Kontrola geometrii kół i osi cz.ii

Transkrypt

1 Kontrola geometrii kół i osi cz.ii Autor: Piort Gębiś Zmieniony Polskie Towarzystwo Inżynierów Motoryzacji SIMP Parametry geometrii podwozia ustalone przez konstruktora pojazdu muszą pozostawać niezmienne w całym okresie jego eksploatacji, czyli mieścić się zawsze w granicach dopuszczalnych odchyłek. Ponieważ od prawidłowości ustawienia kół i osi zależy bezpośrednio bezpieczeństwo jazdy, warunkiem dopuszczenia pojazdu do ruchu drogowego są pozytywne wyniki badań przeprowadzanych w tym zakresie w ramach obowiązkowych przeglądów technicznych na stacjach kontroli pojazdów. Takie same pomiary muszą być ponadto wykonywane po każdej wymianie elementów układu kierowniczego i zawieszeń, powypadkowych naprawach konstrukcji nośnych, a także w przypadku wystąpienia takich objawów, jak np. nierównomierne zużywanie się opon lub problemy z utrzymywaniem prostoliniowego kierunku jazdy. Zobacz także: - Kontrola geometrii kół i osi (cz.i) Do badań tych konieczne jest użycie specjalistycznego urządzenia kontrolno-pomiarowego, spełniającego odpowiednie wymagania techniczne i pracującego w określonych przepisami warunkach. W związku z tym stanowisko pomiarowe musi zapewniać usytuowanie w jednej poziomej płaszczyźnie wszystkich punktów podparcia kół badanego pojazdu. Warunki te spełnia właściwie przygotowana ława pomiarowa na obrzeżach kanału rewizyjnego albo diagnostyczny podnośnik czterokolumnowy lub nożycowy. Stanowisko kanałowe Musi być ono wyposażone w przesuwny dźwignik do podnoszenia osi pojazdu w trakcie wykonywania tradycyjną metodą kompensacji bicia obręczy kół i w obrotnice dla kół kierowanych. Wymagany obecnie pomiar przyrządem czterogłowicowym (mierzącym wzajemne położenie czterech kół jednocześnie) wiąże się z koniecznością stosowania pod pozostałymi kołami płyt przesuwnych o dokładnie tej samej wysokości, co obrotnice. Ze względu na konieczność stosowania obrotnic i płyt przesuwnych przyjmuje się w praktyce dwa sposoby przygotowania ławy pomiarowej: z płaskim podłożem albo z wgłębieniami. W przypadku płaskiego podłoża zarówno obrotnice, jak i płyty przesuwne usytuowane są na jego powierzchni, a wjazd na nie umożliwiają odpowiednie najazdy. Przy zastosowaniu rozwiązania alternatywnego obrotnice oraz płyty przesuwne są umieszczane poniżej poziomu ławy pomiarowej i nie wymagają najazdów. Jednak różnorodność rozstawów kół i osi w poszczególnych modelach pojazdów sprawia, iż wykonane w posadzce zagłębienia muszą umożliwiać przemieszczanie obrotnic w kierunku poprzecznym, a płyt przesuwnych zarówno w kierunku poprzecznym, jak i wzdłużnym. Korzystne jest więc stosowanie płyt przesuwnych o długości 1 m, co znacznie rozszerza możliwości mierzenia pojazdów o różnym rozstawie osi. Za zdjęciach poniżej: obrotnica dla kół kierowanych; u dołu: płyta przesuwna Stanowiska podnośnikowe Wykorzystywane są na nich najazdowe podnośniki diagnostyczne o konstrukcji czterokolumnowej lub nożycowej. Pomosty najazdowe podnośnika muszą być dostosowane do wielkości i masy obsługiwanych pojazdów. Dodatkowym wyposażeniem takiego stanowiska jest przesuwany wzdłuż pomostów dźwignik do podnoszenia osi pojazdu lub mniejszy podnośnik nożycowy do unoszenia całego pojazdu nad pomost. Podnośnik, niezależnie od jego konstrukcyjnej odmiany, musi być również wyposażony w obrotnice i płyty rozprężne umieszczone analogicznie jak na stanowisku kanałowym, czyli nakładane na pomosty wraz z zestawem najazdów albo umieszczane w odpowiednich zagłębieniach pomostów. Wiarygodność wykonywanych pomiarów zależy od dokładności przygotowania stanowiska. Dopuszczalny błąd płaskości i wypoziomowania nie powinien przekraczać 1 mm na 1 m długości na całej powierzchni stanowiska lub 1 mm pomiędzy punktami styku kół danej osi z obrotnicami i płytami rozprężnymi oraz 2 mm pomiędzy przednimi i tylnymi kołami (dotyczy to również pomiaru po przekątnej). Dlatego w przypadku stosowania podnośnika niezbędne jest jego dokładne wypoziomowanie w trakcie montażu dla całego zakresu wysokości unoszenia pomostów. Na zdjeciach ponizej: Podnośniki diagnostyczne przydatne przy kontroli geometrii podwozi: czterokolumnowy, (u dolu) nożycowy z dźwignikiem pomocniczym Przygotowanie pojazdu Pierwszą czynnością jest sprawdzenie ciśnienia w oponach i ewentualne jego skorygowanie do wartości podawanej przez producenta. Istotny wpływ na poprawność wyników dotyczących poszczególnych parametrów geometrycznych ma odpowiedni stan techniczny układu kierowniczego oraz zawieszenia. Nadmierne luzy w którymś z nich należy przed pomiarem bezwzględnie wyeliminować, gdyż mogą one wypaczać wyniki końcowe w stopniu podważającym w ogóle sens przeprowadzanych badań. W związku z różnorodnością konstrukcji zawieszeń eksploatowanych obecnie pojazdów zachodzi konieczność wstępnego określenia wysokości nadwozia względem podłoża przed przystąpieniem do właściwych czynności kontrolnopomiarowych, by stwierdzić, czy odpowiada ona wartościom standardowym. W przeciwnym bowiem wypadku parametry geometrii kół zostaną zmierzone błędnie. Na zdjęciach poniżej: Przygotowanie pojazdu do badań według instrukcji zawartej w oprogramowaniu urządzenia pomiarowego; od góry: kontrola ugięcia zawieszenia, sposób dociążenia workami z piaskiem i paliwem w zbiorniku, pomiar usytuowania kół we wnękach błotników Kolejną czynnością

2 przygotowawczą jest określenie ugięcia zawieszenia pojazdu. Producenci pojazdów zamieszczają w ich danych technicznych informację, przy jakiej pozycji zawieszenia powinien być wykonywany pomiar konkretnego parametru. Podają też różne sposoby określania ugięcia zawieszenia oraz jego doprowadzenia wymaganego położenia. Metody te mogą polegać na określeniu odległości jednego lub większej liczby punktów kontrolnych podwozia od podłoża lub różnicy tej odległości dla dwóch wybranych punktów (np. wewnętrznego przegubu wahacza i dolnego sworznia kulowego zwrotnicy). Wysokości poszczególnych punktów można ustalać za pomocą ogólnodostępnych narzędzi mierniczych lub specjalistycznych przyrządów pomiarowych. Pomiar parametrów geometrii uzasadniony jest tylko wówczas, gdy zmierzone wartości ugięcia zawieszenia mieszczą się w wymaganych zakresach. W przeciwnym wypadku, przed pomiarem geometrii kół pojazd należy odpowiednio dociążyć lub odciążyć. Wykorzystuje się do tego celu paliwo w zbiorniku oraz worki z odpowiednią ilością piasku, umieszczane w bagażniku i na fotelach.znacznemu zaawansowaniu technicznemu współczesnego sprzętu do diagnozowania samochodowych podwozi towarzyszy obecnie dynamiczny wzrost liczby jego światowych producentów. W przeszłości ze względu na zdecydowanie prostsze konstrukcje zawieszeń oraz mniejsze wymagania techniczno-prawne dotyczące mierzonych parametrów geometrii kół stosowane były przyrządy dwugłowicowe, dokonujące pomiarów tylko względem osi symetrii podwozia. Obecnie przy okresowych badaniach technicznych pojazdów konieczne jest stosowanie przyrządów czterogłowicowych, mierzących ustawienie kół i osi względem geometrycznej linii kierunku jazdy. Zobacz także: - Kontrola geometrii kół i osi (cz.ii) - Kontrola geometrii kół i osi (cz.i) Poszczególne współczesne rozwiązania różnią się między sobą przede wszystkim sposobem realizacji pomiaru, wynikającym z szeroko rozumianej konstrukcji przyrządu. Wśród produkowanego obecnie sprzętu o tym przeznaczeniu dają się wyodrębnić pod tym względem trzy rodzaje urządzeń: - optyczno-mechaniczne, - komputerowe a kamerami CCD, - pracujące w systemie 3D. Zasada działania optycznych stanowisk pomiarowych, z lewej: system wykorzystujący skupione światło tradycyjnch żarówek, z prawej: urządzenie wyposażone w głowice laserowe Przyrządy mechaniczno-optyczne Najwcześniejsze przyrządy kontrolno-pomiarowe do geometrii kół działały na zasadzie mechanicznych liniałów i kątomierzy. Potem pojawiła się ich wersja optycznomechaniczna, produkowana do dnia dzisiejszego. Zamiast ruchomych liniowych elementów mechanicznych wykorzystywane są w niej promienie świetlne. Początkowo były one emitowane przez żarówki wyposażone w odpowiednie zwierciadła, przysłony i soczewki, a obecnie wyłącznie już przez lasery. Sztywne połączenie takiego optycznego projektora z obręczą koła, w pozycji równoległej do płaszczyzny jego obrotu sprawia, iż punkt świetlny widoczny na ekranie o skali liniowej lub kątowej określa kąty leżące w płaszczyźnie poziomej (zbieżność kół, nierównoległość osi i odchylenie geometrycznej osi toru jazdy od osi symetrii pojazdu) oraz w płaszczyźnie pionowej (pochylenie kół oraz wyprzedzenie i pochylenie osi sworzni zwrotnic). W układach optycznych takich przyrządów wykorzystuje się lasery półprzewodnikowe, zapewniające wystarczający komfort pracy (dobra widoczność plamki świetlnej) również przy znacznym nasłonecznieniu stanowiska pomiarowego. Do zasilania laserów stosuje się baterie akumulatorów niklowo-kadmowych, dzięki czemu nie ma konieczności wyposażania głowic pomiarowych w stałe przewody zasilające, lecz można je jednak podłączać w trakcie pracy w przypadku rozładowania akumulatorów. Przyrządy laserowe oferowane są w wersjach dwui czterogłowicowych. Pierwsza z tych wersji zawiera w zestawie dwie głowice pomiarowe, dwa zaciski mocujące głowice do kół, ekrany pomiarowe, rozpórkę pedału hamulca, blokadę kierownicy, dwie obrotnice mechaniczne, ładowarkę akumulatorów oraz odpowiedni wieszak lub szafkę na kółkach do przechowywania elementów w danym momencie nieużywanych. Głowica pomiarowa składa się z korpusu laserowego ze zintegrowanymi akumulatorami oraz płyty zawierającej uchwyt, wysięgnik i tuleję zaciskową do mocowania głowicy na kole. Dzięki odpowiedniej konstrukcji możliwe jest mocowanie głowicy na obręczach o wymiarach od 12 do 20. Na wysięgniku zamocowana jest poziomica zapewniająca poprawne ustawienie głowicy pomiarowej w trakcie wykonywania pomiaru. Przy pomiarach kątów poziomych wiązka laserowego promieniowania tworzy plamkę świetlną na tylnej głowicy pomiarowej (w systemie czterogłowicowym) lub na odpowiednio ustawionym ekranie. Kąty pionowe mierzy się poprzez obrót całego mechanizmu głowicy o kąt 90. Laserowy pomiar zbieżności kół przednich z zastosowaniem precyzyjnej obrotnicy (zdjęcie środkowe) i uniwersalnego uchwytu głowicy (u dołu) umożliwiającego kompensowanie bicia obręczy Korzystanie z czterech głowic pomiarowych wymagane jest przy prowadzeniu pomiarów względem geometrycznej osi toru jazdy. Wykorzystywane są wówczas dwie dodatkowe głowice pomiarowe na tylne koła oraz dwa dodatkowe zaciski. Zasada kompensacji bicia obręczy (fragment instrukcji zawartej w oprogramowaniu nowoczesnego stanowiska

3 diagnostycznego) Zaletą przyrządów optyczno-mechanicznych jest ich stosunkowo niska cena. Wadą: brak możliwości bezpośredniej współpracy z komputerem, a w związku z tym wspomagania odpowiednim programem pomiarowym pracy diagnosty, który musi dysponować większym zakresem wiedzy, aby właściwie wykonywać poszczególne etapy procedury. Dodatkową niedogodność stanowi utrudnione korzystanie z bazy danych kontrolno--regulacyjnych dla poszczególnych modeli pojazdów. Musi być ona prowadzona, udostępniana i aktualizowana w formie drukowanej lub elektronicznej, obsługiwanej za pomocą dowolnego, niezależnego komputera. To samo dotyczy archiwizowania wyników przeprowadzanych pomiarów oraz drukowania ich protokołów końcowych.obecnie najbardziej rozpowszechnione w warsztatach samochodowych i stacjach kontroli pojazdów są kompu- terowe urządzenia kontrolno-pomiarowe. Urządzenia te działają we współpracy z komputerami przetwarzającymi elektryczne sygnały, odpowiadające geometrycznym parametrom pomiarowym. Od omówionych poprzednio systemów optyczno-mechanicznych różnią się tym, że odczyt wszystkich mierzonych wielkości następuje automatycznie, a wyniki zapamiętywane są w komputerowej pamięci, prezentowane na ekranie monitora i drukowane w formie komputerowo generowanych protokołów. Cały cykl: - Kontrola geometrii kół i osi (cz.iv) - Kontrola geometrii kół i osi (cz.iii) - Kontrola geometrii kół i osi (cz.ii) - Kontrola geometrii kół i osi (cz.i) Dlatego różni się też znacznie obsługa urządzeń obydwu grup. Diagnosta korzystający z przyrządów optyczno-mechanicznych musi posiadać większą wiedzę w zakresie metodologii pomiarów, podczas gdy użytkownik sprzętu komputerowego może działać wyłącznie według bieżących instrukcji zawartych w oprogramowaniu systemu. Klasyczny sposób mocowania głowicy do obręczy koła System komputerowy z transmisją bezprzewodową i kamerami CCD W przypadku urządzeń optyczno-mechanicznych nawet drobne błędy popełniane przez obsługującego wpływają na dokładność i wiarygodność całego cyklu pomiarowego. W urządzeniach komputerowych odpowiednie procedury pomiarowe automatycznie wychwytują i korygują ewentualne błędy obsługowe. Poza tym przyrządy komputerowe wyposażane są obecnie w bogate bazy danych wzorcowych dla poszczególnych marek i modeli pojazdów. Budowa systemów komputerowych W urządzeniach tego rodzaju każda z czterech głowic pomiarowych posiada dwa czujniki położenia, czyli cały przyrząd wyposażony jest w osiem takich czujników (dawniej tylko sześć: po dwa w głowicach przednich i po jednym w tylnych). W starszych konstrukcjach wszystkie cztery czujniki rezystancyjne używane do pomiaru kątów poziomych musiały być łączone za pomocą linek we wspólny obwód opasujący badany pojazd. Obecnie do tego celu wykorzystuje się czujniki optyczne, czyli tzw. kamery CCD, w których informacja o wzajemnym położeniu czujników kątów poziomych przekazywana jest przez promieniowanie podczerwone, które również tworzą obwód wokół pojazdu. Przyrządy komputerowe w swych starszych wersjach konstrukcyjnych korzystały z komunikacji przewodowej, tzn. pomiędzy wszystkimi czterema głowicami pomiarowymi i jednostką centralną konieczne było połączenie przewodami, którymi dostarczane było napięcie zasilania czujników oraz sygnały mierzonych parametrów. <1tbody> <1table> Obecnie stosowane jest zasilanie głowic pomiarowych akumulatorami ładowanymi każdorazowo po umieszczeniu głowic na tzw. stanowisku odkładczym, a przekazywanie danych z poszczególnych głowic pomiarowych do jednostki centralnej realizowane jest drogą radiową. W przypadku zbyt długiej pracy urządzenia, powodującej rozładowanie akumulatorów, istnieje zawsze możliwość przewodowego zasilania awaryjnego głowic bez konieczności przerw na doładowanie. Przykład współczesnej konstrukcji Urządzenie pomiarowe X-631 firmy Launch zostało pozytywnie ocenione przez Instytut Transportu Samochodowego i uzyskało certyfikat zgodności z wymogami ustawy, pozwalający wykorzystywać je do badań technicznych na stacjach kontroli pojazdów. W urządzeniu tym zastosowano technologię kamer CCD, polegającą na emitowaniu i odbieraniu przez głowice pomiarowe wiązki promieniowania podczerwonego, otaczającej pojazd tzw. elektroniczną ramą. Pozwala to na określenie wzajemnego położenia poszczególnych czujników umieszczonych w głowicach pomiarowych mocowanych do kół w celu ustalania ich położeń kątowych. Głowice zasilane są akumulatorami ładowanymi po odwieszeniu na szafce urządzenia. Przesyłanie danych do jednostki centralnej przyrządu (komputera) oraz wzajemna wymiana informacji pomiędzy głowicami realizowana jest z wykorzystaniem transmisji radiowej. Przyjazne dla diagnosty oprogramowanie prowadzi go przez cały cykl pomiarowy. Wbudowana baza danych parametrów wzorcowych umożliwia porównanie wartości wzorcowych określanych przez producenta pojazdu z rzeczywistymi, uzyskanymi w efekcie wykonania pomiaru. Oprogramowanie zawiera ponadto graficzne instrukcje, wskazujące punkty regulacji poszczególnych parametrów, zalecane sposoby obciążenia pojazdów i wymagane wartości ugięcia zawieszeń w trakcie wykonywania pomiarów oraz animacje poszczególnych etapów procedur pomiarowych. Czynnością dość

4 czasochłonną, lecz niezbędną w trakcie każdego pomiaru parametrów geometrii kół i osi pojazdów, jest wykonywanie kompensacji bicia obręczy wszystkich kół dla wyeliminowania błędów pomiarowych wynikających z ewentualnych odkształceń. Urządzenie X-631 daje możliwość przeprowadzenia tej czynności trzema różnymi sposobami: - poprzez obrót uniesionego koła o 90, - metodą obrotu uniesionego koła o 180, - w efekcie krótkiego przetoczenie pojazdu w obrębie stanowiska pomiarowego. Kompensacja przez obrót uniesionego koła o 180 jest standardowym trybem pracy realizowanym w pełnym cyklu pomiarowym, tzn. po kolei dla wszystkich kół pojazdu. Kompensacja z obrotem koła o 90 możliwa jest do przeprowadzenia w trybie niepełnym, tzn. dla wybranego koła pojazdu. Zdecydowanie najwygodniejszą i najszybszą metodą przeprowadzania kompensacji jest przetoczenie pojazdu. Funkcja ta umożliwia przeprowadzenie czynności pełnej kompensacji wszystkich kół jednocześnie w trakcie przetoczenia pojazdu do przodu i do tyłu o wartość kąta obrotu kół wynoszącą zaledwie 45. Stanowisko wzorcowe do certyfikacji systemów pomiarowych Przyrząd X-631 wyposażony został w dodatkową, praktyczną funkcję, ułatwiającą pomiar pojazdów ze spojlerami lub posiadających niskie zawieszenia. Podczas ich badań powstają problemy z wzajemnym komunikowaniem się głowic danej osi, powodowane zbyt małym prześwitem podwozia. Wspomniana funkcja programowa umożliwia pochylenie głowic pomiarowych o wartość 1,5; 3 lub 4,5 mm, co umożliwia komunikację między głowicami i przeprowadzenie pomiaru. Przy pochylaniu głowic wykorzystywane jest bowiem tzw. elektroniczne ich poziomowanie, uwzględniające kompensację odchylenia głowicy od poziomu. Przyrząd X-631 posiada również funkcję kompensacji pomiaru wartości regulowanych. Konieczność dokonania regulacji niektórych parametrów geometrii kół wymusza czynność uniesienia osi pojazdu, a tym samym zwolnienie obciążenia kół, co powoduje zmianę położenia elementów zawieszenia. Dlatego po dokonaniu pomiaru regulowanych wartości program zapamiętuje je i odpowiednio przelicza po uniesieniu kół, aby odpowiednio skorygować wyniki uzyskane dla kół odciążonych. Konstrukcje urządzeń do pomiarów geometrii podwozi doskonalone są obecnie w taki sposób, aby skrócić czas i zwiększyć wygodę wykonywania wszystkich dostępnych czynności badawczych. Nie mniej ważne jest ograniczenie wpływu różnych czynników zewnętrznych na jakość i dokładność wykonywanych pomiarów, zwłaszcza że wraz z rozwojem elektroniki i jej rozpowszechnieniem w technikach pomiarowych diametralnie zmieniły się metody ich realizacji. Równocześnie pomimo tych zmian w konstrukcjach przyrządów, nawet tych wspomaganych komputerowo, o jakości i dokładności wyników mierzenia poszczególnych parametrów geometrii kół decydują w znacznym stopniu czasochłonne czynności wykonywane przez obsługującego ten sprzęt diagnostę. Tak więc w praktyce warsztatowej niedostateczne kwalifikacje personelu nadal mogą doprowadzać do uzyskiwania mało dokładnych, a w skrajnych przypadkach, nawet błędnych wyników. Przyrządy działające w systemie 3D Wszystkie dotychczasowe konstrukcje przyrządów kontrolno-pomiarowych wykorzystujące aktywne głowice pomiarowe wymagały zapewnienia odpowiednio płaskiego i starannie wypoziomowanego stanowiska badawczego. Poza nielicznymi wyjątkami w urządzeniach tych trzeba przed właściwym pomiarem dokonywać dość czasochłonnej, lecz bardzo ważnej kompensacji bicia obręczy. Operacja ta przy metodach tradycyjnych związana jest z uniesieniem pojazdu i obracaniem kół. Przyrządy wykorzystujące głowice aktywne posiadają w zależności od konstrukcji różnego rodzaju czujniki oraz układy elektroniczne, które są dość czułe na warunki otoczenia (drgania, wilgoć itp.), a także narażone na uszkodzenie, a w najlepszym przypadku na rozkalibrowanie przy uderzeniu głowicy pomiarowej lub jej upadku w trakcie użytkowania. Oznacza to konieczność okresowej kalibracji głowic na odpowiednim stanowisku stanowiącym wzorcową ramę pomiarową. Niedoskonałości techniki pomiarowej urządzeń wykorzystujących głowice aktywne oraz niedogodności w trakcie ich obsługi zostały wyeliminowane w urządzeniach najnowszej generacji oznaczanych jako 3D, czyli wykorzystujących zjawisko trójwymiarowego modelowania parametrów podwozia. Urządzenia te posiadają tzw. głowice pasywne, czyli mocowane do kół ekrany, a najważniejszym elementem całego systemu są kamery o dużej rozdzielczości obrazu. Umieszcza się je na stanowisku (wykonanym najczęściej w formie dwóch pionowych słupów lub w formie krzyża) usytuowanym z przodu badanego pojazdu w taki sposób, aby każda z kamer mogła obejmować swoim polem widzenia głowice pasywne (zwane też tarczami refleksyjnymi), zamocowane po jednej stronie pojazdu. Głowice pasywne są od aktywnych lżejsze i mniej narażone na uszkodzenia mechaniczne Wokół każdej z czterech kamer urządzenia umieszczone są diody wysyłające promieniowanie podczerwone, skierowane na poszczególne tarcze refleksyjne, których powierzchnie posiadają określoną liczbę kropek o różnych, lecz bardzo dokładnie określonych wymiarach (w urządzeniu przedstawionym na ilustracjach jest ich 37). Są one wykonane z materiału odblaskowego, a ich zadaniem jest odbijanie w kierunku kamery impulsów świetlnych, emitowanych przez diody. Zasady działania Urządzenia pracujące w systemie 3D wykorzystują przy pomiarze tzw. efekt perspektywy, polegający na względnej zmianie wielkości obserwowanego obiektu w zależności od odległości jego obserwacji. Jest to konieczne do określenia aktualnej odległości poszczególnych tarcz refleksyjnych od obserwującej je kamery. Ponieważ

5 każda z kamer umieszczonych na stanowisku ma stałe miejsce w przestrzeni i stała jest ogniskowa jej obiektywu oraz wielkość poszczególnych plamek na tarczy refleksyjnej, można w ten sposób obliczyć odległość kamery od tarczy z dokładnością poniżej 1 mm na długości 6 metrów. Poprzez zastosowanie odpowiednich algorytmów można również obliczyć kąt pochylenia tarczy. Na tarczy refleksyjnej umieszczone są plamki w kształcie okręgów. Wynika to z faktu, iż to właśnie okręgi mają właściwości geometryczne bardzo przydatne dla pomiaru w systemie 3D. Pozwalają bowiem zinterpretować właściwie, czy zmniejszony obraz widziany przez kamerę wynika z efektu perspektywy czy pomniejszania. Przyrząd jest w stanie zmierzyć każdą średnicę wszystkich plamek umieszczonych na tarczach refleksyjnych i wykorzystać dłuższe osie elips powstających po przechyleniu tarcz pomiarowych, jako prawdziwe średnice poszczególnych okręgów w celu wyznaczenie w perspektywie odległości tarcz pomiarowych od kamer. Główne części systemu to: mocowane do kół ekrany, pokryte odpowiednimi układami elementów graficznych, kolumny z kamerami obserwującymi ekrany i centralna jednostka komputerowa, dokonująca interpretacji obrazów Możliwe jest również określenie średnic w innych wymiarach, nawet ustawionych pod kątem innym niż 90 w stosunku do ogniskowej obiektywu kamery. Dzięki temu można mierzyć również krótsze osie elips i obliczać kąty przesunięć względem położenia prostopadłego przy pomniejszaniu (skracaniu perspektywicznym). Wykorzystując te zależności, przyrząd jest w stanie ustalić, w jakim miejscu w przestrzeni trójwymiarowej względem kamery znajdują się poszczególne plamki na ekranach głowic pasywnych. Procedury pomiarowe Urządzenia pracujące w systemie 3D odnajdują oś obrotu koła bezpośrednio, czyli poprzez wykorzystanie procedury zwanej pozycjonowaniem koła. Realizowana jest ona w trakcie krótkiego przetaczania pojazdu do tyłu. Kamery śledzą wówczas położenie i ustawienie plamek na tarczach refleksyjnych. Plamki obracają się wokół osi, co umożliwia oprogramowaniu określenie położenia każdej z czterech osi obrotu kół w trzech wymiarach względem kamery. W urządzeniach tych nie ma potrzeby wykonywania pełnego obrotu kół, lecz tylko pewnych jego wartości kątowych. Po zakończeniu procesu pozycjonowania program przyrządu wykorzystuje te punkty do tworzenia trójwymiarowego modelu podwozia pojazdu. W przeciwieństwie do tradycyjnych urządzeń, w których płaszczyzną odniesienia jest powierzchnia najazdów stanowiska pomiarowego, wszystkie mierzone kąty odnoszą się do geometrycznego modelu pojazdu, dzięki czemu stanowisko nie wymaga dokładnego wypoziomowania. Pomiar parametrów geometrii ustawienia kół i osi pojazdów z wykorzystaniem urządzeń pracujących w systemie 3D polega na wykorzystaniu odchyłek kształtu kołowego okręgów z ekranów refleksyjnych, spowodowanych pochyleniem tarczy w trakcie obrotu koła. Największą zaletą urządzeń do kontroli i pomiaru geometrii ustawienia kół i osi pojazdów pracujących w systemie 3D jest bardzo krótki czas pomiaru wszystkich parametrów, nieprzekraczający kilku minut podczas przetoczenia pojazdu o 20 cm do tyłu i do przodu. Istotne znaczenie ma tu również fakt, iż głowice pasywne, czyli ekrany refleksyjne, nie zawierają żadnych czujników ani elementów elektronicznych, przez co nie są narażone na jakiekolwiek rozregulowanie w przypadku ewentualnego uderzenia lub upadku. W związku z tym nie wymagają przeprowadzania okresowych kalibracji. Andrzej Kowalewski Prezes zarządu Launch Polska sp. z o.o.