CN102085608A - 用于车辆背门的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于背门的夹持装置，其能够普遍应用于各种车门，包括：框架，在其背面的下部设有用于安装机械手的工具变换器的工具安装部；位于框架上部的竖直移动装置，其通过电动缸沿导轨在竖直方向移动滑动支架；第一夹持单元，其配置为通过竖直移动装置的滑动支架在框架的上部沿竖直方向移动，以使第一夹持器通过第一定位器由第一夹持缸控制背门的上部中央；位于框架的下部两侧的水平移动装置，分别通过各电动缸沿各导轨在水平方向上移动各滑动支架；以及第二和第三夹持单元，配置为分别通过两个水平移动装置的各滑动支架，在框架的下部两侧沿水平方向移动，以使第二和第三夹持器通过第二和第三定位器由第二和第三夹持缸控制背门的下部两侧。

Description

用于车辆背门的夹持装置

技术领域

本发明涉及用于背门的夹持装置。更特别地，本发明涉及一种用于背门的夹持装置，其可普遍地应用于多种车辆类型的背门。

背景技术

夹持装置典型地用于将车体部件从车体装配线上的前一处理转移到后一处理，并且还可用于固定车体部件以通过焊接装置进行焊接。如图1中所示，这样的夹持装置5也可安装在机械手1的手臂3的前端，且因此经常被称作机械手夹持器。

在图1中，附图标记“7”表示焊接装置，且附图标记“9a”表示车体中的车门。

图2中示出了常规的用于背门的夹持装置5。该常规的用于背门的夹持装置5包括在机械手1的手臂3的前端安装的框架上设置的八个夹持单元13a。该常规的夹持装置仅为每一种车辆设计，且包括可变夹持单元17，其中应用了五个滑动缸15a。

然而，该常规的用于背门的夹持装置5可应用滑动缸15a以及可变夹持单元17来适应多种车辆类型，其中每种车辆类型的车体部件的控制面的角度或高度不同，或者控制面的形状复杂，或者控制面与现有设备干涉。然而，当具有可变夹持单元17和滑动缸15a的夹持装置不能适应时，需制造另外的夹持装置以便能够适应多种车辆部件。

制造用于新型车辆的单独的夹持装置会使制造成本增加，并且当将夹持装置改型时，其结构会变得复杂。

本背景技术部分中所公开的上述信息只是用于增强对发明背景的理解，因此其可能包含不构成本国内已为本领域的普通技术人员所公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的特征在于一种用于背门的夹持装置，其具有能够普遍地应用于多种车门的优势。该夹持装置包括多个夹持单元，其中各夹持单元的定位器和夹持器的各控制面设置有旋转垫，且在旋转垫上安装有旋转球。各夹持单元可通过框架的移动装置在竖直方向或水平方向移动，以便能够适应车辆背门的各控制面的角度差异。

在本发明的一个实施例中，用于背门的夹持装置包括框架，在其背面的下部设有用于安装机械手的工具变换器的工具安装部。该夹持装置还包括位于框架上部的竖直移动装置，其通过电动缸沿导轨在竖直方向上移动滑动支架。还包括第一夹持单元，其设置为通过竖直移动装置的滑动支架在框架的上部沿竖直方向移动，以使第一夹持器通过第一定位器由第一夹持缸控制背门的上部中央。该夹持装置还包括：位于框架下部两侧的水平移动装置，其分别通过各电动缸沿各导轨在水平方向上移动各滑动支架；以及第二和第三夹持单元，其设置为分别通过两个水平移动装置的各滑动支架在框架的下部两侧沿水平方向移动，以使第二和第三夹持器通过第二和第三定位器由第二和第三夹持缸控制背门的下部两侧。

在另外的实施例中，竖直移动装置包括：设置在框架的竖直方向的竖直导轨，设置为可通过滑块在竖直导轨上沿竖直方向滑动的竖直滑动支架，和在竖直方向上与竖直导轨的一侧相对应地设置在框架上的竖直电动缸。该竖直电动缸的操作杆的前端通过连接支架与竖直滑动支架连接。

竖直电动缸的操作杆的前端可通过浮动接头与连接支架连接。

在另外的实施例中，第一夹持单元包括：安装在竖直滑动支架的前部的第一定位器；第一夹持缸，其一端通过铰链与第一定位器的下侧连接；和第一夹持器，其一侧通过铰链与第一定位器的前端部连接，且另一侧通过铰链与第一夹持缸的杆的前端连接。

在另外的实施例中，旋转垫设置在第一定位器和第一夹持器的各控制面上，并且可在预定范围内旋转的旋转球安装在旋转垫中。

在其他实施例中，第一夹持缸是通过流体操作的液压缸，且在更具体的实施例中，第一夹持缸是使用压缩空气作为操作压力的气动缸。

在其他实施例中，水平移动装置分别包括：沿水平方向设置在框架的下部两侧的水平方向导轨，分别通过滑块沿水平方向可滑动地设置在水平方向导轨上的水平方向滑动支架，和分别沿水平方向在水平方向导轨之间设置在框架的上侧和下侧的水平方向电动缸。其操作杆的前端分别通过连接支架与水平方向滑动支架连接。

在另外的实施例中，水平方向电动缸的各操作杆的前端分别通过浮动接头与连接支架连接。

在另外的实施例中，第二和第三夹持单元包括：设置在各水平方向滑动支架的前侧的第二和第三定位器；第二和第三夹持缸，其一端分别通过铰链与第二和第三定位器的一侧连接；以及第二和第三夹持器，其一侧分别通过铰链与第二和第三定位器的前端部连接，且其另一侧分别通过铰链与第二和第三夹持缸的杆的前端连接。

在其他实施例中，旋转垫设置在第二和第三定位器以及第二和第三夹持器的各控制面上。并且，可在预定范围内旋转的旋转球设置在旋转垫中。

在其他实施例中，第二和第三夹持缸是通过流体操作的液压缸，且在更具体的实施例中，第二和第三夹持缸是使用压缩空气作为流体的气动缸。

如本文所述的本发明的用于背门的夹持装置的优势在于，由于(a)旋转垫设置在各夹持单元的定位器和夹持器的各控制面上，(b)旋转球安装在旋转垫中，和(c)各夹持单元可通过移动装置在竖直方向或水平方向移动，以适应于车辆背门的各控制面的角度差异，因此该夹持装置可用于多种车门。

本发明的其他方面和实施例将在下文中说明。

附图说明

为了更完整地理解本发明的本质和期望的目的，结合附图参考以下详细说明，其中在多幅图中相同的附图标记表示相应的部件，并且其中：

图1是使用常规的夹持装置的车门焊接过程的说明图。

图2是另一种常规的用于背门的夹持装置的透视图。

图3是示出根据本发明的用于背门的夹持装置的夹持点的后视图。

图4是安装在机械手上的根据本发明的用于背门的夹持装置的透视图。

图5和图6是根据本发明的用于背门的夹持装置的透视图。

图7是根据本发明的用于背门的夹持装置的浮动接头的横截面图。

图8是根据本发明的用于背门的夹持装置的旋转垫的横截面图。

图9是根据本发明的用于背门的夹持装置在夹持到背门上时的透视图。

具体实施方式

如下文进一步所述，本发明的特征在于一种用于背门的夹持装置，其包括框架，第一夹持单元，竖直移动装置，第二和第三夹持单元以及水平移动装置。第一夹持单元包括第一夹持器。第一夹持单元配置为使第一夹持器控制背门的上部。竖直移动装置可操作地与框架和第一夹持单元连接。并且，竖直移动装置配置为在竖直方向移动第一夹持单元以使第一夹持器控制背门的上部。

第二和第三夹持单元配置为分别通过水平移动装置的各滑动支架在框架的下部两侧沿水平方向移动，以使第二和第三夹持器通过第二和第三定位器由第二和第三夹持缸来控制背门的下侧。水平移动装置可操作地与框架连接且分别与第二和第三夹持单元连接。并且，水平移动装置配置为使第二和第三夹持单元在水平方向移动，以使第二和第三夹持器控制背门的下侧。

在另外的实施例中，框架在其下部和背面包括配置用于安装到机械手的工具变换器的工具安装部。在其他实施例中，竖直移动装置包括滑动支架，导轨和电动缸，其中滑动支架通过设置在框架上部的电动缸在竖直方向上沿导轨移动。

在另外的实施例中，第一夹持单元设置为通过竖直移动装置的滑动支架在框架的上部沿竖直方向移动，以使第一夹持器通过第一定位器由第一夹持缸控制背门的上部中央。

在另外的实施例中，水平移动装置包括多个滑动支架，多个导轨和多个电动缸，其中水平移动装置设置为使各滑动支架通过位于框架下部两侧的各电动缸沿各导轨在水平方向上移动。在其他实施例中，第二和第三夹持单元设置为分别通过两个水平移动装置的各滑动支架在框架的下部两侧沿水平方向移动，以使第二和第三夹持器通过第二和第三定位器由第二和第三夹持缸来控制背门的下侧。

现在参照图3-6，示出了根据本发明的具体方面/实施例的用于背门的夹持装置20(下文中称为“背门夹持装置”)。图3中示出了显示出根据本发明的背门夹持装置20的夹持点的车门的后视图，且图4提供了根据本发明的背门夹持装置当安装或装配在机械手上时的透视图。图5和图6是如图4中示出的根据本发明的背门夹持装置的透视图。在以下说明中应参照图3-6中的一幅。

如图3中所示，使用本发明的背门夹持装置20的背门9包括上夹持点P1和下夹持点P2，分别对应于背门9的背面的内壁板11的开口13的上部中央和下部两侧。

如图4中所示，背门夹持装置20被配置为包括位于框架21的后侧的配合或安装结构，其可配置为与设置在机械手1的手臂3的前端的工具变换器15相连接。

如图5和图6中所示，背门夹持装置20包括基础框架21，对应于上夹持点P1的第一上侧夹持单元30，和对应于下夹持点P2的第二和第三下侧夹持单元40。

第一夹持单元30通过竖直移动装置50安装在框架21的上部，且第二和第三夹持单元40通过水平移动装置60分别安装在框架21的下部两侧。

如上所示，框架21被配置为包括位于框架21背面下侧的工具安装部23。而且如上所示，机械手1的工具变换器15安装在工具安装部23上。

竖直移动装置50设置在框架21的上部以便通过电动缸沿导轨在竖直方向上移动滑动支架，并且包括在竖直方向上安装在框架21上的竖直导轨51。竖直滑动支架53通过滑块(S)设置在竖直导轨51上，以便能够在竖直方向上滑动。

此外，竖直电动缸55设置在框架21的竖直方向上竖直导轨51的一侧。竖直电动缸55的操作杆57的前端通过连接支架(B)与竖直滑动支架53连接。

在另外的实施例中，并且也参照图7，竖直电动缸55的操作杆57的前端通过浮动接头(J)与连接支架(B)连接，以便在竖直电动缸55的操作杆57未与竖直导轨51平行的情况下，消除施加于竖直电动缸55的载荷。

这样的浮动接头(J)被设置成使得固定在连接支架(B)上的旋转球头J1可旋转地插入到安装在竖直电动缸55的操作杆57的前端的接头壳体J2中。

在另外的实施例中，第一夹持单元30被设置为在竖直移动装置50的竖直滑动支架53上沿框架21的竖直方向移动。第一夹持器C1通过第一夹持缸CY1相对于第一定位器L1控制背门9的上部中央的上夹持点P1。

而且，在第一夹持单元30中，第一定位器L1沿竖直滑动支架53的向前方向延伸，并且第一夹持缸CY1的一端通过铰链与第一定位器L1的下侧连接。

另外，第一夹持器C1的一侧通过铰链与第一定位器L1的前端部连接，且第一夹持器C1的另一侧通过铰链与第一夹持缸CY1的杆(R)的前端连接。

在另外的实施例中，并且参照图8，在第一定位器L1和第一夹持器C1的控制面上形成有旋转垫71，其中设置有可在预定范围内旋转的旋转球73。

在另外的实施例中，上夹持缸CY1是例如本领域技术人员公知的使用加压流体操作的液压缸。优选地，上夹持缸CY1是使用压缩空气或其他气体作为操作缸体的操作压力的气动缸。

在另外的实施例中，水平移动装置60的两侧设置在框架21的下部两侧，以通过电动缸沿滑动支架的导轨在水平方向上移动。换言之，水平方向导轨61设置在水平移动装置60的水平方向上、框架21的下部两侧。

而且，水平方向滑动支架63分别通过滑块(S)安装在各水平方向导轨61上，以在水平方向上滑动。

在另外的实施例中，水平方向电动缸65分别沿水平方向在水平方向导轨61之间设置在框架21下部的上侧和下侧。各水平方向电动缸65的操作杆67的前端通过连接支架(B)与各水平方向滑动支架63连接。

更具体地，各水平方向电动缸65的各操作杆67的前端通过浮动接头(J)与连接支架(B)连接，并且在各水平方向电动缸65的操作杆67未与各水平方向导轨61平行时，消除施加于各水平方向电动缸65的载荷。

在其他实施例中，第二和第三夹持单元40分别设置在位于水平移动装置60的两侧的水平方向滑动支架63上，以便沿水平方向在框架21的下部两侧移动。

在另外的实施例中，第二和第三夹持器C2、C3分别通过第二和第三夹持缸CY2、CY3相对于第二和第三定位器L2、L3控制背门9的下部两侧的下夹持点P2。

在第二和第三夹持单元40中，第二和第三定位器L2、L3沿各水平方向滑动支架63的向前方向延伸。

而且，各第二和第三夹持缸CY2、CY3的一个端部分别通过铰链与第二和第三定位器L2、L3的一侧连接。

在另外的实施例中，各第二和第三夹持器C2、C3的一侧分别通过铰链与第二和第三定位器L2、L3的前端部连接，且其另一侧分别通过铰链与第二和第三夹持缸CY2、CY3的杆(R)的前端连接。

在另外的实施例中，各第二和第三夹持缸CY2、CY3是例如本领域技术人员公知的使用加压流体操作的液压缸。优选地，各第二和第三夹持缸CY2、CY3是使用压缩空气或其他气体作为操作缸体的介质的气动缸。

在另外的实施例中，并且参照图8，在第二和第三定位器L2、L3以及第二和第三夹持器C2、C3的控制面内，旋转垫71分别设置在第一定位器L1和第一夹持器C1的控制面上，并且可在约12°度的范围内旋转的旋转球73应用于旋转垫71以适应于控制面的不同角度。

现在参照图9，并且如本文所述，在背门夹持装置20中，第一夹持器C1和第一定位器L1通过第一夹持单元30的第一夹持缸CY1控制背门9的内壁板11的上夹持点P1，且第二和第三夹持器C2、C3与第二和第三定位器L2、L3通过第二和第三夹持单元40的第二和第三夹持缸CY2、CY3控制背门9的内壁板11的两个下夹持点P2。

背门夹持装置20操作两个水平方向电动缸65以调整第二和第三夹持单元40之间的距离，以便在背门9改变成不同尺寸的情况下对应于下夹持点P2的位置。而且，竖直电动缸55进行操作以调整第一夹持单元30相对于第二和第三夹持单元40的竖直位置，以对应于新的上夹持点P1和新的下夹持点P2的高度。

尽管已结合目前被认为实用的示例性实施例对本发明进行了说明，然而应当理解的是，本发明并不局限于所公开的实施例，而是相反，本发明意在涵盖包含在所附权利要求的本质和范围内的各种改型和等同配置。

Claims (18)

1.一种用于背门的夹持装置，包括：

框架，用于安装机械手的工具变换器的工具安装部设置在其背面的下部；

位于所述框架的上部的竖直移动装置，通过电动缸沿导轨在竖直方向上移动滑动支架；

第一夹持单元，其配置为通过所述竖直移动装置的所述滑动支架，在所述框架的上部沿竖直方向移动，以使第一夹持器通过第一定位器由第一夹持缸控制背门的上部中央；

位于所述框架的下部两侧的水平移动装置，分别通过各电动缸沿各导轨在水平方向上移动各滑动支架；以及

第二和第三夹持单元，其配置为分别通过两个水平移动装置的各滑动支架，在所述框架的下部两侧沿水平方向移动，以使第二和第三夹持器通过第二和第三定位器由第二和第三夹持缸控制所述背门的下部两侧。

2.根据权利要求1所述的用于背门的夹持装置，其中所述竖直移动装置包括：

竖直导轨，设置在所述框架的竖直方向上；

竖直滑动支架，设置为能够通过滑块在所述竖直导轨上沿竖直方向滑动；和

竖直电动缸，在竖直方向上与所述竖直导轨的一侧相对应地设置在所述框架上，其中所述竖直电动缸的操作杆的前端通过连接支架与所述竖直滑动支架连接。

3.根据权利要求2所述的用于背门的夹持装置，其中所述竖直电动缸的操作杆的前端通过浮动接头与所述连接支架连接。

4.根据权利要求1所述的用于背门的夹持装置，其中所述第一夹持单元包括：

第一定位器，安装在所述竖直滑动支架的前部；

第一夹持缸，其一端通过铰链与所述第一定位器的下侧连接；和

第一夹持器，其一侧通过铰链与所述第一定位器的前端部连接，且另一侧通过铰链与所述第一夹持缸的杆的前端连接。

5.根据权利要求4所述的用于背门的夹持装置，其中旋转垫设置在所述第一定位器和所述第一夹持器的各控制面上，并且能够在预定范围内旋转的旋转球安装在所述旋转垫中。

6.根据权利要求1或4所述的用于背门的夹持装置，其中所述第一夹持缸是通过空气操作的气压缸。

7.根据权利要求1所述的用于背门的夹持装置，其中所述水平移动装置分别包括：

水平方向导轨，沿水平方向设置在所述框架的下部两侧；

水平方向滑动支架，分别通过滑块沿水平方向可滑动地设置在水平方向导轨上；和

水平方向电动缸，分别沿水平方向在所述水平方向导轨之间设置在所述框架的上侧和下侧，其中所述水平方向电动缸的各操作杆的前端分别通过连接支架与所述水平方向滑动支架连接。

8.根据权利要求7所述的用于背门的夹持装置，其中所述水平方向电动缸的各操作杆的前端分别通过浮动接头与所述连接支架连接。

9.根据权利要求1所述的用于背门的夹持装置，其中所述第二和第三夹持单元包括：

第二和第三定位器，设置在各水平方向滑动支架的前侧；

第二和第三夹持缸，其一端分别通过铰链与所述第二和第三定位器的一侧连接；以及

第二和第三夹持器，其一侧分别通过铰链与所述第二和第三定位器的前端部连接，且其另一侧分别通过铰链与所述第二和第三夹持缸的杆的前端连接。

10.根据权利要求9所述的用于背门的夹持装置，其中旋转垫设置在所述第二和第三定位器以及所述第二和第三夹持器的各控制面上，并且能够在预定范围内旋转的旋转球应用在所述旋转垫中。

11.根据权利要求1所述的用于背门的夹持装置，其中所述第二和第三夹持缸是通过空气操作的气压缸。

12.根据权利要求9所述的用于背门的夹持装置，其中所述第二和第三夹持缸是通过空气操作的气压缸。

13.一种用于背门的夹持装置，包括：

框架；

第一夹持单元，包括第一夹持器，所述第一夹持单元配置为使所述第一夹持器控制背门的上部；

竖直移动装置，可操作地与所述框架和所述第一夹持单元连接，所述竖直移动装置配置为在竖直方向移动所述第一夹持单元以使所述第一夹持器控制所述背门的上部；

第二和第三夹持单元，配置为分别通过两个水平移动装置的各滑动支架在所述框架的下部两侧沿水平方向移动，以使第二和第三夹持器通过第二和第三定位器由第二和第三夹持缸来控制所述背门的下侧；以及

水平移动装置，可操作地与所述框架连接且分别与所述第二和第三夹持单元连接，所述水平移动装置配置为使所述第二和第三夹持单元在水平方向移动，以使所述第二和第三夹持器控制所述背门的下侧。

14.根据权利要求13所述的用于背门的夹持装置，其中所述框架在其下部和背面包括配置用于安装到机械手的工具变换器的工具安装部。

15.根据权利要求13所述的用于背门的夹持装置，其中所述竖直移动装置包括滑动支架，导轨和电动缸，其中所述滑动支架通过设置在所述框架上部的所述电动缸在竖直方向上沿所述导轨移动。

16.根据权利要求15所述的用于背门的夹持装置，其中所述第一夹持单元设置为通过所述竖直移动装置的所述滑动支架在所述框架的上部沿竖直方向移动，以使第一夹持器通过第一定位器由第一夹持缸控制背门的上部中央。

17.根据权利要求13所述的用于背门的夹持装置，其中所述水平移动装置包括多个滑动支架，多个导轨和多个电动缸，其中所述水平移动装置设置为使各滑动支架通过位于所述框架下部两侧的各电动缸沿各导轨在水平方向上移动。

18.根据权利要求17所述的用于背门的夹持装置，其中所述第二和第三夹持单元设置为分别通过两个水平移动装置的各滑动支架在所述框架的下部两侧沿水平方向移动，以使所述第二和第三夹持器通过第二和第三定位器由第二和第三夹持缸来控制所述背门的下侧。

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