CN104589054B - 一种汽车天窗生产设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车天窗生产设备及工艺，包括顺次连接的横梁与导轨铆接工站、前框架铆接工站、链条管组件及导风板安装工站、机械组安装工站、遮阳板安装工站、玻璃及电机安装工站、初始磨合工站、面差测试工站和噪音测试工站；装配部件随传送带运动至下一工站，后续各工站均进行定位后安装工站部件,避免了人工移动、定位的过程，提高了效率且提升了精度。

Description

一种汽车天窗生产设备及工艺

技术领域

本发明涉及汽车天窗领域，具体涉及一种汽车天窗的生产设备及工艺。

背景技术

汽车天窗有多个零部件组装而成，在生产过程中需要不断地定位、翻转，安装步骤繁琐；很多领部件需要铆接或螺钉连接，纯手工定位、操作不便。随着人工成本的升高级人工安装效率低下对产能和成本的影响，需要自动生产线来辅助天窗的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车天窗的自动化生产设备及工艺。

本发明采取的技术方案为：

一种汽车天窗生产设备，包括顺次连接的横梁与导轨铆接工站、前框架铆接工站、链条管组件及导风板安装工站、机械组安装工站、遮阳板安装工站、玻璃及电机安装工站、初始磨合工站、面差测试工站和噪音测试工站；

所述横梁与导轨铆接工站与前框架铆接工站均包括定位装置、夹紧装置和铆接机床；

所述链条管组件及导风板安装工站包括传送装置、传感器、对正装置、限位装置和夹紧装置；

所述机械组安装工站包括传送装置、传感器、限位装置、对正装置和夹紧装置，还包括辅助装配装置；

所述遮阳板安装工站包括传送装置、传感器、限位装置、对正装置和夹紧装置，还包括辅助导向装置；

所述玻璃及电机安装工站包括传送装置、传感器、限位装置、对正装置和夹紧装置，还包括翻转安装装置；

所述面差测试工站包括传送装置、传感器、限位装置、对正装置和夹紧装置，还包括测试装置；

所述噪音测试工站包括密封噪音测试室以及噪音测试装置；

所述传送装置包括两条相互间隔且平行的传送带；所述传感器安装于两条传送带之间，所述夹紧装置对称安装与两条传送带的外侧，所述对正装置相对安装于传送带的外侧，所述限位装置安装于两条传送带之间的末端或两传送带外侧的末端。

进一步地，所述夹紧装置包括三个以上的夹紧单元，所述夹紧单元包括垂直的伸缩气缸、安装于伸缩气缸输出端的旋转气缸以及旋转气缸头部的倒钩状压头；所述旋转气缸与伸缩气缸同轴设置；所述各夹紧单元分别与天窗的边梁配合。

进一步地，所述限位装置为安装于两条传送带末端之间或者两传送带外侧的垂直升降气缸，所述垂直升降气缸的输出端设有台阶状限位挡块。

进一步地，所述对正装置包括两只垂直于轨道的运动方向的水平气缸，所述两只水平气缸相对分布于传送装置的两侧，所述水平气缸的输出端上安装有对正板。

进一步地，所述辅助装配装置包括辅助定位装置和助力装置，所述辅助定位装置包括水平块，所述水平块的底部连接有升降气缸，所述水平块的顶面上设有两端开口的凹槽，所述助力装置包括滑轨，所述滑轨上安装有对应的滑块，所述滑块顶面上安装有旋转关节，所述旋转关节的自由端垂直连接有推杆，所述推杆的头部连接有推块；所述凹槽、滑轨均与传送带平行设置，所述推块与凹槽位置对应，所述滑块在滑轨上滑动时，推块呈在凹槽内或凹槽正上方滑动的状态。

进一步地，所述辅助导向装置包括设置于传送带两侧的升降台，所述升降台的底部均设有升降气缸，所述各升降台的顶部设有与传送带平行的轨滑槽。

进一步地，所述翻转安装装置包括翻转机构和安装台，所述翻转机构包括翻转框架，所述翻转框架经转轴铰接于安装台的一侧，所述转轴连接有转动机构；所述翻转框架的下方设有三个以上的垂直气缸，升降气缸的伸出端朝向翻转框架，所述翻转框架相对的内侧设有两相对的固定机构，所述固定机构包括一个水平气缸和一个垂直气缸，所述垂直气缸安装于水平气缸的伸出端，所述垂直气缸的侧面安装有L状的固定块，所述垂直气缸的伸出端安装有夹块，所述垂直气缸伸缩时，固定块与夹块呈接触或分离状态；所述安装台包括固定的外框和设置于内侧的升降台，所述升降台上设有与玻璃配合的定位块、与天窗配合的定位销以及多个弹性缓冲装置，所述升降台的四个侧壁与外框内壁间经直线轨道连接，所述升降台的底部设有升降气缸。

进一步地，所述测试装置包括面差测试装置、防夹力测试装置以及遮阳板拉力测试装置；所述面差测试装置包括竖直气缸和多根竖直探针，所述气缸带动探针上下运动，所述探针与数据收集系统连接；所述防夹力测试装置包括一挡块，所述挡块底部设有升降气缸，所述挡块与数据收集系统连接；所述遮阳板拉力测试装置包括丝杠机构、竖直升降气缸和拉块，所述拉块设至于竖直升降气缸伸出端，所述竖直升降气缸与丝杠机构连接。

再进一步，使用汽车天窗生产设备生产汽车天窗的工艺，包括以下步骤：（1）将天窗外框架定位并夹紧于工作台上，在横梁与导轨铆接工站上将横梁和导轨铆接框架上；（2）在前框架铆接工站的压簧槽内放入压簧，将天窗半成品定位并夹紧，先以铆钉将压簧与前框架铆接，在轨道的端部安装轨道端盖，并在前框架与轨道端盖上注入密封胶；（3）在左右机械组导向块里分别插入链条管导向块，将链条管总成放置在前框架指定位置，用紧固螺钉将各紧固点锁紧，将导风板总成上的支架孔连接到压簧卡扣上，并用起子压紧压簧；（4）将机械组安装至框架轨道内，将与机械组对用的驱动链条安装至工装链条卡槽中，当机械组整体进入工装时，用机械组导向工装推动机械组总成直至关闭状态，在轨道的后端安装轨道挡块，在轨道的对应位置安装机械组止退块；（5）将遮阳板沿框架的前端的槽口慢慢的卡入，平稳地推动遮阳板直至遮阳板完全安装到导轨里面为止；（6）将玻璃总成放置于玻璃安装平台上，翻转机构将定位好的框架翻转到玻璃工装的正上方，玻璃安装平台上的举升机构将玻璃举升到位，用电动螺丝刀分别紧固四颗玻璃固定螺丝，然后再安装电机；（7）在初始磨合工站将电机通电，机械组带动玻璃完成开合的初始磨合，在进入面差测试工站和噪音测试工站测试。

采取以上技术方案后，本发明的有益效果为：

横梁与导轨铆接工站由定位销与定位块配合定位，确保定位精确，再由三个以上的夹紧单元夹紧固定，便于铆接安装，方便快捷；

前框架铆接工站采用同样的方式定位和夹紧并在工作台上预先设置压簧槽，将压簧预先放置于压簧槽内，安装时只需直接插入铆钉后铆接即可，避免了压簧安装错位、解决了簧片安装困难的问题；

链条管组件及导风板安装工站中的传送带将半成品的向前传送，当传送到接近安装位置时，传感器被触动，限位装置向上运动并在半成品的前方形成阻挡，托举装置将半成品托举离开传送带，对正装置自传送带的两侧同时推动半成品将其位置矫正，夹紧单元先向上伸出高出半成品，压头再旋转至将半成品正上方，最后夹紧单元向下运动并夹紧半成品，在完成定位夹紧后，工作人员可进行安装，安装完成后夹紧单元复位，松开半成品，限位装置、托举装置复位，半成品随传送带运动至下一工站，后续各工站均采取以上的方式进行定位；避免了人工移动、定位的过程，提高了效率且提升了精度；

机械组安装工站是将长条形机械组插入至凹槽内中，为保证插入精度以及插入过程在不发生变形，本技术方案采用了辅助定位装置和助力装置配合，辅助定位装置是与天窗半成品上的槽联通的直线状凹槽，既能导引机械组进入天窗半成品上槽中，同时该凹槽能有效保证机械组在插入过程中不发生变形；由于机械组为细长，在机械组插入的过程中难以着力，为方便着力，设计了助力装置，包括滑轨以及与滑轨配合的滑块，便于助力装置的运动，便于所述滑块设有旋转关节，可以转动，所述推杆垂直于滑块的，推杆的底部设有推块，推块与机械组配合，便于着力和安装；

遮阳板安装工站中同样涉及了辅助导向装置，即辅助导向装置包括设置于传送装置两侧的两只平行的轨道，所述两只平行轨道的相对的面上设有两端开口的相对的凹槽，凹槽与半成品上遮阳板的安装槽对应，将遮阳板自辅助定位装置一端插入后推动后直接导入。

面差测试工站和噪音测试工站对天窗成品的平面度，遮阳板拉力以及玻璃防夹力进行测量。

天窗玻璃安装时需要将天窗外框翻转至玻璃上方，本技术方案提供了翻转机构，翻转机构内侧设有固定机构，固定机构先相对向内侧伸出然后在夹住车窗框架形成固定，翻转机构翻转至安装台的正上方并与安装台上的定位销配合，安装平台 将玻璃抬起，便于安装，为防止玻璃损坏，玻璃底部还设有弹性的缓冲装置。

附图说明

图1为链条管组件及导风板安装工站的结构示意图；

图2为机械组安装工站的结构示意图；

图3为遮阳板安装工站的结构示意图；

图4为玻璃及电机安装工站的结构示意图；

图5为面差测试工站的结构示意图。

图中：传送带1，对正装置2，水平气缸21，对正板22，夹紧装置3，伸缩气缸31，旋转气缸32，压头33，限位装置4，辅助装配装置5，滑轨51，滑块52，旋转关节53，推杆54，推块55，凹槽56，升降气缸57，水平块58，辅助导向装置6，升降台61，轨道滑槽62，升降气缸63，翻转机构7，翻转框架71，升降气缸72，水平气缸73，垂直气缸74，固定块75，夹块76，转动机构77，安装台8，升降台81，外框82，弹性缓冲装置83，定位销84，直线轨道85，升降气缸86，定位块87，测试装置9，架体91，气缸92，探针93，丝杠机构94，升降气缸95，拉块96，挡块97。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详述：

如图所述，一种汽车天窗生产设备，包括顺次连接的横梁与导轨铆接工站、前框架铆接工站、链条管组件及导风板安装工站、机械组安装工站、遮阳板安装工站、玻璃及电机安装工站、初始磨合工站、面差测试工站和噪音测试工站；

所述横梁与导轨铆接工站与前框架铆接工站为手工前序工站，均包括定位装置、夹紧装置，定位装置包括多块定位块和/或多个定位销，所述夹紧装置包括四只气缸，气缸伸出端设有倒钩状压头。

所述链条管组件及导风板安装工站包括传送装置、传感器、对正装置2、限位装置4和夹紧装置3；所述传送装置包括两条相互间隔且平行的传送带1，所述传感器安装于两条传送1之间；所述对正装置2包括两只垂直于轨道的运动方向的水平气缸21，所述两只水平气缸21相对分布于传送装置的两侧，所述水平气缸21的输出端上安装有对正板22。所述夹紧装置3包括四个的夹紧单元，所述夹紧单元包括垂直向上的伸缩气缸31、安装于伸缩气缸31输出端的旋转气缸32以及旋转气缸头部的倒钩状压头33；所述旋转气缸32与伸缩气缸31同轴设置；所述各传送带2的外侧各设有两只夹紧单元，所述夹紧单元分别与天窗的边梁配合；所述限位装置安装于两条传送带之间的末端或两传送带外侧的末端，所述限位装置为安装与两条传送带末端之间垂直升降气缸，所述垂直升降气缸的输出端设有台阶状限位挡块。

所述机械组安装工站包括传送装置、传感器、限位装置4、对正装置2和夹紧装置3，还包括辅助装配装置5。所述辅助装配装置5包括辅助定位装置和助力装置，所述辅助定位装置包括水平块58，所述水平块58的底部连接有升降气缸57，所述水平块58的顶面上设有两端开口的凹槽56，所述凹槽与机械组配合，所述凹槽与天窗框架上的机械组安装槽共线。所述助力装置包括滑轨51，所述滑轨51上安装有对应的滑块52，所述滑块52顶面上安装有旋转关节53，所述旋转关节53的自由端垂直连接有推杆54，所述推杆的头部连接有推块55；所述凹槽56、滑轨51均与传送带1平行设置，所述推块55与凹槽56位置对应，所述滑块52在滑轨51上滑动时，推块55呈在凹槽56内或凹槽56正上方推动机械组沿凹槽滑动的状态。

所述遮阳板安装工站包括传送装置、传感器、限位装置4、对正装置2和夹紧装置3，还包括辅助导向装置6。所述辅助导向装置6包括设置于传送带两侧的升降台61，所述升降台61的底部均设有升降气缸63，所述各升降台61的顶部设有与传送带平行的轨滑槽62，所述遮阳板的两侧侧边与滑槽62配合，所述滑槽与天窗框架上遮阳板安装槽对应。

所述玻璃及电机安装工站包括传送装置、传感器、限位装置4、对正装置2和夹紧装置3，还包括翻转安装装置。所述翻转安装装置包括翻转机构7和安装台8，所述翻转机构7包括翻转框架71，所述翻转框架71的经转轴铰接于安装台8的一侧，所述转轴连接有转动77机构；所述翻转框架71的下方的四角分别设有垂直气缸72，升降气缸72的伸出端垂直朝向翻转框架71，所述翻转框架71相对的内侧设有两的相对的固定机构，所述固定机构包括一个水平气缸73和一个垂直气缸74，所述垂直气缸74安装于水平气缸73的伸出端，所述垂直气缸74的侧面安装有L状的固定块75，所述垂直气缸74的伸出端安装有夹块76，所述垂直气缸伸缩时，固定块75与夹块76呈接触或分离状态；所述安装台8包括固定的外框82和设置于外侧内侧的升降台81，所述升降台81的四个侧壁与外框82内壁间经直线轨道85连接，所述升降台的底部设有托举升降台81升降气缸86，所述升降台上设有与玻璃配合的定位块87、与天窗配合的定位销84以及多个弹性缓冲装置83。

所述面差测试工站包括传送装置、传感器、限位装置4、对正装置2和夹紧装置3，还包括测试装置9。所述测试装置9包括面差测试装置、防夹力测试装置以及遮阳板拉力测试装置；所述面差测试装置包括安装于架体91竖直气缸92和多根竖直探针93，所述气缸92带动探针93上下运动，所述探针93与数据收集系统连接；所述防夹力测试装置包括一挡块97，所述挡块97底部设有升降气缸，所述挡块97与数据收集系统连接；所述遮阳板拉力测试装置包括水平的丝杠机构94、竖直升降气缸95和拉块96，所述拉块96设至于竖直升降气缸95伸出端，所述竖直升降气缸95与丝杠机构94连接。

所述噪音测试工站包括密封噪音测试室以及噪音测试装置。

使用该装置生产汽车天窗的工艺包括以下步骤：（1）将天窗外框架定位并夹紧于工作台上，在横梁与导轨铆接工站上将横梁和导轨铆接框架上；（2）在前框架铆接工站的压簧槽内放入压簧，将天窗半成品定位并夹紧，先以铆钉将压簧与前框架铆接，在轨道的端部安装轨道端盖，并在前框架与轨道端盖上注入密封胶；（3）在左右机械组导向块里分别插入链条管导向块，将链条管总成放置在前框架指定位置，用紧固螺钉将各紧固点锁紧，将导风板总成上的支架孔连接到压簧卡扣上，并用起子压紧压簧；（4）将机械组安装至框架轨道内，将与机械组对用的驱动链条安装至工装链条卡槽中，当机械组整体进入工装时，用机械组导向工装推动机械组总成直至关闭状态，在轨道的后端安装轨道挡块，在轨道的对应位置安装机械组止退块；（5）将遮阳板沿框架的前端的槽口慢慢的卡入，平稳地推动遮阳板直至遮阳板完全安装到导轨里面为止；（6）将玻璃总成放置于玻璃安装平台上，翻转机构将定位好的框架翻转到玻璃工装的正上方，玻璃安装平台上的举升机构将玻璃举升到位，用电动螺丝刀分别紧固四颗玻璃固定螺丝，然后再安装电机；（7）在初始磨合工站将电机通电，机械组带动玻璃完成开合的初始磨合，在进入面差测试工站和噪音测试工站测试。

Claims (7)

1.一种汽车天窗生产设备，包括顺次连接的横梁与导轨铆接工站、前框架铆接工站、链条管组件及导风板安装工站、机械组安装工站、遮阳板安装工站、玻璃及电机安装工站、初始磨合工站、面差测试工站和噪音测试工站；

所述横梁与导轨铆接工站与前框架铆接工站均包括定位装置、夹紧装置和铆接机床；

其特征在于：

所述链条管组件及导风板安装工站包括传送装置、传感器、对正装置、限位装置和夹紧装置；

所述机械组安装工站包括传送装置、传感器、限位装置、对正装置和夹紧装置，还包括辅助装配装置；

所述遮阳板安装工站包括传送装置、传感器、限位装置、对正装置和夹紧装置，还包括辅助导向装置；

所述玻璃及电机安装工站包括传送装置、传感器、限位装置、对正装置和夹紧装置，还包括翻转安装装置；

所述面差测试工站包括传送装置、传感器、限位装置、对正装置和夹紧装置，还包括测试装置；

所述噪音测试工站包括密封噪音测试室以及噪音测试装置；

所述传送装置包括两条相互间隔且平行的传送带；所述传感器安装于两条传送带之间，所述夹紧装置对称安装与两条传送带的外侧，所述对正装置相对安装于传送带的外侧，所述限位装置安装于两条传送带之间的末端或两传送带外侧的末端；所述夹紧装置包括三个以上的夹紧单元，所述夹紧单元包括垂直的伸缩气缸、安装于伸缩气缸输出端的旋转气缸以及旋转气缸头部的倒钩状压头；所述旋转气缸与伸缩气缸同轴设置；所述各夹紧单元分别与天窗的边梁配合；所述限位装置为安装于两条传送带末端之间或者两传送带外侧的垂直升降气缸，所述垂直升降气缸的输出端设有台阶状限位挡块。

2.根据权利要求1所述的一种汽车天窗生产设备，其特征在于，所述对正装置包括两只垂直于轨道的运动方向的水平气缸，所述两只水平气缸相对分布于传送装置的两侧，所述水平气缸的输出端上安装有对正板。

3.根据权利要求1所述的一种汽车天窗生产设备，其特征在于，所述辅助装配装置包括辅助定位装置和助力装置，所述辅助定位装置包括水平块，所述水平块的底部连接有升降气缸，所述水平块的顶面上设有两端开口的凹槽，所述助力装置包括滑轨，所述滑轨上安装有对应的滑块，所述滑块顶面上安装有旋转关节，所述旋转关节的自由端垂直连接有推杆，所述推杆的头部连接有推块；所述凹槽、滑轨均与传送带平行设置，所述推块与凹槽位置对应，所述滑块在滑轨上滑动时，推块呈在凹槽内或凹槽正上方滑动的状态。

4.根据权利要求1所述的一种汽车天窗生产设备，其特征在于，所述辅助导向装置包括设置于传送带两侧的升降台，所述升降台的底部均设有升降气缸，所述各升降台的顶部设有与传送带平行的轨道滑槽。

5.根据权利要求1所述的一种汽车天窗生产设备，其特征在于，所述翻转安装装置包括翻转机构和安装台，所述翻转机构包括翻转框架，所述翻转框架经转轴铰接于安装台的一侧，所述转轴连接有转动机构；所述翻转框架的下方设有三个以上的垂直气缸，升降气缸的伸出端朝向翻转框架，所述翻转框架相对的内侧设有两相对的固定机构，所述固定机构包括一个水平气缸和一个垂直气缸，所述垂直气缸安装于水平气缸的伸出端，所述垂直气缸的侧面安装有L状的固定块，所述垂直气缸的伸出端安装有夹块，所述垂直气缸伸缩时，固定块与夹块呈接触或分离状态；所述安装台包括固定的外框和设置于内侧的升降台，所述升降台上设有与玻璃配合的定位块、与天窗配合的定位销以及多个弹性缓冲装置，所述升降台的四个侧壁与外框内壁间经直线轨道连接，所述升降台的底部设有升降气缸。

6.根据权利要求1所述的一种汽车天窗生产设备，其特征在于，所述测试装置包括面差测试装置、防夹力测试装置以及遮阳板拉力测试装置；所述面差测试装置包括竖直气缸和多根竖直探针，所述气缸带动探针上下运动，所述探针与数据收集系统连接；所述防夹力测试装置包括一挡块，所述挡块底部设有升降气缸，所述挡块与数据收集系统连接；所述遮阳板拉力测试装置包括丝杠机构、竖直升降气缸和拉块，所述拉块设至于竖直升降气缸伸出端，所述竖直升降气缸与丝杠机构连接。

7.一种使用权利要求1所述的一种汽车天窗生产设备生产汽车天窗的工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将天窗外框架定位并夹紧于工作台上，在横梁与导轨铆接工站上将横梁和导轨铆接框架上；（2）在前框架铆接工站的压簧槽内放入压簧，将天窗半成品定位并夹紧，先以铆钉将压簧与前框架铆接，在轨道的端部安装轨道端盖，并在前框架与轨道端盖上注入密封胶；（3）在左右机械组导向块里分别插入链条管导向块，将链条管总成放置在前框架指定位置，用紧固螺钉将各紧固点锁紧，将导风板总成上的支架孔连接到压簧卡扣上，并用起子压紧压簧；（4）将机械组安装至框架轨道内，将与机械组对用的驱动链条安装至工装链条卡槽中，当机械组整体进入工装时，用机械组导向工装推动机械组总成直至关闭状态，在轨道的后端安装轨道挡块，在轨道的对应位置安装机械组止退块；（5）将遮阳板沿框架的前端的槽口慢慢的卡入，平稳地推动遮阳板直至遮阳板完全安装到导轨里面为止；（6）将玻璃总成放置于玻璃安装平台上，翻转机构将定位好的框架翻转到玻璃工装的正上方，玻璃安装平台上的举升机构将玻璃举升到位，用电动螺丝刀分别紧固四颗玻璃固定螺丝，然后再安装电机；（7）在初始磨合工站将电机通电，机械组带动玻璃完成开合的初始磨合，在进入面差测试工站和噪音测试工站测试。