无球头自动换挡器换挡力的测试装置及其方法与流程

本发明涉及一种无球头自动换挡器换挡力的测试装置及其方法，用于轿车自动换挡器的换挡力测试。

背景技术：

随着汽车自动换挡方式的普及，以其方便的操控性，迅速在激烈的竞争中占得一席之地。便捷的操作，对换挡器的各个档位的换挡力的控制就很重要。作为整个制程的终端，检测设备对此力的测量的准确性，便成了设备开发厂商面前的难题。

目前，行业内的测量装置，通常工装自重对测量影响很大。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种无球头自动换挡器换挡力的测试装置及其方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

无球头自动换挡器换挡力的测试装置，特点是：包含用于承载换档器的固定工作台、用于夹持换档杆和测量换档杆力的工装单元以及用于带动工装单元运动的机械手，工装单元安装于机械手上且位于固定工作台之上，所述工装单元包含底座、力传感器、换档杆测量块以及扶正夹爪机构，底座的底面固定有夹爪气缸，夹爪气缸上安装扶正夹爪机构，底座的正面固定有承载架，换档杆测量块通过直线导轨安装于承载架内，换档杆测量块的前侧设有套装头，换档杆测量块的后侧安装有力传感器，力传感器与承载架上的后侧立板之间留有间隙。

进一步地，上述的无球头自动换挡器换挡力的测试装置，其中，所述套装头设有用于套置换档杆的套装孔。

进一步地，上述的无球头自动换挡器换挡力的测试装置，其中，所述套装孔的孔径比换档杆的直径大1～3mm。

进一步地，上述的无球头自动换挡器换挡力的测试装置，其中，所述套装头位于扶正夹爪机构之上且与其相对。

进一步地，上述的无球头自动换挡器换挡力的测试装置，其中，所述直线导轨为交叉滚柱单元。

进一步地，上述的无球头自动换挡器换挡力的测试装置，其中，所述换档杆测量块与与其夹持的换档杆保持垂直。

进一步地，上述的无球头自动换挡器换挡力的测试装置，其中，所述力传感器与承载架上的后侧立板之间间隙有0.5～1mm。

本发明无球头自动换挡器换挡力的测试方法，首先，将换档器放置于固定工作台上；

然后，机械手带动整个工装单元运动到定位位置；

继而，工装单元的夹爪气缸带动扶正夹爪机构闭合，对换档杆进行预定位；

机械手继续带动整个工装单元向下运动，将换档杆测量块前端的套装头套入到换挡杆上；

换档杆测量块在机械手的带动下，拨动换档杆，进行换挡工位操作；

换档杆反作用力于换档杆测量块，直线导轨确保其直线方向，继而使力传感器受压，力传感器采集感测换挡力数据；

测量完成后，夹爪气缸驱动扶正夹爪机构打开，机械手带动整个工装单元复位。

更进一步地，上述的无球头自动换挡器换挡力的测试方法，所述换档杆测量块与与其夹持的换档杆保持垂直。

更进一步地，上述的无球头自动换挡器换挡力的测试方法，所述直线导轨采用交叉滚柱单元。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

①本发明解决了换挡器的各个换挡力的精确测量问题，并消除工装自重对力测量的影响；

②测量的力的方向始终与换档杆保持垂直，工装单元采用高精度的直线导轨，因而确保测量值精准；

③稳定性大大提高，目前现有测试装备测量公差在±3N，本测试装置测量公差在±1N；合格率显著提升，由原来的70％提高到99.5％以上；避免了工装自重影响，目前现有测试装备测量方向自重分力(含摩擦力影响)为8～10N，而本测试装置在0.5N以下；充分保证换挡器力测量的准确性，使工装对力测量的影响变得最小。

附图说明

图1：本发明测试装置的结构示意图；

图2：工装单元的结构示意图。

图中各附图标记的含义见下表：

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明具体实施方案。

如图1所示，无球头自动换挡器测试装置，包含用于承载换档器4的固定工作台5、用于夹持换档杆3和测量换档杆力的工装单元2以及用于带动工装单元2运动的机械手1，工装单元2安装于机械手1上且位于固定工作台5之上。

如图2所示，工装单元2包含底座203、力传感器205、换档杆测量块206以及扶正夹爪机构201，底座203的底面固定有夹爪气缸202，夹爪气缸202上安装扶正夹爪机构201，底座203的正面固定有承载架204，换档杆测量块206通过直线导轨安装于承载架204内，直线导轨采用交叉滚柱单元，换档杆测量块206的前侧设有套装头207，换档杆测量块206的后侧安装有力传感器205，力传感器205与承载架上的后侧立板之间留有间隙。

其中，套装头207用于套置换档杆3的套装孔。

套装头207位于扶正夹爪机构201之上且与其相对。

换档杆测量块207与与其夹持的换档杆保持垂直。

上述测试装置用于具体测试时：

首先，换档器4放置于固定工作台5上。

然后，机械手1带动整个工装单元2运动到定位位置。

继而，工装单元2的夹爪气缸202带动扶正夹爪机构201闭合，对换档杆3进行预定位。

机械手继续带动整个工装单元2向下运动，将换档杆测量块206前端的套装头207套入到换挡杆3上。

换档杆测量块206在机械手1的驱动下，拨动换档杆3，进行换挡工位操作。

换档杆3反作用力于换档杆测量块206，交叉滚柱单元确保其直线方向，进而使力传感器205受压，力传感器205采集检测换挡力数据。

测量完成后，夹爪气缸202驱动扶正夹爪机构201打开，机械手1带动整个工装单元2复位。

上述测试装置解决了换挡器的各个换挡力的精确测量问题，并消除工装自重对力测量的影响。

工装单元采用高精度的直线导轨，比如交叉滚柱单元，使测量的力的方向始终与换档杆保持垂直，因而确保测量值准确。

经过实际试用对比发现：

稳定性大大提高，目前现有测试装备测量公差在±3N，本测试装置测量公差在±1N；合格率显著提升，由原来的70％提高到99.5％以上。

避免了工装自重影响，目前现有测试装备测量方向自重分力(含摩擦力影响)为8～10N，而本测试装置在0.5N以下。

综上所述，本发明设计独特、结构新颖，充分保证换挡器力测量的准确性，使工装对力测量的影响变得最小。

需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。