CN210165926U - 汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，包括：测试台基座、一组定位臂、姿态调节机器人、发动机固定支架和测量及扫描装置。一组定位臂固定在测试台基座上，一组定位臂上安装数个挡板，数个挡板围成检测空间。姿态调节机器人是六自由度机器人，姿态调节机器人的操作手臂能延伸至检测空间中。发动机固定支架与姿态调节机器人的操作手臂连接，发动机总成固定在发动机固定支架上。测量及扫描装置，测量及扫描装置对准检测空间。数个发动机舱软管的一端分别固定在挡板上，另一端固定在发动机总成上，姿态调节机器人工作，通过发动机固定支架使得发动机总成在检测空间内移动位置并改变姿态，测量及扫描装置检测发动机舱软管的干涉状况。

Description

汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，更具体地说，涉及汽车制造领域中的检测工具。

背景技术

随着汽车功能和性能的提升，当前汽车管路和线束(管束)填充密度越来越大，管路和线束的空间形态变得越来越复杂，占用空间越来越多。在设计预留空间时，如果预留的布线空间过大会造成内部空间浪费，如果预留空间过小则会在软管之间产生干涉，可能损坏软管，发生事故。

对于管路布置最为密集的发动机舱，通常会在设计阶段对发动机舱的软管运动干涉情况进行检测，以检验软管干涉而受损的概率，以便对设计进行调整。

目前用于检测汽车发动机舱内软管干涉的方式主要包括两种：软件仿真检测和实体试验验证。软件仿真检测通过使用诸如IPS Cable Simulation之类的仿真软件来实现，通过输入管线的三维数模、材料及相应的约束条件，可以进行软管的装配及运动仿真并检查管线的空间布置方案是否合理。实体试验验证则通过搭建试验台架的方式来模拟实车发动机舱的环境，通过夹具夹持发动机总成、挡板、软管等部件，来观察实际状态下发动机舱内的软管是否会产生干涉的情况。

但无论是软件仿真检测还是实体试验验证，都存在缺陷。软件仿真检测无法完全模拟真实的使用场景，都是按照理想的设计数据进行模拟测试，但在实际使用场景下，由于装配工艺、固有误差、使用环境限制的因素的影响，软管通常不是在理想的设计数据下工作，所以软件仿真的结果与实际情况有所偏差。此外仿真软件价格较高，对硬件要求也较高，使得实现成本较高。实体试验验证对于实际使用场景的还原较好，由于需要进行实际的装配，能反应装配工艺、固有误差、使用环境限制等问题。但现有的实体试验都使用固定支架，在安装完成后对发动机总成的姿态调整比较困难，因此无法进行充分全面的姿态检测。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种能灵活调整发动机总成姿态的检测装置。

根据本实用新型的一实施例，提出一种汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，包括：测试台基座、一组定位臂、姿态调节机器人、发动机固定支架和测量及扫描装置。一组定位臂固定在测试台基座上，该一组定位臂上安装数个挡板，数个挡板围成一检测空间。姿态调节机器人是六自由度机器人，姿态调节机器人的操作手臂能延伸至检测空间中。发动机固定支架与姿态调节机器人的操作手臂连接，发动机总成固定在发动机固定支架上。测量及扫描装置，测量及扫描装置对准检测空间。数个发动机舱软管的一端分别固定在挡板上，另一端固定在发动机总成上，姿态调节机器人工作，通过发动机固定支架使得发动机总成在检测空间内移动位置并改变姿态，测量及扫描装置检测发动机舱软管的干涉状况。

在一个实施例中，该一组定位臂包括：前挡板定位臂、右侧纵梁定位臂、防火墙定位臂、左侧纵梁定位臂和软管定位臂，在前挡板定位臂、右侧纵梁定位臂、防火墙定位臂、左侧纵梁定位臂和软管定位臂上安装数个挡板以围成检测空间。

在一个实施例中，该汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架还包括吊臂支架和单吊臂，吊臂支架与测试台基座连接，单吊臂安装在吊臂支架上，单吊臂能延伸至检测空间的上方，单吊臂能吊起发动机总成。

在一个实施例中，该汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架还包括辅助支架，辅助支架临时摆放发动机总成。

在一个实施例中，测试台基座上具有吊环。

在一个实施例中，测试台基座上具有基准测量块，测量及扫描装置依据基准测量块建立基准坐标。

在一个实施例中，发动机固定支架包括：支架底板、法兰连接块、一组定位支承臂和一组限位夹紧块。法兰连接块垂直连接在支架底板的一侧，法兰连接块连接到姿态调节机器人的操作手臂。一组定位支承臂安装在支架底板的顶面上，定位支承臂对发动机总成进行定位和支撑。一组限位夹紧块安装在支架底板的顶面上，限位夹紧块夹紧发动机总成。

在一个实施例中，法兰连接块和支架底板之间安装有加强肋板。

本实用新型的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架对现有技术中的软件仿真和实体验证方案进行了取长补短，通过发动机固定支架将发动机总成和姿态调节机器人相连接，通过操作六自由度的机器人来满足发动机总成空间位姿变换的需求。同时通过测量及扫描装置控制发动机总成和软管线束的运动和姿态的精度，并记录发动机总成和软管线束的运动轨迹，这些运动轨迹数据可提供给后台借助仿真软件进行进一步的数据运算。本实用新型的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架进行了实体装配，能充分模拟实际使用环境，通过六自由度机器人能够实现各种姿态调整，能满足全面试验的要求。同时通过测量及扫描装置记录发动机总成和软管线束的运动轨迹，作为后续软件仿真的试验数据，使得试验数据的来源更加贴近实际使用环境。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本实用新型的一实施例的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架的结构图。

图2揭示了根据本实用新型的一实施例的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架中发动机固定支架的结构图。

具体实施方式

图1揭示了根据本实用新型的一实施例的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架的结构图。参考图1所示，该汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架包括：测试台基座112、一组定位臂、姿态调节机器人113、发动机固定支架107和测量及扫描装置106。

一组定位臂固定在测试台基座112上，该一组定位臂上安装数个挡板(在图中未示出挡板)，数个挡板围成一检测空间。由于在图中未示出挡板，该检测空间可以理解为由该一组定位臂所围拢的空间。在图示的实施例中，该一组定位臂包括：前挡板定位臂102、右侧纵梁定位臂103、防火墙定位臂105、左侧纵梁定位臂108和软管定位臂109。在前挡板定位臂102、右侧纵梁定位臂103、防火墙定位臂105、左侧纵梁定位臂108和软管定位臂109上安装数个挡板以围成检测空间。由于在图中未示出挡板，检测空间就是由前挡板定位臂102、右侧纵梁定位臂103、防火墙定位臂105、左侧纵梁定位臂108和软管定位臂109所围拢的区域。

姿态调节机器人113是六自由度机器人，姿态调节机器人113的操作手臂能延伸至检测空间中。

发动机固定支架107与姿态调节机器人113的操作手臂连接，发动机总成固定在发动机固定支架107上。在图示的实施例中，发动机总成用一六面体表示，发动机总成固定在发动机固定支架107上并一起被置于检测空间内，姿态调节机器人113的操作手臂延伸进入检测空间内并与发动机固定支架107连接。图2揭示了根据本实用新型的一实施例的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架中发动机固定支架的结构图。如图2所示，该发动机固定支架107包括：支架底板205、法兰连接块203、一组定位支承臂201和一组限位夹紧块202。法兰连接块203垂直连接在支架底板205的一侧，法兰连接块203连接到姿态调节机器人106的操作手臂。在图示的实施例中，法兰连接块203和支架底板205之间安装有加强肋板204。一组定位支承臂201安装在支架底板205的顶面上，定位支承臂201对发动机总成进行定位和支撑。一组限位夹紧块202安装在支架底板205的顶面上，限位夹紧块202夹紧发动机总成。

测量及扫描装置106对准检测空间。在图示的实施例中，测试台基座112上具有基准测量块111，测量及扫描装置106依据基准测量块111建立基准坐标。由于姿态调节机器人、发动机总成、软管的姿态和位置是千变万化的，因而需要将其在基准坐标系中进行统一。基准测量块111可用于建立基准坐标系，然后，测量及扫描装置106采集姿态调节机器人、发动机总成、软管的姿态和位置，将这些部件的姿态和位置在基准坐标系中进行统一，转化为基准坐标系下的姿态和位置。通过基准坐标系，一方面可以实现对姿态调节机器人、发动机总成、软管的姿态和位置的精确控制，另一方面也可以使得所采集的运动轨迹数据是在同一个坐标系中，有利于后续的数据分析。

继续参考图1所示，该汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架还包括吊臂支架和单吊臂101，吊臂支架与测试台基座112连接，单吊臂101安装在吊臂支架上，单吊臂101能延伸至检测空间的上方，单吊臂101能吊起发动机总成。该汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架还包括辅助支架104，辅助支架104临时摆放发动机总成。测试台基座112上具有吊环110。

该汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架的使用过程如下：首先将发动机总成搬运到辅助支架上临时存放。然后在测试台基座上安装各个定位臂以初步限定检测空间。姿态调节机器人的操作手臂延伸进入到检测空间内。发动机固定支架与姿态调节机器人的操作手臂连接。之后通过单吊臂从辅助支架上吊起发动机总成，将发动机总成吊入检测空间并固定在发动机支架上。在各个定位臂上装挡板。之后安装发动机舱软管，数个发动机舱软管的一端分别固定在挡板上，另一端固定在发动机总成上。姿态调节机器人工作，通过发动机固定支架使得发动机总成在检测空间内移动位置并改变姿态，测量及扫描装置检测发动机舱软管的干涉状况。

本实用新型的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架对现有技术中的软件仿真和实体验证方案进行了取长补短，通过发动机固定支架将发动机总成和姿态调节机器人相连接，通过操作六自由度的机器人来满足发动机总成空间位姿变换的需求。同时通过测量及扫描装置控制发动机总成和软管线束的运动和姿态的精度，并记录发动机总成和软管线束的运动轨迹，这些运动轨迹数据可提供给后台借助仿真软件进行进一步的数据运算。本实用新型的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架进行了实体装配，能充分模拟实际使用环境，通过六自由度机器人能够实现各种姿态调整，能满足全面试验的要求。同时通过测量及扫描装置记录发动机总成和软管线束的运动轨迹，作为后续软件仿真的试验数据，使得试验数据的来源更加贴近实际使用环境。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，其特征在于，包括：

测试台基座；

一组定位臂，一组定位臂固定在测试台基座上，该一组定位臂上安装数个挡板，所述数个挡板围成一检测空间；

姿态调节机器人，姿态调节机器人是六自由度机器人，姿态调节机器人的操作手臂能延伸至所述检测空间中；

发动机固定支架，发动机固定支架与姿态调节机器人的操作手臂连接，发动机总成固定在发动机固定支架上；

测量及扫描装置，测量及扫描装置对准所述检测空间；

数个发动机舱软管的一端分别固定在挡板上，另一端固定在发动机总成上，姿态调节机器人工作，通过发动机固定支架使得发动机总成在检测空间内移动位置并改变姿态，测量及扫描装置检测发动机舱软管的干涉状况。

2.如权利要求1所述的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，其特征在于，所述一组定位臂包括：前挡板定位臂、右侧纵梁定位臂、防火墙定位臂、左侧纵梁定位臂和软管定位臂，在前挡板定位臂、右侧纵梁定位臂、防火墙定位臂、左侧纵梁定位臂和软管定位臂上安装数个挡板以围成检测空间。

3.如权利要求1所述的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，其特征在于，还包括吊臂支架和单吊臂，吊臂支架与测试台基座连接，单吊臂安装在吊臂支架上，单吊臂能延伸至所述检测空间的上方，单吊臂能吊起发动机总成。

4.如权利要求1所述的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，其特征在于，还包括辅助支架，辅助支架临时摆放发动机总成。

5.如权利要求1所述的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，其特征在于，所述测试台基座上具有吊环。

6.如权利要求1所述的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，其特征在于，所述测试台基座上具有基准测量块，所述测量及扫描装置依据基准测量块建立基准坐标。

7.如权利要求1所述的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，其特征在于，所述发动机固定支架包括：

支架底板；

法兰连接块，法兰连接块垂直连接在支架底板的一侧，法兰连接块连接到姿态调节机器人的操作手臂；

一组定位支承臂，安装在支架底板的顶面上，定位支承臂对发动机总成进行定位和支撑；

一组限位夹紧块，安装在支架底板的顶面上，限位夹紧块夹紧发动机总成。

8.如权利要求7所述的汽车发动机舱软管运动干涉的检测台架，其特征在于，所述法兰连接块和支架底板之间安装有加强肋板。

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