Diagnostyka

– szybkość i precyzja

O tym, że warto okresowo sprawdzać i w razie potrzeby regulować geometrię kół nikogo nie trzeba dziś przekonywać. Korzyści ekonomiczne w postaci zmniejszenia zużycia paliwa oraz mniejszego zużycia opon uwidaczniają się zwłaszcza w przypadku pojazdów ciężarowych, zestawów ciągnik z naczepą czy też autobusów eksploatowanych na długich dystansach. Wydawać by się mogło, że ze względu na specyfikę badanych pojazdów czas trwania kontroli ustawienia kół nie może ulec skróceniu, a sama procedura badania nie może być łatwiejsza. Jeżeli weźmie się pod uwagę najpopularniejsze na rynku urządzenia laserowe, to faktycznie tak jest. Rewolucji w tym zakresie dokonała jednak szwedzka firma TruckCam. Przyrząd laserowy został bowiem zastąpiony innowacyjną technologią kamer cyfrowych współpracujących z programem komputerowym. Obecny system drugiej generacji miał swoją premierę w siedzibie firmy TruckCam w Szwecji pod koniec ubiegłego roku. Każdy element urządzenia został w najdrobniejszym szczególe dopracowany, tak aby jeszcze bardziej przyczynić się do skrócenia czasu badania pojazdu.

Kamery cyfrowe
Podstawą systemu i jego głównym elementem są kamery cyfrowe. Szczegóły budowy kamery nowej generacji pokazuje fot. 1.



Fot. 1. Kamera.

Każda kamera jest wyposażona w nadajnik wysyłający krótkie sygnały podczerwone. W momencie, gdy wysłany sygnał podczerwony natrafi na ekran odblaskowy, nastąpi jego odbicie w kierunku powrotnym i trafi on do soczewki. Soczewka wyposażona jest w filtr pozwalający wyłącznie na przejście podczerwieni w kierunku sensora kamery. W rezultacie otrzymujemy dokładny zarys kształtu ekranu odblaskowego ukazujący się na monitorze.



Fot. 2. Mocowanie ekranu.

Obraz powrotny jest analizowany przez mikroprocesor kamery, a następnie informacja ta jest przekazywana do komputera. Komputer wykonuje dalsze obliczenia, dając w rezultacie informację na temat ustawienia kół. W obecnej, drugiej generacji kamer zabudowano w ich wnętrzu po 3 inklinometry oraz żyroskop. Pozwala to na pełne rozpoznanie orientacji kamery w przestrzeni i eliminuje konieczność zastosowania poziomic mechanicznych. Dzięki zastosowaniu inklinometrów wyeliminowano również konieczność poziomowania samych ekranów odblaskowych. Ekrany odblaskowe w systemie drugiej generacji zostały doposażone na odwrocie o refleks do badania lekkich pojazdów dostawczych do 3,5 t. Sposób montażu przedniego ekranu i współpracującej z nim kamery pokazuje fot. 2. Niespotykaną do tej pory wygodę użytkowania zapewnia jeszcze mniejsza masa kamer oraz komunikacja bezprzewodowa z komputerem. Dodatkowo kamera zabezpieczona jest przed uszkodzeniem mechanicznym grubą warstwą gumy na brzegach po obu stronach. Kamery zasilane są wewnętrznym akumulatorem, którego czas pracy wydłużono do 16 godzin. Akumulatory są automatycznie ładowane po odłożeniu na specjalne stanowisko dokujące. Stan naładowania akumulatorów jest na bieżąco uwidaczniany w procentach na ekranie monitora.



Fot. 3. Uchwyt.

Uchwyty mocujące
Konstrukcję uchwytów mocujących pokazuje fot. 3. Zapewnia ona szybki i precyzyjny montaż na kołach badanego pojazdu. Zakres pracy uchwytu to 12” – 24”. Trzypunktowe mocowanie znacznie lepiej wyznacza płaszczyznę koła w porównaniu do uchwytów czteropunktowych stosowanych w urządzeniach starego typu. W połączeniu z precyzyjną regulacją śrubami “a” i “b” uchwyt zapewnia dokładne wykonanie kompensacji bicia koła. Przystosowanie uchwytu do mocowania w zależności od typu obręczy (obręcz stalowa lub ALU) odbywa się błyskawicznie poprzez obrót końcówki mocującej. Końcówki mocujące do obręczy pojazdów typu minibus mocowane są pod ręką obsługującego, tzn. bezpośrednio na uchwycie. Aby przezbroić uchwyt do pracy z obręczami tego typu wystarczy odkręcić adaptory odsadzające. Mocowanie na kole typu minibus pokazane jest na fot. 4.



Fot. 4. Uchwyt minibus.

Jednostka inklinometru
Elementem zupełnie nowym w systemie drugiej generacji jest jednostka inklinometru pokazana na fot. 5. Jednostka ta posiada zabudowane wewnątrz trzy inklinometry. Komunikuje się z komputerem PC tak samo jak kamery – bezprzewodowo. Czas pracy wewnętrznego akumulatora to 35 godzin. Ładowanie odbywa się automatycznie po odłożeniu na specjalne stanowisko dokujące.



Fot. 5. Inklinometr.

Jednostka inklinometru, podczas pomiaru pochylenia koła i zbieżności metodą przetoczenia o 1/2 obrotu koła, kompensuje wpływ nierówności posadzki, wpływ uszkodzeń opon czy też nierównomierność ciśnienia. Wystarczy umieścić ją na ramie pojazdu przy badanej osi. Przykładowy sposób pokazany jest na fot. 6.



Fot. 6. Inklinometr nad osią sztywną.

Zastosowanie jednostki inklinometru przy pomiarach kątów charakterystycznych dla osi skrętnej (pochylenie i wyprzedzenie osi sworznia, maks. kąt skrętu kół) pozwala wyeliminować konieczność zastosowania obrotnic oraz konieczność posiadania stanowiska kanałowego. Do przeprowadzenia kontroli geometrii kół wystarczy jedynie niewielkie uniesienie kół pojazdu, np. podnośnikiem podjazdowym. Sposób montażu jednostki inklinometru na badanej w taki sposób osi pokazują fot. 7 i 8.



Fot. 7. Mocowanie inklinometru.

Fot. 8. Mocowanie inklinometru.

Oprogramowanie
Naczelną zasadą przyjętą podczas tworzenia oprogramowania systemu TruckCam było uzyskanie maksymalnej przejrzystości programu i łatwości jego obsługi. Program komputerowy prowadzi użytkownika niemalże “za rękę” przez proces pomiaru, krok po kroku, za pomocą krótkich i czytelnych podpowiedzi w specjalnie do tego wyznaczonym żółtym polu podpowiedzi. Liczba badanych osi kierowanych czy też sztywnych nie stanowi tutaj ograniczenia. Przykładowy ekran konfiguracji osi badanego pojazdu pokazuje fot. 9.



Fot. 9. Ekran konfiguracji.

Oprogramowanie umożliwia wydruk zmierzonych parametrów zarówno przed, jak i po regulacji w bardzo przejrzystej formie (fot. 10). Zachowywane są oczywiście dane i przebieg pojazdu, numer rejestracyjny, nazwisko obsługującego, uwagi dodatkowe itp. Wyniki wszystkich pomiarów zapamiętywane są na dysku komputera. Zarówno klient, jak i serwis mają zatem dowód poprawnie wykonanego badania i ewentualnie regulacji.



Fot. 10. Wydruk.

Oprogramowanie we współpracy z komponentami urządzenia pozwala na wykonanie wielu procedur istotnych z punktu widzenia dokładności uzyskiwanych wyników. Jedną z nich jest procedura kalibracji kamer. Użytkownik może ją wykonać samodzielnie w ciągu zaledwie kilku minut bez potrzeby wzywania autoryzowanego serwisu. Kalibracja kamer jest wykonywana w płaszczyźnie zbieżności kół oraz w płaszczyźnie kąta pochylenia koła. Po zakończeniu tej krótkiej procedury na ekranie komputera wyświetla się wartość, o jaką została skorygowana kamera tzn. wartość wpływu jaki miałaby nieskalibrowana kamera na wyniki pomiarów.



Fot. 11. Wydruk pomiar ramy.

Kompensacja bicia kół
System pozwala na wykonanie kompensacji bicia kół na dwa sposoby. Pierwszy z nich, standardowy, wiąże się oczywiście z koniecznością podniesienia badanej osi i dokonaniem odpowiednich regulacji za pomocą śrub regulacyjnych uchwytu mocującego pokazanych na fot. 3. Po wykonaniu tego typu kompensacji przystępuję się do pomiaru zbieżności i kąta pochylenia koła. Drugi, innowacyjny, sposób wykonania kompensacji polega na przetoczeniu pojazdu tak, aby koła obróciły się o ½ obrotu. Wykonujemy w ten sposób kompensację a zarazem dokonujemy pomiarów zbieżności i kąta pochylenia koła. Wszystko w jednej, krótkiej procedurze. Sposób ten pozwala zatem na wstępną a zarazem dokładną i szybką ocenę ustawienia kół.



Fot. 12. Pomiar ramy.

Regulacje
Kolejną ważną cechą oprogramowania jest zastosowany sposób podglądu parametrów regulowanych. Po wejściu w moduł regulacji użytkownik wybiera konkretny parametr, który będzie podlegał korekcie, np. zbieżność czy pochylenie koła. W trakcie regulacji operator ma dostępny na bieżąco (“on-line”) podgląd zmian wartości wybranego parametru.

Pomiary ramy
Oprogramowanie standardowe urządzenia może zostać rozbudowane o opcjonalny moduł do pomiaru deformacji ram pojazdów ciężarowych i naczep. System mierzy deformację w płaszczyźnie wzdłużnej i poprzecznej, a także pochylenie i skręcenie ramy. Program komputerowy umożliwia pomiar aż w pięciu punktach na długości ramy, a także wydruk zmierzonych parametrów i wizualizację ramy za pomocą grafiki 3D (fot. 11 i 12). W przypadku zakładów naprawczych specjalizujących się z obsłudze pojazdów powypadkowych stanowi to niewątpliwie atrakcyjne uzupełnienie bazowego urządzenia.



Fot. 13. Uchwyt sworznia.

Konfiguracja urządzenia
W zależności od typu obsługiwanych pojazdów system można dowolnie konfigurować, wybierając niezbędne adaptory mocujące ekrany odblaskowe czy inne akcesoria, m.in.:
- adaptor sworznia królewskiego (rys. 13), sworznia holowniczego oraz sprzęgu przyczepy;
- adaptory do minibusów czy też adaptory do autobusów;
- adaptory magnetyczne;
- dwupunktowy adaptor zderzaka z wymiennymi końcówkami różnej średnicy;
- walizkę lub wózek z zamykaną szafką (fot. 14 a i 14 b).



Fot. 14 a. Walizka.



Fot. 14 b. Szafka.

Maksymalną elastyczność systemu potwierdza możliwość zastosowania kamer cyfrowych łącznie z komponentami laserowych urządzeń starego typu innych producentów. Właśnie dla użytkowników posiadających takie urządzenia, a chcących zminimalizować koszty ich wymiany, firma TruckCam przewidziała zestaw modyfikujący TCUR. Składa się on z kompletnych kamer, ekranów odblaskowych, serwera komunikacyjnego, oprogramowania i estetycznej walizki mieszczącej wszystkie elementy. Pozostałe komponenty starego systemu mogą współpracować z zestawem modyfikującym. Zachowana przy tym zostaje pełna funkcjonalność systemu. Zestaw taki pokazano na fot. 15.



Fot. 15. Zestaw modyfikujący.

Jak można się zatem przekonać, na podstawie możliwości urządzenia TruckCam drugiej generacji, w dziedzinie urządzeń do kontroli geometrii kół pojazdów o dmc powyżej 3,5 t, dokonano znaczącego postępu. Świadczą o tym takie zalety systemu, jak:
- drastyczne zredukowanie czasu trwania pomiarów;
- komunikacja w 100 proc. bezprzewodowa;
- innowacyjna metoda pomiaru poprzez przetoczenie pojazdu;
- pomiar kątów kół osi skrętnej w jednej krótkiej procedurze (jedynie poprzez maksymalny skręt kierownicą w lewo i w prawo);
- wyeliminowanie konieczności poziomowania kamer oraz całkowity brak stosowania ekranów podłogowych;
- bieżący odczyt parametrów podczas dokonywania regulacji;
- kompensacja wpływu nierówności posadzki, zużycia opon i różnicy ciśnień przy zastosowaniu dodatkowego inklinometru;
- możliwość zapisu i wydruku danych;
- możliwość dokonania pomiarów bez kanału przeglądowego;
- 3-punktowe uchwyty precyzyjnie wyznaczające płaszczyznę koła;
- możliwość rozbudowy o komputerowy moduł pomiaru ram.

Dla użytkownika przyrządu TruckCam oznacza to wymierne korzyści ekonomiczne dzięki oszczędności czasu wymaganego na przeprowadzenie pomiarów. Z kolei dla użytkowników badanych pojazdów to oszczędność wciąż drożejącego paliwa, zmniejszenia zużycia opon oraz znacznej oszczędności czasu, a jak wiadomo czas to pieniądz.

Adam Widera
Italcom Sp. z o.o.