专利名称：换档器总成性能测试试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车换档器的总成性能测试试验机。
背景技术：
汽车换档器总成是汽车上的重要部件，在安装到汽车上之前应该按照实际装车运 行状态，在规定的环境条件下进行换档、选档、倒档的总成性能试验，行程间隙测试，以及换 挡力和电信号测试等一系列的测试，提供较全面的试验数据，以判断汽车换档器总成的性 能是否达到设计和产品质量要求，为了方便测试，降低试验成本和综合判断产品的质量，上 述测试需要在一个综合测试试验机上进行。 目前，厂家在进行换档器性能测试时往往采用手工检测，由于工人的水平有差异， 不能保证每个次品都能被检测出来，而且最主要的是费时费力，人工成本太高。为了解决这 个问题，出现了自动化的换档器性能测试试验机，其将换档器总成固定在工作台上后采用 气压方式带动换档器总成和换档杆相对运动进行换档进行测试。然而，气压驱动方式难以 精确的控制换档杆的摆动的角度范围，进而导致测试的数据不准确或测试完全失败。

发明内容
本发明的目的是提供一种换档器总成性能测试试验机，其可以精确地控制换档杆 和换档器座之间的相对运动。 本发明的目的通过以下技术方案来实现 —种换档器总成性能测试试验机，包括用于安装换档器座的机座；相对于所述 机座运动的支架，支架包括绕第一枢转轴线相对于机座可枢转的底架、和绕第二枢转轴线 可枢转的连接底架的立架，所述第二枢转轴线垂直于第一枢转轴线；设置于立架上的用于 夹住换档杆的钳爪，还包括第一伺服电机，所述第一伺服电机带动底架相对于机座绕第一 枢转轴线枢转；连接于所述第一伺服电机、用以检测所述底架旋转幅度的第一旋转编码器； 第二伺服电机，所述第二伺服电机通过丝杆连接立架，带动所述立架相对于底架绕第二枢 转轴线枢转；安装于所述立架上、用以检测立架旋转幅度的第二旋转编码器；安装于所述 立架上、用以检测换档器总成的换档力大小的力传感器。 所述第一伺服电机驱动一主带轮旋转，主带轮通过皮带带动从带轮旋转，从带轮 带动底架绕第一枢转轴线旋转。 所述丝杆末端通过销轴可枢转的连接立架，其枢转轴线平行于第二枢转轴线。所
述力传感器设置于所述丝杆末端的销轴与钳爪之间。 所述钳爪由设置在立架上的小汽缸驱动。 所述机座上设有定位销，所述换档器总成上设有相配的定位孔以固定安装在机座 上。 所述换档器总成性能测试试验机还具有一个电信号接头，所述电信号接头一头连 接换挡器总成接头，另一头连接到PLC控制系统，用于收集换档器性能测试试验机检测过
3程中的电信号。 本发明的有益效果体现在本发明的换档器总成性能测试试验机自动化程度较 高，换挡力测量准确；并且通过伺服电机+丝杆带动立架旋转，旋转幅度精确可控，利于测试。


下面结合附图对本发明作进一步说明
图1为本发明的具体实施方式
的主视图。
图2为本发明的具体实施方式
的俯视图。
图3为本发明的具体实施方式
的右视图。1工作台25从带轮3机座27第一旋转编码器5底架31第二伺服电机7立架33丝杆9钳爪35第二旋转编码器10小汽缸41气动夹紧件11枢转轴51换档器座21第一伺服电机53换档杆23主带轮61力传感器24皮带71支承座
具体实施例方式
以下参照

本发明的具体实施方式
。 如图l，换档器总成性能测试试验机的机座3安装工作台1上，机座3用于固定安 装换挡器总成的换档器座51，其中换挡器总成还包括换档杆53。其换档器座51的定位连 接方式为在机座3上设若干个定位销，在换档器座51上设个数、位置和形状相配的若干个 定位孔，将定位销和定位孔一一对应的装配，即可将换档器座51定位在机座3上。所述机 座3上还设有若干个气动夹紧件41，当档器座51定位好后，打开气动开关即可驱动气动夹 紧件41将换档器座51固定于所述的机座3上。
0029] —个支架相对于机座3可活动的设置在工作台1上。支架包括绕一个第一枢转轴 线相对于机座3可枢转的设置的底架5、和绕一个第二枢转轴线可枢转的连接底架5的立架 7。 所述第一枢转轴线平行于工作台1的表面，所述第二枢转轴垂直于第一枢转轴 线。具体的，底架5为一个一边空缺的矩形框，矩形框的缺失的侧边设有枢转轴ll，立架7 通过该枢转轴11连接底架5。立架7可视为由两个平行的L形臂连接而成，立架7上安装 有夹持换档器座51的换档杆53的钳爪9和一个驱动所述钳爪9的小汽缸10，该小汽缸10 驱动该钳爪9夹紧换档杆53。 结合图1和图2，一个第二伺服电机31通过丝杆33连接立架7。丝杆33和立架 7之间通过销轴结构可枢转的连接，其枢转轴平行于第二枢转轴线。第二伺服电机31将旋转运动输出到丝杆33，丝杆33通过自身的螺旋结构将第二伺服电机31的旋转运动转化为 沿丝杆33自身纵轴线的往复运动。这样，丝杆33伸长縮短的往复动作即可拉动立架7绕 第二枢转轴线枢转。同时，通过前述的销轴的枢转连接，立架7和丝杆33之间的角度发生 变化。立架7上设有一个第二旋转编码器35，第二旋转编码器35可以采集立架7旋转的角 度、速度等信号。立架7上靠近钳爪9的位置处还设有一个力传感器61，该力传感器61可 以采集到换档杆53每次模拟换挡时所需的换挡力。 以上描述的结构相对于前案具有额外的好处，因为丝杆33的结构往复行程精确 可控，因此立架7的被拉的动作也精确可控；第二旋转编码35器直接安装在立架7上，数据 的采集也更准确，而且在检测的过程中可以实时地改变旋转的角度；力传感器61的设置， 则使本发明又具备了能更精确地测试换挡力的功能。 结合图2和图3，一个第一伺服电机21安装在工作台1上，其驱动一主带轮23旋 转，主带轮23通过皮带24带动从带轮25旋转，从带轮25带动底架5绕第一枢转轴线旋转。 一个第一旋转编码器27连接于从带轮25，采集底架5旋转的角度、速度等信号。结合图1 所示，带轮25带动底架5旋转是通过一跟旋转主轴，而该主轴是由支承座71所支撑。
换档器总成性能测试试验机还具有一个电信号接头，电信号接头一头连接换挡器 总成，另一头连接到PLC控制系统，收集换档器总成性能测试试验机检测过程中的电信号。
下面描述换档器总成性能测试试验机的工作过程。 众所周知的，手动的换档需要操作换档杆53相对于换档器座51纵向和横向的移 动以完成一个换档过程。为了模拟这个过程，第一伺服电机21带动底架5绕第一枢转轴线 旋转，该旋转角度较小，且旋转弧度的切线方向大致为换档杆53横向移动方向。底架5旋 转带动立架7在底架5的旋转方向上一起旋转，并带动被立架7上的钳爪9夹持的换档杆 53相对于换档器座51发生横向位移。横向位移到位后，第二伺服电机31带动立架7绕第 二枢转轴线旋转，类似的，该旋转角度较小，且旋转弧度的切线方向大致为换档杆53纵向 移动方向。被立架7上的钳爪9夹持的换档杆53相对于换档器座51发生纵向位移。如此 继续，按照设定的过程完成各个档位的切换，并且，在换档过程中，PLC控制系统可通过电信 号接头传递过来的电信号来检测是否完全换档到位，而安装在支架上的力传感器61用来 检测换档杆53每次模拟换挡时所需的换挡力。当力小导致换挡不到位时，则调第一伺服电 机21或第二伺服电机31旋转角度以继续换档。 力传感器61安装在立架7与钳爪9之间上，避免了立架7本身旋转的惯性力对力 传感器的影响，对换档是否到位的检测更准确。 第一旋转编码器27和第二旋转编码器35直接或间接地采集换档过程中第一伺服 电机21和第二伺服电机31的旋转频率、速度、力量等数据，以检测换档器座51的性能，总 成性能等。 尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人 员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改 进、增加以及取代是可能的。
权利要求
一种换档器总成性能测试试验机，包括用于安装换档器座的机座；相对于所述机座运动的支架，支架包括绕第一枢转轴线相对于机座可枢转的底架、和绕第二枢转轴线可枢转的连接底架的立架，所述第二枢转轴线垂直于第一枢转轴线；设置于立架上的用于夹住换档杆的钳爪，其特征在于还包括第一伺服电机，所述第一伺服电机带动底架相对于机座绕第一枢转轴线枢转；连接于所述第一伺服电机、用以检测所述底架旋转幅度的第一旋转编码器；第二伺服电机，所述第二伺服电机通过丝杆连接立架，带动所述立架相对于底架绕第二枢转轴线枢转；安装于所述立架上、用以检测立架旋转幅度的第二旋转编码器；以及安装于所述立架上、用以检测换档器总成的换档力大小的力传感器。
2. 根据权利要求1所述的换档器总成性能测试试验机，其特征在于所述第一伺服电 机驱动一主带轮旋转，主带轮通过皮带带动从带轮旋转，从带轮带动底架绕第一枢转轴线 旋转。
3. 根据权利要求1所述的换档器总成性能测试试验机，其特征在于所述丝杆末端通 过销轴可枢转的连接立架，其枢转轴线平行于第二枢转轴线。
4. 根据权利要求3所述的换档器总成性能测试试验机，其特征在于所述力传感器设 置于所述丝杆末端的销轴与钳爪之间。
5. 根据权利要求1所述的换档器总成性能测试试验机，其特征在于所述钳爪由设置 在立架上的小汽缸驱动。
6. 根据权利要求1所述的换档器总成性能测试试验机，其特征在于所述机座上设有 定位销，所述换档器总成上设有相配的定位孔以固定安装在机座上。
7. 根据权利要求1所述的换档器总成性能测试试验机，其特征在于所述换档器总成 性能测试试验机还具有一个电信号接头，所述电信号接头一头连接换挡器总成接头，另一 头连接到PLC控制系统，用于收集换档器总成性能测试试验机检测过程中的电信号。
全文摘要
本发明提供了一种换档器总成性能测试试验机，包括用于机座；相对于机座运动的支架，支架包括绕第一枢转轴线枢转的底架、和绕第二枢转轴线枢转的立架，设置于立架上的用于夹住换档杆的钳爪，还包括带动底架相对于机座绕第一枢转轴线枢转的第一伺服电机；用以检测所述底架旋转幅度的第一旋转编码器；通过丝杆连接立架并带动所述立架相对于底架绕第二枢转轴线枢转的第二伺服电机；用以检测立架旋转幅度的第二旋转编码器；以及用以检测换档器总成的换档力大小的力传感器。本发明的有益效果体现在本发明的换档器总成性能测试试验机自动化程度较高，换挡力测量准确；并且通过丝杆带动立架旋转，旋转幅度精确可控，利于测试。
文档编号G01M13/02GK101793601SQ20101010995
公开日2010年8月4日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者王庆云 申请人:苏州工业园区格比机电有限公司