一种发动机装配系统及方法与流程

本发明涉及发动机装配技术领域，尤其涉及一种发动机装配系统及方法。

背景技术：

目前各个汽车发动机企业，在汽车发动机的装配过程中，先分装缸体总成和曲柄连杆系统以及缸盖总成和配气机构，然后把分装好的缸体放到发动机装配线，在发动机装配线上，需要对发动机缸体进行支撑后，再装配已分装的缸盖和发动机的其他外围附件。发动机装配线多采用托盘形式支撑发动机本体部分，发动机托盘放在发动机装配流水线上流转，使得发动机能一个一个工位的按顺序装配零部件，直到发动机装配完成下线。

采用托盘的支撑方式，使得发动机在各个工位装配时，发动机固定和定位比较好。发动机能沿托盘底座轴心进行360°旋转，发动机前、后、进气和排气侧的零部件装配有一定的便利性，但发动机上部、底部以及具有一定安装角度的零部件的装配非常不便。并且需要人工旋转待装配的发动机时，比较费力。对于不同发动机，由于结构不同，其定位和支撑位置也不相同，故装配时必须有其专属的托盘，如生产不同类型的发动机时，必须更换新的托盘，导致托盘的通用性较差。且单个托盘的成本较高，在大批量生产发动机时，需要较多的托盘，总体成本高。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种发动机装配系统及方法，旨在解决现有技术中发动机零部件的装配不便利、不同类型发动机不能共线生产，以及采用发动机托盘增加开发周期和成本的问题。

本发明实施例提供一种发动机装配系统，包括：

发动机装配线滑动结构，所述发动机装配线滑动结构包括：发动机装配线 滑动本体，位于所述发动机装配线滑动本体一侧的且与所述发动机装配线滑动本体之间连接角度可调的连接臂，以及设置在所述连接臂一端的、用于支撑、定位待装配发动机的连接盘；设置于工作台上的、与所述发动机装配线滑动结构匹配的第一滑轨。

其中，所述发动机装配线滑动本体上设置有与所述连接臂电连接的、用于调节所述连接臂与所述发动机装配线滑动本体的连接角度的控制器。

其中，所述连接盘的径向上设置有多个支撑臂，所述支撑臂的长度在第一预设长度范围内可调，所述支撑臂与所述连接盘的连接角度在第二预设角度范围内可调。

其中，所述支撑臂远离所述连接盘的轴心的一端设置一容置空间，所述容置空间内设置有第二滑轨以及与所述第二滑轨匹配的、用于改变所述支撑臂长度的滑动部件，所述滑动部件远离轴心的一端设置有与所述待装配发动机匹配的第一定位孔。

其中，所述连接盘上设置有与所述支撑臂、所述连接臂匹配的安装孔以及与所述支撑臂对应的腰型孔，且所述腰型孔与所述连接盘的轴心之间的距离大于所述安装孔与所述连接盘的轴心之间的距离；所述支撑臂靠近轴心的一端设置有与所述安装孔匹配的第二定位孔，且所述支撑臂上固定一安装螺柱，所述安装螺柱穿设所述腰型孔与一安装螺母匹配。

其中，所述发动机装配线滑动结构还包括：位于所述发动机装配线滑动本体下方的、用于与所述第一滑轨匹配的滑轮。

其中，所述发动机装配线滑动本体上设置有用于驱动所述滑轮在所述第一滑轨上滑动的驱动器，所述驱动器与所述滑轮电连接。

其中，所述发动机装配系统还包括：位于所述发动机装配线滑动本体两侧的装配护轨，所述装配护轨包括：与所述连接臂位于同一侧的第一护轨，和与所述第一护轨平行的且与所述连接臂位于不同侧的第二护轨。

其中，所述第一护轨的形状与所述第二护轨的形状相同，且所述第二护轨所用材质的密度大于所述第一护轨所用材质的密度。

其中，所述第二护轨的结构强度大于所述第一护轨的结构强度。

本发明实施例还提供一种采用上述的发动机装配系统装配发动机的方法， 包括：

将所述发动机装配线滑动结构设置在位于工作台上的所述第一滑轨内；

将所述待装配发动机设置在所述发动机装配线滑动结构的连接盘上；

驱动所述发动机装配线滑动结构在所述第一滑轨上进行运动；

当所述发动机装配线滑动结构运动到多个预设位置时，针对每一个预设位置，分别调节所述连接臂与所述发动机装配线滑动本体的连接角度，对所述待装配发动机进行装配，获取装配完整的发动机。

其中，所述发动机装配线滑动结构包括：位于所述发动机装配线滑动本体下方的、与所述第一滑轨匹配的滑轮；

所述将所述发动机装配线滑动结构设置在位于工作台上的所述第一滑轨内，具体为：将所述滑轮设置在位于工作台上的所述第一滑轨内。

其中，所述连接盘上设置有长度在第一预设长度范围内可调、与所述连接盘的连接角度在第二预设角度范围内可调的支撑臂；

所述将所述待装配发动机设置在所述发动机装配线滑动结构的连接盘上，包括：

根据待装配发动机本体后端面的尺寸调整所述支撑臂的长度以及所述支撑臂与所述连接盘的连接角度；

将所述待装配发动机设置在调整后的所述支撑臂上。

其中，所述发动机装配线滑动本体上设置有与所述滑轮电连接的驱动器；

所述驱动所述发动机装配线滑动结构在所述第一滑轨上进行运动，具体为：

通过所述驱动器驱动所述滑轮在所述第一滑轨上运动。

其中，所述发动机装配线滑动本体上设置有与所述连接臂电连接的控制器；

所述针对每一个预设位置，分别调节所述连接臂与所述发动机装配线滑动本体的连接角度，具体为：

在每一个预设位置，通过所述控制器分别调节所述连接臂与所述发动机装配线滑动本体的连接角度。

本发明实施例的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明的方案中，通过在发动机装配线滑动本体的一侧设置与发动机装配线滑动本体之间连接角度可调的连接臂，在连接臂的一端设置支撑、定位发动机的连接盘，可以根据角度可调的连接臂，实现待装配发动机的多角度调整，提高了发动机的装配效率，且利用连接盘可以实现待装配发动机的定位，保证零部件的装配准确性，且本发明可以实现不同类型发动机的共线生产，提高了生产线的利用率。取消了发动机托盘，省去了发动机托盘的开发周期和成本。解决了现有技术中发动机零部件的装配不便利、不同类型发动机不能共线生产，以及采用发动机托盘增加开发周期和成本的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的发动机装配系统示意图一；

图2为本发明实施例的发动机装配系统示意图二；

图3为本发明实施例的发动机装配系统示意图三；

图4为本发明实施例的发动机装配系统的连接盘示意图一；

图5为本发明实施例的发动机装配系统的连接盘示意图二；

图6为本发明实施例的发动机装配系统的连接盘示意图三；

图7为本发明实施例的发动机装配系统的连接盘示意图四；

图8为本发明实施例的发动机装配系统的支撑臂示意图；

图9为本发明实施例的发动机装配系统的连接盘示意图五；

图10为本发明实施例的发动机装配系统的发动机装配线滑动本体与连接臂连接示意图；

图11为本发明实施例的采用发动机装配系统装配发动机的方法示意图。

其中图中：1、发动机装配线滑动结构；2、发动机装配线滑动本体；21、控制器；22、驱动器；3、连接臂；31、螺栓安装孔；4、连接盘；41、支撑臂；42、滑动部件；43、第一定位孔；44、安装孔；45、腰型孔；46、第二定位孔；47、安装螺柱；48、安装螺母；5、待装配发动机；6、第一滑轨；7、装配护轨；71、第一护轨；72、第二护轨；8、滑轮。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供一种发动机装配系统，如图1和图2所示，包括：发动机装配线滑动结构1，发动机装配线滑动结构1包括：发动机装配线滑动本体2，位于发动机装配线滑动本体2一侧的且与发动机装配线滑动本体2之间连接角度可调的连接臂3，以及设置在连接臂3一端的、用于支撑、定位待装配发动机5的连接盘4；设置于工作台上的、与发动机装配线滑动结构1匹配的第一滑轨6。

具体的，通过在工作台上设置与发动机装配线滑动结构1匹配的第一滑轨6，使得发动机装配线滑动结构1在第一滑轨6上滑动，在滑动到预定位置时，对位于发动机装配线滑动结构1的连接盘4上的待装配发动机5进行装配。在装配过程中，可以根据装配需要，调整连接臂3与发动机装配线滑动本体2的连接角度，实现待装配发动机5的多角度调整，提高了发动机的装配便利性和效率，且利用连接盘4可以实现待装配发动机5的定位，保证零部件的装配准确性。本发明实施例采用连接盘4代替了发动机托盘，省去了发动机托盘的开发周期和成本。

如图1和图2所示，第一滑轨6的数量为两个，可以保证发动机装配线滑动结构1的运行平稳性。

在本发明上述实施例中，如图3所示，发动机装配线滑动本体2上设置有与连接臂3电连接的、用于调节连接臂3与发动机装配线滑动本体2的连接角度的控制器21。

具体的，通过在发动机装配线滑动本体2上设置控制器21，在需要调整连接臂3与发动机装配线滑动本体2的连接角度时，通过控制器21控制连接臂3绕发动机装配线滑动本体2转动，进而实现待装配发动机5的多角度调整，便于工作人员对待装配发动机5的装配，提高了发动机的装配效率。

在本发明上述实施例中，如图4～图6所示，连接盘4的径向上设置有多个支撑臂41，支撑臂41的长度在第一预设长度范围内可调，支撑臂41与连接盘4的连接角度在第二预设角度范围内可调。

通过不同长度的支撑臂41以及与连接盘4之间具有不同连接角度的支撑 臂41，可以实现连接盘4对不同型号的待装配发动机5的固定，进而可以实现不同类型的发动机共线生产，提高了生产线的利用率。连接盘4与待装配发动机5的法兰面通过螺栓连接。本实施例中支撑臂41的数量为4个，本领域技术人员可根据需求来设定支撑臂41的数量。

如图4和图5所示，支撑臂41远离连接盘4的轴心的一端设置一容置空间，容置空间内设置有第二滑轨以及与第二滑轨匹配的、用于改变支撑臂41长度的滑动部件42，滑动部件42远离轴心的一端设置有与待装配发动机5匹配的第一定位孔43，且滑动部件42外露于连接盘4。

在当前待装配发动机5的尺寸与上一个待装配发动机5的尺寸不同，需要调节支撑臂41的长度时，通过调节位于容置空间内的滑动部件42进而改变支撑臂41的长度。当需要增加支撑臂41的长度时，拉动滑动部件42沿第二滑轨向容置空间外运动；当需要缩短支撑臂41的长度时，推动滑动部件42沿第二滑轨向容置空间内运动。然后通过第一定位孔43与待装配发动机5的法兰面上设置的通孔进行匹配，实现支撑臂41与待装配发动机5的连接。且待装配发动机5与支撑臂41采用螺接的方式实现连接。本实施例中支撑臂41的数量为4个，相应的，滑动部件42以及第一定位孔43的数量也均为4个，本领域技术人员可根据需求来设定其数量。

如图6和图7所示，连接盘4上还设置有与支撑臂41、连接臂3匹配的安装孔44以及与支撑臂41对应的腰型孔45，其中，腰型孔45位于支撑臂41的下方。支撑臂41远离轴心的一端外露于连接盘4，且腰型孔45与连接盘4的轴心之间的距离大于安装孔44与连接盘4的轴心之间的距离。如图8和图9所示，支撑臂41靠近轴心的一端设置有与安装孔44匹配的第二定位孔46。支撑臂41上固定一安装螺柱47，安装螺柱47穿设腰型孔45与一安装螺母48匹配。

如图6～图9所示，在当前待装配发动机5的尺寸与上一个待装配发动机5的尺寸不同，需要调节支撑臂41与连接盘4的连接角度时，将第二定位孔46与安装孔44匹配，此时第二定位孔46与安装孔44采用螺栓定位，但并不采用紧固连接，支撑臂41以第二定位孔46为中心在腰型孔45上方的区域移动，此时支撑臂41上固定的安装螺柱47在腰型孔45内移动，当移动到一固定位 置调整好角度后，利用螺栓固定实现安装孔44与第二定位孔46的紧固连接，以及通过安装螺柱47与安装螺母48的匹配，可以完成支撑臂41与连接盘4的连接角度的调整。

需要说明的是，如图10所示，连接臂3上设置有螺栓安装孔31，且连接臂3与连接盘4以及支撑臂41通过螺栓连接，螺栓依次穿设支撑臂41上的第二定位孔46、连接盘4上的安装孔44以及连接臂3上设置的螺栓安装孔31，实现连接臂3与连接盘4和支撑臂41的连接。本实施例中，支撑臂41的数量为四个，相应的螺栓安装孔31、安装孔44以及第二定位孔46的数量均为4个，本领域技术人员可以根据需求来设置其数量。

在本发明上述实施例中，如图2和图3所示，发动机装配线滑动结构1还包括：位于发动机装配线滑动本体2下方的、用于与第一滑轨6匹配的滑轮8；以及设置于发动机装配线滑动本体2上的用于驱动滑轮8在第一滑轨6上滑动的驱动器22，其中驱动器22与滑轮8电连接。

具体的，当发动机装配线滑动结构1在第一滑轨6上运动时，通过运转驱动器22，使得驱动器22驱动位于发动机装配线滑动本体2下方的滑轮8在第一滑轨6上运动。且驱动器22与滑轮8电连接，滑轮8与发动机装配线滑动本体2固定连接。需要说明的是，由于第一滑轨6的数量为两个，需要设置滑轮8的数量至少为两个，本领域技术人员可根据需求进行设定，本实施例中以设置4个滑轮8为例。

在本发明上述实施例中，如图1和图2所示，发动机装配系统还包括：位于发动机装配线滑动本体2两侧的装配护轨7，装配护轨7包括：与连接臂3位于同一侧的第一护轨71，和与第一护轨71平行的且与连接臂3位于不同侧的第二护轨72。第一护轨71的形状与第二护轨72的形状相同，且第二护轨72的密度大于第一护轨71的密度。

具体的，在发动机装配线滑动本体2的两侧设置装配护轨7，其中装配护轨7包括位于发动机装配线滑动本体2一侧的第一护轨71和位于发动机装配线滑动本体2另一侧的与第一护轨71平行且形状相同的第二护轨72。且第一护轨71与连接臂3位于同侧。由于在连接臂3一端的连接盘4上设置有待装配发动机5，为了保证发动机装配线滑动结构1的平衡以及运行时的平稳性， 与连接臂3位于不同侧的第二护轨72所使用的材质的密度大于第一护轨71所使用的材质的密度，可以保证整个发动机装配线滑动结构1的平稳，避免出现发动机装配线滑动结构1在运动过程中出现向连接臂3侧偏移的情况。

需要说明的是，也可以在与连接臂3相对的一侧设置一用于平衡发动机装配线滑动结构1的护轨。

当第一护轨71和第二护轨72形状不同时，需要保证第二护轨72的结构强度大于第一护轨71的结构强度，进而保证发动机装配线滑动结构1的平衡以及运行时的平稳性。

本发明实施例还提供一种采用发动机装配系统装配发动机的方法，如图11所示，包括：

s101、将发动机装配线滑动结构设置在位于工作台上的第一滑轨内；

s102、将待装配发动机设置在发动机装配线滑动结构的连接盘上；

s103、驱动发动机装配线滑动结构在第一滑轨上进行运动；

s104、当发动机装配线滑动结构运动到多个预设位置时，针对每一个预设位置，分别调节连接臂与发动机装配线滑动本体的连接角度，对待装配发动机进行装配，获取装配完整的发动机。

具体的，首先将发动机装配线滑动结构设置在位于工作台上的第一滑轨内，然后将待装配发动机通过螺栓设置在连接盘上。需要说明的是，采用螺栓连接待装配发动机和连接盘，在发动机装配完成之后，通过拆卸螺栓，即可实现发动机与连接盘的分离。

然后驱动发动机装配线滑动结构在第一滑轨上进行运动，当运动到预设位置时，对待装配发动机进行装配。其中这里的预设位置有多个，针对每一个预设位置，对待装配发动机进行不同零部件的装配。例如在第一个预设位置时，装配缸体；在第二个预设位置时，装配曲轴和连杆；在第三个预设位置时，装配主轴承盖。

在针对每一个预设位置对待装配发动机装配相关的零部件时，可以调整连接臂与发动机装配线滑动本体的连接角度，在最优的发动机装配角度进行装配，可以使操作工人省时省力，提高发动机装配的效率。

在完成在各个预设位置的装配后，即可获得装配完好的发动机。

在本发明上述实施例中，发动机装配线滑动结构包括：位于发动机装配线滑动本体下方的、与第一滑轨匹配的滑轮，步骤s101具体为：

将滑轮设置在位于工作台上的第一滑轨内。

具体的，在发动机装配线滑动本体的下方设置有与发动机装配线滑动本体固定连接的滑轮，其中滑轮的数量可以根据需求来设定，但为了保证发动机装配线滑动结构的运行平稳性，可以将滑轮的数量设置为双数。

将滑轮设置于工作台上的第一滑轨内，通过滑轮在第一滑轨内的滑动，带动发动机装配线滑动结构的运动，进而可以实现在不同的预设位置对待装配发动机的装配。

在本发明上述实施例中，连接盘上设置有长度在第一预设长度范围内可调、与连接盘的连接角度在第二预设角度范围内可调的支撑臂；步骤s102具体为：

根据待装配发动机本体后端面的尺寸调整支撑臂的长度以及支撑臂与连接盘的连接角度；将待装配发动机设置在调整后的支撑臂上。

具体的，在将待装配发动机设置在发动机装配线滑动结构的连接盘上之前，需要查看当前连接盘上的支撑臂的尺寸以及角度是否与待装配发动机本体后端面相匹配。在当前连接盘上的支撑臂的尺寸以及角度与待装配发动机本体后端面不匹配时，需要调整支撑臂的长度以及支撑臂与连接盘的连接角度。

在支撑臂远离连接盘的轴心的一端设置一容置空间，容置空间内设置有第二滑轨以及与第二滑轨匹配的、用于改变支撑臂长度的滑动部件，滑动部件远离轴心的一端设置有与发动机匹配的第一定位孔。在调节支撑臂的长度时：通过调节位于容置空间内的滑动部件进而改变支撑臂的长度。当需要增加支撑臂的长度时，拉动滑动部件沿第二滑轨向容置空间外运动；当需要缩短支撑臂的长度时，推动滑动部件沿第二滑轨向容置空间内运动。然后通过第一定位孔与发动机的法兰面上设置的通孔进行匹配，实现支撑臂与发动机的连接。

其中，连接盘上设置有与支撑臂、连接臂匹配的安装孔以及与支撑臂对应的腰型孔，且腰型孔与连接盘的轴心之间的距离大于安装孔与连接盘的轴心之间的距离；支撑臂靠近轴心的一端设置有与安装孔匹配的第二定位孔，且支撑臂上固定一安装螺柱，安装螺柱穿设腰型孔与一安装螺母匹配。

在当前待装配发动机的尺寸与上一个待装配发动机的尺寸不同，需要调节支撑臂与连接盘的连接角度时，将第二定位孔与安装孔匹配，此时第二定位孔与安装孔采用螺栓定位，但并不采用紧固连接，支撑臂以第二定位孔为中心在腰型孔上方的区域移动，此时支撑臂上固定的安装螺柱在腰型孔内移动，当移动到一固定位置调整好角度后，利用螺栓固定实现安装孔与第二定位孔的紧固连接，以及通过安装螺柱与安装螺母的匹配，可以完成支撑臂与连接盘的连接角度的调整。

在本发明上述实施例中，发动机装配线滑动本体上设置有与滑轮电连接的驱动器，步骤s103具体为：

通过驱动器驱动滑轮在第一滑轨上运动。当发动机装配线滑动结构在第一滑轨上运动时，通过运转驱动器，使得驱动器驱动位于发动机装配线滑动本体下方的滑轮在第一滑轨上运动。

在本发明上述实施例中，发动机装配线滑动本体上设置有与连接臂电连接的控制器，针对每一个预设位置，分别调节连接臂与发动机装配线滑动本体的连接角度的步骤具体为：

在每一个预设位置，通过控制器分别调节连接臂与发动机装配线滑动本体的连接角度。

具体的，通过在发动机装配线滑动本体上设置控制器，在需要调整连接臂与发动机装配线滑动本体的连接角度时，通过控制器控制连接臂绕发动机装配线滑动本体转动，调节连接臂与发动机装配线滑动本体的连接角度，进而实现待装配发动机的多角度调整，便于工作人员对待装配发动机的装配，提高了发动机的装配效率。

本发明实施例通过在发动机装配线滑动本体的一侧设置与发动机装配线滑动本体之间连接角度可调的连接臂，在连接臂的一端设置支撑、定位发动机的连接盘，可以根据角度可调的连接臂，实现待装配发动机的多角度调整，提高了发动机的装配效率，且利用连接盘可以实现待装配发动机的定位，保证零部件的装配准确性，且本发明可以实现不同类型发动机的共线生产，提高了生产线的利用率。取消了发动机托盘，省去了发动机托盘的开发周期和成本。

解决了现有技术中发动机零部件的装配不便利、不同类型发动机不能共线生 产，以及采用发动机托盘增加开发周期和成本的问题。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。