CN104227676B - 车身试制通用翻转台架 - Google Patents

Abstract

本发明是车身试制通用翻转台架，两端的人字支撑架固定于支撑平台上；人字支撑架上设置有一翻转框架；在翻转框架两侧固定有夹紧单元。本发明由于作业方式转变为在车身侧部或上部作业，实现了工作质量、效率、安全性跨越式提升。车身卡接部位的卡接点能够根据车型大小等进行水平万向调节和压紧头高度调节，实现对不同车体的快速可靠安装。本台架不会造成翻转车辆任何部件的变形磨损，对翻转车辆零损伤。台架本身设有主副两套独立的锁止机构，具有自锁止功能，安全可靠。台架与车身接触部位均采用聚氨酯块进行缓冲固定，彻底消除了对车身结构件的损伤，同时降低了在对车身打磨、敲击作业、试制过程中产生的噪音污染。

Description

车身试制通用翻转台架

技术领域

本发明是汽车制造业中使用的一种设备，具体是一种电动汽车试制验证工作中对其车身进行翻转、固定的台架。

背景技术

当今世界面临着能源资源骤减、环境污染日趋严重两大问题，传统燃油汽车井喷式发展加速了能源消耗与环境污染，发展绿色新能源汽车已是大势所趋，在国际上形成了广泛共识，各国都大力扶持和引导电动汽车的发展，新能源汽车由此进入一个快速发展时期，数量逐年递增，仅中国北京正在运营的纯电动出租汽车就多大数百台，高端电动汽车已经离我们的生活越来越近。

今天新能源汽车发展面临着诸多机遇，但对新能源汽车生产厂家而言，更多是挑战。汽车产品试制验证工作是各大整车企业设计开发过程中的关键环节，也是汽车在量产前必须要经历的重要过程，车辆试制验证质量的好坏直接决定着产品的最终质量与研发费用投入。车辆试制包括车身试制与零部件装配试制两部分，车身试制在整个试制过程中占有重要地位。在实际项目开展中，试制周期往往被大大压缩，并且对样车的焊装装配质量要求高，对验证的有效性不能忽视。这时提高车辆试制工作效率，提升试制验证质量是一切工作的出发点。新能源汽车在研发初级阶段为节省成本，为达到验证驱动电机、动力电池、控制策略的目的，车辆在试制过程中，往往采用以传统车车身为基础进行改制，主要的车身改制部位有前后底板、纵梁、动力电池吊点、机舱支架等部位。新能源汽车的动力电池是整车的核心部件，其有重量大、体积大两大特点。动力电池包体在整车布置中多数布置在汽车底部，可以使整车的质量分布更加均衡，利于行驶和制动状态下的安全状态。所以车身试制尤其是新能源汽车车身试制主要的焊装改制部位集中在车身下部，主要的部件有前后底板、纵梁、动力电池吊点、机舱支架等部位，这些车身部件大部分聚集在车体下部，操作人员不易接近。由于车身重量较大，部分车身单体重量可达600公斤，且车身大部分外表面为外观件，单纯起重设备翻转必将对外表面造成损害，现有车身试制作业方式采用传统办法。传统采用举升机、高凳等水平举升车身的方法能够解决人员接近操作问题，但在钣金制件焊接、打磨、切割过程中需要仰面操作，工人劳动强度大，焊接打磨质量保证困难，效率低下，同时作业过程中的飞抛物极易伤害作业人员，样车试制验证安全、效率、质量无从谈起。所以，颠覆现有车身改制作业方法便迫在眉睫。

发明内容

本发明是针对乘用汽车车身翻转而设计的翻转台架，其能够快速实现对各种车型车体的夹紧固定，并通过旋转机构对其进行360度旋转，旋转至任意作业位置时锁止机构对其进行锁定。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

车身试制通用翻转台架，支撑平台为整个台架的基础，支撑平台两端的人字支撑架固定于支撑平台上；人字支撑架上设置有一翻转框架；在翻转框架两侧固定有夹紧单元。

每一侧的夹紧单元有两组。

翻转框架通过两端的翻转框轴承座转动式地连接在两个人字支撑架顶部；每组夹紧单元分为托举部分与压紧部分；在其中一端的人字支撑架顶部设有旋转调节机构。

旋转调节机构由旋转大齿轮、驱动小齿轮、传动轴、涡轮蜗杆减速器及手轮组成；旋转大齿轮与翻转框架固定连接，驱动小齿轮通过轴承座固定于人字支撑架处，与所述的旋转大齿轮相啮合；驱动小齿轮通过传动轴与涡轮蜗杆减速器的输出端连接，蜗轮蜗杆减速器输入端设置手轮；翻转大齿轮前端与翻转框轴承座连接。

两端的翻转框轴承座的外侧均设置有制动毂，制动毂内有自增力式制动蹄。

所述的托举部分安装在加固于翻转框架上的框架加强板上；托举部分上面设置有聚氨酯板；压紧部分包含夹紧臂和压紧头；压紧头通过高度调节螺杆安装在滑板上，滑板连接在夹紧臂顶端；压紧头下面也设置有聚氨酯板；压紧头设置的聚氨酯板与托举部分设置的聚氨酯板相对。

夹紧臂下部与一下销轴连接，下销轴的轴座通过螺栓安装于过渡板上，过渡板固定在框架加强板处；所述的过渡板和框架加强板固定在与托举部分相邻的翻转框架的侧面上；整个压紧部分可绕下销轴旋转；夹紧臂固定于过渡板处。

所述的托举部分设置的聚氨酯板和压紧头设置的聚氨酯板中间均开有长槽。

本发明优点在于：

1、颠覆传统汽车车身试制方法(包括焊接、整形、打磨、切割等试制作业)，取消了对举升机、高凳等支撑物的依赖，由在车身下部作业方式转变为在车身侧部或上部作业，实现了工作质量、效率、安全性跨越式提升。

2、本车身通用翻转台架，适用于7座含以下所有乘用车的装卡与翻转，，通过大量对比汽车车身的结构特点，寻找出共同适用的车身卡接部位，卡接点能够根据车型大小、轴距长短以及车身边梁高度进行水平万向调节和压紧头高度调节，实现对不同车体的快速可靠的安装；其通用性强。

3、本台架不会造成翻转车辆任何部件的变形磨损，对翻转车辆零损伤。

4、本台架采用直齿轮与蜗轮蜗杆传动副双机减速，旋转驱动力大；台架本身设有主副两套独立的锁止机构，具有自锁止功能，安全可靠。

5、本台架辅助锁止机构与台架旋转轴承采用集成结构，结构紧凑可靠性高。

6、本台架上部车身卡紧夹具卡紧形式为螺纹丁字杆形式，解决了市场现有快卡手的夹紧力不足，预紧力变化后易松脱的问题。

7、车身通用翻转台架与车身接触部位均采用聚氨酯块进行缓冲固定，彻底消除了对车身结构件的损伤，同时降低了在对车身打磨、敲击作业、试制过程中产生的噪音污染。

附图说明

图1是本发明台架水平放置时整体结构示意图，

图2是台架翻转900时的结构示意图，

图3是翻转及锁止单元示意图，

图4是车身通用夹紧单元结构示意图。

图中标记：

1.人字支撑架，2.夹紧单元，3.机脚，4.制动毂，5.翻转大齿轮，6.涡轮蜗杆减速器，7.支撑平台，8.翻转框架，9.驱动小齿轮，10.轴承座，11.传动轴，12.手轮，13.翻转框轴承座，14.丁字杆，15.过渡板，16.框架加强板，17.托举部分，18.聚氨酯板，19.滑板，20.高度调节螺杆，21.夹紧臂，22.压紧头，23.下销轴，24.上销轴。

具体实施方式

本发明是专门针对乘用车车身翻转设计的翻转台架，如图1、图2所示，支撑平台7为整个台架的基础，支撑平台7两端的人字支撑架1通过机脚3采用螺栓固定于支撑平台7上。人字支撑架1上设置有一翻转框架8，翻转框架8通过两端的翻转框轴承座13转动式地连接在两个人字支撑架1顶部(见图3)。在翻转框架8两侧固定有夹紧单元2。每一侧的夹紧单元2有两组。车身可通过夹紧单元2固定于翻转框架8上。车身与翻转框总成由减速驱动机构进行驱动翻转；翻转止预定角度后，锁止机构进行锁停。

如图2所示，翻转框架8、四组夹紧单元2连同车身90°翻转位置，实现了车身试制操作方法的变革。

再参见图3，在其中一端的人字支撑架1顶部设有旋转调节机构。旋转调节机构由旋转大齿轮5、驱动小齿轮9、传动轴11、涡轮蜗杆减速器6及手轮12组成。旋转大齿轮5与翻转框架8固定连接，驱动小齿轮9通过轴承座10固定于人字支撑架1处，与所述的旋转大齿轮5相啮合。驱动小齿轮9通过传动轴11与涡轮蜗杆减速器6的输出端连接，蜗轮蜗杆减速器6输入端设置有手轮12，进行驱动力的输入，实现双级减速。同时翻转大齿轮5前端通过法兰盘与翻转框轴承座13连接。两端的翻转框轴承座13的外侧均设置有制动毂4，制动毂4内有自增力式制动蹄，实现翻转框架8的支撑与锁止功能。

如图4所示，每组夹紧单元2分为托举部分17与压紧部分。托举部分17通过长圆孔安装在加固于翻转框架8上的框架加强板16上，可以实现适应不同宽度的车身托举。托举部分17上面设置有聚氨酯板18，聚氨酯板18中间开有长槽。压紧部分包含夹紧臂21和压紧头22。压紧头22通过高度调节螺杆20安装在滑板19上，滑板19通过夹紧臂21顶端的上销轴24连接在夹紧臂21顶端。压紧头22可绕上销轴24旋转，实现压紧头22打开和闭合。同样用丁字杆固定在夹紧臂21上。夹紧臂21下部与一下销轴23连接，下销轴23的轴座通过螺栓安装于过渡板15上，过渡板15通过四组长圆孔固定在框架加强板16处，可通过长圆孔的前后调节可以适应不同长度的车身装卡。所述的过渡板15和框架加强板16固定在与托举部分17相邻的翻转框架8的侧面上。整个压紧部分可绕下销轴23旋转。夹紧臂21通过丁字杆14固定于过渡板15处，实现车身的上下车。压紧头22为适应不同的车身宽度，设置有开有限位槽的滑板19，滑板19通过三组夹紧螺栓通常采用两组来锁止调节后的位置。压紧头22下面也设置有聚氨酯板18，聚氨酯板18中间开有长槽，用来卡接车身边梁止口。压紧头22设置的聚氨酯板18与托举部分17设置的聚氨酯板18相对。

不同的车身边梁高度各异，在22压紧头上部设置有高度调节螺杆20，压紧头22高度可以上下调节并固定。

本翻转机构工作原理及工作过程如下：

参见图1，翻转框架8两端分别由一组轴承支承在两端的人字支撑架1上，翻转框架8一侧固定有翻转大齿轮5，翻转大齿轮5与翻转框架8用四组螺栓固定。减速齿轮，通过人力转动手轮12作为动力源，经涡轮蜗杆减速器6驱动大齿轮，进而带动整个翻转框架8旋转。动力源未采用驱动电机驱动，手动操作能够适时启停响应迅速。输出端安装有驱动小齿轮9，小齿轮与大齿轮组合作为二级减速。涡轮蜗杆减速器为市场选型产品，其特点是减速比大，且有反向自锁功能，减速机速比8:1，大小齿轮二级减速比为6.6:1，整套减速机构从而实现52.8:1的减速比，同时力矩实现了等比例放大，能够轻松驱动整台车身的翻转。至适合试制作业的角度时，停止旋转手轮12，并对旋转框架8两端分别进行制动，车身翻转完成。

台架驱动端相对的另一侧同样设置有轴承座10和制动毂4，双侧制动增加了台架安全系数，制动毂4结构形式由外侧制动毂与内部制动蹄以及张紧机构组成。整套制动主体及操作机构借用汽车现有零部件—汽车制动器总成本设备方案来自整车生产厂。

所示的车身通用夹紧单元能够适应不同车长、不同车宽度、不同边梁高度车身的安全有效夹紧。实际工作过程中：1、先将车身放置于托举部分的聚氨酯块沟槽处，此时根据车身宽度调整托举板长孔位置至车身下边梁卡入沟槽中；2、根据车身实际长度，调整过渡板前后位置，以适应不同长度的车身边梁，至合适位置后螺栓锁紧；3、夹持臂此时进行闭合，用丁字杆锁紧；4、夹紧单元上部的调节螺杆两端分别设有一组螺母，用于调整上部压紧块高度，以适应不同高度的车身边梁，至合适位置时用丁字杆进行上部锁紧由于聚氨酯块弹性，丁字杆在锁紧前需预留一定压缩行程；5、依次对4组夹紧单元进行锁止操作，车身固定完成。

Claims (7)

1.车身试制通用翻转台架，支撑平台(7)为整个台架的基础，其特征在于：支撑平台(7)两端的人字支撑架(1)固定于支撑平台(7)上；人字支撑架(1)上设置有一翻转框架(8)；在翻转框架(8)两侧固定有夹紧单元(2)，每组夹紧单元(2)分为托举部分(17)与压紧部分，托举部分(17)通过长圆孔安装在加固于翻转框架(8)上的框架加强板(16)上，压紧部分包含夹紧臂(21)和压紧头(22)，压紧头(22)通过高度调节螺杆(20)安装在滑板(19)上，滑板(19)通过夹紧臂(21)顶端的上销轴(24)连接在夹紧臂(21)顶端，压紧头(22)可绕上销轴(24)旋转，实现压紧头(22)打开和闭合，夹紧臂(21)下部与一下销轴(23)连接，下销轴(23)的轴座通过螺栓安装于过渡板(15)上，过渡板(15)通过四组长圆孔固定在框架加强板(16)处，可通过长圆孔的前后调节可以适应不同长度的车身装卡，压紧头(22)为适应不同的车身宽度，设置有开有限位槽的滑板(19)，滑板(19)通过三组或两组夹紧螺栓来锁止调节后的位置；

旋转调节机构由旋转大齿轮(5)、驱动小齿轮(9)、传动轴(11)、涡轮蜗杆减速器(6)及手轮(12)组成；旋转大齿轮(5)与翻转框架(8)固定连接，驱动小齿轮(9)通过轴承座(10)固定于人字支撑架(1)处，与所述的旋转大齿轮(5)相啮合；驱动小齿轮(9)通过传动轴(11)与涡轮蜗杆减速器(6)的输出端连接，蜗轮蜗杆减速器(6)输入端设置手轮(12)；翻转大齿轮(5)前端与翻转框轴承座(13)连接。

2.根据权利要求1所述的通用翻转台架，其特征在于：每一侧的夹紧单元(2)有两组。

3.根据权利要求1或2所述的通用翻转台架，其特征在于：翻转框架(8)通过两端的翻转框轴承座(13)转动式地连接在两个人字支撑架(1)顶部；每组夹紧单元(2)分为托举部分(17)与压紧部分；在其中一端的人字支撑架(1)顶部设有旋转调节机构。

4.根据权利要求3所述的通用翻转台架，其特征在于：所述的托举部分(17)安装在加固于翻转框架(8)上的框架加强板(16)上；托举部分(17)上面设置有聚氨酯板(18)；压紧部分包含夹紧臂(21)和压紧头(22)；压紧头(22)通过高度调节螺杆(20)安装在滑板(19)上，滑板(19)连接在夹紧臂(21)顶端；压紧头(22)下面也设置有聚氨酯板(18)；压紧头(22)设置的聚氨酯板(18)与托举部分(17)设置的聚氨酯板(18)相对。

5.根据权利要求3所述的通用翻转台架，其特征在于：两端的翻转框轴承座(13)的外侧均设置有制动毂(4)，制动毂(4)内有自增力式制动蹄。

6.根据权利要求5所述的通用翻转台架，其特征在于：夹紧臂(21)下部与一下销轴(23)连接，下销轴(23)的轴座通过螺栓安装于过渡板(15)上，过渡板(15)固定在框架加强板(16)处；所述的过渡板(15)和框架加强板(16)固定在与托举部分(17)相邻的翻转框架(8)的侧面上；整个压紧部分可绕下销轴(23)旋转；夹紧臂(21)固定于过渡板(15)处。

7.根据权利要求5所述的通用翻转台架，其特征在于：所述的托举部分(17)设置的聚氨酯板(18)和压紧头(22)设置的聚氨酯板(18)中间均开有长槽。