一种换挡器提拉芯杆检测装置的制作方法

本发明涉及换挡器质检领域，具体地说是一种换挡器提拉芯杆检测装置。

背景技术：

汽车作为一种方便快捷的交通工具，在人们的日常出行中承担着重要的作用，因此自诞生之日起，汽车技术就受到了广泛关注。随着汽车使用的日益普及，人们对汽车操纵性能的要求也越来越高。

汽车换挡机构的操作性能是评价汽车操作性能和安全性能的一项重要指标，而提拉芯杆作为换挡机构的重要组成部分，主要用于按一定行程提起滑块进行换挡操作，在换到特定挡位后，提拉芯杆在芯杆弹簧的作用下回复至初始位置，因此提拉芯杆弹簧回程力的大小在保证汽车的操作性能和安全性能上具有重要作用。现有技术中换挡器提拉芯杆的弹簧力测量通常是在整个换挡器装配完成之后进行，即通过检测整个换挡器的操纵性能是否合格，来判断芯杆弹簧力大小是否合适，这种检测方法故障难以排查出弹簧不合格的问题。此外因芯杆弹簧装配处在整个换挡器装配的初始阶段，若芯杆弹簧力不合格而继续进行装配，会对资源和时间造成极大的浪费。因此如何在换挡器装配的初始阶段就对芯杆弹簧力进行测量是一个亟待解决的技术问题。另外，提拉芯杆工件中部的O型圈以及电磁铁组件在装配时容易发生漏装错装情况，也需要及时进行检测。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种换挡器提拉芯杆检测装置，能够快速准确地测量出提拉芯杆弹簧力的大小，判断其是否合格，同时还能检测O型圈以及电磁铁组件是否漏装错装，检测结果准确可靠。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种换挡器提拉芯杆检测装置，包括工装底座、夹持组件、定位座、移动块组件、驱动装置和位移传感器，各个部件均安装在工装底座上，待检测的提拉芯杆工件呈杆状的前端通过所述定位座固定支承，所述提拉芯杆工件的尾端通过所述夹持组件夹持支承，所述移动块组件设置于提拉芯杆工件前端，所述移动块组件通过所述驱动装置 驱动移动，所述提拉芯杆工件内的芯杆弹簧通过所述移动块组件移动压缩，在所述移动块组件上设有用于检测弹簧力的力传感器，用于检测芯杆弹簧移动量的位移传感器与所述移动块组件相连。

所述夹持组件包括气缸、左支撑座和右支撑座，两个气缸分别安装在左支撑座和右支撑座上，其中安装在左支撑座上的气缸缸杆端部设有自定位柱面塞，安装在右支撑座上的气缸缸杆端部设有自定位锥销。

所述左支撑座和右支撑座的横截面均呈L型。

所述定位座上设有探针组件，在工装底座上设有与所述探针组件配合的检测块。

所述探针组件包括探针帽、探针安装座、探针芯轴、弹簧和探针座底板，其中探针安装座安装在所述定位座上，探针帽固定在所述探针安装座上，所述探针座底板固定在工装底座上，所述探针芯轴设置于所述探针安装座下方并通过所述弹簧设置于所述探针座底板上，所述探针芯轴下端面与探针座底板之间的距离通过所述检测块测量。

所述移动块组件包括驱动力传递块、连接轴套、连接底座和连接块，其中所述连接底座与工装底座滑动连接，在所述连接底座上侧设有连接块，所述连接块与提拉芯杆工件上的芯杆相连，所述连接底座靠近定位座的一端设有力传感器，所述力传感器通过连接轴套与所述驱动力传递块相连，所述驱动力传递块与所述驱动装置相连。

所述连接块上设有直角塞片，所述直角塞片插入提拉芯杆工件上的芯杆中，芯杆弹簧通过所述芯杆移动压缩。

所述位移传感器与所述驱动力传递块相连。

在工装底座上，在提拉芯杆工件的一侧的设有用于检测提拉芯杆工件上的电磁铁组件是否安装正确的检测块。

在工装底座上，在所述移动块组件一侧设有RFID读写头。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明通过移动块组件驱动提拉芯杆工件上的芯杆移动压缩芯杆弹簧，并在芯杆弹簧回程时通过力传感器和位移传感器测量、采集芯杆弹簧的回程力和压缩位移量，测量结果准确可靠。

2、本发明设有探针组件和检测块，可有效检测提拉芯杆工件中部的O型圈是否存在错漏装，并且在提拉芯杆工件的一侧设有检测块，可有效检测提拉芯杆工件上的电磁铁组件是否存在错漏装。

3、本发明的夹持组件中，在两侧气缸的缸杆端部分别设有自定 位柱面塞和自定位锥销，夹持定位准确。

4、本发明通过设置RFID读写装置将提拉芯杆弹簧力测量结果与提拉芯杆的RFID电子标签507相关联，从而实现自动测量记录。

附图说明

图1为本发明的工作状态示意图，

图2为本发明的结构示意图，

图3为图2中夹持组件夹紧工件时的示意图，

图4为图2中自定位柱面塞的示意图，

图5为图2中自动位锥销的示意图，

图6为图2中防错漏检测装置及RFID检测的工作状态图，

图7为图2中探针组件结构示意图，

图8为为图2中弹簧力测量机构的工作状态图。

其中，1工装底座；2左支撑座；3气缸；4右支撑座；5提拉芯杆工件；501芯杆；502芯杆弹簧；503提拉芯杆工件壳体；504芯杆轴套；505电磁铁组件；506O型圈；507RFID电子标签；6驱动力传递块；7驱动装置；8位移传感器；9位移传感器支座；10力传感器；11肘夹；12定位座；13探针组件；131探针帽；132探针安装座；133探针芯轴；134弹簧；135探针座底板；14自定位柱面塞；141销轴；15自定位锥销；16连接轴套；17直角塞片；18连接底座；19连接块；20导轨；21滑块；22检测块支架；23检测块；24RFID读写头支架；25RFID读写头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～2所示，本发明包括夹持组件、定位座12、探针组件13、移动块组件、驱动装置7、检测块23和位移传感器8，各个部件均设置于一个工装底座1上，待检测的提拉芯杆工件5呈杆状的前端通过所述定位座12固定支承，所述提拉芯杆工件5的尾端通过所述夹持组件夹持，探针组件13安装在所述定位座12上，在工装底座1上设有两个检测块23，其中一个检测块23与所述探针组件13配合用于检测提拉芯杆工件5中部的O型圈506是否错漏装，另一检测块23设置于所述提拉芯杆工件5的一侧用于检测提拉芯杆工件5上的电磁铁组件505是否安装正确，所述移动块组件可移动地设置于提拉芯杆工件5前端，所述移动块组件通过所述驱动装置7驱动移动，所述提拉芯杆工件5内的芯杆弹簧502通过所述移动块组件移动压缩，在所述移动块组件上设有用于检测弹簧力的力传感器10，用于检测芯杆 弹簧502移动量的位移传感器8与所述移动块组件相连。

如图1～3所示，所述夹持组件包括气缸3、左支撑座2和右支撑座4，所述左支撑座2和右支撑座4均固装在所述工装底座1上，所述左支撑座2和右支撑座4的横截面均呈L型，可支承提拉芯杆工件壳体503，所述左支撑座2和右支撑座4上均安装有气缸3，其中安装在左支撑座2上的气缸3缸杆端部设有自定位柱面塞14，如图4所示，所述自定位柱面塞14端面设有销轴141，安装在右支撑座4上的气缸3缸杆端部设有自定位锥销15，如图5所示，所述自定位锥销15端部呈锥状，工作时两侧的气缸3分别推动所述自定位柱面塞14和自定位锥销15移动，所述自定位柱面塞14上的销轴141插入提拉芯杆工件壳体503一侧的壳体圆柱轴孔内，轴肩与所述壳体圆柱轴孔端面相抵，同时所述自定位锥销15对提拉芯杆工件壳体503的另外一侧壳体孔进行定位。

如图1～3及图6所示，所述定位座12上侧设有固定所述提拉芯杆工件5前端杆部的肘夹11，探针组件13安装在所述定位座12上，如图7所示，所述探针组件13包括探针帽131、探针安装座132、探针芯轴133、弹簧134和探针座底板135，所述探针芯组件13将O型圈506的有无转化为探针芯轴133在竖直方向上的位置变化，其中探针安装座132通过螺钉安装在定位座12上，探针帽131固定在探针安装座132上用于限制探针芯轴133顶出，弹簧134一端与探针芯轴133的轴肩接触，另一端与探针座底板135接触，所述探针芯轴133即通过所述弹簧134悬置于所述探针座底板135上，所述探针座底板135固定在工装底座1上。如图6所示，机构工作时，O型圈506的存在会压迫所述探针芯轴133的锥形轴端，使其压缩弹簧134向下运动，而当O型圈506漏装或错装时，探针芯轴133在弹簧力的作用下保持在原位，在所述探针组件13一侧设有检测块23，所述检测块23根据探针芯轴133下端面与探针座底板135之间的距离是否发生改变来判断O型圈506的有无，进而完成防错漏检测。在提拉芯杆工件5的一侧设有电磁铁组件505，在提拉芯杆工件5的该侧也设置一个检测块23，所述检测块23通过检测所述电磁铁组件505伸出至提拉芯杆工件壳体503外的轴端位置判断电磁铁组件505是否安装正确。所述检测块23通过检测块支架22安装在工装底座1上，本实施例中，所述检测块23为接近传感器，型号为E2B-S08KS01-MC-C1，生产厂家为日本欧姆龙公司。

如图3所示，所述提拉芯杆工件5内的芯杆弹簧502套装在芯杆 501上，所述芯杆501穿过芯杆轴套504并与所述移动块组件相连，如图1～2和图8所示，所述移动块组件包括驱动力传递块6、连接轴套16、直角塞片17、连接底座18、连接块19、导轨20和滑块21，其中所述连接底座18与工装底座1滑动连接，在所述工装底座1上设有导轨20，在所述连接底座18下侧设有与所述导轨20相配合的滑块21，在所述连接底座18上侧设有连接块19，在所述连接块19上设有直角塞片17，如图8所示，在芯杆轴套504自由端设有开槽，所述直角塞片17穿过芯杆轴套504的开槽插入所述芯杆501中，所述连接底座18靠近定位座12的一端设有力传感器10，所述力传感器10通过连接轴套16与所述驱动力传递块6相连，所述驱动力传递块6与驱动装置7相连，所述连接轴套16与驱动力传递块6之间连接采用过渡配合，以保证位移测量准确，本实施例中，所述驱动装置7为电缸，在所述驱动力传递块6上设有凹槽支承提拉芯杆工件5的前端杆部，在所述移动块组件远离驱动装置7一侧设有位移传感器8，所述位移传感器8与所述驱动力传递块6相连。机构工作时，驱动装置7提供驱动力，驱动力经驱动力传递块6、连接轴套16、力传感器10和连接底座18传递至直角塞片17，直角塞片17带动芯杆501轴向移动，芯杆弹簧502在芯杆501作用下压缩，在达到设定位移后，驱动力取消，芯杆501在芯杆弹簧502回程力的作用下趋向回复原位，在其回程过程中，通过力传感器10和位移传感器8来测量、采集芯杆弹簧502的回程力和压缩位移量，并通过计算得到芯杆弹簧502在一定压缩位移条件下的弹簧力大小，另外在测量时，反复测量三次取平均值，从而保证测量结果可靠。本实施例中，所述位移传感器8的型号为型号为LVDT位移传感器MTN/EUX/±12.5mm-10，生产厂家为英国Monitran公司，所述力传感器10的型号为WMC-22N，生产厂家为美国INTERFACE公司。

如图6和图8所示，在提拉芯杆工件5的前端杆部设有RFID电子标签507，在所述移动块组件一侧设有用于识别所述RFID电子标签507的RFID读写头25，所述RFID读写头25通过一个RFID读写头支架24安装在工装底座1上。

本发明的工作原理为：

待检测的提拉芯杆工件5呈杆状的前端通过所述定位座12固定支承，所述提拉芯杆工件5的尾端通过所述夹持组件夹持，探针组件13安装在所述定位座12上并与一个检测块23配合检测提拉芯杆工件5中部的O型圈506是否错漏装，提拉芯杆工件5上的电磁铁组件 505是否安装正确通过另一检测块23检测，提拉芯杆工件5内的芯杆弹簧502套装在芯杆501上，所述芯杆501穿过芯杆轴套504并与所述移动块组件相连，机构工作时，驱动装置7提供驱动力使移动块组件带动芯杆501轴向移动压缩芯杆弹簧502，在达到设定位移后，驱动力取消，芯杆501在芯杆弹簧502回程力的作用下趋向回复原位，在其回程过程中，通过力传感器10和位移传感器8来测量、采集芯杆弹簧502的回程力和压缩位移量，并通过计算得到芯杆弹簧502在一定压缩位移条件下的弹簧力大小，另外在测量时，反复测量三次取平均值，从而保证测量结果可靠。