CN102485431B - 用于安装各种车辆的翼子板的通用夹具设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备，包括多个通用夹持单元，用于通过选择性地使用多个按照每一种车型的翼子板面板形状加工的固定块而夹持各种车辆的翼子板面板。此外，通用翼子板安装夹具还包括夹持移动单元，用于向上/向下和向前/向后移动通用夹持单元；翼子板安装夹具，在其顶面安装有通用夹持单元，并在白车身上加载由通用夹持单元夹持的翼子板面板；和夹具移动单元，用于移动和旋转翼子板安装夹具。通过仅使用一种通用夹持单元，本发明可以应用于各种车辆的翼子板面板的不同的形状。

Description

用于安装各种车辆的翼子板的通用夹具设备及方法

技术领域

本发明涉及用于安装各种车辆的翼子板的通用夹具设备。更特别地，其涉及用于各种车辆的能够适合各种车辆的不同的翼子板面板形状的通用翼子板安装夹具设备。

背景技术

白车身或BIW指在车辆设计或车辆制造过程中，车体的板金属构件已经被焊接在一起但可移动部件(例如，车门、发动机罩、和车顶盖及车翼子板、电机、底盘组件、或装饰(玻璃、座椅、车厢内装璜、电子设备等)没有被加上，且车辆没有涂漆的阶段。

在这个过程中，用于形成车体的白车身的面板以压制工艺制造，且被传送到白车身组装厂以组装在车体上。组装的白车身安装有包括车门、行李舱盖、发动机罩、翼子板等的外观面板，且随后被传送到待进行涂漆处理的涂漆工艺。

随后，车辆在装饰线(trim line)上处理，在这里，组装各种车辆部件包括发动机、变速器以及内部和外部材料以形成一辆完整的车。

通常地，在白车身组装工厂中，工人使用翼子板安装夹具设备将翼子板安装到车辆上。如图1和2所示，翼子板安装夹具设备包括与多个夹持单元一同安装以支承和固定翼子板的翼子板安装夹具1。用于夹具旋转的汽缸2被配置成旋转翼子板安装夹具1，且水平移动装置3被配置成在水平方向和垂直方向上移动翼子板安装夹具1。

使用翼子板安装夹具设备安装翼子板的方法通常包括加载翼子板、固定翼子板、通过夹具旋转汽缸2使翼子板安装夹具1旋转90度，使翼子板靠近白车身(BIW)，并使工人通过诸如螺栓的接合部件将翼子板组装到白车身上。

通常，新产品年度以前的车辆的翼子板在尺寸和形状上不同于新 的或最近年度的车辆的尺寸和形状。因此，必须新制造翼子板或更改大量的夹持单元以将新车的翼子板支承或固定在现有翼子板安装夹具1上。

为了响应根据车型的大小和形状，图2中所示的常规翼子板安装夹具1具有根据每一种车型(例如，车型A、车型B和车型C)的相对应的专用夹持单元4、5、6。因此，当新车的新的翼子板被应用于翼子板安装夹具1时，常规翼子板安装夹具1可以适应于新车的面板的尺寸和形状的变化。

然而，上述讨论的常规的夹具的一个显著的缺点是当存在多于4种使用不同尺寸或形状的翼子板的车型时，常规专用的夹持单元4、5、6不能适用翼子板的不同的尺寸和形状。换言之，尽管4种不同车型的翼子板可以由专用夹持单元4、5、6夹住，但不能处理多于4种不同的翼子板。因此，无论何时组装新的车型的新的翼子板时，都必须安装相应的新的专用夹持单元。本领域中的那些技术人员可以理解，由于在夹具的专用夹持单元周围缺少安装空间，难以安装新的夹持单元。

这样，当车型改变时，现有夹持单元必须由新的夹持单元替换。这使得新的设备的投入成本增加，且需要用于安装新的设备和部件及其需要的任何替换的附加的时间，因此也增加了制造成本。

背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强理解本发明的背景技术，因此可以包含要本国为本领域的普通技术人员所知的不形成现有技术的信息。

发明内容

本发明提供了一种用于各种车型的通用翼子板安装夹具设备，其在多边形夹持块的每一边上安装用于每一种车型的固定块。夹持块随后由驱动电机旋转，且翼子板面板用由致动器固定的固定块夹持，使得，不论应用多少不同车型的新的翼子板面板，都可以使用通用夹持单元。这样，解决了与缺少安装夹持单元的空间相关的问题。

在一个方面，本发明提供了用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备，包括多个用于夹持各种车辆的翼子板面板的通用夹持单元。更具体地，通用翼子板安装夹具选择性地使用按照根据每一种车型的翼 子板面板的形状加工的大量的固定块。通用翼子板安装夹具单元还包括用于向上和向下、向前及向后移动通用夹持单元的夹持移动单元。同样，翼子板安装夹具可以与通用夹持单元一同安装在通用翼子板安装夹具的顶面上，且将由通用夹持单元夹持的翼子板面板加载到白车身上。夹具移动单元被设置成用于移动和旋转翼子板安装夹具。

在优选实施方式中，通用夹持单元可以包括具有多边形形状的第一夹持块和第二夹持块。这些第一和第二夹持块可以与用于每一种车型的固定块一同安装在其多边形的每一个面上。翼子板面板可以随后通过在旋转轴上旋转翼子板而被夹住。驱动电机可以通过旋转轴连接到第一和第二夹持块，以相应地旋转第一和第二夹持块。

在其他优选实施方式中，通用翼子板安装夹具设备还可以包括致动器，该致动器用于推动操作杆进入到在固定块的旋转轴的圆周方向上形成的固定槽中以固定该固定块，并用于由固定块夹持各种车辆的翼子板面板。

有利地，固定块具有与安装在多边形的夹持块的每一表面上的每一种车型的翼子板面板相同的形状。具体地，在夹持块旋转之后，夹持块可以由定位止动器固定在其位置，且固定块可以安装在夹持块的每一个面上。这样，对于各种车辆的不同的翼子板面板形状尺寸，可以使用根据本发明的一个通用的夹持单元。也就是，当新车型引入车辆生产线时，本发明不需要对现有的夹持单元作任何更改，或者制造新的夹持单元。

应该理解，术语“车辆”或“车辆的”或这里使用的其他类似术语通常包括电动车辆(诸如包括多功能运动车辆(SUV)、公共汽车、卡车、多种商业车辆的载客汽车)、包括多种船只和小船的水运工具、航天器等，且包括混合动力车辆、电动车辆、插电混合电动车辆、氢能源车辆和其他可替换燃料车(例如除了石油的能源获得的燃料)。如这里所述，混合动力车辆是具有两种或多种能源的车辆，例如汽油能源和电能源车辆。

附图说明

本发明的上述和其他特征参照在附图中显示的其特定的典型实施方式详细地说明，特定的典型实施方式仅通过示例的方式在以下给出，且因此不限制本发明，其中：

图1是显示出根据常规技术的翼子板安装夹具设备的典型的侧视图；

图2是图1的典型透视图；

图3是显示出根据本发明的优选实施方式的通用翼子板安装夹具设备上安装的翼子板面板的典型透视图；

图4是显示出图3中所示的通用翼子板安装夹具设备的典型的透视图；

图5是图4中显示的部分A的放大视图；

图6是由箭头指示的A方向上观察的图5的典型视图的前视图。

图7是沿图5中所示的点线B-B的横截面视图；

图8是沿图5中显示的点线C-C的横截面视图；

图9是显示出图4中所示的夹持移动单元的透视图；

图10是显示出根据本发明的典型实施方式的各种车辆的通用翼子板安装夹具设备的操作的典型操作视图。

在附图中说明的附图标记指如下所示的元件：

10：翼子板面板    11：翼子板安装夹具

12：通用夹具单元  13：夹具提升部件

14：向后/向前夹具移动部件

15：夹持主体架    16：第一夹持块

17：第二夹持块    19：外壳

20：外壳连接架    21：固定架

22：旋转连接件    23：连接部件

24：致动器        26：旋转杆

27：固定块        28：旋转轴

29：固定槽        30：固定销

31：白车身        32：夹持汽缸

33：左/右移动夹具单元

34：可向前/向后移动的夹具单元

35：可向上/向下移动的夹具单元

36：夹具旋转单元

应该理解到的是，附图不必按比例绘制，而只是表示用于说明本发明的基本原理的各种优选特征的简化表示。包括例如特定尺寸、方向、位置和形状的本文所公开的本发明的特定设计特征，将部分地通过特定应用和使用环境确定。

在所有附图中，相同的附图标记表示本发明中相同或者等同的部件。

具体实施方式

以下详细说明本发明的各实施方式，其实例在附图和下文中说明。当结合典型实施方式说明本发明时，可以理解本说明不旨在将本发明限制为那些典型实施方式。相反地，本发明意在不仅覆盖典型实施方式，还覆盖包含在所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换形式、变更形式、等价形式和其他实施方式。

图3是显示安装在根据本发明的优选实施方式的通用翼子板安装夹具设备上的翼子板面板的透视图，图4是显示图3中显示的通用翼子板安装夹具设备的透视图，图5是显示图4中所示的部分A的放大视图。

另外，图6是从箭头指示的A方向观察的图5的前视图，图7是沿着图5所示的点线B-B的横截面视图，图8是沿图5所示的点线C-C的横截面视图，且图9是显示出图4中所示的夹持移动单元的透视图。

本发明涉及用于各种车辆的能够通过使用通用夹持单元12适应于各种车辆(例如6种车型)的翼子板面板10的多种形状的通用翼子板安装夹具设备。

用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备可以包括用于夹持各种车辆的翼子板面板10的通用夹持单元12、用于向上和向下、向前和向后移动通用夹持单元12的夹持移动单元、在其上表面上安装有通用夹持单元和夹持移动单元的翼子板安装夹具11、和用于移动和旋转翼子板安装夹具的夹具移动单元和夹具旋转单元。

通用夹持单元12还可以包括将在基板上的竖直方向上排列的夹持 主体架15，和安装在夹持主体架15的上部以夹持翼子板面板10的夹持块。

夹持块由在其上部排列的第一夹持块16和在第一夹持块16的下部上排列的第二夹持块17。

第一夹持块16由旋转连接件22旋转支承。第二夹持块17由固定架21安装在夹持主体架15的上部的水平方向上。

在结构上，旋转连接件22的第一端连接到第一夹持块16。旋转连接件22的第一或中部由铰链轴连接到连接部件23，且在第二端的旋转连接件22的第二部连接到夹持汽缸的活塞杆。

例如，当夹持汽缸的活塞杆向下方插入夹持汽缸的汽缸主体时，旋转连接件22的第二端被拉向下方，且旋转连接件22的第一端绕着铰链轴向着其上部旋转，因此使第一夹持块16向上旋转，且释放夹持状态。

相反地，当夹持汽缸的活塞杆从夹持汽缸的汽缸主体向上抽出时，旋转连接件22的第二端被向上推动，而旋转连接件22的第一端绕铰链的中轴向下方旋转，因此使第一夹持块16在向下方向上旋转，且夹持翼子板面板10。

在本发明的一个实施方式中，第一和第二夹持块16和17可以具有多边形形状，例如，六边形形状，其中夹持块的每一面是平面形状，且在其上安装有固定块27，因此对6种车型中的每一种允许有不同的翼子板形状。因此，固定块27可以根据每一种车型的翼子板面板10的不同的形状通过旋转更换。因此，不需要更改现有的夹持单元或另外制造新的夹持单元以在应用新的车型时适应新的翼子板形状。

固定块27可以由单体浇铸(MC)尼龙制成，使得可以不划伤翼子板面板10，如当夹持翼子板面板时使用诸如铁等的其他材料时发生的情况。MC尼龙是通过将尼龙单体与反应催化剂混合且将混合物注入铸模中制成的工程塑料。混合物随后在大气压下通过化学变化模塑成形。因此，本领域那些技术人员可以理解，MC尼龙比通常的挤出尼龙产品具有更优越的性能。

同样，固定块27可以被加工成具有曲面以满足翼子板面板10的形状。

六个固定块27中的每一个还可以通过固定销30固定到夹持块的每一个面上，且通过旋转或固定夹持块可选择地使用，因此即使应用其他车型的不同的翼子板面板，也可以处理翼子板的不同的形状。

例如，固定块27可以由第一至第六固定块27形成。在本实例中，第一固定块27夹持A型车辆的翼子板面板10。第二固定块27夹持B型车辆的翼子板面板10。第三固定块27夹持C型车辆的翼子板面板10。第四固定块27夹持D型车辆的翼子板面板10。第五固定块27夹持E型车辆的翼子板面板10，而第六固定块27夹持F型车辆的翼子板面板10。

这时，为了夹持A型车辆的翼子板面板10，第一夹持块16的第一固定块27位于时钟6点钟的方向，且第二夹持块17的第二固定块27位于时钟12点钟的方向，因此旋转第一夹持块16以夹持翼子板面板10。

为了可选择地替换固定块27，通用夹持单元12包括插入夹持块的旋转轴28，使得轴可以与夹持块一起旋转。另外，驱动电机可以连接到旋转轴以旋转旋转轴28。

驱动电机可以在任何小尺寸和精确可控的电机(例如超声电机、无刷直流(BLDC)电机等)中选择，而对于其选择没有任何其他限制。

当驱动电机被驱动时，旋转轴28相应地旋转。这样，连接到旋转轴28的夹持块也旋转相同的角度。

同样，通用夹持单元12还可以包括定位止动器使得多个固定块27可以被选择地使用以在夹持翼子板面板10过程中符合每一种车型的翼子板面板10的形状。

通用夹持单元12还可以具有沿着旋转轴28的圆周排列成同心圆形状的外壳19。驱动电机安装在外壳19内部，而衬套、例如无油衬套安装在外壳19和旋转轴28之间使旋转轴28可以光滑地旋转。

定位止动器还可以包括安装在外壳19的外部的致动器24，和安装在致动器24的内侧的可以在向上方向和向下方向上移动的操作杆26。

在本发明的一些实施方式中，致动器24可以通过螺线管、气动工具和超声波使操作杆26向上和向下移动。

另外，在旋转轴28的端面上可以沿着其圆周以规则间隔形成有固 定槽29。这些固定槽的功能是：当操作杆26在向上方向或向下方向上移动时以插入固定槽29中停止旋转轴28的旋转。

固定槽29可以由形成在与固定块27相对应的位置的第一至第六固定槽29形成。例如，当第一固定槽29通过操作杆26而定位并固定在旋转轴28上的时钟12点的方向时，第一固定块27位于第一夹持块16上的时钟6点的方向，因此可以夹持A型车辆的翼子板面板10。

同样，第二至第六固定槽29可以由操作杆26定位并固定在旋转轴28的时钟12点的方向上，因此，第二至第六固定块27可以位于第一夹持块16的时钟6点的方向，以夹持车型B至F的每一个翼子板面板10。

夹持气缸32可以通过在夹持主体架15的中部突出的汽缸固定架安装在夹持主体架15上。另外，夹持汽缸32的汽缸主体通过汽缸固定架安装在夹持主体架15上。夹持汽缸32的活塞杆可以铰链连接到与第一夹持块16连接的旋转连接件22的后端，而夹持汽缸32使第一夹持块16向着第二夹持块17旋转，因此夹紧翼子板面板10。

夹持移动单元可以包括用于向上和向下移动通用夹持单元12的夹持提升部件13，和用于将通用夹持单元12向前和向后移动的前/后夹持移动部件14。

此时，夹持提升部件13可以具有提升架和提升导轨，以使通用夹持单元12通过提升导轨向上和向下引导和移动。这里，电机汽缸也可以被用作通用夹持单元12的驱动单元。

向前/向后夹持移动部件14可以具有安装在翼子板安装夹具11上的向前和向后移动架，及向前和向后移动导轨以通过向前和向后移动导轨引导和移动通用夹持单元12。

同样，夹具旋转单元36可以包括安装在夹具的下部的旋转轴、和用于旋转旋转轴的伺服电机。夹具旋转单元36可以将旋转力通过伺服电机传送到旋转轴，以将翼子板安装夹具11旋转90度弧。

另外，夹具移动单元可以将翼子板安装夹具11沿着3个轴移动，也就是，夹具移动单元可以包括用于向上和向下移动翼子板安装夹具11的向上/向下移动夹具单元35，用于将翼子板安装夹具11向前和向后移动的向前/向后移动夹具单元34，和用于将翼子板安装夹具11在 向右和向左方向上移动的左右夹具移动单元33。这里，可以选择夹具移动单元，而没有任何限制，除非，其被配置成沿着三个轴移动翼子板安装夹具11。

下面，说明用于各种车辆的具有上述配置的通用翼子板安装夹具设备的操作。

图10是显示出根据本发明的优选实施方式的用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备的操作的操作视图。

用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备包括用于将根据各种车型的具有不同形状和不同尺寸的翼子板面板10安装在白车身31上的通用夹持单元12、和夹持提升部件13及用于从翼子板安装夹具11移动通用夹持单元12的向前/向后夹持移动部件14。

通过操作夹持提升部件13和向前/向后夹持移动部件14，夹持单元12的位置可以被控制成满足与每一种车型相关的翼子板面板10的大小。

随后，通过旋转通用夹持单元12的多边形夹持块，可以在其当前位置再次选择固定块27，或者由具有与正在组装的新的车型的翼子板面板10相对应的形状的其他固定块替换。因此，不需要改装现有的夹持单元，或者制造新的夹持单元。

例如，当应用车型A的翼子板面板10时，选择具有与车型A的翼子板面板10相对应的形状的第一固定块27。

这时，在驱动电机运转且旋转轴相应地旋转时，连接到旋转轴28的第一和第二夹持块16和17同时旋转。当第一夹持块16的第一固定块27位于时钟6点的方向时，致动器24运转，且操作杆26因此被插入旋转轴28的第一固定槽29中，并与之啮合。当第二夹持块17的第一固定块27位于时钟12点的方向上时，致动器24再次运转，且因此操作杆26插入第一固定槽29中，并与之啮合，因此选择第一固定块27。

有利地，当车型B的翼子板面板10被应用时，随后可以选择具有与车型B的翼子板面板10相对应形状的第二固定块27。

因此，当其他车型C、D、F和E车辆的其他翼子板面板10被应用时，第三、第四、第五和第六固定块27可以分别根据车型C、D、E 和F的翼子板面板的形状被选择。

随后，如果第一固定块27由操作杆26固定，则在A车型车辆的翼子板面板10位于通用夹持单元12的第二夹持块上后，第一夹持块16借助于夹持汽缸32向着第二夹持块17旋转，因此可以夹持车型A车辆的翼子板面板10。

这时，通用夹持单元12可以排列在翼子板面板10的上侧上的2个点上，一点在翼子板面板10的一端，一点在翼子板面板10的下侧。

在翼子板面板10的边缘部由通用夹持单元12夹持后，翼子板安装夹具11可以由夹具旋转单元旋转90度，翼子板面板10可以加载到白车身31上，且随后，翼子板面板10可以通过例如螺栓等的紧固装置组装到白车身31上。

随后，使用夹持汽缸32使翼子板面板10松开。翼子板安装夹具11随后返回其初始位置。

如上文所述，根据本发明，具有与每一种车型的翼子板面板10相同的形状的固定块27被安装在夹持块的多边形(例如，六边形)的每一面上，因此旋转夹持块以通过定位止动器将夹持块固定在其位置上，且可选择地使用连接在夹持块的每一个面上的固定块27，因此使一个通用夹持单元12能够适应于各种车辆的翼子板面板的不同形状。因此，不需要改装现有夹持单元或制造新的夹持单元以适合新的车型的新的翼子板面板。

本发明已经参照其优选实施方式详细地说明。然而，本领域的那些技术人员应该认识到可以在不偏离本发明的原理和精神下对这些实施方式做出变更，本发明的范围由所附权利要求及其等价形式限定。

Claims (15)

1.一种用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备，其包括：

多个通用夹持单元，用于通过选择性地使用多个按照每种车型的翼子板面板的形状加工的固定块而夹持各种车辆的翼子板面板；

夹持移动单元，用于向上/向下和向前/向后移动所述多个通用夹持单元中的每个通用夹持单元；

翼子板安装夹具，在其顶面安装有所述通用夹持单元，并且所述翼子板安装夹具由所述通用夹持单元夹持的所述翼子板面板加载到白车身上；和

夹具移动单元，用于移动并旋转所述翼子板安装夹具，

其中所述通用夹持单元包括：

第一夹持块和第二夹持块，其具有多边形形状，且在其所述多边形的每一面上安装有根据每种车型的固定块，因而夹持所述翼子板面板。

2.如权利要求1所述的用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备，其中所述通用夹持单元还包括：

驱动电机，通过旋转轴连接到所述第一夹持块和所述第二夹持块以旋转所述第一夹持块和所述第二夹持块。

3.如权利要求2所述的用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备，其中所述旋转轴在其圆周上形成有固定槽，以便选择性地使用所述固定块；并且由致动器固定所述固定块用于将操作杆推进所述固定槽。

4.如权利要求2所述的用于各种车辆的通用翼子板安装夹具设备，其中所述第一夹持块和所述第二夹持块被形成为六边形。

5.一种在组装各种车型过程中使用的通用翼子板安装夹具设备，包括：

多个通用夹持单元，用于通过选择性地使用多个按照与每种车型相关的面板的形状加工的固定块来夹持各种车辆的面板；

第一移动单元，被配置成向上/向下和向前/向后移动所述多个通用夹持单元中的每个通用夹持单元；

安装夹具，在其顶面上安装有所述多个通用夹持单元中的每个通用夹持单元；和

第二移动单元，用于移动和旋转所述安装夹具，

其中所述多个通用夹持单元中的至少一个包括：

第一夹持块和第二夹持块，其具有多边形形状，且在其所述多边形的每一面上安装有根据被组装的每种车型的固定块，因而夹持所述翼子板面板。

6.如权利要求5所述的通用翼子板安装夹具设备，其中所述多个通用夹持单元中的至少一个还包括：

驱动电机，通过旋转轴连接到所述第一夹持块和所述第二夹持块以旋转所述第一夹持块和所述第二夹持块。

7.如权利要求6所述的通用翼子板安装夹具设备，其中所述旋转轴在其圆周上形成有固定槽以选择性地使用所述固定块；并且由致动器固定所述固定块用于将操作杆推进所述固定槽。

8.如权利要求6所述的通用翼子板安装夹具设备，其中所述第一夹持块和所述第二夹持块被形成为六边形。

9.如权利要求5所述的通用翼子板安装夹具设备，其中所述安装夹具是配置成将由所述通用夹持单元夹持的所述翼子板面板加载到白车身上的翼子板安装夹具。

10.如权利要求5所述的通用翼子板安装夹具设备，其中所述第一移动单元是夹持移动单元，所述第二移动单元是夹具移动单元，且其中所述安装夹具是翼子板安装夹具。

11.一种使用安装夹具将面板夹持到车辆上的方法，包括：

选择多个通用夹持单元中的通用夹持单元上的多个固定块中的固定块，所选择的固定块按照与车型相关的面板的形状加工，所述通用夹持单元允许夹持各种车辆的不同的面板；

利用所选择的固定块夹持所述面板；

由第一移动单元向上/向下和向前/向后移动所述通用夹持单元；

由第二移动单元移动并旋转所述安装夹具，所述安装夹具在其顶面上安装有所述通用夹持单元，和

使用所述安装夹具将由所述通用夹持单元夹持的所述面板加载到所述车辆上，

所述多个通用夹持单元中的至少一个包括：

第一夹持块和第二夹持块，其具有多边形形状，且在其所述多边形的每一面上安装有根据被组装的车型的固定块，因而夹持翼子板面板。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述多个通用夹持单元中的至少一个还包括：

驱动电机，通过旋转轴连接到所述第一夹持块和所述第二夹持块以旋转所述第一夹持块和所述第二夹持块。

13.如权利要求12所述的方法，在所述旋转轴的圆周上形成固定槽以选择性地使用所述固定块；并且由致动器固定的所述固定块用于将操作杆推进所述固定槽。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述第一夹持块和所述第二夹持块被形成为六边形。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述第一移动单元是夹持移动单元，所述第二移动单元是夹具移动单元，且其中所述安装夹具是翼子板安装夹具。