一种非接触式风洞样车高度测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种非接触式风洞样车高度测量系统，其包括：支架座；轮心探测滑轨机构，其上设有第一激光测距模块；轴承臂；电驱卡盘，其上设有槽；舵机，其驱动电驱卡盘绕着其自身轴心转动；若干个卡爪，其设于电驱卡盘的槽内；激光标尺组件，其包括用于对待测车轮的中心进行定位的激光标尺；轮眉探测机构，其包括：步进电机；在步进电机的驱动下沿着支架的高度方向上下滑动的滑动块；第二激光测距模块；微控制器，其与所述第一激光测距模块、第二激光测距模块、激光标尺、舵机、步进电机分别连接。本发明专利技术能够对风洞样车的轮胎中心以及轮胎中心所在截面的轮眉最低点离地面高度进行高效、高精度的非接触式测量，同时还能保护风洞样车型面不被破坏。不被破坏。不被破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式风洞样车高度测量系统


[0001]本专利技术涉及一种车辆测试系统，尤其涉及一种风洞样车高度测量系统。

技术介绍

[0002]风洞试验旨在验证目标车型的风阻系数，其对于目标车型风洞样车的底盘离地高度有着非常高的精度要求，如果调节底盘离地高度与理论高度有偏差会造成试验结果产生较大偏差甚至失效。
[0003]在风洞试验中，样车底盘离地的高度可调，一般通过测量样车轮胎中心离地高度与轮眉最高点离地高度来标定样车底盘离地高度，同时试验往往还需要多组不同高度的风洞样车试验数据。但是现有技术往往缺乏满足精度要求的测量装置来反馈调整结果。
[0004]另外，风洞试验多为汽车开发早期，根据试验结果需要对外造型进行快速修改迭代，其样车表面多为可塑材料，如果采用接触式测量，会破坏样车型面，影响试验结果。
[0005]此外，风洞试验有特殊的场地要求，大型测量设备虽然能提供高精度的测量，但无法布置在风洞试验场地。
[0006]因此需要开发一种高效、高精度的、非接触式的、能动态跟踪轮胎中心离地高度与轮眉最高点离地高度的测量系统。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种非接触式风洞样车高度测量系统,其能够满足风洞试验场地对测量装置的便携式需求，保护风洞样车造型表面的非接触式需求，还能满足测量风洞样车轮胎中心离地高度与轮眉最高点离地高度的高精度与高效的需求，并能在调节风洞样车底盘高度时，分别对四个车轮处的车身姿态进行动态跟踪，实时反馈，从而大大提高了调节效率。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种非接触式风洞样车高度测量系统，其包括：
[0009]支架座；
[0010]轮心探测滑轨机构，其设于所述支架座上，并能够沿着支架座的高度方向上下滑动；所述轮心探测滑轨机构上设有第一激光测距模块；
[0011]轴承臂，其与所述轮心探测滑轨机构连接；
[0012]电驱卡盘，其与所述轴承臂可转动地连接，所述电驱卡盘上设有槽；
[0013]舵机，其与所述电驱卡盘连接，以驱动所述电驱卡盘绕着其自身轴心转动；
[0014]若干个卡爪，其设于所述电驱卡盘的槽内；
[0015]激光标尺组件，其设于所述电驱卡盘的中心处，所述激光标尺组件包括用于对待测车轮的中心进行定位的激光标尺；
[0016]轮眉探测机构，其设于所述支架座上的轮心探测滑轨机构上方，所述轮眉探测机构包括：步进电机；滑动块，所述滑动块在步进电机的驱动下能够沿着支架的高度方向上下滑动；第二激光测距模块，其设于所述滑动块上；
[0017]微控制器，其与所述第一激光测距模块、第二激光测距模块、激光标尺、舵机、步进电机分别连接，以控制舵机驱动电驱卡盘绕着其自身轴心转动，以使得若干个卡爪沿着电驱卡盘的径向方向开合；并控制激光标尺打开和关闭；以及控制步进电机驱动所述滑动块沿着支架座的高度方向上下滑动；所述微控制器还接收第一激光测距模块和第二激光测距模块传输的数据。
[0018]本专利技术多所述的非接触式风洞样车高度测量系统通过轮心探测滑轨机构上的第一激光测距模块反馈轮心到地面的高度。由此，在所测风洞样车底盘高度调节时，若轮心高度变化，轮心探测滑轨机构上的滑块可做自适应随动，进而实时跟踪反馈轮心到地面的高度。本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统通过轮眉探测机构上的第二激光测距模块探测轮心所在截面处包括轮眉在内的车身截面到第二激光测距模块的距离，通过反馈距离的急剧变大快速判定轮眉特征位置。在快速判定出轮眉特征位置后，其通过步进电机带动第二激光测距模块向上小步距的移动，通过第二激光测距模块前后两次测量值的对比，找出从轮眉下方向上运动后突变消失的最小位移处，反馈此时步进电机所带动的第二激光测距模块到地面的绝对高度位置，即为轮心所在截面轮眉最高点到地面的高度，实现轮眉离地高度的非接触测量。
[0019]由此，本专利技术所述非接触式风洞样车高度测量系统能记录并找到轮心所在截面轮眉最高点到地面的高度时的轮眉型面到第二激光测距模块距离，当待测的风洞样车底盘高度调节使得轮眉高度变化时，通过轮眉型面到第二激光测距模块距离的变化可以判断轮眉走势，进而重新测量轮眉高度，实现实时跟踪反馈轮眉到地面的高度。
[0020]进一步地，本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统还包括无线数据传输模块(即WiFi模块)，其与所述微控制器数据连接。
[0021]基于该实施方式，本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统的每次测量结果都能通过物联网实时反馈回移动终端。
[0022]进一步地，本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统还包括第一继电器，其连接于微控制器和所述激光标尺之间。
[0023]进一步地，本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统还包括第二继电器，其连接于所述微控制器和步进电机之间。
[0024]进一步地，在本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统中，所述轮心探测滑轨包括：
[0025]直线滑轨，其固定设于所述支架座上；
[0026]滑块，其在支架座的高度方向上沿所述直线滑轨上下滑动，所述第一激光测距模块固定设于所述滑块上；
[0027]上限位块和下限位块，其分别设于所述直线滑轨的上端面和下端面，以对滑块上下滑动的行程进行限位。
[0028]进一步地，在本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统中，所述激光标尺组件还包括：
[0029]激光标尺罩，所述激光标尺设于其内；
[0030]调节螺钉，其沿激光标尺罩的径向方向设置，以对激光标尺的对中位置进行调节。
[0031]进一步地，在本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统中，所述轮眉探测机
构还包括：
[0032]丝杆滑轨底座，其固定设于所述支架座上；
[0033]丝杆，其设于所述丝杆滑轨底座上，所述滑动块与丝杆螺纹连接，所述步进电机与丝杆连接。
[0034]进一步地，在本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统中，各所述卡爪均包括：
[0035]定位销，其用于与待测车轮的紧固螺钉头的内径配合；
[0036]定位座，其用于与待测车轮的紧固螺钉头的外径配合；
[0037]环形磁铁，其设于定位销和定位座之间，所述定位销穿过环形磁铁插设于定位座内，所述环形磁铁用于与待测车轮的紧固螺钉头吸合；
[0038]卡爪底座，所述定位座设于卡爪底座上。
[0039]更进一步地，在本专利技术所述的非接触式风洞样车高度测量系统中，所述卡爪还包括：沿卡爪的轴线方向依次设置的第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承相对于定位销和定位座设于卡爪底座的另一侧；
[0040]所述电驱卡盘包括：
[0041]第一滑槽卡盘，其上开设有对应于卡爪的若干个直线滑槽，所述卡爪的第一轴承与直线滑槽相配合；
[0042]第二滑槽卡盘，其上开设有对应于卡爪的若干个渐开线滑槽，所述卡转的第二轴承与渐开线滑槽的相配合；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式风洞样车高度测量系统，其特征在于，包括：支架座；轮心探测滑轨机构，其设于所述支架座上，并能够沿着支架座的高度方向上下滑动；所述轮心探测滑轨机构上设有第一激光测距模块；轴承臂，其与所述轮心探测滑轨机构连接；电驱卡盘，其与所述轴承臂可转动地连接，所述电驱卡盘上设有槽；舵机，其与所述电驱卡盘连接，以驱动所述电驱卡盘绕着其自身轴心转动；若干个卡爪，其设于所述电驱卡盘的槽内；激光标尺组件，其设于所述电驱卡盘的中心处，所述激光标尺组件包括用于对待测车轮的中心进行定位的激光标尺；轮眉探测机构，其设于所述支架座上的轮心探测滑轨机构上方，所述轮眉探测机构包括：步进电机；滑动块，所述滑动块在步进电机的驱动下能够沿着支架的高度方向上下滑动；第二激光测距模块，其设于所述滑动块上；微控制器，其与所述第一激光测距模块、第二激光测距模块、激光标尺、舵机、步进电机分别连接，以控制舵机驱动电驱卡盘绕着其自身轴心转动，以使得若干个卡爪沿着电驱卡盘的径向方向开合；并控制激光标尺打开和关闭；以及控制步进电机驱动所述滑动块沿着支架座的高度方向上下滑动；所述微控制器还接收第一激光测距模块和第二激光测距模块传输的数据。2.如权利要求1所述的非接触式风洞样车高度测量系统，其特征在于，还包括无线数据传输模块，其与所述微控制器数据连接。3.如权利要求1所述的非接触式风洞样车高度测量系统，其特征在于，还包括第一继电器，其连接于微控制器和所述激光标尺之间。4.如权利要求1所述的非接触式风洞样车高度测量系统，其特征在于，还包括第二继电器，其连接于所述微控制器和步进电机之间。5.如权利要求1所述的非接触式风洞样车高度测量系统，其特征在于，所述轮心探测滑轨包括：直线滑轨，其固定设于所述支架座上；滑块，其在支架座的高度方向上沿所述直线滑轨上下滑动，所述第一激光测距模块固定设于所述滑块上；上限位块和下限位块，其分别设于所述直线滑轨的上端面和下端面，以对滑块上下滑动的行程进行限位。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵中昊，陈蒨，陈果，黄旭，靳晶，朱玉瑜，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：