CN105364458A - 汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置及装配方法，包括工作台、设置在工作台上的中心找正压装机构，所述工作台下设有用于顶紧轴承轴的伸缩机构。所述工作台上设有用于锁紧伸缩机构的顶杆锁紧机构。所述中心找正压装机构包括水平安装在工作台上的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体、位于中心找正机构上部的工件固定机构和位于中心找正机构上部的压装机构。安装皮带轮精确高，不会损坏轴承，安装效率高。

Description

汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置及装配方法

技术领域

本发明涉及汽车水泵安装设备技术领域，特别涉及一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置及装配方法。

背景技术

皮带轮的装配关键是在装配过程中轴承滚动体不可承受压装力，另一个关键点是泵体与轴承内芯（对于分离类水泵是泵轴）在压装过程中不能有相对位移即要固定死泵体与轴承内芯。现有的压装方法是采用人工手动压装，将泵体放在工作台上，一人手扶泵体使泵体轴承与工作台上接触，另一人将皮带轮放置在轴承轴上，手扶皮带轮，用锤子将皮带轮砸入轴承轴。上述压装方法存在以下问题：至少需要两个人操作，操作费时费力，装配效率极低，两个人一天8小时仅能安装20个，更为重要的是成品率低，成品率仅60%。且泵体重量大不易掌握平衡，容易砸坏轴承轴或/皮带轮，且在砸的过程中冲击力大，产生反作用力，容易造成轴承损坏。

发明内容

本发明是针对上述已有技术存在的问题，提供一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置及装配方法，安装皮带轮精确高，不会损坏轴承，安装效率高。

本发明的技术方案为：一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，包括工作台、设置在工作台上的中心找正压装机构，所述工作台下设有用于顶紧轴承轴的伸缩机构，所述中心找正压装机构包括水平安装在工作台上的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体、位于中心找正机构上部的工件固定机构和位于中心找正机构上部的压装机构。

所述工作台上设有用于锁紧伸缩机构的顶杆锁紧机构。

所述浮动支撑机构包括设置在工作台上的固定板和与固定板通过滚动机构连接的浮动板。

所述工作台、固定板、浮动板、夹具体中心处设有供伸缩机构的顶杆穿过的通孔。

所述滚动机构包括设置在固定板上的阶梯孔、设置于阶梯孔上的环形凹槽和位于环形凹槽内的若干个钢球，所述浮动板上设有与固定板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述环形凹槽内设有钢球均布机构。

所述钢球均布机构包括位于环形凹槽内的环形保持架，所述环形保持架上均布有若干个用于放置钢球的通孔。

所述固定板的阶梯孔内侧均布有若干个原位调整机构。

所述原位调整机构包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体、位于筒体内的弹簧和位于弹簧上的钢珠。

所述工件固定机构包括设置在工作台顶板下的固定气缸和位于固定气缸下的压板。所述压板下设有若干个固定柱。

所述压装机构包括设置在顶板下的压装气缸和位于压装气缸伸缩端的压头。

所述伸缩机构包括位于工作台下的顶紧气缸和设置在顶紧气缸上端的顶杆。

所述压头开口为喇叭口形状。

所述顶杆锁紧机构包括设置在工作台上的锁紧气缸、设置在锁紧气缸伸缩端的楔形块和位于顶杆上与楔形块相对应的顶杆通孔。

所述工作台下设有用于抱紧顶杆的抱紧机构。

所述顶杆和压头同轴。

所述夹具体上表面设有泵体定位销，夹具体下表面设有与浮动板连接的夹具体定位销。

所述压板上设有大小与皮带轮相匹配的通孔。

一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配方法，包括以下步骤：

1）将泵体放置在夹具体上，夹具体上的泵体定位销将泵体定位，防止泵体移动；

2）压装气缸工作带动压头向下移动，压头与泵体轴承接触后，压头继续向下移动带动浮动板在固定板上移动，使泵体轴承与压头同轴；

3）固定气缸工作带动压板向下移动，压板下的固定柱与泵体接触，将泵体固定，压装气缸工作带动压头向上移动；

4）此时顶紧气缸工作带动顶杆向上移动贴合泵体轴承轴上，锁紧气缸工作将楔形块插入顶杆的顶杆通孔内；

5）将皮带轮放在压板通孔内，此时压装气缸工作带动压头向下移动，压头压在皮带轮上向下移动，将皮带轮压装在轴承轴上；

6）锁紧气缸工作将楔形块拉回，顶紧气缸工作带动顶杆向下移动，取下泵体，皮带轮安装完毕。

进一步的，在步骤4）和步骤3）之间，抱紧机构工作将顶杆抱紧。

本发明的有益效果：本发明的浮动支撑机构包括设置在工作台上的固定板和与固定板通过滚动机构连接的浮动板。固定板通过支柱水平安装在工作台上，所述滚动机构包括设置在固定板上的阶梯孔、设置于阶梯孔上的环形凹槽和位于环形凹槽内的若干个钢球，所述浮动板上设有与固定板阶梯孔相匹配的环形凸块。所述钢球均布机构包括位于环形凹槽内的环形保持架，所述环形保持架上均布有若干个用于放置钢球的通孔，钢球的直径大于环形凹槽的深度，环形凹槽的深度大于环形保持架的厚度，环形保持架能够保证钢球分散均匀，从而使浮动板受力均匀。浮动板与固定底座用浮动钢球相连，间距约0.5-1mm，轴承进入压头内，压头导向作用带动水泵组件、夹具板、浮动板运动，从而消除轴承中心与设备压装中心的偏心量，使水泵组件轴承中心找正（即使顶杆、轴承轴和压头同轴）。在顶杆锁紧机构工作前抱紧机构工作将顶杆抱紧，顶杆不能上下及左右转动，此时顶杆锁紧机构工作时不会将泵体顶起。楔块气缸动作，楔块被顶出。楔块与顶杆上的楔面紧紧贴合，到此泵体与轴承的相对位移已被固定。楔块顶住顶杆，后续的压装中压装力被顶杆承受，轴承滚动体不会再受压装力作用，可确保压装中轴承的完好。原位调整机构的筒体一端设有内六边形凹槽，便于调整筒体插入孔的深度，从而调节浮动板位于原位，原位调整机构是利用小弹力弹簧顶紧钢球，使钢球始终受力。在浮动板外圆四周均布设置4个原位调整机构，可使浮动板自动回原位，浮动板可利用钢球的滚动在平面上任意方向移动。浮动板上设置定位孔，用于快速更换夹具体，适应不同型号的泵体。压板下设有若干个固定柱，固定柱的长短根据泵体的外形进行调整，固定牢固，防止泵体移动。所述压头开口为喇叭口形状，起到导向作用，便轴承顺利进入，该压头的内孔与轴承大端外圆小间隙配合，压头与设备主轴刚性连接，压头与主轴一同以工进速度下行时，轴承外圆逐渐进入压头内孔，以此达到设备主轴与轴承中心同心的目的（存在一定同轴度，同轴度为压头与主轴配合间隙和压头与轴承间隙之和）。压头设置排气孔，以消除轴承进入压头产生的气压。所述顶杆和压头同轴。所述夹具体上表面设有泵体定位销，夹具体下表面设有与浮动板连接的夹具体定位销。便于更换夹具体。所述压板上设有大小与皮带轮相匹配的通孔，起到给皮带轮定位的作用。所述压板上设有活动连接的皮带轮预定位板，根据压装不同型号的皮带轮，更换不同的皮带轮预定板。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的浮动支撑机构结构示意图；

图3是本发明的钢球均布机构结构示意图。

附图标号说明：1、顶紧气缸；2、顶杆；3、抱紧机构；4、工作台；5、锁紧气缸；6、楔形块；7、固定板；8、钢球；9、环形凹槽；10、浮动板；11、夹具体；12、泵体；13、轴承轴；14、固定柱；15、压头；16、压板；17、固定气缸；18、顶板；19、压装气缸；20、钢球均布机构；21、放置钢球的通孔；22、阶梯孔；23、钢珠；24、弹簧；25、筒体。

具体实施方式

实施例1：如图1、2、3所示，一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，包括工作台4、设置在工作台4上的中心找正压装机构，所述工作台下设有用于顶紧轴承轴13的伸缩机构。

所述工作台上设有用于锁紧伸缩机构的顶杆锁紧机构。

所述中心找正压装机构包括水平安装在工作台上的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体11、位于中心找正机构上部的工件固定机构和位于中心找正机构上部的压装机构。

所述浮动支撑机构包括设置在工作台上的固定板7和与固定板7通过滚动机构连接的浮动板10。

所述工作台、固定板、浮动板、夹具体中心处设有供伸缩机构的顶杆2穿过的通孔。

所述滚动机构包括设置在固定板上的阶梯孔22、设置于阶梯孔上的环形凹槽9和位于环形凹槽9内的若干个钢球8，所述浮动板上设有与固定板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述环形凹槽内设有钢球均布机构20。

所述钢球均布机构包括位于环形凹槽内的环形保持架，所述环形保持架上均布有若干个用于放置钢球的通孔21。

所述固定板的阶梯孔内侧均布有若干个原位调整机构。

所述原位调整机构包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体、位于筒体25内的弹簧和位于弹簧24上的钢珠23。

所述工件固定机构包括设置在工作台顶板18下的固定气缸17和位于固定气缸17下的压板16。所述压板下设有若干个固定柱14。

所述压装机构包括设置在顶板下的压装气缸19和位于压装气缸19伸缩端的压头15。

所述伸缩机构包括位于工作台下的顶紧气缸1和设置在顶紧气缸上端的顶杆。

所述顶杆锁紧机构包括设置在工作台上的锁紧气缸5、设置在锁紧气缸5伸缩端的楔形块6和位于顶杆上与楔形块6相对应的顶杆通孔。

所述工作台下设有用于抱紧顶杆的抱紧机构3。

所述顶杆和压头同轴。

所述夹具体上表面设有泵体定位销，夹具体下表面设有与浮动板连接的夹具体定位销。

所述压板上设有大小与皮带轮相匹配的通孔。

一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配方法，包括以下步骤：

1）将泵体12放置在夹具体上，夹具体上的泵体定位销将泵体定位，防止泵体移动；

2）压装气缸工作带动压头向下移动，压头与泵体轴承接触后，压头继续向下移动带动浮动板在固定板上移动，使泵体轴承与压头同轴；

3）固定气缸工作带动压板向下移动，压板下的固定柱与泵体接触，将泵体固定，压装气缸工作带动压头向上移动；

4）顶紧气缸工作带动顶杆向上移动，顶杆端面与泵体轴承轴端面贴合。然后抱紧机构动作抱紧顶杆，然后锁紧气缸工作将楔形块推出使其楔面与顶杆楔面贴合；

5）将皮带轮放在压板通孔内，此时压装气缸工作带动压头向下移动，压头压在皮带轮上向下移动，将皮带轮压装在轴承轴上；

6）抱紧机构动作松开顶杆，锁紧气缸工作将楔形块拉回，顶紧气缸工作带动顶杆向下移动，取下泵体，皮带轮安装完毕。

实施例2：如图1、2、3所示，一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，包括工作台4、设置在工作台4上的中心找正压装机构，所述工作台下设有用于顶紧轴承轴13的伸缩机构。

所述工作台上设有用于锁紧伸缩机构的顶杆锁紧机构。

所述中心找正压装机构包括水平安装在工作台上的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体11、位于中心找正机构上部的工件固定机构和位于中心找正机构上部的压装机构。

所述浮动支撑机构包括设置在工作台上的固定板7和与固定板7通过滚动机构连接的浮动板10。

所述工作台、固定板、浮动板、夹具体中心处设有供伸缩机构的顶杆2穿过的通孔。

所述滚动机构包括设置在固定板上的阶梯孔22、设置于阶梯孔上的环形凹槽9和位于环形凹槽9内的若干个钢球8，所述浮动板上设有与固定板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述环形凹槽内设有钢球均布机构20。

所述钢球均布机构包括位于环形凹槽内的环形保持架，所述环形保持架上均布有若干个用于放置钢球的通孔21。

所述固定板的阶梯孔内侧均布有若干个原位调整机构。

所述原位调整机构包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体、位于筒体25内的弹簧和位于弹簧24上的钢珠23。

所述工件固定机构包括设置在工作台顶板18下的固定气缸17和位于固定气缸17下的压板16。所述压板下设有若干个固定柱14。

所述压装机构包括设置在顶板下的压装气缸19和位于压装气缸19伸缩端的压头15。

所述伸缩机构包括位于工作台下的顶紧气缸1和设置在顶紧气缸上端的顶杆。

所述压头开口为喇叭口形状。

所述顶杆锁紧机构包括设置在工作台上的锁紧气缸5、设置在锁紧气缸5伸缩端的楔形块6和位于顶杆上与楔形块6相对应的顶杆通孔。

所述工作台下设有用于抱紧顶杆的抱紧机构3，抱紧机构采用气动夹盘。

所述顶杆和压头同轴。

所述压板上设有大小与皮带轮相匹配的通孔。

实施例3：如图1、2、3所示，一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，包括工作台4、设置在工作台4上的中心找正压装机构，所述工作台下设有用于顶紧轴承轴13的伸缩机构。

所述工作台上设有用于锁紧伸缩机构的顶杆锁紧机构。

所述中心找正压装机构包括水平安装在工作台上的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体11、位于中心找正机构上部的工件固定机构和位于中心找正机构上部的压装机构。

所述浮动支撑机构包括设置在工作台上的固定板7和与固定板7通过滚动机构连接的浮动板10。

所述工作台、固定板、浮动板、夹具体中心处设有供伸缩机构的顶杆2穿过的通孔。

所述滚动机构包括设置在固定板上的阶梯孔22、设置于阶梯孔上的环形凹槽9和位于环形凹槽9内的若干个钢球8，所述浮动板上设有与固定板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述环形凹槽内设有钢球均布机构20。

所述钢球均布机构包括位于环形凹槽内的环形保持架，所述环形保持架上均布有若干个用于放置钢球的通孔21。

所述固定板的阶梯孔内侧均布有若干个原位调整机构。

所述原位调整机构包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体、位于筒体25内的弹簧和位于弹簧24上的钢珠23。

所述工件固定机构包括设置在工作台顶板18下的固定气缸17和位于固定气缸17下的压板16。所述压板下设有若干个固定柱14。

所述压装机构包括设置在顶板下的压装气缸19和位于压装气缸19伸缩端的压头15。

所述伸缩机构包括位于工作台下的顶紧气缸1和设置在顶紧气缸上端的顶杆。

所述压头开口为喇叭口形状。

所述顶杆锁紧机构包括设置在工作台上的锁紧气缸5、设置在锁紧气缸5伸缩端的楔形块6和位于顶杆上与楔形块6相对应的顶杆通孔。

所述工作台下设有用于抱紧顶杆的抱紧机构3。

所述顶杆和压头同轴。

所述夹具体上表面设有泵体定位销，夹具体下表面设有与浮动板连接的夹具体定位销。

所述压板上设有大小与皮带轮相匹配的通孔。

实施例4：如图1、2、3所示，一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，包括工作台4、设置在工作台4上的中心找正压装机构，所述工作台下设有用于顶紧轴承轴13的伸缩机构。

所述工作台上设有用于锁紧伸缩机构的顶杆锁紧机构。

所述中心找正压装机构包括水平安装在工作台上的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体11、位于中心找正机构上部的工件固定机构和位于中心找正机构上部的压装机构。

所述浮动支撑机构包括设置在工作台上的固定板7和与固定板7通过滚动机构连接的浮动板10。

所述工作台、固定板、浮动板、夹具体中心处设有供伸缩机构的顶杆2穿过的通孔。

所述滚动机构包括设置在固定板上的阶梯孔22、设置于阶梯孔上的环形凹槽9和位于环形凹槽9内的若干个钢球8，所述浮动板上设有与固定板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述环形凹槽内设有钢球均布机构20。

所述钢球均布机构包括位于环形凹槽内的环形保持架，所述环形保持架上均布有若干个用于放置钢球的通孔21。

所述固定板的阶梯孔内侧均布有若干个原位调整机构。

所述原位调整机构包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体、位于筒体25内的弹簧和位于弹簧24上的钢珠23。

所述工件固定机构包括设置在工作台顶板18下的固定气缸17和位于固定气缸17下的压板16。所述压板下设有若干个固定柱14。

所述压装机构包括设置在顶板下的压装气缸19和位于压装气缸19伸缩端的压头15。

所述伸缩机构包括位于工作台下的顶紧气缸1和设置在顶紧气缸上端的顶杆。

所述压头开口为喇叭口形状。

所述顶杆锁紧机构包括设置在工作台上的锁紧气缸5、设置在锁紧气缸5伸缩端的楔形块6和位于顶杆上与楔形块6相对应的顶杆通孔。

所述工作台下设有用于抱紧顶杆的抱紧机构3。

所述顶杆和压头同轴。

所述夹具体上表面设有泵体定位销，夹具体下表面设有与浮动板连接的夹具体定位销。

所述压板上设有大小与皮带轮相匹配的通孔。

一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配方法，包括以下步骤：

1）将泵体12放置在夹具体上，夹具体上的泵体定位销将泵体定位，防止泵体移动；

2）压装气缸工作带动压头向下移动，压头与泵体轴承接触后，压头继续向下移动带动浮动板在固定板上移动，使泵体轴承与压头同轴；

3）固定气缸工作带动压板向下移动，压板下的固定柱与泵体接触，将泵体固定，压装气缸工作带动压头向上移动，抱紧机构工作将顶杆抱紧；

4）顶紧气缸工作带动顶杆向上移动，顶杆端面与泵体轴承轴端面贴合。然后抱紧机构动作抱紧顶杆。然后锁紧气缸工作将楔形块推出使其楔面与顶杆楔面贴合；

5）将皮带轮放在压板通孔内，此时压装气缸工作带动压头向下移动，压头压在皮带轮上向下移动，将皮带轮压装在轴承轴上；

6）抱紧机构动作松开顶杆，锁紧气缸工作将楔形块拉回，顶紧气缸工作带动顶杆向下移动，取下泵体，皮带轮安装完毕。使用本实施例的设备只需一个人，2小时可安装个400，成品率在99.9%。

Claims (10)

1.一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：包括工作台和设置在工作台上的中心找正压装机构，所述工作台下设有用于顶紧轴承轴的伸缩机构，所述中心找正压装机构包括水平安装在工作台上的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体、位于中心找正机构上部的工件固定机构和位于中心找正机构上部的压装机构。

2.如权利要求1所述的汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：所述工作台上设有用于锁紧伸缩机构的顶杆锁紧机构。

3.如权利要求1所述的汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：所述浮动支撑机构包括设置在工作台上的固定板和与固定板通过滚动机构连接的浮动板。

4.如权利要求1所述的汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：所述工作台、固定板、浮动板和夹具体中心处设有供伸缩机构的顶杆穿过的通孔。

5.如权利要求3所述的汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：所述滚动机构包括设置在固定板上的阶梯孔、设置于阶梯孔上的环形凹槽和位于环形凹槽内的若干个钢球，所述浮动板上设有与固定板阶梯孔相匹配的环形凸块。

6.如权利要求5所述的汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：所述环形凹槽内设有钢球均布机构；所述钢球均布机构包括位于环形凹槽内的环形保持架，所述环形保持架上均布有若干个用于放置钢球的通孔。

7.如权利要求5所述的汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：所述固定板的阶梯孔内侧均布有若干个原位调整机构；所述原位调整机构包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体、位于筒体内的弹簧和位于弹簧上的钢珠。

8.如权利要求1所述的汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：所述工件固定机构包括设置在工作台顶板下的固定气缸和位于固定气缸下的压板，所述压板下设有若干个固定柱；所述压装机构包括设置在顶板下的压装气缸和位于压装气缸伸缩端的压头；所述压头开口为喇叭口形状。

9.如权利要求1所述的汽车发动机冷却水泵皮带轮装配装置，其特征在于：所述伸缩机构包括位于工作台下的顶紧气缸和设置在顶紧气缸上端的顶杆；所述工作台下设有用于抱紧顶杆的抱紧机构；顶杆和压头同轴；所述夹具体上表面设有泵体定位销，夹具体下表面设有与浮动板连接的夹具体定位销；所述压板上设有大小与皮带轮相匹配的通孔。

10.一种汽车发动机冷却水泵皮带轮装配方法，包括以下步骤：

1）将泵体放置在夹具体上，夹具体上的泵体定位销将泵体定位，防止泵体移动；

2）压装气缸工作带动压头向下移动，压头与泵体轴承接触后，压头继续向下移动带动浮动板在固定板上移动，使泵体轴承与压头同轴；

3）固定气缸工作带动压板向下移动，压板下的固定柱与泵体接触，将泵体固定，压装气缸工作带动压头向上移动；

4）顶紧气缸工作带动顶杆向上移动，顶杆端面与泵体轴承轴端面贴合，然后抱紧机构动作抱紧顶杆，然后锁紧气缸工作将楔形块推出使其楔面与顶杆楔面贴合；

5）将皮带轮放在压板通孔内，此时压装气缸工作带动压头向下移动，压头压在皮带轮上向下移动，将皮带轮压装在轴承轴上；

6）锁紧气缸工作将楔形块拉回，顶紧气缸工作带动顶杆向下移动，取下泵体，皮带轮安装完毕。