CN216781635U - 用于辅助发动机气门安装的工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于辅助发动机气门安装的工装，发动机上开设有定位孔，气门包括头部和杆部，用于辅助发动机气门安装的工装包括底板，底板的底面设置有与定位孔配合的定位销，定位销下端的尺寸呈渐缩设置；吸附板，吸附板设置于底板的上方，吸附板上贯穿开设有吸附孔，吸附孔的上端连接有外部吸气结构，吸附孔的下端连接头部抵接以通过外部吸气结构吸气将气门吸附于吸附板上；浮动结构，浮动结构设置于吸附板的上方，浮动结构包括浮动杆和浮动板，浮动板上开设有浮动孔，浮动杆穿过浮动孔并与吸附板连接，浮动杆能相对浮动板在浮动孔内移动。本实用新型的浮动结构调节定位销的位置，确保定位销准确地安装到发动机上，提高了气门的安装精度。

Description

用于辅助发动机气门安装的工装

技术领域

本实用新型涉及发动机装配技术领域，特别涉及一种用于辅助发动机气门安装的工装。

背景技术

根据发动机运行原理的设计要求，发动机的气门和气门导管孔尺寸差距非常小，一般在20μm～40μm之间。目前行业内的工业机器人和桁架机械手普遍精度为±20μm，如果直接使用工业机器人或桁架机械手将气门安装到气门导管孔内，其安装精度难以保证。

在安装发动机气门时，除了极少数追求自动化的工厂，使用极高成本的高精密机器人进行安装，一般工厂主要还是依靠人工安装或者在发动机设计时，增大其气门导管孔的倒角。以上方式主要存在三种不足：第一，高精度的工业机器人或者桁架机械手价格昂贵，后期运行维护及备件投入较大；第二，人工装配柔性化高，但生产效率低下，安装过程的质量控制主要依靠员工的责任心，存在一定风险；第三，发动机的设计若是改变，将不利于产品生产的平台化，会增加产品的零件种类和防错压力，且新老机型共线生产时，机加过程需要额外增加刀具，不利于生产运行。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种用于辅助发动机气门安装的工装，旨在解决气门与气门导管孔安装精度较低以及安装成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种用于辅助发动机气门安装的工装，所述发动机上开设有定位孔，所述气门包括头部和杆部，所述用于辅助发动机气门安装的工装包括：

底板，所述底板的底面设置有与所述定位孔配合的定位销，所述定位销下端的尺寸呈渐缩设置；

吸附板，所述吸附板设置于所述底板的上方，所述吸附板上贯穿开设有吸附孔，所述吸附孔的上端连接有外部吸气结构，所述吸附孔的下端连接所述头部抵接以通过所述外部吸气结构吸气将所述气门吸附于所述吸附板上；

浮动结构，所述浮动结构设置于所述吸附板的上方，所述浮动结构包括浮动杆和浮动板，所述浮动板上开设有浮动孔，所述浮动杆穿过所述浮动孔并与所述吸附板连接，所述浮动杆能相对所述浮动板在所述浮动孔内移动。

优选地，所述浮动孔为锥形孔，且所述浮动孔的尺寸自上至下呈渐缩设置，所述浮动杆的尺寸与所述浮动孔下端的尺寸相匹配。

优选地，所述浮动杆外套设有弹簧，所述弹簧一端与所述浮动板连接，所述弹簧另一端与所述吸附板连接。

优选地，所述浮动杆的数量为多个，各所述浮动杆外均套设有所述弹簧，所述浮动板上开设有供多个所述浮动杆一一对应插入的多个所述浮动孔。

优选地，所述吸附板的下端面对应所述吸附孔的位置开设有供所述头部插入的吸附槽；和/或，所述定位销的下端呈半球状。

优选地，所述底板与所述吸附板之间设置有安装板，所述安装板上设置有支撑所述杆部的支撑块。

优选地，所述支撑块包括固定部和支撑部，所述固定部与所述安装板可拆卸连接，所述支撑部为自所述固定部向所述杆部的方向延伸的平板结构，所述支撑部开设有供所述杆部穿过的V形槽。

优选地，所述吸附孔的数量为多个，多个所述吸附孔沿所述吸附板的长度方向间隔布置，所述支撑块的数量与所述吸附孔的数量一致且一一对应设置。

优选地，所述底板与所述吸附板之间连接有支撑梁，所述安装板与所述支撑梁可滑动连接，所述安装板的一侧设置有驱动件，所述驱动件驱动所述安装板相对所述支撑梁向靠近或远离所述杆部的方向移动。

优选地，所述底板上还设置有限位块，所述限位块位于所述安装板的靠近所述杆部的一侧，所述限位块上设置有用于与所述安装板抵接的限位杆。

本实用新型的技术方案中，首先通过吸附板上开设的吸附孔将气门固定到吸附板上，以固定气门与本实用新型的用于辅助气门安装的工装之间的相对位置。之后再通过定位销与发动机上的定位孔之间的配合来将本实用新型的用于辅助气门安装的工装固定到发动机上，并且浮动结构还能在定位销安装不准确时调节定位销的位置，以确保定位销的安装精度。此时，发动机与工装之间的相对位置是固定的，气门与工装之间的相对位置是固定的，从而可将气门精确地安装到发动机的气门导管孔上，提高了气门的安装精度。并且由于浮动结构的调节作用，可以降低在气门安装过程中所使用的机械手的精度需求，减少了后期维护、替换成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例用于辅助发动机气门安装的工装的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例用于辅助发动机气门安装的工装的另一视角结构示意图；

图3为本实用新型一实施例用于辅助发动机气门安装的工装的又一视角结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型中对“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方位的描述以图1和图2所示的方位为基准，仅用于解释在图1和图2所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本实用新型提出一种用于辅助发动机气门安装的工装。

如图1至图3所示，本实用新型的用于辅助发动机气门9安装的工装100 包括底板1、吸附板2和浮动结构4。其中底板1的底面设置有与定位孔配合的定位销11，定位销11下端的尺寸呈渐缩设置。吸附板2设置于底板1的上方，吸附板2上贯穿开设有吸附孔21，吸附孔21的上端连接有外部吸气结构 3，吸附孔21的下端连接头部91抵接以通过外部吸气结构3吸气将气门9吸附于吸附板2上。浮动结构4设置于吸附板2的上方，浮动结构4包括浮动杆42和浮动板41，浮动板41上开设有浮动孔43，浮动杆42穿过浮动孔43 并与吸附板2连接，浮动杆42能相对浮动板41在浮动孔43内移动。

本实用新型的用于辅助发动机气门9安装的工装100用于将发动机的气门9安装到发动机的气门9导管孔上，在以下描述中，将用于辅助发动机气门9安装的工装100简称为工装100。如图1所示，底板1上方的吸附板2上开设有吸附孔21，吸附孔21的上端与如吸气管道、气泵等外部吸气结构3连接，外部吸气结构3吸气将吸附孔21内的空气抽走，形成气压差以吸附抵接于吸附孔21下端的气门9。气门9被吸附之后，气门9与工装100之间的相对位置关系变是固定不变的。并且采用真空吸附的方式来固定气门9，不会对气门9造成机械损伤。

底板1下端设置有定位销11，如图2所示，底板1的两侧分别设置有一个定位销11，且两个定位销11沿前后方向间隔布置。定位销11的下端，即用于插入发动机上的定位孔的一端的尺寸为由上至下呈渐缩设置，定位销11 与位于吸附板2上方的浮动结构4配合，可确保工装100与发动机之间的定位精度。

具体地，在使用工装100安装气门9的过程中，首先通过外部吸气结构3 吸附气门9，使得气门9与工装100之间的位置关系固定，之后将机械手与浮动结构4连接，通过机械手的移动来进行工装100与发动机之间的定位和安装。结合图1和图3，可以理解的，当机械手移动工装100使得定位销11刚好位于对应定位孔的位置时，机械手向下按压，工装100安装到发动机上，此时，发动机与工装100之间的相对位置是固定的，气门9与工装100之间的相对位置是固定的，外部吸气结构3停止吸气，气门9受自身重力作用滑入发动机的气门9导管孔内。当机械手移动工装100时，由于机械手的精度不够，可能会出现定位销11与定位孔之间的位置并不是完全的对应，定位销 11出现了一定的偏移的情况。此时，机械手向下按压，工装100向下移动，由于定位销11的下端是呈渐缩设置的，定位销11与定位孔的内壁接触时，定位孔的内壁会给定位销11一个反作用力，即，工装100受到了反作用力，再加上浮动杆42可相对浮动板41在浮动孔43内移动，使得工装100向图1 所示的斜上方移动，移动之后的定位销11的位置将是完全对应定位孔的位置，此时发动机与工装100之间的相对位置是固定且准确的，气门9与工装100 之间的相对位置是固定且准确的，从而可将气门9精确地安装到气门9导管孔上。本实用新型的工装100能够提高气门9的安装精度，还可降低机械手的精度需求以减少后期维护成本。并且在气门9安装过程中使用机械手进行操作，在降低了人工成本的同时，还提高了生产效率。

在一实施例中，浮动孔43为锥形孔，且浮动孔43的尺寸自上至下呈渐缩设置，浮动杆42的尺寸与浮动孔43下端的尺寸相匹配。如图1和图2所示，浮动孔43的上端为大端，下端为小端，在气门9安装过程中，先将气门 9吸附于吸附板2上，之后通过机械手将工装100移动至安装位置，向下按压浮动板41，由于浮动孔43位锥形孔且浮动杆42的尺寸与浮动杆42的小端相匹配，因此，浮动板41会相对于浮动杆42向下移动，此时，浮动杆42与浮动孔43之间会产生空隙，使得浮动杆42可在浮动孔43的范围内移动。当定位销11在定位时出现了偏移时，定位销11与定位孔的内壁接触，会受到定位孔所给的反作用力，即，工装100受到反作用力，再加上浮动杆42与浮动孔43之间存在空隙，使得工装100向如图1所示的斜上方向移动，定位销11 移动至正确的安装位置，之后外部吸气结构3不再吸气，气门9受自身重力滑入气门9导管孔内，完成气门9的安装。浮动板41上的锥形浮动孔43的设计，结构简单，并且能调节定位销11的位置，起到了提高气门9的安装精度的作用。

进一步的，浮动杆42外套设有弹簧44，弹簧44一端与浮动板41连接，弹簧44另一端与吸附板2连接。在气门9的安装过程中，需要向下按压浮动板41以使定位销11插入定位孔内，或是使得浮动杆42与浮动孔43之间产生空隙以调节定位销11的位置，在完成了工装100的定位之后，由于弹簧44 套设于浮动杆42外并与浮动板41、吸附板2连接，弹簧44能够使得浮动板41向上移动，实现自动复位，简化了操作步骤。

在一实施例中，浮动杆42的数量为多个，各浮动杆42外均套设有弹簧 44，浮动板41上开设有供多个浮动杆42一一对应插入的多个浮动孔43。如图1至图3所示，浮动结构4包括多根浮动杆42，多根浮动杆42间隔布置，且各浮动杆42外均套设有弹簧44，在气门9安装过程中，浮动杆42经常受到挤压和摩擦，是工装100中最容易受损的零件，多根浮动杆42的设置可减少各浮动杆42的损耗，提高了零件的使用寿命，增加了工装100的使用稳定性。在另一实施例中，浮动板41上还开设有减重孔45，降低工装100的重量，便于机械手带动工装100移动。

在一实施例中，吸附板2的下端面对应吸附孔21的位置开设有供头部91 插入的吸附槽22。如图2所示，吸附板2的下端面开设了吸附槽22，气门9 的头部91插入吸附槽22中，增大了气门9的被吸附面积，增加了气门9与吸附板2之间的可吸气空间。使得外部吸气结构3在吸气时，能够抽去更多的空气，增大吸附板2对气门9的吸附力，气门9能够更加稳固地固定在吸附板2上，进一步保证了气门9的安装精度。在一实施例中，定位销11的下端为半球状，定位销11在定位位置不准确时，半球的形状可保证定位孔的内壁与定位销11抵接时，给予定位销11反作用力并在浮动结构4的作用下调节定位销11的位置，进一步保证气门9的安装精度。

在一实施例中，底板1与吸附板2之间设置有安装板5，安装板5上设置有支撑杆部92的支撑块6。如图1所示，气门9包括头部91和杆部92，气门9的杆部92较长，并且在本实施例中，气门9为倾斜设置的状态，支撑块 6对气门9起到了支撑作用，可避免在重力作用下杆部92发生倾斜导致的定位不准确的情况发生，进一步保证了气门9的安装精度，提高了工装100的使用稳定性。

具体地，支撑块6包括固定部61和支撑部62，固定部61与安装板5可拆卸连接，支撑部62为自固定部61向杆部92的方向延伸的平板结构，支撑部62开设有供杆部92穿过的V形槽621。如图所示，支撑块6的支撑部 62开设了V形槽621，V形槽621对杆部92起到支撑作用，避免杆部92发生倾斜导致的定位不准确的情况发生，保证了气门9的安装精度。并且支撑块6的结构简单，生产维护成本较低。

在一实施例中，吸附孔21的数量为多个，多个吸附孔21沿吸附板2的长度方向间隔布置，支撑块6的数量与吸附孔21的数量一致且一一对应设置。如图1至图3所示，吸附板2上间隔开设有多个吸附孔21，吸附板2的下端面对应开设有多个吸附槽22，并且安装板5上还设置有多个支撑块6，使得工装100可一次性安装多个气门9，提高了工装100的工作效率。

在一实施例中，底板1与吸附板2之间连接有支撑梁7，安装板5与支撑梁7可滑动连接，安装板5的一侧设置有驱动件8，驱动件8驱动安装板5相对支撑梁7向靠近或远离杆部92的方向移动。

如图1所示，气门9头部91的尺寸远大于气门9杆部92的尺寸。在工装100固定到发动机的过程中，外部吸气结构3吸气将头部91固定到吸附板 2上，驱动件8推动安装板5向左侧移动，安装板5上的支撑块6对杆部92 支撑保证气门9不发生偏移。工装100固定到发动机上之后，进行支撑气门9 受到自身重力作用下会自动滑入气门9导管孔中，驱动件8将安装板5向右侧拉动，避免了气门9在向下滑动的过程中会与支撑块6发生干涉，提高了工装100的使用稳定性。

进一步的，底板1上还设置有限位块12，限位块12位于安装板5的靠近杆部92的一侧，限位块12上设置有用于与安装板5抵接的限位杆121。如图 3所示，在工装100固定到发动机上的过程中，驱动件8会推动安装板5向前移动，安装板5上的支撑块6对杆部92进行支撑以保证气门9不会发生偏移，限位杆121与安装板5抵接，可以防止安装板5向前移动太多，避免了支撑块6继续向前推动杆部92导致的气门9发生偏移，进一步保证了气门9的安装精度。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于辅助发动机气门安装的工装，所述发动机上开设有定位孔，所述气门包括头部和杆部，其特征在于，所述用于辅助发动机气门安装的工装包括：

底板，所述底板的底面设置有与所述定位孔配合的定位销，所述定位销下端的尺寸呈渐缩设置；

吸附板，所述吸附板设置于所述底板的上方，所述吸附板上贯穿开设有吸附孔，所述吸附孔的上端连接有外部吸气结构，所述吸附孔的下端连接所述头部抵接以通过所述外部吸气结构吸气将所述气门吸附于所述吸附板上；

浮动结构，所述浮动结构设置于所述吸附板的上方，所述浮动结构包括浮动杆和浮动板，所述浮动板上开设有浮动孔，所述浮动杆穿过所述浮动孔并与所述吸附板连接，所述浮动杆能相对所述浮动板在所述浮动孔内移动。

2.如权利要求1所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述浮动孔为锥形孔，且所述浮动孔的尺寸自上至下呈渐缩设置，所述浮动杆的尺寸与所述浮动孔下端的尺寸相匹配。

3.如权利要求2所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述浮动杆外套设有弹簧，所述弹簧一端与所述浮动板连接，所述弹簧另一端与所述吸附板连接。

4.如权利要求3所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述浮动杆的数量为多个，各所述浮动杆外均套设有所述弹簧，所述浮动板上开设有供多个所述浮动杆一一对应插入的多个所述浮动孔。

5.如权利要求1所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述吸附板的下端面对应所述吸附孔的位置开设有供所述头部插入的吸附槽；和/或，所述定位销的下端呈半球状。

6.如权利要求1-5中任一项所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述底板与所述吸附板之间设置有安装板，所述安装板上设置有支撑所述杆部的支撑块。

7.如权利要求6所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述支撑块包括固定部和支撑部，所述固定部与所述安装板可拆卸连接，所述支撑部为自所述固定部向所述杆部的方向延伸的平板结构，所述支撑部开设有供所述杆部穿过的V形槽。

8.如权利要求7所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述吸附孔的数量为多个，多个所述吸附孔沿所述吸附板的长度方向间隔布置，所述支撑块的数量与所述吸附孔的数量一致且一一对应设置。

9.如权利要求6所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述底板与所述吸附板之间连接有支撑梁，所述安装板与所述支撑梁滑动连接，所述安装板的一侧设置有驱动件，所述驱动件驱动所述安装板相对所述支撑梁向靠近或远离所述杆部的方向移动。

10.如权利要求9所述的用于辅助发动机气门安装的工装，其特征在于，所述底板上还设置有限位块，所述限位块位于所述安装板的靠近所述杆部的一侧，所述限位块上设置有用于与所述安装板抵接的限位杆。

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