燃料电池发动机空压机装配工装的制作方法

1.本实用新型涉及用于紧固连接的装配工具，特别是涉及一种燃料电池发动机空压机装配工装。

背景技术：

2.燃料电池发动机组装过程中，发动机空压机的多个部位均需安装线束、管口等部件。同时，由于现有技术中用于发动机空压机装配的工装，通常不具有旋转功能、且只能针对发动机空压机某部分组装使用，比如a工位的工装，只用于发动机空压机上部分装配，装配时将空压机本体先放置在a工位的工装上，对空压机本体上部分进行相应装配操作后，需人工将空压机本体从a工位处的工装上取下、并通过人工对取出的空压机本体进行翻转后，再将空压机本体放置在b工位的工装上，从而继续对空压机本体已翻转至上方的部分进行装配，如此类推，完成全部装配工作。此种作业方式，需人力将空压机本体取出，才能实现对其翻转，且需将翻转后的空压机本体放置在另一个工装上，才能对翻转后的空压机本体进行有效支撑，进而才能对空压机本体另一部分进行装配工作，操作复杂，且导致装配人员劳动强度高，装配效率较低，所需的工装也较多，导致装配成本也较高，在翻转过程中也容易出现空压机本体掉落、碰撞等情况，进而容易造成空压机本体被损坏。

技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能方便装配工作、减轻装配人员劳动强度、并能提高装配效率的燃料电池发动机空压机装配工装。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种燃料电池发动机空压机装配工装，包括底座、及安装在底座上的翻转架，所述翻转架包括固定在底座上的支撑柱、及与支撑柱活动连接的空压机夹具，所述空压机夹具包括夹具架体、固定在夹具架体上的空压机支撑座、及安装在夹具架体上的固定钳口，所述固定钳口包括安装在夹具架体上的固定驱动器及压紧杆，所述压紧杆的一端与固定驱动器的输出轴相连接，所述压紧杆的另一端设有用于与空压机本体相接触的空压机压紧块。
5.进一步地，所述固定驱动器采用固定电机，所述固定电机的输出轴与压紧杆的一端固定连接。
6.进一步地，所述固定钳口还包括钳口到位传感器。
7.进一步地，所述翻转架包括两个所述支撑柱，所述夹具架体的两端分别与两个支撑轴相连接，两个支撑轴分别与两个旋转轴承座相配合，且两个所述旋转轴承座分别安装在两个所述支撑柱上。
8.进一步地，所述燃料电池发动机空压机装配工装，还包括翻转驱动器，所述翻转驱动器与其中一个所述支撑轴相连接。
9.进一步地，所述翻转驱动器包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴与其中一个所
述支撑轴固定连接。
10.进一步地，所述支撑柱上安装有插销，所述夹具架体上设有定位孔，所述插销插在定位孔中。
11.进一步地，所述夹具架体上设有两个所述定位孔，所述插销插在其中一个定位孔中，当空压机夹具相对于支撑柱翻转180度后，另一个定位孔转动至与插销相对应位置。
12.进一步地，所述底座上安装有两个所述翻转架。
13.如上所述，本实用新型涉及的燃料电池发动机空压机装配工装，具有以下有益效果：
14.在利用本空压机装配工装进行装配过程中，将空压机本体放置在空压机夹具的空压机支撑座上，固定驱动器将驱动压紧杆摆动，直至压紧杆另一端处的空压机压紧块与空压机本体相接触、并将空压机本体压紧在空压机支撑座上，实现将空压机本体牢固固定在空压机夹具上，后续在装配过程中，利用空压机夹具与支撑柱的活动连接关系，通过翻转空压机夹具，将会带动空压机本体一起相对于支撑柱翻转，以将空压机本体原来位于下方的部分翻转至上方位置，进而便于装配人员继续对该部分进行相应的装配工作，提高了装配效率，减轻了装配人员的劳动强度，且利用固定钳口对空压机本体的固定作用，能有效防止在翻转过程中空压机本体从装配工装上掉落，保证能顺利实现对空压机本体的翻转操作及后续的装配工作，且采用固定驱动器驱动压紧杆摆动的方式实现对空压机本体的固定，也进一步减轻了装配人员的劳动强度，节省了人力，更方便了装配工作。
15.本实用新型要解决的另一个技术问题在于提供一种能方便装配工作、减轻装配人员劳动强度、并能提高装配效率的装配方法。
16.为实现上述目的，本实用新型提供一种装配方法，采用所述燃料电池发动机空压机装配工装，所述装配方法包括如下步骤：
17.s1、将空压机本体放置在空压机夹具的空压机支撑座上；
18.s2、固定钳口的固定驱动器启动，并驱动压紧杆摆动，压紧杆带有空压机压紧块的一端朝向靠近空压机本体方向运动，直至空压机压紧块与空压机本体相接触、并将空压机本体压紧在空压机支撑座上；
19.s3、空压机夹具带动空压机本体一起相对于支撑柱翻转，直至翻转至设定位置，装配人员将相应的配件安装至空压机本体上。
20.如上所述，本实用新型涉及的装配方法，具有以下有益效果：
21.本装配方法，在装配过程中，对空压机本体及用于固定空压机本体的空压机夹具一起进行翻转操作，以便于根据装配需要，将空压机本体翻转至方便装配人员操作的状态，大大方便了装配工作，提高了装配效率；且本装配方法利用固定驱动器驱动压紧杆摆动，实现将空压机本体压紧在空压机支撑座上，无需人工进行该固定操作，节省了人力，更减轻了装配人员的劳动强度。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中燃料电池发动机空压机装配工装的结构示意图。
23.图2为本实用新型实施例中翻转架的结构示意图。
具体实施方式
24.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
25.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
26.如图1和图2所示，本实施例提供一种燃料电池发动机空压机装配工装，包括底座1、及安装在底座1上的翻转架，翻转架包括固定在底座1上的支撑柱2、及与支撑柱2活动连接的空压机夹具3，空压机夹具3包括夹具架体31、固定在夹具架体31上的空压机支撑座32、及安装在夹具架体31上的固定钳口33，固定钳口33包括安装在夹具架体31上的固定驱动器331及压紧杆332，压紧杆332的一端与固定驱动器331的输出轴相连接，压紧杆332的另一端设有用于与空压机本体4相接触的空压机压紧块。在利用本空压机装配工装进行装配过程中，将空压机本体4放置在空压机夹具3的空压机支撑座32上，固定驱动器331将驱动压紧杆332摆动，直至压紧杆332另一端处的空压机压紧块与空压机本体4相接触、并将空压机本体4压紧在空压机支撑座32上，实现将空压机本体4牢固固定在空压机夹具3上，后续在装配过程中，利用空压机夹具3与支撑柱2的活动连接关系，通过翻转空压机夹具3，将会带动空压机本体4一起相对于支撑柱2翻转，以将空压机本体4原来位于下方的部分翻转至上方位置，进而便于装配人员继续对该部分进行相应的装配工作，提高了装配效率，减轻了装配人员的劳动强度，且利用固定钳口33对空压机本体4的固定作用，能有效防止在翻转过程中空压机本体4从装配工装上掉落，保证能顺利实现对空压机本体4的翻转操作及后续的装配工作，且采用固定驱动器331驱动压紧杆332摆动的方式实现对空压机本体4的固定，也进一步减轻了装配人员的劳动强度，节省了人力，更方便了装配工作。
27.同时，本实施例提供一种装配方法，采用所述燃料电池发动机空压机装配工装，本装配方法包括如下步骤：
28.s1、将空压机本体4放置在空压机夹具3的空压机支撑座32上；
29.s2、固定钳口33的固定驱动器331启动，并驱动压紧杆332摆动，压紧杆332带有空压机压紧块的一端朝向靠近空压机本体4方向运动，直至空压机压紧块与空压机本体4相接触、并将空压机本体4压紧在空压机支撑座32上；
30.s3、空压机夹具3带动空压机本体4一起相对于支撑柱2翻转，直至翻转至设定位置，装配人员将相应的配件安装至空压机本体4上。
31.本装配方法，在装配过程中，对空压机本体4及用于固定空压机本体4的空压机夹具3一起进行翻转操作，以便于根据装配需要，将空压机本体4翻转至方便装配人员操作的状态，大大方便了装配工作，提高了装配效率；且本装配方法利用固定驱动器331驱动压紧杆332摆动，实现将空压机本体4压紧在空压机支撑座32上，无需人工进行该固定操作，节省了人力，更减轻了装配人员的劳动强度。
32.本实施例中固定驱动器331采用固定电机，固定电机的输出轴与压紧杆332的一端固定连接。即固定钳口33采用电动的方式实现对空压机本体4的压紧，该固定钳口33为一种电动钳口，便于根据需要控制该固定钳口33动作。同时，固定钳口33还包括钳口到位传感器，以利用该钳口到位传感器检测压紧杆332是否摆动到位，进而检测出压紧杆332是否准确将空压机本体4压紧在空压机支撑座32上。该钳口到位传感器可通过对固定电机的输出轴转动情况进行检测，从而判断压紧杆332是否摆动到位；该钳口到位传感器也可以通过对压紧杆332摆动位置的直接检测，从而判断压紧杆332是否摆动到位。本实施例中钳口到位传感器及固定电机均与plc控制器相连接，plc控制器将控制固定电机在需要时启动，以驱动压紧杆332摆动；而钳口到位传感器将检测情况反馈给plc控制器，使得plc控制器能及时获取该固定钳口33是否将空压机本体4固定住信息。
33.如图1和图2所示，本实施例中翻转架包括两个所述支撑柱2，夹具架体31的两端分别与两个支撑轴34相连接，两个支撑轴34分别与两个旋转轴承座35相配合，即两个支撑轴34分别穿设在两个旋转轴承座35中，且两个旋转轴承座35分别安装在两个支撑柱2上。此种结构设计，实现了空压机夹具3与支撑柱2间的活动连接，且使得空压机夹具3两端均受到支撑力，进而保证其受力平衡，提高了整个工装受力稳定性，避免装配过程中出现倾翻等情况。且旋转轴承座35的设计，也便于实现对空压机本体4翻转的操作，即施加一个较小的力，就能驱动空压机夹具3及其上的空压机本体4翻转。
34.同时，如图2所示，本实施例中燃料电池发动机空压机装配工装，还包括翻转驱动器5，该翻转驱动器5与其中一个所述支撑轴34相连接。在需要进行翻转操作时，利用翻转驱动器5驱动支撑轴34转动，进而实现空压机夹具3的翻转，无需人力推动空压机夹具3翻转，减轻了装配人员的劳动强度，更有助于装配效率的提高。具体地，翻转驱动器5包括伺服电机51，伺服电机51的输出轴与其中一个所述支撑轴34固定连接。即本实施例利用伺服电机51的驱动作用，实现对空压机夹具3的翻转，基于伺服电机51便于控制，且控制准确性高的特点，从而能保证准确驱动空压机夹具3旋转至设定状态。
35.如图2所示，本实施例中支撑柱2上安装有插销6，夹具架体31上设有定位孔311，插销6插在定位孔311中，以利用两者间的配合关系，防止在非翻转操作时出现空压机夹具3随意转动的情况，且在需要进行翻转操作时，插销6从定位孔311中退出即可。同时，本实施例中夹具架体31上设有两个所述定位孔311，插销6插在其中一个定位孔311中，当空压机夹具3相对于支撑柱2翻转180度后，另一个定位孔311转动至与插销6相对应位置。本实施例只需一个插销6，就能满足在两种状态下，对夹具架体31的锁定作用，简化了结构，节约了本工装的制造成本。另外，本实施例中插销6采用电动插销61，该电动插销61基于自身的电动作用能在需要时，自动插入定位孔311中、或是从定位孔311中退出，无需人工推拉该插销6，减轻了装配人员的劳动强度。
36.如图1所示，本实施例中底座1上安装有两个所述翻转架。即本实施例中装配工装，采用双工位的结构设计，可根据装配需求，将两个空压机本体4分别安装在两个翻转架，从而能同时对两个空压机本体4进行装配，提高了装配效率。
37.如图1所示，本实施例中底座1的底部安装有4个脚轮11，且底座1中安装有供电电池包12，该供电电池包12通过给相应的电动机构供应电力，从而能驱动脚轮11转动，进而带动整个工装及空压机行驶，无需人工搬运空压机，节省了人力，且提高了转运效率。本实施
例中底座1构成一种小车平台。本空压机装配工装为一种双工位燃料电池发动机空压机自动翻转工装小车。使用本装配工装生产装配燃料电池发动机空压机时，能简化装配工艺，降低生产成本及装配难度，提高装配效率。本实施例中底座1的上部安装有小车推行扶手13，以便于在需要时人手握该小车推行扶手13推动整个工装行驶。本实施例中底座1包括上平台14、下平台15及连接于上平台14和下平台15之间的立柱16，脚轮11与下平台15相连接，且具体地供电电池包12嵌在下平台15中。两个翻转架安装在上平台14上。且上平台14上还安装有人机交互触摸屏7，该人机交互触摸屏7包括plc控制器。
38.如图1和图2所示，本实施例中夹具架体31包括两个夹具端座312和连接于两个夹具端座312之间的连接杆313，空压机支撑座32及固定钳口33具体固定安装在该连接杆313上，且连接杆313上具体安装有两个空压机支撑座32和两个固定钳口33，两个固定钳口33分别与两个空压机支撑座32一一对应，且一个固定钳口33与对应的空压机支撑座32通过相应的固定件固定在连接杆313的相同位置处，该固定钳口33和空压机支撑座32分别作用在空压机本体4的上下两部分上。另外，本实施例中压紧杆332上的空压机压紧块的表面及空压机支撑座32的表面可根据空压机本体4对应部分表面的形状特点进行仿形设计，以保证空压机压紧块的表面及空压机支撑座32的表面能与空压机本体4的相应面具有良好的接触配合关系。
39.本实施例中装配方法具体包括如下步骤：
40.s1、将空压机本体4搬运放置到空压机夹具3的空压机支撑座32上，人工在人机交互触摸屏7上选择对应工位的放料完成按钮；
41.s2、plc控制器控制固定钳口33的固定电机启动，并驱动压紧杆332摆动，直至压紧杆332上的空压机压紧块将空压机本体4压紧在空压机支撑座32上，以将空压机本体4固定住；固定钳口33的钳口到位传感器检测压紧杆332是否摆动到位，并将检测结果反馈给plc控制器，若到位，则执行步骤s3；否则，执行步骤s21；
42.s21、plc控制器控制固定钳口33进行自复位后，重新进行对空压机本体4的固定动作，然后，钳口到位传感器再次检测压紧杆332是否摆动到位，若到位，则执行步骤s3；否则执行步骤s22；
43.s22、人工操作复位，然后执行步骤s1；
44.步骤s3包括如下步骤：
45.s31、plc控制器控制电动插销61从定位孔311中退出，插销到位传感器检测插销6是否从定位孔311中退出到位；并将检测结果反馈给plc控制器，若退出到位，则执行步骤s33；否则执行步骤s32；
46.s32、plc控制器控制电动插销61进行自复位后重新进行退出动作，插销到位传感器再次检测插销6是否从定位孔311中退出到位，并将结果反馈给plc控制器，若退出到位，则执行步骤s33；否则执行步骤s22；
47.s33、plc控制器控制伺服电机51启动，并驱动空压机夹具3及空压机本体4旋转180度，伺服电机51给plc反馈旋转驱动完成信号；翻转到位传感器检测空压机夹具3是否翻转到位，并将检测结果反馈给plc控制器，若翻转到位，则执行步骤s35；否则，执行步骤s34；
48.s34，由人工进行手动作业，点击人机交互触摸屏7上的伺服控制按钮，以操控伺服电机51运行，直至驱动空压机夹具3翻转至设定位置，达到需要的作业状态，再执行步骤
s35；
49.s35、plc控制器控制电动插销61插入另一个定位孔311中，以将空压机夹具3进行锁定，确保空压机在装配过程中的稳定性，由人机协作机器人进行空压机组装作业，具体地，装配人员操作人机协作机器人将需要安装的线束、管口安装至空压机本体4上的设定位置处，由人机协作机器人与人机交互触摸屏7进行通讯，输入对应工位的完成信号，plc控制器则控制上述相关部件反向动作，使得空压机夹具3及空压机旋转至初始状态，装配人员将装配好的空压机从工位上取下，装配作业完毕。
50.本实施例中装配工装具备了双工位自动翻转功能，简化了装配工艺，节约了人力成本，实现了降本增效；且通过本装配工装的自动旋转，减少了人工旋转时产生碰撞的风险，提高了产品的稳定性，也降低了作业人员的劳动强度。
51.综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
52.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

技术特征：

1.一种燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，包括底座(1)、及安装在底座(1)上的翻转架，所述翻转架包括固定在底座(1)上的支撑柱(2)、及与支撑柱(2)活动连接的空压机夹具(3)，所述空压机夹具(3)包括夹具架体(31)、固定在夹具架体(31)上的空压机支撑座(32)、及安装在夹具架体(31)上的固定钳口(33)，所述固定钳口(33)包括安装在夹具架体(31)上的固定驱动器(331)及压紧杆(332)，所述压紧杆(332)的一端与固定驱动器(331)的输出轴相连接，所述压紧杆(332)的另一端设有用于与空压机本体(4)相接触的空压机压紧块。2.根据权利要求1所述燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，所述固定驱动器(331)采用固定电机，所述固定电机的输出轴与压紧杆(332)的一端固定连接。3.根据权利要求1所述燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，所述固定钳口(33)还包括钳口到位传感器。4.根据权利要求1所述燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，所述翻转架包括两个所述支撑柱(2)，所述夹具架体(31)的两端分别与两个支撑轴(34)相连接，两个支撑轴(34)分别与两个旋转轴承座(35)相配合，且两个所述旋转轴承座(35)分别安装在两个所述支撑柱(2)上。5.根据权利要求4所述燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，还包括翻转驱动器(5)，所述翻转驱动器(5)与其中一个所述支撑轴(34)相连接。6.根据权利要求5所述燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，所述翻转驱动器(5)包括伺服电机(51)，所述伺服电机(51)的输出轴与其中一个所述支撑轴(34)固定连接。7.根据权利要求1所述燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，所述支撑柱(2)上安装有插销(6)，所述夹具架体(31)上设有定位孔(311)，所述插销(6)插在定位孔(311)中。8.根据权利要求7所述燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，所述夹具架体(31)上设有两个所述定位孔(311)，所述插销(6)插在其中一个定位孔(311)中，当空压机夹具(3)相对于支撑柱(2)翻转180度后，另一个定位孔(311)转动至与插销(6)相对应位置。9.根据权利要求1所述燃料电池发动机空压机装配工装，其特征在于，所述底座(1)上安装有两个所述翻转架。

技术总结

本实用新型提供一种燃料电池发动机空压机装配工装，装配工装包括底座、及安装在底座上的翻转架，所述翻转架包括固定在底座上的支撑柱、及与支撑柱活动连接的空压机夹具，所述空压机夹具包括夹具架体、固定在夹具架体上的空压机支撑座、及安装在夹具架体上的固定钳口，所述固定钳口包括安装在夹具架体上的固定驱动器及压紧杆，所述压紧杆的一端与固定驱动器的输出轴相连接，所述压紧杆的另一端设有用于与空压机本体相接触的空压机压紧块。本燃料电池发动机空压机装配工装及装配方法，能减轻装配人员的劳动强度，简化装配工艺，提高装配效率，并能降低装配成本。并能降低装配成本。并能降低装配成本。