CN105397476B - 汽车发动机冷却水泵叶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叶轮装配装置及装配方法，包括工作台和设置在工作台上的定心对中压装机构，所述工作台中心设有叶轮定位导向机构。所述定心对中压装机构包括与工作台通过升降机构连接的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体和位于浮动支撑机构上部的压装机构。本发明的装配方法安装叶轮精确度高，不会损坏叶轮和轴承，安装效率高。

Description

汽车发动机冷却水泵叶轮装配装置及装配方法

技术领域

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

背景技术

汽车发动机广泛采用离心式水泵，其基本结构由水泵体、轴承、水封、叶轮、皮带轮等零部件组成。传统装配方法为：泵体大面朝上，将叶轮压在轴承轴上，压到图纸要求位置。传统压装方法压装其弊端有以下三点：1）泵体大面朝上，下部为不规则形状，放置在夹具体上不容易固定，水平放置难度大，且在压装过程中下部接触点不规则，受力不均匀，容易造成泵体损坏。2）水泵体多数为不规则形状，存在偏重情况，泵体放置后轴承中心产生偏移，由于偏重及定位误差的影响，压装时产生偏压；3）上述压装方法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19个，更为重要的是成品率低，成品率仅65%。且泵体重量大不易掌握平衡，容易砸坏轴承或/叶轮，且在砸的过程中冲击力大，产生反作用力，容易造成轴承或叶轮损坏。如CN200920147115.8公开了一种汽车发动机水泵总成叶轮装配装置，包括上模套，上模套上有叶轮安装孔，在上模套上可对叶轮作用的有效范围内安装有磁性材料。只能压装轻量的金属叶轮，对于非轻量和质量大的叶轮，在压装过程叶轮会倾斜，造成偏压。

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叶轮装配装置及装配方法，安装叶轮精确度高，不会损坏叶轮和轴承，安装效率高。

本发明采用的技术方案：

一种汽车发动机冷却水泵叶轮装配装置，包括工作台和设置在工作台上的定心对中压装机构，所述工作台中心设有叶轮定位导向机构。

所述定心对中压装机构包括与工作台通过升降机构连接的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体和位于浮动支撑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升降板和与升降板通过滚动机构连接的浮动板。

所述滚动机构包括设置在升降板上的阶梯孔、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升降板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述升降机构包括均布在升降板与工作台之间的若干个升降气缸，所述升降板与工作台之间均布有若干个导向伸缩杆。

所述压装机构包括设置在顶板下的压装气缸、位于压装气缸伸缩端的压头。

所述升降板、浮动板、夹具体中心处设有供叶轮定位导向机构穿过的通孔。

所述叶轮定位导向机构包括设置在工作台上支撑筒和位于支撑筒内的叶轮定位芯轴，所述支撑筒下设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在支撑筒下的支撑气缸和设置在支撑气缸伸缩端位于支撑筒内与叶轮定位芯轴连接的支撑杆。

所述升降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。

所述支撑杆、叶轮定位芯轴和压头均同轴。

所述压头的纵切面呈喇叭状。

所述支撑筒与工作台活动连接，根据叶轮尺寸不同更换不同的支撑筒。

本发明也提供了一种汽车发动机冷却水泵叶轮装配方法，包括以下步骤：

1）先将叶轮放置在支撑筒上，叶轮定位芯轴穿过叶轮孔，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）压装气缸工作上工作台向下移动，压头与泵体轴承轴接触，压头继续向下移动，随着泵体轴承轴进入压头内孔，泵体组件和夹具体连同浮动板在升降板上移动，导向压头与轴承轴外圆间隙配合以此来导正轴承轴中心与压头中心重合；

3）压头继续下行至轴承轴端面与压头内孔端面贴合后，压头顶住轴承轴，压头和泵体组件连同浮动支撑机构一同向下移动，带动升降板向下移动，轴承轴与叶轮定位芯轴接触，工作台继续向下移动，将叶轮压装在轴承轴上。

本发明的有益效果：本发明的升降机构包括均布在升降板与工作台之间的若干个升降气缸，所述升降板与工作台之间均布有若干个导向伸缩杆，保证升降板水平上升或下降，伸缩杆起到导向作用，防止升降板在下降或上升过程中倾斜，所述压装机构包括设置在顶板下的压装气缸、位于压装气缸伸缩端的压头，压头的纵切面呈喇叭状，起到轴承轴导向作用，便于轴承轴进入压头内。所述叶轮定位导向机构包括设置在工作台上支撑筒，所述支撑筒的周侧与叶轮相匹配，所述支撑筒内设有叶轮定位芯轴，所述支撑筒内设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在支撑筒下的支撑气缸和设置在支撑气缸伸缩端位于支撑筒内与叶轮定位芯轴接触的支撑杆，起到定位叶轮的作用。升降板下方由两个气缸支撑，当压头下压时，向下的压力大于气缸设定的支撑力后，托盘随气缸活塞一起下移；升降板下方的气缸在进气气路上安装压力调节阀，可以设定支撑压力，压力值是依据压头未下压时气缸上方所托重量设定；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，轴承轴进入压头内，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（即使压头、轴承轴和叶轮定位芯轴同轴）。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。叶轮的装配高度依靠压头保证，可通过可编程控制器控制压头下压深度。至此配合设备上的压力传感器，设备检测到预设压力，设备返程。

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是本发明的球均布机构结构示意图。

附图标号说明：1、升降气缸；2、支撑气缸；3、工作台；4、支撑杆；5、支撑筒；6、升降板；7、钢球；8、浮动板；9、叶轮定位芯轴；10、夹具体；11、叶轮；12、泵体；13、轴承轴；14、压头；15、压装气缸；16、顶板；17、原位调整机构；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叶轮装配装置，包括工作台3和设置在工作台3上的定心对中压装机构，所述工作台3中心设有叶轮定位导向机构。

所述定心对中压装机构包括与工作台通过升降机构连接的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体10和位于浮动支撑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升降板6和与升降板6通过滚动机构连接的浮动板8。

所述滚动机构包括设置在升降板上的阶梯孔22、设置于阶梯孔22上的环形凹槽和位于环形凹槽内的20个钢球7，所述浮动板上设有与升降板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述升降机构包括均布在升降板6与工作台3之间的2个升降气缸1，所述升降板与工作台之间均布有2个导向伸缩杆。

所述压装机构包括设置在顶板16下的压装气缸15、位于压装气缸15伸缩端的压头14。

所述升降板6、浮动板8、夹具体10中心处设有供叶轮定位导向机构穿过的通孔。

所述叶轮定位导向机构包括设置在工作台上支撑筒5和位于支撑筒5内的叶轮定位芯轴，所述支撑筒下设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在支撑筒下的支撑气缸2和设置在支撑气缸2伸缩端位于支撑筒内与叶轮定位芯轴连接的支撑杆4。

所述升降板的阶梯孔内侧均布有2个原位调整机构。

所述原位调整机构17包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体25、位于筒体内的弹簧24和位于弹簧24上的钢珠23。

所述支撑杆4、叶轮定位芯轴和压头14均同轴。

所述支撑筒与工作台活动连接，根据叶轮尺寸不同更换不同的支撑筒。

一种汽车发动机冷却水泵叶轮装配方法，包括以下步骤：

1）先将叶轮11放置在支撑筒上，叶轮定位芯轴穿过叶轮孔，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）压装气缸工作上工作台向下移动，压头与泵体轴承轴13接触，压头继续向下移动，随着泵体轴承轴进入压头内孔，泵体组件和夹具体连同浮动板在升降板上移动，导向压头与轴承轴外圆间隙配合以此来导正轴承轴中心与压头中心重合；

3）压头继续下行至轴承轴端面与压头内孔端面贴合后，压头顶住轴承轴，压头和泵体组件连同浮动支撑机构一同向下移动，带动升降板向下移动，轴承轴与叶轮定位芯轴接触，工作台继续向下移动，将叶轮压装在轴承轴上。

实施例2：如图1、2、3所示，一种汽车发动机冷却水泵叶轮装配装置，包括工作台3和设置在工作台3上的定心对中压装机构，所述工作台3中心设有叶轮定位导向机构。

所述定心对中压装机构包括与工作台通过升降机构连接的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体10和位于浮动支撑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升降板6和与升降板6通过滚动机构连接的浮动板8。

所述滚动机构包括设置在升降板上的阶梯孔22、设置于阶梯孔22上的环形凹槽和位于环形凹槽内的30个钢球7，所述浮动板上设有与升降板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述升降机构包括均布在升降板6与工作台3之间的3个升降气缸1，所述升降板与工作台之间均布有2个导向伸缩杆。

所述压装机构包括设置在顶板16下的压装气缸15、位于压装气缸15伸缩端的压头14。

所述升降板6、浮动板8、夹具体10中心处设有供叶轮定位导向机构穿过的通孔。

所述叶轮定位导向机构包括设置在工作台上支撑筒5和位于支撑筒5内的叶轮定位芯轴，所述支撑筒下设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在支撑筒下的支撑气缸2和设置在支撑气缸2伸缩端位于支撑筒内与叶轮定位芯轴连接的支撑杆4。

所述升降板的阶梯孔内侧均布有3个原位调整机构。

所述原位调整机构17包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体25、位于筒体内的弹簧24和位于弹簧24上的钢珠23。

所述支撑杆4、叶轮定位芯轴和压头14均同轴。

所述压头的纵切面呈喇叭状。

实施例3：如图1、2、3所示，一种汽车发动机冷却水泵叶轮装配装置，包括工作台3和设置在工作台3上的定心对中压装机构，所述工作台3中心设有叶轮定位导向机构。

所述定心对中压装机构包括与工作台通过升降机构连接的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体10和位于浮动支撑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升降板6和与升降板6通过滚动机构连接的浮动板8。

所述滚动机构包括设置在升降板上的阶梯孔22、设置于阶梯孔22上的环形凹槽和位于环形凹槽内的30个钢球7，所述浮动板上设有与升降板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述升降机构包括均布在升降板6与工作台3之间的4个升降气缸1，所述升降板与工作台之间均布有4个导向伸缩杆。

所述压装机构包括设置在顶板16下的压装气缸15、位于压装气缸15伸缩端的压头14。

所述升降板6、浮动板8、夹具体10中心处设有供叶轮定位导向机构穿过的通孔。

所述叶轮定位导向机构包括设置在工作台上支撑筒5和位于支撑筒5内的叶轮定位芯轴，所述支撑筒下设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在支撑筒下的支撑气缸2和设置在支撑气缸2伸缩端位于支撑筒内与叶轮定位芯轴连接的支撑杆4。

所述升降板的阶梯孔内侧均布有4个原位调整机构。

所述原位调整机构17包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体25、位于筒体内的弹簧24和位于弹簧24上的钢珠23。

所述支撑杆4、叶轮定位芯轴和压头14均同轴。

所述压头的纵切面呈喇叭状。

所述支撑筒与工作台活动连接，根据叶轮尺寸不同更换不同的支撑筒。

实施例4：如图1、2、3所示，一种汽车发动机冷却水泵叶轮装配装置，包括工作台3和设置在工作台3上的定心对中压装机构，所述工作台3中心设有叶轮定位导向机构。

所述定心对中压装机构包括与工作台通过升降机构连接的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体10和位于浮动支撑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升降板6和与升降板6通过滚动机构连接的浮动板8。

所述滚动机构包括设置在升降板上的阶梯孔22、设置于阶梯孔22上的环形凹槽和位于环形凹槽内的50个钢球7，所述浮动板上设有与升降板阶梯孔相匹配的环形凸块。

所述升降机构包括均布在升降板6与工作台3之间的4升降气缸1，所述升降板与工作台之间均布有4个导向伸缩杆。

所述压装机构包括设置在顶板16下的压装气缸15、位于压装气缸15伸缩端的压头14。

所述升降板6、浮动板8、夹具体10中心处设有供叶轮定位导向机构穿过的通孔。

所述叶轮定位导向机构包括设置在工作台上支撑筒5和位于支撑筒5内的叶轮定位芯轴，所述支撑筒下设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在支撑筒下的支撑气缸2和设置在支撑气缸2伸缩端位于支撑筒内与叶轮定位芯轴连接的支撑杆4。

所述升降板的阶梯孔内侧均布有4个原位调整机构。

所述原位调整机构17包括设置在阶梯孔内侧的一端开口的筒体25、位于筒体内的弹簧24和位于弹簧24上的钢珠23。

所述支撑杆4、叶轮定位芯轴和压头14均同轴。

所述压头的纵切面呈喇叭状。

所述支撑筒与工作台活动连接，根据叶轮尺寸不同更换不同的支撑筒。

本发明的叶轮压装设备，只需一个人操作，压装效率高，成品率高，成品率在99.8%以上，2个小时可压装412个叶轮。

Claims (4)

1.一种汽车发动机冷却水泵叶轮装配装置，其特征在于：包括工作台和设置在工作台上的定心对中压装机构，所述工作台中心设有叶轮定位导向机构，所述定心对中压装机构包括与工作台通过升降机构连接的浮动支撑机构、位于浮动支撑机构上的夹具体和位于浮动支撑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升降板和与升降板通过滚动机构连接的浮动板，所述滚动机构包括设置在升降板上的阶梯孔、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升降板阶梯孔相匹配的环形凸块，所述升降机构包括均布在升降板与工作台之间的若干个升降气缸，所述升降板与工作台之间均布有若干个导向伸缩杆，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；所述升降板、所述浮动板和所述夹具体中心处设有供叶轮定位导向机构穿过的通孔，所述叶轮定位导向机构包括设置在工作台上支撑筒和位于支撑筒内的叶轮定位芯轴，所述支撑筒下设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在支撑筒下的支撑气缸和设置在支撑气缸伸缩端位于支撑筒内与叶轮定位芯轴连接的支撑杆。

2.如权利要求1所述的汽车发动机冷却水泵叶轮装配装置，其特征在于：所述升降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。

3.如权利要求2所述的汽车发动机冷却水泵叶轮装配装置，其特征在于：所述支撑杆、所述叶轮定位芯轴和所述压头均同轴；所述压头的纵切面呈喇叭状；所述支撑筒与工作台活动连接。

4.一种如权利要求2的装置进行汽车发动机冷却水泵叶轮装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）先将叶轮放置在支撑筒上，叶轮定位芯轴穿过叶轮孔，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）压装气缸工作上工作台向下移动，压头与泵体轴承轴接触，压头继续向下移动，随着泵体轴承轴进入压头内孔，泵体组件和夹具体连同浮动板在升降板上移动，导向压头与轴承轴外圆间隙配合以此来导正轴承轴中心与压头中心重合；

3）压头继续下行至轴承轴端面与压头内孔端面贴合后，压头顶住轴承轴，压头和泵体组件连同浮动支撑机构一同向下移动，带动升降板向下移动，轴承轴与叶轮定位芯轴接触，工作台继续向下移动，将叶轮压装在轴承轴上。