汽车发动机的自动上皮带设备的制作方法

本发明涉及一种上弹性皮带机，具体涉及一种汽车发动机的自动上皮带设备。

背景技术：

汽车发动机的传动附件采用多楔带进行驱动是一种主流技术，多楔带具有摩擦力大、打滑率小、噪音小等优点。多楔带分为两种，一种是非弹性多楔带，这种皮带的装配一般会在轮系中间设置涨紧轮，轮系上需要配置安装涨紧轮的空间；另一种是弹性多楔带，其凭借皮带自身的高弹性进行涨紧，能够省去涨紧轮的使用成本和安装空间，是目前汽车主机厂节能减排、降低制造成本的新技术方案，但弹性皮带不能人工手动安装在发动机轮系上，必须使用特定的上皮带机进行安装。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车发动机的自动上皮带设备，电动安装皮带省时、省力、大大降低工人的劳动强度，整体安装不起翻边、不损伤皮带；另一方面，通过更换不同的走带模具使得一台设备能够针对同一款发动机的不同轮系兼容性适用，可以在汽车发动机组装厂、4S店等推广使用。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种汽车发动机的自动上皮带设备，其特征在于:包括控制器和用于穿绕皮带的皮带夹具，所述皮带夹具与汽车发动机的轮系对接、并将穿绕在其上的皮带导入汽车发动机轮系的各个轮槽内，所述皮带夹具包括底座、和均设置在底座上、且沿皮带的穿经方向依次设置的轮座一、轮座二、轮座三和走带模具，所述轮座一、轮座二、轮座三和走带模具四者在底座上的排布位置分别对应发动机轮系的曲轴皮带轮、水泵轮、发动机轮和空压机轮的位置，所述皮带夹具与汽车发动机的轮系对接后，由控制器控制皮带夹具动作使得缠绕在轮座一内的皮带导入曲轴皮带轮的轮槽内、穿绕在轮座二内的皮带导入水泵轮的轮槽内、穿绕在轮座三内的皮带导入发动机轮的轮槽内、穿绕在走带模具内的皮带导入空压机轮的轮槽内。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括

-所述走带模具，其能够拆卸的安装在底座上，其上设有用于外套空压机轮的皮带导向模具一；

-所述轮座二，其上设有用于外套水泵轮的皮带导向模具二；

-所述轮座三，其上设有用于外套发动机轮的皮带导向模具三；

所述皮带导向模具三与皮带导向模具二两者的开口方向相对设置、皮带导向模具三与皮带导向模具一两者的开口方向相对设置，且三者的轮罩内壁均设有用于穿经所述皮带的皮带槽；

-所述轮座一，其用于连接曲轴皮带轮，其包括夹座、和用于涨紧拉伸所述皮带的凸轮，一心轴依次穿过所述夹座和凸轮使得两者之间同轴连接，所述心轴在动力源的驱动下带动所述凸轮和夹座同步同轴转动，皮带夹具与汽车发动机的轮系对接后所述夹座连接发动机的曲轴皮带轮，且所述曲轴皮带轮与夹座同步同轴转动，所述凸轮具有凸部和凹部，其凸部和凹部之间设有导入部，凸轮转动使得所述凸部涨紧拉伸皮带、所述导入部将拉伸后的皮带导入所述曲轴皮带轮的轮槽内。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述底座上还设有用于抱紧夹持汽车发动机的抱夹机构，所述抱夹机构启动后夹座与曲轴皮带轮连接、皮带导向模具一外套空压机轮、皮带导向模具二外套水泵轮、皮带导向模具三外套发动机轮。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述底座上设有螺纹孔一，所述皮带模具上设有螺纹孔二，一紧固件依次穿过螺纹孔一和螺纹孔二使得皮带模具能够拆卸的固定在底座上。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述螺纹孔一的内壁设有环形台阶槽，所述紧固件包括螺栓、螺套和多个钢珠，所述螺套内设有轴向贯穿的中心轴孔，所述螺栓穿设在中心轴孔内，所述螺套的外壁与螺纹孔一、螺纹孔二螺纹连接、其内壁与螺栓螺纹连接，所述螺套的侧壁上沿其同高度的一圈设有多个从外部横向贯通至中心轴孔的穿孔，所述钢珠包括顶位钢珠和与穿孔数量相同的卡位钢珠，所述卡位钢珠一对一的设置在穿孔内、且能够沿各自穿孔的轴向移动，所述顶位钢珠设置在螺栓与卡位钢珠之间，所述紧固件依次穿入螺纹孔一和螺纹孔二后，转动螺栓使得顶位钢珠挤压各卡位钢珠，在挤压力作用下各卡位钢珠在穿孔内轴向移动部分卡入环形台阶槽内，使得皮带模具紧固在底座上。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述螺套的侧壁上沿其同高度的一圈设有三个穿孔，三个穿孔的孔心连线为等边三角形，所述卡位钢珠具有分别设置在三个穿孔内的三个。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述顶位钢珠上设有三个顶头，转动螺栓后顶位钢珠通过其顶头接触挤压各卡位钢珠。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述抱夹机构上设有用于监测其是否抱紧夹持发动机的接近传感器，所述接近传感器电连接至控制器，控制器根据接近传感器反馈的信息控制所述皮带夹具动作。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述心轴的动力源为电机，控制器根据接近传感器反馈的信息控制电机动作。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述抱夹机构具有呈三角形排布的三个抱夹。

本发明的有益效果是:

其一、本发明的汽车发动机的自动上皮带设备，配合目前发动机的轮系结构而设计，人工在不做任何拉伸的前提下将皮带手动穿绕在皮带夹具上，皮带夹具与汽车发动机的轮系对接后，控制器控制皮带夹具动作将穿绕在其上的皮带导入汽车发动机轮系的各个轮槽内，整体安装速度能做到50-60s/台，安装不起翻边、不损伤皮带，同时电动安装能大大降低工人的劳动强度，可以在汽车发动机组装厂、4S店等推广使用；

其二、通过更换不同的走带模具使得一台设备能够针对同一款发动机的不同轮系兼容性适用；

其三、优化结构上设计的紧固件，在实现走带模具和底座两者之间锁紧固定的前提下，能够快速的拆装，且拆装过程中无需扳手等工具的配合，人工转动螺栓即可，真正做到方便、快捷的拆装走带模具，以做到省时省力的切换走带模具，实现一套设备的兼容性匹配使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是为安装好皮带后的发动机轮系结构示意图；

图2是本发明优选实施例第一视角的结构示意图；

图3是本发明优选实施例第二视角的结构示意图；

图4是穿绕好皮带后的上皮带机的结构示意图；

图5是本发明优选实施例凸轮的结构示意图；

图6是本发明优选实施例紧螺纹孔一的结构示意图；

图7是本发明优选实施例紧固件的主视结构示意图；

图8图7的仰视结构示意图；

图9是本发明优选实施例顶位钢珠的结构示意图。

其中：1-皮带，11-曲轴皮带轮，13-水泵轮，15-空压机轮，17-发动机轮；

2-皮带夹具，3-控制器，4-底座，6-轮座一，8-轮座二，10-轮座三，12-走带模具，14-皮带导向模具一，16-皮带导向模具二，18-皮带导向模具三，20-皮带槽，22-夹座，24-凸轮，25-心轴，26-电机，28-凸部，30-凹部，32-导入部，34-螺纹孔一，36-螺纹孔二，38-紧固件，40-环形台阶槽，42-螺栓，43-中心轴孔，44-螺套，46-穿孔，48-顶位钢珠，50-卡位钢珠，52-顶头，54-接近传感器，56-抱夹，58-挂钩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示为汽车发动机的轮系结构示意图，发动机轮系具有曲轴皮带轮11、水泵轮13、空压机轮15、发动机轮17，各轮上均设有轮槽，通过辅助安装设备将弹性皮带1安装到各个轮的轮槽内，使得弹性皮带1依次绕经发动机轮17、水泵轮13、曲轴皮带轮11、空压机轮15再回到发动机轮17。

如图2、3所示，本实施例中公开了一种汽车发动机的自动上皮带设备，通过自动上皮带装置将弹性皮带1安装到如图1所示的发动机轮系各个轮的轮槽内，具体结构如下：

自动上皮带装置包括包括皮带夹具2、抱夹机构和控制器3，皮带夹具2用于穿绕弹性皮带1，抱夹机构具有呈三角形排布的三个抱夹56，利用三个抱夹56将皮带夹具2抱紧夹持在汽车发动机上，皮带夹具2抱紧夹持发动机后控制器3控制皮带夹具2动作，使得穿绕在其上的弹性皮带1导入发动机轮系各个轮的轮槽内。

上述皮带夹具2包括底座4、和均设置在底座4上、且沿皮带的穿经方向依次设置的轮座一6、轮座二8、轮座三10和走带模具12，安装的第一步是不做任何拉伸的前提下将弹性皮带1依次穿绕在轮座一6、轮座二8、轮座三10和走带模具12的皮带槽20内，对弹性皮带1进行初步的定位定型。上述轮座一6、轮座二8、轮座三10和走带模具12四者在底座4上的排布位置分别对应发动机轮系的曲轴皮带轮11、水泵轮13、发动机轮17和空压机轮15的位置，也就是皮带夹具2通过抱夹机构与汽车发动机抱紧后，轮座一6、轮座二8、轮座三10和走带模具12分别与曲轴皮带轮11、水泵轮13、发动机轮17和空压机轮15对接，各自对接结束后由控制器3控制皮带夹具2动作使得穿绕在轮座一6内的皮带导入曲轴皮带轮11的轮槽内、穿绕在轮座二8内的皮带导入水泵轮13的轮槽内、穿绕在轮座三10内的皮带导入发动机轮17的轮槽内、穿绕在走带模具12内的皮带导入空压机轮15的轮槽内，通过皮带夹具2一次性的将弹性皮带安装至发动机轮系各个轮的轮槽内。

为了实现弹性皮带1自皮带夹具2至发动机轮槽内的顺利移位，各个轮座以及走带模具12的具体结构如下：

如图2、3所示，上述走带模具12能够拆卸的安装在底座4上，其上设有用于外套空压机轮15的皮带导向模具一14；

上述轮座二8上设有用于外套水泵轮13的皮带导向模具二16；

上述轮座三10上设有用于外套发动机轮17的皮带导向模具三18；

三个轮罩的内壁均设有用于穿经上述弹性皮带1的皮带槽20。

三个开口轮罩均为圆弧形结构，且各个轮罩的内径均大于发动机轮系上各自对应的轮的外径，初始安装时弹性皮带1穿设在各个轮罩内，由各自的皮带槽20对皮带进行径向限位，穿经皮带后的各个轮罩内劲仍略大于对应轮的外径，使得皮带夹具2抱紧发动机后，各轮罩带着皮带外套各个轮，此时各轮罩内的皮带就直接进入各个轮的轮槽内。

上述皮带导向模具三18与皮带导向模具二16两者的开口方向相对设置、皮带导向模具三18与皮带导向模具一14两者的开口方向相对设置，限制各轮罩的开口方向，使得弹性皮带1能够连续的穿经各个轮罩。

如图5所示，上述轮座一6用于连接曲轴皮带轮11，其包括夹座22、和用于涨紧拉伸上述弹性皮带1的凸轮24，一心轴25依次穿过上述夹座22和凸轮24使得两者之间同轴连接，上述心轴25在动力源的驱动下带动上述凸轮24和夹座22同步同轴转动，皮带夹具2与汽车发动机的轮系抱紧后上述夹座22连接发动机的曲轴皮带轮11，且上述曲轴皮带轮11与夹座22同步同轴转动，上述凸轮24具有凸部28和凹部30，其凸部28和凹部30之间设有导入部32，凸轮24转动使得上述凸部28涨紧拉伸弹性皮带1、上述导入部32将拉伸后的皮带1导入上述曲轴皮带轮11的轮槽内。

皮带夹具2抱紧发动机后，弹性皮带的部分即进入发动机轮17、水泵轮13、和空压机轮15三者的轮槽内，但，此时未经涨紧拉伸的弹性皮带1接触不到曲轴皮带轮11，弹性皮带1此时刚好接触于凸轮24的凹部30，此时启动心轴25转动，带动夹座22、凸轮24和曲轴皮带轮11同步转动，凸轮24转动过程中，凸部28涨紧拉伸弹性皮带1，拉伸至目标长度后导入部32将拉伸后的弹性皮带1导入曲轴皮带轮11上的轮槽内，至此，如图4所示，全部完成皮带夹具2上的皮带移位至发动机轮系各轮的轮槽内，其中，初期将皮带穿绕在皮带夹具上耗时为25-30s，皮带夹具2抱紧发动机、以后后续的导皮带耗时为25-30s，整个安装过程能够控制在50-60s/台，安装不起翻边、不损伤皮带，可以在汽车发动机组装厂、4S店等推广使用。

另，本发明优选心轴25的动力源为电机26、减速机，由控制器3控制电机26的转速和转向，电机26和减速机均设置在底座4的背板上，实现电动安装，可以大大减轻工人的劳动强度。

另，本发明的上皮带装置重量能控制在25KG左右，为了下游客户的轻便使用，在底座4上还设有挂钩58，方便下游客户启用电吊葫芦来驱动整个皮带夹具2装皮带和抱夹两个动作的移位需要，以进一步减轻工人的劳动强度。

另，上述抱夹机构上设有用于监测其是否抱紧夹持发动机的接近传感器54，对应每个抱夹56均设有接近传感器54，上述接近传感器54电连接至控制器3，控制器3根据接近传感器54反馈的信息控制上述皮带夹具2动作，具体是，接近传感器54监测到各抱夹56均抱紧发动机时反馈信息至控制器3，控制器3接收到反馈信号后启动电机26转动，并控制电机26的转速和转向，使得凸轮24转动将其上的皮带导入曲轴皮带轮11的轮槽内。

另，设备还可以设计报警系统、和扫码系统，比如监测到抱夹56未抱紧发动机时启动报警，并通过扫码系统来记录皮带安装的批号等等。

本发明的走带模具12区别于轮座二8和轮座三10，其一方面起到走皮带的作用，另一方面第皮带进行定型限位，为了实现一台设备能够兼容性的配合同一款发动机的不同轮系适用，本发明的走带模具12设计成能够拆卸的固定方式，通过更换不同的走带模具12使得一台设备能够针对同一款发动机的不同轮系使用，以此来降低设备的使用成本。具体实现结构如下：

如图1、2、6所示，上述底座4上设有螺纹孔一34，上述皮带模具2上设有螺纹孔二36，上述螺纹孔一34的内壁设有环形台阶槽40，一紧固件38依次穿过螺纹孔一34和螺纹孔二36使得皮带模具2能够拆卸的固定在底座4上。如图7、8所示，上述紧固件38包括螺栓42、螺套44和多个钢珠，上述螺套44内设有轴向贯穿的中心轴孔43，上述螺栓42穿设在中心轴孔43内，上述螺套44的外壁与螺纹孔一34、螺纹孔二36螺纹连接、其内壁与螺栓42螺纹连接，上述螺套44的侧壁上沿其同高度的一圈设有多个从外部横向贯通至中心轴孔43的穿孔46，上述钢珠包括顶位钢珠48和与穿孔46数量相同的卡位钢珠50，上述卡位钢珠50一对一的设置在穿孔46内、且能够沿各自穿孔46的轴向移动，上述顶位钢珠48设置在螺栓42与卡位钢珠50之间。

上述紧固件38依次穿入螺纹孔一34和螺纹孔二36后，穿孔46和环形台阶槽40两者对应的在同一高度上，此时转动螺栓42使得顶位钢珠48挤压各卡位钢珠50，在挤压力作用下各卡位钢珠50在穿孔46内轴向移动并部分卡入环形台阶槽40内，使得皮带模具2紧固在底座4上，实现锁紧固定；拆装时，方向转动螺栓42，卡位钢珠50在自身重力作用下离开环形台阶槽40进入全部进入穿孔46内，将紧固件从螺纹孔一34和螺纹孔二36内取出即可拆装走带模具12。

紧固件38依次穿入螺纹孔一34、螺纹孔二36后的初始状态时，各卡位钢珠50在自身重力作用下均部分位于穿孔46内，部分位于中心轴孔43内，在没有外力作用下卡位钢珠50陷入穿孔46和中心轴孔43之间不动，转动螺栓42时，一方面螺栓42推动顶位钢珠48顶压卡位钢珠50，使得卡位钢珠50进入穿孔46内，并向外辐射式移动，直到卡位钢珠50部分陷入环形台阶槽40内，进而卡死在环形台阶槽40内，实现锁紧固定；另一方面，回转螺栓42，卡位钢珠50失去顶推力，并在自身的重力作用下复位而部分位于穿孔46内，部分位于中心轴孔43内，实现解锁。

采用两个如上结构的紧固件38将走带模具12固定在底座4上。

以上优化结构设计的紧固件38，在实现走带模具2和底座4两者之间锁紧固定的前提下，能够快速的拆装，且拆装过程中无需扳手等工具的配合，人工转动螺栓42即可，真正做到方便、快捷的拆装走带模具2，以做到省时省力的切换走带模具2。

进一步的，上述螺套44的侧壁上沿其同高度的一圈设有三个穿孔46，三个穿孔46的孔心连线为等边三角形，上述卡位钢珠50具有分别设置在三个穿孔46内的三个。设计中心轴孔43的孔径时，孔心连线呈等边三角形排布的三个卡位钢珠50依次紧邻刚好被中心轴孔43收容；设计顶位钢珠48在中心轴孔43的轴线上移动，由此一个顶位钢珠48可以同时顶推三个卡位钢珠50。当然，根据设计需要穿孔46和卡位钢珠50的数量还可以更多，但三个卡位钢珠50同时卡入环形台阶槽40内形成的三个固定点能够最大程度提高固定的稳定性。

如图9所示，上述顶位钢珠48上设有三个顶头52，转动螺栓42后顶位钢珠48通过其顶头52接触挤压各卡位钢珠50。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。