标定系统及校准系统的制作方法

1.本实用新型涉及四轮定位领域，特别是涉及一种标定系统及校准系统。


背景技术：

2.在汽车标定和校准领域内，通过检测设备对待测车辆进行四轮定位标定，在完成四轮定位标定时需要保证检测设备的精度即测出的数据准确，因此当检测设备使用一段时间后需要通过标定设备进行校准。
3.在校准时，在标定设备的转轴的两端上各安装一标靶，两端上的标靶的角度需要重合，待安装完标靶后，检测设备读取标靶上的数据并对数剧进行校准。
4.然而，在实际情况中，由于物料的加工和装配误差，两端上的标靶总存在角度误差，导致校准结果出现误差。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例旨在提供一种标定系统及校准系统，以解决现有技术中由于物料的加工和装配误差所导致两端上的标靶总存在角度误差的技术问题。
6.本实用新型实施例解决其技术问题采用以下技术方案：提供一种标定系统，包括：
7.标定设备，包括底座、转轴以及两锁紧旋钮，所述转轴安装于所述底座，所述转轴可绕其中心线相对于所述底座转动，在所述转轴的两端面上分别开设有两安装孔，所述安装孔的中心线与所述转轴的中心线相重合，在所述转轴的外周面的分别靠近所述转轴的两端处分别开设有两锁紧螺孔，所述锁紧螺孔连通所述安装孔，所述两锁紧螺孔设置于一平行于所述转轴的中心线的直线上，所述两锁紧旋钮各包括旋钮主体和螺杆，所述螺杆的一端连接所述旋钮主体，在所述螺杆的另一端的端面上设置有第一平面部；及
8.两标靶，各包括标靶主体和安装轴，所述安装轴的一端连接于所述标靶主体，在所述安装轴的外周面上设置有第二平面部，所述安装轴用于插入所述安装孔；
9.所述螺杆用于在所述安装轴插入所述安装孔时拧入所述锁紧螺孔，直至所述第二平面与所述第一平面部相贴合。
10.在一些实施例中，所述底座包括两支撑件及连接杆；
11.所述两支撑件承托所述转轴，所述连接杆的长度方向平行于所述转轴的中心线，所述连接杆设置于所述两支撑件之间。
12.在一些实施例中，在所述两支撑件的上部各开设有v形槽；
13.所述v形槽包括两槽壁，所述两槽壁之间的交接处形成内角，所述两槽壁承托所述转轴。
14.在一些实施例中，所述两支撑件上各设置有限位支架；
15.所述限位支架的下部固定连接于所述支撑件的侧部，所述限位支架的上部设置于所述两槽壁的上方，在所述限位支架的上部螺接有限位螺栓，所述限位螺栓用于对所述转轴径向限位。
16.在一些实施例中，在所述转轴的分别靠近其两端的两部位上各套设有轴套，所述轴套固定于所述转轴，所述两槽壁通过所述轴套承托所述转轴。
17.在一些实施例中，所述轴套包括依次相连的第一段、第二段以及第三段；
18.所述第二段的外径大于所述第一段的外径、所述第三段的外径；
19.所述第一段的外周面抵靠于所述两槽壁。
20.在一些实施例中，在所述轴套上套设有摆件，所述摆件固定连接所述轴套，所述摆件呈腰形。
21.在一些实施例中，所述摆件套设于所述第三段外，并通过径向螺栓固定于所述第二段的端面。
22.在一些实施例中，在所述转轴的两端面上各开设有定位孔；各所述标靶还包括定位销，所述定位销与所述安装轴凸设于所述标靶主体的同一表面，所述定位销用于插入所述定位孔。
23.本实用新型实施例解决其技术问题采用以下技术方案：一种校准系统，其特征在于，包括：
24.如上所述的标定系统；及
25.检测设备，包括两相机，所述两相机用于获取所述两标靶的图像。
26.与现有技术相比较，在本实用新型实施例提供的标定系统及校准系统中，安装轴的第二平面部的位置大致与锁紧螺孔的位置相对应，将锁紧旋钮的螺杆拧入锁紧螺孔，在拧入到位时，螺杆的第一平面部与安装轴的第二平面部相贴合，以自动校正标靶存在的角度偏差，能够避免装配误差。由于两锁紧螺孔处于平行于转轴的中心线的直线上，在加工两锁紧螺孔时，只需要机床平动即可，不需要转轴做圆周运动，从而避免两锁紧螺孔在转轴的圆周方向上的角度偏差，保证了两锁紧螺孔在角度上的精度，能够避免加工误差。由此，解决了由于物料的加工和装配误差所导致两端上的标靶总存在角度误差的问题。
附图说明
27.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
28.图1是本实用新型其中一实施例提供的一种校准系统的结构示意图；
29.图2是图1所示的校准系统的标定系统的结构示意图；
30.图3是图2所示的标定系统的标靶转动至中间位置的示意图；
31.图4是图2所示的标定系统的标靶逆时针旋转的示意图；
32.图5是图2所示的标定系统的标靶顺时针旋转的示意图；
33.图6是图3所示的标定系统的两标靶处于理想位置的示意图；
34.图7是图4所示的标定系统的两标靶处于理想位置的示意图；
35.图8是图5所示的标定系统的两标靶处于理想位置的示意图；
36.图9是图3所示的标定系统的两标靶存在角度偏差的示意图；
37.图10是图4所示的标定系统的两标靶存在角度偏差的示意图；
38.图11是图5所示的标定系统的两标靶存在角度偏差的示意图；
39.图12是图2所示的标定系统的标定设备的结构示意图；
40.图13是图12所示的标定设备的拆解示意图；
41.图14是图12所示的标定设备的转轴的结构示意图，其中转轴采用省略长度的画法展示；
42.图15是图12所示的标定设备的锁紧旋钮的结构示意图；
43.图16是图2所示的标定系统的标靶的结构示意图；
44.图17是图16所示的标靶在另一个角度的结构示意图；
45.图18是图2所示的标定系统在另一个角度的结构示意图；
46.图19是图18所示的a-a处的剖面图；
47.图20是图19所示的b处的局部放大图；
48.图21是图2所示的标定系统局部的结构示意图；
49.图22是图3所示的标定系统的两标靶在未调整前的示意图；
50.图23是图4所示的标定系统的两标靶在未调整前的示意图；
51.图24是图5所示的标定系统的两标靶在未调整前的示意图；
52.图25是图3所示的标定系统的两标靶在调整后的示意图；
53.图26是图4所示的标定系统的两标靶在调整后的示意图；
54.图27是图5所示的标定系统的两标靶在调整后的示意图。
具体实施方式
55.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“上端”、“下端”、“顶部”以及“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
56.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。
57.汽车是人们生活中不可或缺的重要交通工具，其行驶性能对人们的生命安全息息相关。为确保汽车的行驶性能，汽车上的部件在出厂后需要定期或依需求进行校准，在校准过程中，通常需要借助检测设备来实现，其中，检测设备中相机的位置对四轮定位整个过程起着至关重要的作用。
58.四轮定位是以车辆的四轮参数为依据，通过调整以确保车辆良好的行驶性能并具备一定的可靠性。生活中，当驾驶员明显感觉到车辆容易跑偏时，一般是车辆的车轮、转向节或前轴(或者后轴)三者之间的相对位置发生了变化，从而导致四个车轮之间没法正常运作，出现跑偏及打滑的现象。因此，车辆的车轮需要定期或依需进行校准，以防止交通事故的发生。
59.通常来说，车辆车轮的定位需要借助检测设备进行校准，其通常是通过检测设备
上的相机来实现定位，具体的是通过摄取四个车轮上安装的轮毂夹组件的图像，从而确定车轮相对于转向节以及前轴(或后轴)的位置，并根据所获取到的车轮的位置信息对车轮进行调整。其中，轮毂夹组件包括轮毂夹以及标靶，标靶安装在轮毂夹上。相机依据安装在轮毂夹上的标靶确定车轮的位置。
60.一般的，在对车轮进行四轮定位之前，需先对检测设备中的相机进行校准，以避免检测设备在长时间使用后相机的位置发生变化而导致测量不准确。
61.请参阅图1和图2，本实用新型其中一实施例提供一种校准系统，包括标定系统和检测设备300，标定系统包括标定设备100和两标靶200。
62.标定设备100包括底座10和转轴20。转轴20的中心线沿水平设置，转轴20安装于底座10，转轴20的两端用于安装两标靶200。转轴20 可绕其中心线相对于底座10转动，以带动两标靶200一并转动。检测设备300包括两相机302，两相机302用于获取两标靶200的图像，以使检测设备300能够读取两标靶200上的数据，并根据所读取的数据进行校准。
63.在整个校准过程中，转轴20带动标靶200旋转，在校准过程中首先处于如图3所示的中间位置，如图4所示逆时针旋转，然后如图5所示顺时针旋转。标靶的相对位置会显示在检测设备的屏幕上，显示效果如图所示，在理想位置时如图6至图8所示，两标靶安装到转轴上的圆周方向完全重合无角度误差，若两标靶之间存在角度误差，则两个箭头不在同一直线上，如图9至图11所示。
64.请结合图12和图13进行参阅，底座10包括第一支撑件11、第二支撑件12以及连接杆13。连接杆13的长度方向平行于转轴20的中心线，连接杆13设置于转轴20的下方，并设置于第一支撑件11及第二支撑件12之间。连接杆13可以通过螺栓、铆钉、焊层等连接结构固定于第一支撑件11级第二支撑件12之间。在第一支撑件11和第二支撑件 12上各设置有插口，分别用于供连接杆13的两端插入。
65.第一支撑件11的下部大致呈倒立的三角形。在第二支撑件12的下部螺接有两竖向螺栓120。两竖向螺栓120的下部及第一支撑件12的下部形成三角式的支撑结构，用于在地面支撑整个标定设备100。两竖向螺栓120皆可相对于第二支撑件12竖向移动，以在地面调整整个标定设备100的倾斜角，可以在各种地形上使用。
66.在两支撑件的上部，即在第一支撑件11的上部及第二支撑件12的上部，各设置有v形槽，v形槽包括两槽壁110，两槽壁110之间的交接处形成内角。两槽壁110共同用于承托转轴20。
67.可以理解，根据实际需要，在两支撑件的上部也可以设置u形槽，作为v型槽的替代，只要能够承托转轴20即可。
68.在两支撑件上各设置有限位支架112。限位支架112的下部通过螺钉固定连接于支撑件的侧部，限位支架112的上部设置于两槽壁110的上方。
69.在限位支架112的上部螺接有竖向设置的限位螺栓114。限位螺栓 114用于对转轴20径向限位，以在一定程度上避免转轴20脱离两槽壁 110。
70.当需要将转轴20紧固地安装于两支撑件的上部时，仅需要拧紧限位螺栓114，并使得限位螺栓114抵接转轴，即可实现锁定。可以理解的是，拧松限位螺栓114，可使得转轴20于v型槽内具有活动空间，即可转动转轴20，从而调整转轴20的轴向位置。
71.在转轴20的分别靠近其两端的两部位上各套设有轴套21。轴套21 与转轴20过盈
配合，以固定于转轴20。轴套21包括依次相连的第一段、第二段以及第三段。第二段的外径大于第一段的外径、第三段的外径。
72.第一段的外周面抵靠于两槽壁110。
73.在第三段上套设有摆件22。摆件22大致呈腰形，摆件22的内孔开设于中心处，用于供转轴20穿设。摆件22通过轴向螺栓固定连接于第二段的端部。通过将摆件22设计为腰形，转轴20在不受外力作用下，摆件22受其自身重力的作用下绕转轴20的中心线摆动，直至长度方向平行于竖直方向，具有自动复位的功能。摆件22镂空，能够减少摆件 22的材料，从而降低摆件22的重量，减轻转轴20的负荷。
74.在其中一轴套21的第一段上开设有沿其周向设置的限位槽。其中一支撑件的两槽壁陷入该限位槽内，以限制该轴套21相对于该支撑件的轴向移动。
75.请结合图14进行参阅，在转轴20的两端面上各开设有安装孔23。
76.在转轴20的外周面的分别靠近转轴20的两端处各开设有锁紧螺孔 24，两锁紧螺孔24处于一平行于转轴20的中心线的一直线上。
77.锁紧螺孔24和安装孔23相连通。
78.转轴20包括筒体和两柱体。两柱体套设于筒体的两端的开口内，并分别通过径向螺栓固定于筒体的两端。在两柱体上各开设有安装孔23，在筒体的外周面的分别靠近筒体的两端处各开设有锁紧螺孔24。
79.可以理解，根据实际需要，转轴20可以为一不可拆分的零部件。
80.请结合图15进行参阅，标定设备100还包括两锁紧旋钮30。两锁紧旋钮30用于将两标靶200锁紧于转轴20的两端。
81.各锁紧旋钮30包括旋钮主体32和螺杆34。螺杆34的一端固定连接旋钮主体32，在螺杆34的另一端的端面设置有第一平面部340。
82.请结合图16和图17进行参阅，各标靶200包括标靶主体202和安装轴204。标靶主体202大致呈矩形，在标靶主体202上设置有用于供检测设备300识别的校准图案2020。
83.校准图案2020用于只是标靶200的位置信息，位置指示图案可以为圆形、矩形或及其组合，也可以是其他可以用于供检测设备300通过相机302获取标靶位置信息的图案，如二维码、条形码。
84.安装轴204的一端插入标靶主体202中，并通过径向螺栓锁紧，以固定于标靶主体202。具体地，在安装轴204的插入标靶主体202的一端的外周面上设置有若干球形凹坑，该若干球形凹坑沿安装轴204的周向间隔分布，径向螺栓插入球形凹坑。
85.在安装轴204的另一端的外周面上设置有第二平面部2040。
86.请结合图18至图20进行参阅，两锁紧旋钮30在将两标靶200锁紧于转轴20的两端时，具体如下：
87.以其中一锁紧旋钮30将其中一标靶200锁紧于转轴20的其中一端为例，将标靶200的安装轴204插入安装孔23，在插入到位时，绕安装轴204的中心线旋转标靶200，以使得安装轴204的第二平面部2040的位置大致与锁紧螺孔24的位置相对应，将锁紧旋钮30的螺杆34拧入锁紧螺孔24，在拧入到位时，螺杆34的第一平面部340与安装轴204 的第二平面部2040相贴合，以自动校正标靶200存在的角度偏差，能够避免装配误差。由于两锁紧螺孔24处于平行于转轴20的中心线的直线上，在加工两锁紧螺孔24时，只需要机床平动即可，不需
要转轴20 做圆周运动，从而避免两锁紧螺孔24在转轴20的圆周方向上的角度偏差，保证了两锁紧螺孔24在角度上的精度，能够避免加工误差。
88.在进行标定时，借助标靶200上的校准图案，当检测设备300的相机302摄取到标靶200的校准图案后，检测设备300的处理器可计算出相机302相对于出厂参数所需的补充，在获得相机302所需要的补偿量后可根据补偿量调整检测设备300中相机302的参数，从而完成对相机 302的校准。
89.请结合图21进行参阅，在一些实施例中，在转轴20的两端面上各开设有定位孔25。定位孔25设置于安装孔23的一侧。
90.各标靶200还包括定位销206。定位销206的长度方向平行于安装轴20的中心线，定位销206与安装轴204凸设于标靶主体202的同一表面。
91.定位销206用于插入定位孔25，以实现标靶200与转轴20的初定位。
92.在一些实施例中，在标靶主体202上开设有销孔208。定位销206 的一端插入销孔208，并与销孔208过盈配合，以固定于标靶主体202。销孔208的数量可以多个，以便于调整定位销206相对于标靶主体202 的位置。
93.两标靶200之间存在角度偏差时，两个箭头不在同一直线上，如图 22至图24所示。
94.两标靶200之间的角度偏差可通过以下方法解决：
95.检测设备300读取两标靶200的角度值a1、a2；
96.计算两标靶200的角度值差值|a
1-a2|；
97.判断角度值差值|a
1-a2|是否小于阈值；
98.若否，则调节标靶200、转轴20的相对位置，直至角度值差值 |a
1-a2|小于阈值；
99.调节两三角箭头处于同一直线上，如图所示25至图27。
100.在一些实施例中，调节标靶200、转轴20的相对位置包括：
101.更换不同的标靶200和/或转轴20。
102.在加工转轴20或者标靶200时，某个转轴20或者标靶200可能存在缺陷，在装配后将导致两标靶200之间存在角度偏差，通过更换标靶 200和/或转轴20，可解决该问题。
103.在其他一些实施例中，调节标靶200、转轴20的相对位置包括：
104.在各标靶200中，更换定位销206所插入的销孔。
105.在加工标靶主体202时，某个销孔相对于标靶主体202的位置可能存在偏差，当定位销206插入存在偏差的销孔，将导致两标靶200之间存在角度偏差，通过更换定位销206所插入的销孔，可解决该问题。
106.与现有技术相比较，在本实用新型实施例提供的标定系统、校准系统及消除角度误差的方法中，安装轴的第二平面部的位置大致与锁紧螺孔的位置相对应，将锁紧旋钮的螺杆拧入锁紧螺孔，在拧入到位时，螺杆的第一平面部与安装轴的第二平面部相贴合，以自动校正标靶存在的角度偏差，能够避免装配误差。由于两锁紧螺孔处于平行于转轴的中心线的直线上，在加工两锁紧螺孔时，只需要机床平动即可，不需要转轴做圆周运动，从而避免两锁紧螺孔在转轴的圆周方向上的角度偏差，保证了两锁紧螺孔在角度上的精度，能够避免加工误差。由此，解决了由于物料的加工和装配误差所导致两端上的标靶总存在角度误差的问题。
107.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；
在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参阅前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。