机器人换挡装置的制作方法

本发明涉及汽车换挡测试装置技术领域，具体地涉及一种机器人换挡装置。

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，其性能会对汽车的操纵性会造成直接的影响。换挡执行机构按提供动力源可划分为三类：电控液动式、电控电动式、电控气动式。液动式和气动式难以适用不同类型的变速箱，变速箱有手动箱和自动箱，且各个变速箱的换档轨迹不同；电动式换档响应速度慢，要达到精确档位控制，则对控制方法要求较高，且结构复杂、占用空间大。

汽车换挡机构在生产过程中需要对换挡杆的性能进行测试，实际测试时需要模拟实际操作拨动换挡杆，现有的换挡装置模拟汽车实际动作时拨动换挡杆的动作环境，大多是专机专用，不能同时满足不同的变速箱的换挡控制，通用性较差，测试成本较高，灵活性低。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种机器人换挡装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

机器人换挡装置，包括相对设置的换挡机构和换挡机器人，所述换挡机构设置于换挡杆支架上，且其换挡杆的顶部为球状；所述换挡机器人设置于驱动其升降的机器人支架上，所述换挡机器人的执行端通过压力传感器连接由其驱动至少进行水平移动的夹持器，所述夹持器具有可使所述换挡杆的顶端插入的槽。

优选的，所述换挡杆支架包括底座，所述底座的上部对称竖直设置有支撑块，每个所述支撑块的侧面上对称设置有弧形孔，所述支撑块之间可拆卸地设置有支撑板，所述支撑板的两侧分别设置有用于连接的螺孔，所述支撑板通过穿过所述弧形孔且螺接到所述螺孔中的连接件与所述支撑块连接。

优选的，所述支撑板上形成有多组呈矩形分布的腰型孔。

优选的，所述支撑板上两侧对称设置有支撑架，所述支撑架之间设置有连接杆，所述换挡杆通过连接组件枢轴设置于所述连接杆上，所述连接组件包括第一连接件、连接块和第二连接件，所述第一连接件固设于所述连接杆上，所述第二连接件固设于所述换挡杆的底部，所述第一连接件和所述第二连接件分别与所述连接块的两端枢轴连接，所述第一连接件与所述连接块之间的转动方向与所述第二连接件与所述连接块之间的转动方向垂直；所述换挡杆上设置有环形连接块，所述环形连接块枢轴连接有l型连接杆，所述l型连接杆穿过由所述支撑架共同围合而成的第二通孔并与变速箱传动连接。

优选的，所述换挡机器人是六轴移动机器人或四轴移动机器人。

优选的，所述机器人支架包括外套筒及可相对外套筒升降的内套筒，所述内套筒通过传动机构连接设置于所述外套筒外且可自转的转盘，所述内套筒的顶部设置有安装板，所述换挡机器人设置于所述安装板上。

优选的，所述传动机构包括与所述转盘的内端共轴连接的齿轮，所述齿轮与至少一级从动齿轮啮合，所述从动齿轮与一固定在内套筒上的沿纵向延伸的齿条啮合。

优选的，所述传动机构包括与所述转盘的内端共轴连接的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与一轴线与水平面垂直的第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮共轴连接一丝杠的螺杆，所述丝杠的活动螺母连接所述内套筒。

优选的，所述转盘上设置有手把。

本发明的有益效果主要体现在：

1、结构精巧，换挡机器人的执行端设置有可套设于换挡杆外部的夹持器，可与换挡杆相连接，实现模拟换挡操作。换挡机器人可进行x轴、y轴和z轴三个方向运动，实现对不同变速箱、不同挡位的换挡控制。

2、夹持器的上部设置有压力传感器，可以实时监控换挡力度，确保换挡操作的安全性。

3、换挡机构整体可进行更换，可更换不同挡位的换挡机构进行测试，以提高设备的通用性，降低测试成本。

4、支撑板上设置的多个腰型孔，以支持多种类型换挡机构的安装。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明实施例的示意图；

图2：本发明实施例的示意图；

图3：图2中a部分的放大图；

图4：图3中b部分的放大图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1至图4所示，本发明揭示了一种机器人换挡装置，包括相对设置的换挡机构1和换挡机器人2，所述换挡机构1设置于换挡杆支架3上，且其换挡杆101的顶部为球状；所述换挡机器人2设置于驱动其升降的机器人支架4上，所述换挡机器人2的执行端通过压力传感器6连接由其驱动至少进行水平移动的夹持器5，所述夹持器5具有可使所述换挡杆101的顶端插入的槽，所述槽为与所述换挡杆101的头部对应的形状，从而便于模拟现实中车辆上的换挡球形把手，使得换挡机器人2的换挡测试更贴近现实。所述压力传感器6的设置使得可以实时监控换挡力度，确保换挡操作的安全性。

如图1至图3所示，所述换挡杆支架3包括底座301，所述底座301的上部对称竖直设置有支撑块302，每个所述支撑块302的侧面上对称设置有弧形孔303，所述支撑块302之间可拆卸地设置有支撑板304，所述支撑板304的两侧分别设置有用于连接所述支撑块302的螺孔（图中未示出），所述支撑板304通过穿过所述弧形孔303且螺接到所述螺孔中的连接件305与所述支撑块302连接。所述弧形孔303的设置使得所述支撑板304可以通过调节所述连接件305的位置来调节自身的角度，以适应测试需求。所述连接件305具有旋转把手，其与所述支撑板304螺接的结构既方便通过旋转所述连接件305来紧固所述支撑板304与所述支撑块302，也便于快速拆卸所述支撑板304。

此外，所述支撑板304上形成有多组呈矩形分布的腰型孔306。所述腰型孔306的设置可以便于安装尺寸或规格不一样的换挡机构1，也可以方便调整所述换挡机构1的安装位置。

具体的，本发明优选实施例中，所述换挡机构1包括与所述支撑板304上两侧对称设置有支撑架307，所述支撑架307之间设置有连接杆308，所述换挡杆101通过连接组件枢轴设置于所述连接杆308上。如图4所示，所述连接组件包括第一连接件309、连接块310和第二连接件311，所述第一连接件309的上端连接所述换挡杆101的下部，其下端枢轴连接所述连接块310的一端，所述连接块301的另一端枢轴连接所述第二连接件311，所述第一连接件311固设于所述连接杆308上，所述第一连接件309与所述连接块310之间的转动方向与所述第二连接件311与所述连接块310之间的转动方向垂直，使得所述换挡杆101可以在x轴和y轴方向上转动，以切换不同的挡位。

所述换挡机构1还包括所述环形连接块102和l型连接杆103。所述换挡杆101插接在所述环形连接块102的通孔中，所述环形连接块102枢轴连接有所述l型连接杆103，所述l型连接杆103穿过所述支撑架307上的第二通孔312中并可与变速箱（图中未示出）传动连接。当然所述换挡机构1的结构并不唯一，在其他实施例中，所述换挡机构1可以是已知的各种其他结构。

本发明中的所述换挡机器人2是六轴移动机器人或四轴移动机器人，所述换挡机器人2可以进行x轴、y轴、z轴三个方向运动，此为现有技术，不是本发明的重点，此处不做赘述。当所述夹持器5套设于所述换挡杆101的顶端时，所述夹持器5可在所述换挡机器人2的控制下带动所述换挡杆101进行x轴和y轴方向上的运动。

为了更好的适应不同的高度的换挡机构，同时弥补所述换挡机器人2的移动行程，使得所述换挡机器人2可以整体做z方向上的移动，以调整其高度适应所述换挡机构1，所述机器人支架4包括外套筒401及可相对所述外套筒401升降的内套筒（图中未示出），所述外套筒401设置于基座405上，所述基座405上具有多个安装孔406，所述外套筒401可以调整其在所述基座405上的安装位置。

所述内套筒通过传动机构连接设置于所述外套筒401外且可自转的转盘402，所述内套筒的顶部设置有安装板403，所述换挡机器人2设置于所述安装板403上。其工作原理为：转动所述转盘402，所述转盘402通过所述传动机构控制所述内套筒相对于所述外套筒401上下升降。为了方便转动所述转盘402，所述转盘402上设置有手把404，从而可以方便转动所述转盘402。

本发明的第一实施例中，所述传动机构包括与所述转盘402的内端共轴连接的齿轮（图中未示出），所述齿轮与至少一级从动齿轮（图中未示出）啮合，所述从动齿轮与一固定在内套筒上的沿纵向延伸的齿条（图中未示出）啮合。

本发明的第二实施例中，所述传动机构包括与所述转盘402的内端共轴连接的第一锥齿轮（图中未示出），所述第一锥齿轮的轴线与水平面平行，所述第一锥齿轮与一轴线与水平面垂直的第二锥齿轮（图中未示出）啮合，所述第二锥齿轮的轴线与所述外套筒的延伸方向平行，所述第二锥齿轮共轴连接一丝杠（图中未示出）的螺杆（图中未示出），所述丝杠的活动螺母（图中未示出）连接所述内套筒。

当然，所述传动机构的结构不唯一，在其他实施例中，任何可以通过所述转盘402来控制所述内套筒上下升降的传动机构都可以，例如还可以通过涡轮与蜗杆的机构连接丝杠及转盘，从而通过转盘驱动丝杠。

所述外套筒401的一侧设置有电控箱7，所述电控箱7与所述换挡机器人2、压力传感器6等电性连接并控制所述换挡机器人2进行操作，且用于实现与其他配件之间的通讯。

本发明结构精巧，所述换挡机器人2的执行端设置有可套设于所述换挡杆101外部的夹持器5，可与所述换挡杆101相连接，实现模拟换挡操作。可快速更换的所述换挡机构1可以使设备对不同变速箱、不同挡位进行换挡控制测试，提高了设备的通用性，降低了测试成本。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。