– WAB 02 CCT

W obecnych czasach niemal każdy użytkownik samochodu zdaje sobie sprawę, jak istotny wpływ na bezpieczeństwo i trwałość elementów pojazdu ma właściwe ustawienie geometrii zawieszenia. Niestety, aktualnie pomiar geometrii kół jest jednym z najbardziej czasochłonnych i kosztownych procesów dla warsztatu. Wymaga odpowiedniego poziomu umiejętności od mechaników dokonujących tej czynności i nie zawsze przynosi oczekiwane profity. Dlatego też z reguły dokonywany jest wyłącznie po zauważeniu widocznych objawów problemu (nadmierne i nierówne zużycie opon, ściąganie podczas jazdy itp.). Pomiar geometrii jako standardowa czynność przy przyjmowaniu pojazdu do naprawy nie był dotychczas nawet brany pod uwagę. Czy można to zmienić? Warunkiem jest możliwość dokonania pomiaru bez konieczności wcześniejszego przygotowania pojazdu i bez mocowania na nim jakichkolwiek elementów. Niestety – stosowane powszechnie przyrządy pomiarowe wykluczają takie rozwiązanie – czas przygotowania pojazdu przekracza tu z reguły znacznie czas samego pomiaru! Warto pamiętać, iż nawet uważane za nowoczesne przyrządy komputerowe z głowicami 8-czujnikowymi są tak naprawdę wyłącznie kontynuacją i rozwinięciem pomysłu powstałego przed około 20 laty! Wnioski nasuwają się same – nadszedł czas na nową technologię. Pomysłów jest kilka, przyszłość należy jednak najprawdopodobniej do rozwiązań w pełni automatycznych. Posłużmy się prostą analogią – około 20 lat temu zwykły dźwignik 2-kolumnowy kosztował na rynku niemieckim w przeliczeniu około 4 tys. euro, pomimo znacznie niższych kosztów materiałowych. Obecnie, przy nieproporcjonalnie wyższej cenie stali, zakup podobnego produktu to wydatek rzędu 3 tys. euro lub mniej. Mimo to na rynku panuje ostra konkurencja i producenci najwyraźniej nie zamierzają się wycofywać. Przyczyna jest jedna – redukcja kosztów pracy poprzez automatyzację! Prędzej lub później stanie się ona również codziennością w warsztatach samochodowych. Od kilku lat firma Siemens tworzy systemy bezdotykowego, optycznego pomiaru geometrii kół samochodowych, wykorzystywane na liniach montażowych pojazdów. Przykładem może być chociażby wytwórnia Porsche w Leipzig. Niestety, systemy takie są dostosowane z reguły do konkretnego modelu pojazdu i wymagają nieprawdopodobnie wysokich nakładów finansowych (nawet kilka milionów euro). Z drugiej jednak strony, drzemie w nich olbrzymi potencjał – dokładność pomiaru to nawet +/- 0.003°.

Wszystkie te argumenty doprowadziły do nawiązania współpracy pomiędzy firmą Siemens a grupą Nussbaum celem stworzenia nowego systemu pomiarowego, dostosowanego technicznie i cenowo do zastosowań typowo warsztatowych. Tworząc tak wyrafinowane rozwiązania, pamiętać trzeba o wszystkich szczegółach. Jednym z nich jest odpowiedni dobór dźwignika stanowiącego bazę przyrządu. Dlaczego jest to tak ważne? Argumentów jest kilka:
- Różnica poziomów pomiędzy lewą a prawą stroną powoduje błędy w pomiarze kąta pochylenia koła.
- Różnica poziomów pomiędzy przodem a tyłem powoduje błędy w pomiarze kąta wyprzedzenia osi sworznia zwrotnicy.
- Łatwość ruchu obrotnic ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowości wyników pomiarów.
- Zachowanie poziomości dźwignika ma ogromne znaczenie w każdym jego położeniu (również, kiedy jest uniesiony).
Wieloletnie doświadczenie firmy Nussbaum na polu budowy dźwigników pozwoliło stworzyć odpowiednie rozwiązanie – dźwignik Unilift z technologią SST (Safety Star Technology), czyli ze specjalnym systemem pomiarowo-zabezpieczającym, gwarantującym automatyczne poziomowanie z wymaganą dokładnością. To jednak nie wszystko. Precyzyjne poruszające się najazdy dźwignika stanowią istotny element robota, wysoka dokładność wykonania najazdów jest warunkiem umożliwiającym zastosowanie tylko 2 sond pomiarowych, poruszających się po prowadnicach z obu stron pojazdu.

Solidna, sztywna konstrukcja dźwignika zapewnia utrzymanie stałego poziomu powierzchni najazdów podczas wykonywania ruchów roboczych obrotnic i płyt przesuwnych. Jest to warunkiem przeprowadzenia automatycznej kompensacji bicia kół. Jak dotychczas, tylko grupa Nussbaum zdołała stworzyć i opatentować system automatycznej kompensacji, polegającej na wykorzystaniu odpowiednio zsynchronizowanych, przeciwbieżnych ruchów płyt przesuwnych i obrotnic wyposażonych w napęd hydrauliczny. Precyzyjny, bezdotykowy pomiar odległości (oraz kątów) z wykorzystaniem np. techniki laserowej, to nic nowego. Pomiary stereometryczne (przestrzenne) są również możliwe dzięki użyciu dwóch kamer. Jednak ich dotychczasowe zastosowanie to kontrola wymiarów powtarzalnych elementów o wyraźnych krawędziach i kontrastowych barwach w optymalnych warunkach oświetleniowych. Tymczasem koło samochodowe to z reguły mieszanina szarości, brak wyraźnych krawędzi, niski kontrast oraz cienie utrudniające analizę obrazu. Dodatkowe utrudnienia to różne średnice kół, różne odległości od kamery (kamer), różne położenia i wiele innych. Z pomocą przychodzi tu technologia CCT (colour coded triangulation). Mówiąc najprościej i jednocześnie obrazowo – zamiast mocować uchwyty lub nalepki na kołach, wystarczy je na nich wyświetlić z wykorzystaniem rzutnika przemysłowego o dużej jasności. Rzucony na koło wzór z kolorowych pasków ułatwia identyfikację i pomiar.
Podsumowując dotychczasowe stwierdzenia – sondy (rzutniki z kamerami)
potrafią:
- Precyzyjnie zlokalizować środek koła.
- Zmierzyć kąt pochylenia koła względem sondy.
- Zmierzyć kąt obrotu koła względem osi pionowej (przy poprawnej kalibracji).
Wszystko to razem to jeszcze nie geometria kół – to dopiero podstawa obliczeń dokonywanych następnie przez urządzenie. Ciekawy jest również fakt, iż pomiar kąta wyprzedzenia osi sworznia zwrotnicy nie wymaga (jak w innych przyrządach) osiągnięcia precyzyjnie określonego kąta skrętu kół – wystarczy płynny ruch o ok. 5 stopni, podczas którego cała kinematyka jest na bieżąco rejestrowana przez kamery i dzięki opracowaniom matematycznym Siemensa pozwala na określenie poszukiwanej wartości. Opisywany przyrząd zdobył nagrodę Innovation Award podczas targów TYRES2006 w Essen.

Łukasz Dzierżawa

Urządzenia takie pracują już w warsztatach w Niemczech i innych krajach. Polski przedstawiciel marki Nussbaum – firma Inter-Auto-Technika z Mławy, również wprowadziła je do swojej oferty.