CN114076560B - 变速箱拨叉轴的轴孔检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，包括定位单元、基准单元和测量单元，基准单元包括受驱动部件驱动的滑动座、微调组件和用于穿入轴孔的基准插销；基准插销连接于微调组件前侧，基准插销的后段固设有具有基准面的基准块；测量单元包括固设于基准面相邻一侧的电测笔；检测时，滑动座移动带动基准插销靠近拨叉轴；基准插销通过微调组件实现上下、左右的位置微调，并被自我导向准确地伸入拨叉轴的轴孔内，从而准确地确定检测基准；电测笔的测试端被基准面压缩以获取轴孔位置的测量值。

Description

变速箱拨叉轴的轴孔检测装置

技术领域

本发明涉及一种机械测量技术领域，尤其涉及一种变速箱拨叉轴的轴孔检测装置。

背景技术

变速器的换挡机构包括变速杆、拨块、拨叉轴以及拨叉等。换挡时，驾驶员拨动变速杆，进而通过拨块带动拨叉轴移动，并通过固定连接于拨叉轴上的拨叉带动齿轮移动，以改变传动比。

拨叉轴是变速器换挡系统中的关键元件，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轴孔。

由于轴孔的到其功能的实现，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。

申请公布号为CN108195251A公开的一种测量拨叉轴中孔的位置和对称度的综合量具和检测方法，包括综合量规本体、定位楔、定位销，将拨叉轴配合安装在综合量规本体孔中进行定心，并依靠定位楔校正、贴合圆弧面进行定位，定位销插入综合量规本体检测孔中，通过定位销能否顺利贯通，来判定每件拨叉轴孔的位置和对称度是否合格。

上述检测装置仅能对拨叉轴中孔的位置进行定性检测，且测量误差大。而且采用手工检测，检测效率较低，不适合全检作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以精确测量轴孔位置的变速箱拨叉轴的轴孔检测装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，包括定位单元、基准单元和测量单元；

所述定位单元包括定位座和寻位机构，所述定位座用于可轴向旋转地搁置拨叉轴，所述寻位机构用于使拨叉轴的轴孔朝向所述基准单元；

所述基准单元包括受驱动部件驱动的滑动座、微调组件和用于穿入轴孔的基准插销；

所述滑动座设于定位座的旁侧，且沿垂直于拨叉轴的中心线的方向前后移动以靠近或远离拨叉轴；

所述微调组件包括固定块，第一活动块和第二活动块；所述固定块连接在所述滑动座上；所述第一活动块连接所述固定块，且可相对所述固定块左右弹性活动；所述第二活动块连接所述第一活动块，且可相对所第一活动块上下弹性活动；

所述基准插销连接于所述第二活动块前侧，且沿垂直于拨叉轴的中心线的方向延伸；所述基准插销的后段固设有基准块，所述基准块的左或右侧设有基准面；

所述测量单元包括固设于所述基准面相邻一侧的电测笔，所述电测笔的延伸方向与拨叉轴延伸方向平行；

检测时，所述滑动座移动带动基准插销靠近拨叉轴；所述基准插销通过微调组件实现上下、左右的位置微调，并被导向插入至拨叉轴的轴孔内；所述电测笔的测试端被所述基准面压缩以获取轴孔位置的测量值。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述基准插销远离电测笔的一侧设有横向盲孔，所述横向盲孔内设有球头弹簧柱塞；

当所述基准插销穿入拨叉轴的轴孔中时，所述球头弹簧柱塞与轴孔作用，而使基准插销紧贴远离球头弹簧柱塞一侧的轴孔壁。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：还包括一底板，所述底板上设有供滑动座滑动的直线滑槽，所述滑动座的底部具有导向滑块，所述导向滑块嵌入在直线滑槽内移动，以对滑动座的移动起到导向作用。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述底板可沿拨叉轴延伸方向左右移动，从而根据拨叉轴规格的差异调节基准单元的位置。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述滑动座包括导向板和安装架，所述安装架设于导向板上且可沿导向板前后限幅移动。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述安装架的后端与所述导向板之间设有防撞弹簧。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述滑动座的外侧设有行程限位块，所述底板上设有与行程限位块配合的前阻尼件和后阻尼件。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：还包括一竖向支架，所述竖向支架的上部具有一左右方向的横向通孔，所述电测笔穿过所述横向通孔可拆卸地架设于竖直支架上，且所述电测笔的左右位置可调。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述寻位机构包括：

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，以检测拨叉轴的轴孔是否处于预设朝向位置，在拨叉轴转动时，检测感应器检测到轴孔处于预设朝向时，电机停止转动，以使拨叉轴停转。

本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述检测感应器为红外感应器或激光感应器。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、利用基准插销伸入拨叉轴的轴孔，基准插销后段固设有具有基准面的基准块，从而准确地确定检测基准，进而可以通过电测笔精确测量轴孔位置；

2、将基准插销连接在微调组件上，从而基准插销可以在小行程内上下左右移动，并在移动后可以随微调组件回到原位，进而确保基准插销能够自我导向准确地伸入拨叉轴的轴孔内。

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为初始状态的变速箱拨叉轴的轴孔检测装置的整体示意图；

图2为检测状态的变速箱拨叉轴的轴孔检测装置的整体示意图；

图3为初始状态的基准单元和测量单元的位置示意图一；

图4为初始状态的基准单元和测量单元的位置示意图二；

图5为检测状态的基准单元和测量单元的位置示意图一；

图6为检测状态的基准单元和测量单元的位置示意图二；

图7为检测状态的基准单元、测量单元及拨叉轴的配合示意图；

图8为基准单元和测量单元的爆炸示意图；

图9为检测状态的拨叉轴与基准插销示意图；

图10为检测状态的拨叉轴与基准插销配合示意图。

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，具体地，本实施例中，以拨叉轴位置为后，基准单元位置为前，测量单元为右对各部件的方位关系进行说明。

上述方位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”、“连接”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。

如图1-2所示，变速箱的拨叉轴A呈棒状结构，其上沿其中心线轴向间隔设置有若干个轴孔M。由于轴孔M的位置关系到其功能的实现，对轴孔M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。

本实施例提供了一种变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，可以实现拨叉轴A的连续性检测。

如图1-10所示，变速箱拨叉轴的轴孔检测装置包括定位单元100、基准单元200和测量单元300；

定位单元100包括定位座和寻位机构，定位座用于可轴向旋转地搁置拨叉轴A，寻位机构用于使拨叉轴A的轴孔M朝向基准单元200；

基准单元200包括受驱动部件驱动的滑动座1、微调组件2和用于穿入轴孔M的基准插销3，优选地，驱动部件为第一气缸40。

滑动座1设于定位座的旁侧，且沿垂直于拨叉轴A的中心线的方向前后移动以靠近或远离拨叉轴A；

微调组件2包括固定块21，第一活动块22和第二活动块23；固定块21连接在滑动座1上；第一活动块22连接固定块21，且可相对固定块21左右弹性活动；第二活动块23连接第一活动块22，且可相对所第一活动块22上下弹性活动；

基准插销3连接于第二活动块23前侧，且沿垂直于拨叉轴A的中心线的方向延伸；基准插销3的后段固设有基准块5，基准块5的左或右侧设有基准面51；

测量单元300包括固设于基准面51相邻一侧的电测笔4，电测笔4的延伸方向与拨叉轴A延伸方向平行；

检测时，滑动座1移动带动基准插销3靠近拨叉轴A；基准插销3通过微调组件2实现上下、左右的位置微调，并被导向插入至拨叉轴A的轴孔M内；电测笔4的测试端被基准面51压缩以获取轴孔M位置的测量值。

通过定位座和寻位机构可以使得每个进入检测装置内的拨叉轴A在检测开始前都处于预设的位置和方向，为精确检测提供了前提保障。

通过基准单元200可以准确地确定检测基准。当基准插销3伸入拨叉轴A的轴孔M，基准插销3后段固设的基准块5的基准面51的位置被精准确定，并可以准确反应该轴孔M的实际位置。此时通过电测笔4与基准面51配合检测就可精确测量轴孔M位置。

为了使得在测试过程中，基准插销3都能够准确插入轴孔M。本实施例中基准插销3被设置在一个微调组件2上。该微调组件2的第一活动块22可相对固定块21左右弹性活动，第二活动块23可相对所第一活动块22上下弹性活动。这样就使得连接在第二活动块23上基准插销3可以在小行程内上下左右移动，进而能够自我导向准确地伸入拨叉轴A的轴孔M内。

如图1、3、4所示，变速箱拨叉轴的轴孔检测装置包括一设置上述定位单元100、基准单元200和测量单元300的机架。机架包括设备平台F，定位座包括相互间隔设置的第一支撑架60和第二支撑架70。拨叉轴A沿左右方向水平架设在两支撑架之间。滑动座1设置在定位座前侧。基准块5的基准面51设置在基准插销3的右侧。电测笔4从右向左延伸，并且电测笔4的测试端的最左侧超过基准面51。应当注意的是当电测笔4的测试端未被压缩时，测试端的最左侧的位置被记为原始点。

检测时，如图2、5、6、7所示，微调组件2随着滑动座1向后移动，同时基准插销3和基准块5又通过微调组件2实现位置微调，自适应地伸入到拨叉轴A的轴孔M内，此时基准块5的基准面51紧压电测笔4左端的测试端，根据压缩量的不同测量出基准面51与原始点之间的距离，从而通过换算得到所测的轴孔M距离拨叉轴A端部的距离。

在自动化全检排错过程中，由于拨叉轴A的长度恒定，其被定位在定位座上后位置是固定的，因此仅需要对电测笔4的测试值设定一个额定范围，就可以检出不合格品。

如图7、9、10所示，优选地，基准插销3远离电测笔4的一侧设有横向盲孔N。横向盲孔N内设有球头弹簧柱塞31。球头弹簧柱塞31的头部可伸出横向盲孔N或被压入横向盲孔N内。

当基准插销3穿入拨叉轴A的轴孔M中时，球头弹簧柱塞31与轴孔M作用，而使基准插销3紧贴远离球头弹簧柱塞31一侧的轴孔壁。这样一来可以进一步保证每一次测试时的标准都保持一致，提高测试的准确度和稳定性。

进一步优选地，如图7所示，基准插销3的头部33呈现圆锥形，其中基准插销3的主体34直径略小于拨叉轴A的轴孔M直径，而头部33的尖端明显小于主体34直径。进而只要基准插销3的尖端落入到轴孔M范围内后，就可以在微调组件2的调解下，使得基准插销3自我导向地完全插入到轴孔M中。

如图2、3、8所示，设备平台F还设有一用户承载滑动座1的底板7，底板7上设有供滑动座1滑动的前后延伸的直线滑槽71，滑动座1的底部设有与直线滑槽71匹配的向外凸起的条状的导向滑块11，导向滑块11嵌入在直线滑槽71内移动以对滑动座1的移动起到导向作用。

更为优选地，如图2-4所示，设备平台F与底板7之间设置有可使底板7左右方向上的移动的构造。该构造具体包括设备平台F上的直线轨道W、底板7的底部的调节滑块72，调节滑块72的底面具有与直线轨道W匹配的凹槽，凹槽嵌于直线轨道W外从而使得底板7可沿拨叉轴A延伸方向左右移动，进而根据拨叉轴A的规格的差异可以调节基准单元200的位置。这样一来使得测量过程中，基准插销3与轴孔M基本实现对应，保证测试过程垂直度。

如图3、8所示，滑动座1包括设置于底板7上的导向板12和用于安装微调组件2的安装架13，其中，安装架13设于导向板12上且可沿导向板12前后限幅移动。需要说明的是驱动部件连接并驱动导向板12，从而使安装架13及其上的微调组件2等随导向板12整体前后移动。而安装架13相对于导向板12前后限幅移动则是为了当拨叉轴A为次品时，可以避免基准插销3硬碰撞拨叉轴A而损坏断裂，另外也提高了检测的安全性。

如图7-10所示，导向板12的另一侧面设置侧板U，所述的侧板上设有长槽P，导向螺钉Z穿过长槽与安装架13连接，从而对安装架13起到定位导向作用。

如图3、5、6所示，滑动座1的外侧设有行程限位块14，底板7上设有与行程限位块14配合的前阻尼件73和后阻尼件74。通过前后阻尼件的设置，即限制了滑动座1的移动距离，又避免滑动座1移动过程中的惯性碰撞。

具体地，行程限位块14设置在导向板12的两侧，前阻尼件73和后阻尼件74通过固设在底板7两侧的支架设置在底板7前后两边，其中前阻尼件73与行程限位块14的前端面作用，后阻尼件74与行程限位块14的后端面作用。

优选地，如图3、4所示，安装架13的后端与导向板12之间设有防撞弹簧H。当滑动座1向前移动不受阻碍时，防撞弹簧H保持原状态。当基准插销3未能插入轴孔M内时，防撞弹簧H压缩，提供后退行程，减少碰撞损伤。

如图3、4、8所示，安装架13包括一竖直板131，微调组件2被固定在该竖直板上。其中固定块21与竖直板通过螺钉固定，固定块21的后端面设有横向的第一凹槽，第一凹槽延伸至固定块21的左右两侧面，第一凹槽的口部宽度小于底部宽度，以使第一凹槽的截面积为一梯形。对应的第一活动块22的前表面具有与第一凹槽的形状匹配的第一凸块。第一凸块侧向嵌装入第一凹槽，使得第一活动块22可以相对固定块21左右活动。由于第一凹槽的口部宽度小于底部宽度，因此第一活动块22与固定块21相互不脱离。

同理，第一活动块22后端面设有纵向的第二凹槽，第二凹槽延伸至第一活动块22的上下两端面，第二凹槽的口部宽度小于底部宽度，以使第二凹槽的截面积为一梯形。对应的第二活动块23的前表面具有与第二凹槽的形状匹配的第二凸块。第二凸块从纵向嵌装入第二凹槽，使得第二活动块23可以相对第一活动块22上下活动。由于第二凹槽的口部宽度小于底部宽度，因此第二活动块23与第一活动块22相互不脱离。

进一步地，固定块21与第一活动块22之间以及第二活动块23与第一活动块22之间均通过弹性件连接，从而使得第一活动块22与固定块21，第二活动块23与第一活动块22之间的受力而可以弹性活动，且活动行程较小，撤去作用力后又能恢复原样。从而可以使得安装在第二活动块23上面的基准插销3可以自适应地插入到轴孔M内。

优选地，如图3、7-10所示，检测装置还包括一竖向支架9，竖向支架9固设在底板7上，竖向支架9的上部具有一左右方向的横向通孔91，电测笔4穿过横向通孔91可拆卸地架设于竖直支架上，且电测笔4的左右位置可调。

此外，如图1、2所示，寻位机构包括一可驱动拨叉轴A转动的驱动装置和一位置固定的检测感应器S。检测感应器为红外感应器或激光感应器。

驱动装置包括电机D和与拨叉轴A的轴表面接触的滚轮组Y，电机驱动滚轮组带动拨叉轴A转动。检测感应器用以检测拨叉轴A的轴孔M是否处于预设朝向位置，在拨叉轴A转动时，检测感应器检测到轴孔M处于预设朝向时，电机停止转动，以使拨叉轴A停转。

如图1、2所示，定位座上还包括横向压持件J和纵向压持件K，拨叉轴A停转时，横向压持件受第二气缸L驱动向拨叉轴A的一端移动，拨叉轴A的一端面顶在定位座的限制壁上，拨叉轴A的另一端面在被横向压持件紧压。而纵向压持件受第三气缸N驱动，

在拨叉轴A停转时压持在其上表面。横向压持件和纵向压持件共同作用即避免拨叉轴A轴向滑动也避免径向旋转，进而起到定位作用。

以上对本发明所提供变速箱拨叉轴的轴孔检测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.变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于包括定位单元、基准单元和测量单元；

所述定位单元包括定位座和寻位机构，所述定位座用于可轴向旋转地搁置拨叉轴，所述寻位机构用于使拨叉轴的轴孔朝向所述基准单元；

所述基准单元包括受驱动部件驱动的滑动座、微调组件和用于穿入轴孔的基准插销；

所述滑动座设于定位座的旁侧，且沿垂直于拨叉轴的中心线的方向前后移动以靠近或远离拨叉轴；

所述微调组件包括固定块，第一活动块和第二活动块；所述固定块连接在所述滑动座上；所述第一活动块连接所述固定块，且可相对所述固定块左右弹性活动；所述第二活动块连接所述第一活动块，且可相对所第一活动块上下弹性活动；

所述基准插销连接于所述第二活动块前侧，且沿垂直于拨叉轴的中心线的方向延伸；所述基准插销的后段固设有基准块，所述基准块的左或右侧设有基准面；

所述测量单元包括固设于所述基准面相邻一侧的电测笔，所述电测笔的延伸方向与拨叉轴延伸方向平行；

所述基准插销远离电测笔的一侧设有横向盲孔，所述横向盲孔内设有球头弹簧柱塞；

检测时，所述滑动座移动带动基准插销靠近拨叉轴，所述基准插销通过微调组件实现上下、左右的位置微调，并被导向插入至拨叉轴的轴孔内；

当所述基准插销穿入拨叉轴的轴孔中时，所述球头弹簧柱塞与轴孔作用，而使基准插销紧贴远离球头弹簧柱塞一侧的轴孔壁；

所述电测笔的测试端被所述基准面压缩以获取轴孔位置的测量值。

2.根据权利要求1所述变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于还包括一底板，所述底板上设有供滑动座滑动的直线滑槽，所述滑动座的底部具有导向滑块，所述导向滑块嵌入在直线滑槽内移动，以对滑动座的移动起到导向作用。

3.根据权利要求2所述变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于所述底板可沿拨叉轴延伸方向左右移动，从而根据拨叉轴规格的差异调节基准单元的位置。

4.根据权利要求1所述变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于所述滑动座包括导向板和安装架，所述安装架设于导向板上且可沿导向板前后限幅移动。

5.根据权利要求4所述变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于所述安装架的后端与所述导向板之间设有防撞弹簧。

6.根据权利要求2所述变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于所述滑动座的外侧设有行程限位块，所述底板上设有与行程限位块配合的前阻尼件和后阻尼件。

7.根据权利要求1所述变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于还包括一竖向支架，所述竖向支架的上部具有一左右方向的横向通孔，所述电测笔穿过所述横向通孔可拆卸地架设于竖向 支架上，且所述电测笔的左右位置可调。

8.根据权利要求1所述变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于所述寻位机构包括：

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，以检测拨叉轴的轴孔是否处于预设朝向位置，在拨叉轴转动时，检测感应器检测到轴孔处于预设朝向时，电机停止转动以使拨叉轴停转。

9.根据权利要求8所述变速箱拨叉轴的轴孔检测装置，其特征在于所述检测感应器为红外感应器或激光感应器。

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