CN105171642A - 一种伺服控制的轿车顶盖组合柔性定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械工程技术领域的夹紧定位装置，尤其是一种伺服控制的轿车顶盖柔性定位装置。由基座、定位块柔性机构、定位销柔性机构、控制系统构成；按照检测对象选择定位块柔性机构、定位销柔性机构分别安装在基座上与控制系统相连接。控制系统，是由调整量计算模块和定位调整控制模块组成，与各定位块柔性机构和定位销柔性机构中的水平移动部件和垂直移动部件的各步进电机，及定位块柔性机构中的定位块夹紧部件的气缸电动阀相连接。本发明的柔性定位装置代替传统专用检具，应用方便、结构合理，检测的定位精度高、通用性强，检测成本低。

Description

一种伺服控制的轿车顶盖组合柔性定位装置

一、技术领域

本发明涉及机械工程技术领域的夹紧定位装置，尤其是一种伺服控制的轿车顶盖柔性定位装置。

二、背景技术

汽车车身薄板产品制造过程复杂、影响因素多，其质量好坏直接影响着外观、风噪声和行驶安全等性能，这就需要在车身薄板产品冲压和焊装过程中使用大量检具来进行质量检测。专用检具仍然是当前车身薄板产品检测的主要工具，但由于现代汽车车身产品开发周期短、更新换代快，这就造成了检具用量大，成本非常高，因此开发适用的精度高、通用性强、快速定位检测的可重构检具代替传统专用检具就变得非常迫切。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利号ZL200810034863.5提出了一种由伺服控制的柔性定位夹具。该夹具由第一水平方向移动伺服控制机构、第一转动方向伺服控制机构、垂直方向移动伺服控制机构、第二水平方向移动伺服控制机构、第二转动方向伺服控制机构、第三转动方向伺服控制机构和定位销机构组成。该发明能实现多自由度调整，能根据不同产品定位位置的变化，快速准确自动调整定位销的三维空间位置和姿态，实现不同定位方式的空间定位。但该发明仅提供了单一夹具定位销定位调整的机构设计，缺乏针对汽车车身产品族相似零部件的整体柔性定位装置系统设计。

可重构定位系统是汽车车身产品检具或夹具设计的发展趋势，但针对汽车车身产品族结构和定位特点，采用一套柔性定位装置系统实现多种不同车型相似结构零部件的快速定位切换、夹紧、检测或焊装，目前的柔性定位装置设计无法实现这一需求。

三、发明内容

本发明的目的是克服现有汽车薄板产品检测定位装置存在的缺陷，提供一种伺服控制的车顶盖组合柔性定位装置。

本发明的基本构思为由基座、定位块柔性机构、定位销柔性机构、控制系统构成；按照检测对象选择定位块柔性机构、定位销柔性机构分别安装在基座上与控制系统相连接；

基座是一个长方形刚性体，在基座台面四周边缘的纵向和横向分别设置相互垂直的两条平行的T型槽，T型槽面上有定位刻度；

定位块柔性机构，是由水平移动部件A、垂直移动部件A、定位块夹紧部件和定位块组成；垂直移动部件A垂直安装在水平移动部件A上，定位块夹紧部件和定位块安装在垂直移动部件A上；

水平移动部件A，是由底座、底座上面有导轨以及滑鞍、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、2个安装定位块构成；在底座导轨上安装滑鞍，在底座一端内部固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在底座的两端并与导轨平行，丝杠的一端通过联轴器与步进电机相连接；丝母与滑鞍下部固定连接；底座底面设置两个连线与丝杠平行的孔，2个孔的距离与基座上的两条平行的T型槽之间的距离相匹配，孔内分别固定安装定位块，安装定位块的宽度与T型槽的宽度相匹配；

垂直移动部件A，是由支架体、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、连接架、支撑架构成；在支架体的下部内腔固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在支架体的上下两端，丝杠的轴线与支架体的底部相垂直，丝杠通过联轴器与步进电机相连接；丝母通过连接架与套装在支架体外的支撑架相连接；垂直移动部件A通过支架体的底部固定安装在水平移动部件A的滑鞍上；

定位块夹紧部件，是由气缸、压紧横杆、压头构成，压紧横杆安装在气缸上，压头与压紧横杆相连接；气缸安装在垂直移动部件A的支撑架顶部；气缸上连接有电动阀；

定位块安装在垂直移动部件A的支撑架侧面上；定位块上面有水平定位面和侧向定位面；

定位销柔性机构，是由水平移动部件B、垂直移动部件B和定位销组成；垂直移动部件B垂直安装在水平移动部件B上，定位销安装在垂直移动部件B顶面上；

水平移动部件B，是由底座、底座上面有导轨以及滑鞍、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、2个安装定位块构成；在底座导轨上安装滑鞍，在底座一端内部固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在底座的两端并与导轨平行，丝杠的一端通过联轴器与步进电机相连接；丝母与滑鞍下部固定连接；底座底面设置两个连线与丝杠平行的孔，2个孔的距离与基座上的两条平行的T型槽之间的距离相匹配，孔内分别固定安装定位块，安装定位块的宽度与T型槽的宽度相匹配；

垂直移动部件B，是由支架体、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、连接架、支撑架构成；在支架体的下部内腔固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在支架体的上下两端，丝杠的轴线与支架体的底部相垂直，丝杠通过联轴器与步进电机相连接；丝母通过连接架与套装在支架体外的支撑架相连接；垂直移动部件B通过支架体的底部固定安装在水平移动部件B的滑鞍上；定位销安装在垂直移动部件B的支撑架顶面上；

控制系统，是由调整量计算模块和定位调整控制模块组成，与各定位块柔性机构和定位销柔性机构中的水平移动部件和垂直移动部件的各步进电机，及定位块柔性机构中的定位块夹紧部件的气缸电动阀相连接。

调整量计算模块，是计算被检测的结构类似的不同轿车顶盖各定位块柔性机构的定位块和定位销柔性机构的定位销调整量，方法是选择一种样板轿车顶盖为参考顶盖，其定位位置作为各定位块和定位销的初始位置，计算其他被检测顶盖定位块柔性机构的定位块和定位销柔性机构的定位销位置相对参考顶盖定位块和定位销位置的各自调节方向和调整量；

定位调整控制模块，是根据调整量计算模块计算的被检测顶盖各定位块和定位销调整量结果，控制各定位块柔性机构步进电机和定位销柔性机构步进电机进行水平和垂直移动，实现两个自由度定位调整。并控制着各定位块柔性机构的定位块夹紧部件的气缸电动阀进行气缸活塞收缩和伸出运动，实现顶盖的夹紧和松开。

发明机理：本发明是选择一种样板轿车顶盖定位数据作为车身顶盖产品族柔性定位装置设计的基础，根据其定位方案设计基座和选择定位块柔性机构和定位销柔性机构数量和安装到基座的位置，各定位块柔性机构和定位销柔性机构的定位位置为定位初始位置；定位块柔性机构和定位销柔性机构均包含有水平和垂直移动的两个步进电机，可以实现定位块和定位销的两个自由度的定位调整，定位块和定位销的另外一个水平自由度的定位调整是通过定位块柔性机构和定位销柔性机构在基座边上两个T型槽内移动实现，T型槽边有定位刻度；控制系统根据被检测车身顶盖定位数据，计算被检测车身顶盖各定位块和定位销相对初始位置的调节方向和调整量，利用基座T型槽首先手动实现定位块柔性机构和定位销柔性机构一个水平自由度的定位调整，并控制柔性定位机构的各步进电机移动，进行定位块和定位销另外两个自由度定位位置快速调整，从而实现各种结构相似的汽车顶盖产品的快速、精确的定位和夹紧。

本发明的有益效果：本发明的柔性定位装置代替传统专用检具，应用方便、结构合理，检测的定位精度高、通用性强，检测成本低。

四、附图说明

图1为伺服控制的轿车顶盖柔性定位装置整体结构示意图的立体图；

图2为基座结构示意图的俯视图；

图3为定位块柔性机构结构示意图的轴侧图；

图4为定位块柔性机构结构示意图的主视图；

图5为水平移动部件A结构示意图的主视图；

图6为水平移动部件A结构示意图的俯视图；

图7为垂直移动部件A结构示意图的主视图；

图8为垂直移动部件A结构示意图的侧视图；

图9为定位销柔性机构结构示意图的轴侧图；

图10为定位销柔性机构结构示意图的主视图；

图11为控制系统图；

图12为参考顶盖定位夹紧示意图；

图13为被检测顶盖定位夹紧示意图。

附图标记：

1、基座1-1、纵向T型槽1-2、横向T型槽；

2、定位块柔性机构2-1、定位块柔性机构A2-2、定位块柔性机构B2-3、定位块柔性机构C2-4、定位块柔性机构D2-5、定位块柔性机构E2-6、定位块柔性机构F2-7、定位块柔性机构G2-8、定位块柔性机构H2-9、定位块柔性机构I2-10、定位块柔性机构J；

2-1-1、水平移动部件A2-1-1-1、步进电机2-1-1-2、联轴器2-1-1-3A、安装定位块12-1-1-3B、安装定位块22-1-1-4、轴承2-1-1-5、底座2-1-1-5B、导轨2-1-1-6、丝杠2-1-1-7、丝母2-1-1-8、滑鞍；

2-1-2、垂直移动部件A2-1-2-1、步进电机2-1-2-2、联轴器2-1-2-3、轴承2-1-2-4、支架体2-1-2-5、丝杠2-1-2-6、丝母2-1-2-7、连接架2-1-2-8、支撑架；

2-1-3、定位块夹紧装置2-1-3-1、气缸2-1-3-2、压紧横杆2-1-3-3、压头；

2-1-4、定位块2-1-4-1、水平定位面2-1-4-2、侧向定位面；

3、定位销柔性机构3-1、定位销柔性机构A3-2、定位销柔性机构B；

3-1-1、水平移动部件B3-1-1-1、步进电机3-1-1-2、联轴器3-1-1-3A、安装定位块13-1-1-3B、安装定位块23-1-1-4、轴承3-1-1-5、底座3-1-1-6、丝杠3-1-1-7、丝母3-1-1-8、滑鞍；

3-1-2、垂直移动部件B3-1-2-1、步进电机3-1-2-2、联轴器3-1-2-3、轴承3-1-2-4、支架体3-1-2-5、丝杠3-1-2-6、丝母3-1-2-7、连接架3-1-2-8、支撑架；

3-1-3、定位销；

4、控制系统4-1、调整量计算模块4-2、定位调整控制模块。

五、具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施过程；

如图1、图11所示，本发明由基座1、定位块柔性机构2、定位销柔性机构3、控制系统4构成；按照检测对象选择定位块柔性机构A2-1、定位块柔性机构B2-2、定位块柔性机构C2-3、定位块柔性机构D2-4、定位块柔性机构E2-5、定位块柔性机构F2-6、定位块柔性机构G2-7、定位块柔性机构H2-8、定位块柔性机构I2-9、定位块柔性机构J2-10、定位销柔性机构A3-1、定位销柔性机构B3-2分别安装在基座1上，与控制系统相4连接。

如图2所示，基座1是由型材和钢板焊接构成的一个长方形刚性体，在基座1台面四周边缘的纵向和横向分别设置相互垂直的两条平行的T型槽1-1和1-2，T型槽面上有定位刻度，最小刻度为1毫米。

如图3所示，定位块柔性机构A2-1，是由水平移动部件A2-1-1、垂直移动部件A2-1-2、定位块夹紧部件2-1-3和定位块2-1-4组成；垂直移动部件A2-1-2垂直安装在水平移动部件A2-1-1上，定位块夹紧部件2-1-3和定位块2-1-4安装在垂直移动部件A2-1-2上。

如图4、图5和图6所示，水平移动部件A2-1-1，是由底座2-1-1-5、底座2-1-1-5上面有导轨2-1-1-5B以及滑鞍2-1-1-8、步进电机2-1-1-1、联轴器2-1-1-2、丝杠2-1-1-6、丝母2-1-1-7、轴承2-1-1-4、安装定位块12-1-1-3A和安装定位块22-1-1-3B构成；在底座2-1-1-5导轨2-1-1-5B上安装滑鞍2-1-1-8，在底座2-1-1-5一端内部固定安装步进电机2-1-1-1，丝杠2-1-1-6上安装丝母2-1-1-7并通过轴承2-1-1-4安装在底座2-1-1-5的两端并与导轨2-1-1-5B平行，丝杠2-1-1-6的一端通过联轴器2-1-1-2与步进电机2-1-1-1相连接；丝母2-1-1-7与滑鞍2-1-1-8下部固定连接；底座2-1-1-5底面设置两个连线与丝杠2-1-1-6平行的孔，2个孔的距离与基座1上的两条平行的T型槽之间的距离相匹配，孔内分别固定安装定位块12-1-1-3A、安装定位块22-1-1-3B，2个安装定位块的宽度与T型槽的宽度相匹配。

如图4、图7和图8所示，垂直移动部件A2-1-2，是由支架体2-1-2-4、步进电机2-1-2-1、联轴器2-1-2-2、丝杠2-1-2-5、丝母2-1-2-6、轴承2-1-2-3、连接架2-1-2-7、支撑架2-1-2-8构成；在支架体2-1-2-4的下部内腔固定安装步进电机2-1-2-1，丝杠2-1-2-5上安装丝母2-1-2-6并通过轴承2-1-2-3安装在支架体2-1-2-4的上下两端，丝杠2-1-2-5的轴线与支架体2-1-2-4的底部相垂直，丝杠2-1-2-5通过联轴器2-1-2-2与步进电机2-1-2-1相连接；丝母2-1-2-6通过连接架2-1-2-7与套装在支架体2-1-2-4外的支撑架2-1-2-8相连接；垂直移动部件A2-1-2通过支架体2-1-2-4的底部固定安装在水平移动部件A2-1-1的滑鞍2-1-1-8上。

如图4所示，定位块夹紧部件2-1-3，是由气缸2-1-3-1、压紧横杆2-1-3-2、压头2-1-3-3构成，压紧横杆2-1-3-2安装在气缸2-1-3-1上，压头2-1-3-3与压紧横杆2-1-3-2相连接；气缸2-1-3-1安装在垂直移动部件A2-1-2的支撑架2-1-2-8顶部，气缸上连接电动阀。

如图4所示，定位块2-1-4安装在垂直移动部件A2-1-2的支撑架2-1-2-8侧面上；定位块2-1-4的上面有水平定位面2-1-4-1和侧向定位面2-1-4-2。

如图9所示，定位销柔性机构A3-1，是由水平移动部件B3-1-1、垂直移动部件B3-1-2和定位销3-1-3组成；垂直移动部件B3-1-2垂直安装在水平移动部件B3-1-1上，定位销3-1-3安装在垂直移动部件B3-1-2顶面上。

如图10所示，水平移动部件B3-1-1，是由底座3-1-1-5、底座3-1-1-5上面有导轨以及滑鞍3-1-1-8、步进电机3-1-1-1、联轴器3-1-1-2、丝杠3-1-1-6、丝母3-1-1-7、轴承3-1-1-4、安装定位块13-1-1-3A和安装定位块23-1-1-3B构成；在底座3-1-1-5导轨上安装滑鞍3-1-1-8，在底座3-1-1-5一端内部固定安装步进电机3-1-1-1，丝杠3-1-1-6上安装丝母3-1-1-7并通过轴承3-1-1-4安装在底座3-1-1-5的两端并与导轨平行，丝杠3-1-1-6的一端通过联轴器3-1-1-2与步进电机3-1-1-1相连接；丝母3-1-1-7与滑鞍3-1-1-8下部固定连接；底座3-1-1-5底面设置两个连线与丝杠3-1-1-6平行的孔，2个孔的距离与基座1上的两条平行的T型槽之间的距离相匹配，孔内分别固定安装定位块13-1-1-3A和安装定位块23-1-1-3B，2个安装定位块的宽度与T型槽的宽度相匹配。

如图10所示，垂直移动部件B3-1-2，是由支架体3-1-2-4、步进电机3-1-2-1、联轴器3-1-2-2、丝杠3-1-2-5、丝母3-1-2-6、轴承3-1-2-3、连接架3-1-2-7、支撑架3-1-2-8构成；在支架体3-1-2-4的下部内腔固定安装步进电机3-1-2-1，丝杠3-1-2-5上安装丝母3-1-2-6并通过轴承3-1-2-3安装在支架体3-1-2-4的上下两端，丝杠3-1-2-5的轴线与支架体3-1-2-4的底部相垂直，丝杠3-1-2-5通过联轴器3-1-2-2与步进电机3-1-2-1相连接；丝母3-1-2-6通过连接架3-1-2-7与套装在支架体3-1-2-4外的支撑架3-1-2-8相连接；垂直移动部件B3-1-2通过支架体3-1-2-4的底部固定安装在水平移动部件B3-1-1的滑鞍3-1-1-8上；定位销3-1-3安装在垂直移动部件B3-1-2的支撑架3-1-2-8顶面上。

如图11所示，控制系统4，是由调整量计算模块4-1和定位调整控制模块4-2组成，与各定位块柔性机构2中的步进电机2-1-1-1、步进电机2-1-2-1和定位销柔性机构3中的步进电机3-1-1-1、步进电机3-1-2-1相连接，并且与定位块柔性机构2中的定位块夹紧部件2-1-3的气缸2-1-3-1电动阀相连接。

调整量计算模块4-1，是计算被检测的结构类似的不同轿车顶盖各定位块柔性机构的定位块2-1-4和定位销柔性机构的定位销3-1-3调整量，方法是选择一种样板轿车顶盖为参考顶盖，其定位位置作为各定位块2-1-4和定位销3-1-3的初始位置，计算其他被检测顶盖定位块柔性机构的定位块2-1-4和定位销柔性机构的定位销3-1-3位置相对参考顶盖定位块2-1-4和定位销3-1-3位置的各自调节方向和调整量。具体是分别根据轿车顶盖前后和左右尺寸，找到参考顶盖和被检测顶盖形状中心的坐标，以各自顶盖形状中心坐标作为局部坐标系中心，计算各顶盖定位块柔性机构定位块2-1-4和定位销柔性机构定位销3-1-3在局部坐标系中的坐标，被检测顶盖的各定位块柔性机构定位块2-1-4和定位销柔性机构定位销3-1-3局部坐标系坐标减去参考顶盖对应各定位块柔性机构定位块2-1-4和定位销柔性机构定位销3-1-3局部坐标系坐标就是被检测顶盖相对参考顶盖的定位调整量。

定位调整控制模块4-2，是根据调整量计算模块计算的被检测顶盖各定位块2-1-4和定位销3-1-3调整量结果，控制各定位块柔性机构步进电机2-1-1-1、步进电机2-1-2-1和定位销柔性机构步进电机3-1-1-1、步进电机3-1-2-1进行水平和垂直移动，实现两个自由度定位调整；另外各定位块柔性机构定位块2-1-4和各定位销柔性机构定位销3-1-3另一水平自由度的调整需要按照定位块2-1-4和定位销3-1-3在该水平方向上的调整量，参照T型槽面上的定位刻度，手动移动定位块柔性机构和定位销柔性机构下面的安装定位块2-1-1-3A、安装定位块2-1-1-3B和安装定位块3-1-1-3A、安装定位块3-1-1-3B在T型槽内移动相应的调整量，最终实现各定位块柔性机构定位块2-1-4和各定位销柔性机构定位销3-1-3位置调整到被检测顶盖所需的定位位置；将被检测顶盖放置在各柔性定位机构上定位后，通过气缸2-1-3-1的电动阀控制压缩空气的进出，实现定位块夹紧部件2-1-3中气缸2-1-3-1的活塞伸出和收缩运动，当气缸2-1-3-1活塞收缩时，带动连接的压紧横杆2-1-3-2和压头2-1-3-3向下运动，运动一定行程后就可以实现被检测顶盖的压紧，当气缸2-1-3-1活塞伸出时，带动连接的压紧横杆2-1-3-2和压头2-1-3-3向上运动，就可以松开顶盖，检测完的顶盖可以取出。

本发明装置根据被检测轿车顶盖结构和尺寸，在进行尺寸偏差检测定位时，对于有两个定位孔的结构，定位装置采用两个定位销柔性机构加多个定位块柔性机构的定位结构，即顶盖两侧纵向(长度方向)上，分别采用3或4个定位块柔性机构，在横向(宽度方向)上，一侧采用两个定位销柔性机构，另一侧采用两个定位块柔性机构，两个定位销柔性机构定位x和y方向，定位块柔性机构定位z方向；对于无定位孔的结构，定位装置全部采用定位块柔性机构的定位结构，即顶盖两侧纵向上，分别采用3或4个定位块柔性机构，两侧横向上，各采用两个定位块柔性机构，除全部定位z方向外，其中纵向上至少有两个定位块柔性机构还要定位y方向，横向上至少一个定位块柔性机构还要定位x方向。图12和图13给出了两种结构顶盖的实施情况。

如图12所示，为本发明所选择的参考顶盖在柔性定位机构上的定位夹紧状态，该顶盖存在两个定位孔，故选择2个定位销柔性机构和10个定位块柔性机构进行定位。选择定位块柔性机构A2-1、定位块柔性机构B2-2、定位块柔性机构C2-3、定位块柔性机构D2-4、定位块柔性机构E2-5、定位块柔性机构F2-6、定位块柔性机构G2-7、定位块柔性机构H2-8、定位块柔性机构I2-9、定位块柔性机构J2-10安装定位在基座1上，并通过固定安装在定位块柔性机构下部的安装定位块12-1-1-3A和安装定位块22-1-1-3B分别定位固定在基座1上左右两侧两条纵向T型槽1-1和前侧两条横向T型槽1-2的位置；选择定位销柔性机构A3-1、定位销柔性机构B3-2安装在基座1上，并通过定位销柔性机构底部的安装定位块13-1-1-3A和安装定位块23-1-1-3B定位固定在基座1上后侧两条横向T型槽1-2的位置。由于该顶盖为参考顶盖，本发明中各定位块柔性机构的定位块和定位销柔性机构的定位销的初始位置就是该顶盖理论定位位置，因此本发明装置上各定位块柔性机构的定位块和定位销柔性机构的定位销不需要调整。将该顶盖放置在本发明装置上后，使顶盖上后侧两个定位孔与本发明装置上的两个定位销柔性机构的定位销3-1-3相匹配，实现顶盖x和y方向定位；各定位块柔性机构的定位块2-1-4的水平定位面2-1-4-1与顶盖对应表面接触，实现顶盖z方向定位；然后控制系统4控制着各定位块柔性机构的气缸2-1-3-1的电动阀，使气缸2-1-3-1活塞收缩，带动压紧横杆2-1-3-2和压头2-1-3-3向下运动，实现顶盖夹紧，就可以利用三座标机或其他检测工具进行尺寸偏差测量了。

如图13所示，为本发明所选的另一被检测顶盖实施定位调整和夹紧后状态，该顶盖没有定位孔结构，故全部采用定位块柔性机构。由于被检测顶盖x方向尺寸与参考顶盖相差较大，故在顶盖x方向两侧上各只选用3个定位块柔性机构，选择定位块柔性机构A2-1、定位块柔性机构C2-3、定位块柔性机构D2-4和定位块柔性机构G2-7、定位块柔性机构H2-8、定位块柔性机构J2-10安装定位在基座1上，并通过固定安装在定位块柔性机构下部的安装定位块12-1-1-3A和安装定位块22-1-1-3B分别定位固定在基座1上两侧两条纵向T型槽1-1的位置；在y方向上两者尺寸相差不大，故前侧仍选择定位块柔性机构E2-5和定位块柔性机构F2-6安装定位在基座1上，并通过固定安装在定位块柔性机构下部的安装定位块12-1-1-3A和安装定位块22-1-1-3B分别定位固定在基座1上前侧两条横向T型槽1-2的位置，在后侧由于被检测顶盖结构上没有定位孔，故选择定位块柔性机构B2-2和定位块柔性机构I2-9安装定位在基座1上，并通过固定安装在定位块柔性机构下部的安装定位块12-1-1-3A和安装定位块22-1-1-3B装分别定位固定在基座1上后侧两条横向T型槽1-2的位置；在基座1上各定位块柔性机构安装的初始位置与本发明定位装置中对应各定位块柔性机构和定位销柔性机构的初始位置相同。根据被检测顶盖所设计的定位块水平定位中心坐标和对应参考顶盖定位块2-1-4的水平定位面2-1-4-1中心坐标和定位销3-1-3对应定位孔中心坐标，通过控制系统4调整量计算模块4-1计算出各定位块2-1-4的水平定位面2-1-4-1定位调整量，首先利用定位块柔性机构与基座1上T型槽的匹配，利用T型槽面上的定位刻度，手动控制定位块柔性机构沿着T型槽方向移动，进行该方向的水平定位调整，另外由控制系统4控制着各定位块柔性机构的步进电机2-1-1-1、步进电机2-1-2-1的运动实现另一水平方向和垂直方向的定位调整，从而实现三方向定位调整。定位调整后放置上顶盖，使各定位块柔性机构的定位块2-1-4的水平定位面2-1-4-1与顶盖表面接触，实现顶盖z方向定位，另外选择后侧两个定位块柔性机构B2-2和定位块柔性机构I2-9的定位块2-1-4的侧向定位面2-1-4-2与顶盖后侧边接触，实现顶盖x方向定位，左侧定位块柔性机构A2-1和定位块柔性机构D2-4的定位块2-1-4的侧向定位面2-1-4-2与顶盖左侧边接触，实现顶盖y方向定位。然后控制系统4控制着各定位块柔性机构的气缸2-1-3-1的电动阀，使气缸2-1-3-1活塞收缩，带动压紧横杆2-1-3-2和压头2-1-3-3向下运动，实现顶盖夹紧，就可以利用三座标机或其他检测工具进行尺寸偏差测量了。

Claims (1)

1.一种伺服控制的轿车顶盖组合柔性定位装置，其特征为由基座、定位块柔性机构、定位销柔性机构、控制系统构成；按照检测对象选择定位块柔性机构、定位销柔性机构分别安装在基座上与控制系统相连接；

基座是一个长方形刚性体，在基座台面四周边缘的纵向和横向分别设置相互垂直的两条平行的T型槽，T型槽面上有定位刻度；

定位块柔性机构，是由水平移动部件A、垂直移动部件A、定位块夹紧部件和定位块组成；垂直移动部件A垂直安装在水平移动部件A上，定位块夹紧部件和定位块安装在垂直移动部件A上；

水平移动部件A，是由底座、底座上面有导轨以及滑鞍、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、2个安装定位块构成；在底座导轨上安装滑鞍，在底座一端内部固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在底座的两端并与导轨平行，丝杠的一端通过联轴器与步进电机相连接；丝母与滑鞍下部固定连接；底座底面设置两个连线与丝杠平行的孔，2个孔的距离与基座上的两条平行的T型槽之间的距离相匹配，孔内分别固定安装定位块，安装定位块的宽度与T型槽的宽度相匹配；

垂直移动部件A，是由支架体、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、连接架、支撑架构成；在支架体的下部内腔固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在支架体的上下两端，丝杠的轴线与支架体的底部相垂直，丝杠通过联轴器与步进电机相连接；丝母通过连接架与套装在支架体外的支撑架相连接；垂直移动部件A通过支架体的底部固定安装在水平移动部件A的滑鞍上；

定位块夹紧部件，是由气缸、压紧横杆、压头构成，压紧横杆安装在气缸上，压头与压紧横杆相连接；气缸安装在垂直移动部件A的支撑架顶部；气缸上连接有电动阀；

定位块安装在垂直移动部件A的支撑架侧面上；定位块上面有水平定位面和侧向定位面；

定位销柔性机构，是由水平移动部件B、垂直移动部件B和定位销组成；垂直移动部件B垂直安装在水平移动部件B上，定位销安装在垂直移动部件B顶面上；

水平移动部件B，是由底座、底座上面有导轨以及滑鞍、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、2个安装定位块构成；在底座导轨上安装滑鞍，在底座一端内部固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在底座的两端并与导轨平行，丝杠的一端通过联轴器与步进电机相连接；丝母与滑鞍下部固定连接；底座底面设置两个连线与丝杠平行的孔，2个孔的距离与基座上的两条平行的T型槽之间的距离相匹配，孔内分别固定安装定位块，安装定位块的宽度与T型槽的宽度相匹配；

垂直移动部件B，是由支架体、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、连接架、支撑架构成；在支架体的下部内腔固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在支架体的上下两端，丝杠的轴线与支架体的底部相垂直，丝杠通过联轴器与步进电机相连接；丝母通过连接架与套装在支架体外的支撑架相连接；垂直移动部件B通过支架体的底部固定安装在水平移动部件B的滑鞍上；定位销安装在垂直移动部件B的支撑架顶面上；

控制系统，是由调整量计算模块和定位调整控制模块组成，与各定位块柔性机构和定位销柔性机构中的水平移动部件和垂直移动部件的各步进电机，及定位块柔性机构中的定位块夹紧部件的气缸电动阀相连接。