CN105478432B - 一种发动机清洗夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机清洗夹具，包括夹具框架、摇臂组件、旋转轴、拨杆组件、左定位板、右定位板及法兰轴组件；所述摇臂组件与所述夹具框架通过所述旋转轴转动连接；所述拨杆组件与所述夹具框架、所述摇臂组件及所述右定位板活动连接；所述法兰轴组件包括有左法兰轴组件和右法兰轴组件；所述右定位板固定于所述夹具框架上，在所述右定位板上设置有第一导向轴穿孔。本发明通过夹具框架、左定位板及右定位板定位工件，通过气缸驱动摇臂组件动作实现夹紧和松开工件，并且通过电机带动工件旋转，能够满足对发动机缸体缸盖清洗工艺的所有工序。

Description

一种发动机清洗夹具

技术领域

本发明属于发动机清洗工艺设备技术领域，特别是指一种发动机清洗夹具。

背景技术

汽车发动机的缸体缸盖属于核心零部件，在发动机生产线某些特定场合，如压装主轴承盖、气密性检测、测量、总装上线等工序之前，需要对缸体缸盖表面及内腔进行清洗，以保证工艺要求。

目前汽车厂商采用的清洗设备大多都是通过式，这种方式不仅可以提高生产效率、降低生产成本，而且清洗液能够循环过滤及回收，更加节能环保。为了保证清洗效果，针对孔清洗时往往会使用高压水，这样就会对工件产生一定的冲击力，为防止工件在清洗过程中因位置发生偏离而产生的清洗不彻底，设备内需设置清洗夹具对工件进行夹紧限位。

对于大型缸体缸盖，由于其自重较大，在清洗时只对工件定位而不使用夹具夹紧。

对于小排量或铝合金发动机清洗时，通常会使用夹具，所使用的夹具与缸体缸盖加工中心的夹具相同，采用气缸多处夹紧方式夹紧。

待清洗的工件比如发动机缸体，其结构复杂，清洗工艺包括翻转紊流清洗→定点定位清洗→扫描清洗；在上述清洗工艺情况下，无法对大型缸体缸盖完全适用；而对于小排量或铝合金发动机清洗时，因为现使用的加工中心夹具的气缸多处夹紧，结构复杂，而且气缸压头容易和清洗点产生干涉，降低清洗效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机清洗夹具，解决工件在清洗过程中的夹紧问题，并实现夹具旋转功能，以实现对任何外形特点的缸体缸盖清洗的通用性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种发动机清洗夹具，包括夹具框架、摇臂组件、旋转轴、拨杆组件、左定位板、右定位板及法兰轴组件；

所述摇臂组件与所述夹具框架通过所述旋转轴转动连接；

所述拨杆组件与所述夹具框架、所述摇臂组件及所述右定位板活动连接；所述拨杆组件驱动所述摇臂组件绕所述旋转轴转动；

所述法兰轴组件包括有左法兰轴组件和右法兰轴组件；所述左法兰轴组件及所述右法兰轴组件均固定于所述夹具框架上；所述左定位板固定于所述左法兰组件上；

所述右定位板固定于所述夹具框架上，在所述右定位板上设置有第一导向轴穿孔。

所述夹具框架包括背板、第一连接板、第二连接板、第一安装板、第二安装板及导向板；

所述第一连接板与所述第二连接板相同均为L型；所述第一连接板与所述第二连接板平行，且所述第一连接板的一端及所述第二连接板的一端均垂直固定于所述背板上；

所述第一安装板与所述第二安装板均为长方形；所述第一安装板与所述第二安装板均平行设置于所述第一连接板与所述第二连接板之间，所述第一安装板的一个长边与所述第二安装板的一个长边垂直固定于所述背板上；

在所述第一安装板上设置有第一旋转轴穿孔和第一拨杆轴穿孔；在所述第二安装板上设置有第二旋转轴穿孔及第二拨杆轴穿孔；

所述导向板同所述第一安装板的上端面及所述第二安装板的上端面固定连接；在所述导向板上设置有第二导向轴穿孔。

所述摇臂组件包括第一摇臂、第二摇臂、压头安装板及压头；

所述第一摇臂与所述第二摇臂相同均为L型；在所述第一摇臂的底边上设置有第三拨杆轴穿孔及第三旋转轴穿孔；在所述第二摇臂的底边上设置有第三拨杆轴穿孔及第四旋转轴穿孔；

所述压头安装板的两端与所述第一摇臂的竖边及所述第二摇臂的竖边垂直固定连接；

所述压头设置于所述压头安装板上。

所述拨杆组件包括有拨杆本体、上导向轴、下导向轴、第一拨杆轴及空、第二拨杆轴、套筒及弹簧；

所述上导向轴的下端、所述下导向轴的上端、所述第一拨杆轴的一端及所述第二拨杆轴的一端均与所述拨杆本体固定连接；

所述上导向轴的上端穿过所述第二导向轴穿孔；所述套筒与所述第一导向轴穿孔螺纹配合，所述下导向轴的下端穿过所述套筒；所述第一拨杆轴的另一端依次穿过所述第一拨杆穿孔及所述第三拨杆穿孔；所述第二拨杆轴的另一端依次穿过所述第二拨杆穿孔及所述第四拨杆穿孔；

所述弹簧套于所述下导向轴上，所述弹簧的上端与所述拨杆本体相抵，下端与所述套筒相抵。

所述第一拨杆穿孔、所述第二拨杆穿孔、所述第三拨杆穿孔及所述第四拨杆穿孔均为腰形孔；所述腰形孔的长轴与所述第一摇臂的底边中线之间的夹角大于0度。

所述左法兰盘组件包括法兰安装板、左法兰盘、第一转动轴；

所述法兰安装板同所述第一连接板及第二连接板固定连接；

所述第一转动轴的一端与所述左法兰盘固定连接；所述左法兰盘固定于所述法兰安装板上。

所述右法兰盘组件包括右法兰盘和第二转动轴；所述第二转动轴的一端与所述右法兰盘固定连接；所述右法兰盘固定于所述背板上；所述第二转动轴的另一端与电机输出轴连接。

在所述第一连接板与所述第二连接板之间设置有加强轴。

在所述左定位板及所述右定位板上均设置有定位销。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过夹具框架、左定位板及右定位板定位工件，通过气缸驱动摇臂组件动作实现夹紧和松开工件，并且通过电机带动工件旋转，能够满足对发动机缸体缸盖清洗工艺的所有工序。

2、工件在清洗过程中定位夹紧可靠，不会因外力作用而发生位置偏移。

3、工件夹紧时，气缸是收回的，夹紧点仅有几个压头的大小，所占空间较少，不易与清洗喷嘴干涉，可实现更多孔、面的清洗。

附图说明

图1为本发明发动机清洗夹具结构示意图；

图2为本发明发动机清洗夹具正视图；

图3为本发明发动机清洗夹具俯视图；

图4为图2的A向视图；

图5为连接板主视图；

图6为摇臂主视图；

图7为拨杆组件结构示意图；

图8为安装板主视图；

图9为右定位板主视图；

图10为右定位板俯视图；

图11为法兰安装板主视图；

图12为法兰安装板俯视图；

图13为压头主视图；

图14为压头安装板主视图；

图15为发动机清洗夹具使用状态示意图。

附图标记说明

1导向板，2背板，3第一连接板结，4第一摇臂，5拨杆组件，6旋转轴，7轴套，8端盖，9第一安装板，10弹簧，11套筒，12右定位板，13加强轴，14压头安装板，15法兰安装板，16压头，17左法兰盘，18第一转动轴，19轴承座，20左定位板，21右法兰盘，22第二转动轴，23轴承组件，301第一螺纹孔，302第二螺纹孔，303第三螺纹孔，401螺纹孔，403第三拨杆轴穿孔，404第三旋转轴穿孔，501上导向轴，502拨杆本体，503第一拨杆轴，504螺栓，505螺母，506下导向轴，507第二拨杆轴，901第一拨杆轴穿孔，902第一旋转轴穿孔，903光孔，904安装板螺纹孔，1202定位销，1203定位板螺纹孔，1204第一导向轴穿孔，1401压头安装孔，1403压头安装板安装孔，1501法兰板螺纹孔，1502法兰盘安装孔，1503定位板安装孔，1601外螺纹，1602压头轴肩，1603压头端面。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

待清洗的工件为发动机缸体或缸盖，其结构复杂，各个面均有较多的清洗点，为满足工件的清洁度要求，清洗工艺为翻转紊流清洗→定点定位清洗→扫描清洗。本清洗夹具不仅能够保证工件在定点清洗时的位置固定，而且可以在气缸外力撤去后，工件夹紧状态不变，从而实现翻转紊流清洗。

本发明提供一种发动机清洗夹具，如图1至图15所示，包括夹具框架、摇臂组件、旋转轴6、拨杆组件5、左定位板20、右定位板12及法兰轴组件。

所述摇臂组件与所述夹具框架通过所述旋转轴转动连接。

所述拨杆组件与所述夹具框架、所述摇臂组件及所述右定位板活动连接；所述拨杆组件驱动所述摇臂组件绕所述旋转轴转动。

所述法兰轴组件包括有左法兰轴组件和右法兰轴组件；所述左法兰轴组件及所述右法兰轴组件均固定于所述夹具框架上；所述左定位板固定于所述左法兰组件上。

所述右定位板12固定于所述夹具框架上，在所述右定位板上设置有第一导向轴穿孔1204。

所述夹具框架包括背板2、第一连接板3、第二连接板、第一安装板9、第二安装板，加强轴13及导向板1。

所述第一连接板3与所述第二连接板相同均为L型；所述第一连接板与所述第二连接板平行，且所述第一连接板的横边的一端及所述第二连接板的横边的一端均垂直焊接固定于所述背板上；焊接时要确保两者的垂直度，同时要对焊接表面进行除渣处理。

第一连接板3与第二连接板以背板的中线对称布置。在第一连接板3的竖边上及第二连接板的竖边上各设置有三个螺纹孔，自上向下分别为第一螺纹孔301、第二螺纹孔302及第三螺纹孔303，其中第一螺纹孔301用于加强轴13的固定，第二螺纹孔302和第三螺纹孔303用于法兰安装板15的螺纹孔配合，以固定法兰安装板15。

所述第一安装板9与所述第二安装板均为长方形；所述第一安装板与所述第二安装板均平行设置于所述第一连接板与所述第二连接板之间，所述第一安装板的一个长边与所述第二安装板的一个长边垂直固定于所述背板上。

在所述第一安装板9上设置有第一旋转轴穿孔902和第一拨杆轴穿孔901；在所述第二安装板上设置有第二旋转轴穿孔及第二拨杆轴穿孔；在本申请第一拨杆轴穿孔与第二拨杆轴穿孔均为腰形孔且相对设置，且腰形孔的长轴与第一安装板的长度方向的中线成大于0度小于90度夹角。第一旋转轴穿孔和第二旋转轴穿孔相对设置用于穿过旋转轴。

在第一安装板的下端及第二安装板的下端均各设置有两个光孔903，用于同右定位板12通过螺栓固定连接。

所述导向板1同所述第一安装板9的上端面及所述第二安装板的上端面通过螺栓同安装板螺纹孔904螺纹固定连接；在所述导向板上设置有第二导向轴穿孔。

所述摇臂组件包括第一摇臂4、第二摇臂、压头安装板14及压头16；

所述第一摇臂4与所述第二摇臂相同均为L型；在所述第一摇臂4的底边上设置有第三拨杆轴穿孔403及第三旋转轴穿孔404；在所述第二摇臂的底边上设置有第三拨杆轴穿孔及第四旋转轴穿孔；第三拨杆轴穿孔、第四拨杆轴穿孔、第一拨杆轴穿孔及第二拨杆轴穿孔均相对设置，且均为腰形孔且相对设置，且腰形孔的长轴与竖直方向成大于0度小于90度夹角，关于上述四个拨杆轴穿过长轴的长度确定，以满足拨杆轴在腰形孔上止点时压紧工件，在下止点时松开工件的要求，并且可以适当放宽余量。

第三旋转轴穿孔、第四旋转轴穿孔、第一旋转轴穿孔及第四旋转轴穿孔相对设置，旋转轴依次穿过第三旋转轴穿孔、第一旋转轴穿孔、第二旋转轴穿孔及第四旋转轴穿孔；在与第三旋转轴穿孔及第四旋转轴穿孔的外侧各焊接一个轴套，旋转轴在穿过第三旋转轴穿孔及第四旋转轴穿孔后，两端各穿过轴套，且旋转轴的长度大于两个轴套最外侧之间的距离，在旋转轴的两端面各设置有一个螺纹孔，端盖通过螺钉固定于旋转轴的两端部，在保证摇臂组件自由转动的同时，还能防止旋转轴的在轴套内轴向窜动过大。

所述压头安装板的两端与所述第一摇臂的竖边及所述第二摇臂的竖边垂直固定连接；在第一摇臂与第二摇臂的横边上各设置有两个螺纹孔401，通过螺栓与压头安装板14固定连接。

所述压头16设置于所述压头安装板14上。在本申请中，压头安装板为两个，在每个压头安装板上设置有两个压头。

压头上端攻有外螺纹1601，压头安装板上开有压头安装孔1401，二者通过螺母紧固连接在一起；压头轴肩1602与安装板下端面贴合，用以限位；为防止工件表面划伤，压头端面1603采用黄铜材料，通过螺纹与压头杆部连接；压头安装板的主体两侧面铣出两个凹槽，凹槽面分别与摇臂的内侧面及下端面贴合，在凹槽内设置有压头安装板安装孔1403，用于同摇臂通过螺栓固定连接，以保证两个摇臂之间的相对位置。

所述拨杆组件5包括有拨杆本体502、上导向轴501、下导向轴506、第一拨杆轴503、第二拨杆轴507、套筒11及弹簧10；

所述上导向轴的下端、所述下导向轴的上端、所述第一拨杆轴的一端及所述第二拨杆轴的一端均与所述拨杆本体固定连接；在本实施例中，下导向轴、上导向轴、第一拨杆轴及第二拨杆轴与拨杆本体均为螺纹连接，同时采用四枚螺栓504从侧而压紧，以防止螺纹松脱。

所述上导向轴的上端穿过所述第二导向轴穿孔，两者之间预留0.5mm的径向间隙，以保证上导向轴上下运动的平顺性；所述套筒11与所述第一导向轴穿孔1204螺纹配合，并使用螺母505从右定位板下表面锁死套筒，所述下导向轴的下端穿过所述套筒；下导向轴设计有一处轴肩，用作弹簧的上限位，下导向轴与套筒之间预留0.5mm的径向间隙。所述第一拨杆轴的另一端依次穿过所述第一拨杆穿孔及所述第三拨杆穿孔；所述第二拨杆轴的另一端依次穿过所述第二拨杆穿孔及所述第四拨杆穿孔。

所述弹簧10套于所述下导向轴上，所述弹簧的上端与所述拨杆本体相抵，下端与所述套筒相抵。

所述左法兰盘组件包括法兰安装板15、左法兰盘17、第一转动轴18。

所述法兰安装板15同所述第一连接板3及第二连接板通过法兰板螺纹孔1501固定连接。

所述第一转动轴18的一端与所述左法兰盘17固定连接；所述左法兰盘固定于所述法兰安装板上。

法兰安装板上沿圆周方向均布4个法兰盘安装孔1502，用作左法兰盘的固定，为保证左法兰盘的装配精度，左法兰盘和安装板二者贴合的平面均要进行精铣加工。法兰安装板下方凸缘上攻有两处定位板安装孔1503，用以安装左定位板。

所述右法兰盘组件包括右法兰盘21和第二转动轴22；所述第二转动轴的一端与所述右法兰盘固定连接；所述右法兰盘固定于所述背板上；所述第二转动轴的另一端与电机输出轴连接。

在所述左定位板及所述右定位板上均设置有定位销1202。在右定位板前端开有一梯形开口，用于减重。

参见附图1、2、3、4，7，焊接夹具框架：将第一安装板、第二安装板、第一连接板、第二连接板与背板焊接在一起，在每个摇臂上焊接一个轴套，焊接采用熔焊的形式，并使用双面或多面焊接以增强其强度，焊接完成后需去除表面焊渣。

安装拨杆组件：分别将上导向轴、下导向轴安装在拨杆本体上，并使用螺栓将其全部锁死。

安装右定位板，并将套筒拧入右定位板的第一导向轴孔；将弹簧套在下导向轴上，再将下导向轴穿过套筒内孔；然后将第一拨杆轴穿过第一拨杆轴穿孔、第三安拨杆轴穿孔后固定在拨杆本体上，并用螺栓锁死；同样，将第二拨杆轴穿过第二拨杆轴穿孔、第四安拨杆轴穿孔后固定在拨杆本体上，并用螺栓锁死。导向块穿过上导向轴后与第一安装板及第二安装板通过螺栓固定在一起。

将旋转轴穿过第一摇臂、第一安装板、第安装板及第二摇臂，然后将轴套穿过旋转轴的一端，并用螺栓安装端盖，来完成限位，接着再安装压头安装板，安装前先将压头固定在安装板上，最后对称安装另一侧的摇臂组件。

将加强轴、法兰安装板通过螺栓与第一连接板及第二连接板连接在一起，再将左法兰盘固定在法兰安装板上，第一转动轴与滚动轴承组件连接，轴承座与清洗设备的主体框架固连，同理连接背板2侧的右法兰盘21、第二转动轴22及轴承组件23；最后将左定位板与法兰安装板通过螺栓连接在一起。

上导向轴与外界气缸的推杆接触，以传递上下作用力；背板侧的第二转动轴与外界电机连接，以传递扭矩。初始状态时，气缸推杆通过下导向轴向下施力，从而推动拨杆组件向下移动，摇臂便沿着旋转轴的轴线顺时针旋转，此时压头处于松开状态；当工件准确到达清洗工位后，气缸外力撤去，拨杆组件在弹簧力的作用下向上运动，同时摇臂沿旋转轴轴线逆时针旋转，此时压头处于压紧状态。当工件需要旋转紊流清洗时，外部电机可驱动第二转动轴正反向旋转，以起到涮洗的目的。

通过实践证明，该发动机清洗夹具稳定可靠，可满足所有清洗、吹干等工位的工件夹紧，具有一定的普遍性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种发动机清洗夹具，其特征在于：包括夹具框架、摇臂组件、旋转轴、拨杆组件、左定位板、右定位板及法兰轴组件；

所述摇臂组件与所述夹具框架通过所述旋转轴转动连接；

所述拨杆组件与所述夹具框架、所述摇臂组件及所述右定位板活动连接；所述拨杆组件驱动所述摇臂组件绕所述旋转轴转动；

所述法兰轴组件包括有左法兰轴组件和右法兰轴组件；所述左法兰轴组件及所述右法兰轴组件均固定于所述夹具框架上；所述左定位板固定于所述左法兰轴组件上；

所述右定位板固定于所述夹具框架上，在所述右定位板上设置有第一导向轴穿孔；

所述夹具框架包括背板、第一连接板、第二连接板、第一安装板、第二安装板及导向板；

所述第一连接板与所述第二连接板相同均为L型；所述第一连接板与所述第二连接板平行，且所述第一连接板的一端及所述第二连接板的一端均垂直固定于所述背板上；

所述第一安装板与所述第二安装板均为长方形；所述第一安装板与所述第二安装板均平行设置于所述第一连接板与所述第二连接板之间，所述第一安装板的一个长边与所述第二安装板的一个长边垂直固定于所述背板上；

在所述第一安装板上设置有第一旋转轴穿孔和第一拨杆轴穿孔；在所述第二安装板上设置有第二旋转轴穿孔及第二拨杆轴穿孔；

所述导向板同所述第一安装板的上端面及所述第二安装板的上端面固定连接；在所述导向板上设置有第二导向轴穿孔。

2.根据权利要求1所述的发动机清洗夹具，其特征在于：所述摇臂组件包括第一摇臂、第二摇臂、压头安装板及压头；

所述第一摇臂与所述第二摇臂相同均为L型；在所述第一摇臂的底边上设置有第三拨杆轴穿孔及第三旋转轴穿孔；在所述第二摇臂的底边上设置有第四拨杆轴穿孔及第四旋转轴穿孔；

所述压头安装板的两端与所述第一摇臂的竖边及所述第二摇臂的竖边垂直固定连接；

所述压头设置于所述压头安装板上。

3.根据权利要求2所述的发动机清洗夹具，其特征在于：所述拨杆组件包括有拨杆本体、上导向轴、下导向轴、第一拨杆轴、第二拨杆轴、套筒及弹簧；

所述上导向轴的下端、所述下导向轴的上端、所述第一拨杆轴的一端及所述第二拨杆轴的一端均与所述拨杆本体固定连接；

所述上导向轴的上端穿过所述第二导向轴穿孔；所述套筒与所述第一导向轴穿孔螺纹配合，所述下导向轴的下端穿过所述套筒；所述第一拨杆轴的另一端依次穿过所述第一拨杆轴穿孔及所述第三拨杆轴穿孔；所述第二拨杆轴的另一端依次穿过所述第二拨杆轴穿孔及所述第四拨杆轴穿孔；

所述弹簧套于所述下导向轴上，所述弹簧的上端与所述拨杆本体相抵，下端与所述套筒相抵。

4.根据权利要求3所述的发动机清洗夹具，其特征在于：所述第一拨杆轴穿孔、所述第二拨杆轴穿孔、所述第三拨杆轴穿孔及所述第四拨杆轴穿孔均为腰形孔；所述腰形孔的长轴与所述第一摇臂的底边中线之间的夹角大于0度。

5.根据权利要求1所述的发动机清洗夹具，其特征在于：所述左法兰轴组件包括法兰安装板、左法兰盘、第一转动轴；

所述法兰安装板同所述第一连接板及第二连接板固定连接；

所述第一转动轴的一端与所述左法兰盘固定连接；所述左法兰盘固定于所述法兰安装板上。

6.根据权利要求1所述的发动机清洗夹具，其特征在于：所述右法兰轴组件包括右法兰盘和第二转动轴；所述第二转动轴的一端与所述右法兰盘固定连接；所述右法兰盘固定于所述背板上；所述第二转动轴的另一端与电机输出轴连接。

7.根据权利要求1所述的发动机清洗夹具，其特征在于：在所述第一连接板与所述第二连接板之间设置有加强轴。

8.根据权利要求1所述的发动机清洗夹具，其特征在于：在所述左定位板及所述右定位板上均设置有定位销。