В настоящее время для проверки углов установки колес в основном применяют электронные стенды. К основным их преимуществам относят высокую технологичность и работе, хорошие метрологические характеристики, возможность вывода информации о результатах измерения на цифровые и аналоговые индикаторы, на экран дисплея, цифропечатающее и различного рода запоминающие устройства и т. п. Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей.
Электронные стенды первых моделей оснащаются четырьмя измерительными головками, в которых применяются потенциометрические датчики. Необходимая для изменений кинематическая связь между потенциометрами на соседних головах обеспечивается с помощью специальных резинок (кордов) с крючками на концах, которые зацепляется за рычажки потенциометров перед проведением работ. Кордовые стенды обладают более высокой точностью по сравнению с оптическими, а имеющиеся в их составе интерфейсные платы позволяют выводить значения всех измеренных параметров на монитор, автоматически сравнить полученные значения с рекомендуемыми производителем. Передача информации между верительными головками и центральным модулем осуществляется по проводам.
На более высокой ступени стоят стенды (рис. 20.7), в которых для измерений используется инфракрасное излучение. В сравнении с кордовыми они имеют более высокую точность измерений, и у них отсутствуют соединительные провода между измерительными головками. Вместо потенциометров на каждой головке установлены источники, связанные между собой посредством канала инфракрасного излучения. На каждой головке имеется матрица из специальных чувствительных элементов. Электронная система определяет, какой из них «засвечен», поперечным лучом источника от противоположной головки; и по величине расстояния от «засвеченного» элемента до центра матрицы определяется величина схождения для каждого из колес. Инфракрасные лучи, направленные вдоль автомобиля, служат для определения продольной оси его симметрии. Оснащение такого стенда персональным компьютером позволяет, помимо всего прочего, сохранять результаты проведенных регулировок.
Как правило, в совокупности со стендом применяется подъемник. Перед определением углов установки колес измерительные головки с помощью специальных уровней устанавливаются в строго горизонтальное положение относительно плоскости подъемника. Информация о положении закрепленных на колесах автомобиля измерительных головок относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей подъемника передается в электронный блок.
Анализируемые сигналы в виде цифровой, буквенной или графической информации поступают на экран дисплея. На основании полученной информации производятся соответствующие регулировки. Для сравнения нормативных и действительных значений параметров в памяти электронного блока хранится соответствующая информация по маркам и моделям автомобилей. В случае отсутствия информации она может вводиться.
В блоке памяти стенда встраивается постоянно обновляемая база данных автомобилей различных стран с допусками на основные параметры, схемами и анимацией регулировок. Ведется также архив клиентов, в котором запоминаются данные на каждый автомобиль и отрегулированные параметры. По окончании работ выдается распечатка с результатами измерений, а также нормативными значениями параметров.
В настоящее время все большее распространение находят компьютерные стенды с использованием 3D технологий, например, «Geoliner» фирма «Hofmann», FWA 4630 фирмы «Bosch», «Техно Вектор 7» – фирма «Технокар» (Россия).
Стенд такого типа состоит из персонального компьютера 1 и стойки 4, на которой перемещается в вертикальном направлении поперечина с двумя камерами 3 с встроенной видеосистемой (рис. 20.8).
На колеса автомобиля навешиваются специальные отражатели (мишени) 5, представляющие метки в виде круга или прямоугольника, выполненные на квадрате (рис. 20.9). Отражатели являются пассивными, т. е. действуют без подвода каких-либо электронных или радио соединений. Каждая камера контролируется двумя видеокамерами: одна отслеживает переднюю мишень, другая заднюю. Из камеры лазерный луч два раза в секунду освещает круги квадрата (мишень) вспышкой и, отражаясь, попадает в камеру видеосистемы. Синхронизированные с появлением вспышек камеры фиксируют изображение меток. Автомобиль при этом перекатывается вперед и назад на 15…25 см. В зависимости от положения установленных на колесах мишеней (которое зависит от величины углов установки колес автомобиля) меняется и проекция светоотражающих элементов на светочувствительную матрицу камеры. По степени изменения проекции светоотражающих элементов на матрицу система рассчитывает все углы установки колес автомобиля.
Стенд измеряет геометрические параметры с точностью 1 мм на дистанции 6 м, рассчитывает траектории движения меток и определяет положение осей вращения всех 4-х колес.
При повороте колес на 11…13º измеряется разность углов поворота колес.
Главной особенностью стенда является исключение операций по вывешиванию колес и компенсации биения, что значительно уменьшает время проверки.
Наиболее совершенными технологиями при проверке углов установки управляемых колес являются роботизированные системы, например, WAB 01 (Германия) (рис. 20.10). Такая система включает в себя специальный подъемник ножничного типа 3 с электронной синхронизацией движения платформы 2 и установленные на ней измерительные головки 6. Перед въездом автомобиля на подъемник передние и задние площадки 4 с поворотными кругами 1 автоматически занимают положение, соответствующее расстоянию между осями обслуживаемого автомобиля, которое выбирается из базы данных. Головки имеют привод, позволяющий им перемещаться от одной оси к другой, а инфракрасные сенсоры автоматически находят центр колеса проверяемого автомобиля и проводят компенсацию.
Измерения производятся без участия оператора: на измерительной головке имеется адаптер 5 в виде трехлучевой звезды, опорные лапки которого автоматически подводятся к диску колеса. В основании адаптера находятся датчики, позволяющие по их положению на колесе определять углы установки колес. В зависимости от требований автопроизводителя, оператор может находиться либо внутри, либо снаружи автомобиля.
Автомобиль в процессе измерений остается неподвижным, а его колеса автоматически приводятся во вращение за счет разнонаправленного движения передних поворотных кругов и задних площадок, встроенных в платформы подъемника. При повороте колеса измерительные автоматически отслеживают его движение. По завершению процесса, головки возвращаются в первоначальное положение. Процесс измерения углов установки колес составляет 4 минуты.
Применение электронных стендов позволяет проверять углы установки не только передних, но и задних колес, что необходимо для некоторых моделей автомобилей.
Для более точного определения углов установки управляемых колес необходимо применять статические стенды на отдельном посту.
Совершенно новой инновационной технологией измерения углов управляемых колес является 3D-стенд Техно Вектор 8 SMARTLIGHT.
Особенностью стенда является бесконтактное измерение, не требующее установки захватов на колеса автомобиля.
Стенд состоит из подъемника, компьютерной стойки (рис. 20.11), аппаратно-программного обеспечения, четырех стоек: две (передние) — каждая из которых оснащены тремя видеокамерами с излучателями, две (задние) — каждая имеет две видеокамеры с излучателями и мишень продольной связи между стойками. В комплект стенда входят поворотные круги, стопоры руля и педали тормоза.
На колеса автомобиля не навешивается никакое дополнительное оборудование. От автомобиля требуется только заехать на стенд. Все остальное, что касается измерений, стенд производит в полностью автоматическом режиме.
В ходе измерения при прокатывании автомобиля от излучателей видеокамер производится структурированная подсветка для 3D сканирования каждого колеса в режиме реального времени. При этом, прокатывание автомобиля так же производится автоматически: дорожка на которой установлен автомобиль построена по типу конвейерной ленты, она сама движется под колесами в прямом и обратном направлениях.
На основе полученных данных строится 3D модель подвески автомобиля и вычисляются углы установки колес. Время измерения меньше минуты.
Стойки с камерами стационарные и поворотные вокруг своей оси, что обеспечивает измерения и регулировку УУК автомобилей с колесной базой от 2-х до 3.5 метров. Минимальные ограничения к ширине поста РУУК — 4350 мм, минимальное расстояние от колес автомобиля до камер (до стойки) — 800 мм. Организация поста требует обеспечения возможности прокатки автомобиля для проведения компенсации биения дисков. Присутствие колпаков на дисках не отражается на работоспособности системы.