CN210166149U - 发动机试验支架 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型揭示了一种发动机试验支架，包括：底座、调节组件和连接组件。底座包括底座支架和安装在底座支架上的支撑底板。调节组件安装在底座上，调节组件能进行六自由度的位置和角度调节。连接组件安装在调节组件上，发动机总成通过连接组件连接并固定到调节组件上。本实用新型的发动机试验支架是一个机械式的六自由度可调式支架，由于是机械式的，所以可承载载荷极大，刚度、精度、可靠性都有保证。该发动机试验支架成本可控、方便维护扩展。该发动机试验支架操作方便，与常见夹具检具操作类似，便于车间工作人员上手进行实验。

Description

发动机试验支架

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软件仿真和实体试验。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。软件仿真无法完全模拟真实的使用场景，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。为了优化软件仿真的结果，还是需要进行实际的装配，实际装配能反应装配工艺、固有误差、使用环境限制等问题。在实际装配的数据基础上再进行软件仿真，使得软件仿真的结果更加贴近实际情况。

在实体试验的过程中，需要使用到机器人来控制发动机总成的空间位置和姿态，以模拟实际使用过程中发动机总成的状态，来检测是否会出现软管或者线束干涉的情况。为了将发动机总成与机器人连接，会使用到发动机总成夹具，该夹具一方面用于夹持发动机总成，另一方面可以与机器人相连，从而实现能够通过对机器人姿态的调整来改变发动机总成的运动状态，进而模拟出管路线束的位姿，最终进行数据记录与干涉检查。

但是与机器人配套的总成夹具存在着一定的缺点：首先，发动机和变速箱组成的发动机总成质量较大，而机器人载荷需要严格要求，同时，大载荷机器人需要较高的成本。其次，与机器人配合的总成夹具自身的刚度和精度存疑，需要严格校核，而测试方案存在开环环节，因而导致较难保证可靠性。再者与机器人配合的总成夹具需要严格校核机器人的工作空间，防止出现安全事故。最后，机器人配合总成夹具的方案需要专业的机器人培训，不够简单直接。

实用新型内容

本实用新型提出一种使用方便，牢固可靠的手动调节的发动机试验支架。

根据本实用新型的一实施例，提出一种发动机试验支架，包括：底座、调节组件和连接组件。底座包括底座支架和安装在底座支架上的支撑底板。调节组件安装在底座上，调节组件能进行六自由度的位置和角度调节。连接组件安装在调节组件上，发动机总成通过连接组件连接并固定到调节组件上。

在一个实施例中，调节组件包括：Z向升降机构、XY向平移机构和角度调节机构。Z向升降机构安装在底座上，Z向升降机构能沿Z向升降。XY向平移机构安装在Z向升降机构上，XY向平移机构能沿X向以及Y向平移。角度调节机构通过球铰机构安装到XY向平移机构上，角度调节机构调节倾斜角度。

在一个实施例中，Z向升降机构包括：Z向升降驱动装置和Z向升降板。Z向升降驱动装置安装在底座支架上，Z向升降驱动装置的主体位于支撑底板下方，Z向升降驱动装置的升降杆向上延伸穿过支撑底板。Z向升降板连接到Z向升降驱动装置的升降杆，Z向升降板由Z向升降驱动装置通过升降杆驱动。

在一个实施例中，XY向平移机构包括：平移板和万向球轴承，万向球轴承的轴承座安装在Z向升降板上，万向球轴承的万向球与平移板的底部接触并支撑平移板。

在一个实施例中，调节组件还包括一组平移限位挡板，平移限位挡板安装在支撑底板上，平移限位挡板紧贴平移板的边缘，对平移板进行X向以及Y向的限位。

在一个实施例中，角度调节机构包括：角度调节板和球铰机构，角度调节板通过球铰机构安装到平移板上。

在一个实施例中，角度调节机构还包括一组角度限位螺柱，角度限位螺柱分别固定在平移板和角度调节板上，角度限位螺柱固定角度调节板的倾斜角度。

在一个实施例中，连接组件包括：数个总成定位件和数个下悬定位件。总成定位件安装在角度调节板上，总成定位件连接并固定发动机总成。下悬定位件安装在角度调节板上，下悬定位件连接并固定发动机下悬。

在一个实施例中，总成定位件分布在角度调节板的边缘，下悬定位件分布在角度调节板的中心部位。

在一个实施例中，该发动机试验支架还包括数个挡板定位件，挡板定位件安装在支撑底板上，挡板安装在挡板定位件上。

本实用新型的发动机试验支架是一个机械式的六自由度可调式支架，由于是机械式的，所以可承载载荷极大，刚度、精度、可靠性都有保证。该发动机试验支架成本可控、方便维护扩展。该发动机试验支架操作方便，与常见夹具检具操作类似，便于车间工作人员上手进行实验。

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发动机试验支架的结构图。

图2揭示了根据本实用新型的一实施例的发动机试验支架的侧面结构图。

具体实施方式

参考图1和图2所示，图1和图2揭示了根据本实用新型的一实施例的发动机试验支架的结构，其中图1是三维结构图，图2是侧视结构图。如图所示，该发动机试验支架：底座、调节组件和连接组件。

底座包括底座支架109和安装在底座支架109上的支撑底板106。

调节组件安装在底座上，调节组件能进行六自由度的位置和角度调节。在图示的实施例中，调节组件包括：Z向升降机构、XY向平移机构和角度调节机构。Z向升降机构安装在底座上，Z向升降机构能沿Z向升降。在图示的实施例中，Z向升降机构包括：Z向升降驱动装置107和Z向升降板108。Z向升降驱动装置107安装在底座支架109上，Z向升降驱动装置107的主体位于支撑底板106下方，Z向升降驱动装置107的升降杆向上延伸穿过支撑底板106。Z向升降板108连接到Z向升降驱动装置107的升降杆，Z向升降板108由Z向升降驱动装置107通过升降杆驱动。Z向升降机构进行Z向的调节。XY向平移机构安装在Z向升降机构上，XY向平移机构能沿X向以及Y向平移。在图示的实施例中，XY向平移机构包括：平移板102和万向球轴承105。万向球轴承105的轴承座安装在Z向升降板108上，万向球轴承105的万向球与平移板102的底部接触并支撑平移板102。在图示的实施例中，在平移板102和Z向升降板108之间布置了一组万向球轴承105，分别位于平移板102和Z向升降板108的四个角上。利用万向球轴承105，平移板102能够相对于Z向升降板108进行X向以及Y向的平移，实现X向以及Y向的位置调节。在图示的实施例中，调节组件还包括一组平移限位挡板103，平移限位挡板103安装在支撑底板106上。在平移板102沿X向以及Y向调整到位后，平移限位挡板103紧贴平移板102的四个边缘并固定在支撑底板106上，通过平移限位挡板103对平移板102进行X向以及Y向的限位。角度调节机构通过球铰机构安装到XY向平移机构上，角度调节机构调节倾斜角度。在图示的实施例中，角度调节机构包括：角度调节板101和球铰机构(球铰机构未示出)。角度调节板101通过球铰机构安装到平移板102上。利用球铰机构，角度调节板101能够相对于平移板102自由转动，实现角度倾斜。在图示的实施例中，角度调节机构还包括一组角度限位螺柱104，角度限位螺柱104分别固定在平移板102和角度调节板101上。在图示的实施例中，四个角度限位螺柱104分别固定在平移板102和角度调节板101的四个角上，在角度调节板101的倾斜角度调节到位后，利用角度限位螺柱104将平移板102和角度调节板101的四个角的距离锁定，以固定角度调节板101的倾斜角度。

连接组件安装在调节组件上，发动机总成通过连接组件连接并固定到调节组件上。在图示的实施例中，连接组件包括：数个总成定位件203和数个下悬定位件202。总成定位件203安装在角度调节板101上，总成定位件203连接并固定发动机总成。下悬定位件202安装在角度调节板101上，下悬定位件202连接并固定发动机下悬。在图示的实施例中，三个总成定位件203呈三角形分布在角度调节板101的边缘，下悬定位件202分布在角度调节板101的中心部位。

在图示的实施例中，该发动机试验支架还包括数个挡板定位件201，挡板定位件201安装在支撑底板106上，挡板安装在挡板定位件201上。

本实用新型的发动机试验支架的使用过程如下：先将发动机总成通过连接组件固定到角度调节板上。再将Z向升降驱动装置、Z向升降板、万向球轴承、平移板和球铰机构依次安装到底座支架和支撑底板上。然后使用吊机将发动机总成和角度调节板吊起并慢慢转移到平移板的上方。调节Z向升降板的高度，调节平移板在X向和Y向的位置，定位完成后安装平移限位挡板以固定平移板的位置。将角度调节板下降至球铰机构上，调节角度调节板的角度，在角度调节到位后使用角度限位螺栓将角度锁定。这样发动机总成就被安装到发动机试验支架上，且被调节到了所需要的空间位置和姿态。在挡板定位件上安装挡板，开始相关测试。

本实用新型的发动机试验支架是一个机械式的六自由度可调式支架，由于是机械式的，所以可承载载荷极大，刚度、精度、可靠性都有保证。该发动机试验支架成本可控、方便维护扩展。该发动机试验支架操作方便，与常见夹具检具操作类似，便于车间工作人员上手进行实验。

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 (10)

1.一种发动机试验支架，其特征在于，包括：

底座，底座包括底座支架和安装在底座支架上的支撑底板；

调节组件，安装在支撑底板上，调节组件能进行六自由度的位置和角度调节；

连接组件，安装在调节组件上，发动机总成通过连接组件连接并固定到调节组件上。

2.如权利要求1所述的发动机试验支架，其特征在于，所述调节组件包括：

Z向升降机构，安装在底座上，Z向升降机构能沿Z向升降；

XY向平移机构，安装在Z向升降机构上，XY向平移机构能沿X向以及Y向平移；

角度调节机构，通过球铰机构安装到XY向平移机构上，角度调节机构调节倾斜角度。

3.如权利要求2所述的发动机试验支架，其特征在于，所述Z向升降机构包括：

Z向升降驱动装置，安装在底座支架上，Z向升降驱动装置的主体位于支撑底板下方，Z向升降驱动装置的升降杆向上延伸穿过支撑底板；

Z向升降板，连接到Z向升降驱动装置的升降杆，Z向升降板由Z向升降驱动装置通过升降杆驱动。

4.如权利要求3所述的发动机试验支架，其特征在于，所述XY向平移机构包括：平移板和万向球轴承，万向球轴承的轴承座安装在Z向升降板上，万向球轴承的万向球与平移板的底部接触并支撑平移板。

5.如权利要求4所述的发动机试验支架，其特征在于，所述调节组件还包括一组平移限位挡板，平移限位挡板安装在支撑底板上，平移限位挡板紧贴平移板的边缘，对平移板进行X向以及Y向的限位。

6.如权利要求4所述的发动机试验支架，其特征在于，所述角度调节机构包括：角度调节板和球铰机构，角度调节板通过球铰机构安装到平移板上。

7.如权利要求6所述的发动机试验支架，其特征在于，所述角度调节机构还包括一组角度限位螺柱，角度限位螺柱分别固定在平移板和角度调节板上，角度限位螺柱固定角度调节板的倾斜角度。

8.如权利要求6所述的发动机试验支架，其特征在于，所述连接组件包括：

数个总成定位件，总成定位件安装在角度调节板上，总成定位件连接并固定发动机总成；

数个下悬定位件，下悬定位件安装在角度调节板上，下悬定位件连接并固定发动机下悬。

9.如权利要求8所述的发动机试验支架，其特征在于，总成定位件分布在角度调节板的边缘，下悬定位件分布在角度调节板的中心部位。

10.如权利要求9所述的发动机试验支架，其特征在于，还包括：

数个挡板定位件，挡板定位件安装在支撑底板上，挡板安装在挡板定位件上。

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