FR2769365A1 - Equipment for checking vehicle geometry - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE CONTROLE DE GEOMETRIE A LASER
L invention est relative à un dispositif de contrôle de géométrie de véhicule, du type comportant au moins un moyen émetteur de faisceau laser.LASER GEOMETRY MONITORING DEVICE
The invention relates to a vehicle geometry control device, of the type comprising at least one laser beam emitting means.
Le document FR 2 451 020 décrit un appareil de contrôle de parallélisme comprenant, pour chacune des roues avant, un bras horizontal supporté par la roue correspondante et à l'intérieur duquel est disposé un émetteur laser a s s o c i é à u n e lame séparatrice capable de subdiviser le rayon laser en un premier rayon horizontal situé dans la direction du rayon initial émis et réfléchi à angle droit sur un premier miroir transversalement devant le véhicule, et un second rayon réfléchi à angle droit sur un second miroir, vers un troisième miroir porté par la roue arrière correspondante. Le premier rayon frappe un premier récepteur monté en face du premier miroir sur l'extrémité du bras porté par l'autre roue avant et le second rayon laser frappe un second récepteur monté sur le même bras. L'appareil comporte en outre un calculateur électronique programmé pour déterminer automatiquement les valeurs angul 3 i res relatives au parallélisme des roues avant et arrière ainsi que le set back à partir des informations enregistrées sur les récepteurs. The document FR 2 451 020 describes a parallelism control device comprising, for each of the front wheels, a horizontal arm supported by the corresponding wheel and inside which is disposed a laser emitter associated with a separating blade capable of dividing the laser beam in a first horizontal ray located in the direction of the initial ray emitted and reflected at right angles on a first mirror transversely in front of the vehicle, and a second ray reflected at right angles on a second mirror, towards a third mirror carried by the wheel corresponding rear. The first beam hits a first receiver mounted opposite the first mirror on the end of the arm carried by the other front wheel and the second laser beam hits a second receiver mounted on the same arm. The device also includes an electronic computer programmed to automatically determine the angular values 3 i res relating to the parallelism of the front and rear wheels as well as the set back from information recorded on the receivers.
La construction d'un tel appareil nécessitant de nombreux composants optiques est relativement coûteuse, et le réglage relatif des composants optiques les uns par rapport aux autres nécessite des usinages et des réglages très précis. The construction of such an apparatus requiring numerous optical components is relatively expensive, and the relative adjustment of the optical components with respect to each other requires very precise machining and adjustments.
Un but de l'invention est de fournir un dispositif de contrôle geometrique à laser de construction simple et économique, réglable en usine en ce qui concerne la partie optique. An object of the invention is to provide a geometric laser control device of simple and economical construction, factory adjustable with regard to the optical part.
Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif de contrôle de géométrie dans lequel l'étalonnage s'effectue uniquement par réglage mécanique sans aucune intervention sur les éléments optiques du dispositif. Another object of the invention is to provide a geometry control device in which the calibration is carried out only by mechanical adjustment without any intervention on the optical elements of the device.
L'invention a pour objet un dispositif de contrôle de géométrie de véhicule, du type comportant au moins un moyen émetteur de faisceau laser, caractérisé en ce que le moyen émetteur de faisceau laser est monté dans un bloc optique portant une lame separatrice montée de manière réglable pour définir une équerre optique. The invention relates to a vehicle geometry control device, of the type comprising at least one laser beam emitting means, characterized in that the laser beam emitting means is mounted in an optical unit carrying a separating blade mounted so adjustable to define an optical square.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
le faisceau réfléchi par la lame séparatrice traverse un moyen de focalisation définissant un plan lumineux;
le moyen de focalisation selon un plan est constitué par un barreau cylindrique de verre ou matériau d'indice comparable à l'indice du verre;
la lame séparatrice est solidaire d'une charnière métallique déformable pour assurer le réglage;
la charnière métallique est formée par une partie rétrécie d'une plaque coudée selon un angle voisin de 45" fixée à une extrémité et reglable au moyen de vis d'appui sur le bloc optique;
le bloc optique comporte un moyen de réglage de position du bloc optique sur un banc d'étalonnage;
le moyen de reglage de position est conformé pour effectuer un reglage par pivotement autour d'un axe;
le moyen de réglage comporte en combinaison un orifice de diamètre supérieur à celui d'une vis de serrage et un alésage d'emmanchement sur un axe, ou une goupille cylindrique;
le dispositif comporte au moins une échelle de mesure avec un orifice de passage d'un faisceau laser plan et un miroir de réflexion de ce faisceau laser plan sur ladite échelle de mesure;
le dispositif comporte au moins une échelle de mesure recevant le faisceau laser émis par un moyen émetteur de faisceau laser. According to other features of the invention
the beam reflected by the separating plate passes through a focusing means defining a light plane;
the focusing means along a plane is constituted by a cylindrical bar of glass or material of index comparable to the index of glass;
the separating blade is secured to a deformable metal hinge to ensure adjustment;
the metal hinge is formed by a narrowed part of a plate bent at an angle close to 45 "fixed at one end and adjustable by means of support screws on the optical unit;
the optical unit comprises a means for adjusting the position of the optical unit on a calibration bench;
the position adjustment means is configured to perform adjustment by pivoting about an axis;
the adjustment means comprises in combination an orifice with a diameter greater than that of a clamping screw and a fitting bore on an axis, or a cylindrical pin;
the device comprises at least one measurement scale with an orifice for the passage of a plane laser beam and a mirror for reflecting this plane laser beam on said measurement scale;
the device comprises at least one measurement scale receiving the laser beam emitted by a laser beam emitting means.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels
. La figure 1, représente schématiquement une vue en perspective éclatée et partielle d'un dispositif selon l'invention.The invention will be better understood from the description which follows given by way of nonlimiting example with reference to the accompanying drawings in which
. Figure 1 schematically shows an exploded and partial perspective view of a device according to the invention.
La figure 2, représente schématiquement une vue partielle en coupe par un plan horizontal médian d'un dispositif selon l'invention. FIG. 2 schematically represents a partial view in section through a median horizontal plane of a device according to the invention.
La figure 3, représente schématiquement une vue de dessus d'un premier mode de réalisation de l'invention en cours d'étalonnage. FIG. 3 schematically represents a top view of a first embodiment of the invention during calibration.
La figure 4, représente schématiquement une vue de dessus d'un deuxième mode de réalisation de l'invention en cours d'étalonnage. FIG. 4 schematically represents a top view of a second embodiment of the invention during calibration.
. La figure 5, représente schématiquement une vue de dessus d'un troisième mode de réalisation de l'invention en cours d'étalonnage. . FIG. 5 schematically represents a top view of a third embodiment of the invention during calibration.
Sur les figures 1 et 2, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des références identiques. In Figures 1 and 2, identical or functionally equivalent elements are identified by identical references.
Sur la figure 1, un bloc optique 1 en forme de parallélépipède rectangle avec un pan coupé 2 à 45" reçoit dans un alésage 3 traversant et débouchant sur le pan coupé oblique 2 une diode laser 4 apte à émettre un rayon laser sensiblement selon l'axe de l'alésage 3. In FIG. 1, an optical unit 1 in the form of a rectangular parallelepiped with a cutaway 2 to 45 "receives in a bore 3 passing through and opening out on the oblique cutaway 2 a laser diode 4 capable of emitting a laser beam substantially along the bore axis 3.
La diode laser 4 est immobilisee par une vis de pression 5 sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'alésage 3. Le bloc optique 1 comporte également un alésage 6 parallèle à l'alésage 3 apte à recevoir une lentille cylindrique 7 constituée par un barreau cylindrique de verre ou de matériau d'indice comparable au verre. The laser diode 4 is immobilized by a pressure screw 5 substantially perpendicular to the axis of the bore 3. The optical unit 1 also includes a bore 6 parallel to the bore 3 capable of receiving a cylindrical lens 7 constituted by a bar cylindrical of glass or material of index comparable to glass.
La lentille cylindrique 7 constitue un moyen de focalisation définissant un plan lumineux à partir d'un rayon lumineux d'entrée. Une plaquette 10 comporte une partie de fixation 10a et une partie 10b reglable en position coudée sensiblement à 45Q par rapport à la partie 10a. The cylindrical lens 7 constitutes a focusing means defining a light plane from an input light ray. A plate 10 comprises a fixing part 10a and a part 10b adjustable in the bent position substantially at 45 ° relative to the part 10a.
Le bloc optique 1 comporte deux taraudages 8 et 9 permettant la fixation de la partie 10a au moyen de vis de serrage et de rondelles appropriées 11 et 12. La partie 10b réglable en position porte une lame séparatrice 13 montée de manière réglable au moyen des vis de pression 14 et 15. The optical unit 1 comprises two internal threads 8 and 9 allowing the fixing of the part 10a by means of clamping screws and appropriate washers 11 and 12. The part 10b adjustable in position carries a separating blade 13 mounted in an adjustable manner by means of the screws pressure 14 and 15.
Lors du réglage au moyen des vis 1 4 et 1 5, une partie centrale rétrécie 16 de la plaquette 10 est déformable pour assurer le réglage de la position de la lame séparatrice 13 afin de définir une équerre optique comportant deux rayons lumineux perpendiculaires, dont le premier se situe dans l'axe d'émission de la diode laser 4 et le deuxième est perpendiculaire à cet axe au point d'impact du premier rayon sur la lame séparatrice 13. When adjusting by means of the screws 1 4 and 1 5, a narrowed central part 16 of the plate 10 is deformable to ensure the adjustment of the position of the separating blade 13 in order to define an optical square comprising two perpendicular light rays, the the first is located in the axis of emission of the laser diode 4 and the second is perpendicular to this axis at the point of impact of the first ray on the separating blade 13.
Sur la figure 2, la diode laser 4 émet un rayon lumineux LX qui est séparé par la lame séparatrice 13 en deux rayons lumineux L2 situés dans l'axe de L1 et L2 perpendiculaire à l'axe de L. Du fait que le rayon perpendiculaire L, traverse la lentille cylindrique 7, le rayon L, forme à i a sortie de la lentille cylindrique 7 un plan lumineux pouvant définir sur une cible C telle qu'une échelle un trait lumineux permettant une mesure. In FIG. 2, the laser diode 4 emits a light beam LX which is separated by the separating plate 13 into two light beams L2 situated in the axis of L1 and L2 perpendicular to the axis of L. Because the beam perpendicular L, passes through the cylindrical lens 7, the ray L, forms at the exit of the cylindrical lens 7 a luminous plane which can define on a target C such as a scale a luminous line allowing a measurement.
Le bloc optique 1 comporte également deux alésages 17 et 18; l'alésage 17 est un alésage traversant permettant le passage d'un moyen de reglage et de fixation par serrage, tandis que l'alésage 1 8 est un alésage ajuste à une goupille ou à un axe de positionnement fixe sur un boTtier de support. The optical unit 1 also includes two bores 17 and 18; the bore 17 is a through bore allowing the passage of an adjustment and fixing means by clamping, while the bore 1 8 is a bore adjusted to a pin or to a fixed positioning axis on a support casing.
En réference aux figures 3 à 5, les éléments identiques ou fonctionnellement equivalents sont repérés par des réferences identiques. With reference to FIGS. 3 to 5, identical or functionally equivalent elements are identified by identical references.
Sur la figure 3, un premier mode de realisation du dispositif comporte deux griffes ou supports de fixation 1 9 a, 1 9 b à une roue de véhicule montes sur un support E d'étalonnage comportant deux traverses parallèles entretoisees. In Figure 3, a first embodiment of the device comprises two claws or mounting brackets 1 9 a, 1 9 b to a vehicle wheel mounted on a calibration support E comprising two parallel braced cross members.
La première griffe 19a porte un boîtier 20a contenant un bloc optique décrit en référence aux figures 1 et 2. Le boltier 20a est obturé de manière à empêcher l'émission du rayon L2. La griffe ou support 19b porte un boîtier de support d'un miroir R réfléchissant. Le boîtier 20a porte une échelle graduée 21 comportant un orifice 22 permettant le passage du plan lumineux L-, de manière que ce plan lumineux L frappe le miroir R m i r o i r R et se réfléchisse selon un faisceau lumineux L4 qui vient frapper l'échelle graduée 21 en indiquant ainsi une valeur représentative du parallélisme total de la paire de roues sur laquelle sont montés les supports 19a et 19b. The first claw 19a carries a housing 20a containing an optical unit described with reference to FIGS. 1 and 2. The bolt holder 20a is closed so as to prevent the emission of the ray L2. The claw or support 19b carries a support housing for a reflective mirror R. The housing 20a carries a graduated scale 21 comprising an orifice 22 allowing the passage of the light plane L-, so that this light plane L hits the mirror R mirror R and is reflected according to a light beam L4 which strikes the graduated scale 21 thus indicating a value representative of the total parallelism of the pair of wheels on which the supports 19a and 19b are mounted.
Pour effectuer l'étalonnage mécanique de ce dispositif, le bloc optique 1 positionné grâce à l'alésage 18 engagé sur un axe ou une goupille solidaire du bottier 20a est déplaçable angulairement selon un angle faible de reglage. A cet effet, on engage dans l'alésage 17 une vis de diamètre inférieur à celui de l'alésage 17 et on déplace angulairement le bloc optique 1 autour de l'axe défini par l'alésage 18 jusqutà ce que le trait lumineux défini par L4 frappe l'échelle 21 au O de l'échelle. On bloque ensuite la position du bloc optique 1 par serrage de la vis passant par l'alésage 17. Le seul réglage à effectuer ainsi au cours de l'étalonnage est un réglage mécanique par un mouvement de pivotement autour de l'axe 1 8. To perform the mechanical calibration of this device, the optical unit 1 positioned by means of the bore 18 engaged on an axis or a pin secured to the boot 20a is angularly movable at a small adjustment angle. For this purpose, a screw with a diameter smaller than that of bore 17 is engaged in bore 17 and the optical unit 1 is angularly displaced around the axis defined by bore 18 until the light line defined by L4 hits the ladder 21 at the W of the ladder. The position of the optical unit 1 is then blocked by tightening the screw passing through the bore 17. The only adjustment to be made in this way during the calibration is a mechanical adjustment by a pivoting movement around the axis 1 8.
Sur la figure 4, des griffes 19a, 19b sont montées sur un banc d'etalonnage E 2 comportant deux traverses paralleles avec trois entretoises. L'arrière du banc E2 porte deux échelles 23a, 23b destinées à être fixées à un essieu d'un véhicule différent de de l'essieu auquel sont fixées les griffes 19a, 19b. Le faisceau laser issu de la diode laser 4a est subdivisé en deux rayons L2, L3. Le rayon L 2 frappe l'échelle 23a, tandis que le rayon Ll se réfléchit sur le miroir R selon un rayon L4 réfléchi venant frapper l'échelle 21. In FIG. 4, claws 19a, 19b are mounted on a calibration bench E 2 comprising two parallel crosspieces with three spacers. The rear of the bench E2 carries two scales 23a, 23b intended to be fixed to an axle of a vehicle different from the axle to which the claws 19a, 19b are fixed. The laser beam from the laser diode 4a is subdivided into two rays L2, L3. The ray L 2 strikes the ladder 23a, while the ray Ll is reflected on the mirror R according to a reflected ray L4 coming to strike the ladder 21.
Une autre diode laser 4b montée dans le boTtier 20b derrière le miroir réfléchissant R émet un rayon lumineux L venant frapper l'échelle graduée 23b sur l'autre essieu. Another laser diode 4b mounted in the housing 20b behind the reflecting mirror R emits a light beam L striking the graduated scale 23b on the other axle.
Les faisceaux lumineux L2, Ls sont des faisceaux ponctuels assimilables à un rayon, c'est-à-dire présentant une tache de divergence très faible ne sortant pas de la surface des échelles graduées de mesure 23a, 23b. Les faisceaux L et
L4 sont des faisceaux lumineux plans, de sorte que l'image formée sur l'échelle graduée 21 est un segment de droite vertical.The light beams L2, Ls are point beams which can be assimilated to a ray, that is to say having a spot of very slight divergence which does not come out of the surface of the graduated measurement scales 23a, 23b. The beams L and
L4 are flat light beams, so that the image formed on the graduated scale 21 is a vertical line segment.
Du fait de l'utilisation du bloc optique 1, ce mode de réalisation de l'invention présente également une dissociation entre réglage optique de précision effectué en usine lors de la fabrication et réglage mécanique d'étalonnage au moyen de la paire d'alésages 17 et 18. Due to the use of the optical unit 1, this embodiment of the invention also has a dissociation between optical precision adjustment carried out in the factory during manufacture and mechanical calibration adjustment by means of the pair of bores 17 and 18.
Sur la figure 5, le troisième mode de réalisation de l'invention comporte des échelles 23a et 23b destinées à être montees sur un essieu différent de l'essieu de montage des griffes 19 a et 19b. Chaque boîtier 20a ou 20b comporte un bloc optique 1 d u genre d é c r i t en reférence aux figures 1 et 2. In FIG. 5, the third embodiment of the invention comprises scales 23a and 23b intended to be mounted on an axle different from the axle for mounting the claws 19a and 19b. Each box 20a or 20b comprises an optical unit 1 of the kind described in reference to FIGS. 1 and 2.
La différence avec les deux autres modes de réalisation consiste en l'absence de miroir R réfléchissant : chaque boîtier 20a ou 20b comporte une echelle de mesure 24a ou 24b percées respectivement en 25 a ou 2 5 b pour le passage d'un faisceau lumineux L . L e faisceau lumineux L issu d'une diode 4 a d'un bloc optique 1 passe par une ouverture 25a pour frapper l'échelle 24b solidaire du boîtier 20b destiné à être fixé sur la roue opposée; tandis que le rayon lumineux L passant p a s s a n t par 1' ouverture 2 5 b vient frapper l'échelle de mesure 2 4 a du boîtier 20a. Les chemins emergeant des boîtiers 20a ou 20b sont comparables aux chemins optiques des faisceaux laser émergeant des boîtiers du deuxième mode de réalisation du dispositif décrit dans le document FR 2 451 020. The difference with the two other embodiments consists in the absence of a reflecting mirror R: each box 20a or 20b includes a measurement scale 24a or 24b pierced respectively in 25 a or 2 5 b for the passage of a light beam L . T he light beam L from a diode 4a of an optical unit 1 passes through an opening 25a to strike the ladder 24b secured to the housing 20b intended to be fixed on the opposite wheel; while the light ray L passing p a s s a n t through the opening 2 5 b strikes the measurement scale 2 4 a of the housing 20a. The paths emerging from the housings 20a or 20b are comparable to the optical paths of the laser beams emerging from the housings of the second embodiment of the device described in document FR 2 451 020.
Par comparaison avec ce document, le nombre de composants optiques a été notablement réduit et le coût de production très abaisse. Le bloc optique 1 complètement équipé des éléments 2 à 16 peut être fabriqué et réglé en usine et expédié par v o i e rapide en raison de son faible encombrement : le bloc optique 1 équipé constitue ainsi un composant interchangeable pouvant être fixé à demeure dans des boîtiers 20, cette fixation nécessitant uniquement un étalonnage mécanique tel que décrit en référence aux figures 3 à 8. Compared with this document, the number of optical components has been significantly reduced and the production cost very low. The optical unit 1 completely equipped with the elements 2 to 16 can be manufactured and adjusted in the factory and dispatched by express way due to its small size: the optical unit 1 equipped thus constitutes an interchangeable component which can be fixed permanently in housings 20, this fixing requiring only mechanical calibration as described with reference to FIGS. 3 to 8.
L'invention décrite en référence à trois modes de realisation particuliers n'y est nullement 1 imitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. The invention described with reference to three particular embodiments is in no way imitated therein, but on the contrary covers any modification of form and any variant of embodiment within the scope and spirit of the invention.
En particulier, l'invention couvre également la variante selon laquelle les échelles 23a, 23b des figures 4 et 5 sont des échelles de référence d'alignement, et des échelles de contrôle de géométrie distinctes sont fournies pour un montage sur l'essieu arrière du véhicule. In particular, the invention also covers the variant according to which the scales 23a, 23b of FIGS. 4 and 5 are alignment reference scales, and separate geometry control scales are provided for mounting on the rear axle of the vehicle.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |