CN214489773U - 一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，包括：夹具底板，设置有至少一个装夹工位；装夹防错装置包括定位组件、夹紧组件和防错组件；防错组件包括防错固定块，上表面设置有一限位顶缸，防错顶缸；定位组件包括第一定位块和第二定位块；夹紧组件包括摆动座，摆杆与摆动座枢轴连接，底面凸设有夹紧油缸，油缸顶头与摆杆连接，摆杆上端凸设夹紧压头；固定杆，凸设固定压头；夹紧油缸的夹紧油路与防错固定块内的防错油路反向串联连接，串联连接后的油路与夹具底板的油路进孔和油路出孔接通。所述夹具可避免反装，实现自动防错，同时实现装夹定位可靠，从而降低产品加工不良率，提高加工效率。

Description

一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具

技术领域

本实用新型属于夹具研发技术领域，具体地，涉及一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具。

背景技术

发动机主轴承盖是发动机气缸体重要结构零件，其用于固定轴承并承受冲击载荷，其加工精度可直接影响到发动机工作性能，因此产品加工精度要求很高。

通常发动机主轴承盖结构如图1所示，两侧的条形孔102为对称圆柱结构，用于安装固定螺栓，中间为半圆弧103，用于安装轴承（主轴承盖一般配对使用）；中间半圆弧103上设计有半圆弧形状的油槽106，其导致产品为非对称结构，从而在加工时需要进行防错设计。

现有防错方案一：参见图2，在主轴承盖100的盖体101侧边设置电子感应防错装置200，但其对加工环境要求高，而现场加工铁削、切削液等杂物导致电子感应故障率高，从而降低产品加工效率；

现有防错方案二：参见图3，通过在主轴承盖100上增加工艺凸台300进行防错，但当其批量生产时造成原材料浪费，同时增加机加工成本。

综合以上两种防错方案不足，此实用型夹具提供一种机械防错装置，其利用产品本身形状细微不对称结构来起到装夹防错。

实用新型内容

为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，所述夹具可避免反装，实现自动防错，同时实现装夹定位可靠，从而降低产品加工不良率，提高加工效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，主轴承盖包括盖体，所述盖体的长度方向两端分别设置有一用于安装固定螺栓的条形孔，位于两条形孔之间的盖体一侧边开设有与凸轮轴外壁相配合的半圆弧、盖体另一侧壁长度方向中部外凸形成凸起部，位于凸起部两侧的盖体侧边上分别开设有一凹弧，对应所述半圆弧底面的盖体上开设有一油槽，所述夹具包括：夹具底板，水平设置，夹具底板上设置有至少一个用于装夹主轴承盖的装夹工位，夹具底板的上表面边缘间隔开设有油路进孔和油路出孔；一个装夹工位对应一套装夹防错装置，所述装夹防错装置包括定位组件、夹紧组件和防错组件；所述防错组件包括设置于夹具底板上表面的防错固定块，对应主轴承盖的半圆弧的油槽外侧的防错固定块的上表面竖直设置有一限位顶缸，限位顶缸的输出端竖直连接有限位顶杆，对应主轴承盖的其中一凹弧外侧的防错固定块的上表面竖直设置有一防错顶缸，防错顶缸的输出端竖直连接有防错顶杆，防错定位块内侧设置有防错油路，限位顶缸和防错顶缸分别与防错油路连接；所述定位组件包括竖直间隔设置于防错固定块两端外侧的第一定位块和第二定位块，第一定位块的上端面对应主轴承盖的一个条形孔外壁，第二定位孔的上端面对应主轴承盖的另一个条形孔外壁，第一定位块和第二定位块配合形成对主轴承盖的支撑，位于第一定位块外侧的夹具底板上表面开设有一摆杆插孔；所述夹紧组件包括沿摆动插孔外周向凸设于夹具底板上表面的摆动座，所述摆动座形状为框体，所述摆杆插孔内插设有一摆杆，摆杆与摆动座枢轴连接，所述夹具底板的底面凸设有一夹紧油缸，朝向摆杆侧壁下部的夹紧油缸上连接有一油缸顶头，所述油缸顶头与摆杆位于夹具底板下方的侧壁连接，所述摆杆上端位于第一定位块上端面上方，所述摆杆上部朝向第一定位块一端凸设有一夹紧压头；位于第二定位块外侧的夹具底板上竖直设置有一固定杆，所述固定杆朝向第二定位块一面上部凸设有一固定压头，夹紧压头与固定压头配合形成对主轴承盖两侧的夹紧；所述夹紧油缸的夹紧油路与防错固定块内的防错油路反向串联连接，串联连接后的油路与夹具底板的油路进孔和油路出孔接通。

进一步地，所述夹具底板上装夹工位的数量为3个，沿夹具底板上表面长度方向间隔设置；一个装夹工位对应一套装夹防错装置。

进一步地，每套所述装夹防错装置的定位组件还包括一支撑柱，所述支撑柱竖直设置于对应主轴承盖的其中一凹弧外侧的防错固定块的上表面；支撑柱与防错顶缸位于同一凹弧内。

进一步地，每套所述装夹防错装置的夹紧组件的固定杆通过一个侧定位块设置于夹具底板上表面；所述侧定位块与相邻装夹防错装置的夹紧组件的摆动座为一体式结构。

进一步地，每套所述装夹防错装置的防错组件的限位顶杆的上端面凸设有限位顶头，所述限位顶头的形状为圆柱形；每套所述装夹防错装置的防错顶杆的上端面凸设有防错顶头，所述防错顶头的形状为圆台形。

进一步地，每套所述装夹防错装置的夹紧组件的摆动座的相对两侧壁分别开设有一摆动孔，所述摆杆表面开设有与摆动孔相对应的摆动通孔；销钉插设于摆动孔和摆动通孔，形成摆杆与摆动座之间的枢轴连接；夹紧组件的油缸顶头与摆杆之间连接有一拉簧。

进一步地，所述固定压头的数量为2个，间隔排布。

本实用新型的有益效果在于：

所述夹具利用待加工主轴承盖的自身形状结构细微差异实现装夹防错；通过合理定位夹紧结构设计实现装夹稳定，从而提高产品加工质量；同时通过多工位并行实现提高产品加工效率；

夹具底板上设计进出油路孔，且配合油路板型油缸，实现夹具组装后无多余的油管连接，减小加工干涉，提高夹具油路稳定性，且外观较为美观；

防错组件活动部分由防错顶缸组成，夹紧油缸的夹紧油路与防错固定块内的防错油路反向串联连接，每次装夹时只需要踩一次液压踏板即可实现工件装夹及装夹防错。当压紧装置处于松开状态时，防错顶杆处于伸出状态，工件反装无法装夹到位；当启动液压夹紧按钮时，防错顶杆先收缩，然后工件才被夹紧，故而不影响工件加工，从而起到自动防错效果；

夹紧油缸全部设计在夹具底板的底面下方，从而增加夹具正面空间，有利于夹具排布更多工位，最初夹具设计为两个工位，现夹具可设计为三个工位，从而提高产品生产效率；

压头采用齿型合金压头，有利于减少装夹定位误差。其次齿型合金压头为易损件，便于后期更换；

夹紧组件采用侧压式夹紧方式，且两处侧压受力方向与待加工主轴承盖水平方向设计有75°夹角，有利于防止侧压过程中工件受力而发生错位。其次通过夹紧油缸的油缸顶头带动摆杆结构实现侧压压紧，使工件在压紧过程中受力均匀，减少装夹变形，从而保证工件加工稳定性；

侧定位块与相邻装夹防错装置的夹紧组件的摆动座为一体式结构，有利于提高夹侧定位块强度，从而保证产品装夹定位精度。

附图说明

图1为发动机的主轴承盖的结构示意图；

图2为现有放错方案一中采用电子感应防错装置对主轴承盖进行定位的夹具结构示意图；

图3为现有放错方案二中采用工艺凸台对主轴承盖进行定位的夹具结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具的结构示意图；

图5为图4的正视图；

图6为图4的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

参照图4~6，本实用新型所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，主轴承盖100包括盖体101，所述盖体101的长度方向两端分别设置有一用于安装固定螺栓的条形孔102，位于两条形102孔之间的盖体101一侧边开设有与凸轮轴外壁相配合的半圆弧103、盖体101另一侧壁长度方向中部外凸形成凸起部104，位于凸起部104两侧的盖体101侧边上分别开设有一凹弧105，对应所述半圆弧103底面的盖体101上开设有一油槽106，所述夹具包括：夹具底板1，水平设置，夹具底板1上设置有至少一个用于装夹主轴承盖100的装夹工位400，夹具底板1的上表面边缘间隔开设有油路进孔（未图示）和油路出孔（未图示）；一个装夹工位400对应一套装夹防错装置，所述装夹防错装置包括定位组件、夹紧组件和防错组件；所述防错组件包括设置于夹具底板1上表面的防错固定块41，对应主轴承盖100的半圆弧103的油槽106外侧的防错固定块41的上表面竖直设置有一限位顶缸42，限位顶缸42的输出端竖直连接有限位顶杆421，对应主轴承盖100的其中一凹弧105外侧的防错固定块41的上表面竖直设置有一防错顶缸43，防错顶缸43的输出端竖直连接有防错顶杆431，防错定位块41内侧设置有防错油路（未图示），限位顶缸42和防错顶缸43分别与防错油路连接；所述定位组件包括竖直间隔设置于防错固定块41两端外侧的第一定位块21和第二定位块22，第一定位块21的上端面对应主轴承盖100的一个条形孔102外壁，第二定位孔22的上端面对应主轴承盖100的另一个条形孔102外壁，第一定位块21和第二定位块22配合形成对主轴承盖100的支撑，位于第一定位块21外侧的夹具底板1上表面开设有一摆杆插孔（未图示）；所述夹紧组件包括沿摆动插孔外周向凸设于夹具底板1上表面的摆动座31，所述摆动座31形状为框体，所述摆杆插孔内插设有一摆杆32，摆杆32与摆动座31枢轴连接，所述夹具底板1的底面凸设有一夹紧油缸33，朝向摆杆32侧壁下部的夹紧油缸33上连接有一油缸顶头331，所述油缸顶头331与摆杆32位于夹具底板1下方的侧壁连接，所述摆杆32上端位于第一定位块21上端面上方，所述摆杆32上部朝向第一定位块21一端凸设有一夹紧压头321；位于第二定位块22外侧的夹具底板1上竖直设置有一固定杆34，所述固定杆34朝向第二定位块22一面上部凸设有一固定压头341，夹紧压头321与固定压头341配合形成对主轴承盖100两侧的夹紧；所述夹紧油缸33的夹紧油路与防错固定块41内的防错油路反向串联连接，串联连接后的油路与夹具底板1的油路进孔和油路出孔接通。

进一步地，所述夹具底板1上装夹工位400的数量为3个，沿夹具底板1上表面长度方向间隔设置；一个装夹工位400对应一套装夹防错装置。

进一步地，每套所述装夹防错装置的定位组件还包括一支撑柱23，所述支撑柱23竖直设置于对应主轴承盖100的其中一凹弧105外侧的防错固定块41的上表面；支撑柱23与防错顶缸43位于同一凹弧105内。

进一步地，每套所述装夹防错装置的夹紧组件的固定杆34通过一个侧定位块341设置于夹具底板1上表面；所述侧定位块341与相邻装夹防错装置的夹紧组件的摆动座31为一体式结构。

进一步地，每套所述装夹防错装置的防错组件的限位顶杆421的上端面凸设有限位顶头422，所述限位顶头422的形状为圆柱形；每套所述装夹防错装置4的防错顶杆431的上端面凸设有防错顶头432，所述防错顶头432的形状为圆台形。

进一步地，每套所述装夹防错装置的夹紧组件的摆动座31的相对两侧壁分别开设有一摆动孔311，所述摆杆32表面开设有与摆动孔311相对应的摆动通孔（未图示）；销钉35插设于摆动孔311和摆动通孔，形成摆杆32与摆动座31之间的枢轴连接；夹紧组件的油缸顶头331与摆杆32之间连接有一拉簧（未图示）。

进一步地，所述固定压头341的数量为2个，间隔排布。

本实用新型所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，具有如下优点：

实现自动防错：夹紧组件的夹紧油缸33的夹紧油路与防错组件的防错固定块41内的防错油路反向串联连接，当夹紧组件处于松开状态时，防防错组件处于伸出状态，待加工的主轴承盖100反装无法装夹到位；当启动液压夹紧按钮时，防错组件先收缩，然后待加工的主轴承盖100才被夹紧组件夹紧，故而不影响工件加工，从而起到自动防错效果。同时此防错方案避免现有的电子感应防错方案所带来的加工环境要求苛刻，防错故障率高，生产效率低的缺点。同时减少现有工艺凸台的防错方案所带来的原材料浪费以及增加机加工成本的缺点。综上，此防错方案有利于提高产品加工质量，同时提高生产效率。

增加夹具工位排布，提高生产效率：所有夹紧油缸33设计在夹具底板1底面，同时一装夹工位400的摆杆座31与相邻装夹工位400的侧定位块341采用一体式结构设计，有利于提高夹具正面空间，实现三工位并行（原夹具为两工位并行）。其次夹紧油缸33设计在夹具底板1的底面有效降低外接油管带来的加工刀路干涉风险。

提高定位精度：待加工的主轴承盖100外形定位时（受压紧力的点）夹紧压头321与固定压头341分别采用标准合金压头，有效消除待加工的主轴承盖100表面凹凸不平对待加工的主轴承盖100定位的影响；而不受力点支撑点（第一定位块21的上端面和第二定位块22的上端面）采用光滑的平面，有效的减少工件受力时产生的摩擦力，从而减少产品装夹翘曲现象。

减小装夹误差与加工变形量：夹具压紧用夹紧油缸33采用液压油缸压紧，通过侧压方式，且两处侧压受力方向与待加工的主轴承盖100水平方向设计有75°夹角，有利于防止侧压过程中工件受力而发生错位。侧压方式有利于减小加工变形，也避免手动装夹误差及受力不均匀现象。

本实用新型所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具的使用方式如下：

所述夹具由三个装夹工位400组成，三个装夹工位400相同，依次均布；

其中，图5为本实用新型所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具的三个工作状态，图5中最左边的装夹工位400为待加工的主轴承盖100的正确夹持状态，防错组件收缩，夹紧组件夹紧；图5中中间的装夹工位400中夹紧组件为松弛状态，防错组件顶出，待加工的主轴承盖100可正常放入，图5最右边的装夹工位400中夹紧组件为松弛状态，防错组件顶出，待加工的主轴承盖100如果反方则无法放入装夹防错装置中，实现防错功能。

夹具底板1的作用是连接机床与夹具以及固定夹具零配件。

第一定位块21和第二定位块22（相当于三个Z向支撑点）限制待加工的主轴承盖100的Z向移动自由度、X向旋转自由度、Y向旋转自由度；1个Y侧向定位柱限制Y向移动自由度，由支撑柱23形成，其固定在防错固定块41上；两个X向定位点限制其X向移动自由度和Z向旋转自由度，由夹紧压头321与固定压头配合形成。待加工的主轴承盖100的空间6个自由度被完全限制，待加工的主轴承盖100被正确定位。

夹紧油缸33设计在夹具底板1的底面，夹紧油缸33固定在夹具底板1上，油缸顶头331与夹紧油缸33缸径连接固定，摆动座31固定在夹具底板1上表面，摆杆32与摆动座31通过销钉35连接。所述摆杆32与油缸顶头331形成杠杆结构，把夹紧油缸33力进行反向转化，从而实现工件夹紧。

所述防错装置：防错固定块41固定连接在夹具底板1上，其底部设计有油路孔与夹具底板1上油路孔接通，防错油路与夹紧油路串联连接。防错顶缸43和限位顶缸42前后排布，防错顶缸43和限位顶缸42同时顶出或收缩，防错顶杆431上端设置锥形防错顶头432，其伸出时主要其防反作用，限位顶杆421连接有圆柱形限位顶头422，其主要起到粗限位作用，两者配合使用，当工件反向放置时，工件无法正确放置到夹具上，从而工件无法被正确定位、也无法被夹紧，从而起到防错作用。

防错功能实现过程：装夹前，夹具油路退油，夹紧油缸33收缩，由于油缸顶头331与摆杆32设计有拉簧连接，故当夹紧油缸33收缩时，拉动摆杆32张开，故预留工件装夹空间。同时由于防错顶缸43和限位顶缸42与夹紧油缸33油路反向串联，当油路退油时，防错顶缸43和限位顶缸42进油，防错顶头432和限位顶头422同时顶出，起到防止工件反装作用。当夹具油路退油时防错顶缸43和限位顶缸42收缩，不影响工件加工，同时工件被夹紧。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，主轴承盖包括盖体，所述盖体的长度方向两端分别设置有一用于安装固定螺栓的条形孔，位于两条形孔之间的盖体一侧边开设有与凸轮轴外壁相配合的半圆弧、盖体另一侧壁长度方向中部外凸形成凸起部，位于凸起部两侧的盖体侧边上分别开设有一凹弧，对应所述半圆弧底面的盖体上开设有一油槽，其特征在于，所述夹具包括：

夹具底板，水平设置，夹具底板上设置有至少一个用于装夹主轴承盖的装夹工位，夹具底板的上表面边缘间隔开设有油路进孔和油路出孔；

一个装夹工位对应一套装夹防错装置，所述装夹防错装置包括定位组件、夹紧组件和防错组件；

所述防错组件包括设置于夹具底板上表面的防错固定块，对应主轴承盖的半圆弧的油槽外侧的防错固定块的上表面竖直设置有一限位顶缸，限位顶缸的输出端竖直连接有限位顶杆，对应主轴承盖的其中一凹弧外侧的防错固定块的上表面竖直设置有一防错顶缸，防错顶缸的输出端竖直连接有防错顶杆，防错定位块内侧设置有防错油路，限位顶缸和防错顶缸分别与防错油路连接；

所述定位组件包括竖直间隔设置于防错固定块两端外侧的第一定位块和第二定位块，第一定位块的上端面对应主轴承盖的一个条形孔外壁，第二定位孔的上端面对应主轴承盖的另一个条形孔外壁，第一定位块和第二定位块配合形成对主轴承盖的支撑，位于第一定位块外侧的夹具底板上表面开设有一摆杆插孔；

所述夹紧组件包括沿摆动插孔外周向凸设于夹具底板上表面的摆动座，所述摆动座形状为框体，所述摆杆插孔内插设有一摆杆，摆杆与摆动座枢轴连接，所述夹具底板的底面凸设有一夹紧油缸，朝向摆杆侧壁下部的夹紧油缸上连接有一油缸顶头，所述油缸顶头与摆杆位于夹具底板下方的侧壁连接，所述摆杆上端位于第一定位块上端面上方，所述摆杆上部朝向第一定位块一端凸设有一夹紧压头；

位于第二定位块外侧的夹具底板上竖直设置有一固定杆，所述固定杆朝向第二定位块一面上部凸设有一固定压头，夹紧压头与固定压头配合形成对主轴承盖两侧的夹紧；

所述夹紧油缸的夹紧油路与防错固定块内的防错油路反向串联连接，串联连接后的油路与夹具底板的油路进孔和油路出孔接通。

2.根据权利要求1所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，其特征在于，所述夹具底板上装夹工位的数量为3个，沿夹具底板上表面长度方向间隔设置；

一个装夹工位对应一套装夹防错装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，其特征在于，每套所述装夹防错装置的定位组件还包括一支撑柱，所述支撑柱竖直设置于对应主轴承盖的其中一凹弧外侧的防错固定块的上表面；

支撑柱与防错顶缸位于同一凹弧内。

4.根据权利要求1所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，其特征在于，每套所述装夹防错装置的夹紧组件的固定杆通过一个侧定位块设置于夹具底板上表面；

所述侧定位块与相邻装夹防错装置的夹紧组件的摆动座为一体式结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，其特征在于，每套所述装夹防错装置的防错组件的限位顶杆的上端面凸设有限位顶头，所述限位顶头的形状为圆柱形；

每套所述装夹防错装置的防错顶杆的上端面凸设有防错顶头，所述防错顶头的形状为圆台形。

6.根据权利要求1所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，其特征在于，每套所述装夹防错装置的夹紧组件的摆动座的相对两侧壁分别开设有一摆动孔，所述摆杆表面开设有与摆动孔相对应的摆动通孔；

销钉插设于摆动孔和摆动通孔，形成摆杆与摆动座之间的枢轴连接；

夹紧组件的油缸顶头与摆杆之间连接有一拉簧。

7.根据权利要求1所述的一种基于自动防错技术的发动机缸体主轴承盖夹具，其特征在于，所述固定压头的数量为2个，间隔排布。

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