Części i regeneracja

ponad rok temu  10.02.2020, ~ Administrator - ,   Czas czytania 14 minut

Diagnozowanie układu kierowniczego  pojazdów samochodowych (cz. 6)

Stanowisko do pomiaru ustawienia kół i osi wyposażone w urządzenie komputerowe 3D z kamerami umieszczonymi przed pojazdem (źródło: Hunter)

W poprzednich częściach tego cyklu opisano znaczenie geometrii kół i osi jezdnych dla bezpieczeństwa jazdy i ekonomii eksploatacji pojazdu, ogólne zasady pomiaru kątów ustawienia kół oraz urządzenia laserowo-mechaniczne i komputerowe (z głowicami elektronicznymi wyposażonymi w kamery CCD) do kontroli ustawienia kół jezdnych samochodu. Tym razem przedstawione zostaną urządzenia komputerowe z ekranami refleksyjnymi (głowicami pasywnymi).

1. Wprowadzenie
Obecnie najbardziej rozpowszechnione są przyrządy komputerowe, w których elektroniczne zespoły pomiarowe (głowice) są mocowane bezpośrednio do kół jezdnych. Konstrukcja zespołów pomiarowych i sposób posługiwania się nimi zależą od rodzaju zastosowanego nośnika informacji o wzajemnym usytuowaniu kół. W przyrządach z kamerami CCD do przekazywania informacji o ustawieniu kół i osi wykorzystuje się promieniowanie podczerwone wysyłane przez kamerę. Ten rodzaj przyrządu komputerowego jest ciągle doskonalony i często stosowany. Istotną cechą przyrządów do pomiaru ustawienia kół i osi jest sposób przesyłania danych między zespołami pomiarowymi i komunikowania się z centralną jednostką sterującą (komputerem). W obecnie produkowanych urządzeniach stosuje się wyłącznie komunikację za pomocą fal radiowych. Ważną sprawą jest również sposób zasilania zespołów pomiarowych. W praktyce stosuje się zasilanie przewodowe lub bezprzewodowe z wykorzystaniem akumulatorów.
Postęp w dziedzinie konstrukcji przyrządów do pomiaru kątów ustawienia kół i osi jezdnych ma przede wszystkim na celu zwiększenie dokładności pomiaru, uproszczenie związanych z nim procedur i skrócenie czasu jego trwania. Klasyczne urządzenia komputerowe charakteryzują się tym, że ich zespoły pomiarowe (elektroniczne) mocowane są za pomocą odpowiednich zacisków bezpośrednio na kołach pojazdu. W zespołach pomiarowych umieszczone są czujniki kątów, czyli najważniejsze, najbardziej czułe i najmocniej narażone na wstrząsy, uszkodzenia oraz zanieczyszczenie elementy urządzenia. Drgania, przypadkowe uderzenie zespołów pomiarowych (spowodowane upadkiem na posadzkę) powodują konieczność wykonania kalibracji lub wymiany uszkodzonych elementów elektronicznych.
Dużą niedogodnością podczas używania dotychczasowych konstrukcji urządzeń do pomiaru geometrii kół jezdnych jest konieczność posiadania wypoziomowanego stanowiska kontrolnego (posadzki, podnośnika). Znacznym utrudnieniem jest to, że jego metodyka wymusza dokonywanie kompensacji bicia obręczy koła, najczęściej przez uniesienie pojazdu połączone z obracaniem kół jezdnych.

2. Cechy urządzeń komputerowych 3D (z ekranami refleksyjnymi)
W ostatnich latach producenci proponują nowe wersje przyrządów komputerowych, które wykonują pomiary ustawienia kół i osi w systemie 3D. W tych przyrządach nie występują elektroniczne, wrażliwe na uszkodzenia zespoły pomiarowe zakładane na koła. Zamiast nich zastosowano ekrany refleksyjne (zwane również głowicami pasywnymi), które nie zawierają układów optycznych ani elektronicznych i nie są źródłem emisji własnych, wytwarzanych przez nie sygnałów. Są to zespoły całkowicie bezprzewodowe. Ekrany mocuje się za pomocą uchwytów na kołach, tak aby były zwrócone stroną, która jest pokryta odpowiednim wzorem (figury geometryczne), w kierunku kamer cyfrowych umieszczonych przed pojazdem lub obok niego. Niepotrzebne jest wykonywanie czasochłonnej kompensacji bicia tarcz kół, często związanej z unoszeniem samochodu. Nie jest konieczne spełnienie rygorystycznych wymagań odnoszących się do wypoziomowania stanowiska kontrolnego. Innymi zaletami tych przyrządów są: szybkość pomiaru, mały zakres czynności koniecznych do wykonania oraz duża wygoda dla obsługującego.
Pierwsze rozwiązania konstrukcyjne urządzeń komputerowych z ekranami refleksyjnymi opracowały firmy amerykańskie: John Bean i Hunter. Obecnie takie urządzenia mają w swojej ofercie także producenci europejscy. Przyrządy do pomiaru ustawienia kół i osi pojazdu w systemie 3D można stosować na stanowiskach kontrolnych zarówno podnośnikowych, jak i kanałowych.

3. Urządzenia 3D z kamerami umieszczonymi przed pojazdem
Urządzenia komputerowe 3D są oferowane w dwóch wersjach: z kamerami umieszczonymi przed pojazdem i z kamerami umieszczonymi z boku pojazdu. Dalej przedstawiono dokładniej rozwiązania urządzeń 3D w wersji z kamerami umieszczonymi przed pojazdem. Opis urządzeń 3D z kamerami umieszczonymi z boku pojazdu ukaże się w kolejnym numerze „Nowoczesnego Warsztatu”.
W skład urządzeń komputerowych 3D z ekranami refleksyjnymi wchodzą następujące zespoły (rys. 1):
- centralna jednostka sterująca z komputerem, pulpitem sterującym, monitorem i drukarką;
- głowice pasywne (refleksyjne) z uchwytami mocowane na obręczach kół;
- kamery CCD i nadajniki promieniowania podczerwonego usytuowane przed pojazdem, w przedniej części stanowiska kontrolnego;
- obrotnice do pomiaru kątów skrętu kół;
- wyposażenie dodatkowe.

Zasada działania urządzenia w systemie 3D jest oparta na trójwymiarowym modelowaniu podwozia samochodu (patent firmy John Bean). Płaszczyzna podwozia jest określana przez wyznaczenie położenia punktów środkowych czopów osi kół (rys. 2). W tych miejscach koła są przyporządkowane do pojazdu. Płaszczyzna każdego koła jest geometrycznie powiązana z płaszczyznami innych kół oraz z płaszczyzną podwozia, wspólną dla wszystkich kół. Takie powiązanie umożliwia wyznaczenie różnych wymiarów, które stanowią bazę dla usytuowania kół w przestrzeni. Diody LED umieszczone przed ekranami refleksyjnymi wysyłają w ich kierunku sygnały świetlne. Odbite od ekranów światło podczerwone trafia do kamer CCD, które obserwują ich ruchy. Zależnie od aktualnego ustawienia ekranów obrazy figur geometrycznych (okręgi, trójkąty, kwadraty) docierają do kamer w postaci zniekształconej (elipsy, spłaszczone trójkąty, prostokąty) – rys. 3. Na podstawie zmiany kształtu figur geometrycznych naniesionych na płytach ekranów (podczas przesuwania pojazdu do przodu i do tyłu oraz skręcania kół) program jednostki centralnej wylicza oś obrotu koła i odpowiednie kąty ustawienia kół.
Głowice pasywne (ekrany refleksyjne), zamontowane na kołach jezdnych (rys. 4), mają postać specjalnych płyt (zwierciadeł), pokrytych jednostronnie materiałem odbijającym światło, na którym naniesione są określone figury geometryczne. Różne wymiary tych figur są wielkościami znanymi, zapamiętanymi w programie i używanymi jako stałe, tworząc podstawę wizyjnego programu komputerowego.
Nowe rozwiązanie ekranów pasywnych opracowała firma Hunter. Głowice pasywne Elite (rys. 5) posiadają następujące zalety: nie wymagają centrowania, zapewniają szybką kompensację bicia tarczy koła (przetaczanie pojazdu tylko w jednym kierunku), mają szybkomocujące uchwyty, zajmują mało miejsca, są lekkie (wykonane z tworzywa) i odporne na uszkodzenia.
Kamery cyfrowe (CCD) i nadajniki promieniowania podczerwonego (diody LED) są usytuowane z przodu stanowiska, w pewnej odległości od badanego pojazdu. Przykładowy zespół nadajnik – kamera przedstawiono na rys. 6. Płyta świetlna zawiera diody w kształcie matrycy rozłożone wokół kamery, które są źródłem jasnego światła odbijającego się od ekranów refleksyjnych. Diody LED przystosowane są do ciągłej pracy przez długi czas. Niesprawność nawet połowy z nich nie wpływa negatywnie na pracę urządzenia. Sygnał (promień) podczerwony wysyłany przez diody LED odbija się od ekranów pasywnych i powraca do zespołów optycznych wykorzystujących kamery cyfrowe. W urządzeniach do pomiaru geometrii w systemie 3D używa się większej liczby diod LED i kamery CCD o zwiększonej rozdzielczości w porównaniu do standardowych, elektronicznych zespołów pomiarowych z kamerami.
Stosowane w przyrządach z ekranami pasywnymi kamery cyfrowe CCD wyposażono w specjalnej konstrukcji soczewki, które są zamocowane na stałe wewnątrz kamery i dobrze uszczelnione. Oprócz tego kamera posiada filtr ograniczający ilość światła docierającego do soczewki. Ważnym parametrem każdej kamery jest tzw. optyczne pole widzenia, które określa charakterystykę konstrukcji obiektywu. To pole widzenia znajduje się wzdłuż każdej strony stanowiska pomiarowego i ma kształt stożka, który rozszerza się wraz ze wzrostem odległości od kamer (rys. 7). Stożek ma około 60 cm średnicy w pobliżu przednich głowic pasywnych. Linia środkowa stożka przebiega w pobliżu osi obrotu koła i około 40 cm na zewnątrz od powierzchni zewnętrznej koła jezdnego. Takie ustawienie kamer powoduje, że głowice pasywne (po zamontowaniu na kołach) znajdują się w centralnej części stożka, tzn. w polu widzenia kamer. Kalibrację kamery wykonuje producent urządzenia. Dane kalibracyjne są zapisane również na dysku twardym jednostki centralnej, oprogramowanie odnosi się do nich w czasie wykonywania obliczeń otrzymanego obrazu (tj. kątów ustawienia kół).
Spotyka się urządzenia wyposażone w dwie, cztery lub osiem kamer cyfrowych. Położenie jednego koła w przestrzeni może być dokładnie i szybko określone za pomocą dwóch kamer. Najkorzystniej jest, gdy cztery koła pojazdu są obserwowane przez osiem kamer. Takie rozwiązanie umożliwia bardzo precyzyjne odwzorowanie odległości obiektu i otoczenia (stosowanie dwóch lub czterech kamer nie pozwala na tak precyzyjne określenie położenia koła).

W praktyce stosuje się różne sposoby umieszczenia kamer na stanowisku kontrolnym. W przypadku stanowiska kanałowego umieszcza się je przed pojazdem, z reguły na końcach poziomej belki lub na bramce, które znajdują się na stałej wysokości. Rozwiązaniem alternatywnym jest zamocowanie kamer przed stanowiskiem, na ścianie czołowej lub na suficie. Na stanowiskach podnośnikowych stosuje się następujące rozwiązania:
- belka umieszczona na specjalnym słupie, która może przemieszczać się w pionie, co umożliwia dostosowanie wysokości kamer do wysokości podniesionego pojazdu (rys. 8),
- obudowy kamer przesuwające się automatycznie na słupach nośnych, co zapewnia pomiar oparty na samodzielnym przemieszczaniu się kamer (rys. 9),
- belka zamocowana na stałe do słupa, ściany lub sufitu, z obrotowo zamocowanymi kamerami zapewniającymi dostosowanie ich zakresu pracy do wysokości uniesienia pojazdu (rys. 10).

Procedura pomiarowa podczas kontroli geometrii kół na urządzeniach typu 3D sprowadza się do wykonania kilku czynności, zgodnie z zaleceniami komunikatów przedstawianych w postaci tekstowej i graficznej na ekranie monitora jednostki centralnej. Przed właściwym pomiarem należy wykonać czynności przygotowawcze, takie jak: wprowadzenie samochodu na stanowisko, sprawdzenie stanu elementów układów zawieszenia i kierowniczego oraz kontrolę i ewentualnie regulację ciśnienia powietrza w ogumieniu. Ogólny sposób postępowania podczas badania geometrii ustawienia kół i osi jezdnych obejmuje następujące czynności [3]:
- wybranie typu i rodzaju pojazdu z obszernej bazy danych zapisanych w pamięci komputera,
- założenie głowic pasywnych na koła jezdne,
- ustawienie kamer na odpowiedniej wysokości (dostosowanej do wysokości uniesionego samochodu), co umożliwia obserwację głowic w położeniu wyjściowym,
- przetoczenie pojazdu do tyłu lub przodu o około 20 cm w celu kompensacji bicia obręczy i określenia pozycji pojazdu, co pozwala na obserwację głowic w nowym położeniu (pomiar zbieżności kół, kątów pochylenia kół, nierównoległości osi i przesunięcia osi),
- odblokowanie obrotnic pod przednimi kołami i płyt zwalniających pod tylnymi kołami,
- wykonanie obrotu kołami kierowanymi ustawionymi na obrotnicach (pomiar kątów pochylenia i wyprzedzenia sworzni zwrotnic oraz kątów skrętu kół),
- analiza wyników pomiaru, ewentualna regulacja ustawienia kół i osi jezdnych, wydrukowanie protokołu z badań.

Znanymi wytwórcami urządzeń do pomiaru geometrii kół w systemie 3D są firmy: Corghi, Hunter, John Bean, Hofmann i Werther. Zasada działania tych urządzeń jest podobna. Na ekranach głowic pasywnych firmy Hunter umieszczono wzory geometryczne w postaci trójkątów równobocznych. Inne firmy umieszczają na ekranach pasywnych obrazy okręgów lub kwadratów. W nowszych wersjach urządzeń zastosowano kamery o większej rozdzielczości, co poprawiło dokładność pomiarów. Oprócz tego kamery mają większy kąt widzenia, co umożliwiło umieszczenie ich bliżej ekranów pasywnych (zmniejszenie powierzchni stanowiska). Firmy John Bean i Hofmann należą do tego samego koncernu (Snap-On Equipment) i z tego powodu ich urządzenia są podobne pod względem konstrukcji. Oprócz wersji podstawowej z kamerami umieszczonymi na końcach poziomej belki lub bramce oferowana jest odmiana z dwoma kamerami poruszającymi się automatycznie na osobnych słupach, jednocześnie z podnoszonym pojazdem (patrz rys. 9). To rozwiązanie zawiera dodatkowo trzecią kamerę, która obserwuje ruch dwóch pozostałych i dokonuje automatycznej korekty ich położenia na wysokości. Kamery śledzące ekrany głowic pasywnych zamocowanych do kół poruszają się automatycznie wraz z podnoszonym i opuszczanym pojazdem umieszczonym na podnośniku.
Urządzenia komputerowe wykonujące pomiary w systemie 3D oferują również polscy wytwórcy. Firma Precyzja Technik (wspólnie z włoskim producentem Corghi) skonstruowała przyrząd komputerowy Progeo 3D do pomiaru i regulacji geometrii kół samochodów o dmc do 3,5 t. Urządzenie jest produkowane w dwóch wersjach: standard i mobile. Jego zalety to duża precyzja i szybkość pomiaru oraz prosty, intuicyjny program obsługowy. Przyrząd wyróżnia się zwłaszcza obszerną bazą danych wzorcowych pojazdów oraz liczbą mierzonych parametrów diagnostycznych. Jest przystosowany do pracy w urzędowych stacjach kontroli pojazdów. Progeo 3D jest skalibrowany fabrycznie i nie wymaga dodatkowej kalibracji podczas obsługi.
Wersja mobilna tego urządzenia (patrz rys. 8) z układem elektronicznego pozycjonowania kamer ułatwia prowadzenie pomiaru na kilku stanowiskach (kanałowych i podnośnikowych). Progeo 3D wyposażono w dwie cyfrowe kamery o rozdzielczości 0,010, które są przystosowane do pracy w różnych warunkach oświetlenia (zarówno światło naturalne, jak i sztuczne). Mechanizm płynnego, pionowego przesuwu belki pomiarowej umożliwia przeprowadzenie regulacji geometrii kół w całym zakresie pracy podnośnika diagnostycznego. Urządzenie jest wyposażone w zintegrowane z uchwytami ekrany pasywne, które są montowane na obręczach kół bez konieczności ich poziomowania. Czynności związane z przygotowaniem przyrządu do pracy zredukowano do minimum, a pomiar kątów ustawienia kół trwa tylko kilka minut.
Podstawowy zakres mierzonych parametrów obejmuje: zbieżność całkowitą i połówkową, pochylenie kół, pochylenie i wyprzedzenie osi sworzni zwrotnic, kąt sumaryczny, kontrolne i maksymalne kąty skrętu kół oraz odchylenie geometrycznej osi jazdy od osi symetrii. Zakres rozszerzony umożliwia pomiar takich parametrów geometrycznych, jak: nierównoległość osi, śladowość kół, rozstaw kół, rozstaw osi, przekątne struktury nośnej pojazdu.
Przeprowadzenie regulacji geometrii kół zapewnia obszerna baza danych parametrów wzorcowych samochodów (osobowych, dostawczych i vanów) produkowanych na wszystkie rynki świata (w tym amerykański). Użytkownik ma dostęp do danych fabrycznych pojazdów i ich aktualizacji za pośrednictwem On Line Wheel Alignment – portalu z zawsze aktualną bazą danych. Dodatkowe oprogramowanie zawiera animowane wskazówki przygotowania pojazdu do pomiaru, uniwersalną procedurę kompensacji bicia obręczy przez przetaczanie pojazdu o kąt 300 obrotu koła (istotne dla pojazdów z napędem 4x4) i sposób regulacji parametrów geometrycznych.
Do urządzenia dodano uniwersalne, modułowe wyposażenie umożliwiające wykonanie pomiarów ustawienia kół zgodnie z procedurami fabrycznymi czołowych producentów. Firma Precyzja Technik oferuje moduł Cal One Touch, który – po podłączeniu do gniazda OBDII/EOBD w pojeździe – komunikuje się bezprzewodowo z programem pomiarowym urządzenia i wykonuje kalibrację czujnika obrotu koła kierownicy. Jest to konieczne po przeprowadzeniu regulacji kątów ustawienia kół w samochodach wyposażonych w układ stabilizacji toru jazdy – ESP, z regulowanym zawieszeniem, elektrycznym wspomaganiem układu kierowniczego i światłami adaptacyjnymi. Urządzenie jest przystosowane do współpracy z innymi przyrządami i czujnikami (np. inklinometr firmy Haweka) – wymóg fabrycznej procedury pomiarowej firmy Mercedes-Benz, a także narzędziem specjalnym VAG 1925 do pomiaru krzywej zbieżności (fabryczne procedury pomiarowe VW/Audi/Škoda).
Niektórzy producenci pojazdów nakazują, przed przystąpieniem do pomiaru geometrii kół i osi, określić ugięcie zawieszenia. Oprogramowanie przyrządu Progeo 3D umożliwia wykonanie związanych z tym pomiarów liniowych (odległość między środkiem koła i charakterystycznym punktem podwozia) lub kątowych (np. kąt pochylenia wahaczy poprzecznych).
Przykładem urządzenia pracującego w systemie 3D i wyposażonego w osiem kamer wysokiej rozdzielczości jest C 1000 włoskiej firmy HPA (patrz rys. 10). Cechami charakterystycznymi tego przyrządu są duża dokładność wskazań, zastosowanie obrotowych kamer cyfrowych oraz głowic pasywnych pozbawionych jasnych pól, wyposażonych w dodatkowe filtry (eliminacja niekorzystnego wpływu silnego nasłonecznienia i związanych z tym refleksów świetlnych).
Kąt obrotu kamer zmienia się w sposób automatyczny w zależności od wysokości ustawienia płyt najazdowych podnośnika. Taka konstrukcja kamer umożliwia umieszczenie ich na stałej wysokości (około 3 m). Powoduje to, że znajdują się one poza obszarem pracy operatora, więc nie ma możliwości powstania przypadkowych uszkodzeń mechanicznych. W przypadku stanowisk nieprzelotowych kamery mogą być mocowane na pionowej kolumnie lub do ściany, natomiast na stanowiskach przelotowych bezpośrednio do sufitu.
Ważnym parametrem charakteryzującym kamery cyfrowe jest zakres pracy, który decyduje o komforcie obsługi urządzenia. Określa się go za pomocą tzw. współczynnika CHR (Camera Height Range), który przedstawia maksymalną różnicę poziomów głowicy pasywnej zamocowanej na kole, niewymagającą zmiany położenia kamer. Współczynnik CHR powinien być jak największy. Dla obrotowego systemu kamer, zastosowanego w urządzeniu firmy HPA, ten współczynnik wynosi 60 cm. Poprawę komfortu pracy operatora uzyskano również dzięki możliwości zapisania w pamięci jednostki centralnej trzech pozycji podnośnika (poziom zero, poziom pomiaru i poziom regulacji), oddzielnie dla każdego z obsługujących (stosownie do ich potrzeb).
Istotną cechą każdego przyrządu do kontroli geometrii kół jest zawartość bazy danych wzorcowych i możliwość jej aktualizacji. Do urządzenia C 1000 dodawana jest karta aktualizacyjna, która umożliwia pobranie ze strony internetowej danych kontrolno-regulacyjnych dla konkretnego pojazdu badanego na stanowisku. Z tego powodu nie ma konieczności corocznej aktualizacji bazy danych wzorcowych. Wystarczy uzupełnić jej zawartość stosownie do potrzeb (dla konkretnego pojazdu).
Przy wyborze urządzenia do kontroli kątów ustawienia kół i osi należy uwzględnić długość posiadanego stanowiska kontrolnego. Wytwórcy urządzeń dążą do tego, aby można je było zastosować w jak najmniejszym pomieszczeniu. W przypadku stanowisk podnośnikowych istotny jest prawidłowy dobór podnośnika, zwłaszcza długości płyt najazdowych. Minimalna wartość długości płyt najazdowych musi być powiązana z procedurą kompensacji bicia obręczy, która jest wykonywana przez przetaczanie pojazdu na płytach podnośnika. Im mniejszy jest kąt obrotu koła wymagany podczas kompensacji, tym krótszy może być podnośnik. W najnowszych urządzeniach z głowicami pasywnymi wymagany kąt obrotu koła podczas przetaczania wynosi od 150 do 300. Istotny jest także rodzaj podnośnika. Do pracy z urządzeniami typu 3D najbardziej odpowiednie są podnośniki nożycowe. Podnośniki 4-kolumnowe stwarzają ograniczenie w postaci minimalnej odległości między kolumnami, poniżej której kolumny będą utrudniały przesyłanie promieniowania podczerwonego między kamerą a głowicami pasywnymi.
Dla uzyskania małych wymiarów stanowiska kontrolnego ważna jest odległość między kamerami CCD a środkiem obrotnic (rys. 11), która powinna umożliwić przesyłanie danych między nimi. Optymalna odległość wynosi od 2,3 do 2,5 m. Całkowita długość stanowiska kontrolnego jest sumą tej odległości oraz pozostałej długości podnośnika lub kanału. Urządzenia do kontroli geometrii w systemie 3D są przypisane na stałe do konkretnego stanowiska kontrolnego i najczęściej nie ma możliwości ich mobilnego wykorzystania na kilku równoległych stanowiskach.
Podstawowym powodem wyboru urządzeń komputerowych z głowicami pasywnymi jest najczęściej bardzo szybka i łatwa kompensacja bicia kół (przez przetaczanie), istotne zalety ekranów pasywnych (nie zawierają elementów elektronicznych, brak możliwości ich uszkodzenia) oraz nieskomplikowana procedura pomiarowa. Do głównych wad tego rodzaju urządzeń należy wyższy koszt ich zakupu (również w wersji podstawowej) w porównaniu z klasycznymi urządzeniami komputerowymi z kamerami. Cena urządzenia rośnie dodatkowo w zależności od liczby zastosowanych kamer cyfrowych, rodzaju belki (stała, ruchoma) i stanowiska (nieprzelotowe, przelotowe). Ze względu na wymienione zalety, mimo większej ceny, urządzenia do pomiaru geometrii kół w systemie 3D są stopniowo wprowadzane do stacji kontroli pojazdów, coraz większa liczba wytwórców ma je w swojej ofercie.

4. Urządzenia komputerowe hybrydowe
W ostatnim czasie w ofercie niektórych wytwórców znalazły się urządzenia hybrydowe do pomiaru geometrii kół i osi jezdnych. Ten rodzaj urządzeń łączy w sobie cechy systemów opartych o tradycyjne zespoły pomiarowe z kamerami CCD i systemów z ekranami pasywnymi 3D. Takie rozwiązanie jest zaawansowane technologicznie i atrakcyjne ze względu na cenę. Charakteryzuje się dużą ergonomią i możliwością pracy na stanowiskach o ograniczonej powierzchni.
Przykładami hybrydowych urządzeń do pomiaru geometrii kół i osi jezdnych są Geoliner 550 prism firmy Hofmann (rys. 12) i Visualiner Prism firmy John Bean. Na przednich kołach pojazdu zakłada się głowice pasywne, to jest ekrany z naniesionymi figurami geometrycznymi (identycznie jak w systemach pomiarowych 3D). Natomiast na kołach tylnych zakłada się zespoły pomiarowe wyposażone w kamery CCD (odmiennie niż w systemach 3D, gdzie kamery umieszczone są na słupie przed pojazdem w przedniej części stanowiska).
Zespoły pomiarowe zamocowane na kołach tylnych mają uproszczoną konstrukcję. Składają się z kamer CCD do obserwacji ekranów przednich oraz komunikacji między kołami tylnymi (jest to konieczne do pomiaru m.in. kąta nierównoległości osi). Z racj zastosowania systemu 3D zespoły pomiarowe z kamerami nie posiadają inklinometrów. Dlatego też są lżejsze, tańsze w produkcji, odporniejsze na uszkodzenia mechaniczne i nie wymagają kalibracji serwisowej. Uszkodzonych zespołów pomiarowych nie naprawia się, należy je wymienić na nowe. Dane kalibracyjne są przechowywane w każdym zespole pomiarowym i w pamięci komputera. Po założeniu nowego zespołu pomiarowego następuje automatyczne wprowadzenie niezbędnych danych kalibracyjnych. Oznacza to możliwość wykonania kalibracji na stanowisku kontrolnym stacji kontroli pojazdów bez konieczności wzywania serwisu.
System pomiarowy zastosowany w urządzeniu Geoliner 550 prism firmy Hofmann ma taką samą konstrukcję jak system pomiarowy urządzenia Visualiner Prism firmy John Bean. 

dr inż. Kazimierz Sitek

Literatura:
1. Kłos R.: Pomiar geometrii w systemie 3D – podstawy teoretyczne. „Nowoczesny Warsztat” 10-11/2006.
2. Materiały informacyjne firm produkujących urządzenia do kontroli ustawienia kół i osi jezdnych.
3. Sitek K: Diagnozowanie układów kierowniczych (część 2). „Poradnik Serwisowy” 7-8/2008.
4. Widera A.: 3D – podstawy, cechy, innowacje. Master – informator techniczny 2/2010.

B1 - prenumerata NW podstrony

GALERIA ZDJĘĆ

Rys. 1. Stanowisko do pomiaru ustawienia kół i osi wyposażone w urządzenie komputerowe 3D z kamerami umieszczonymi przed pojazdem (źródło: Hunter): 1 – podnośnik nożycowy, 2 – ekrany refleksyjne (głowice pasywne) mocowane do kół, 3 – kamery CCD i diody oświetlające LED umieszczone na końcach poziomej belki, 4 – centralna jednostka sterująca z monitorem
Rys. 2. Zasada modelowania trójwymiarowego podwozia pojazdu (źródło: John Bean)
Rys. 3. Ustalanie położenia koła jezdnego na podstawie zmiany kształtu figur geometrycznych na ekranie refleksyjnym podczas przetaczania pojazdu i skręcania kół kierowanych (źródło: John Bean)
Rys. 4. Przykład ekranu refleksyjnego (głowicy pasywnej) mocowanego na obręczy koła (źródło: Hofmann)
Rys. 5. Nowe rozwiązanie konstrukcyjne głowicy pasywnej mocowanej na oponie (źródło: Hunter)
Rys. 6. Kamera CCD i diody oświetlające LED usytuowane na końcach poziomej belki (źródło: Hofmann)
Rys. 7. Optyczne pole widzenia w przypadku zastosowania dwóch (a) i czterech kamer (b) – źródło: Werther
Rys. 8. Progeo 3D – urządzenie z kamerami umieszczonymi na końcach poziomej belki, która może przemieszczać się w pionie na specjalnym słupie (źródło: Precyzja Technik)
Rys. 9. Geoliner 780 – urządzenie z kamerami przesuwającymi się automatycznie na słupach nośnych, oparte na samodzielnym funkcjonowaniu kamer (źródło: Hofmann)
Rys. 10. C 1000 – urządzenie do pomiaru ustawienia kół wyposażone w osiem kamer zamocowanych obrotowo – każdą głowicę pasywną zamocowaną na kole obserwują dwie kamery (źródło: HPA)
Rys. 11. Przykład rozmieszczenia kamer CCD na podnośnikowym stanowisku kontrolnym w sposób zapewniający komunikację między kamerami a głowicami pasywnymi [4]
Rys. 12. Geoliner 550 prism – urządzenie hybrydowe do pomiaru geometrii kół z ekranami pasywnymi mocowanymi na kołach przednich i głowicami aktywnymi na kołach tylnych (źródło: Hofmann)

Komentarze (0)

dodaj komentarz
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony