手动变速器下线检测换挡机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了手动变速器下线检测换挡机械手，横向平移滑轨设置在安装底板上，横向平移关节可移动式设置在横向平移滑轨上；在横向平移关节上设置的旋转关节包括旋转关节驱动电机、转接块、旋转轴、联轴器、减速机；旋转关节驱动电机转动时，经转接块带动纵向伸缩关节转动；纵向伸缩关节包括纵向伸缩关节滑轨、夹爪旋转电机、六分力传感器、夹爪关节，夹爪关节包括夹爪夹持机构和夹爪旋转机构；本实用新型在横向平移关节与纵向伸缩关节之间加入旋转关节，使得纵向伸缩关节可以绕横向平移关节转动，实现机械手可以适应不同型号手动变速器换挡摇臂头姿态变化的功能。
【专利说明】
手动变速器下线检测换挡机械手
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种汽车性能测试装置，尤其涉及一种用于汽车手动变速器下线检测试验台的快速选换挡的手动变速器下线检测换挡机械手。
【背景技术】
[0002]目前现有的选/换挡测试装置，其主要目的是通过模仿人手对换挡手柄的操作动作来实现变速器换挡操作，同时可简单测得选/换挡力的大小。上述方法需要人工将换挡拉索连接到换挡摇臂头上，但在实际下线测试中由于产品数量大，产品检测节拍快，所以上述方法不能满足快速选换挡的要求
[0003]市场现有的六自由度机械手比普通的直角坐标机械手增加了两个自由度，所以能通过6个转动副的旋转运动准确抓取换挡摇臂头并将摇臂头推至所需档位，并适应不同型号变速器间换挡摇臂头位置与姿态变化，但是这些六自由度机械手价格普遍都十分昂贵。
[0004]因此，针对上述技术与成本问题，有必要提出一种能直接准确抓取换挡摇臂头实现在下线检测中快速选/换挡功能，并且价格低廉的装置。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术与成本问题，本实用新型提供了一种结构简单、换挡效率高、抓取对中可靠、成本低廉的手动变速器下线检测换挡机械手。
[0006]本实用新型采用如下技术方案:一种手动变速器下线检测换挡机械手，包括安装底板和控制结构，其特征在于:横向平移滑轨设置在安装底板上，是紧固式设置;横向平移关节设置在横向平移滑轨上，是滑动式设置;在横向平移关节上，设置有旋转关节，所述旋转关节包括旋转关节驱动电机、转接块、旋转轴、联轴器、减速机;旋转关节驱动电机的输出轴连接减速机减速，通过与减速机相连的联轴器连接旋转轴，旋转轴经转接块与纵向伸缩关节相连接;旋转关节驱动电机转动时，经转接块带动纵向伸缩关节转动；
[0007]所述纵向伸缩关节包括纵向伸缩关节滑轨、夹爪旋转电机、六分力传感器、夹爪关节，纵向伸缩关节通过纵向伸缩关节滑轨与旋转关节的转接块连接;所述夹爪关节包括夹爪夹持机构和夹爪旋转机构，夹爪旋转电机设置在纵向伸缩关节滑轨上，夹爪旋转电机与夹爪关节的夹爪旋转机构连接，推动夹爪关节转动;夹爪关节连接在六分力传感器前端法兰上，六分力传感器后端法兰连接在夹爪旋转电机法兰上；夹爪关节前端的夹爪夹持机构，与被测变速器的变速器换挡摇臂头对应配合。
[0008]横向平移滑轨与横向平移关节位于同一水平面内，成90°的角度。
[0009]对一批新型号的待测手动变速器，在选换挡过程中，首先需要工程师为该选换挡装置示教，也就是控制该装置将夹爪移动到选档开始点与终止点，并记录选档开始点与终止点坐标。这样同一型号的产品只需要工程师进行一次示教，以后的测试将会自动完成。
[0010]该选/换挡装置移动到目标换挡位置后，夹爪旋转电机带动夹爪夹持的换挡摇臂旋转至目标位置，在此过程中六分力传感器即可监视实时换挡力是否超过了阈值，以此为根据筛选出不合格的产品。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、本实用新型可以免去传统测试过程中布置换挡拉索的过程。
[0013]2、本实用新型在同一款手动变速器的测试中，只需要工程师示教一次，此后的测试工作都可以自动完成。
[0014]3、本实用新型具有紧凑的结构、易于组装、集成控制、成本低的优势。
【附图说明】
[0015]图1为手动变速器下线检测换挡机械手结构示意图；
[0016]图中:I一一旋转关节驱动电机;2一一横向平移关节;3一一水平平移关节;4一一安装底板;5——被测变速器;6——变速器换挡摇臂头;7——夹爪关节;8——六分力传感器;9——夹爪旋转电机；10——纵向伸缩关节滑轨；11——转接块；12——轴承座；13——阶梯轴；15--联轴器;16--减速机安装板;17--行星减速机。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。其中，针对描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语，目的在于帮助读者理解，而不旨在进行限制。
[0018]具体实施时:如图1所示，本实用新型手动变速器下线检测换挡机械手，包括安装底板4和控制结构，在安装底板4上设置有横向平移关节2、横向平移滑轨3、纵向伸缩关节、旋转关节、夹爪关节7和六分力传感器8。
[0019]横向平移滑轨3设置在安装底板4上，是紧固式设置;横向平移关节2设置在横向平移滑轨3上，是可移动的，滑动式设置在横向平移滑轨3上，采用电机驱动(带动)使其能在水平方向移动(Y轴向)；横向平移滑轨3与横向平移关节2位于同一水平面内，最佳成90°的角度。
[0020]在横向平移关节2上，设置有旋转关节，所述旋转关节包括旋转关节驱动电机1、转接块11、旋转轴13、联轴器15、减速机17，本实用新型的减速机17是行星减速机。旋转关节驱动电机I的输出轴连接减速机17减速，通过与减速机17相连的联轴器15连接旋转轴13，旋转轴13经转接块11与纵向伸缩关节相连接;本实用新型的旋转关节驱动电机I转动时，动力通过经连接减速机17减速，再经联轴器15带动旋转轴13转动，经转接块11带动纵向伸缩关节转动；同时，本实用新型的旋转关节，随同横向平移关节2横向移动。旋转轴13支撑在轴承座12上，采用常规的轴承、轴承座支撑。所述旋转关节采用旋转关节驱动电机I输出扭矩，并通过减速机17经过减速增扭，传递到所述纵向伸缩关节上。
[0021]纵向伸缩关节包括纵向伸缩关节滑轨10、夹爪旋转电机9、六分力传感器8、夹爪关节7，纵向伸缩关节通过纵向伸缩关节滑轨10与旋转关节的转接块11连接，旋转关节带动纵向伸缩关节旋转;所述夹爪关节7包括夹爪夹持机构和夹爪旋转机构，夹爪旋转电机9设置在纵向伸缩关节滑轨10上，夹爪旋转电机9与夹爪关节7的夹爪旋转机构连接，推动夹爪关节7转动;夹爪关节7连接在六分力传感器8前端法兰上，六分力传感器8后端法兰连接在夹爪旋转电机9的法兰上。夹爪关节7前端的夹爪夹持机构，与被测变速器5的变速器换挡摇臂头6对应配合。
[0022]本实用新型涉及到的控制结构，包括机械手自动控制程序等，以及该控制结构与六分力传感器8的连接关系等，本领域技术人员采用可编程软件或单片机等实现，在此不详述。六分力传感器8也是现有的一个成熟部件，是一种力/力矩传感器，市场上有成熟产品；它的作用有两点:I)通过它反馈的力与力矩信号，实现夹爪夹持机构中心线与换挡摇臂头中心线之间的对中。2 )在对中完成后，在换挡过程中测量选换挡力的大小。在此不详述。(红色部分没什么用，可删除。本实用新型不写对中功能，只写该机械手能实现快速选换挡的动作即可)
[0023]本实用新型的工作过程:对一批新型号的待测手动变速器，在选/换挡过程中，首先需要工程师进行示教，也就是控制夹爪移动，并记录选档开始点与终止点坐标。这样同一型号的产品只需要工程师进行一次示教，以后的选/换挡动作，该装置将会自动完成。待夹爪移动到目标换挡位置后，夹爪旋转电机带动夹爪夹持的换挡摇臂旋转至目标位置，在此过程中六分力传感器即可监视实时换挡力是否超过了阈值，以此为根据筛选出不合格的产品O
[0024]以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本申请要求保护的范围。
【主权项】
1.一种手动变速器下线检测换挡机械手，包括安装底板(4)和控制结构，其特征在于:横向平移滑轨(3)设置在安装底板(4)上，是紧固式设置;横向平移关节(2)设置在横向平移滑轨(3)上，是可移动式设置;在横向平移关节(2)上，设置有旋转关节，所述旋转关节包括旋转关节驱动电机(I)、转接块(11)、旋转轴(13)、联轴器(15)和减速机(17);旋转关节驱动电机(I)的输出轴连接减速机(17)减速，通过与减速机(17 )相连的联轴器(15 )连接旋转轴(13 )，旋转轴(13 )经转接块(11)与纵向伸缩关节相连接;旋转关节驱动电机(I)转动时，经转接块(11)带动纵向伸缩关节转动； 所述纵向伸缩关节包括纵向伸缩关节滑轨(10)、夹爪旋转电机(9)、六分力传感器(8)和夹爪关节(7)，纵向伸缩关节通过纵向伸缩关节滑轨(10)与旋转关节的转接块(11)连接；所述夹爪关节(7)包括夹爪夹持机构和夹爪旋转机构，夹爪旋转电机(9)设置在纵向伸缩关节滑轨(10)上，夹爪旋转电机(9)与夹爪关节(7)的夹爪旋转机构连接，推动夹爪关节(7)转动;夹爪关节(7)连接在六分力传感器(8)前端法兰上，六分力传感器(8)后端法兰连接在夹爪旋转电机(9)上法兰上； 夹爪关节(7)前端的夹爪夹持机构，与被测变速器(5)的变速器换挡摇臂头(6)对应配入口 ο2.根据权利要求1所述手动变速器下线检测换挡机械手，其特征在于:横向平移滑轨(3)与横向平移关节(2)位于同一水平面内，成90°的角度。
【文档编号】B25J9/16GK205521413SQ201620245731
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】郝建军, 周杰, 李玉煌, 钱广顺, 蒋硕, 杜宗顺, 李俊, 何青忪
【申请人】重庆理工大学, 重庆市科学技术研究院