CN104760633A - 车辆用门铰链装载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆用门铰链装载装置，包括：门铰链存储装置，其安装于安装框架，其中一个或多个门铰链被装载到门铰链存储装置上；夹持单元，其从门铰链存储装置抽取门铰链，并在对准螺栓时夹持所抽取的门铰链；以及移动单元，其被设置在与夹持单元相对应的位置上，以被连接到夹持单元，并且移动单元选择性地朝向门铰链存储装置移动夹持单元。

Description

车辆用门铰链装载装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的门铰链装载装置，本发明更具体涉及这样一种门铰链装载装置，其将前后门铰链装载到安装机器人的移动范围，同时自动抽取并对准被装载到铰链存储装置上的前后门铰链。

背景技术

车辆通常需要通过包括几个工序的大规模生产来制造，其中需要装配大约20,000至30,000个零件。

具体地，在制造车辆的第一个步骤中，在冲压工序中生产车身面板之后，将制成的车身面板转移到车身车间，然后将车身的每个部件组装起来，以生产BIW(白车身)状态的车身。

在主体工序中将侧壁面、顶部和后面板安装到完成的车身上，并且在喷漆工序中对车身进行喷漆。随后，在组装车间中，将发动机、传动装置、以及内部和外部部件与喷漆后的车身组装在一起，完成车辆组装。

特别地，将门安装到车身的工序包括将门铰链安装到侧面板的前后柱的工序，以及在后续工序中将门紧固到门铰链的工序。

当通过传送系统将车身布置在操作位置时，通过利用门铰链安装夹具将门铰链与前后柱的上部和下部装配单元紧密地接触，并通过利用螺栓将门铰链紧固到门铰链装配单元，来执行安装门铰链的工序。

门铰链安装夹具以向前的方向朝车身的侧面板移动，同时门铰链被装载以将工具销插入到车身中，车身被夹持，以便将门定位在前后柱的上、下门铰链装配单元。

在此状态下，操作者通过利用电动紧固装置，通过螺栓将门铰链手动地紧固到门铰链装配单元。

然而，在上述安装门铰链的工序中，由于门铰链被装载到安装夹具的位置，且门铰链被紧固到铰链装配单元，操作者的劳动成本可能会由于体力劳动而增加。

此外，在安装门铰链的工序中，由于门铰链被手动紧固，因此可能会因为操作者的粗心而造成门铰链的组装产生偏差。基于此原因，门可能会变形，外观质量可能会劣化。

基于上述问题，门铰链在随后的工序中可能需要被重新安装，由于进行品质维护会花费许多时间，因此生产率会降低。

在本背景部分中公开的以上信息仅仅是为增加对本发明背景的理解，因此，其可能包含不构成该国家的本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种车辆用门铰链装载装置，其具有将前后门铰链装载到安装机器人的移动范围，同时自动抽取和对准被装载在铰链存储装置上的前后门铰链的优点。

本发明的示例性实施例提供一种车辆用门铰链装载装置，包括：门铰链存储装置，其安装于安装框架，其中一个或多个门铰链被装载到门铰链存储装置上；夹持单元，其从门铰链存储装置抽取门铰链，并在对准螺栓时夹持所抽取的门铰链；以及移动单元，其被设置在与夹持单元相对应的位置上，以被连接到夹持单元，并且移动单元选择性地朝向门铰链存储装置移动夹持单元。

安装框架可被设置在位于工作区地面上的基板上。

夹持单元可以包括：升降缸，其包括操作杆，被连接于移动单元，并被设置成随着移动单元的操作在基板上来回移动；升降板，其安装于升降缸，以便通过升降缸选择性地被升高或降低；定位器，其沿纵向分别安装到升降板的两端，以便与铰链存储装置的位置相对应；夹持缸，其包括操作杆，并被铰链连接到定位器；夹持器，其被铰链连接到定位器的前端，并具有被铰链连接到夹持缸的操作杆的后端；以及对准单元，其沿纵向安装到升降板的两侧，以便与夹持器的前端相对应，并使门铰链的螺栓对准。

对准单元可包括：装配块，其被分别设置在升降板的顶面的两侧；以及对准缸，对准缸通过螺栓夹持器夹持被安装到门铰链的螺栓以对准螺栓，门铰链被分别布置在装配块上。

螺栓夹持器布置在螺栓的两侧，使螺栓介于螺栓夹持器之间，并且螺栓夹持器通过对准缸的操作朝向螺栓移动。

装配块可以设有导向器，该导向器分别引导被装配在装配块上的门铰链。

移动单元可以包括：移动缸，其包括操作杆，并设置在基板的顶面上与夹持单元相对应的位置上；移动板，其与移动缸的操作杆的前端连接，移动板被设置成在基板上可滑动地移动，并且在移动板的一侧装配夹持单元；以及导轨，其在基板与移动板之间引导移动板的移动。

在导轨上，移动板通过安装于导轨的导轨块连接到导轨。

基板可设有一个或多个检测传感器，该一个或多个检测传感器检测夹持单元被移动单元移动的位置。

检测传感器可分别设置在基板上、门铰链存储装置的位置以及从门铰链存储装置抽取的门铰链被装载的位置。

门铰链存储装置可以包括：一对第一门铰链存储装置，其安装于安装框架的一侧，其中多个前门铰链被装载到该一对第一门铰链存储装置上；以及一对第二门铰链存储装置，其安装于安装框架的另一侧、与第一门铰链存储装置隔开的位置上，其中多个后门铰链被装载到一对第二门铰链存储装置上。

根据本发明的示例性实施例，与手动对准门铰链的传统技术不同，在本发明的门铰链装载装置中，在被装载到门铰链存储装置上的前后门铰链被抽取和对准时，前、后门铰链被夹持以便被自动装载到安装机器人的移动范围。此外，由于门铰链装载装置可被应用到不同车型的不同尺寸的门铰链，因此可以将门铰链装载装置应用到常见的各种车型上。

此外，在本发明的示例性实施例中，由于门铰链可以在被安装到车身之前自动对准，因此可以改善门铰链安装到车身的生产率，并降低制造成本，譬如由于体力劳动而产生的操作者的劳动成本。

此外，当门铰链由安装机器人通过自动对准安装于门铰链的螺栓而进行安装时，由于门铰链的组装偏差减小了，因此可以进一步提高组装的质量。因此，可以预防门的变形以及因组装偏差产生的外观质量的劣化。

一种在制造车辆中装载门铰链的方法，包括：在门铰链存储装置上装载一个或多个门铰链，门铰链存储装置安装于安装框架；通过夹持单元从门铰链存储装置抽取门铰链；在对准螺栓时，通过夹持单元夹持所抽取的门铰链；以及通过移动单元选择性地朝向门铰链存储装置移动夹持单元，移动单元设置在与夹持单元相对应的位置上，以便被连接到夹持单元。

附图说明

图1示出根据本发明的示例性实施例的车辆门铰链装载装置的前立体图；

图2示出图1的门铰链装载装置的后立体图；

图3示出应用于图1的门铰链装载装置的夹持单元的立体图；

图4示出图1中A部的侧视图；

图5示出根据本发明的示例性实施例的车辆门铰链装载装置的操作状态图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。可以理解的是，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括一般而言的机动车辆，比如包含运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、货车，各种商用车辆的客车、包含各种轮船和舰船的船只、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动汽车、混合动力电动汽车、氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除了石油以外的资源中取得的燃料)。如在本文中所引用的，混合动力车辆是具有两种或多种动力来源的车辆，例如汽油动力车辆和电动动力车辆二者。

在此使用的专有名词仅仅是为了描述特别的实施例，且并不意图局限本发明。如这里所用，单数形式“一”，“一个”和“这个”也旨在包括复数形式，除非上下文另外有明确的指示。应进一步了解的是，术语“包含”和/或“由……组成”，当在该说明书中使用的时候，指定规定的特征、整体、步骤、操作、要素、和/或零件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、要素、零件、和/或其组合的存在和增加。如这里所用，术语“和/或”包括任何和全部的一个或多个联合的列出项目的组合。

此外，在下面的具体实施例中，为具有同样结构的零件赋予的术语“第一”、“第二”等仅用于将一个零件与另一个零件区分开，并且在以下的具体实施例中，术语没必要表示任何顺序。

此外，术语“…单元”、“…方法”、“…部分”、以及“…组件”是指至少执行一个功能或操作的广义结构的单元。

图1和图2示出根据本发明示例性实施例的车辆门铰链装载装置的前、后立体图，图3示出应用于图1的门铰链装载装置的夹持单元的立体图，图4示出图1的A部的侧视图。

参考附图，根据本发明示例性实施例的车辆用门铰链装载装置100被配置成将前、后门铰链121、131装载到安装机器人的移动范围内，同时自动抽取并对准被装载在铰链存储装置120和130上的前、后门铰链121、131。

为了做到这一点，如图1和2所示，根据本发明示例性实施例的用于车辆的门铰链装载装置100包括基板101、安装框架110、第一和第二门铰链存储装置120和130、夹持单元140、以及移动单元160。

优选地，基板101设置在工作区的地面上。

安装框架110设置在基板101的上方。

在本示例性实施例中，第一门铰链存储装置120彼此成对，并被安装到安装框架110的一侧。多个前门铰链装载在第一门铰链存储装置上。

第二门铰链存储装置130彼此成对，并被安装到安装框架110上的另一侧、与第一门铰链存储装置120隔开的位置上。多个后门铰链131装载在第二门铰链存储装置上。

此外，夹持单元140彼此成对，与第一和第二门铰链存储装置120和130相对应，并从第一和第二门铰链存储装置120和130抽取成对的前门铰链121和成对的后门铰链131，以便在对准螺栓B时，夹持所抽取的前后门铰链。

参考图3，每个夹持单元140包括升降缸141、升降板143、定位器145、夹持缸147、夹持器149、以及对准单元150。

升降缸141包括操作杆，其被连接到移动单元160，并被设置成随着移动元件160的操作而在基板101上来回移动。

在本示例性实施例中，升降板143安装于升降缸141，以通过升降缸141选择性地上下移动。

定位器145沿纵向安装在升降板142的两端，以便与第一铰链存储装置120和第二铰链存储装置130的位置相对应。

每个夹持缸147包括操作杆，其一侧铰链连接于定位器145的一侧。

此外，每个夹持器149的一侧铰链连接于定位器145的前端，定位器145的后端铰链连接于夹持缸147的操作杆。

此外，对准单元150被设置成沿纵向与升降板143两侧上的夹持器149的前端相对应，并对准前门铰链121或后门铰链131的螺栓B。

对准单元150可以包括装配块151，装配块151被装配在升降板143顶面的两侧；以及对准缸155，对准缸155夹持安装在前门铰链121或后门铰链131的螺栓B，前门铰链121或后门铰链131通过螺栓夹持器153布置在装配块151上，以对准螺栓。

特别地，可以设置导向器157，其分别引导被装配在装配块151上方的前门铰链121和后门铰链131。

导向器157用于将从铰链存储装置120或130抽取的门铰链121或131引导成布置在装配块151的中心。

此外，螺栓夹持器153可以通过对准缸155的操作朝向螺栓B移动，而螺栓夹持器153被布置在螺栓B的两侧，螺栓B介于螺栓夹持器153之间。

也就是说，在前门或后门铰链121或131被装配在装配块151上时，具有上述结构的对准单元150，通过被夹持缸147操作的夹持器149夹持门铰链121或131，并通过螺栓夹持器153对被安装到门铰链121或131的螺栓B的下部进行固定，以对准铰链。

特别地，依赖于是否提供操作压力，对准缸155使布置在螺栓B两侧的螺栓夹持器153向螺栓B移动。

此外，移动单元160设置在与位于基板101上方的夹持单元140相对应的位置，以被连接到夹持单元140，并且在基板101上，移动单元160有选择地朝向第一或第二门铰链存储装置120或130移动夹持单元140。

如在图1和2所示，每个移动单元160包括移动缸161、移动板163、和导轨165。

移动缸161包括操作杆，操作杆的前端安装到基板101的顶面上、朝向安装框架110与夹持单元140相对应的位置。

在本示例性实施例中，移动板163与移动缸161的操作杆的前端连接，并被设置成在基板101上可滑动地移动。此外，夹持单元140的升降缸141安装于移动板的一侧。

此外，导轨165在基板101与移动板163之间引导移动板163的移动。

如图4所示，移动板163可以通过安装在位于导轨165上方的导轨165的轨道块167，与导轨165连接。

当从第一门铰链存储装置120或第二门铰链存储装置130抽取前或后门铰链121或131时，具有上述配置的移动单元160通过移动缸161的向前操作，向第一或第二存储120或130移动夹持单元140。

此后，当通过夹持单元140完成前门铰链121或后门铰链131的抽取和对准时，通过移动缸161的向后操作，移动单元160将在安装机器人的移动范围内、在第一或第二铰链存储装置120或130的下面移动的夹持单元140，定位到基板101上，其中该安装机器人将前或后门铰链121或131安装到车身(未示出)。

与此同时，在本示例性实施例中，在基板101上可以安装一个或多个检测传感器170，用于检测由移动单元160移动的夹持单元140的位置。

检测传感器170可以设置在基板101上，位于第一和第二门铰链存储装置120和130的位置上，以及从第一和第二门铰链存储装置120和130中抽取的前门铰链121和后门铰链131被安装机器人(未示出)装载的位置上。

也就是说，当夹持单元140通过移动单元160的操作，朝向第一门铰链存储装置120或第二门铰链存储装置130移动时，如果夹持单元140布置在前门铰链121或后门铰链131的抽取位置，则检测传感器170之中位于铰链存储装置120或130的位置上的检测传感器170，检测夹持单元140的位置，以停止移动缸161的向前操作。

在此状态下，当前门或后门铰链121或131的抽取和对准通过夹持单元的操作而完成，从而在移动单元160的操作下，从安装框架110下面朝向基板101的另一侧移动时，如果夹持单元位于安装机器人(未示出)的装载位置，则检测传感器170中位于安装框架110对面侧的检测传感器170，检测夹持单元140的位置，以便停止移动缸161的向后操作。

相应地，检测器170可以允许夹持单元140被布置在前门或后门铰链121或131被抽取的位置以及门铰链121或131被安装机器人装载的位置。

下面详细描述根据本发明示例性实施例的具有上述配置的车辆用门铰链装载装置100的操作和效果。

当多个前门铰链121和多个后门铰链131分别装载在第一门铰链存储装置120和第二门铰链存储装置130上时，如图5的(S1)所示，移动单元160的移动缸161被操作成向前移动位于安装框架110下面的夹持单元140。

此时，当夹持单元140的两个对准单元150都位于第一和第二铰链存储装置120和130时，布置在安装框架110下方的基板101上的检测传感器170，检测夹持单元140的位置，使得控制器(未示出)停止移动单元的操作。

在此状态下，当升降缸141被操作成升高升降板143，并且门铰链121与131被装配到安装在被升高的升降板143上的两个对准单元150上时，夹持单元140通过夹持缸147的操作夹持门铰链121与131。

此后，对准单元150操作对准缸155，安装于门铰链121和131的螺栓B通过螺栓夹持器153而被固定，以便完成门铰链121和131的抽取与夹持，以及螺栓B的对准。

当门铰链121和131被夹持单元140抽取和夹持的同时完成对准时，夹持单元140的升降缸141被降低，以使升降板143返回到它们的初始位置。在这种状态下，如图5中的(S2)所示，移动单元160的移动缸161被操作成从安装框架110的下面朝向基板101的另一侧移动夹持单元140。

此时，当夹持单元140被布置在安装机器人(未示出)的移动范围内时，布置在基板101的检测传感器170检测夹持单元140的位置，以便向控制器输出信号，控制器使移动单元160的操作停止，从而不允许移动缸161进一步向后移动。

相应地，在从第一和第二铰链存储装置120和130抽取和夹持前后门铰链121和131时，在重复执行上述操作的同时，通过移动单元160的操作移动夹持单元140以对准螺栓B，并且在移动单元160的操作下，被布置在安装机器人的移动范围内、基板101的另一侧。因此，门铰链121和131被自动地从第一和第二门铰链存储装置120和130抽取，以便被装载。

相应地，与手动对准门铰链121和131的传统技术不同，在根据本发明示例性实施例的具有上述配置的车辆门铰链装载装置100中，在被装载在铰链存储装置120和130上的前后门铰链121和131被抽取和对准时，前后门铰链被夹持以便被自动装载到安装机器人的移动范围。此外，由于门铰链装载装置能够用于各种车型具有不同尺寸的门铰链，因此可以将门铰链装载装置应用到各种车型。

此外，在本发明的示例性实施例中，由于在门铰链121和131被安装到车身之前，门铰链121和131的螺栓B能够被自动地对准，因此可以改善门铰链121和131安装到车身的生产率，并且可以降低制造成本，例如操作者因手工劳动而产生的劳动成本。

当通过自动对准安装于门铰链的螺栓B而由安装机器人安装门铰链121和131时，由于门铰链121和131的组装偏差降低，因此可以进一步提高组装质量。因此，可以防止门发生变形以及由于组装偏差而产生的外观质量劣化。

尽管以目前被认为是实际的示例性实施例对本发明进行描述，然而，应该理解的是，该发明并不限于已经公开的实施例，相反地，本发明旨在覆盖被包含在所附权利要求的精神和范畴内的各种修改以及等效布置。

Claims (12)

1.一种车辆用门铰链装载装置，包括：

门铰链存储装置，其安装于安装框架，其中一个或多个门铰链被装载到所述门铰链存储装置上；

夹持单元，其从所述门铰链存储装置抽取所述门铰链，并在对准螺栓时夹持所抽取的门铰链；以及

移动单元，其被设置在与所述夹持单元相对应的位置上，以被连接到所述夹持单元，并且所述移动单元选择性地朝向所述门铰链存储装置移动所述夹持单元。

2.如权利要求1所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述安装框架被设置在位于工作区地面上的基板上。

3.如权利要求2所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述夹持单元包括：

升降缸，其包括操作杆，被连接于所述移动单元，并被设置成随着所述移动单元的操作在所述基板上来回移动；

升降板，其安装于所述升降缸，以便通过所述升降缸选择性地被升高或降低；

定位器，其沿纵向分别安装到所述升降板的两端，以便与所述铰链存储装置的位置相对应；

夹持缸，其包括操作杆，并被铰链连接到所述定位器；

夹持器，其被铰链连接到所述定位器的前端，并具有被铰链连接到所述夹持缸的操作杆的后端；以及

对准单元，其沿纵向安装到所述升降板的两侧，以便与所述夹持器的前端相对应，并使所述门铰链的螺栓对准。

4.如权利要求3所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述对准单元包括：

装配块，其被分别设置在所述升降板的顶面的两侧；以及

对准缸，所述对准缸通过螺栓夹持器夹持被安装到所述门铰链的螺栓以对准所述螺栓，所述门铰链被分别布置在所述装配块上。

5.如权利要求4所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述螺栓夹持器布置在所述螺栓的两侧，使所述螺栓介于所述螺栓夹持器之间，并且所述螺栓夹持器通过所述对准缸的操作朝向所述螺栓移动。

6.如权利要求4所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述装配块设有导向器，所述导向器分别引导被装配在所述装配块上的所述门铰链。

7.如权利要求2所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述移动单元包括：

移动缸，其包括操作杆，并设置在所述基板的顶面上与所述夹持单元相对应的位置上；

移动板，其与所述移动缸的操作杆的前端连接，所述移动板被设置成在所述基板上可滑动地移动，并且在所述移动板的一侧装配所述夹持单元；以及

导轨，其在所述基板与所述移动板之间引导所述移动板的移动。

8.如权利要求7所述的车辆用门铰链装载装置，其中在所述导轨上，所述移动板通过安装于所述导轨的导轨块连接到所述导轨。

9.如权利要求2所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述基板设有一个或多个检测传感器，所述一个或多个检测传感器检测所述夹持单元被所述移动单元移动的位置。

10.如权利要求9所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述检测传感器分别设置在所述基板上、所述门铰链存储装置的位置以及从所述门铰链存储装置抽取的门铰链被装载的位置。

11.如权利要求1所述的车辆用门铰链装载装置，其中所述门铰链存储装置包括：

一对第一门铰链存储装置，其安装于所述安装框架的一侧，其中多个前门铰链被装载到所述一对第一门铰链存储装置上；以及

一对第二门铰链存储装置，其安装于所述安装框架的另一侧、与所述第一门铰链存储装置隔开的位置上，其中多个后门铰链被装载到所述一对第二门铰链存储装置上。

12.一种在制造车辆中装载门铰链的方法，包括：

在门铰链存储装置上装载一个或多个门铰链，所述门铰链存储装置安装于安装框架；

通过夹持单元从所述门铰链存储装置抽取所述门铰链；

在对准螺栓时，通过所述夹持单元夹持所抽取的门铰链；以及

通过移动单元选择性地朝向所述门铰链存储装置移动所述夹持单元，所述移动单元设置在与所述夹持单元相对应的位置上，以便被连接到所述夹持单元。