專利名稱：換檔器總成性能測試試驗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車換檔器的總成性能測試試驗機。
背景技術：
汽車換檔器總成是汽車上的重要部件，在安裝到汽車上之前應該按照實際裝車運 行狀態(tài)，在規(guī)定的環(huán)境條件下進行換檔、選檔、倒檔的總成性能試驗，行程間隙測試，以及換 擋力和電信號測試等一系列的測試，提供較全面的試驗數據，以判斷汽車換檔器總成的性 能是否達到設計和產品質量要求，為了方便測試，降低試驗成本和綜合判斷產品的質量，上 述測試需要在一個綜合測試試驗機上進行。 目前，廠家在進行換檔器性能測試時往往采用手工檢測，由于工人的水平有差異， 不能保證每個次品都能被檢測出來，而且最主要的是費時費力，人工成本太高。為了解決這 個問題，出現了自動化的換檔器性能測試試驗機，其將換檔器總成固定在工作臺上后采用 氣壓方式帶動換檔器總成和換檔桿相對運動進行換檔進行測試。然而，氣壓驅動方式難以 精確的控制換檔桿的擺動的角度范圍，進而導致測試的數據不準確或測試完全失敗。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種換檔器總成性能測試試驗機，其可以精確地控制換檔桿 和換檔器座之間的相對運動。 本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現 —種換檔器總成性能測試試驗機，包括用于安裝換檔器座的機座；相對于所述 機座運動的支架，支架包括繞第一樞轉軸線相對于機座可樞轉的底架、和繞第二樞轉軸線 可樞轉的連接底架的立架，所述第二樞轉軸線垂直于第一樞轉軸線；設置于立架上的用于 夾住換檔桿的鉗爪，還包括第一伺服電機，所述第一伺服電機帶動底架相對于機座繞第一 樞轉軸線樞轉；連接于所述第一伺服電機、用以檢測所述底架旋轉幅度的第一旋轉編碼器； 第二伺服電機，所述第二伺服電機通過絲桿連接立架，帶動所述立架相對于底架繞第二樞 轉軸線樞轉；安裝于所述立架上、用以檢測立架旋轉幅度的第二旋轉編碼器；安裝于所述 立架上、用以檢測換檔器總成的換檔力大小的力傳感器。 所述第一伺服電機驅動一主帶輪旋轉，主帶輪通過皮帶帶動從帶輪旋轉，從帶輪 帶動底架繞第一樞轉軸線旋轉。 所述絲桿末端通過銷軸可樞轉的連接立架，其樞轉軸線平行于第二樞轉軸線。所
述力傳感器設置于所述絲桿末端的銷軸與鉗爪之間。 所述鉗爪由設置在立架上的小汽缸驅動。 所述機座上設有定位銷，所述換檔器總成上設有相配的定位孔以固定安裝在機座 上。 所述換檔器總成性能測試試驗機還具有一個電信號接頭，所述電信號接頭一頭連 接換擋器總成接頭，另一頭連接到PLC控制系統(tǒng)，用于收集換檔器性能測試試驗機檢測過
3程中的電信號。 本發(fā)明的有益效果體現在本發(fā)明的換檔器總成性能測試試驗機自動化程度較 高，換擋力測量準確；并且通過伺服電機+絲桿帶動立架旋轉，旋轉幅度精確可控，利于測試。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明
圖1為本發(fā)明的具體實施方式
的主視圖。
圖2為本發(fā)明的具體實施方式
的俯視圖。
圖3為本發(fā)明的具體實施方式
的右視圖。1工作臺25從帶輪3機座27第一旋轉編碼器5底架31第二伺服電機7立架33絲桿9鉗爪35第二旋轉編碼器10小汽缸41氣動夾緊件11樞轉軸51換檔器座21第一伺服電機53換檔桿23主帶輪61力傳感器24皮帶71支承座
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的具體實施方式
。 如圖l，換檔器總成性能測試試驗機的機座3安裝工作臺1上，機座3用于固定安 裝換擋器總成的換檔器座51，其中換擋器總成還包括換檔桿53。其換檔器座51的定位連 接方式為在機座3上設若干個定位銷，在換檔器座51上設個數、位置和形狀相配的若干個 定位孔，將定位銷和定位孔一一對應的裝配，即可將換檔器座51定位在機座3上。所述機 座3上還設有若干個氣動夾緊件41，當檔器座51定位好后，打開氣動開關即可驅動氣動夾 緊件41將換檔器座51固定于所述的機座3上。
0029] —個支架相對于機座3可活動的設置在工作臺1上。支架包括繞一個第一樞轉軸 線相對于機座3可樞轉的設置的底架5、和繞一個第二樞轉軸線可樞轉的連接底架5的立架 7。 所述第一樞轉軸線平行于工作臺1的表面，所述第二樞轉軸垂直于第一樞轉軸 線。具體的，底架5為一個一邊空缺的矩形框，矩形框的缺失的側邊設有樞轉軸ll，立架7 通過該樞轉軸11連接底架5。立架7可視為由兩個平行的L形臂連接而成，立架7上安裝 有夾持換檔器座51的換檔桿53的鉗爪9和一個驅動所述鉗爪9的小汽缸10，該小汽缸10 驅動該鉗爪9夾緊換檔桿53。 結合圖1和圖2，一個第二伺服電機31通過絲桿33連接立架7。絲桿33和立架 7之間通過銷軸結構可樞轉的連接，其樞轉軸平行于第二樞轉軸線。第二伺服電機31將旋轉運動輸出到絲桿33，絲桿33通過自身的螺旋結構將第二伺服電機31的旋轉運動轉化為 沿絲桿33自身縱軸線的往復運動。這樣，絲桿33伸長縮短的往復動作即可拉動立架7繞 第二樞轉軸線樞轉。同時，通過前述的銷軸的樞轉連接，立架7和絲桿33之間的角度發(fā)生 變化。立架7上設有一個第二旋轉編碼器35，第二旋轉編碼器35可以采集立架7旋轉的角 度、速度等信號。立架7上靠近鉗爪9的位置處還設有一個力傳感器61，該力傳感器61可 以采集到換檔桿53每次模擬換擋時所需的換擋力。 以上描述的結構相對于前案具有額外的好處，因為絲桿33的結構往復行程精確 可控，因此立架7的被拉的動作也精確可控；第二旋轉編碼35器直接安裝在立架7上，數據 的采集也更準確，而且在檢測的過程中可以實時地改變旋轉的角度；力傳感器61的設置， 則使本發(fā)明又具備了能更精確地測試換擋力的功能。 結合圖2和圖3，一個第一伺服電機21安裝在工作臺1上，其驅動一主帶輪23旋 轉，主帶輪23通過皮帶24帶動從帶輪25旋轉，從帶輪25帶動底架5繞第一樞轉軸線旋轉。 一個第一旋轉編碼器27連接于從帶輪25，采集底架5旋轉的角度、速度等信號。結合圖1 所示，帶輪25帶動底架5旋轉是通過一跟旋轉主軸，而該主軸是由支承座71所支撐。
換檔器總成性能測試試驗機還具有一個電信號接頭，電信號接頭一頭連接換擋器 總成，另一頭連接到PLC控制系統(tǒng)，收集換檔器總成性能測試試驗機檢測過程中的電信號。
下面描述換檔器總成性能測試試驗機的工作過程。 眾所周知的，手動的換檔需要操作換檔桿53相對于換檔器座51縱向和橫向的移 動以完成一個換檔過程。為了模擬這個過程，第一伺服電機21帶動底架5繞第一樞轉軸線 旋轉，該旋轉角度較小，且旋轉弧度的切線方向大致為換檔桿53橫向移動方向。底架5旋 轉帶動立架7在底架5的旋轉方向上一起旋轉，并帶動被立架7上的鉗爪9夾持的換檔桿 53相對于換檔器座51發(fā)生橫向位移。橫向位移到位后，第二伺服電機31帶動立架7繞第 二樞轉軸線旋轉，類似的，該旋轉角度較小，且旋轉弧度的切線方向大致為換檔桿53縱向 移動方向。被立架7上的鉗爪9夾持的換檔桿53相對于換檔器座51發(fā)生縱向位移。如此 繼續(xù)，按照設定的過程完成各個檔位的切換，并且，在換檔過程中，PLC控制系統(tǒng)可通過電信 號接頭傳遞過來的電信號來檢測是否完全換檔到位，而安裝在支架上的力傳感器61用來 檢測換檔桿53每次模擬換擋時所需的換擋力。當力小導致換擋不到位時，則調第一伺服電 機21或第二伺服電機31旋轉角度以繼續(xù)換檔。 力傳感器61安裝在立架7與鉗爪9之間上，避免了立架7本身旋轉的慣性力對力 傳感器的影響，對換檔是否到位的檢測更準確。 第一旋轉編碼器27和第二旋轉編碼器35直接或間接地采集換檔過程中第一伺服 電機21和第二伺服電機31的旋轉頻率、速度、力量等數據，以檢測換檔器座51的性能，總 成性能等。 盡管為示例目的，已經公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領域的普通技術人 員將意識到，在不脫離由所附的權利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改 進、增加以及取代是可能的。
權利要求
一種換檔器總成性能測試試驗機，包括用于安裝換檔器座的機座；相對于所述機座運動的支架，支架包括繞第一樞轉軸線相對于機座可樞轉的底架、和繞第二樞轉軸線可樞轉的連接底架的立架，所述第二樞轉軸線垂直于第一樞轉軸線；設置于立架上的用于夾住換檔桿的鉗爪，其特征在于還包括第一伺服電機，所述第一伺服電機帶動底架相對于機座繞第一樞轉軸線樞轉；連接于所述第一伺服電機、用以檢測所述底架旋轉幅度的第一旋轉編碼器；第二伺服電機，所述第二伺服電機通過絲桿連接立架，帶動所述立架相對于底架繞第二樞轉軸線樞轉；安裝于所述立架上、用以檢測立架旋轉幅度的第二旋轉編碼器；以及安裝于所述立架上、用以檢測換檔器總成的換檔力大小的力傳感器。
2. 根據權利要求1所述的換檔器總成性能測試試驗機，其特征在于所述第一伺服電 機驅動一主帶輪旋轉，主帶輪通過皮帶帶動從帶輪旋轉，從帶輪帶動底架繞第一樞轉軸線 旋轉。
3. 根據權利要求1所述的換檔器總成性能測試試驗機，其特征在于所述絲桿末端通 過銷軸可樞轉的連接立架，其樞轉軸線平行于第二樞轉軸線。
4. 根據權利要求3所述的換檔器總成性能測試試驗機，其特征在于所述力傳感器設 置于所述絲桿末端的銷軸與鉗爪之間。
5. 根據權利要求1所述的換檔器總成性能測試試驗機，其特征在于所述鉗爪由設置 在立架上的小汽缸驅動。
6. 根據權利要求1所述的換檔器總成性能測試試驗機，其特征在于所述機座上設有 定位銷，所述換檔器總成上設有相配的定位孔以固定安裝在機座上。
7. 根據權利要求1所述的換檔器總成性能測試試驗機，其特征在于所述換檔器總成 性能測試試驗機還具有一個電信號接頭，所述電信號接頭一頭連接換擋器總成接頭，另一 頭連接到PLC控制系統(tǒng)，用于收集換檔器總成性能測試試驗機檢測過程中的電信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種換檔器總成性能測試試驗機，包括用于機座；相對于機座運動的支架，支架包括繞第一樞轉軸線樞轉的底架、和繞第二樞轉軸線樞轉的立架，設置于立架上的用于夾住換檔桿的鉗爪，還包括帶動底架相對于機座繞第一樞轉軸線樞轉的第一伺服電機；用以檢測所述底架旋轉幅度的第一旋轉編碼器；通過絲桿連接立架并帶動所述立架相對于底架繞第二樞轉軸線樞轉的第二伺服電機；用以檢測立架旋轉幅度的第二旋轉編碼器；以及用以檢測換檔器總成的換檔力大小的力傳感器。本發(fā)明的有益效果體現在本發(fā)明的換檔器總成性能測試試驗機自動化程度較高，換擋力測量準確；并且通過絲桿帶動立架旋轉，旋轉幅度精確可控，利于測試。
文檔編號G01M13/02GK101793601SQ20101010995
公開日2010年8月4日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權日2010年2月5日
發(fā)明者王慶云 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)格比機電有限公司