CN114012635B - 变速箱拨叉轴的定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变速箱拨叉轴的定位装置，包括一搁置拨叉轴的支撑座，拨叉轴可在支撑座上绕其轴线转动；一可驱动拨叉轴转动的驱动装置，驱动装置包括电机和与拨叉轴的轴表面接触的滚轮组，电机驱动滚轮组带动拨叉轴转动；一位置固定的检测感应器，以检测拨叉轴的拨叉孔是否处于预设朝向位置，在拨叉轴转动时，检测感应器检测到拨叉轴的拨叉孔处于预设朝向时，电机停止转动，以使拨叉轴停转；一定位组件，包括一固定的限制壁和可活动的顶触件，拨叉轴的一端面顶在限制壁上，拨叉轴的另一端面在停转位置被顶触件紧压。

Description

变速箱拨叉轴的定位装置

技术领域

本发明涉及一种装夹机构，尤其涉及一种变速箱拨叉轴的定位装置。

背景技术

变速箱的拨叉轴呈棒状结构，其中心线轴向间隔设置有若干个拨叉孔。由于拨叉孔的位置关系到其功能的实现，对拨叉孔加工精度要求很高，因此加工以后需要进行全检以保证产品质量。

为提高检测效率，通常采用自动化流水线作业，因此需要可以将拨叉轴沿一定的方向和位置准确装配的定位装置。又因为流水线连续作业，则更需要定位装置在定位的同时能过实现自动寻位。

授权公布号为CN203792114U的曲轴偏心寻位定位机和申请公布号为CN108381296A的寻位装置及具有其的法兰加工设备。但是这两件专利所公布的技术方案中工件的装设复杂，不适合连续作业；而且装夹方式也不能适应于要对横向的拨叉孔进行检测的拨叉轴。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以应用于对变速箱的拨叉轴的拨叉孔的位置进行检测的变速箱拨叉轴的定位装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：变速箱拨叉轴的定位装置，包括：

一搁置拨叉轴的支撑座，拨叉轴可在所述支撑座上绕其轴线转动；

一可驱动拨叉轴转动的驱动装置，所述驱动装置包括电机和与拨叉轴的轴表面接触的滚轮组，电机驱动所述滚轮组带动所述拨叉轴转动；

一位置固定的检测感应器，以检测拨叉轴的拨叉孔是否处于预设朝向位置，在拨叉轴转动时，检测感应器检测到拨叉轴的拨叉孔处于预设朝向时，电机停止转动，以使拨叉轴停转；

一定位组件，包括一固定的限制壁和可活动的顶触件，拨叉轴的一端面顶在所述限制壁上，拨叉轴的另一端面在停转位置被所述顶触件紧压。

本发明进一步的优选方案为：所述滚轮组包括位于拨叉轴两侧的第一滚轮和第二滚轮，所述电机运转时，所述的第一滚轮和第二滚轮同向转动。

本发明进一步的优选方案为：包括受所述电机驱动带动所述滚轮组的传动机构；

所述传动机构包括第一皮带轮、第二皮带轮和第三皮带轮；

所述第一皮带轮设置于所述电机的输出轴上；

所述第二皮带轮和第三皮带轮分别设于第一滚轮的第一轮轴和第二滚轮的第二轮轴上；

所述第一皮带轮与第二皮带轮和第三皮带轮之间分别通过环形皮带连接；

所述第一皮带轮随电机转动进而通过环形皮带带动第二皮带轮和第三皮带轮，以使第一滚轮和第二滚轮同步转动。

本发明进一步的优选方案为：所述支撑座包括相互间隔设置的前支撑架和后支撑架，所述限制壁设于前支撑架的前部，所述顶触件可从后支撑架的后侧向前位移。

本发明进一步的优选方案为：所述顶触件受第一气缸驱动穿过后支撑架抵靠拨叉轴的后端，以使拨叉轴轴向夹紧在支撑座上。

本发明进一步的优选方案为：所述检测感应器为红外或激光对射感应器，所述检测感应器包括发射单元和接收单元，所述发射单元和接收单元分别设置于拨叉轴的左右两侧，以检测所述拨叉轴上的拨叉孔朝向。

本发明进一步的优选方案为：所述检测感应器设于安装支撑架上，所述安装支撑架设于安装基座上；

所述安装基座前后移动，从而根据拨叉轴规格的差异可以调节检测感应器的位置；

所述安装基座上设有第二气缸，所述安装支撑架连接于第二气缸的上端，所述第二气缸驱动所述安装支撑架上下升降。

本发明进一步的优选方案为：还包括PLC控制器，连接所述检测感应器、电机和第一气缸，在接受到所述检测感应器检测信号后，停止所述电机以使所述滚轮组停止转动，而后启动第一气缸使顶触件移动并夹紧拨叉轴。

本发明进一步的优选方案为：还包括若干个压持件，所述压持件受旋转气缸驱动，在拨叉轴停转时压持在其上表面。

本发明进一步的优选方案为：所述的压持件包括两个压持轮和安装架，所述安装架与旋转气缸的转动臂之间通过夹紧弹簧连接，以使压持轮和拨叉轴之间柔性接触，以防损伤拨叉轴的表面。

与现有技术相比，本发明的优点是通过上述定位装置，当拨叉轴进入支撑座时，电机控制滚轮组带动拨叉轴旋转，此时检测感应器对拨叉轴进行实时检测；在检测感应器检测到拨叉轴的拨叉孔位于测试需要的预设朝向时，电机停转，使得拨叉轴停在测试所需位置；而后可活动的顶触件运动，使拨叉轴被夹紧在限制壁和顶触件之间，即避免轴向滑动也避免径向旋转，进而起到定位作用，而且也少了对拨叉轴外周面的干扰，方便后续对拨叉孔进行检测。

并且，通过检测感应器和电机的配合，实现了拨叉轴的自动寻位，提高了定位的效率。而设置于拨叉轴的端面的限制壁和顶触件，也进一步避免了定位夹持过程中对拨叉轴外周面的损伤，使得其保持所需的圆度和表面光滑度。

另外，通过滚轮组接触式驱动拨叉轴，因此每个拨叉轴进入到支撑座后，无需装夹即可随着滚轮组的转动发生旋转，结构简单方便，最为重要的是更有利于实现拨叉轴的连续性检测。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域 技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为待工作状态的变速箱拨叉轴的定位装置的示意图一；

图2为待工作状态的变速箱拨叉轴的定位装置的示意图二；

图3为待工作状态的变速箱拨叉轴的定位装置的示意图三；

图4为工作状态的变速箱拨叉轴的定位装置的示意图一；

图5为工作状态的变速箱拨叉轴的定位装置的示意图二；

图6为工作状态的变速箱拨叉轴的定位装置的示意图三；

图7为工作状态的变速箱拨叉轴的定位装置的示意图四；

图8为变速箱拨叉轴的定位装置的局部爆炸示意图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领 会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“联接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

变速箱的拨叉轴100呈棒状结构，其中心线轴向间隔设置有若干个拨叉孔。由于拨叉孔的位置关系到其功能的实现，对拨叉孔加工精度要求很高，因此加工以后需要进行全检以保证产品质量。

如图1-8所示，本实施例提供了变速箱拨叉轴的定位装置，用于在对拨叉轴100检测时进行定位，保证测试的准确度。

如图1-3所示，变速箱拨叉轴的定位装置包括：

一用于搁置拨叉轴100的支撑座1，拨叉轴100可在支撑座1上绕其轴线转动；

一可驱动拨叉轴100转动的驱动装置，驱动装置包括电机2和与拨叉轴100的轴表面接触的滚轮组3，电机2驱动滚轮组3带动拨叉轴100转动；

一位置固定的检测感应器4，以检测拨叉轴100的横向的拨叉孔是否处于预设朝向位置，在拨叉轴100转动时，检测感应器4检测到拨叉轴100的拨叉孔处于预设朝向时，电机2停止转动，以使拨叉轴100停转；

一定位组件，包括一固定的限制壁5和可活动的顶触件6，拨叉轴100的一端面顶在限制壁5上，拨叉轴100的另一端面在停转位置被顶触件6紧压。

可见通过上述定位装置，当拨叉轴100进入支撑座1时，电机2控制滚轮组3带动拨叉轴100低速旋转，此时检测感应器4对拨叉轴100进行实时检测；在检测感应器4检测到拨叉轴100的拨叉孔位于测试需要的预设朝向时，电机2停转，使得拨叉轴100停在测试所需位置；而后可活动的顶触件6运动，使拨叉轴100被夹紧在限制壁5和顶触件6之间，即避免轴向滑动也避免径向旋转，进而起到定位作用。

应当被理解的是，通过检测感应器4和电机2的配合，实现了拨叉轴100的自动寻位，提高了定位的效率。而设置于拨叉轴100的端面的限制壁5和顶触件6，也进一步避免了定位夹持过程中对拨叉轴100外周面的损伤，使得其保持所需的圆度和表面光滑度。而且也少了对拨叉轴外周面的干扰，方便后续对拨叉孔进行检测。如图所示，拨叉轴100的侧面设置有孔位置的测量装置200。

另外，通过滚轮组3接触式驱动拨叉轴100，因此每个拨叉轴100进入到支撑座1后，无需装夹即可随着滚轮组3的转动发生旋转，结构简单方便，最为重要的是更有利于实现拨叉轴100的连续性检测。

如图4、58所示，滚轮组3包括位于拨叉轴100两侧的第一滚轮31和第二滚轮32。拨叉轴100搁置在第一滚轮31和第二滚轮32之间的类V型间隙内。拨叉轴100与第一滚轮31和第二滚轮32表面接触，当电机2运转时，第一滚轮31和第二滚轮32同向转动。

如图1、3、8所示，优选地，支撑座1设置在机架的设备平台F上，并包括相互间隔设置的前支撑架11和后支撑架12。前支撑架11包括一竖直壁，滚轮组3设置固设在竖直壁的内侧。

如图2所示，限制壁5设于竖直壁的内侧，限制壁5位于前支撑架11的前部并且处于滚轮组3的前侧。当拨叉轴100进入到支撑架上后，拨叉轴100的前端面抵靠在限制壁5的内表面。

如图3、8所示，优选地，后支撑架12上还设置有与第一滚轮31和第二滚轮32相对应的轮构造30，轮构造包括第一固定轮33和第二固定轮34，第一固定轮33和第二固定轮34与第一滚轮31和第二滚轮32对称设置，拨叉轴100两端分别架设在滚轮组3和固定轮上，以使拨叉轴100呈水平状。

优选地，第一滚轮31、第二滚轮32以及第一固定轮33和第二固定轮34的外周均为柔性材质，避免损伤拨叉轴100的表面。

进一步地，如图2、4所示，后支撑架12上端均设有弧形槽S，第一滚轮31和第二滚轮32之间的类V型间隙和弧形槽S基本位于同一高度，进一步以使拨叉轴100呈水平状。

进一步地，后支撑架12上端的弧形槽S贯穿于后支撑架12的前后两端，当拨叉轴100搁置在固定轮上时，其后端面不超过弧形槽S的末端，顶触件6及驱动顶触件6的第一气缸7被设置在后支撑架12的后侧。

顶触件6可从后支撑架12的后侧向前位移，穿过后支撑架12的后端进入弧形槽S内，并作用在拨叉轴100的后端面，以使拨叉轴100轴向夹紧在支撑座1上。这样一来，弧形槽S在拨叉轴100被夹紧定位时，对顶触件6和拨叉轴100同时起到径向的限位作用，避免轴向力的作用导致拨叉轴100偏斜。

其中顶触件6为圆柱状构造，顶触件6轴心线与弧形槽S的中心线在同一直线上，进一步保证了顶触件6夹紧拨叉轴100时对其的作用于位于其中心线上。

如图5、8所示，电机2和滚轮组3之间设有传动机构，传动机构受电机2驱动带动滚轮组3。

传动机构包括第一皮带轮101、第二皮带轮102和第三皮带轮103；

第一皮带轮101设置于电机2的输出轴上；

第二皮带轮102和第三皮带轮103分别设于第一滚轮31的第一轮轴和第二滚轮32的第二轮轴上；

第一皮带轮101与第二皮带轮102和第三皮带轮103之间分别通过环形皮带T连接；

第一皮带轮101随电机2转动进而通过环形皮带带动第二皮带轮102和第三皮带轮103，以使第一滚轮31和第二滚轮32同步转动。

具体地，电机2固设在前支撑架11的内侧，电机2的输出轴穿过前支撑架11，第一皮带轮101固设在输出轴穿过前支撑架11的一段上。第一滚轮31的第一轮轴和第二滚轮32的第二轮轴也分别穿过前支撑架11，且平行分立于电机2的输出轴的上方。

此种设计不仅实现了第一滚轮31和第二滚轮32的同步联动，同时也使得设备整体的结构更加简单，更加紧凑合理。

如图3、6所示，检测感应器4设于安装支撑架8上，进一步地，本实施例中检测感应器4为红外或激光对射感应器。因此检测感应器4包括发射单元41和接收单元42。对应地，安装支撑架8呈U型，发射单元41和接收单元42分别设于U型的安装支撑架8两分支上，并且发射单元41和接收单元42分别设置于拨叉轴100的左右两侧，以检测拨叉轴100上的拨叉孔朝向。

工作状态中，发射单元41和接收单元42的连线与拨叉轴100的轴心线位于同一高度。发射单元41发送持续的检测信号，比如红外线或激光。当接收单元42接收到检测信号时，说明拨叉轴100上的拨叉孔朝向预设位置，即朝左右正向。

安装支撑架8设于安装基座9上。安装基座9设置在设备平台F上，并且安装基座9可以在设备平台上前后移动，从而根据拨叉轴100规格的差异可以调节检测感应器4的位置。

优选地，设备平台F设有前后的直线轨道，安装基座9沿着直线轨道前后移动，以与拨叉轴100的拨叉孔前后位置对应。

优选地，安装基座9上设有第二气缸10，安装支撑架8连接于第二气缸10的上端，第二气缸10驱动安装支撑架8上下升降。将检测感应器4设置在可升降的结构上，一来是为了适应于不同直径的拨叉轴100，二来是为了在检测完毕后，将检测感应器4下降一定高度，远离拨叉轴100所处的高度位置，避免对后续拨叉轴100的测试的干扰。

如图1、4所示，变速箱拨叉轴的定位装置还包括若干个压持件，压持件受旋转气缸21驱动，在拨叉轴100停转时压持在其上表面。本实施例中，包括夹持在拨叉轴100前段部的第一压持件61和夹持在拨叉轴100后段部的第二压持件62。

如图7所示，第一压持件61和第二压持件62均包括安装架201和两个压持轮202，安装架201与旋转气缸21的转动臂之间通过夹紧弹簧203连接，以使压持轮202和拨叉轴100之间柔性接触，以防损伤拨叉轴100的表面。

应当说明的是，变速箱拨叉轴的定位装置还包括PLC控制器，PLC控制器连接检测感应器4、电机2、第一气缸7和两个旋转气缸21。当PLC控制器接受到检测感应器4检测信号后，其即可发送指令停止电机2以使滚轮组3停止转动，而后启动第一气缸7使顶触件6移动并夹紧拨叉轴100，同时启动旋转气缸21使压持件60夹住拨叉轴100的上表面。

应当被理解的是，当拨叉轴100未完全正向时，接收单元42已经能接收到检测信号。而检测信号的传送，到电机2停止，再到拨叉轴100克服惯性停转有一时间差。经过计算和实验，可以使得拨叉轴100正好停在完全正向位置，这也是本实施例的一大特点。

如图2所示，进一步优选地，后支撑架12、第一气缸7和两个旋转气缸21均可沿着设备平台F前后移动，本实施例中后支撑架12、第一气缸7和两个旋转气缸21被同时设置在一底座N上，设备平台F上设有供后底座N移动的导向轨道M。通过后支撑架12、第一气缸7和两个旋转气缸21的移动，从而适应于不同规格拨叉轴100，提高设备的通配性。

以上对本发明所提供变速箱拨叉轴的定位装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于包括：

一拨叉轴，所述拨叉轴呈棒状结构，具有沿着中心线横向间隔的横穿的拨叉孔；

一滚轮组，所述滚轮组包括位于拨叉轴两侧的第一滚轮和第二滚轮，拨叉轴的前端搁置在第一滚轮和第二滚轮之间的类V型间隙内；

一轮构造，所述轮构造包括滚轮组相对应的第一固定轮和第二固定轮，拨叉轴的后端搁置在第一固定轮和第二固定轮之间的类V型间隙内；

一电机，通过传动机构驱动所述的第一滚轮和第二滚轮同向转动，带动所述拨叉轴绕其轴线转动；

一检测感应器，所述检测感应器设置于拨叉轴的左右两侧，用以检测拨叉轴的拨叉孔是否处于预设朝向位置，在拨叉轴转动时，检测感应器检测到拨叉轴的拨叉孔处于预设朝向时，电机停止转动以使拨叉轴停转；

一定位组件，所述定位组件包括一固定的限制壁和可活动的顶触件，拨叉轴的前端面始终顶在所述限制壁上，转动时所述顶触件远离拨叉轴的后端面，停转时所述顶触件紧压拨叉轴的后端面；

一弧形槽，位于轮构造后侧，所述弧形槽的中心线与所述顶触件的轴心线在同一直线上，所述顶触件沿所述拨叉轴的中心线作用于所述拨叉轴的后端面。

2.根据权利要求1所述的变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于包括受所述电机驱动带动所述滚轮组的传动机构；

所述传动机构包括第一皮带轮、第二皮带轮和第三皮带轮；

所述第一皮带轮设置于所述电机的输出轴上；

所述第二皮带轮和第三皮带轮分别设于第一滚轮的第一轮轴和第二滚轮的第二轮轴上；

所述第一皮带轮与第二皮带轮和第三皮带轮之间分别通过环形皮带连接；

所述第一皮带轮随电机转动进而通过环形皮带带动第二皮带轮和第三皮带轮，以使第一滚轮和第二滚轮同步转动。

3.根据权利要求1所述的变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于还包括支撑座，所述支撑座包括相互间隔设置的前支撑架和后支撑架，所述限制壁设于前支撑架的前部，所述顶触件可从后支撑架的后侧向前位移。

4.根据权利要求3所述的变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于所述顶触件受第一气缸驱动穿过后支撑架抵靠拨叉轴的后端，以使拨叉轴轴向夹紧在支撑座上。

5.根据权利要求3所述的变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于所述检测感应器为红外或激光对射感应器，所述检测感应器包括发射单元和接收单元，所述发射单元和接收单元分别设置于拨叉轴的左右两侧，以检测所述拨叉轴上的拨叉孔朝向。

6.根据权利要求5所述的变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于所述检测感应器设于安装支撑架上，所述安装支撑架设于安装基座上；

所述安装基座前后移动，从而根据拨叉轴规格的差异可以调节检测感应器的位置；

所述安装基座上设有第二气缸，所述安装支撑架连接于第二气缸的上端，所述第二气缸驱动所述安装支撑架上下升降。

7.根据权利要求4所述的变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于还包括PLC控制器，连接所述检测感应器、电机和第一气缸，在接收到所述检测感应器检测信号后，停止所述电机以使所述滚轮组停止转动，而后启动第一气缸使顶触件移动并夹紧拨叉轴。

8.根据权利要求1所述的变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于还包括若干个压持件，所述压持件连接旋转气缸并受旋转气缸驱动，在拨叉轴停转时压持在其上表面。

9.根据权利要求8所述的变速箱拨叉轴的定位装置，其特征在于所述的压持件包括两个压持轮和安装架，所述安装架与旋转气缸的转动臂之间通过夹紧弹簧连接，以使压持轮和拨叉轴之间柔性接触，以防损伤拨叉轴的表面。

Images