间隙测量装置、系统及数据处理方法与流程

1.本发明涉及车门、舱门、电梯门等间隙测量技术领域，特别涉及一种间隙测量装置、系统及数据处理方法。


背景技术：

2.在汽车的试制阶段和生产装配过程中，由于车身与车门之间的间隙处需要装配有密封条进行密封，就必须对车门内间隙的宽度进行严格的尺寸要求限制，如果出现车门内间隙尺寸不均匀或超差的情况，则很有可能导致整车总装后关门的闭合力不足、密封不严、产生风噪以及漏水等一系列严重的质量问题，进而产生安全隐患。因此在试制和车门装配后进行车门内间隙检查工序是必不可少的，车门间隙数据测量是重要的一项质量控制环节。
3.现有技术中，在整车制造企业对车门内间隙进行测量时，大多选择如游标卡尺、三角间隙尺、塞尺、橡皮泥以及机械弹片等辅助测量等工具进行测量。然而，在利用上述工具对车门内间隙进行测量时，依赖人为进行读数，可重复性差，测量精度低，并且不便于安装，在多点测量时自动化程度低，需要记录数据进行分析，不能及时判断超差情况，导致检测效率较低。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种间隙测量装置、系统及数据处理方法，解决了现有技术中对车门内间隙测量精度低以及检测效率低的技术问题。
5.本发明一方面提供了一种间隙测量装置，包括：
6.外壳体，所述外壳体内设置有传感器电路板，所述传感器电路板靠近所述外壳体的第一端电性连接有充电端口；
7.支撑座，所述支撑座包括垂直连接的第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述外壳体的第二端固定连接；
8.探头，所述探头穿过所述支撑座后延伸至所述外壳体内，所述探头与所述支撑座滑动连接，所述探头伸入所述外壳体内的一端连接有位移传感器，所述位移传感器与所述传感器电路板电性连接；
9.所述探头沿所述外壳体长度方向移动，所述位移传感器用于检测所述探头的移动距离，并将所述移动距离转换为电信号传递至所述传感器电路板。
10.可选的，所述位移传感器包括电刷和电阻尺，所述电阻尺一面设置有电阻基板，所述电阻尺与所述传感器电路板电性连接；所述第一连接段与所述外壳体贴合的一面开设有第一安装槽，所述电阻尺一端穿过所述外壳体与所述第一安装槽连接，所述电阻尺另一端沿所述外壳体长度方向延伸至所述外壳体内，所述电阻尺与所述外壳体所在水平平面垂直设置，且与所述探头平行设置；所述电刷连接在所述探头靠近所述电阻尺的一侧上，所述电刷在所述探头的带动下沿所述电阻尺长度方向移动，且与所述电阻基板保持接触。
11.可选的，所述位移传感器包括动栅，所述传感器电路板上电性连接有定栅；动栅连接在所述探头伸入所述外壳体内的一端，且与所述定栅平行设置，所述动栅与所述定栅之间留有间隙；所述动栅在所述探头的带动下沿所述传感器电路板长度方向移动，使得所述动栅与所述定栅之间产生相对位移。
12.可选的，所述探头包括探测段、伸入段、弹性连接件和挡板；所述探测段与所述伸入段垂直连接，且与所述第二连接段平行设置，所述第二连接段远离所述外壳体的一面上开设有凹槽，所述凹槽与所述探测段相匹配；所述第一连接段与所述外壳体贴合的一面开设有第二安装槽和连接孔；所述伸入段穿过所述连接孔伸入所述外壳体内，且与所述连接孔滑动连接，所述挡板连接在所述探头伸入所述外壳体内的一端；所述弹性连接件一端与所述第二安装槽连接，所述弹性连接件另一端与所述挡板连接；所述伸入段沿所述连接孔滑动，当所述探测段与所述凹槽配合连接时，所述伸入段停止滑动。
13.可选的，所述外壳体内还设置有电池，所述电池与所述传感器电路板电性连接；所述外壳体的第一端开设有充电口，所述充电端口与所述充电口相匹配，电源穿过所述充电口与所述充电端口电性连接。
14.可选的，所述第一连接段靠近所述第二连接段的一面开设有多个放置槽，和/或所述第二连接段靠近所述第一连接段的一面开设有多个放置槽；
15.每一所述放置槽内均放置有磁性连接件。
16.本发明提供的间隙测量装置，通过垂直连接的第一连接段与第二连接段，能够将装置整体放置在车门框或车门边缘等不同位置，便于安装与固定，并且适用于多个装置同时进行多点测量的情况，提升装置的泛用性；当车门关闭，探头受车门间隙变化而挤压移动，与探头连接的位移传感器能够检测出探头的移动量，即间隙的大小，并且将间隙大小的数据转换为电信号传递至传感器电路板以进行后续处理，避免人为读数产生误差，提高读数的精确度，且具有可重复性以及较高的自动化程度；通过设置充电端口便于对装置进行充电，能够有效提升装置的续航。
17.本发明另一方面提供了一种间隙测量系统，包括：
18.传感器模块，所述传感器模块包括多个如上述所述的间隙测量装置；
19.充电模块，所述充电模块分别与多个所述间隙测量装置电性连接；
20.终端，所述终端分别与每一所述间隙测量装置中的所述传感器电路板无线连接，所述终端用于接收所述传感器模块中每一所述间隙测量装置采集的间隙数据。
21.可选的，所述充电模块包括充电装置，所述充电装置包括充电基座、充电盖板和充电主板；所述充电基座和所述充电盖板配合连接，所述充电主板设在所述充电基座和所述充电盖板之间；所述充电基座沿竖直方向开设有多个导向槽，所述导向槽底部设置有弹簧针，所述弹簧针与所述充电主板电性连接；所述间隙测量装置与导向槽配合连接，所述弹簧针与所述充电端口电性连接。
22.可选的，所述充电基座的外壁开设有电源口，所述充电主板连接有电源接口，所述电源接口与所述电源口相匹配，电源穿过所述电源口与所述电源接口电性连接。
23.本发明提供的间隙测量系统，传感器模块包括多个间隙测量装置，可选择使用一个间隙测量装置测量车门内间隙大小，也可在一个间隙内同时多点放置多个间隙测量装置进行测量，泛用性广，测量速度快；利用充电模块能同时向传感器模块中的间隙测量装置进
行充电，提升传感器模块的续航；每个间隙测量装置均通过无线连接的方式与终端进行通讯，实现数据的自动传输，数据传输速度快，减少有线连接产生的杂乱线路，也避免线路损坏影响数据传输的稳定性，提高系统的容错性。
24.本发明还提供了一种间隙测量数据处理方法，包括：
25.当上述所述的传感器模块开机且处于在线状态时，将所述在线状态发送至上述所述的终端，直至接收到所述终端发送的确认指令；
26.将所述传感器模块中的所述间隙测量装置安装在待测量位置采集间隙数据，并将所述间隙数据存储至所述传感器电路板中；
27.当接收到所述终端发送的数据采集指令时，将所述传感器电路板中的所述间隙数据发送至所述终端中进行处理。
28.本发明提供的间隙测量数据处理方法，先将传感器模块开机，使得每个间隙测量装置都处于在线状态，并持续将传感器模块的在线状态发送至终端中，直至与终端建立联系，建立联系之后传感器模块处于被动接收状态，能够有效减少传感器模块的耗电量；将传感器模块安装到待测量的位置，关闭车门，传感器模块会实时采集间隙数据，并且将采集到的数据存储至传感器电路板中，当接收到终端发送的数据采集指令后，再将采集的实时间隙数据发送至终端进行处理，该方法数据处理方式简单高效，自动化程度高，提高检测效率，同时还可以有效节能。
29.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
30.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
31.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
32.图1为本技术实施例提供的间隙测量装置结构示意图；
33.图2为本技术实施例提供的间隙测量装置外壳体内部结构示意图；
34.图3为本技术实施例提供的间隙测量装置中一种位移传感器结构示意图；
35.图4为本技术实施例提供的间隙测量装置中另一种位移传感器结构示意图；
36.图5为本技术实施例提供的间隙测量装置中支撑座结构示意图；
37.图6为本技术实施例提供的间隙测量装置中支撑座结构示意图；
38.图7为本技术实施例提供的间隙测量系统结构示意图；
39.图8为本技术实施例提供的间隙测量系统中充电装置示意图；
40.图9为本技术实施例提供的间隙测量系统中充电装置内部结构示意图；
41.图10为本技术实施例提供的间隙测量数据处理方法流程示意图；
42.图11为本技术实施例提供的间隙测量数据处理方法原理图。
43.图中：
44.1、间隙测量装置；101、外壳体；1011、传感器电路板；1012、充电端口；1013、电池；1014、充电口；102、支撑座；1021、第一连接段；1022、第二连接段；1023、第一安装槽；1024、
第二安装槽；1025、连接孔；1026、放置槽；1027、凹槽；103、探头；1031、电刷；1032、电阻尺；1033、弹性连接件；1034、动栅；1035、探测段；1036、伸入段；1037、挡板；
45.2、充电装置；201、充电基座；2011、导向槽；2012、弹簧针；2013、电源口；202、充电盖板；203、充电主板；2031、电源接口。
具体实施方式
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
47.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.本发明一方面提供了一种间隙测量装置，如图1至图6所示，包括外壳体101、支撑座102和探头103，外壳体101内设置有传感器电路板1011，传感器电路板1011靠近外壳体101的第一端电性连接有充电端口1012，其中支撑座102包括垂直连接的第一连接段1021和第二连接段1022，第一连接段1021与外壳体101的第二端固定连接，探头103穿过支撑座102后延伸至外壳体101内，探头103与支撑座102滑动连接，探头103伸入外壳体101内的一端连接有位移传感器，位移传感器与传感器电路板1011电性连接，探头103沿外壳体101长度方向移动，位移传感器用于检测探头103的移动距离，并将移动距离转换为电信号传递至传感器电路板1011。
50.本发明提供的间隙测量装置，通过垂直连接的第一连接段1021与第二连接段1022，能够将装置整体放置在车门框或车门边缘等不同位置，便于安装与固定，并且适用于多个装置同时进行多点测量的情况，提升装置的泛用性；当车门关闭，探头103受车门间隙变化而挤压移动，与探头103连接的位移传感器能够检测出探头103的移动量，即间隙的大小，并且将间隙大小的数据转换为电信号传递至传感器电路板1011以进行后续处理，避免人为读数产生误差，提高读数的精确度，且具有可重复性以及较高的自动化程度；通过设置充电端口1012便于对装置进行充电，能够有效提升装置的续航。
51.具体地，在上述实施例中，如图1、图2、图3、图5和图6所示，位移传感器包括电刷1031和电阻尺1032，电阻尺1032一面设置有电阻基板，电阻尺1032与传感器电路板1011电性连接；第一连接段1021与外壳体101贴合的一面开设有第一安装槽1023，电阻尺1032一端穿过外壳体101与第一安装槽1023连接，电阻尺1032另一端沿外壳体101长度方向延伸至外
壳体101内，电阻尺1032与外壳体101所在水平平面垂直设置，且与探头103平行设置；电刷1031连接在探头103靠近电阻尺1032的一侧上，电刷1031在探头103的带动下沿电阻尺1032长度方向移动，且与电阻基板保持接触。在本实施方式中，位移传感器又称为线性传感器，是一种属于电子感应的线性器件，能够将各种被测物理量转换为电量。具体到本技术中，在一种实施方式中，选用直线位移传感器，将直线机械位移量转换为电信号，具体地选用电刷1031和电阻尺1032配合，将电阻尺1032与第一安装槽1023连接，以实现与第一连接段1021相对位置的固定，电刷1031在探头103的带动下移动，进而与电阻尺1032上的电阻基板产生位移，电阻尺1032与传感器电路板1011电性连接，流过一定数值的电流，电刷1031与电阻基板始端之间的电压与电刷1031移动的长度成正比，电刷1031移动的过程中，电阻基板上的电阻值和输出的电压信号时刻发生改变，通过获取数值信号达到测量位移的目的，采用电刷1031与电阻尺1032配合的方式测量位移量，结构简单，测量准确度高。
52.具体地，在上述实施例中，如图1、图2、图4、图5和图6所示，位移传感器包括动栅1034，传感器电路板1011上电性连接有定栅；动栅1034连接在探头103伸入外壳体101内的一端，且与定栅平行设置，动栅1034与定栅之间留有间隙；动栅1034在探头103的带动下沿传感器电路板1011长度方向移动，使得动栅1034与定栅之间产生相对位移。在本实施方式中，位移传感器选用容栅传感器，其主要功能是将机械位移量转变成电信号的相位变化量，容栅传感器的结构类似于平行板电容器，它是由一组排列成栅状结构的平行板电容器并联而成的，通过电路控制将随时间变化的周期信号，在同一瞬间以不同的相位分布分别加载于顺序排列的栅状电容器各个栅极上，则在另一公共极板上，任意瞬间产生的感应信号将与该瞬间加载的激励信号具有相同的相位分布。具体到本技术中，动栅1034与探头103伸入外壳体101内的一端固定连接，动栅1034在探头103的带动下移动，定栅则直接连接在传感器电路板1011上，节省安装空间，动栅1034与定栅之间产生相对位移，进而使得电信号产生变化，容栅与动栅1034之间采用非接触式测量的方式，测量精度高，具有较长的使用寿命。
53.具体地，在上述实施例中，如图3、图4、图5和图6所示，探头103包括探测段1035、伸入段1036、弹性连接件1033和挡板1037；探测段1035与伸入段1036垂直连接，且与第二连接段1022平行设置，第二连接段1022远离外壳体101的一面上开设有凹槽1027，凹槽1027与探测段1035相匹配；第一连接段1021与外壳体101贴合的一面开设有第二安装槽1024和连接孔1025；伸入段1036穿过连接孔1025伸入外壳体101内，且与连接孔1025滑动连接，挡板1037连接在探头103伸入外壳体101内的一端；弹性连接件一端与第二安装槽1024连接，弹性连接件另一端与挡板1037连接；伸入段1036沿连接孔1025滑动，当探测段1035与凹槽1027配合连接时伸入段1036停止滑动。在本实施方式中，垂直连接的探测段1035和伸入段1036构成l型的探头103，探测段1035与第二连接段1022保持平行，车门关闭带动探测段1035移动，进而带动伸入段1036在第一连接段1021内滑动，传感器检测到探测段1035的移动距离即为检测的间隙的距离，并且探测段1035移动的极限距离即为探测段1035起始位置到凹槽1027之间的距离，当探测段1035移动到凹槽1027内并与凹槽1027配合连接时，探测段1035停止移动。伸入段1036与第一连接段1021之间滑动连接，具体可采用在伸入段1036与第一连接段1021相对面处对称开设有滑槽，在每一滑槽内设置有滚珠以使得伸入段1036与第一连接段1021之间平稳滑动，同时在探头103伸入外壳体101内的一端连接有挡板1037，挡板1037一端伸出探头103并与第二安装槽1024相对设置，使得弹性连接件1033一端
和第二安装槽1024槽底固定连接，另一端和挡板1037伸出探头103一端连接，弹性连接件1033对伸入段1036的滑动起到缓冲的作用，使得探头103的移动更加平稳顺滑，测量数据更加精准，其中，弹性连接件1033优选为弹簧，且第二安装槽1024和连接孔1025之间可连通。具体地，当位移传感器选用电刷1031与电阻尺1032时，挡板1037为一直板，直接与探头103伸入外壳体101内的端面连接，挡板1037伸出探头103底面的一端用于连接弹性连接件1033；而当位移传感器选用动栅1034和连接在传感器电路板1011上的定栅时，挡板1037为一l型弯板，挡板1037其中一个连接段同样直接与探头103伸入外壳体101内的端面连接，且伸出探头103底面的一端同样用于连接弹性连接件1033，而挡板1037另一连接段用于固定动栅1034，且与靠近传感器电路板1011平行设置，以使得动栅1034与传感器电路板1011上的定栅相对设置且留有间隙。
54.具体地，在上述实施例中，如图2所示，外壳体101内还设置有电池1013，电池1013与传感器电路板1011电性连接；外壳体101的第一端开设有充电口1014，充电端口1012与充电口1014相匹配，电源穿过充电口1014与充电端口1012电性连接。在本实施方式中，在外壳体101第一端的表面开设有充电口1014，充电口1014的形状大小与充电端口1012完全一致，且充电端口1012与充电口1014相对设置，便于电源穿过充电口1014便能够直接与充电端口1012进行连接，以直接对装置进行充电。外壳体101内设置有电池1013，电池1013与传感器电路板1011电连接以对位移传感器进行供电，当装置与电源连接时，能够持续进行使用，也可选择预先通过电源对电池1013进行充电，在充满电后脱离电源，也能确保装置长时间使用，有效提升装置整体的续航。
55.具体地，在上述实施例中，第一连接段1021靠近第二连接段1022的一面开设有多个放置槽1026，和/或第二连接段1022靠近第一连接段1021的一面开设有多个放置槽1026；每一放置槽1026内均放置有磁性连接件。在本实施方式中，支撑座102中的第一连接段1021与第二连接段1022垂直连接，通过第一连接段1021与第二连接段1022之间形成的直角能够将装置固定安装在车身不同位置上，为确保装置固定的稳定性，选择在第一连接段1021与第二连接段1022形成的直角内表面上开设有放置槽1026，具体可根据实际测量位置选择在直角中的第一连接段1021内表面，或在直角中的第二连接段1022内表面，或在直角中的第一连接段1021与第二连接段1022的内表面上均开设有放置槽1026，由于车身大部分为金属材质，因此在放置槽1026中防止磁性连接件能够将装置整体轻松固定在车身的各个位置，便于安装与拆卸。具体地，当测量车身钣金件横向或竖向间隙时，可选在第一连接段1021或第二连接段1022其中一个的内表面开设放置槽1026，当测量车身钣金件不规则间隙时，可选在两个连接段上均开设放置槽1026，以确保装置能够稳定固定。其中，放置槽1026优选为圆形放置槽1026，磁性连接件优选为磁铁。
56.本发明另一方面提供了一种间隙测量系统，如图7所示，包括传感器模块、充电模块和终端，传感器模块包括上述任一的间隙测量装置1；充电模块分别与多个间隙测量装置1电性连接；终端分别与每一间隙测量装置1中的传感器电路板1011无线连接，终端用于接收传感器模块中每一间隙测量装置1采集的间隙数据。
57.本发明提供的间隙测量系统，传感器模块包括多个间隙测量装置1，可选择使用一个间隙测量装置1测量车门内间隙大小，也可在一个间隙内同时多点放置多个间隙测量装置1进行测量，泛用性广，测量速度快；利用充电模块能同时向传感器模块中的间隙测量装
置1进行充电，提升传感器模块的续航；每个间隙测量装置1均通过无线连接的方式与终端进行通讯，实现数据的自动传输，数据传输速度快，减少有线连接产生的杂乱线路，也避免线路损坏影响数据传输的稳定性，提高系统的容错性。
58.具体地，在上述实施例中，如图8和图9所示，充电模块包括充电装置2，充电装置2包括充电基座201、充电盖板202和充电主板203；充电基座201和充电盖板202配合连接，充电主板203设在充电基座201和充电盖板202之间；充电基座201沿竖直方向开设有多个导向槽2011，导向槽2011底部设置有弹簧针2012，弹簧针2012与充电主板203电性连接；间隙测量装置1放置在导向槽2011内，且与导向槽2011配合连接，弹簧针2012与充电端口1012电性连接。在本实施方式中，充电基座201沿竖直方向开设有多个导向槽2011，间隙测量装置1沿竖直方向放入导向槽2011内，间隙测量装置1与导向槽2011配合连接，实现对间隙测量装置1的固定，间隙测量装置1依靠自重使得位于外壳体101第一端的充电端口1012与导向槽2011底部的弹簧针2012压紧并电性连接，进而实现对间隙测量装置1充电。具体地，如图所示，充电基座201沿纵向划分为两列，每列四个导向槽2011，共计八个导向槽2011，两列导向槽2011的探头103相对放置，便于随时进行充电以及取用。
59.进一步的，充电基座201的外壁开设有电源口2013，充电主板203连接有电源接口2031，电源接口2031与电源口2013相匹配，电源穿过电源口2013与电源接口2031电性连接。在本实施方式中，电源连接充电装置2以向充电装置2连接的各个间隙测量装置1进行供电，电源口2013根据使用情况开设在充电基座201外壁的任一位置上，电源接口2031的形状大小与电源口2013保持一致，且电源接口2031与电源口2013相对设置，电源穿过电源口2013后直接与电源接口2031进行连接。
60.本发明还提供了一种间隙测量数据处理方法，如图10和图11所示，包括，首先当上述的传感器模块开机且处于在线状态时，将在线状态发送至终端，直至接收到终端发送的确认指令，再将传感器模块中的间隙测量装置安装到待测量位置，传感器模块采集间隙数据并将数据存储在传感器电路板中，当接收到终端发送的数据采集指令时，将存储在传感器电路板中的间隙数据发送至终端中进行处理。
61.本发明提供的间隙测量数据处理方法，先将传感器模块开机，使得每个间隙测量装置1都处于在线状态，并持续将传感器模块的在线状态发送至终端中，直至接收到终端发送的确认指令，与终端建立联系，表明终端已经记录了该传感器的在线状态。建立联系之后传感器模块处于被动接收状态，能够有效减少传感器模块的耗电量，将传感器安装到车门的不同测量位置，关闭车门进入测量状态，此时传感器模块采集间隙数据，并且将数据暂时保存至传感器电路板1011中，当接收到终端发送的采集数据指令后再将采集的间隙数据发送至终端进行处理，数据自动传输简单高效，自动化程度高，提高检测效率，同时还能有效节能。
62.本技术提供的间隙测量装置、系统及数据处理方法的各项实施例，主要应用场景为测量车门密封间隙的特定场景，并非对其应用场景做出单一限定，同理也可应用于测量车门、舱门、电梯门等各类场景下的内间隙以及密封间隙。
63.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。