CN203993636U - 换挡器手柄球装配工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种换挡器手柄球装配工装，包括底座，底座上设有安装机构，安装机构的一侧设有夹紧机构，安装机构的上方设有旋转夹紧机构；旋转夹紧机构包括支架，支架上从上至下依次设有伺服电机、与伺服电机传动连接的减速机和与减速机的输出轴传动连接的转轴，转轴的下端设有手柄球紧固组件；手柄球紧固组件包括外周壁呈圆柱形的紧固夹头，紧固夹头以其轴线为中心分体设置为至少两瓣分夹头，且紧固夹头的底部中心设有与手柄球配合的夹紧腔体，转轴的下端面与每一瓣分夹头的上端面之间对应设有滑轨组件和弹簧组件，滑轨组件与对应的分夹头的对称面平行，支架上与每一瓣分夹头对应设有紧固气缸；底座上还设有驱动机构。
Description
技术领域
本实用新型属于机械工装设备技术领域，具体的为一种用于装配换挡器手柄球的工装。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，汽车的使用已经得到广泛的普及，使用者对汽车性能的要求也越来越高。其中换挡机构作为汽车传动系统中的一个重要组成部分，其性能会对汽车传动系统的性能造成直接影响。特别的，在换挡器的装配过程中，手柄球的装配至关重要，为了防止手柄球在长时间的时候过程中松动或脱落，在装配时，需要手柄球与换挡杆之间的螺纹配合长度和装配扭矩均达到设定的值。若采用人工装配，不仅效率低下，而且会存在装配扭矩不足的情况，导致手柄球在长时间使用过程中会松动，进而影响驾驶者的换挡操作。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种换挡器手柄球装配工装，能够满足换挡器手柄球的装配要求。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种换挡器手柄球装配工装，包括底座，所述底座上设有用于安装换挡器工件的安装机构，所述安装机构的一侧设有用于夹紧换挡杆的夹紧机构，安装机构的上方设有用于夹紧手柄球并驱动手柄球旋转的旋转夹紧机构；
所述旋转夹紧机构包括支架，所述支架上从上至下依次设有伺服电机、与伺服电机传动连接的减速机和与减速机的输出轴传动连接的转轴，所述转轴的下端设有用于夹紧手柄球的手柄球紧固组件；
所述手柄球紧固组件包括外周壁呈圆柱形的紧固夹头，所述紧固夹头以其轴线为中心分体设置为至少两瓣分夹头，且所述紧固夹头的底部中心设有与手柄球配合的夹紧腔体，所述转轴的下端面与每一瓣所述分夹头的上端面之间对应设有滑轨组件和用于驱动所述紧固夹头张开的弹簧组件，所述滑轨组件与对应的所述分夹头的对称面平行，所述支架上与每一瓣所述分夹头对应设有用于驱动所述紧固夹头闭合的紧固气缸；
所述底座上还设有用于驱动所述支架沿着与所述转轴轴线平行的方向移动的驱动机构。
进一步，所述弹簧组件包括与所述滑轨组件一一对应设置的限位挡板和与每一瓣所述分夹头一一对应设置的弹簧座，所述限位挡板与对应的滑轨组件垂直并固定安装在所述转轴的下端面上，所述弹簧座固定安装在于其对应的所述分夹头上，与同一瓣所述分夹头对应设置的限位挡板和弹簧座之间设有用于驱动紧固夹头张开的弹簧。
进一步，所述紧固夹头分体设置为相互对称的两瓣分夹头，与两瓣所述分夹头对应设置的两个所述滑轨组件共线并与两瓣所述分夹头的对称面垂直；所述限位挡板位于两瓣所述分夹头的对称面上。
进一步，所述紧固夹头的外周壁呈圆柱形，所述紧固气缸的活塞杆上设有推板，所述推板上设有与紧固夹头的外周壁配合的滚动轴承。
进一步，所述安装机构包括设置在所述底座上并与换挡器支座体配合的两块安装板，两块所述安装板上设有与换挡器支座体配合的定位销和用于将换挡器支座体固定压在安装板上的压紧机构，所述压紧机构包括转角缸，所述转角缸的活塞杆上设有压块。
进一步，两块所述安装板之间与换挡器的转动球对应设有限位销，所述限位销内设有用于检测换挡器工件是否安装到位的接近开关。
进一步，所述夹紧机构包括与换挡杆配合的夹爪和用于驱动夹爪张开或闭合的气爪。
进一步，所述驱动机构包括与所述支架配合并与所述转轴的轴线平行的驱动导杆和用于驱动所述支架移动的驱动气缸，所述底座上设有用于测量所述支架位置的直线位移传感器。
进一步，所述底座上还设有位于所述支架下方的缓冲气缸，所述缓冲气缸的活塞杆上设有缓冲连接头。
进一步，所述转轴上设有转矩转速传感器，所述支架上设有与所述转轴配合的轴承座。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的换挡器手柄球装配工装，通过设置手柄球紧固组件，利用紧固气缸和弹簧组件，能够实现紧固夹头的张开与闭合；使用时，将换挡器工件安装在安装机构上，利用夹紧机构将换挡杆夹紧固定，将手柄球夹紧固定在紧固夹头内，利用驱动机构驱动旋转夹紧机构向下移动，使得手柄球与换挡杆靠近对齐，启动伺服电机，能够方便地将手柄球装配到换挡杆上，当装配完成后，松开紧固气缸，利用弹簧组件驱动紧固夹头张开，然后利用驱动机构驱动旋转加紧机构上移，实现紧固夹头与手柄球的分离；因此，本实用新型的换挡器手柄球装配工装不仅能够满足手柄球的装配要求，而且通过控制伺服电机的转速和转动圈数，能够保证手柄球与换挡杆之间的螺纹配合长度和装配扭矩均达到设计的要求，装配质量更高。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为本实用新型换挡器手柄球装配工装实施例的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为本实施例换挡器手柄球装配工装的立体图。
附图标记说明：
1-底座；2-换挡器工件；3-安装板；4-定位销；5-转角缸；6-压块；7-限位销；8-夹爪；9-气爪；10-支架；11-伺服电机；12-减速机；13-紧固夹头；13a-分夹头；14-滑轨组件；15-紧固气缸；16-旋转板；17-限位挡板；18-弹簧座；19-弹簧；20-支撑杆；21-推板；22-滚动轴承；23-驱动导杆；24-驱动气缸；25-直线位移传感器；26-缓冲气缸；27-缓冲连接头；28-转矩转速传感器；29-轴承座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，为本实用新型换挡器手柄球装配工装实施例的结构示意图。本实施例的换挡器手柄球装配工装，包括底座1，底座1上设有用于安装换挡器工件2的安装机构，安装机构的一侧设有用于夹紧换挡杆的夹紧机构，安装机构的上方设有用于夹紧手柄球并驱动手柄球旋转的旋转夹紧机构。
本实施例的安装机构包括设置在底座1上并与换挡器支座体配合的两块安装板3，两块安装板3上设有与换挡器支座体配合的定位销4和用于将换挡器支座体固定压在安装板3上的压紧机构。本实施例的压紧机构包括转角缸5，转角缸5的活塞杆上设有压块6。优选的，本实施例的两块安装板3之间与换挡器的转动球对应设有限位销7，限位销7内设有用于检测换挡器工件2是否安装到位的接近开关。通过该结构的安装机构，能够将换挡器工件2安装固定。
本实施例的夹紧机构包括与换挡杆配合的夹爪8和用于驱动夹爪8张开或闭合的气爪9，气爪9通过支撑结构固定安装在底座1上，通过设置夹紧机构，能够在装配手柄球的过程中保持换挡杆不动。
本实施例的旋转夹紧机构包括支架10，支架10上从上至下依次设有伺服电机11、与伺服电机11传动连接的减速机12和与减速机12的输出轴传动连接的转轴，转轴的下端设有用于夹紧手柄球的手柄球紧固组件。本实施例的手柄球紧固组件包括紧固夹头13，紧固夹头13以其轴线为中心分体设置为至少两瓣分夹头13a，且紧固夹头13的底部中心设有与手柄球配合的夹紧腔体，转轴的下端面与每一瓣分夹头13a的上端面之间对应设有滑轨组件14和用于驱动紧固夹头13张开的弹簧组件，滑轨组件14与对应的分夹头13a的对称面平行，即分夹头13a在滑轨组件14的导向作用下，沿着紧固夹头13的径向方向移动。支架10上与每一瓣分夹头13a对应设有用于驱动紧固夹头13闭合的紧固气缸15。本实施例的转轴的下端设有与其同步转动的旋转板16，滑轨组件14的滑轨安装在旋转板16的底面上，滑槽安装在分夹头13a的顶面上。通过将紧固夹头13分体设置为至少两瓣，利用紧固气缸15和弹簧组件能够实现紧固夹头13的张开和闭合，并实现夹紧手柄球和松开手柄球的操作。
本实施例的弹簧组件包括与滑轨组件14一一对应设置的限位挡板17和与每一瓣分夹头13a一一对应设置的弹簧座18。限位挡板17与对应的滑轨组件14垂直并固定安装在转轴的下端面上，即旋转板16上。弹簧座18固定安装在于其对应的分夹头13a上，与同一瓣分夹头13a对应设置的限位挡板17和弹簧座18之间设有用于驱动紧固夹头13张开的弹簧19，弹簧座18与限位挡板17之间上还设有用于套装弹簧19的支撑杆20，支撑杆与对应的滑轨组件14平行并与弹簧座18滑动配合。如此，当紧固气缸15松开时，利用弹簧19的弹力作用，能够驱动分夹头13a沿着滑轨组件14径向向外移动，即能够驱动紧固夹头13张开。
具体的，本实施例的紧固夹头13分体设置为相互对称的两瓣分夹头13a，与两瓣分夹头13a对应设置的两个滑轨组件14共线并与两瓣分夹头13a的对称面垂直；限位挡板17位于两瓣分夹头13a的对称面上，即限位挡板17可以设置为一块，滑轨组件14也可以设置为一条。优选的，紧固夹头13的外周壁呈圆柱形，紧固气缸15的活塞杆上设有推板21，推板21上设有与紧固夹头13的外周壁配合的滚动轴承22，通过设置滚动轴承22，在利用紧固气缸15驱动紧固夹头13夹紧手柄球时，也不会干涉伺服电机11驱动紧固夹头13旋转。
本实施例的底座1上还设有用于驱动支架10沿着与转轴轴线平行的方向移动的驱动机构。本实施例的驱动机构包括与支架10配合并与转轴的轴线平行的驱动导杆23和用于驱动支架10移动的驱动气缸24，底座1上设有用于测量支架10位置的直线位移传感器25。优选的，底座1上还设有位于支架10下方的缓冲气缸26，缓冲气缸26的活塞杆上设有缓冲连接头27，通过设置缓冲气缸26，能够避免手柄球与换挡杆刚性碰撞。
进一步，转轴上设有转矩转速传感器28，能够检测手柄球与换挡杆之间的装配扭矩和伺服电机的装配转速，保证手柄球与换挡杆之间的螺纹配合长度和装配扭矩均达到设计的要求。本实施例的支架10上设有与转轴配合的轴承座29，使得转轴在旋转过程中更加稳定。
本实用新型的换挡器手柄球装配工装，通过设置手柄球紧固组件，利用紧固气缸15和弹簧组件，能够实现紧固夹头13的张开与闭合；使用时，将换挡器工件2安装在安装机构上，利用夹紧机构将换挡杆夹紧固定，将手柄球夹紧固定在紧固夹头内，利用驱动机构驱动旋转夹紧机构向下移动，使得手柄球与换挡杆靠近对齐，启动伺服电机11，能够方便地将手柄球装配到换挡杆上，当装配完成后，松开紧固气缸15，利用弹簧组件驱动紧固夹头13张开，然后利用驱动机构驱动旋转加紧机构上移，实现紧固夹头与手柄球的分离；因此，本实施例的换挡器手柄球装配工装不仅能够满足手柄球的装配要求，而且通过控制伺服电机的转速和转动圈数，能够保证手柄球与换挡杆之间的螺纹配合长度和装配扭矩均达到设计的要求，装配质量更高。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种换挡器手柄球装配工装，其特征在于：包括底座，所述底座上设有用于安装换挡器工件的安装机构，所述安装机构的一侧设有用于夹紧换挡杆的夹紧机构，安装机构的上方设有用于夹紧手柄球并驱动手柄球旋转的旋转夹紧机构；
所述旋转夹紧机构包括支架，所述支架上从上至下依次设有伺服电机、与伺服电机传动连接的减速机和与减速机的输出轴传动连接的转轴，所述转轴的下端设有用于夹紧手柄球的手柄球紧固组件；
所述手柄球紧固组件包括紧固夹头，所述紧固夹头以其轴线为中心分体设置为至少两瓣分夹头，且所述紧固夹头的底部中心设有与手柄球配合的夹紧腔体，所述转轴的下端面与每一瓣所述分夹头的上端面之间对应设有滑轨组件和用于驱动所述紧固夹头张开的弹簧组件，所述滑轨组件与对应的所述分夹头的对称面平行，所述支架上与每一瓣所述分夹头对应设有用于驱动所述紧固夹头闭合的紧固气缸；
所述底座上还设有用于驱动所述支架沿着与所述转轴轴线平行的方向移动的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：所述弹簧组件包括与所述滑轨组件一一对应设置的限位挡板和与每一瓣所述分夹头一一对应设置的弹簧座，所述限位挡板与对应的滑轨组件垂直并固定安装在所述转轴的下端面上，所述弹簧座固定安装在于其对应的所述分夹头上，与同一瓣所述分夹头对应设置的限位挡板和弹簧座之间设有用于驱动紧固夹头张开的弹簧。
3.根据权利要求2所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：所述紧固夹头分体设置为相互对称的两瓣分夹头，与两瓣所述分夹头对应设置的两个所述滑轨组件共线并与两瓣所述分夹头的对称面垂直；所述限位挡板位于两瓣所述分夹头的对称面上。
4.根据权利要求1所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：所述紧固夹头的外周壁呈圆柱形，所述紧固气缸的活塞杆上设有推板，所述推板上设有与紧固夹头的外周壁配合的滚动轴承。
5.根据权利要求1所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：所述安装机构包括设置在所述底座上并与换挡器支座体配合的两块安装板，两块所述安装板上设有与换挡器支座体配合的定位销和用于将换挡器支座体固定压在安装板上的压紧机构，所述压紧机构包括转角缸，所述转角缸的活塞杆上设有压块。
6.根据权利要求5所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：两块所述安装板之间与换挡器的转动球对应设有限位销，所述限位销内设有用于检测换挡器工件是否安装到位的接近开关。
7.根据权利要求1所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：所述夹紧机构包括与换挡杆配合的夹爪和用于驱动夹爪张开或闭合的气爪。
8.根据权利要求1所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：所述驱动机构包括与所述支架配合并与所述转轴的轴线平行的驱动导杆和用于驱动所述支架移动的驱动气缸，所述底座上设有用于测量所述支架位置的直线位移传感器。
9.根据权利要求8所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：所述底座上还设有位于所述支架下方的缓冲气缸，所述缓冲气缸的活塞杆上设有缓冲连接头。
10.根据权利要求1所述的换挡器手柄球装配工装，其特征在于：所述转轴上设有转矩转速传感器，所述支架上设有与所述转轴配合的轴承座。
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