CN107081695A - 工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业制造技术领域，具体涉及一种工装及其使用方法。本发明旨在解决待安装件在安装过程中需要人工来支撑的问题。为此目的，本发明的工装包括承托部，其能够支撑待安装件；预挂部，其能够使所述工装处于第一目标位置；以及锁止部，其能够使所述承托部与所述预挂部之间处于目标状态，并且在所述承托部与所述预挂部处于目标状态的情形下，所述待安装件处于第二目标位置。通过本发明提供的工装，不仅释放了操作人员的双手，而且能够将待安装件更加稳固地置于安装工位，从而极大地提高了待安装件在安装过程中的便利性。

Description

工装及其使用方法

技术领域

本发明属于工业制造技术领域，具体涉及一种工装及其使用方法。

背景技术

工装(工艺装备)是制造过程中所用的各种工具的总称。在汽车制造领域，工装也有比较广泛的应用，如在安装车身零部件时用到的夹具等等。目前，很多待安装件在安装过程中都需要人工来支撑，以防止掉落，给安装工作带来了很大不便。例如，在对车顶部件进行安装的过程中，操作人员为了防止车顶部件的掉落，通常需要首先将车顶部件人工按压到安装位，然后再对车顶部件进行紧固操作。这样一来，对于车顶部件的安装带来了极大的不便，而且安装精度也有很大的提升空间。

以车顶气囊的安装为例，车顶气囊在没有预挂特征的情况下(为了实现汽车的轻量化，尽可能地省略不必要的部件)，安装过程中，需要操作人员在竖直方向(Z方向)上人工支撑气囊，以防止气囊的掉落，然后将气囊固定到车顶。可以看出，目前的安装方式不仅耗费人力，导致工时大幅度增加；而且由于车内的操作空间有限，增加了操作人员的作业难度。

因此，本领域需要一种新的工装来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决待安装件在安装过程中需要人工来支撑的问题，本发明提供了一种工装。该工装包括：承托部，其能够支撑待安装件；预挂部，其能够使所述工装处于第一目标位置；以及锁止部，其能够使所述承托部与所述预挂部之间处于目标状态，并且在所述承托部与所述预挂部处于目标状态的情形下，所述待安装件处于第二目标位置。

在上述工装的优选实施方式中，所述承托部上设置有限位机构，所述限位机构用于限制所述待安装件在所述承托部上的位置。

在上述工装的优选实施方式中，所述预挂部和所述承托部铰接，该铰接能够使所述承托部与所述预挂部之间具有与目标状态对应的夹角。

在上述工装的优选实施方式中，所述锁止部包括弹性件和限位件：所述弹性件的一端固定于所述预挂部或者所述承托部，所述限位件对应地固定于所述承托部或者所述预挂部；所述弹性件的另一端为活动端，并且该活动端能够在所述限位件的轨迹范围内滑动。

在上述工装的优选实施方式中，所述工装还包括解锁部，所述解锁部与所述弹性件的活动端相连接，并且该连接能够使所述活动端在所述限位件内滑动，该滑动能够使所述承托部与所述预挂部之间解除所述目标状态。

在上述工装的优选实施方式中，所述弹性件为板簧，所述板簧上设置有滑动件，所述滑动件能够在所述限位件的轨迹范围内滑动。

在上述工装的优选实施方式中，所述第一目标位置为车顶，所述预挂部上具有能够将所述工装悬置于车顶支架的结构。

在上述工装的优选实施方式中，所述待安装件为车顶气囊。

本发明还提供了一种上述工装的使用方法，所述方法包括下列步骤：将待安装件放置于所述工装的承托部；将所述工装预挂到车顶支架；使所述承托部和所述预挂部之间到达具有设定的夹角的目标状态；在该目标状态下安装所述待安装件；安装完成后使所述工装解除所述目标状态。

在上述方法的优选实施方式中，所述待安装件为车顶气囊。

在本发明的技术方案中，对待安装件进行安装的过程中，为了避免人工来支撑待安装件，通过提供一种工装来代替人工。尤其是在车顶部件的安装过程中，为了满足了汽车轻量化的需求，从而减少了车顶部件在安装过程中需要自身携带的预挂结构。该工装的承托部与预挂部能够相互合拢，并能够被锁止部锁定，从而将待安装件压紧到安装工位，然后进行紧固操作。这样一来，不仅释放了操作人员的双手，而且使得待安装件更加稳固，从而极大地提高了车顶部件在安装过程中的便利性。并且，本发明的工装还设置有解锁部，当待安装件安装完成后，通过解锁部可以轻易地将该工装取下，从而方便、快捷地完成安装工装。。

附图说明

图1是本发明一种实施例的工装的结构示意图；

图2是本发明一种实施例的工装的限位件的结构示意图；

图3是本发明一种实施例的工装的使用方法的流程示意图；以及

图4是将本发明一种实施例的工装用于车顶气囊安装时的使用状态示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管附图中的各个构件以特定比例绘制，但是这种比例关系仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的工装主要包括三部分：承托部、预挂部以及锁止部。其中，承托部用于支撑待安装件；预挂部用于使该工装处于第一目标位置；锁止部用于使承托部与预挂部之间处于目标状态，并且在承托部与预挂部处于目标状态的情形下，待安装件处于第二目标位置。

具体而言，在预挂部处于第一目标位置时，可以使待安装件位于靠近安装工位的位置。可以看出，第一目标位置为待安装件的大致的安装位置。此时再通过锁止部将承托部与预挂部锁定到目标状态，即可以使待安装件处于第二目标位置。可以看出，第二目标位置为待安装件的准确的安装工位。这样一来，由于待安装件通过工装被放置于安装工位上，从而在安装过程中不需要借助于人工支撑即可完成对待安装件的安装。

优选地，本实施例中的待安装件为车顶气囊。下面以将该工装用于车顶气囊的安装为例，结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。需要说明的是，车顶气囊是待安装件的一个非限制性示例，该工装的应用范围不仅局限于车顶气囊，对于车身上Z向安装且需预挂的待安装件，本领域技术人员均可以通过对该工装进行相应地调整，以适应不同的待安装件的需求。

图1示出本发明一种实施例的工装的结构示意图。参照图1，本发明的工装主要包括三部分：承托部、预挂部以及锁止部。其中，承托部与预挂部之间铰接，当车顶气囊放置于承托部上时，通过承托部上的限位机构限制车顶气囊的位置，然后通过预挂部将该工装挂到车顶支架上。然后，由锁止部将承托部与预挂部之间的夹角锁定至与目标状态对应的夹角。具体而言，锁止部主要包括板簧31和限位件32。其中，限位件32固定于预挂部的第二连接板23上，优选为第二连接板23的中心位置，并且限位件32内设置有滑槽321(图2中清楚地示出了该滑槽321的具体结构)。板簧31的一端固定于第一连接板13，优选为第一连接板13的中心位置，板簧31的另一端为活动端311(该活动端311可以作为弹簧的滑动件)，该活动端311能够在限位件32的滑槽321的轨迹范围内滑动。这样一来，当活动端311沿滑槽321滑动的过程中，带动板簧31伸缩，从而使得承托部与预挂部之间的夹角在一定范围内变化。具体地，当承托部与预挂部之间的夹角到达与目标状态对应的夹角(如30°、45°、60°等)时，由于板簧31处于压缩状态，因此活动端311被卡合于滑槽321内，从而使得板簧31被锁定在该压缩状态，并因此使得承托部与预挂部处于目标状态。

下面参照图2，图2是本发明工装的限位件32的结构示意图。如图2所示，限位件32内的滑槽321包括上滑槽3211和下滑槽3212。初始状态下，板簧31活动端311位于下滑槽3212的下端(图2中所示的方向)，此时放置于工装上的车顶气囊处于未压紧状态。当将带有车顶气囊的工装挂于车顶支架上后，可以通过按压等方式使预挂部与承托部以合拢的方式形成与前述的目标状态对应的夹角，在合拢的过程中，板簧31被压缩，活动端311沿下滑槽3212向上端(图2中所示的方向)滑动，随着承托部与预挂部之间的夹角逐渐较小，当其夹角达到目标状态对应的夹角时，活动端311进入上滑槽3211。此时，活动端311与滑槽321处于卡合状态，从而将板簧31锁定在该压缩状态，并因此使得承托部与预挂部处于目标状态，而车顶气囊也随着承托部与预挂部的合拢被压紧从而处于安装工位，此时车顶气囊的安装孔刚好导入车身焊装植钉。

优选地，该工装还包括解锁部，解锁部与板簧31的活动端311相连接，当车顶气囊安装完成后，解锁部能够使活动端311在限位件32内滑动，该滑动能够使承托部与预挂部解除目标状态，从而解除工装与车顶气囊的夹紧状态，使得工装能够被轻易地取下。具体地，该解锁部包括解锁按钮51和拉索52。拉索52优选由硬质材料制成，拉索52的一端连接解锁按钮51，拉索52的另一端连接板簧31上设置的活动端311。当车顶气囊安装完成后，按下解锁按钮51，解锁按钮51在外力作用下推动拉索52，拉索52推动活动端311向左上方(图2中所示的方向)运动，从而将活动端311推离出上滑槽3211，并进入下滑槽3212。活动端311在板簧31恢复力作用下沿下滑槽3212向下运动，承托部与预挂部之间的夹角逐渐增大，直至活动端311到达下滑槽3212的下端。该解锁过程中，承托部与预挂部之间的夹角由锐角逐渐变为钝角，使得该工装逐渐脱离车顶气囊，从而可以轻易地取下该工装。

作为本发明优选的实施方式中，如图1所示，承托部包括第一侧板11和第二侧板12，预挂部包括第三侧板21和第四侧板22。第一侧板11、第二侧板12、第三侧板21、第四侧板22均为L型，并且第一侧板11的长边111与第三侧板21的长边211通过第一转轴41铰接，第二侧板12的长边121与第四侧板22的长边221通过第二转轴42铰接。这样的结构一方面可以实现工装的轻量化，另一方面还可以方便在安装过程中观察车顶气囊的状况。作为替代实施方式，第一转轴41和第二转轴42可以是同一转轴。此外，承托部与预挂部之间还可以使用其他合适的铰接方式。

继续参照图1，第一侧板11的短边112、第二侧板12的短边122作为承托部的限位机构，用于限制车顶气囊在承托部上的位置。第三侧板21的短边212、第四侧板22的短边222用于将该工装挂到车顶支架上。在第一侧板11与第二侧板12之间设置有第一连接板13、第一连接杆14，在第三侧板21与第四侧板22之间设置有第二连接板23、第二连接杆24。这样一来，车顶气囊能够更加稳固地放置于该工装上。并且，利用车顶支架作为工装的挂点，在安装之前首先将车顶气囊悬置于安装工位上，无需人工支撑车顶气囊即可完成对车顶气囊的安装，从而极大地提高了安装效率。

需要说明的是，上述结构为本发明的优选实施方式。本领域技术人员能够理解的是，该工装的具体结构不限于上述具体描述的结构，本发明的核心在于通过承托部与预挂部将待安装件挂于安装工位，在无需人工支撑待安装件的情形下，完成对待安装件的安装。也就是说，本发明的工作在结构上可以根据具体地待安装件的尺寸、形状等进行适应性地调整，如承托部与预挂部都可以设置为板状结构，然后在该板状结构上设置预挂结构、限位结构等；或者承托部与预挂部也可以设置为具有凹型、凸型等结构。这些都不脱离本发明的保护范围。

此外，上述中的板簧31还可以根据该工装的具体结构选择其他合适的弹性件，并且限位件32还可以替代为其他任何适当的结构，只要能够实现将承托部与预挂部之间固定在设定的夹角对应的目标状态均可。

本发明还提供了一种上述工装的使用方法。如图3所示，该方法包括下列步骤：

S110、将待安装件放置于工装的承托部；

S120、将工装预挂到车顶支架；

S130、使承托部和预挂部之间到达具有设定的夹角的目标状态；

S140、在该目标状态下安装待安装件；

S150、安装完成后使工装解除目标状态。

下面依然以车顶气囊的安装为例，按照上述步骤进行详细说明。参照图4，图4是本发明的工装用于车顶气囊安装时的结构示意图。如图4所示，首先将车顶气囊6放置于工装的承托部。车顶气囊6放置于该工装后，限位机构限定车顶气囊的位置(即图4中122所限定为位置)，然后通过预挂部(图4中212和222所示的结构)将该工装挂于车顶支架7上。当工装挂于车顶支架7上时，会受到斜度重力(图4中向左下的方向)的作用，工装与车顶气囊6均处于悬挂状态。按压该工装，使承托部和预挂部铸件合拢，直至承托部和预挂部之间处于目标状态。此时，车顶气囊被压紧且处于安装工位(车顶气囊的安装孔刚好导入车身焊装植钉)，预挂部与承托部被锁止部锁定。然后开始对车顶气囊进行安装，如打紧车顶气囊的紧固件。车顶气囊安装完成后，使工装解除目标状态，进而取下该工装。具体地，在解除目标状态时，通过按压解锁按钮51即可使该工装的承托部与预挂部之间的夹角逐渐变大，直至与车顶气囊脱离，进而轻松地取下该工装。

采用上述安装方法在对待安装件进行安装的过程中，首先通过该工装将待安装件挂至大致的安装位置，即第一目标位置。然后再通过调整该工装使待安装件处于安装工位，即第二目标位置。从而实现了在无需人工支撑待安装件的情形下，完成了对待安装件的安装的目的。该工装的使用方法具有操作简单、安装精度高的优点，而且在将待安装件安装好之后可以轻松解锁，因此避免了工装自身以及工装对待安装件的损伤/损坏。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工装，其特征在于，所述工装包括：

承托部，其能够支撑待安装件；

预挂部，其能够使所述工装处于第一目标位置；以及

锁止部，其能够使所述承托部与所述预挂部之间处于目标状态，并且

在所述承托部与所述预挂部处于目标状态的情形下，所述待安装件处于第二目标位置。

2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述承托部上设置有限位机构，所述限位机构用于限制所述待安装件在所述承托部上的位置。

3.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述预挂部和所述承托部铰接，该铰接能够使所述承托部与所述预挂部之间具有与目标状态对应的夹角。

4.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述锁止部包括弹性件和限位件：

所述弹性件的一端固定于所述预挂部或者所述承托部，所述限位件对应地固定于所述承托部或者所述预挂部；

所述弹性件的另一端为活动端，并且该活动端能够在所述限位件的轨迹范围内滑动。

5.根据权利要求4所述的工装，其特征在于，所述工装还包括解锁部，所述解锁部与所述弹性件的活动端相连接，并且

该连接能够使所述活动端在所述限位件内滑动，该滑动能够使所述承托部与所述预挂部之间解除所述目标状态。

6.根据权利要求4所述的工装，其特征在于，所述弹性件为板簧，所述板簧上设置有滑动件，所述滑动件能够在所述限位件的轨迹范围内滑动。

7.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述第一目标位置为车顶，所述预挂部上具有能够将所述工装悬置于车顶支架的结构。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的工装，其特征在于，所述待安装件为车顶气囊。

9.一种如权利要求1至8中任一项所述工装的使用方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

将待安装件放置于所述工装的承托部；

将所述工装预挂到车顶支架；

使所述承托部和所述预挂部之间到达具有设定的夹角的目标状态；

在该目标状态下安装所述待安装件；

安装完成后使所述工装解除所述目标状态。

10.根据权利要求9所述工装的使用方法，其特征在于，所述待安装件为车顶气囊。