CN107263491A - 一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人 - Google Patents

一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN107263491A
CN107263491A CN201710414715.5A CN201710414715A CN107263491A CN 107263491 A CN107263491 A CN 107263491A CN 201710414715 A CN201710414715 A CN 201710414715A CN 107263491 A CN107263491 A CN 107263491A
Authority
CN
China
Prior art keywords
passive joint
selector
leading screw
passive
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710414715.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107263491B (zh
Inventor
赵京
胡明运
王兴国
吴桐
龚世秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN201710414715.5A priority Critical patent/CN107263491B/zh
Publication of CN107263491A publication Critical patent/CN107263491A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107263491B publication Critical patent/CN107263491B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人，涉及汽车换挡器自动测试领域。设计了一种应用于换挡自动测试机器人的新型被动关节机构，包括被动关节固定套、被动关节连接件、被动关节挡板、限位开关、中心块，并设计了应用此被动关节机构的新型换挡机器人，此机器人既能够利用二维力传感器对换挡器进行换挡力测试的同时，并能够借助于被动关节机构使用拉线位移传感器对换挡器的挡位拉锁位移进行测试。

Description

一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人
技术领域
本发明涉及汽车换挡器自动测试领域，尤其涉及一种利用被动关节机构实现测试换挡器拉锁位移的方法，并将此方法应用于换挡器自动测试领域，设计出一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人既能够测试换挡力也能测试挡位位移。
背景技术
为了满足汽车换挡器对于换挡力和各个挡位换挡拉锁位移的技术要求，在换挡器生产线上需要有针对每一个换挡器进行检测的检测台，现有的检测方式是由工人使用力传感器和拉线位移传感器进行手动检测。而这种检测方式由于使用人工检测，造成检测速度慢，检测质量得不到保障，工人劳动强度高。
发明内容
本发明的目的在于满足检测内容和检测精度的前提下将换挡器检测实现自动化，由此提出一种应用于换挡机器人的被动关节机构，并设计了应用了被动关节机构的换挡机器人，此机器人既能够利用二维力传感器对换挡器进行换挡力测试的同时，并能够借助于被动关节机构使用拉线位移传感器对换挡器的挡位拉锁位移进行测试，具有操作简单、检测迅速、检测精度高的特点。
本发明提出的一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人，通过以下技术方案来实现：
本发明是置于换挡器生产线上对换挡器进行检测的检测设备，包括Y方向直线运动副(A)、X方向直线运动副(B)、随动圆柱副(C)、被动关节机构(D)；其中X方向直线运动副(B)和Y方向直线运动副(A)结构相同，其中包括安装吊板、丝杠固定侧安装垫块(3)、丝杠(4)、安装法兰(5)、直线导轨滑块(6)、丝杠螺母套(7)、直线导轨(8)、丝杠支撑侧安装垫块(9)、驱动电机(12)、联轴器(13)、丝杠螺母(15)，安装吊板的下表面通过电机安装垫块(10)、电机安装支架(11)将驱动电机(12)固定，安装吊板的下表面固定有直线导轨(8)，安装吊板的下表面直线导轨(8)的两端分别采用丝杠固定侧安装垫块(3)、丝杠支撑侧安装垫块(9)固定丝杠(4)，丝杠(4)与直线导轨(8)平行，直线导轨(8)上的直线导轨滑块(6)通过安装法兰(5)与丝杠(4)上的丝杠螺母套(7)固定连接；驱动电机(12)与丝杠通过联轴器(13)相连；随动圆柱副(C)由依次连接的活塞杆(22)、直线轴承(23)和直线轴承安装套筒(24)组成，能够补偿换挡器在竖直方向的位移变化；被动关节机构(D)包括被动关节固定套(33)、被动关节连接件(32)、被动关节挡板(34)、限位开关(35)、中心块(36)，被动关节固定套(33)包括两平行板块，两平行板块相对的内侧面的中间设有中心块(36)，其中一块板A设有被动关节挡板(34)、限位开关(35)，限位开关(35)位于被动关节挡板(34)的两侧；中心块(36)、被动关节挡板(34)通过转轴(38)固定连接，转轴(38)穿过被动关节固定套(33)的两平行板块，中心块(36)、被动关节挡板(34)位置相对且能够随转轴(38)相对被动关节固定套(33)的两平行板块进行转动；限位开关(35)与块板A固定在一起；两限位开关(35)相对的内侧的下部分别设有开关接点(37)，限位开关(35)用作检测被动关节挡板(34)是否到位；被动关节连接件(32)固定连接到中心块(36)上端面上；
Y方向直线移动副(A)的丝杠螺母套与X方向直线移动副(B)的安装吊板通过U型铰链1(16)相连，从而产生相对的转动，Y方向直线移动副(A)的丝杠垂直U型铰链1的U型口；Y方向直线移动副(A)的丝杠与X方向直线移动副(B)的丝杠垂直；
X方向直线移动副(B)的丝杠螺母套与随动圆柱副(C)的活塞杆(22)通过无油衬套、销轴、U型铰链2(21)形成的转动副相连,X方向直线移动副(B)的丝杠垂直U型铰链2的U型口；随动圆柱副(C)的直线轴承安装套筒(24)与被动关节机构(D)的被动关节连接件(32)固定连接，且被动关节固定套(33)的两平行板块与X方向直线运动副(B)的丝杠平行；被动关节机构(D)的被动关节固定套(33)通过螺纹连接与二维力传感器(25)相连，二维力传感器(25)与力传感器连接件(26)通过螺纹相连，力传感器连接件(26)与换挡器(27)推杆相连；换挡器(27)安装在换挡器支座(30)上，换挡器支座(30)与换挡器固定板(31)通过螺纹连接；旋转夹紧气缸(29)用来固定换挡器(27)，防止其晃动；拉线位移传感器(28)用来测量换挡器的拉锁位移；
利用上述装置测试换挡器拉锁位移的方法如下：X方向的一个挡位的换挡过程：X方向直线运动副B产生运动，并带动随动圆柱副C和被动关节D进行运动，并使被动关节D的被动关节挡板(34)与其中一个开关接点(37)接触(产生图7的状态)，使被动关节退化为一个构件，不再产生相对转动，从而带动换挡器(27)进行换挡操作；在换挡的过程中，在换挡器自身弹簧力的作用下，被动关节再次变化为两个构件即被动关节挡板(34)与任何一个开关接点(37)没有接触，呈自然状态，形成图5所示的状态，从而完成一个挡位的换挡操作，在此过程中拉线位移传感器(28)完成一个挡位拉锁位移的测量；
Y方向的换挡操作不需要测量拉锁位移，所以并没有被动关节的运动，仅仅需要Y方向直线运动副运动相应的位移即可。
本发明设计了一种应用于换挡自动测试机器人的被动关节机构，并设计了应用此被动关节机构的新型换挡机器人，此机器人既能够利用二维力传感器对换挡器进行换挡力测试的同时，并能够借助于被动关节机构使用拉线位移传感器对换挡器的挡位拉锁位移进行测试。
附图说明
图1为换挡机器人的正视图；
图2为换挡机器人的右视图；
图3为换挡机器人的立体视图；
图4为被动关节的立体视图；
图5为被动关节机构的立体图；
图6为被动关节的一种状态；
图7为被动关节的一种状态；
图中：
A、Y方向移动副；B、X方向移动副；C、被动滑动副；D、被动关节机构；1、安装机架；2、Y方向安装吊板；3、丝杠固定侧安装垫块；4、丝杠；5、直线导轨安装法兰；6、直线导轨滑块；7、丝杠螺母安装套；8、直线导轨；9、丝杠支撑侧安装垫块；10、电机安装垫块；11、电机安装支架；12、驱动电机；13、联轴器；14、丝杠支撑座固定侧；15、丝杠螺母；16、U型铰链1；17、丝杠支撑座支撑侧；18、X方向安装吊板；19、无油衬套；20、销轴；21、U型铰链2；22、活塞杆；23、直线轴承；24、直线轴承安装套筒；25、二维力传感器；26、力传感器连接件；27、换挡器；28、拉线位移传感器；29、旋转压紧气缸；30、换挡器支座；31、换挡器固定板；32、被动关节连接件；33、被动关节固定套；34、被动关节挡板；35、限位开关；36、中心块；37、开关接点；38、转轴。
具体实施例
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
如图1、2、3所示，本发明实施例所述的一种具有被动关节的换挡器自动测试机器人，包括Y方向直线运动副A、X方向直线运动副B、随动圆柱副C、被动关节机构D、二维力传感器25、力传感器连接件26、拉线位移传感器28、旋转夹紧气缸29、换挡器支座30、换挡器固定板31；
所述Y方向直线运动副A通过螺栓固定在安装机架1上，并与X方向直线运动副B通过U铰链16相连，形成转动副；
X方向直线运动副B与随动圆柱副C通过U铰链21相连，形成转动副；
随动圆柱副C与被动关节机构D之间通过螺纹连接，被动关节机构在运行中会有3种状态：图5、图6、图7；
被动关节机构D与力传感器25通过螺纹连接，力传感器连接件26与力传感器25通过螺纹连接，并和换挡器27推杆之间通过卡槽相连。
具体实施时，工人将换挡器安装在换挡器支座上，并将拉线位移传感器28和换挡器27对应位置相连；将力传感器连接件26与换挡器27推杆相接，使换挡器换挡开关打开；将换挡器电气连接部分连接妥当。
启动设备，旋转夹紧气缸产生运动，并夹紧换挡器，电气部分运动并打开换挡器电磁开关。
X方向的一个挡位的换挡过程：X方向直线运动副B产生运动，并带动随动圆柱副C和被动关节D进行运动，并使被动关节D产生图7的状态，使被动关节退化为一个构件，不再产生相对转动，从而带动换挡器27进行换挡操作；在换挡的过程中，在换挡器自身弹簧力的作用下，被动关节再次变化为两个构件，形成图5所示的状态，从而完成一个挡位的换挡操作，并完成一个挡位拉锁位移的测量。
由X方向的直线运动副B的驱动，并通过上述一个挡位的换挡过程，完成挡位P→R→N→D→S的换挡过程，在X方向直线运动副B反向运动驱动下，完成挡位S→D→N→R→P的换挡过程。
Y方向的换挡操作不需要测量拉锁位移，所以并没有被动关节的运动，仅仅需要Y方向直线运动副运动相应的位移即可。
完成所有的换挡操作后，打开旋转夹紧气缸，将换挡器从拉线位移传感器28和力传感器连接件26上拆下，完成换挡器的测试工作。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人，其特征在于，包括Y方向直线运动副(A)、X方向直线运动副(B)、随动圆柱副(C)、被动关节机构(D)；其中X方向直线运动副(B)和Y方向直线运动副(A)结构相同，包括安装吊板、丝杠固定侧安装垫块(3)、丝杠(4)、安装法兰(5)、直线导轨滑块(6)、丝杠螺母套(7)、直线导轨(8)、丝杠支撑侧安装垫块(9)、驱动电机(12)、联轴器(13)、丝杠螺母(15)，安装吊板的下表面通过电机安装垫块(10)、电机安装支架(11)将驱动电机(12)固定，安装吊板的下表面固定有直线导轨(8)，安装吊板的下表面直线导轨(8)的两端分别采用丝杠固定侧安装垫块(3)、丝杠支撑侧安装垫块(9)固定丝杠(4)，丝杠(4)与直线导轨(8)平行，直线导轨(8)上的直线导轨滑块(6)通过安装法兰(5)与丝杠(4)上的丝杠螺母套(7)固定连接；驱动电机(12)与丝杠通过联轴器(13)相连；随动圆柱副(C)由依次连接的活塞杆(22)、直线轴承(23)和直线轴承安装套筒(24)组成，能够补偿换挡器在竖直方向的位移变化；被动关节机构(D)包括被动关节固定套(33)、被动关节连接件(32)、被动关节挡板(34)、限位开关(35)、中心块(36)，被动关节固定套(33)包括两平行板块，两平行板块相对的内侧面的中间设有中心块(36)，其中一块板A设有被动关节挡板(34)、限位开关(35)，限位开关(35)位于被动关节挡板(34)的两侧；中心块(36)、被动关节挡板(34)通过转轴(38)固定连接，转轴(38)穿过被动关节固定套(33)的两平行板块，中心块(36)、被动关节挡板(34)位置相对且能够随转轴(38)相对被动关节固定套(33)的两平行板块进行转动；限位开关(35)与块板A固定在一起；两限位开关(35)相对的内侧的下部分别设有开关接点(37)，限位开关(35)用作检测被动关节挡板(34)是否到位；被动关节连接件(32)固定连接到中心块(36)上端面上；
Y方向直线移动副(A)的丝杠螺母套与X方向直线移动副(B)的安装吊板通过U型铰链1(16)相连，从而产生相对的转动，Y方向直线移动副(A)的丝杠垂直U型铰链1的U型口；Y方向直线移动副(A)的丝杠与X方向直线移动副(B)的丝杠垂直；
X方向直线移动副(B)的丝杠螺母套与随动圆柱副(C)的活塞杆(22)通过无油衬套、销轴、U型铰链2(21)形成的转动副相连,X方向直线移动副(B)的丝杠垂直U型铰链2的U型口；随动圆柱副(C)的直线轴承安装套筒(24)与被动关节机构(D)的被动关节连接件(32)固定连接，且被动关节固定套(33)的两平行板块与X方向直线运动副(B)的丝杠平行；被动关节机构(D)的被动关节固定套(33)通过螺纹连接与二维力传感器(25)相连，二维力传感器(25)与力传感器连接件(26)通过螺纹相连，力传感器连接件(26)与换挡器(27)推杆相连；换挡器(27)安装在换挡器支座(30)上，换挡器支座(30)与换挡器固定板(31)通过螺纹连接；旋转夹紧气缸(29)用来固定换挡器(27)，防止其晃动；拉线位移传感器(28)用来测量换挡器的拉锁位移。
2.采用权利要求1所述的机器人测试换挡器拉锁位移的方法，其特征在于，包括如下方法，X方向的一个挡位的换挡过程：X方向直线运动副B产生运动，并带动随动圆柱副C和被动关节D进行运动，并使被动关节D的被动关节挡板(34)与其中一个开关接点(37)接触，使被动关节退化为一个构件，不再产生相对转动，从而带动换挡器(27)进行换挡操作；在换挡的过程中，在换挡器自身弹簧力的作用下，被动关节再次变化为两个构件即被动关节挡板(34)与任何一个开关接点(37)没有接触，呈自然状态，从而完成一个挡位的换挡操作，在此过程中拉线位移传感器(28)完成一个挡位拉锁位移的测量；
Y方向的换挡操作不需要测量拉锁位移，所以并没有被动关节的运动，仅仅需要Y方向直线运动副运动相应的位移即可。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于，由X方向的直线运动副B的驱动，并通过上述一个挡位的换挡过程，完成挡位P→R→N→D→S的换挡过程，在X方向直线运动副B反向运动驱动下，完成挡位S→D→N→R→P的换挡过程。
CN201710414715.5A 2017-06-05 2017-06-05 一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人 Active CN107263491B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710414715.5A CN107263491B (zh) 2017-06-05 2017-06-05 一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710414715.5A CN107263491B (zh) 2017-06-05 2017-06-05 一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107263491A true CN107263491A (zh) 2017-10-20
CN107263491B CN107263491B (zh) 2020-07-03

Family

ID=60064479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710414715.5A Active CN107263491B (zh) 2017-06-05 2017-06-05 一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107263491B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108318243A (zh) * 2018-01-02 2018-07-24 宁波远景汽车零部件有限公司 一种车用换挡器测试装置及方法
CN108994862A (zh) * 2018-07-27 2018-12-14 南京理工大学 一种尺寸可调换挡机械手
CN110763484A (zh) * 2019-10-30 2020-02-07 吉测(苏州)测试系统有限公司 机器人换挡装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4879499A (en) * 1987-09-01 1989-11-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Industrial robot's articulate device
CN1763493A (zh) * 2005-11-10 2006-04-26 上海大学 用于汽车换档器总成性能测试的试验台
CN102967460A (zh) * 2012-12-13 2013-03-13 重庆理工大学 选换挡性能自动测试装置及其测试方法
CN103192381A (zh) * 2012-01-06 2013-07-10 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 基于配重的行程限位机构
CN105643635A (zh) * 2016-04-09 2016-06-08 北京工业大学 汽车换挡操纵机构检测机器人
CN106092570A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 重庆福瑞斯自动化设备有限公司 换挡器检测机器人

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4879499A (en) * 1987-09-01 1989-11-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Industrial robot's articulate device
CN1763493A (zh) * 2005-11-10 2006-04-26 上海大学 用于汽车换档器总成性能测试的试验台
CN103192381A (zh) * 2012-01-06 2013-07-10 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 基于配重的行程限位机构
CN102967460A (zh) * 2012-12-13 2013-03-13 重庆理工大学 选换挡性能自动测试装置及其测试方法
CN105643635A (zh) * 2016-04-09 2016-06-08 北京工业大学 汽车换挡操纵机构检测机器人
CN106092570A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 重庆福瑞斯自动化设备有限公司 换挡器检测机器人

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108318243A (zh) * 2018-01-02 2018-07-24 宁波远景汽车零部件有限公司 一种车用换挡器测试装置及方法
CN108318243B (zh) * 2018-01-02 2020-02-14 宁波远景汽车零部件有限公司 一种车用换挡器测试装置及方法
CN108994862A (zh) * 2018-07-27 2018-12-14 南京理工大学 一种尺寸可调换挡机械手
CN110763484A (zh) * 2019-10-30 2020-02-07 吉测(苏州)测试系统有限公司 机器人换挡装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107263491B (zh) 2020-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101961222B1 (ko) 플렉시블 디스플레이용 특성 평가 장치
CN107263491A (zh) 一种具有被动关节的新型换挡器自动测试机器人
CN101979992B (zh) 弹簧疲劳试验装置
CN105973694A (zh) 拉伸-四点弯曲预载荷下纳米压痕测试装置
CN102798331A (zh) 受力变形量检测装置
CN103604603A (zh) 一种变速箱自动换挡测试装置
CN207623121U (zh) 摩擦耐久试验机
CN202420846U (zh) 一种汽车换档系统性能测试装置
CN203572653U (zh) 一种变速箱自动换挡测试装置
CN108999959A (zh) 汽车自动换挡执行机构的测试装置及方法
CN107702989A (zh) 一种卧式直线疲劳试验机
CN106404662B (zh) 驱动刚度可控的粘滑试验装置
CN105043762A (zh) 变速拨叉疲劳试验机
CN210037468U (zh) 一种简易测试发泡金属材料抗弯强度装置
CN104458249A (zh) 用于自动变速器校验台的变速器自动选换挡机构
CN106769007A (zh) 变速器选换挡机构性能测量试验方法
CN202582883U (zh) 叉车用组合开关试验台
CN102305680B (zh) 一种用于笔记本电脑键帽测试机的悬臂机构
CN104931179B (zh) 自动挡汽车换挡器检测的工装夹具及其方法
CN107894335B (zh) 换挡器用换挡杆拨动检测线
CN113624188B (zh) 一种用于汽车零部件真圆度的检测装置
CN112629860B (zh) 检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机及其检测方法
CN105241899A (zh) X射线检测线
CN215219023U (zh) 耐压测试设备及测试系统
CN208860513U (zh) 一种弹簧力值测试机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant