球笼式等速万向节是汽车传动系统中的重要组成部分,它的作用是传递繁重的驱动力矩,主要由保持架、星形套、以及若干钢球零件组成。由于球笼式等速万向节传动精度高,传递负荷大,每个零件都需要进行检测以保证其满足使用要求,所以球笼保持架检测的重要性不言而喻。本文以实验室为解决某企业生产检测需求而研发的球笼保持架自动检测设备为背景,在设备交付企业使用后,出现了检测精度偏低、检测速度慢、检测机构可靠性不高等问题。本文以解决这些问题为核心,对原有设备进行优化和改进。论文主要工作如下:(1)介绍了当前球笼保持架自动检测设备的机械结构和控制系统。然后对现有检测设备的性能进行分析,通过分析发现现有设备测量精度偏低、检测速度慢、检测机构可靠性不高等问题。同时根据厂家当前需求提出了测量精度、检测速度的优化目标。(2)设备测量精度的优化。通过分析可知测量爪形变量过大是影响测量精度的主要因素。然后分别通过机械和控制两方面对测量爪进行优化设计。机械上通过拓扑优化与多目标尺寸优化对测量爪进行优化设计,在大幅度减小测量爪质量的前提下,同时使得测量爪最大变形量最小。最后对测量爪的控制系统进行优化,根据电涡流位移传感器的工作原理,设计了AD采样板卡,同时在硬件的基础上画出了AD板卡的主程序流程图,完成了对程序的设计与编写,并通过编程实现。最终使得测量爪的变形量对测量精度的影响可以忽略。(3)设备检测速度的优化。根据企业提出的检测速度要求为优化目标,对原有设备的检测速度进行优化。机械方面通过对原有测量机构结构进行优化改进,从而大幅度提高设备的检测速度;控制方面通过对设备的节拍进行优化,从而提高检测速度。最后,通过两方面优化使得单个工件的检测时间从原来的30s提高到15.4s,检测速度提高了48.67%,最终完成了检测速度的优化目标。(4)设备可靠性的优化。首先对工件窗口位置控制系统的优化,解决了工件窗口与测量爪可能发生碰撞的问题,降低了设备的故障率的同时,也提高了设备的可靠性和安全性。然后通过设备自检系统的设计,来解决设备长时间运行,由于环境、设备磨损等因素可能导致的测量精度变化这一问题。(5)最后通过实验来验证设备优化的结果,结果表明优化结果显著,达到了预期效果。