CN113295122A - 变速箱轴系测量系统及其测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变速箱轴系测量系统及其测量装置，该变速箱轴系测量装置包括：工作台，该工作台能够在工作位置和非工作位置之间移动；移动板，该移动板在水平方向上可移动地安装于所述工作台；和测量组件，该测量组件安装于所述移动板，所述测量组件的至少一部分相对于所述移动板在竖直方向上为可移动的；在所述工作位置，所述测量组件的至少一部分抵接于被测变速箱的被测轴的端部，用于测量所述被测轴的轴系参数。根据本申请，提供了一种适用性较高的用于汽车变速箱的轴系测量方案。

Description

变速箱轴系测量系统及其测量装置

技术领域

本申请涉及测量领域，更具体地说，涉及一种变速箱轴系测量系统及其测量装置。

背景技术

汽车变速箱作为较为精密的汽车部件，在装配过程中需要对变速箱的各方面参数进行测量，以判断其是否能够发挥预计的性能。如图1所示，变速箱装配工艺中通常需要通过测量变速箱的轴系高度（M1\M2\M3）来选配合适厚度的垫片，这样才能使变速箱的性能发挥到最佳。

在传统的测量方式中，针对某一类型的汽车变速箱通常需要设置专门的轴系测量装置，以分别对变速箱的差速器轴、中间轴和输入轴的轴系高度进行测量。然而根据不同品牌及型号的车辆，其变速箱的外形、尺寸以及轴系布局等元素通常存在差异，这就使得同样的轴系测量装置通常无法实现对不同类型的变速箱进行测量。针对不同类型的汽车变速箱需要设置相应的轴系测量装置，导致了生产成本的增加。

因此，如何提供一种适用性较高的用于汽车变速箱的轴系测量方案成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种变速箱轴系测量系统及其测量装置，以实现一种适用性较高的用于汽车变速箱的轴系测量方案。

根据本申请，提出了一种变速箱轴系测量装置，该变速箱轴系测量装置包括：工作台，该工作台能够在工作位置和非工作位置之间移动；移动板，该移动板在水平方向上可移动地安装于所述工作台；和测量组件，该测量组件安装于所述移动板，所述测量组件的至少一部分相对于所述移动板在竖直方向上为可移动的；在所述工作位置，所述测量组件的至少一部分抵接于被测变速箱的被测轴的端部，用于测量所述被测轴的轴系参数。

优选地，所述变速箱轴系测量装置包括驱动组件，该驱动组件固定安装于所述移动板上，用于在所述工作位置驱动所述被测轴旋转。

优选地，所述驱动组件包括：旋转驱动器，该旋转驱动器用于提供驱动所述被测轴旋转的驱动力；驱动端，该驱动端用于在所述工作位置与所述被测轴固定配合；和传动轴，该传动轴传动连接于所述旋转驱动器和所述驱动端之间。

优选地，所述驱动端为涨紧机构或拨爪。

优选地，所述传动轴上设置有弹性缓冲机构，用于使所述驱动端相对于所述旋转驱动器在所述传动轴的延伸方向上为可弹性浮动的。

优选地，所述移动板与所述工作台之间可滑动地安装有过渡板，所述过渡板相对于所述工作台可滑动的方向与所述移动板相对于所述过渡板可滑动的方向不同。

优选地，所述过渡板可滑动地安装于所述工作台的上方或下方，和/或所述移动板可滑动地安装于所述过渡板的上方或下方。

优选地，所述过渡板与所述工作台之间设置有沿水平横向方向延伸的第一滑轨，所述过渡板与所述移动板之间设置有沿水平纵向方向延伸的第二滑轨，所述第一滑轨垂直于所述第二滑轨。

优选地，所述过渡板与所述工作台和/或所述移动板之间设置有线性驱动器，该线性驱动器用于控制所述过渡板相对于所述工作台和/或所述移动板线性滑动。

优选地，所述移动板上固定安装有支架，所述测量组件包括在竖直方向上可移动地设置于所述支架的浮动端，所述浮动端与所述移动板中的至少一者设置有朝向另一者的距离传感器，该距离传感器用于测量所述浮动端与所述移动板之间的距离。

优选地，所述测量组件包括配重机构，该配重机构包括配重件和传导件，所述传导件安装于所述支架，所述配重件与所述浮动端分别连接于所述传导件的两侧，用于使所述配重件抵消所述浮动端的部分重量，所述配重件的重量小于所述浮动端的重量。

优选地，所述传导件为铰接于所述支架的杠杆或滑轮。

优选地，所述移动板朝向所述被测变速箱的一侧安装有定位工装，该定位工装用于在所述工作位置下定位或夹持所述被测变速箱。

优选地，所述定位工装包括：定位基板，该定位基板可拆卸地安装于所述移动板上，所述定位基板包括允许所述被测轴通过的中空区域；和至少一个定位机构，该至少一个定位机构设置于所述定位基板上，用于夹持或定位所述被测变速箱。

优选地，所述定位机构包括用于夹紧所述被测变速箱的夹爪，和/或与所述被测变速箱上的孔相匹配的定位销，和/或气检装置。

根据本申请还提供了一种变速箱轴系测量系统，该变速箱轴系测量系统包括：输送线，该输送线用于输送被测变速箱；和多个测量站，多个测量站沿所述输送线的输送方向布置于所述输送线的上方或侧方，所述测量站包括变速箱轴系测量装置，该变速箱轴系测量装置为如上任意一项所述的变速箱轴系测量装置。

根据本申请的技术方案，该变速箱轴系测量装置的测量组件安装于移动板上，而移动板又能够相对于工作台在水平方向上移动，从而当工作台移动至工作位置之前，可根据被测变速箱的轴系的布局调整移动板的水平位置，以使测量组件能够对准被测轴进行测量。在对不同类型的变速箱进行测量时，根据被测轴的位置不同，本申请的变速箱轴系测量装置能够随时调整测量组件的水平位置，而无需更换其他测量装置，因此根据本申请的方案，提高了变速箱轴系测量装置的适用性。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为被测变速箱的侧视图；

图2为根据本申请优选实施方式的变速箱轴系测量装置的立体图；

图3为图2所示的变速箱轴系测量装置的测量组件、驱动组件及移动板的立体图；

图4为图3的A-A方向的剖视图；

图5为变速箱轴系测量装置的工作台、移动板及过渡板的立体图；

图6为变速箱轴系测量装置的定位工装的立体图。

具体实施方式

本申请中涉及的“水平方向”、“水平横向方向”、“水平纵向方向”和“竖直方向”等方位词是以附图中所示的方向进行描述的。可以理解的是，上述方位词的描述是为了清楚表示本申请的技术方案而表示的相对位置关系，承载有本申请技术方案的产品的摆放布置方式可不限于本申请图中所示的方位关系，因此上述方位词不对本申请保护范围构成限制。

变速箱装配工艺中需要通过测量变速箱的轴系高度来选配合适厚度的垫片，这样才能使变速箱的性能发挥到最佳。但目前车企为了满足市场需求，需要生产不同品种的变速箱，每种变速箱的外形和轴承安装尺寸都不一样，这就需要根据变速箱的不同设置相应的轴系测量装纸，导致了车企开发新产品的成本较高。为提供一种适用性较高的能够用于不同型号的汽车变速箱的轴系测量方案，本申请提供了一种变速箱轴系测量装置。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图2所示，本申请的变速箱轴系测量装置包括工作台10、移动板20和测量组件30。其中，工作台10能够在工作位置和非工作位置之间移动，在非工作位置，变速箱轴系测量装置远离待测变速箱，以方便变速箱的移动，变速箱在工作台10的工作位置附近固定后，通过移动工作台10到工作位置，以使测量装置靠近变速箱进行测量工作。移动板20在水平方向上可移动地安装于工作台10上，测量组件30安装于移动板20，测量组件30的至少一部分（例如测头、传感器或其他测量结构）相对于移动板20在竖直方向Z上为可移动的，从而使测量组件30的测量结构能够根据不同变速箱轴的水平位置以及竖直高度的不同进行相应调整，以能够在工作位置，使测量组件30的至少一部分抵接于被测变速箱的被测轴的端部，用于测量被测轴的轴系参数（例如图1所示的轴系高度参数M1、M2、M3）。

根据本申请的技术方案，变速箱轴系测量装置的测量组件30在工作台10移动至工作位置之前，可根据被测变速箱的轴系的布局调整移动板20的水平位置，以使测量组件30的测量结构能够对准被测轴进行测量。在对不同类型的变速箱进行测量时，根据被测轴的位置不同，该变速箱轴系测量装置能够方便地调整测量组件30的水平和竖直位置，而无需更换其他测量装置，因此根据本申请的方案，提高了变速箱轴系测量装置的适用性。

在上述方案的基础上，变速箱轴系测量装置可测量静态下的变速箱轴，也可以通过驱动装置驱动变速箱轴旋转进行动态测量。优选如图2所示，变速箱轴系测量装置可包括驱动组件40，该驱动组件40固定安装于移动板20上，用于在工作位置驱动被测轴旋转，以实现对变速箱轴的动态测量，提高测量精度。固定安装于移动板20上的驱动组件40能够随移动板20的移动而移动，从而相比于另外设置驱动装置，本申请的变速箱轴系测量装置在动态测量时能够尽量避免不同装置之间定位配合精度的影响，提高了测量的可靠性。

如图3和图4所示，驱动组件40优选包括：旋转驱动器41，该旋转驱动器41用于提供驱动被测轴旋转的驱动力；驱动端42，该驱动端42用于在工作位置与被测轴固定配合；和传动轴43，该传动轴43传动连接于旋转驱动器41和驱动端42之间。在所述工作位置，通过调整移动板20相对于工作台10的水平位置，在测量组件30靠近或接触被测轴端部的同时，使驱动组件40的驱动端42与被测轴的轴端配合，然后由旋转驱动器41提供驱动力，经由传动轴43的传动，实现对被测轴在旋转动态下的测量。

其中，根据工况环境不同，旋转驱动器41可以为旋转缸、电机或线性驱动配合齿轮纸条传动的方式实现，优选采用伺服电机，以能够根据不同测量需求较为精确地调整被测轴的转速以及启停时间。驱动端42为涨紧机构或拨爪，优选情况下，驱动端42与被测轴摩擦传动配合，以在被测轴难以转动的情况下，防止驱动端42与被测轴角力，导致测量装置或变速箱损坏。传动轴43上优选设置有弹性缓冲机构，用于使驱动端42相对于旋转驱动器41在传动轴43的延伸方向上为可弹性浮动的，从而一方面能够在被测轴转动的情况下吸收振动减小对测量过程的影响，另一方面在驱动端42靠近或接触被测轴的过程中尽量减少发生磕碰或磨损。

变速箱轴系测量装置中，移动板20与工作台10之间的水平相对移动可通过线性驱动方式配合导向结构来实现。如图5所示，移动板20与工作台10之间优选可滑动地安装有过渡板11，过渡板11相对于工作台10可滑动的方向与移动板20相对于过渡板11可滑动的方向不同，从而通过上述两个可滑动的方向实现了移动板20相对于工作台10在一定范围的平面内可移动的方案。优选情况下，过渡板11相对于工作台10可滑动的方向与移动板20相对于过渡板11可滑动的方向在所述平面上的投影为垂直的。根据不同工况环境，过渡板11可滑动地安装于工作台10的上方或下方，和/或移动板20可滑动地安装于过渡板11的上方或下方。为保障驱动组件40以及测量组件30的活动空间，如图2和图5所示，工作台10优选为中空的设计，以使驱动组件40或测量组件30能够在该工作台10中空的区域范围内水平移动，从而减小了测量装置的整体空间占用，提高了集成度。

上述实施方式中，过渡板11与移动板20和工作台10之间的导向结构可以为导轨、导向杆等沿某一方向可滑动的导向方式。优选如图5所示，过渡板11与工作台10之间设置有沿水平横向方向X延伸的第一滑轨12，过渡板11与移动板20之间设置有沿水平纵向方向Y延伸的第二滑轨13，第一滑轨12优选垂直于第二滑轨13。过渡板11与工作台10和/或移动板20之间相对移动的驱动方式可通过设置如电机的旋转驱动装置配合丝杠副、传动带、传动链或齿轮齿条等传动结构来实现，也可以直接设置有如图5所示的线性驱动器14。该线性驱动器14优选为方便准确控制行程的电缸或液压缸，用于控制过渡板11相对于工作台10和/或移动板20线性滑动。

为测量变速箱的轴系高度，变速箱轴系测量装置的测量组件30的测量结构优选具备竖直方向Z上的可移动裕度，以根据变速箱的轴系高度的不同而浮动。如图3所示，移动板20上固定安装有支架21，测量组件30包括在竖直方向Z上可移动地设置于支架21的浮动端31，浮动端31与移动板20中的至少一者设置有朝向另一者的距离传感器32，该距离传感器32（如笔试传感器）用于测量浮动端31与移动板20之间的距离。在所述工作位置下，移动板20在竖直方向Z上的高度固定，根据浮动端31被变速箱的轴系结构支撑后与移动板20之间的距离变化即可方便测得变速箱的轴系高度与标准件之间是否存在误差。浮动端31优选与前文所述的驱动端42同轴且不接触设置，以防止驱动端42的旋转动作对测量结果产生影响。

在所述竖直方向Z为重力方向或接近重力方向的情况下，如图3和图4所示，测量组件30优选还包括配重机构33，该配重机构33包括配重件331和传导件332，传导件332安装于支架21，配重件331与浮动端31分别连接于传导件332的两侧，用于使配重件331抵消浮动端31的部分重量，配重件331的重量小于浮动端31的重量。从而减小浮动端31对被测轴端部的压力，进而能够提高测量准确性并在一定程度上防止测量过程中可能出现的工件磨损。其中，传导件332可以为铰接于支架21的杠杆，或者为滑轮或齿轮搭配绳索或链条等，配重件331可以为一体的配重块，也可以由多个配重块可拆卸地拼合而成，以能够方便调整抵消浮动端31的重量的大小。

根据本申请的变速箱轴系测量装置，在定位精准的情况下，能够有效提高测量效率。在其他定位装置将被测变速箱固定的同时，如图2和图6所示，变速箱轴系测量装置的移动板20朝向被测变速箱的一侧优选安装有定位工装50，该定位工装50用于在工作位置下定位或夹持被测变速箱。定位工装50在所述移动板20上优选具有多个可拆卸安装的安装位，以能够根据测量被测变速箱的差轴、中间轴和输入轴，进行相应的安装位更换。定位工装50优选为可拆卸地，根据不同型号的变速箱的外形差异，可通过更换不同的定位工装50实现可靠定位，尤其是在变速箱动态测量的情况下减小由于被测轴旋转导致的振动对测量结果造成不利影响。如图6所示，所述定位工装50优选包括：定位基板51，该定位基板51可拆卸地安装于移动板20上，定位基板51包括允许被测轴通过的中空区域；和至少一个定位机构52，该至少一个定位机构52设置于定位基板51上，用于夹持或定位被测变速箱。定位机构52可以包括用于夹紧被测变速箱的夹爪，和/或与被测变速箱上的孔相匹配的定位销，和/或用于实时监测定位是否准确的气检装置。

根据本申请优选实施方式的变速箱轴系测量装置，在测量前该测量装置首先位于非工作位置（例如工作位置的上方），以保留足够空间使被测变速箱方便移动到被测位置。变速箱轴系测量装置根据被测变速箱的型号以及被测轴的不同，调整移动板20的水平位置并安装相适应的定位工装50。固定好被测变速箱后，测量装置移动至工作位置，通过定位工装50对被测变速箱进一步夹持固定，驱动组件40的驱动端42与被测轴配合，测量组件30的浮动端31接触于被测轴的轴系端面上，此时可通过距离传感器32获取静态下的测量数值。旋转驱动器41驱动驱动端42与被测轴旋转后，距离传感器32获取动态下的测量数值。将上述测量值与作为标准件的变速箱的测量数值进行比对，能够快速判断被测变速箱的轴系参数是否符合生产要求。

本申请还提供了一种变速箱轴系测量系统，该变速箱轴系测量系统包括：输送线，该输送线用于输送被测变速箱；和多个测量站，多个测量站沿所述输送线的输送方向布置于所述输送线的上方或侧方，所述测量站包括前文任意实施方式所述的变速箱轴系测量装置。其中，输送线优选具备随时启停的功能，或在每个测量站对应的测量位置设置有止挡或定位夹持机构，以使被测变速箱能够准确停在测量位置上；测量站上可以设置有升降机构，以控制变速箱轴系测量装置的工作台10在工作位置和非工作位置之间移动。根据该测量系统，优选设置有三个或以上数量的测量站，分别至少有一个测量站的测量装置根据被测变速箱的差轴、中间轴和输入轴预先调整移动板20的水平位置，以实现分别对上述三轴的轴系测量。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (10)

1.变速箱轴系测量装置，其特征在于，该变速箱轴系测量装置包括：

工作台（10），该工作台（10）能够在工作位置和非工作位置之间移动；

移动板（20），该移动板（20）在水平方向上可移动地安装于所述工作台（10）；和

测量组件（30），该测量组件（30）安装于所述移动板（20），所述测量组件（30）的至少一部分相对于所述移动板（20）在竖直方向（Z）上为可移动的；

在所述工作位置，所述测量组件（30）的至少一部分抵接于被测变速箱的被测轴的端部，用于测量所述被测轴的轴系参数。

2.根据权利要求1所述的变速箱轴系测量装置，其特征在于，所述变速箱轴系测量装置包括驱动组件（40），该驱动组件（40）固定安装于所述移动板（20）上，用于在所述工作位置驱动所述被测轴旋转。

3.根据权利要求2所述的变速箱轴系测量装置，其特征在于，所述驱动组件（40）包括：

旋转驱动器（41），该旋转驱动器（41）用于提供驱动所述被测轴旋转的驱动力；

驱动端（42），该驱动端（42）用于在所述工作位置与所述被测轴固定配合；和

传动轴（43），该传动轴（43）传动连接于所述旋转驱动器（41）和所述驱动端（42）之间。

4.根据权利要求3所述的变速箱轴系测量装置，其特征在于，所述传动轴（43）上设置有弹性缓冲机构，用于使所述驱动端（42）相对于所述旋转驱动器（41）在所述传动轴（43）的延伸方向上为可弹性浮动的。

5.根据权利要求1所述的变速箱轴系测量装置，其特征在于，所述移动板（20）与所述工作台（10）之间可滑动地安装有过渡板（11），所述过渡板（11）相对于所述工作台（10）可滑动的方向与所述移动板（20）相对于所述过渡板（11）可滑动的方向不同；

所述过渡板（11）与所述工作台（10）和/或所述移动板（20）之间设置有线性驱动器（14），该线性驱动器（14）用于控制所述过渡板（11）相对于所述工作台（10）和/或所述移动板（20）线性滑动。

6.根据权利要求5所述的变速箱轴系测量装置，其特征在于，所述过渡板（11）与所述工作台（10）之间设置有沿水平横向方向（X）延伸的第一滑轨（12），所述过渡板（11）与所述移动板（20）之间设置有沿水平纵向方向（Y）延伸的第二滑轨（13），所述第一滑轨（12）垂直于所述第二滑轨（13）。

7.根据权利要求1所述的变速箱轴系测量装置，其特征在于，所述移动板（20）上固定安装有支架（21），

所述测量组件（30）包括在竖直方向（Z）上可移动地设置于所述支架（21）的浮动端（31），所述浮动端（31）与所述移动板（20）中的至少一者设置有朝向另一者的距离传感器（32），该距离传感器（32）用于测量所述浮动端（31）与所述移动板（20）之间的距离。

8.根据权利要求7所述的变速箱轴系测量装置，其特征在于，所述测量组件（30）包括配重机构（33），该配重机构（33）包括配重件（331）和传导件（332），

所述传导件（332）安装于所述支架（21），所述配重件（331）与所述浮动端（31）分别连接于所述传导件（332）的两侧，用于使所述配重件（331）抵消所述浮动端（31）的部分重量，所述配重件（331）的重量小于所述浮动端（31）的重量。

9.根据权利要求1所述的变速箱轴系测量装置，其特征在于，所述移动板（20）朝向所述被测变速箱的一侧安装有定位工装（50），该定位工装（50）用于在所述工作位置下定位或夹持所述被测变速箱，所述定位工装（50）包括：

定位基板（51），该定位基板（51）可拆卸地安装于所述移动板（20）上，所述定位基板（51）包括允许所述被测轴通过的中空区域；和

至少一个定位机构（52），该至少一个定位机构（52）设置于所述定位基板（51）上，用于夹持或定位所述被测变速箱。

10.变速箱轴系测量系统，其特征在于，该变速箱轴系测量系统包括：

输送线，该输送线用于输送被测变速箱；和

多个测量站，多个测量站沿所述输送线的输送方向布置于所述输送线的上方或侧方，所述测量站包括变速箱轴系测量装置，该变速箱轴系测量装置为权利要求1-9中任意一项所述的变速箱轴系测量装置。

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