CN104006776B - 一种汽车后下摆臂总成u型焊装支架开口尺寸检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置，属于测试、测量技术领域，它包括主定位及检测机构、辅助定位机构、辅助支撑机构、PLC系统和检测工作台，所述主定位及检测机构包括分别与后下摆臂总成的前支架、后支架和减震器支架匹配的三部分，所述辅助定位机构与后下摆臂总成的大轴套支架配装，所述辅助支撑机构与后下摆臂总成的小轴套连接板配装，主定位及检测机构、辅助定位机构和辅助支撑机构均安装在检测工作台上，所述检测工作台固定在水平地面上。本发明不仅实现了汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测作业的自动化操作、提高工作效率，而且保证了工件测量位置一致性和检测结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊装工件检测装置，尤其是一种适用于汽车后下摆臂总成的U型焊装支架开口尺寸检测装置，属于测试、测量技术领域。
背景技术
如附图1所示的一种轿车底盘后下摆臂总成1，在下摆臂本体两端分别焊装大轴套支架1-5和小轴套连接板1-6，在下摆臂本体中部焊装适用于后转向节安装的前支架1-1、后支架1-2，适用于后下摆臂减震器安装的减震器支架1-3，以及后稳定杆支架1-4，其中前支架1-1、后支架1-2和减震器支架1-3均为U型支架结构，为了保证该后下摆臂总成1与车辆其它零部件的装配质量，在后下摆臂总成1焊装作业完成后要对上述三个U形结构焊装支架的开口尺寸进行检测。
目前针对后下摆臂总成1前支架1-1、后支架1-2和减震器支架1-3的开口尺寸检测问题，一般采用便携式三坐标检测仪检测方式。由于U型支架开口结构一般通过冲压工艺成型，易形成喇叭口形状，因此对支架开口不同位置处测量数值差异较大，而便携式三坐标检测仪检测方式缺少有效的定位结构，难以保证不同工件测量位置的一致性，影响了检测结果的可靠性；另外三坐标检测仪的测量过程步骤繁琐，工作效率较低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种既可实现自动化操作、提高工作效率，又能保证工件测量位置一致性、检测结果可靠性的汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置，它包括主定位及检测机构、辅助定位机构、辅助支撑机构、PLC系统和检测工作台，所述主定位及检测机构包括分别与后下摆臂总成的前支架、后支架和减震器支架匹配的三部分，所述辅助定位机构与后下摆臂总成的大轴套支架配装，所述辅助支撑机构与后下摆臂总成的小轴套连接板配装，主定位及检测机构、辅助定位机构和辅助支撑机构均安装在检测工作台上，所述检测工作台固定在水平地面上。
上述汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置，所述主定位及检测机构的每一部分均由工件定位单元、测量组件、测量组件进给单元和支座组成，所述测量组件进给单元包括测量组件进给驱动气缸和测量组件安装平台，所述测量组件进给驱动气缸固定在支座上，其伸缩臂与测量组件安装平台连接，所述测量组件安装平台底面上设置限位挡块。
上述汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置，所述测量组件包括测量驱动气缸、测量组件移动平台、刀尺式开口测量块、传感器和接近开关，所述测量驱动气缸固定在测量组件安装平台上，其伸缩臂通过连接板与测量组件移动平台连接，所述测量组件移动平台上安装刀尺式开口测量块、传感器和接近开关支座，所述接近开关支座包括对称布置在刀尺式开口测量块左右侧的两部分，在接近开关支座上安装接近开关，所述接近开关、传感器与PLC系统连接。
上述汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置，所述刀尺式开口测量块设有与U型焊装支架开口匹配的四个测量点，所述四个测量点分别位于刀尺式开口测量块前端的四个圆弧形曲面上。
上述汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置，所述工件定位单元包括工件定位单元驱动气缸、滑动平台、定位销和操作手柄，所述定位销和操作手柄固定在滑动平台上，所述滑动平台与工件定位单元驱动气缸的伸缩臂连接，所述工件定位单元驱动气缸固定在支座上。
上述汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置，所述支座固定在检测工作台上，在支座上面设有主定位及检测机构滑动平台导轨、滑动平台限位块、测量组件安装平台移动导轨和测量组件安装平台限位块，所述滑动平台限位块布置在主定位及检测机构滑动平台导轨的末端，所述测量组件安装平台限位块布置在测量组件安装平台移动导轨的侧面，它与固定在测量组件安装平台底面上的限位挡块匹配。
本发明为一种适用于汽车后下摆臂总成前支架、后支架和减震器支架的开口尺寸检测的自动化测量装置，它通过主定位及检测机构中的工件定位单元、辅助定位机构和辅助支撑机构的配合完成工件在检测工作台上的装夹定位，通过主定位及检测机构的测量组件进给单元将测量组件移动至工件检测区域，再由测量组件对工件U型支架开口尺寸进行检测。由于本发明在工件的装夹、定位及测量组件的进给及测量操作过程中均由PLC系统控制，保证了工件测量位置的一致性。本发明由接近开关控制测量驱动气缸动作，通过传感器传递数据信号，再由PLC系统分析计算，并与标准值比对，得出检测结论，输出检测数据，因此，本发明不仅实现了汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测作业的自动化操作、提高工作效率，而且保证了工件测量位置一致性和检测结果的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是汽车后下摆臂总成（工件）结构示意图；
图2是本发明结构示意图；
图3是本发明的俯视图；
图4是主定位及检测机构示意图；
图5是图4中A向视图；
图6是图4中B向视图；
图7是定位单元结构示意图；
图8是测量组件进给单元结构示意图；
图9是测量组件结构示意图；
图10是刀尺式开口测量块结构示意图；
图11是支座结构示意图。
图中各标号清单为：1、后下摆臂总成（工件），1-1、前支架，1-2、后支架，1-2-1、定位孔，1-3、减震器支架，1-4、后稳定杆支架，1-5、大轴套支架，1-6、小轴套连接板，2、U型焊装支架开口尺寸检测装置 ，2-1、主定位及检测机构，2-1-1、工件定位单元，2-1-1-1、工件定位单元驱动气缸，2-1-1-2、定位销，2-1-1-3、操作手柄，2-1-1-4、滑动平台，2-1-2、测量组件进给单元，2-1-2-1、测量组件进给驱动气缸，2-1-2-2、测量组件安装平台，2-1-2-3、限位挡块，2-1-3、测量组件，2-1-3-1、测量驱动气缸，2-1-3-2、测量组件移动平台，2-1-3-3、刀尺式开口测量块，2-1-3-4、传感器，2-1-3-5、接近开关安装座，2-1-4、支座，2-1-4-1、主定位及检测机构滑动平台导轨，2-1-4-2、滑动平台限位块，2-1-4-3、测量组件安装平台移动导轨，2-1-4-4、测量组件安装平台限位块，2-2、辅助定位机构，2-3、辅助支撑机构，2-4、检测工作台。
具体实施方式
参看图2、图3，本发明包括主定位及检测机构2-1、辅助定位机构2-2、辅助支撑机构2-3、PLC系统和检测工作台2-4，所述主定位及检测机构2-1包括分别与后下摆臂总成1的前支架1-1、后支架1-2和减震器支架1-3匹配的三部分，所述辅助定位机构2-2与后下摆臂总成1的大轴套支架1-5配装，所述辅助支撑机构2-3与后下摆臂总成的小轴套连接板1-6配装，主定位及检测机构2-1、辅助定位机构2-2和辅助支撑机构2-3均安装在检测工作台2-4上，所述检测工作台2-4固定在水平地面上。
参看图4、图5、图6、图8，本发明的主定位及检测机构2-1的每一部分均由工件定位单元2-1-1、测量组件2-1-3、测量组件进给单元2-1-2和支座2-1-4组成，所述测量组件进给单元2-1-2包括测量组件进给驱动气缸2-1-2-1和测量组件安装平台2-1-2-2，所述测量组件进给驱动气缸2-1-2-1固定在支座2-1-4上，其伸缩臂与测量组件安装平台2-1-2-2连接，所述测量组件安装平台2-1-2-2底面上设置限位挡块2-1-2-3。
参看图4、图5、图6、图9、图10，本发明的测量组件2-1-3包括测量驱动气缸2-1-3-1、测量组件移动平台2-1-3-2、刀尺式开口测量块2-1-3-3、传感器2-1-3-4和接近开关，所述测量驱动气缸2-1-3-1固定在测量组件安装平台2-1-2-2上，其伸缩臂与测量组件移动平台2-1-3-2连接，所述测量组件移动平台2-1-3-2上安装刀尺式开口测量块2-1-3-3、传感器2-1-3-4和接近开关支座2-1-3-5，所述接近开关支座2-1-3-5包括对称布置在刀尺式开口测量块2-1-3-3左右侧的两部分，在接近开关支座2-1-3-5上安装接近开关，所述接近开关、传感器2-1-3-4与PLC系统连接，所述刀尺式开口测量块（2-1-3-3）设有与U型焊装支架开口匹配的四个测量点D，所述四个测量点D分别位于刀尺式开口测量块2-1-3-3前端的四个圆弧形曲面上。
参看图4、图5、图6、图7，本发明的工件定位单元2-1-1包括工件定位单元驱动气缸2-1-1-1、滑动平台2-1-1-4、定位销2-1-1-2和操作手柄2-1-1-3，所述定位销2-1-1-2和操作手柄2-1-1-3固定在滑动平台2-1-1-4上，所述滑动平台2-1-1-4与工件定位单元驱动气缸2-1-1-1的伸缩臂连接，所述工件定位单元驱动气缸2-1-1-1固定在支座2-1-4上。
参看图4、图5、图6、图11，本发明的支座2-1-4固定在检测工作台2-4上，在支座2-1-4上面设有主定位及检测机构滑动平台导轨2-1-4-1、滑动平台限位块2-1-4-2、测量组件安装平台移动导轨2-1-4-3和测量组件安装平台限位块2-1-4-4，所述滑动平台限位块2-1-4-2布置在主定位及检测机构滑动平台导轨2-1-4-1的末端，所述测量组件安装平台限位块2-1-4-4布置在测量组件安装平台移动导轨2-1-4-3的侧面，它与固定在测量组件安装平台2-1-2-2底面上的限位挡块2-1-2-3匹配。
参看图1～图11，下面以汽车后下摆臂总成1后支架1-2的U型焊装支架开口尺寸检测作业为具体实施例描述本发明的工作过程：首先，将待检测工件（即后下摆臂总成）1放置到U型焊装支架开口尺寸检测装置2的检测工作台2-4上，由操作人员推动主定位及检测机构2-1上操作手柄2-1-1-3，将定位销2-1-1-2推入工件的定位孔1-2-1中，然后由工件定位单元驱动气缸2-1-1-1推动滑动平台2-1-1-4沿主定位及检测机构滑动平台导轨2-1-4-1向前移动，定位销2-1-1-2随之穿过工件的定位孔1-2-1，最终由滑动平台限位块2-1-4-2限定其位置，再对辅助定位机构2-2及辅助支撑机构2-3进行装配，从而实现对前后支架的定位功能；然后，测量组件进给单元2-1-2的测量组件进给驱动气缸2-1-2-1的伸缩臂由伸出状态缩回，推动测量组件安装平台2-1-2-2向工件检测区域移动，当测量组件安装平台2-1-2-2底面上的限位挡块2-1-2-3与支座2-1-4上测量组件安装平台限位块2-1-4-4接触后，测量组件安装平台2-1-2-2移动到位，此时测量组件2-1-3的刀尺式开口检测块2-1-3-3运动到工件检测位置；然后，测量驱动气缸2-1-3-1动作，使刀尺式开口检测块2-1-3-3一端测量点D与工件上U型焊装支架开口左端接触后，由接近开关控制测量驱动气缸2-1-3-1停止动作，此时传感器2-1-3-4将数据信号传递给PLC系统处理器，此后测量驱动气缸2-1-3-1反向动作，使刀尺式开口检测块2-1-3-3另一端测量点D与工件上U型焊装支架开口右端接触后，由接近开关控制测量驱动气缸2-1-3-1停止动作，此时传感器2-1-3-4再一次将数据信号传递给PLC系统处理器，PLC系统处理器通过对两次数据信号进行分析处理，并与标准值比对，得出检测结论，输出检测数据。
Claims (4)
1.一种汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置，其特征是，它包括主定位及检测机构（2-1）、辅助定位机构（2-2）、辅助支撑机构（2-3）、PLC系统和检测工作台（2-4），所述主定位及检测机构（2-1）包括分别与后下摆臂总成（1）的前支架（1-1）、后支架（1-2）和减震器支架（1-3）匹配的三部分，所述辅助定位机构（2-2）与后下摆臂总成（1）的大轴套支架（1-5）配装，所述辅助支撑机构（2-3）与后下摆臂总成的小轴套连接板（1-6）配装，主定位及检测机构（2-1）、辅助定位机构（2-2）和辅助支撑机构（2-3）均安装在检测工作台（2-4）上，所述检测工作台（2-4）固定在水平地面上；
所述主定位及检测机构（2-1）的每一部分均由工件定位单元（2-1-1）、测量组件（2-1-3）、测量组件进给单元（2-1-2）和支座（2-1-4）组成，所述测量组件进给单元（2-1-2）包括测量组件进给驱动气缸（2-1-2-1）和测量组件安装平台（2-1-2-2），所述测量组件进给驱动气缸（2-1-2-1）固定在支座（2-1-4）上，其伸缩臂与测量组件安装平台（2-1-2-2）连接，所述测量组件安装平台（2-1-2-2）底面上设置限位挡块（2-1-2-3）；
所述测量组件（2-1-3）包括测量驱动气缸（2-1-3-1）、测量组件移动平台（2-1-3-2）、刀尺式开口测量块（2-1-3-3）、传感器（2-1-3-4）和接近开关，所述测量驱动气缸（2-1-3-1）固定在测量组件安装平台（2-1-2-2）上，其伸缩臂与测量组件移动平台（2-1-3-2）连接，所述测量组件移动平台（2-1-3-2）上安装刀尺式开口测量块（2-1-3-3）、传感器（2-1-3-4）和接近开关支座（2-1-3-5），所述接近开关支座（2-1-3-5）包括对称布置在刀尺式开口测量块（2-1-3-3）左右侧的两部分，在接近开关支座（2-1-3-5）上安装接近开关，所述接近开关、传感器（2-1-3-4）与PLC系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置（2），其特征是，所述刀尺式开口测量块（2-1-3-3）设有与U型焊装支架开口匹配的四个圆弧测量点（D），所述四个圆弧测量点（D）分别位于刀尺式开口测量块（2-1-3-3）前端的四个圆弧形曲面上。
3.根据权利要求2所述的一种汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置（2），其特征是，所述工件定位单元（2-1-1）包括工件定位单元驱动气缸（2-1-1-1）、滑动平台（2-1-1-4）、定位销（2-1-1-2）和操作手柄（2-1-1-3），所述定位销（2-1-1-2）和操作手柄（2-1-1-3）固定在滑动平台（2-1-1-4）上，所述滑动平台（2-1-1-4）与工件定位单元驱动气缸（2-1-1-1）的伸缩臂连接，所述工件定位单元驱动气缸（2-1-1-1）固定在支座（2-1-4）上。
4.根据权利要求3所述的一种汽车后下摆臂总成U型焊装支架开口尺寸检测装置（2），其特征是，所述支座（2-1-4）固定在检测工作台（2-4）上，在支座（2-1-4）上面设有主定位及检测机构滑动平台导轨（2-1-4-1）、滑动平台限位块（2-1-4-2）、测量组件安装平台移动导轨（2-1-4-3）和测量组件安装平台限位块（2-1-4-4），所述滑动平台限位块（2-1-4-2）布置在主定位及检测机构滑动平台导轨（2-1-4-1）的末端，所述测量组件安装平台限位块（2-1-4-4）布置在测量组件安装平台移动导轨（2-1-4-3）的侧面，它与固定在测量组件安装平台（2-1-2-2）底面上的限位挡块（2-1-2-3）匹配。
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