CN102380875B - 用于车门的抓手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可应用到各种类型车辆上的车门抓手。特别地，本发明的车门抓手包括：框架，安装于机器人手臂的一端；移动装置，置于框架上且被配置成用于朝向门板的夹持点往复运动、和角度调节装置，置于移动装置一端并被配置成相对于框架前后往复运动且可根据门板的角度差进行调节；以及夹持装置，置于各个角度调节装置上并被配置成用来夹持门板的夹持点。

Description

用于车门的抓手

技术领域

本发明总的来说涉及一种用于车门的抓手，本发明更具体涉及一种被配置成符合车门的有限截面角度差和有限截面高度、宽度差以应用于多种类型门的车门抓手。

背景技术

在车辆装配过程中，将例如图1所示的门抓手105等抓手安装到机器人101的手臂103的端部，也称为机器人抓手。这种抓手用于将车身部件从一个工序运送至下一个工序，或将车身部件保持在车身装配线上的适当位置上由焊接工进行焊接。例如，如图1所示，抓手105可与焊接装置107及门板109等车身部件一起使用。

图2是普通门抓手的立体图，图3是示出使用普通门抓手的图。如图所示，常规门抓手包括安装于机器人101手臂103的端部的框架111，并包括两组夹持装置CU1和CU2。

然而对于这种常规门抓手105，当各种车辆部件有限截面的角度和/或高度不同时，每辆车的有限截面的形状比较复杂，以及必须避免与现有设备干涉时，存在较为复杂的情况。为解决这些复杂的情况，就必须为每种新车型制造全新的抓手。

因此，当必须为每种新车型提供专用的抓手，由于必须修改现有抓手或制造全新的抓手，因此使投资成本增加。除了成本增加以外，抓手的结构普通也变得更为复杂。

本背景技术部分中公开的上述信息只是为了增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术信息。

发明内容

本发明的特征在于一种因适用于各种类型车辆而特别有利的用于车门的抓手。

根据本发明的一个实施方式，车门抓手可包括：框架，安装于机器人手臂的一端；移动装置，置于框架内且可朝向门板的夹持点进行往复运动；角度调节装置，置于移动装置一端或其附近，可相对于框架来回往复运动并可根据门板的角度差进行调节；以及夹持装置，被布置成与各个角度调节装置连接并夹持门板的夹持点。

在各个实施方式中，框架可包括两个上框架和一个下框架，在某些特定实施方式中，框架可被布置成Y型。

在一个示例性实施方式中，上、下框架可被布置成以使其与相邻框架成大约120°角布置。

根据各种实施方式，移动装置可包括置于各个框架上的主体，其中形成有一个或多个滑孔；操纵杆(例如LM操纵杆、线性运动操纵杆)，从主体一端插入滑孔中，其一端与角度调节装置连接；以及驱动电动机，置于主体内，例如可布置在安装移动装置端的相对一端上，驱动电动机连接于LM(linearmotion，线性运动)操纵杆的另一端(即未连接角度调节装置的一端)，且选择性地移动LM操纵杆进行往复运动。

根据各种实施方式，LM操纵杆可包括置于LM操纵杆外周上且沿着LM操纵杆长度(纵向)的至少一个导轨。

在各种实施方式中，主体可包括形成于滑孔内周并与导轨对应的导轨槽。

在一些实施方式中，角度调节装置可包括空气制动器或类似物，其具有制动器轴并与LM操纵杆端部连接；旋转接头装置，可旋转地连接于空气制动器的一端并具有安装其上的夹持装置；以及置于制动器轴上以向旋转接头装置提供弹力的弹簧或类似物。

在各种实施方式中，旋转接头装置可包括安装块，夹持装置安装于其外周；置于安装块上的导向块，其中导向块彼此间隔开；置于导向块之间的旋转块，其可绕铰链轴枢转，与安装块相接触，并可旋转地连接于制动器轴；以及止动器，其被布置成防止安装块旋转超出预定角度。

在一些实施方式中，旋转块可包括圆形的接触表面。

在一些实施方式中，止动器可包括置于导向块上且根据液压的供应而选择性地突起的插入突起，以及形成于旋转块中以使插入突起可选择性地插入的槽。

在特定实施方式中，插入突起和槽可为圆形。

在各实施方式中，夹持装置可包括：定位器，其一端连接于旋转接头装置的安装块；夹持缸，包括操纵杆且铰链连接于定位器、以及夹持器，铰链连接于定位器的一端和夹持缸操纵杆的一端。

在一些实施方式中，定位器和夹持器可分别包括用于夹持门板的夹持点的旋转垫，以及可旋转支承旋转垫的旋转球。

应当理解此处使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括，诸如包括运动用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、多种商用车辆的载客汽车的机动车辆，包括各种船和艇的水运工具，航行器等，并且包括混合动力车、电动车辆、插入式混合电动车辆、氢动力车辆和其它可选的燃料车辆(例如从除了石油以外的资源中获得的燃料)。参照此处所述，混合动力车为具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。

附图说明

图1是示出使用常规门抓手的门焊接工序的图示；

图2是普通门抓手的立体图；

图3是示出使用常规门抓手的图示；

图4是示出根据本发明一个示例性实施方式用于车门的抓手的夹持点的图示；

图5是示出根据本发明一个示例性实施方式用于车门的抓手的立体图；

图6是图5所示“A”部的放大图；

图7是沿着图6中X-X线的横截面图。

图8是图5中“B”部的放大图；

图9是示出根据本发明一个示例性实施方式用于车门的旋转接头装置的分解立体图；

图10是示出根据本发明一个示例性实施方式用于车门的旋转接头装置的图示；

图11是图5中“C”部的放大图。

<附图标记说明>

1...门板110...框架

120...移动装置121...主体

125...LM操纵杆129...驱动电动机

130...角度调节装置131...空气制动器

135...旋转接头装置137...安装块

139...导向块141...旋转块

143...铰链轴145...止动器

146...插入突起147...槽

149...弹簧150...夹持装置

151...定位器153...夹持器

155...旋转球157...旋转垫

CY...夹持缸R...操纵杆

具体实施方式

下文将参照附图详细说明本发明的示例性实施方式。

为充分理解本发明的本质和预期目标，将结合附图详细说明本发明，其中在所有附图中，相同的附图标记表示相同的部件。

已出于解释和说明的目的对本发明的具体示例性实施方式进行说明。该说明并非意图将本发明扩大或限定到所公开的确切形式上，很明显，根据上述教导还可做出许多修改和变化。

参照附图，根据本发明一个示例性实施方式的车门抓手100包括：安装于机器人手臂一端的框架110、位于框架110上的移动装置120、位于移动装置一端的角度调节装置130以及位于每个角度调节装置130的夹持装置150。特别地，移动装置120被配置成使其能够朝向门板1的夹持点P1、P2和P3往复运动(见图4)。另外，角度调节装置130被布置成使其能够相对于框架110来回往复运动，并能够根据门板1的角度差进行调节。另外，夹持装置150被布置成使其能够夹持门板1的每个夹持点P1、P2和P3。

根据本发明示例性实施方式的抓手100将诸如门板1等车身部件从一个工序运送至下一工序，或将车身部件固定在车身装配线上以供焊接工焊接。

根据本发明示例性实施方式的抓手100，如图4所示，将临时装配成内板3和外板5的门板1从一个工序运送至下一工序，或将车身部件固定在车身装配线上以供焊接工焊接或卷边。

例如，如图4所示，提供两个夹持点作为上夹持点P1和P2，提供一个夹持点作为下夹持点P3。

如图5所示，根据本发明示例性实施方式的抓手100，可通过框架110的后部连接于机器人的一个手臂(未示出)。框架110与机器人手臂的连接方式并无特别限制，可根据任何现有设置进行连接。

如该实施方式所示，抓手100包括框架110、移动装置120、角度调节装置130和夹持装置150。后文将结合本发明的示例性实施方式进一步详细说明这些部件。

根据一个实施方式，例如如图5所示，其上安装其它部件(如移动装置、角度调节装置、夹持装置)的框架110，包括两个上框架111和一个下框架113。这些框架优选地以预定角度相互布置。例如，在一个优选实施方式中，预定角度约为120°。在一个示例性实施方式中，如图5所示，框架110为“Y”形。“Y”形后部的中心可连至机器人的一个手臂(未示出)。

如图所示，移动装置120被布置在框架110上，并且被配置成以便能够在门板1的夹持点P1、P2和P3与框架110的中心之间进行往复运动。

如图6所示，移动装置120可包括主体121、LM操纵杆125和驱动电动机129。

主体121被布置在每个上、下框架111和113上，且如图7所示，其中可具有滑孔(slidehole)123。LM操纵杆125从主体121的一端滑动插入滑孔123中，LM操纵杆125的一端连接于角度调节装置130。

如图所示，驱动电动机129被布置在与LM操纵杆125另一端相连的主体121的另一端，并选择地移动LM操纵杆125以往复运动。

如图7所示，在一些实施方式中，LM操纵杆125包括沿LM操纵杆125的长度方向形成在LM操纵杆125外周的至少一个导轨127。另外，主体121包括形成在滑孔123内周与导轨127对应的导轨槽124。

在图7所示的示例性实施方式中，四个导轨127形成在LM操纵杆125的外周，且四个导轨槽124形成在滑孔123的内周。然而，尽管在该示例性实施方式中具有四个导轨125和导轨槽124，但是本发明并不局限于此。

根据本发明，可以设置导轨127和导轨槽124，以便通过在驱动电动机129使LM操纵杆125在主体121内前后移动时防止LM操纵杆125旋转，来防止角度调节装置130旋转。

因此，尽管每种车辆的门板(夹持点)的有限截面的角度和/或高度不同，和/或每种车辆的有限截面的形状可能较复杂，然而可通过移动LM操纵杆125来调整本发明的移动装置120。

在本示例性实施方式中，角度调节装置130安装在各个移动装置120的一端，且被配置成可以相对于框架110沿前后方向移动。角度调节装置130被配置成以便与门板的有限截面(夹持点)的角度差相对应来调节角度。

例如，在如图8所示的角度调节装置130中设有空气制动器131、旋转接头装置135和弹簧149。特别地，空气制动器131包括制动器轴133，并连接于LM操纵杆125的一端。空气制动器133前后移动制动器轴133以调节门板1与夹持装置150之间的距离。如图所示，旋转接头装置135连接于制动器轴133的一端，且夹持装置150安装于旋转接头装置135的一侧。

如图9所示，旋转接头装置135可包括安装块137、导向块139、旋转块141和止动器145。安装块137可具有任何适当形状。例如，如图所示，安装块137可为圆柱形，夹持装置150可安装于安装块137的外周。导向块139被布置到安装块137，并彼此隔开。导向块139的结构和形状并无特别限制，在特定实施方式中，例如如图9所示，导向块139可以具有与安装块137的半圆柱形相对应的形状。当然也可使用安装块137和导向块139形状的任何其它适当组合，可由本领域技术人员很容易地确定。

如图9进一步所示，旋转块141被布置在导向块139之间，并可绕铰链轴143枢转。特别地，如图所示，旋转块141接触安装块137，且通过形成在旋转块141内的旋转块孔148等旋转连接至制动器轴133。因而，夹持装置150与门板1之间的角度差可通过选择性地旋转安装块137而适当调整。

在一些实施方式中，优选地，接触安装块137的旋转块141的接触部142为圆形，且安装块137沿着旋转块141的接触部142旋转。

如此，可通过旋转接头装置135对应门板1的有限截面的各个角度来调节夹持装置150的各个安装角度。

如图9所示，可布置止动器145，并将其配置成用于防止安装块137旋转超出预定角度。如图所示，止动器145可包括插入突起146和槽147。可适当设置插入突起146，例如布置在导向块139的一侧，并根据液压供应或其它装置选择性地从导向块139突出。形成在旋转块141中的槽147被配置为可使插入突起146选择性地插入，可因此调整安装块137的旋转角度。在一些实施方式中，插入突起146和槽147优选地形成为符合旋转块141旋转的圆形。

根据本发明的一个实施方式，当需要对夹持装置150进行角度调节时，在旋转接头装置135内释放被供应给导向块139的液压，并将插入突起146插入导向块139中，以释放旋转块141与导向块139间的连接(如图10中的S1所示)。如图10中的S2所示，在旋转块141和安装块137之间的角度调节完成之后，液压被供应至导向块137，以按压插入突起146以使其突出，因而将插入突起146插入到槽147中，从而锁定安装块137。

另外，弹簧149被布置在空气制动器131的制动器轴133上，以向旋转接头装置135提供弹力。弹簧149推动旋转接头装置135，以向由止动器145固定的安装块137提供弹力，使其在空气制动器131不运行时稳定。

夹持装置150安装于各个角度调节装置130，以夹持门板1的夹持点P1、P2和P3。如图11所示，夹持装置150的定位器151可安装至框架110前部的旋转接头装置135的安装块137。包括操纵杆R的夹持缸(clampingcylinder)CY可进一步铰链连接于定位器151。夹持器153铰链连接于定位器151，且夹持器153的一端铰链连接于夹持缸CY的操纵杆R的一端。因此，夹持器153可根据夹持缸CY的操作绕定位器151的连接点枢转。如图11进一步所示，定位器151和夹持器153包括用于夹持门板1的夹持点P1、P2和P3的旋转垫157、以及旋转支承旋转垫157以解决有限截面角度差的旋转球155。

操作抓手100时，使用驱动电动机129或各个移动装置120来移动各个LM操纵杆125使得夹持装置150被布置成与门板1的两个上夹持点P1、P2和一个下夹持点P3相对应。

之后，角度调节装置130的各个空气制动器131按需要来回移动制动器轴133，以调节门板1和夹持装置150之间的距离。

在释放旋转接头装置135的止动器145以调节夹持装置150的角度位置之后，然后将液压供应给止动器145，以固定旋转接头装置135的安装块137。

然后操作夹持装置150的各个夹持缸CY，以使旋转垫157与夹持点P1、P2和P3相匹配。之后各个夹持缸CY和定位器151夹持门板1的夹持点P1、P2和P3。

门板1的夹持点P1、P2和P3因而由抓手100的各个夹持装置150夹紧。

如上所述，根据本发明的车门抓手100可被配置成通过调节移动装置120和角度调节装置130来调节夹持装置150的位置，以便与车门的有限截面(夹持点P1、P2和P3)的高度、宽度差相对应，从而被应用到各种类型的门。

根据本发明的车门抓手100还可被配置成通过调节旋转垫157的位置，与有限截面(夹持点P1、P2和P3)的角度差相对应。

因此，根据本发明的车门抓手100可被配置成与车门有限截面的角度差和有限截面的高度、宽度差相对应，从而可被应用于各种类型的门。特别地，本发明的抓手100可通过调节移动装置120、角度调节装置130和移动装置120而应用于各种类型的门。因此，可减少制造各种类型车辆的初始成本，并简化整个系统。

虽然上面结合当前被认为是实用的示例性实施例说明了本发明，然而应该理解，本发明并不局限于所公开的实施例，而是意图涵盖包括在本发明权利要求所限定的精神和范畴内的各种变型和等效结构。

Claims (12)

1.一种用于车门的抓手，包括：

安装于机器人手臂一端的框架；

移动装置，被布置在所述框架上并被配置成朝向门板的夹持点往复运动；

角度调节装置，被布置在所述移动装置的一端并被配置成相对于所述框架前后往复运动，并且能够根据门板的角度差被调节；以及

夹持装置，被布置在各个所述角度调节装置上，并被配置成夹持门板的各个夹持点，

其中所述移动装置包括：

主体，被布置在各个框架上且在所述主体中形成有滑孔；

线性运动操纵杆，从所述主体的一端插入所述滑孔，所述线性运动操纵杆具有与所述角度调节装置连接的第一端；以及

驱动电动机，被布置在所述主体的一端，所述驱动电动机与所述线性运动操纵杆的第二端连接，并被配置成选择性地来回移动所述线性运动操纵杆。

2.根据权利要求1所述的抓手，其中所述框架包括两个上框架和一个下框架，其中所述框架被布置成“Y”形。

3.根据权利要求2所述的抓手，其中所述框架以大约120°夹角布置。

4.根据权利要求1所述的抓手，其中所述线性运动操纵杆包括沿着所述线性运动操纵杆的长度方向形成于所述线性运动操纵杆外周的至少一个导轨。

5.根据权利要求4所述的抓手，其中所述主体包括形成于所述滑孔内周的至少一个导轨槽，其中所述至少一个导轨槽与所述至少一个导轨相对应。

6.根据权利要求1所述的抓手，其中所述角度调节装置包括：

具有制动器轴的空气制动器，所述空气制动器连接到所述线性运动操纵杆的端部；

旋转接头装置，可旋转地连接到所述空气制动器的一端并安装有夹持装置；以及

弹簧，被布置在所述制动器轴上，用于向所述旋转接头装置提供弹力。

7.根据权利要求6所述的抓手，其中所述旋转接头装置包括：

安装块，所述夹持装置安装于其外周；

被布置在所述安装块上且相互隔开的导向块；

被布置在所述导向块之间的旋转块，所述旋转块可绕铰链轴枢转，与所述安装块接触，并可旋转地连接于所述制动器轴；以及

止动器，被布置成防止所述安装块旋转超出预定角度。

8.根据权利要求7所述的抓手，其中所述旋转块包括圆形的接触表面。

9.根据权利要求7所述的抓手，其中所述止动器包括：

插入突起，被布置在所述导向块上，并通过供应液压而选择性地突出；以及

形成在所述旋转块内的槽，其中所述插入突起选择性地插入所述槽中。

10.根据权利要求9所述的抓手，其中所述插入突起和所述槽被形成为圆形。

11.根据权利要求7所述的抓手，其中所述夹持装置包括：

定位器，其一端连接于所述旋转接头装置的安装块；

夹持缸，包括铰链连接于所述定位器的操纵杆；以及

夹持器，铰链连接于所述定位器的一端和所述夹持缸的操纵杆的一端。

12.根据权利要求11所述的抓手，其中所述定位器和所述夹持器分别包括：

夹持所述门板的所述夹持点的旋转垫；以及

旋转支承所述旋转垫的旋转球。