适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装的制作方法

1.本发明是关于发动机制造领域，特别是关于一种适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装。


背景技术：

2.发动机在生产装配时需要对发动机缸体进行定位，例如曲柄连杆的装配以及机械紧固时即需要发动机缸体的x、y、z三个方向的整体定位，同时还需要曲轴的转动定位，才能够实现多个曲柄连杆的分别紧固。现有技术的发动机缸体定位装置多采用手工定位，效率低下，且费工费时，劳动强度较大。解决现有技术发动机缸体定位的手工定位，效率低下的缺陷，并实现多种机型的发动机缸体自动定位，提高工作效率成为发动机制造行业亟待解决的问题之一。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其能够解决现有技术的发动机缸体定位多采用手工定位，效率低的缺陷，并可实现多种机型发动机缸体的自动定位，工作效率更高。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，包括底座、缸体夹具前后导轨、缸体夹具支架、缸体夹具上下导轨、缸体夹具a压块组件以及缸体夹具b压块组件；缸体夹具前后导轨设置在底座的上表面处；缸体夹具支架与底座的上表面垂直地设置在缸体夹具前后导轨上，且缸体夹具支架能够沿缸体夹具前后导轨进行前后水平移动；缸体夹具上下导轨设置在缸体夹具支架上；缸体夹具a压块组件通过缸体夹具上下导轨设置在缸体夹具支架上；缸体夹具b压块组件通过缸体夹具上下导轨设置在缸体夹具支架上，且位于缸体夹具a压块组件的下方，缸体夹具b压块组件的上表面包括用以插入发动机缸体的定位孔给发动机缸体定位的缸体定位销；其中缸体夹具a压块组件和缸体夹具b压块组件均能够单独沿缸体夹具上下导轨进行上下竖直移动；曲轴旋转定位组件设置在缸体夹具支架的一侧，曲轴旋转定位组件包括用以抵顶曲轴的端面并带动所述曲轴旋转的曲轴定位压头。
6.在一优选的实施方式中，缸体夹具a压块组件包括a压块组件一以及a压块组件二；a压块组件一通过缸体夹具上下导轨设置在缸体夹具支架上，并能够沿缸体夹具上下导轨进行上下移动，a压块组件一的前立面上设置有a压块组件左右导轨；a压块组件二通过a压块组件左右导轨设置在a压块组件一上，并能够沿a压块组件左右导轨进行左右水平移动。
7.在一优选的实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括缸体夹具伸缩气缸，其一端固定在底座上，另一端与缸体夹具支架的下部连接，缸体夹具伸缩气缸用以带动缸体夹具支架沿缸体夹具前后导轨进行前后水平移动。
8.在一优选的实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括a压块组件下压气缸，其固定设置在缸体夹具支架的上部，a压块组件下压气缸的伸缩端与a压块组件一连接，a压块组件下压气缸用以带动缸体夹具a压块组件沿缸体夹具上下导轨进行上下竖直移动。
9.在一优选的实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括b压块组件电机，其固定设置在缸体夹具支架的中部，b压块组件电机的输出轴通过传动机构与缸体夹具b压块组件连接，b压块组件电机用以通过传动机构带动缸体夹具b压块组件沿缸体夹具上下导轨进行上下竖直移动。
10.在一优选的实施方式中，传动机构采用丝杠传动形式。
11.在一优选的实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括a压块组件左右气缸，其设置在a压块组件一一侧的侧立面处，a压块组件左右气缸的伸缩端与a压块组件二的侧部连接，a压块组件左右气缸用以带动a压块组件二沿a压块组件左右导轨进行左右水平移动。
12.在一优选的实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括多个缸体压块，其设置在a压块组件二的下表面处，多个缸体压块用以对发动机缸体进行多点压紧。
13.在一优选的实施方式中，曲轴旋转定位组件还包括曲轴旋转定位水平滑轨、曲轴旋转定位水平滑块以及曲轴定位旋转轴；曲轴旋转定位水平滑轨设置在缸体夹具支架一侧的曲轴旋转定位组件安装部处，曲轴旋转定位水平滑轨与a压块组件左右导轨平行设置；曲轴旋转定位水平滑块设置在曲轴旋转定位水平滑轨上，并能够沿曲轴旋转定位水平滑轨进行水平往复移动，且曲轴旋转定位水平滑块沿垂直并远离曲轴旋转定位水平滑轨方向延伸；曲轴定位旋转轴设置在曲轴旋转定位水平滑块远离曲轴旋转定位水平滑轨的一端，且曲轴定位旋转轴的轴心线与曲轴旋转定位水平滑轨平行设置，曲轴定位压头设置在曲轴定位旋转轴朝向缸体夹具a压块组件与缸体夹具b压块组件之间的一端上。
14.在一优选的实施方式中，曲轴旋转定位组件还包括曲轴旋转驱动电机以及曲轴旋转定位水平驱动电机；曲轴旋转驱动电机设置在曲轴旋转定位水平滑块上，曲轴旋转驱动电机用以通过曲轴旋转传动装置带动曲轴定位旋转轴及曲轴定位压头旋转；曲轴旋转定位水平驱动电机设置在曲轴旋转定位水平滑轨处，曲轴旋转定位水平驱动电机用以驱动曲轴旋转定位水平滑块沿曲轴旋转定位水平滑轨进行水平往复移动。
15.与现有技术相比，本发明的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装具有以下有益效果：本方案通过设置在底座上的缸体夹具前后导轨和缸体夹具伸缩气缸可以控制缸体夹具支架的前后水平的往复移动；通过设置在缸体夹具支架上的缸体夹具上下导轨和设置在缸体夹具上下导轨上的缸体夹具a压块组件和a压块组件下压气缸以及缸体夹具b压块组件和b压块组件电机，控制缸体夹具a压块组件和缸体夹具b压块组件沿缸体夹具上下导轨的上下竖直的往复移动；通过设置在a压块组件一上的a压块组件左右气缸和a压块组件左右导轨控制a压块组件二的左右水平往复移动；配合通过设置在缸体夹具b压块组件上的缸体定位销，能够适应对多种机型发动机缸体进行上下左右前后(x、y、z)三轴方向的自动精准定位以及x、y平面的转动限位，很好地克服了以往采用手工定位的费工费时效率低下的问题。
附图说明
16.图1是根据本发明一实施方式的定位工装的立体结构示意图；
17.图2是根据本发明一实施方式的定位工装的主视结构示意图；
18.图3是根据本发明一实施方式的定位工装的俯视结构示意图；
19.图4是根据本发明一实施方式的定位工装的侧视剖视结构示意图；
20.图5是根据本发明一实施方式的定位工装的后视结构示意图；
21.图6是根据本发明一实施方式的定位工装的前后上下不同部件位置的结构示意图；
22.图7是根据本发明一实施方式的曲轴定位压头的立体结构示意图。
23.主要附图标记说明：
24.1-底座，101-支脚组件，2-缸体夹具前后导轨，3-缸体夹具伸缩气缸，4-缸体夹具上下导轨，5-b压块组件电机，6-a压块组件左右气缸，7-缸体夹具支架，8-a压块组件下压气缸，9-a压块组件左右导轨，10-缸体夹具a压块组件，1001-a压块组件一，1002-a压块组件二，11-缸体压块，12-缸体定位销，13-缸体夹具b压块组件，14-曲轴旋转定位组件，1401-曲轴旋转定位水平滑轨，1402-曲轴旋转定位水平滑块，1403-曲轴定位旋转轴，1404-曲轴定位压头，1405-曲轴旋转驱动电机，1406-曲轴旋转传动装置，1407-曲轴旋转定位水平驱动电机，15-曲轴旋转定位组件安装部。
具体实施方式
25.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
26.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
27.如图1至图5和图7所示，根据本发明优选实施方式的一种适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其主要包括底座1、缸体夹具前后导轨2、缸体夹具支架7、缸体夹具上下导轨4、缸体夹具a压块组件10、缸体夹具b压块组件13以及曲轴旋转定位组件等。缸体夹具前后导轨2设置在底座1的上表面处。缸体夹具支架7与底座1的上表面垂直地设置在缸体夹具前后导轨2上，且缸体夹具支架7能够沿缸体夹具前后导轨2进行前后水平移动。缸体夹具上下导轨4设置在缸体夹具支架7上。缸体夹具a压块组件10通过缸体夹具上下导轨4设置在缸体夹具支架7上。缸体夹具b压块组件13通过缸体夹具上下导轨4设置在缸体夹具支架7上，且位于缸体夹具a压块组件10的下方，缸体夹具b压块组件13的上表面包括缸体定位销12，缸体定位销12用以插入发动机缸体的定位孔给发动机缸体定位。其中缸体夹具a压块组件10和缸体夹具b压块组件13均能够单独沿缸体夹具上下导轨4进行上下竖直移动。曲轴旋转定位组件14设置在缸体夹具支架7的一侧，曲轴旋转定位组件14包括用以抵顶曲轴的端面并带动所述曲轴旋转的曲轴定位压头1404。
28.在一些实施方式中，缸体夹具a压块组件10包括a压块组件一1001以及a压块组件二1002。a压块组件一1001通过缸体夹具上下导轨4设置在缸体夹具支架7上，并能够沿缸体夹具上下导轨4进行上下移动，a压块组件一1001的前立面上设置有a压块组件左右导轨9。a
压块组件二1002通过a压块组件左右导轨9设置在a压块组件一1001上，并能够沿a压块组件左右导轨9进行左右水平移动。
29.在一些实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括缸体夹具伸缩气缸3，缸体夹具伸缩气缸3一端固定在底座1上，另一端与缸体夹具支架7的下部连接，缸体夹具伸缩气缸3用以带动缸体夹具支架7沿缸体夹具前后导轨2进行前后水平移动。
30.在一些实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括a压块组件下压气缸8，a压块组件下压气缸8固定设置在缸体夹具支架7的上部，a压块组件下压气缸8的伸缩端与a压块组件一1001连接，a压块组件下压气缸8用以带动缸体夹具a压块组件10沿缸体夹具上下导轨4进行上下竖直移动。
31.在一些实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括b压块组件电机5，b压块组件电机5固定设置在缸体夹具支架7的中部，b压块组件电机5的输出轴通过传动机构与缸体夹具b压块组件13连接，b压块组件电机5用以通过传动机构带动缸体夹具b压块组件13沿缸体夹具上下导轨4进行上下竖直移动。传动机构可以采用例如是当不限于丝杠传动形式。
32.在一些实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括a压块组件左右气缸6，a压块组件左右气缸6设置在a压块组件一1001一侧的侧立面处，a压块组件左右气缸6的伸缩端与a压块组件二1002的侧部连接，a压块组件左右气缸6用以带动a压块组件二1002沿a压块组件左右导轨9进行左右水平移动。
33.在一些实施方式中，适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装还包括多个缸体压块11，多个缸体压块11设置在a压块组件二1002的下表面处，多个缸体压块11用以对发动机缸体进行多点压紧。在一些实施方式中，多个缸体压块11的压紧高度可以调整，以适应多种机型发动机缸体的压紧需求。
34.在一些实施方式中，曲轴旋转定位组件14还包括曲轴旋转定位水平滑轨1401、曲轴旋转定位水平滑块1402以及曲轴定位旋转轴1403。曲轴旋转定位水平滑轨1401设置在缸体夹具支架一侧的曲轴旋转定位组件14安装部处，曲轴旋转定位水平滑轨1401与a压块组件左右导轨平行设置。曲轴旋转定位水平滑块1402设置在曲轴旋转定位水平滑轨1401上，并能够沿曲轴旋转定位水平滑轨1401进行水平往复移动，且曲轴旋转定位水平滑块1402沿垂直并远离曲轴旋转定位水平滑轨1401方向延伸。曲轴定位旋转轴1403设置在曲轴旋转定位水平滑块1402远离曲轴旋转定位水平滑轨1401的一端，且曲轴定位旋转轴1403的轴心线与曲轴旋转定位水平滑轨1401平行设置，曲轴定位压头1404设置在曲轴定位旋转轴1403朝向缸体夹具a压块组件与缸体夹具b压块组件之间的一端上。
35.在一些实施方式中，曲轴旋转定位组件14安装部的高低设置位置基本位于缸体夹具a压块组件10和缸体夹具b压块组件13之间，且位于缸体夹具a压块组件10和缸体夹具b压块组件13之间的空间以外，这个空间主要是装设待装配的发动机缸体。
36.在一些实施方式中，曲轴旋转定位组件14还包括曲轴旋转驱动电机以及曲轴旋转定位水平驱动电机；曲轴旋转驱动电机设置在曲轴旋转定位水平滑块1402上，曲轴旋转驱动电机用以通过曲轴旋转传动装置带动曲轴定位旋转轴1403及曲轴定位压头1404旋转；曲轴旋转定位水平驱动电机设置在曲轴旋转定位水平滑轨1401处，曲轴旋转定位水平驱动电机用以驱动曲轴旋转定位水平滑块1402沿曲轴旋转定位水平滑轨1401进行水平往复移动。
37.在一些实施方式中，曲轴旋转驱动电机、曲轴旋转传动装置以及曲轴定位旋转轴1403也可以设计成能够沿着曲轴旋转定位水平滑块1402上表面的滑轨进行远离或接近曲轴旋转定位水平滑轨1401的前后水平移动，这样会更加有利于曲轴定位压头1404对准曲轴端面的定位准确。
38.在一些实施方式中，本实施例的采用的气缸驱动形式以及电机及传动机构的驱动形式只是示例性的，本发明并不以此为限，也可以根据实际需要进行互换或者采用其他的驱动形式。
39.如图6所示，本发明的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装的工作方法大致如下：当发动机缸体输送到位后，缸体夹具支架7前后移动滑出缸体位，缸体夹具b压块组件13上压并使缸体定位销12插进发动机缸体的定位销孔内，同时缸体夹具a压块组件10的a压块组件二1002通过a压块组件左右气缸6调整好正确的位置后，缸体夹具a压块组件10下压到发动机缸体的顶面处，同时还可以调整多个缸体压块11的高度以满足不同机型的压紧需求，可实现多种机型的发动机缸体的x、y、z三个方向的自动定位以及x、y平面内的移动和旋转限位。与此同时，曲轴旋转定位水平驱动电机启动带动曲轴旋转定位水平滑块1402沿曲轴旋转定位水平滑轨1401水平移动，以使曲轴定位压头1404与曲轴端面对正并贴紧，此时，曲轴旋转驱动电机、曲轴旋转传动装置以及曲轴定位旋转轴1403也可以沿着曲轴旋转定位水平滑块1402上表面的滑轨进行远离或接近曲轴旋转定位水平滑轨1401的前后水平微调，以使曲轴定位压头1404与曲轴端面对正更加精准。最后，曲轴旋转驱动电机通过曲轴旋转传动装置带动曲轴定位旋转轴1403、曲轴定位压头1404以及曲轴转动，并以此完成每个角度的曲柄连杆的装配紧固工序。
40.综上所述，本发明的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装具有以下有点：本方案通过设置在底座上的缸体夹具前后导轨和缸体夹具伸缩气缸可以控制缸体夹具支架的前后水平的往复移动；通过设置在缸体夹具支架上的缸体夹具上下导轨和设置在缸体夹具上下导轨上的缸体夹具a压块组件和a压块组件下压气缸以及缸体夹具b压块组件和b压块组件电机，控制缸体夹具a压块组件和缸体夹具b压块组件沿缸体夹具上下导轨的上下竖直的往复移动；通过设置在a压块组件一上的a压块组件左右气缸和a压块组件左右导轨控制a压块组件二的左右水平往复移动；配合通过设置在缸体夹具b压块组件上的缸体定位销，能够适应对多种机型发动机缸体进行上下左右前后(x、y、z)三轴方向的自动精准定位以及x、y平面的转动限位。同时，曲轴旋转驱动电机、曲轴旋转传动装置以及曲轴定位旋转轴可以沿着曲轴旋转定位水平滑块上表面的滑轨进行远离或接近曲轴旋转定位水平滑轨的前后水平微调，以使曲轴定位压头与曲轴端面对正更加精准，曲轴旋转驱动电机通过曲轴旋转传动装置带动曲轴定位旋转轴、曲轴定位压头以及曲轴转动，并以此完成每个角度的曲柄连杆的装配紧固工序；很好地克服了以往采用手工定位的费工费时效率低下的问题。
41.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：
1.一种适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，包括：底座；缸体夹具前后导轨，其设置在所述底座的上表面处；缸体夹具支架，其与所述底座的上表面垂直地设置在所述缸体夹具前后导轨上，且所述缸体夹具支架能够沿所述缸体夹具前后导轨进行前后水平移动；缸体夹具上下导轨，其设置在所述缸体夹具支架上；缸体夹具a压块组件，其通过所述缸体夹具上下导轨设置在所述缸体夹具支架上；缸体夹具b压块组件，其通过所述缸体夹具上下导轨设置在所述缸体夹具支架上，且位于所述缸体夹具a压块组件的下方，所述缸体夹具b压块组件的上表面包括缸体定位销，其用以插入发动机缸体的定位孔给所述发动机缸体定位；其中所述缸体夹具a压块组件和所述缸体夹具b压块组件均能够单独沿所述缸体夹具上下导轨进行上下竖直移动；以及曲轴旋转定位组件，其设置在所述缸体夹具支架的一侧，所述曲轴旋转定位组件包括曲轴定位压头，其用以抵顶曲轴的端面并带动所述曲轴旋转。2.如权利要求1所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，所述缸体夹具a压块组件包括：a压块组件一，其通过所述缸体夹具上下导轨设置在所述缸体夹具支架上，并能够沿所述缸体夹具上下导轨进行上下移动，所述a压块组件一的前立面上设置有a压块组件左右导轨；以及a压块组件二，其通过所述a压块组件左右导轨设置在所述a压块组件一上，并能够沿所述a压块组件左右导轨进行左右水平移动。3.如权利要求2所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，还包括缸体夹具伸缩气缸，其一端固定在所述底座上，另一端与所述缸体夹具支架的下部连接，所述缸体夹具伸缩气缸用以带动所述缸体夹具支架沿所述缸体夹具前后导轨进行前后水平移动。4.如权利要求2所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，还包括a压块组件下压气缸，其固定设置在所述缸体夹具支架的上部，所述a压块组件下压气缸的伸缩端与所述a压块组件一连接，所述a压块组件下压气缸用以带动所述缸体夹具a压块组件沿所述缸体夹具上下导轨进行上下竖直移动。5.如权利要求2所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，还包括b压块组件电机，其固定设置在所述缸体夹具支架的中部，所述b压块组件电机的输出轴通过传动机构与所述缸体夹具b压块组件连接，所述b压块组件电机用以通过所述传动机构带动所述缸体夹具b压块组件沿所述缸体夹具上下导轨进行上下竖直移动。6.如权利要求5所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，所述传动机构采用丝杠传动形式。7.如权利要求2所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，还包括a压块组件左右气缸，其设置在所述a压块组件一一侧的侧立面处，所述a压块组件左右气缸的伸缩端与所述a压块组件二的侧部连接，所述a压块组件左右气缸用以带动所述a压块组件二沿所述a压块组件左右导轨进行左右水平移动。
8.如权利要求2所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，还包括多个缸体压块，其设置在所述a压块组件二的下表面处，所述多个缸体压块用以对所述发动机缸体进行多点压紧。9.如权利要求2所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，所述曲轴旋转定位组件还包括：曲轴旋转定位水平滑轨，其设置在所述缸体夹具支架一侧的曲轴旋转定位组件安装部处，所述曲轴旋转定位水平滑轨与所述a压块组件左右导轨平行设置；曲轴旋转定位水平滑块，其设置在所述曲轴旋转定位水平滑轨上，并能够沿所述曲轴旋转定位水平滑轨进行水平往复移动，且所述曲轴旋转定位水平滑块沿垂直并远离所述曲轴旋转定位水平滑轨方向延伸；以及曲轴定位旋转轴，其设置在所述曲轴旋转定位水平滑块远离所述曲轴旋转定位水平滑轨的一端，且所述曲轴定位旋转轴的轴心线与所述曲轴旋转定位水平滑轨平行设置，所述曲轴定位压头设置在所述曲轴定位旋转轴朝向所述缸体夹具a压块组件与所述缸体夹具b压块组件之间的一端上。10.如权利要求9所述的适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，其特征在于，所述曲轴旋转定位组件还包括：曲轴旋转驱动电机，其设置在所述曲轴旋转定位水平滑块上，所述曲轴旋转驱动电机用以通过曲轴旋转传动装置带动所述曲轴定位旋转轴及所述曲轴定位压头旋转；以及曲轴旋转定位水平驱动电机，其设置在所述曲轴旋转定位水平滑轨处，所述曲轴旋转定位水平驱动电机用以驱动所述曲轴旋转定位水平滑块沿所述曲轴旋转定位水平滑轨进行水平往复移动。

技术总结
本发明公开了一种适应多种机型发动机曲轴连杆装配的定位工装，包括：缸体夹具前后导轨设置在底座的上表面处；缸体夹具支架与底座的上表面垂直地设置在缸体夹具前后导轨上，且缸体夹具支架能够沿缸体夹具前后导轨进行前后水平移动；缸体夹具上下导轨设置在缸体夹具支架上；缸体夹具A压块组件通过缸体夹具上下导轨设置在缸体夹具支架上；缸体夹具B压块组件通过缸体夹具上下导轨设置在缸体夹具支架上，且其上表面包括用以插入发动机缸体的定位孔给发动机缸体定位的缸体定位销；曲轴旋转定位组件包括用以抵顶曲轴的端面并带动所述曲轴旋转的曲轴定位压头。借此，可实现多种机型发动机曲柄连杆的自动定位及装配，工作效率更高。高。高。


技术研发人员：梁雄伟 朱明贤 韦英娜 梁业 李进 苏思杰 苏兰梅
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/13