的汽车车轮平面及轮辋的空间位置检测系统。

参阅图1至图8，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实 现。本发明所提供的基于机器视觉的汽车车轮平面及轮辋的空间位置检测系统 包括有第一摄像机、第一线激光器、第二线激光器、第三线激光器、激光器定 位座、第三定位螺钉、第二定位螺钉、第一定位螺钉、纵向水准泡、第二摄像 机、摄像机框架、底座、横向水准泡与底板。

底板放置在平整的地面上，四个螺栓自上而下依次穿过底座的两个长方形 标准钢板薄片四个圆形通孔与底板的四个矩形分布的螺纹孔螺纹固定连接。

四个螺栓自上而下依次穿过摄像机框架底面的四个圆形通孔与底座顶面的 四个螺纹孔螺纹固定连接，两个螺栓自下而上依次穿过底座顶面的两个圆形通 孔和摄像机框架底面的两个圆形通孔与相同的第一摄像机和第二摄像机底部的 螺纹孔螺纹固定连接，纵向水准泡沿纵向对称平面平行的方向与摄像机框架的 底面粘接或螺纹连接固定，横向水准泡沿横向对称平面平行的方向与摄像机框 架的底面粘接或螺纹连接固定，摄像机框架无侧面的一侧与待测车轮相对。

相同的第一线激光器、第二线激光器、第三线激光器分别穿过激光器定位 座的三个圆柱形通孔，激光的发射端需高于激光器定位座的表面，第一定位螺 钉、第二定位螺钉、第三定位螺钉依次旋入激光器定位座的三个螺纹盲孔，螺 钉的端面分别顶紧第一线激光器、第二线激光器、第三线激光器的侧壁，安装 后第一线激光器、第二线激光器、第三线激光器的激光的发射端应在同一平面 内，发射的线激光应互相平行，激光器定位座采用焊接或螺纹连接的方式固定 在摄像机框架的底面上，安装后激光器定位座的横向对称平面应与摄像机框架 的横向对称平面共面。

技术方案中所述的底板为标准钢板制成，在远离待测车轮一侧加工有四个 矩形分布的螺纹孔。

技术方案中所述的底座为一无底面的中空的长方体零件，底座的顶面及四 个侧面为标准钢板焊接，在底座的顶面关于其纵向对称平面和横向对称平面对 称的加工四个螺纹孔，并且关于其横向对称平面对称的加工两个圆形通孔，在 底座底面的两个短边的外侧焊接两个长方形标准钢板薄片，在每个长方形标准 钢板薄片上关于底座的纵向对称平面对称的加工两个圆形通孔。

技术方案中所述的摄像机框架为一无侧面的中空的长方体零件，摄像机框 架的顶面、底面及三个侧面为标准钢板焊接，在摄像机框架的底面关于其纵向 对称平面和横向对称平面对称的加工四个圆形通孔，四个圆形通孔的位置与在 底座顶面的关于其纵向对称平面和横向对称平面对称加工的四个圆形螺纹孔的 位置一致，关于摄像机框架横向对称平面对称的加工两个圆形通孔，两个圆形 通孔的位置与在底座顶面的关于其横向对称平面对称加工的两个圆形通孔的位 置一致。

技术方案中所述的激光器定位座为长方体柱状零件，沿其横向对称平面加 工三个圆柱形通孔，沿其纵向对称平面加工三个螺纹盲孔，三个螺纹盲孔的中 心线与三个圆柱形通孔的中心线垂直相交并共面，螺纹盲孔的深度需到达并穿 过圆柱形通孔的一侧孔壁。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用线激光器投影的方法在轮辋平面设置检测特征点，并使用 机器视觉实现了非接触式测量，减少了检测时在轮辋平面安装传感器的时间， 大大提高了车轮平面及轮辋的空间位置检测的效率和精度。