[发明专利]用于无接触式3D车轮校准的装置、系统和方法

权利要求书

1.一种用于无接触式测量车轮校准的校准测量设备，该设备包括：

一个支撑体，一个载体在所述支撑体处绕旋转点以可旋转的方式安装；

至少一个测量单元，安装在所述载体上，所述测量单元具有一个限定的几何位置并被构成用于以非接触方式测量车轮上的测量点相距各测量单元的距离数据，其中所述测量单元能够围绕轴线枢转，所述轴线与和所述载体装置绕安装点的旋转平面相对应的参考平面平行并垂直于从所述旋转点到所述测量单元的半径；

控制装置，用于控制所述载体装置的旋转和所述至少一个测量单元的枢转，使测量点在车轮上处于轮辋的胎圈区域中；以及

处理装置，用于根据所提供的至少三个测量点的测量距离数据以及相应的所述至少一个测量单元的相应几何位置和相应枢转角、所述载体的相应旋转角计算车轮校准数据。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括所述支撑体处的可控制的载体枢转装置，所述载体可操作地安装在该载体枢转装置上，所述枢转装置被设置成能够从所述载体的受控枢转直接确定相应枢转角度。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述载体枢转装置是一个步进马达，其具有作为相应枢转角的参考位置的至少一个预定枢转位置。

4.如权利要求2所述的设备，其中，所述载体枢转装置是一个马达，其设有用于测量所述载体的实际枢转角度的枢转传感器装置。

5.如权利要求1所述的设备，其中，所述测量单元(10，20，30)包括光学三角测量装置(11，12)。

6.如权利要求1所述的设备，其中，所述测量单元(10，20，30)包括布置成能够确定相应的枢转角度的枢转装置。

7.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括三个测量单元(10，20，30)，它们相对于参考平面中的参考点(101)相对彼此设置，使相应的两个相邻测量单元间隔120度的角度。

8.如权利要求1所述的设备，其中，所述控制装置构成为控制所述至少一个测量单元(10，20，30)的枢转，使在枢转过程中由所述测量单元提供的测量数据由所述处理装置评估，以便检测所述车轮(200)的轮辋(202)表面上与轮辋(202)的胎圈(210)对应的测量点。

9.如权利要求1所述的设备，其中，所述支撑体为支架(120)，并且所述载体(100)安装在所述支架(120)上，使所述参考平面与所述支架(120)的底座(125)基本上垂直。

10.如权利要求1所述的设备，其中，所述控制装置构成为连续调节测量单元(10，20，30)的枢转，从而保持在所述轮辋(202)的胎圈(210)处、在所述轮子(200)的轮辋(202)表面上的相应测量点。

11.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备(401，402，403，404)还包括至少两个附加的光学角度测量单元(411，412，421，422，431，432，441，442)，其被构成用来跟踪所述设备(401，402，403，404)相对于至少一个其它相邻设备(401，402，403，404)的相对取向。

12.一种用于无接触地测量车轮(200)的校准的设备，包括：

设置在载体(100)上的至少三个测量单元(10，20，30)，它们的几何位置限定一个参考平面，每个测量单元(10，20，30)用于以非接触方式测量车轮(200)上的各测量点(212)相距相应测量单元(10)的距离数据；

支撑体(120)，在该支撑体处将载体(100)安装在安装点上，其中每个测量单元(10，20，30)能够绕相应轴线(15)枢转，所述轴线与所述参考平面平行并与从所述至少三个测量单元的几何位置的几何中心(101)开始的半径垂直；以及

控制装置，用于控制每个测量单元(10，20，30)的枢转，使车轮(200)上的各测量点处于所述轮辋(202)的胎圈(210)区域中；以及

处理装置，用于根据所提供的所述至少三个测量点的测量距离数据以及各测量单元的相应几何位置和相应枢转角计算车轮校准数据。

13.如权利要求12所述的设备，其中，所述枢转装置为一个步进马达，其具有作为各枢转角的参考位置的至少一个预定枢转位置。