一种涡轮增压器装配工装的制作方法

1.本实用新型涉及涡轮增压器技术领域，具体地说是一种涡轮增压器装配工装。


背景技术：

2.目前涡轮增压器行业的装配过程还是采用人工手动装配为主，一些关键的装配过程还是依赖员工的装配手法，关键的控制指标只能采用首末检、抽检等传统控制手段，但这些都是属于事后检测，无法及时发现缺陷件或者异常趋势，而且无法追踪到每个产品的装配角度信息，已经无法满足客户日益增长的质量需求，并且手动装配效率低，劳动力成本高。
3.现有技术中，对于设定涡壳和中间壳之间的角度，目前虽然已经出现一些工装定位压壳，即在中间壳上预设相应的定位面，通过定位工装与中间壳定位面贴平(面接触或者点接触)的方法来定角度，相较于人工手动安装定位效率有所提升，但是仍然存在以下缺陷：
4.定位工装需要频繁碰触产品，会带来产品磕碰，工装磨损后角度定位精度下降等风险。现有装配工装对涡壳、压壳、中间壳之间的角度控制能力大都在
±1°
左右，现在客户端接口改为硬连接后对增压器角度要求更高，同时在装配图上增加了特殊测量点的面轮廓度或者安装产生的空间尺寸要求，这就需要增压器的角度公差控制在
±
0.5
°
以内，再加上这些角度相关的尺寸一般都被标注为关键尺寸，需要考虑过程公差积累，导致我们在设计产线时需要考虑的设计公差必须放在
±
0.3
°
以内，现有装配工装已经无法满足要求。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的问题是，为了克服现有技术中的缺陷，提供一种涡轮增压器装配工装，实现中间壳与压壳的自动化准确定位，提高定位精度以及工作效率。
6.为解决上述问题，本实用新型提供一种涡轮增压器装配工装，包括基座以及连接于基座上端的门型架，还包括
7.夹持组件，沿竖向可滑动的设置于所述门型架上，用于夹紧定位中间壳；
8.驱动机构，设置于所述门型架的下方，所述驱动机构包括用于定位压壳的托盘以及驱使所述托盘水平旋转的驱动器；当预装有中间壳的压壳定位于所述托盘上时，所述夹持组件下行至设定位置用于对所述中间壳进行夹紧限位，所述驱动器用于驱使所述托盘水平旋转，以实现所述压壳与所述中间壳之间相对角度的调节；
9.测距组件，安装于门型架上，用于测量所述压壳上预设的测量平面到所述测距组件的间距；
10.旋拧组件，沿竖向可滑动的设置在所述门型架上且位于所述夹持组件的上方，当所述压壳与所述中间壳相对转动至所述间距达到设定值时，所述旋拧组件下移至设定位置用于对所述压壳上预设的连接螺钉进行自动拧紧。
11.本实用新型的涡轮增压器装配工装与现有技术相比具有以下优点：
12.本实用新型结构中通过驱动机构驱使托盘带着压壳自动旋转的方式来精确定位压壳和中间壳之间的角度(在上一个工位中间壳已经装入压壳，但是压壳和中间壳之间的角度只是粗定位)，避免之前人工手动调整产品角度因操作手法带来的差异；同时，在托盘自动转的过程中采用测距的方法来精确定角度，即通过检测压壳上某一预设检测平面与测距组件之间的距离来实现中间壳与压壳之间的定位角度的确定，不仅提高了定角度精度，而且避免了产品定位面和工装的硬接触，消除了之前人工手动推动工装贴平产品因操作手法差异及工装磨损带来角度定位误差的风险。
13.进一步的，所述夹持组件包括第一安装板，所述第一安装板沿竖向可滑动的连接于所述门型架上，且所述门型架上连接有用于驱动所述第一安装板升降的第一驱动缸；所述第一安装板下端安装有两个对称分布的夹紧驱动缸，两个所述夹紧驱动缸相接近的一端分别连接有夹紧块。上述结构中，通过两个对称设置的夹紧块实现中间壳的夹紧限位，结构简单，操作方便，成本低。
14.再进一步的，所述驱动机构包括连接于所述基座或门型架上的第二安装板，所述第二安装板的下端连接有第二驱动缸，所述第二驱动缸的活塞杆沿竖向穿出于所述第二安装板的一端连接有活动板，所述活动板的上方连接有沿水平方向可转动的连接板，且所述活动板上还安装有用于驱使所述连接板旋转的驱动电机，所述连接板的上端设置有用于连接所述托盘的连接部。上述结构中，通过活动板实现与托盘的连接，并且通过驱动电机驱使托盘转动，由于中间壳已经被夹持组件夹紧限位，所以在托盘带动压壳转动过程中，中间壳与压壳之间的角度实现自动调整，并且转动角度通过测量平面到测距组件之间的距离进行控制，调节方便，定位准确。
15.作为改进的，所述连接部包括外凸设置在所述连接板上端面的插接柱，所述托盘的下端设有用于供所述插接柱插装配合的插接孔。上述改进结构中，通过插接柱与插接孔的配合实现连接板与托盘之间的稳定限位，限位结构简单，加工方便，并且能够保证在驱动电机驱使连接板转动时，托盘随其同步转动，进而实现压壳与中间壳安装调节的调节。
16.再改进的，所述托盘上设有多根用于支撑所述压壳的支撑柱以及用于对所述压壳的外周壁进行限位的限位块。上述改进结构中，支撑柱以及限位块的设置使得压壳在托盘上的定位更加的方便、平稳。
17.再改进的，所述测距组件包括激光测距仪，所述第一安装板的下端连接有往下延伸的连接杆，所述激光测距仪连接在所述连接杆的下端，所述压壳的外壁上预设有与所述激光测距仪位于同一水平面的测量平面。上述改进结中，通过一个激光测距仪实现压壳上预设的测量平面的检测，即检测测量平面到激光测距仪之间的间距，随着压壳的转动，该间距数值时在不断变化的，把角度控制转换成距离控制，更加的精准；并且定位过程中把直接碰触(工装定位面贴平产品)改为非接触式的激光测距定位，消除了产品磕碰、工装磨损带来的风险。
18.再改进的，所述旋拧组件包括沿竖向滑动连接于所述门型架上的第三安装板，所述门型架上连接有用于驱动所述第三安装板升降的第三驱动缸；所述第三安装板的上端面连接有多个沿周向分布的旋转驱动缸，各所述旋转驱动缸下端的驱动轴上连接有沿竖向穿过所述第三安装板的驱动杆，各所述驱动杆的下端均设有用于与所述连接螺钉的螺钉头配合的配装孔；所述第一安装板开设有用于供各所述驱动杆穿过的避让通孔。上述改进结构
中，通过多个旋转驱动缸带动相应的驱动杆转动，实现连接螺钉的自动拧紧，效率高，拧紧时产品连接处受力更加的均布，保证产品装配后的密封性能。
附图说明
19.图1为本实用新型的涡轮增压器装配工装安装的结构示意图；
20.图2为图1中的涡轮增压器装配工装的另一角度结构示意图；
21.图3为本实用新型中的托盘结构示意图；
22.图4为图3中的托盘结构定位有压壳后的结构示意图；
23.图5为本实用新型中的夹持组件连接结构的局部示意图；
24.图6为本实用新型中的驱动机构的结构示意图；
25.图7为图6中的驱动机构的另一角度示意图；
26.图8为图1中的x处放大结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1、门型架；2、中间壳；3、托盘；3.1、插接孔；4、压壳；4.1、测量平面；5、连接螺钉；6、第一安装板；6.1、避让通孔；7、第一驱动缸；8、夹紧驱动缸；9、夹紧块；10、第二安装板；11、第二驱动缸；12、活动板；13、连接板；14、驱动电机；15、插接柱；16、支撑柱；17、激光测距仪；18、连接杆；19、第三安装板；20、第三驱动缸；21、旋转驱动缸；22、驱动杆；23、导轨；24、滑块；25、第一坦克链；26、安装杆；27、限位块；28、水平压杆；29、调节拨杆；30、第二坦克链；31、压紧环片；32、定位块；33、导向滑套；34、导向杆。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上端”、“下端”、“上方”、“下方”、“外周壁”、“外壁”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外的，本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”只是为了方便描述，便于区分，并没有特指的含义。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.如图1、2所示，本实用新型提供了一种涡轮增压器装配工装，是一种用于安装涡轮增压器的压壳4与中间壳2的专用工装，其包括基座以及连接于基座上端的门型架1，图中基座结构未画出；另外的该装配工装还包括夹持组件，沿竖向可滑动的设置于所述门型架1上，用于夹紧定位中间壳2；驱动机构，设置于所述门型架1的下方，驱动机构包括用于定位压壳4的托盘3以及驱使所述托盘3水平旋转的驱动组件；当预装有中间壳2的压壳4定位于所述托盘3上时，夹持组件下行至设定位置用于对所述中间壳2进行夹紧限位，驱动组件用于驱使托盘3水平旋转，以实现压壳4与所述中间壳2之间相对角度的调节；测距组件，安装
于门型架1上且用于测量压壳4上预设的测量平面4.1到测距组件的间距；旋拧组件，沿竖向可滑动的设置在门型架1上且位于夹持组件的上方，当压壳4与中间壳2相对转动至测距组件检测获取的间距值达到设定值时，旋拧组件下移至设定位置用于对压壳4上预设的连接螺钉5进行自动拧紧。
33.具体的，如图2、5所示，夹持组件包括一块水平设置的第一安装板6，第一安装板6沿竖向可滑动的连接于门型架1上，具体的，在门型架1的两侧壁上分别设置有竖向延伸的导轨23，第一安装板6的两端分别通过两个滑块24滑动配装在两根对应的导轨23上；在门型支架的其中一个侧壁上连接有第一驱动缸7，第一驱动缸7的活塞杆与第一安装板6的一端连接，即通过第一驱动缸7实现第一安装板6在机架上的升降运动。更加具体的，此结构中在机架上还设置有用于保证第一安装板6上下活动稳定性的第一坦克链25，如图2所示。
34.另外的，在第一安装板6下端面上安装有两个对称分布的夹紧驱动缸8，并且两个夹紧驱动缸8相接近的一端分别连接有夹紧块9，通过两个夹紧驱动缸8实现两个夹紧块9的相互靠拢或者相互远离，用于实现对于中间壳2外侧壁的夹紧限位或者松开。
35.本实施中，为了方便增压器的批量化装配，上述结构中的托盘3结构可以通过相应的传动带组件从上一工位水平穿传送至夹持组件的正下方，然后进行托盘3的定位、旋转，实现压壳4与中间壳2之间定位角度精确调整，最终完成连接螺钉5的拧紧。具体的，在上一工位中需要将中间壳2与压壳4进行初步装配。
36.再一方面的，如图2、6、7所示，本实施例中，驱动机构包括连接于基座或门型架1上的第二安装板10，并且该第二安装板10水平设置，具体的，第二安装板10的两端通过相应的过渡连接板13与门型架1连接；另外的，在第二安装板10的下端连接有第二驱动缸11，第二驱动缸11的活塞杆沿竖向穿出于第二安装板10，并且在该活塞杆穿出于第二安装板10的一端连接有一块水平设置的活动板12，活动板12的上方还连接有一块沿水平方向可转动的连接板13，并且在活动板12的下端还安装有用于驱使连接板13旋转的驱动电机14，连接板13的上端设置有用于连接托盘3的连接部。即，连接板13与托盘3通过连接部实现连接限位；具体的，通过第二驱动缸11的动作可以促使第二安板升降运动，从而实现连接板13在竖直方向上的升降运动，从而实现连接板13与托盘3的连接定位或者相互分离。当托盘3需要带动压壳4进行旋转时，则需要通过第二驱动缸11驱使第二连接板13带动连接板13同步上行，直至连接板13上的连接部与托盘3进行连接，进而通过驱动电机14的运行带动连接板13与托盘3同步转动，最终实现压壳4与中间壳2之间定位角度的微调整。
37.上述结构中，如图7所示，在第二安装板10上设置有四个导向滑套33，在活动板12的下端对应的连接有四根导向杆34，各导向杆34的下端分别滑动配装在对应的导向滑套33内，以保证活动板12上下运动时的平稳性。
38.更加具体的，如图2、7所示，连接部包括两根外凸设置在所述连接板13上端面的插接柱15，并且两根插接柱15沿着连接板13中心对称设置，相应的在托盘3的下端设有两个用于供插接柱15插装配合的插接孔3.1。即，当连接板13上升至插接柱15与插接孔3.1相配合后，连接板13发生转动时，托盘3随之同步转动。
39.本实施例中，如图3、4所示，为了进一步实现压壳4的快速且稳定的限位，在托盘3上设有三根支撑柱16，并且三根支撑柱16与压壳4上预设的法兰相抵接，实现压壳4竖向支撑限位；另外的，在托盘3上与三根支撑柱16相对应的位置还分别连接有安装杆26，并且在
其中两根安装杆26的上端固定的连接有用于抵靠在压壳4外侧壁上的限位块27；在第三根安装杆26的上端连接有水平压杆28，以及用于调节水平压杆28伸缩的调节拨杆29，限位块27以及水平压杆28即形成了用于对压壳4外侧壁进行径向限位的限位组件。再一方面的，本实施例中在托盘3上还设置有一个用于对压壳4上自带的圆形管道进行定位的定位块32，并且该定位块32的上端设有弧形的开口槽，用于供圆形管道的外侧壁卡合限位。
40.如图1、8所示，本实施例中的测距组件包括激光测距仪17，第一安装板6的下端还连接有往下延伸的连接杆18，激光测距仪17连接在连接杆18的下端，并且压壳4的外壁上预设有与所述激光测距仪17位于同一水平面的测量平面4.1。把角度控制转换成距离控制，把手动装配模式固定压壳4转动中间壳2来定角度，改为固定中间壳2托盘3自动旋转压壳4来确定增压器装配角度，同时把直接碰触(工装定位面贴平产品)改为非接触式的激光测距定位，消除了产品磕碰、工装磨损带来的风险。
41.再一方面的，如图1、5所示，旋拧组件包括水平设置且沿竖向滑动连接于门型架1上的第三安装板19，具体的，在第三安装的两端分别设置有相应的滑块24，第三安装板19通过两个滑块24滑动配装在门型架1两侧的导轨23上，并且门型架1上连接有用于驱动第三安装板19升降的第三驱动缸20，更加具体的，在机架上还设置有用于保证第三安装板19上下活动稳定性的第二坦克链30，如图2所示。第三安装板19的上端面连接有多个沿周向分布的旋转驱动缸21，各旋转驱动缸21下端的驱动轴上连接有沿竖向穿过第三安装板19的驱动杆22，各驱动杆22的下端均设有用于与连接螺钉5的螺钉头配合的配装孔；第一安装板6开设有用于供各驱动杆22穿过的避让通孔6.1。此结构中，在压壳4与中间壳2预定位时，在压壳4的周向位置就预连接有相应的连接螺钉5，在中间壳2与压壳4定位角度确定后，通过拧紧各连接螺钉5即可实现两部件的稳定连接，另外的，在各连接螺钉5外部穿设有压紧环片31，并且当连接螺钉5拧紧后各压紧环片31的外侧压紧限位在中间壳2周向法兰的上端面，实现两部件的连接。当然，此结构中也可以直接在中间壳2的周向法兰上开设相应的沉头通孔，各连接螺钉5穿过相应的沉头通孔后连接在压壳4的周向法兰上。
42.另外，本技术的上述描述中，涉及到的驱动缸均为驱动气缸，采用气缸气源为压缩空气，更加的环保，并且方便维护；当然在其他的实施例中，驱动缸也可以是液压缸或者电推缸等驱动件。
43.虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。