手動變速器下線檢測換擋機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了手動變速器下線檢測換擋機械手，橫向平移滑軌設(shè)置在安裝底板上，橫向平移關(guān)節(jié)可移動式設(shè)置在橫向平移滑軌上；在橫向平移關(guān)節(jié)上設(shè)置的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機、轉(zhuǎn)接塊、旋轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器、減速機；旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動時，經(jīng)轉(zhuǎn)接塊帶動縱向伸縮關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動；縱向伸縮關(guān)節(jié)包括縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌、夾爪旋轉(zhuǎn)電機、六分力傳感器、夾爪關(guān)節(jié)，夾爪關(guān)節(jié)包括夾爪夾持機構(gòu)和夾爪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；本實用新型在橫向平移關(guān)節(jié)與縱向伸縮關(guān)節(jié)之間加入旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，使得縱向伸縮關(guān)節(jié)可以繞橫向平移關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手可以適應(yīng)不同型號手動變速器換擋搖臂頭姿態(tài)變化的功能。
【專利說明】
手動變速器下線檢測換擋機械手
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種汽車性能測試裝置，尤其涉及一種用于汽車手動變速器下線檢測試驗臺的快速選換擋的手動變速器下線檢測換擋機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有的選/換擋測試裝置，其主要目的是通過模仿人手對換擋手柄的操作動作來實現(xiàn)變速器換擋操作，同時可簡單測得選/換擋力的大小。上述方法需要人工將換擋拉索連接到換擋搖臂頭上，但在實際下線測試中由于產(chǎn)品數(shù)量大，產(chǎn)品檢測節(jié)拍快，所以上述方法不能滿足快速選換擋的要求
[0003]市場現(xiàn)有的六自由度機械手比普通的直角坐標(biāo)機械手增加了兩個自由度，所以能通過6個轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)運動準(zhǔn)確抓取換擋搖臂頭并將搖臂頭推至所需檔位，并適應(yīng)不同型號變速器間換擋搖臂頭位置與姿態(tài)變化，但是這些六自由度機械手價格普遍都十分昂貴。
[0004]因此，針對上述技術(shù)與成本問題，有必要提出一種能直接準(zhǔn)確抓取換擋搖臂頭實現(xiàn)在下線檢測中快速選/換擋功能，并且價格低廉的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)與成本問題，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、換擋效率高、抓取對中可靠、成本低廉的手動變速器下線檢測換擋機械手。
[0006]本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種手動變速器下線檢測換擋機械手，包括安裝底板和控制結(jié)構(gòu)，其特征在于:橫向平移滑軌設(shè)置在安裝底板上，是緊固式設(shè)置;橫向平移關(guān)節(jié)設(shè)置在橫向平移滑軌上，是滑動式設(shè)置;在橫向平移關(guān)節(jié)上，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機、轉(zhuǎn)接塊、旋轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器、減速機;旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機的輸出軸連接減速機減速，通過與減速機相連的聯(lián)軸器連接旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)轉(zhuǎn)接塊與縱向伸縮關(guān)節(jié)相連接;旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動時，經(jīng)轉(zhuǎn)接塊帶動縱向伸縮關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動；
[0007]所述縱向伸縮關(guān)節(jié)包括縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌、夾爪旋轉(zhuǎn)電機、六分力傳感器、夾爪關(guān)節(jié)，縱向伸縮關(guān)節(jié)通過縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)接塊連接;所述夾爪關(guān)節(jié)包括夾爪夾持機構(gòu)和夾爪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，夾爪旋轉(zhuǎn)電機設(shè)置在縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌上，夾爪旋轉(zhuǎn)電機與夾爪關(guān)節(jié)的夾爪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，推動夾爪關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動;夾爪關(guān)節(jié)連接在六分力傳感器前端法蘭上，六分力傳感器后端法蘭連接在夾爪旋轉(zhuǎn)電機法蘭上；夾爪關(guān)節(jié)前端的夾爪夾持機構(gòu)，與被測變速器的變速器換擋搖臂頭對應(yīng)配合。
[0008]橫向平移滑軌與橫向平移關(guān)節(jié)位于同一水平面內(nèi)，成90°的角度。
[0009]對一批新型號的待測手動變速器，在選換擋過程中，首先需要工程師為該選換擋裝置示教，也就是控制該裝置將夾爪移動到選檔開始點與終止點，并記錄選檔開始點與終止點坐標(biāo)。這樣同一型號的產(chǎn)品只需要工程師進行一次示教，以后的測試將會自動完成。
[0010]該選/換擋裝置移動到目標(biāo)換擋位置后，夾爪旋轉(zhuǎn)電機帶動夾爪夾持的換擋搖臂旋轉(zhuǎn)至目標(biāo)位置，在此過程中六分力傳感器即可監(jiān)視實時換擋力是否超過了閾值，以此為根據(jù)篩選出不合格的產(chǎn)品。
[0011 ]本實用新型的有益效果是:
[0012]1、本實用新型可以免去傳統(tǒng)測試過程中布置換擋拉索的過程。
[0013]2、本實用新型在同一款手動變速器的測試中，只需要工程師示教一次，此后的測試工作都可以自動完成。
[0014]3、本實用新型具有緊湊的結(jié)構(gòu)、易于組裝、集成控制、成本低的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0015]圖1為手動變速器下線檢測換擋機械手結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:I一一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機;2一一橫向平移關(guān)節(jié);3一一水平平移關(guān)節(jié);4一一安裝底板;5——被測變速器;6——變速器換擋搖臂頭;7——夾爪關(guān)節(jié);8——六分力傳感器;9——夾爪旋轉(zhuǎn)電機；10——縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌；11——轉(zhuǎn)接塊；12——軸承座；13——階梯軸；15--聯(lián)軸器;16--減速機安裝板;17--行星減速機。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。其中，針對描述采用諸如上、下、左、右等說明性術(shù)語，目的在于幫助讀者理解，而不旨在進行限制。
[0018]具體實施時:如圖1所示，本實用新型手動變速器下線檢測換擋機械手，包括安裝底板4和控制結(jié)構(gòu)，在安裝底板4上設(shè)置有橫向平移關(guān)節(jié)2、橫向平移滑軌3、縱向伸縮關(guān)節(jié)、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、夾爪關(guān)節(jié)7和六分力傳感器8。
[0019]橫向平移滑軌3設(shè)置在安裝底板4上，是緊固式設(shè)置;橫向平移關(guān)節(jié)2設(shè)置在橫向平移滑軌3上，是可移動的，滑動式設(shè)置在橫向平移滑軌3上，采用電機驅(qū)動(帶動)使其能在水平方向移動(Y軸向)；橫向平移滑軌3與橫向平移關(guān)節(jié)2位于同一水平面內(nèi)，最佳成90°的角度。
[0020]在橫向平移關(guān)節(jié)2上，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機1、轉(zhuǎn)接塊11、旋轉(zhuǎn)軸13、聯(lián)軸器15、減速機17，本實用新型的減速機17是行星減速機。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機I的輸出軸連接減速機17減速，通過與減速機17相連的聯(lián)軸器15連接旋轉(zhuǎn)軸13，旋轉(zhuǎn)軸13經(jīng)轉(zhuǎn)接塊11與縱向伸縮關(guān)節(jié)相連接;本實用新型的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機I轉(zhuǎn)動時，動力通過經(jīng)連接減速機17減速，再經(jīng)聯(lián)軸器15帶動旋轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動，經(jīng)轉(zhuǎn)接塊11帶動縱向伸縮關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動；同時，本實用新型的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，隨同橫向平移關(guān)節(jié)2橫向移動。旋轉(zhuǎn)軸13支撐在軸承座12上，采用常規(guī)的軸承、軸承座支撐。所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)采用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機I輸出扭矩，并通過減速機17經(jīng)過減速增扭，傳遞到所述縱向伸縮關(guān)節(jié)上。
[0021]縱向伸縮關(guān)節(jié)包括縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌10、夾爪旋轉(zhuǎn)電機9、六分力傳感器8、夾爪關(guān)節(jié)7，縱向伸縮關(guān)節(jié)通過縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌10與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)接塊11連接，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)帶動縱向伸縮關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn);所述夾爪關(guān)節(jié)7包括夾爪夾持機構(gòu)和夾爪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，夾爪旋轉(zhuǎn)電機9設(shè)置在縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌10上，夾爪旋轉(zhuǎn)電機9與夾爪關(guān)節(jié)7的夾爪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，推動夾爪關(guān)節(jié)7轉(zhuǎn)動;夾爪關(guān)節(jié)7連接在六分力傳感器8前端法蘭上，六分力傳感器8后端法蘭連接在夾爪旋轉(zhuǎn)電機9的法蘭上。夾爪關(guān)節(jié)7前端的夾爪夾持機構(gòu)，與被測變速器5的變速器換擋搖臂頭6對應(yīng)配合。
[0022]本實用新型涉及到的控制結(jié)構(gòu)，包括機械手自動控制程序等，以及該控制結(jié)構(gòu)與六分力傳感器8的連接關(guān)系等，本領(lǐng)域技術(shù)人員采用可編程軟件或單片機等實現(xiàn)，在此不詳述。六分力傳感器8也是現(xiàn)有的一個成熟部件，是一種力/力矩傳感器，市場上有成熟產(chǎn)品；它的作用有兩點:I)通過它反饋的力與力矩信號，實現(xiàn)夾爪夾持機構(gòu)中心線與換擋搖臂頭中心線之間的對中。2 )在對中完成后，在換擋過程中測量選換擋力的大小。在此不詳述。(紅色部分沒什么用，可刪除。本實用新型不寫對中功能，只寫該機械手能實現(xiàn)快速選換擋的動作即可)
[0023]本實用新型的工作過程:對一批新型號的待測手動變速器，在選/換擋過程中，首先需要工程師進行示教，也就是控制夾爪移動，并記錄選檔開始點與終止點坐標(biāo)。這樣同一型號的產(chǎn)品只需要工程師進行一次示教，以后的選/換擋動作，該裝置將會自動完成。待夾爪移動到目標(biāo)換擋位置后，夾爪旋轉(zhuǎn)電機帶動夾爪夾持的換擋搖臂旋轉(zhuǎn)至目標(biāo)位置，在此過程中六分力傳感器即可監(jiān)視實時換擋力是否超過了閾值，以此為根據(jù)篩選出不合格的產(chǎn)品O
[0024]以上僅是本實用新型優(yōu)選的實施方式，需指出是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本技術(shù)方案的前提下，還可以作出若干變形和改進，上述變形和改進的技術(shù)方案應(yīng)同樣視為落入本申請要求保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種手動變速器下線檢測換擋機械手，包括安裝底板(4)和控制結(jié)構(gòu)，其特征在于:橫向平移滑軌(3)設(shè)置在安裝底板(4)上，是緊固式設(shè)置;橫向平移關(guān)節(jié)(2)設(shè)置在橫向平移滑軌(3)上，是可移動式設(shè)置;在橫向平移關(guān)節(jié)(2)上，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(I)、轉(zhuǎn)接塊(11)、旋轉(zhuǎn)軸(13)、聯(lián)軸器(15)和減速機(17);旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(I)的輸出軸連接減速機(17)減速，通過與減速機(17 )相連的聯(lián)軸器(15 )連接旋轉(zhuǎn)軸(13 )，旋轉(zhuǎn)軸(13 )經(jīng)轉(zhuǎn)接塊(11)與縱向伸縮關(guān)節(jié)相連接;旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(I)轉(zhuǎn)動時，經(jīng)轉(zhuǎn)接塊(11)帶動縱向伸縮關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動； 所述縱向伸縮關(guān)節(jié)包括縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌(10)、夾爪旋轉(zhuǎn)電機(9)、六分力傳感器(8)和夾爪關(guān)節(jié)(7)，縱向伸縮關(guān)節(jié)通過縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌(10)與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)接塊(11)連接；所述夾爪關(guān)節(jié)(7)包括夾爪夾持機構(gòu)和夾爪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，夾爪旋轉(zhuǎn)電機(9)設(shè)置在縱向伸縮關(guān)節(jié)滑軌(10)上，夾爪旋轉(zhuǎn)電機(9)與夾爪關(guān)節(jié)(7)的夾爪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，推動夾爪關(guān)節(jié)(7)轉(zhuǎn)動;夾爪關(guān)節(jié)(7)連接在六分力傳感器(8)前端法蘭上，六分力傳感器(8)后端法蘭連接在夾爪旋轉(zhuǎn)電機(9)上法蘭上； 夾爪關(guān)節(jié)(7)前端的夾爪夾持機構(gòu)，與被測變速器(5)的變速器換擋搖臂頭(6)對應(yīng)配入口 ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述手動變速器下線檢測換擋機械手，其特征在于:橫向平移滑軌(3)與橫向平移關(guān)節(jié)(2)位于同一水平面內(nèi)，成90°的角度。
【文檔編號】B25J9/16GK205521413SQ201620245731
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】郝建軍, 周杰, 李玉煌, 錢廣順, 蔣碩, 杜宗順, 李俊, 何青忪
【申請人】重慶理工大學(xué), 重慶市科學(xué)技術(shù)研究院