美国宝克公司检测线原理与维修(四轮定位仪、灯光检测仪、转毂试验台).doc
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1、美国宝克公司检测线原理、使用与维修(四轮定位仪、灯光检测仪、转毂试验台)维修技术培训资料陈刚(笔名:陈云龙)2006-5/2008-2目 录本课程申报48课时。以专题式进行讲解,计划讲解如下专题:第一部分:四轮定位仪第一节:四轮定位仪的工艺任务及工作流程(专题1)第二节:四轮定位仪的构成(专题2)第三节:四轮定位仪测试原理分析(专题3)第四节:新车型激光头重新定位方法(专题4)第五节:激光系统初始化与标定开发区设备(专题5)第六节:激光系统初始化与标定红旗事业部设备(专题6)第七节:方向盘基准仪校准(专题7)第八节:设备常规操作方法及显示(专题8)第九节:车型的修改与设置(专题9)第十节:激光
2、系统与成像分析(专题10)第十一节:四轮定位仪车辆连续跑偏质量问题的解析(专题11)第十二节:四轮定位的工艺参数修改(专题12)第十三节:工艺参数解析(专题13)第十四节:VME总线板卡概述红旗事业部设备(专题14)第十五节:检测线DOS系统(专题15)第二部分:灯光测试仪第一节:灯光测试仪的任务第二节:灯光测试仪的构成第三节:灯光测试仪的测试原理第四节:照相机调整第五节:光轴偏转校准开发区设备第六节:光轴偏转校准红旗事业部设备第七节:灯箱方向性标定第八节:光强度标定开发区设备第九节:光强度标定红旗事业部设备第十节:增加车型。第十一节:参数系统解析第十二节:使用与维护相关补充说明第三部分:转毂
3、试验台第一节:转毂试验台的工艺任务及工作流程第二节:转毂试验台的构成第三节:转毂试验台的测试原理第四节:设备操作方法第五节:阻滞力标定第六节:手刹、脚刹车标定第七节:轮距修改第八节:声级标定第九节:人机接口界面第十节:参数系统解析第十一节:使用与维护相关提示前 言我们公司的整车检测线是从美国宝克公司定货的设备。直属总装车间包括两条线及隔音间、通风系统、网络系统等。每条线包括四轮定位仪、转毂试验台、大灯测试仪、侧滑试验台四台主体设备。另外,红旗事业部还安装了一条宝克公司早期生产的检测线。这些设备运用了微电子、计算机、测量、PLC、总线、数字信号处理等现代先进控制技术,在技术上有一定的复杂性。而这
4、些设备又是整车质量控制和综合测试中的关键设备,因而掌握它们对我们提高产品质量有着重要的意义。下面,将针对系统使用和维修的实际需求,分别对检测线的工艺、结构、原理进行分析,并对使用及维修中的难点问题进行专题性的介绍。资料以开发区总装设备为主线,适当兼顾红旗事业部检测线,阅读时请注意甄别。但由于是一个公司生产,互相之间可以借鉴。鉴于检测线的工艺和维修对绝大多数人来说都比较难于掌握,公司确实非常需要这方面的人员。出于技能传授的需要,作者花费了较多精力于本教材的整理,同时开展了一些培训,希望对大家有所帮助。本文献仅用于本企业培训,不作为出版及赢利目的。本公司各部门及相关人员可以无偿利用。其他单位可以拷
5、贝参考,但非经本人同意,不得做批量制作及下发使用。资料来源说明: 本教材资料来源:1维修经验积累资料。占本教程的最大比重。2美国宝克公司原厂培训。3宝克公司投标资料。4宝克公司设备说明书。5网络资料。6国家整车检测相关法规。第一部分:四轮定位仪我们的四轮定位仪为美国宝克公司生产,型号:NCA7000。第一节:四轮定位仪的工艺任务及工作流程(专题1) 要有效掌握四轮定位仪的使用相关技能,必须彻底了解四轮定位设备的工作原理及工作流程,同时也要了解产品工艺方面的相关信息。一、四轮定位仪的工艺任务四轮定位仪是一种整车方向性检测调整设备,通过四轮定位仪调整后的车辆在行驶时,车轮行走轨迹在一定范围内应保持
6、直线,并具有良好的着地性和操控性,不应出现跑偏现象。这将关系到车辆行驶,特别是高速行驶的可控制性、安全性,并减少轮胎附加磨损,因此是整车装配的关键质量环节。四轮定位仪一般可以对以下项目进行检测调整:1前束:测试和调整前束。包括前轮前束、前轮总前束、后轮前束、后轮总前束等。2外倾:测试和调整车轮外倾角。包括前轮外倾、后轮外倾等。3主销倾角:由于轿车没有主销,这个主销是虚拟的。我们的设备可以测试主销后倾角。4最大转向角:方向盘可以控制的最大车轮转向角。5推力角:反应整车中轴线和前进方向一致性的参数。6方向盘水平调整。目前,我们的设备主要测试前后轮的前束、外倾,并计算推力角;同时,还校正方向盘。在需
7、要时,可以选择测试主销倾角和最大转向角。二、工艺测试项目的说明(一)前束角两轮前端距离与后端距离之差,称为前束。从汽车的正上方向下看,由轮胎的中心线与汽车的纵向轴线之间的夹角称为前束角。轮胎中心线前端向内收束的角度为正前束角,反之为负前束角。总前束值等于两个车轮的前束值之和,即两个车轮轴线之间的夹角。我们的设备测试和调整的是前束角。车辆前束失准会引起行驶跑偏、轮胎异常磨损等现象,对车辆行驶的安全性和经济性产生直接的影响。(二)外倾角从汽车正前方看,汽车车轮的顶端向内或向外倾斜一个角度,称为车轮的外倾角。用偏离垂直线所倾斜的角度来表示,如果顶端向外倾斜则称为正外倾角,如果向内倾斜则称为负外倾角。
8、车轮外倾角失准同样会造成行驶稳定性不良及轮胎附加磨损。(三)主销倾角主销倾角一般指主销后倾角和主销内倾角。1主销后倾角: 从侧面看车轮,转向主销(车轮转向时的旋转中心)向后倾倒,称为主销后倾角。设置主销后倾角后,主销中心线的接地点与车轮中心的地面投影点之间产生距离(称作主销纵倾移距,与自行车的前轮叉梁向后倾斜的原理相同),使车轮的接地点位于转向主销延长线的后端,车轮就靠行驶中的滚动阻力被向后拉,使车轮的方向自然朝向行驶方向。设定很大的主销后倾角可提高直线行驶性能,同时主销纵倾移距也增大。主销纵倾移距过大,会使转向盘沉重,而且由于路面干扰而加剧车轮的前后颠簸。主销后倾角为正值时有抑制制动时的点头
9、作用,但太大时会使车轮支撑处反力矩过大,易造成车轮摆振或转向盘上力的变化。2主销内倾角:从车前后方向看轮胎时,主销轴向车身内侧倾斜,该角度称为主销内倾角。当车轮以主销为中心回转时,车轮的最低点将陷入路面以下,但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下,而是将转向车轮连同整个汽车前部向上抬起一个相应的高度,这样汽车本身的重力有使转向车轮回复到原来中间位置的效应,因而方向盘复位容易。此外,主销内倾角还使得主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离减小,从而减小转向时驾驶员加在方向盘上的力,使转向操纵轻便,同时也可减少从转向轮传到方向盘上的冲击力。但主销内倾角也不宜过大,否则会加速轮胎的磨损。3手动
10、后倾测试: 我们的设备不能做内倾测试,仅能做后倾测试。当手动后倾测试时,通过转动方向盘到三个位置,测得前束和外倾,得到不同的推力角,这些值用于计算主销。一旦主销得知,后倾也就确定。(四)最大转向角转向轮可以回转的最大角度。(五)推力角两前轮前束代数和的1/2称为推力角。推力角也相当于汽车行驶时,车身前后轴线和直线行驶方向的夹角,它代表了车的行驶趋向。下面是我们的NCA设备相关的工艺概念汇总表:概念定义正值负值外倾车轮上部向里或外倾斜。外倾正值:车轮上部向外倾斜。外倾负值:车轮上部向里倾斜。交叉外倾左外倾减右外倾。0.01 及以上-0.01及以下 后倾 轮毂上球销对应下球销向前或向后倾斜。后倾正
11、值:轮毂上球销对应下球销向后倾斜。轮毂上球销对应下球销向前倾斜。交叉后倾左后倾减右后倾。0.01及以上.-0.01及以下前束在车轴高度处,轮胎前缘与后缘在前部(非侧面)之间的距离。前束正值:轮胎前缘在前部之间的距离小于与后缘之间的距离。这种情况下,车轮为pigeon-toed.前束负值:轮胎前缘在前部之间的距离大于与后缘之间的距离。这种情况下,车轮为 duck-toed.总前束左前束加右前束0.01及以上.-0.01及以下.推力线后车轮前束等分线 (LR TOE-RR TOE)/2). 它决定车辆轨迹。也可用前车轮前束分别补偿,保证方向盘零位。N/AN/A几何中心线车辆前轴中心与后轴中心之间的
12、直线。N/AN/A推力角 推力线与几何中心线之间夹角。推力角正值: 轨迹向右。推力角负值: 轨迹向左。方向盘角度方向盘相对于操纵杆的角度。方向盘角度正值:轨迹向右。方向盘角度负值:轨迹向左。三、设备主要工艺参数车辆参数: (参考)轮胎直径范围480 680 mm (R13 R15)轮胎宽度范围120270 mm轴距范围23002900 mm轮距范围13001570 mm最大轴重1,500 kg 测量范围:外倾角前: 10 后: 10前束前: 20 后: 20推进角 20测量精度:外倾角 0.05前束 0.03手动主销后倾角 0.06推进角 0.06测量分辨率:外倾角0.001前束0.001手动
13、主销后倾角0.001推进角0.001测量重复性:标定架/ 车辆 0.017 / 取决车辆悬架前束/外倾角+ .005 / + .026四、四轮定位仪工作流程在测试台全部原位的情况下,将被测车辆行驶到四轮定位仪上。测试流程为:选择自动模式扫码轴距调整车辆上线按CYCLE START(循环启动)按钮车轮旋转对中浮动板释放挡车滚筒上升并锁死滑门打开大灯检测开始装方向盘规地坑内操作者进行四轮调整调整合格按Abort Cycle(终止循环)按钮收车车轮停止浮动板锁定对中退回挡车滚筒落下滑门伸出打印测试结果取下方向盘规车辆下线整个工作流程的主要环节解释如下:1扫码:通过扫码可以确定车辆出厂号并将测试结果打
14、印,同时送入数据库,作为车辆质保凭证。另一个作用是通过扫码,确定车型以改变设备轴距及激光传感器位置,以适应多车型混流的需要。2轴距调整:根据车型自动变换轴距,即使前后辊子中心距和被测车辆车轮中心距相吻合。3车轮旋转:电机拖动辊子带动车轮旋转。4对中:对中装置从外侧扶正车轮,对中合理压力为50公斤左右。5浮盘释放:车轮下面支撑的浮动板拔销释放,使车身处于自由浮动状态。6挡车滚筒上升并锁死:为防止车冲出设备,机械结构上设置了挡车滚筒。整车在滚筒夹持下测试和调整。7滑门打开:设备滑动板打开。8大灯检测开始大灯测试仪测试大灯光形、亮度等。9安装方向盘规:安装方向盘规,校正方向盘,把车轮摆正。同时,把方
15、向盘实际角度折算到前束计算中。10四轮调整:根据屏幕显示的前束、外倾值手工调整轮胎位置。11收车:操作者将前束、外倾调整到要求的范围内,按收车按钮结束操作。12浮动板锁定测试结束后,锁死浮动板。13对中退回对中装置退回。14挡车滚筒落下落下挡车安全装置。15滑门伸出黄色过渡板伸出,衔接车辆下线通道。16打印测试结果把所有测试项目通过纸带打印机打印出来。第二节:四轮定位仪的构成(专题2)了解四轮定位设备的结构,对掌握设备原理和维修十分必要。以下简单交代设备主体构成:一机械部分1一套设备主框架,包括前、后转鼓组件的支撑机构。2四套浮动盘及其转鼓组件,包括16个轴承,8个转鼓,4个驱动电机和4套蹄式
16、制动器。用于支撑动态测试的车辆及调整浮动。3一套轴距自动调节系统(2300mm-3200mm)。用于不同车型的轴距调整。4共4套前悬架工作滑门。5共4套自动可调整的激光头总成。用于测量车轮的动态图象。6一套车辆前轮自动对中系统。用于调整时车轮的对中。7一套车辆后轮自动对中系统。用于调整时车轮的对中。8一套车轮导向滚筒。防止车进入设备时偏离。9一套挡车滚筒,带锁销。防止车辆试验中脱出。104套激光系统的保护罩。用于遮挡环境光线。11一套滚轮导板,在车辆进口构成喇叭口状,便于车辆驶入设备。12一套静态轻质标定架(两台NCA设备共用)。用于标定激光传感器的位置度及重复精度。13一套标定架的吊链,天车
17、。用于吊装标定架。14一套地坑通道手动举升平台。用于不同身高的操作人员调整站台高度。二电气部分1一套NCA主控制柜(与大灯仪共用)。2一套控制柜用空调。用于主控制柜散热。3一套两台控制计算机系统。一台负责实时测量,一台负责主控制管理。4一套Allen-Bradley Logix-5000可编程控制器系统。系统采用DeviceNet总线结构,用于设备动作控制。5一套手动控制的触摸屏型号:PannelView600。用于外部操作及显示。6一套登录站(配有条形码扫描器和手动输入用的键盘)。用于输入车型、VID码等信息。7一套司机操作台(带有可选择测试模式的按钮)。司机在测试时操作使用。8一套司机显示
18、器。向司机提示测试过程数据及操作内容、方法等。9一套前地坑工作液晶显示器(中英文显示)。显示调整数据。10一套后地坑工作液晶显示器(中英文显示)。显示调整数据。11两对车辆就位光电探测器。前后轴各一对,用于检测车辆是否就位。12用于用户联网的以太网接口和RS232通讯口。13一台报告打印机。打印主计算机的历史报告。14一个标签打印机。打印生产调整数据。15一套进出试验台的红绿交通信号灯。指示检测线的工作状态,待测司机根据它可以判断应进入哪条检测线。16地坑内的照明系统。三软件部分1定位测量程序。2用户界面程序。3驾驶员界面。4前后地坑操作员界面。5内置式设备故障自诊断软件。6系统标定程序。7试
19、验报告打印程序。四测量系统14套非接触激光测量装置(12个激光头和12个数字成像装置)。2一套方向盘转角仪(包括转角仪读数盒,托架、转向盘零位标定架)。3一套最大转角测量装置。4一套主销倾角测量装置。五整体结构与测试过程的关系设备主要结构及各部分作用如下:设备设有八个转鼓,分为四对。用于支撑四个车轮做动态旋转。其中每对转鼓中,有一个内部嵌有电机,作为转鼓旋转驱动使用。转鼓构建在浮动盘上,浮动盘的作用是使车轮调整时,摆脱机床的结构限制,处于浮动状态,真实反映车轮状态。它有前后两个浮动销,调整前束、外倾时,前销拉出,测试最大转向角时,两个销都拉出。激光装置转鼓车辆驶入方向滑动板浮动盘导向及阻挡滚筒
20、遮光罩图1-1:四轮定位仪结构图设备有由链条传动的轴距调整装置。用于不同车型调整时,自动或手动调整轴距以适应不同轮距的需要。为了使得车辆顺利进入设备,也有导向滚筒及侧面阻挡滚筒。四套激光传感器支架用于装配12个传感器。3个传感器一组,组成一个激光树。通过皮带传动可以在分布平面的径向调整分布半径,由电机拖动。另外,支架下部有导轨,可以通过汽缸调整传感器和车轮的距离。对中机构为汽缸传动,用于在试验中扶正车轮。对中压力比较理想的值,日本MAZDA建议为50公斤。地坑内有手动举升平台。一般情况下,无须调整高度。在操作人员操作高度不合适时,可以通过按钮手动调整高度。铝质标定架是用于标定设备传感器安装位置
21、及重复性用的。置于两条线中央空中平台上,使用时,可以用专用天车吊下。方向盘转角仪是安装在方向盘上的装置。该装置判定方向盘距零位的位置,控制系统据此和输入的方向盘系统的比率(方向盘转的角度:车轮转的角度),计算出每个车轮正确的前束应该是多少。这个工具还用于手动测量后倾,在测量后倾过程中,通过用方向盘转角仪将车轮转动到三个不同的位置以测定后倾角。激光头外部是遮光罩。增加它的原因是,激光系统测试受环境光,特别是自然光的影响比较大。第三节:四轮定位仪测试原理分析(专题3)一、四轮定位仪的基本测量结构四轮定位的精度主要取决于测试方法和测试结构,且二者有密切的关联。(一)传统的四轮定位测量结构按照测量结构
22、和测量方式的不同,四轮定位仪大致有以下几种分类:1接触与非接触式测量:1)接触式测量:使用探头式差动变压器,测量车轮的端面高度变化。天津丰田一厂就是这种方式。2)非接触式测量:使用激光传感器,测量车轮的端面高度变化。这是目前流行的测量方式。2二传感器与三传感器测量:非接触式测量又分为:1)二传感器形式:两个传感器测量车轮的X、Y方向位置信息。先是在水平位置进行一次检测,然后传感器支架回转90度,再测量Y方向。两次测量的结果作为车辆调整的依据。调整结束后,将再次用同样方法检测车辆轮胎,不合格再次调整,直到合格为止。2)三传感器形式:用三个传感器进行测量,传感器成品字形布置,分别处于9点、12点、
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- 国宝 公司 检测 原理 维修 定位 灯光 试验台
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