CN110076733B - 一种天窗安装玻璃万能柔性工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天窗安装玻璃万能柔性工装，包括支架、设于支架上的天窗框架定位工装、玻璃总成定位工装以及天窗翻转工装，其中，天窗框架定位工装环绕于玻璃总成定位工装外；天窗框架定位工装包括：天窗框架定位Y轴机构，天窗框架定位X轴机构，天窗框架定位组件，玻璃总成定位工装包括：玻璃总成定位框架，玻璃总成定位X轴机构，玻璃总成定位Y轴机构，玻璃总成定位组件，玻璃主顶升组件。本发明的玻璃定位能够实现X、Y、Z轴方向的移动和转动，大行程调节而达到通用和柔性定位。
Description
技术领域
本发明涉及汽车天窗的技术领域，尤其涉及一种天窗安装玻璃万能柔性工装。
背景技术
现有的为汽车天窗框架安装玻璃的工装以及生产线工站均是特定的，每一套工装和生产线工站均只能生产同一种产品，这样的工装和工站的问题在于：成本高，研发打样阶段工装的成本为人民币20万左右，量产阶段生产线工站需要机器人、影像设备、工站等，其成本在人民币100万左右。其次，产品的开发进度受到工装和工站的制约，不能保障质量和精度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种天窗安装玻璃万能柔性工装。
本发明采用的技术方案如下：
一种天窗安装玻璃万能柔性工装，其中，包括支架、设于所述支架上的天窗框架定位工装、玻璃总成定位工装以及天窗翻转工装，其中，所述天窗框架定位工装环绕于所述玻璃总成定位工装外；
所述天窗框架定位工装包括：
天窗框架定位Y轴机构，两所述天窗框架定位Y轴机构分别设于所述支架的两侧；
天窗框架定位X轴机构，每一所述天窗框架定位Y轴机构的两端均设有一所述天窗框架定位X轴机构；
天窗框架定位组件，每一所述天窗框架定位X轴机构上均设有一所述天窗框架定位组件；
所述玻璃总成定位工装包括：
玻璃总成定位框架，所述玻璃总成定位框架上设有若干吸盘组件；
玻璃总成定位X轴机构，所述玻璃总成定位X轴机构设于所述玻璃总成定位框架上；
玻璃总成定位Y轴机构，两所述玻璃总成定位Y轴机构分别设于所述玻璃总成定位X轴机构的两侧，所述玻璃总成定位X轴机构驱动两所述玻璃总成定位Y轴机构沿X轴方向运动；
玻璃总成定位组件，每一所述玻璃总成定位Y轴机构的两端均设有一所述玻璃总成定位组件，两所述玻璃总成定位Y轴机构分别驱动四所述玻璃总成定位组件沿Y轴方向运动；
玻璃主顶升组件，所述玻璃主顶升组件设于所述玻璃总成定位X轴机构上。
上述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其中，所述天窗框架定位组件包括用于定位天窗框架的锥形销和用于将天窗框架压紧于所述定位销上的压紧机构。
上述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其中，所述压紧机构包括可转动且可沿竖直方向运动的压紧块、以及驱动所述压紧块运动的压紧气缸。
上述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其中，所述玻璃总成定位组件包括用于定位玻璃侧面的玻璃定位尼龙挡板和用于定位玻璃下表面的玻璃定位尼龙头。
上述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其中，所述玻璃定位尼龙挡板设于尼龙板基座上，所述玻璃定位尼龙挡板和所述尼龙板基座之间具有丝杠无级调节机构。
上述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其中，所述玻璃定位尼龙头上设有深度数字卡尺。
上述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其中，所述天窗框架定位Y轴机构、所述天窗框架定位X轴机构、所述玻璃总成定位X轴机构、所述玻璃总成定位Y轴机构均为丝杠螺母副。
上述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其中，所述天窗框架定位Y轴机构、所述天窗框架定位X轴机构、所述玻璃总成定位X轴机构、所述玻璃总成定位Y轴机构均具有带刻度手轮和高精度计米器。
本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)本发明的玻璃定位能够实现X、Y、Z轴方向的移动和转动，大行程调节而达到通用和柔性定位。
(2)本发明的定位具有位置数值指示，后续再生产按照数值重新标定即可确保重复性，重复性数值设计上能够≤10％。
(3)本发明的天窗框架相对于玻璃居中对称，居中和对称性误差≤0.10mm内。
(4)本发明的天窗框架定位在X轴、Y轴方向上具有600-2000mm范围可调，实现大小天窗兼容而达到通用柔性。
附图说明
图1为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的示意图。
图2为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的玻璃总成定位工装的示意图。
图3为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的天窗框架定位工装的示意图。
图4为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的天窗框架定位组件的示意图。
图5为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的玻璃定位尼龙挡板的示意图。
附图中：1、支架；2、天窗框架定位工装；21、天窗框架定位Y轴机构；22、天窗框架定位X轴机构；23、天窗框架定位组件；231、锥形销；232、压紧机构；3、玻璃总成定位工装；31、玻璃总成定位框架；32、吸盘组件；33、玻璃总成定位X轴机构；34、玻璃总成定位Y轴机构；35、玻璃总成定位组件；351、玻璃定位尼龙挡板；36、玻璃主顶升组件。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
图1为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的示意图，图2为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的玻璃总成定位工装的示意图，图3为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的天窗框架定位工装的示意图，图4为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的天窗框架定位组件的示意图，图5为本发明的天窗安装玻璃万能柔性工装的玻璃定位尼龙挡板的示意图，如图1至图5所示，示出了一种较佳实施例的天窗安装玻璃万能柔性工装，其车宽方向为X轴方向，车长方向为Y轴方向，竖直方向为Z轴方向，其包括支架1、设于支架上的天窗框架定位工装2、玻璃总成定位工装3以及天窗翻转工装，其中，天窗框架定位工装2环绕于玻璃总成定位工装3外。
进一步，作为一种较佳的实施例，天窗框架定位工装2包括：天窗框架定位Y轴机构21，两天窗框架定位Y轴机构21分别设于支架1的两侧。
进一步，作为一种较佳的实施例，天窗框架定位工装2包括：天窗框架定位X轴机构22，每一天窗框架定位Y轴机构21的两端均设有一天窗框架定位X轴机构22。
进一步，作为一种较佳的实施例，天窗框架定位工装2包括：天窗框架定位组件23，每一天窗框架定位X轴机构22上均设有一天窗框架定位组件23。
进一步，作为一种较佳的实施例，玻璃总成定位工装3具有整体上下调节结构，采用丝杠和伞齿轮配合进行无级调节，玻璃总成定位工装3包括：玻璃总成定位框架31，玻璃总成定位框架上设有若干吸盘组件32。
进一步，作为一种较佳的实施例，玻璃总成定位工装3包括：玻璃总成定位X轴机构33，玻璃总成定位X轴机构33设于玻璃总成定位框架31上。
进一步，作为一种较佳的实施例，玻璃总成定位工装3包括：玻璃总成定位Y轴机构34，两玻璃总成定位Y轴机构34分别设于玻璃总成定位X轴机构33的两侧，玻璃总成定位X轴机构33驱动两玻璃总成定位Y轴机构34沿X轴方向运动。
进一步，作为一种较佳的实施例，玻璃总成定位工装3包括：玻璃总成定位组件35，每一玻璃总成定位Y轴机构34的两端均设有一玻璃总成定位组件35，两玻璃总成定位Y轴机构34分别驱动四玻璃总成定位组件35沿Y轴方向运动。
进一步，作为一种较佳的实施例，玻璃总成定位工装3包括：玻璃主顶升组件36，玻璃主顶升组件36设于玻璃总成定位X轴机构33上。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1至图5所示，天窗框架定位组件23包括用于定位天窗框架的锥形销231和用于将天窗框架压紧于定位销上的压紧机构232。天窗框架采用锥形销231进行销定位，适应天窗导轨、前梁、中梁、后梁直径6-10mm范围定位，达到通用和柔性。
本发明的进一步实施例中，压紧机构232包括可转动且可沿竖直方向运动的压紧块、以及驱动压紧块运动的压紧气缸。
本发明的进一步实施例中，玻璃总成定位组件35包括用于定位玻璃侧面的玻璃定位尼龙挡板351和用于定位玻璃下表面的玻璃定位尼龙头。
本发明的进一步实施例中，玻璃定位尼龙挡板351设于尼龙板基座上，玻璃定位尼龙挡板和尼龙板基座之间具有丝杠无级调节机构。
本发明的进一步实施例中，玻璃定位尼龙头上设有深度数字卡尺。
本发明的进一步实施例中，天窗框架定位Y轴机构21、天窗框架定位X轴机构22、玻璃总成定位X轴机构33、玻璃总成定位Y轴机构34均为丝杠螺母副。
本发明的进一步实施例中，天窗框架定位Y轴机构21、天窗框架定位X轴机构22、玻璃总成定位X轴机构33、玻璃总成定位Y轴机构34均具有带刻度手轮和高精度计米器。
本发明的进一步实施例中，天窗框架定位工装2的平台操作高度优选地根据人机工程学设计高度为设计。天窗框架定位工装2的导轨定位轴保证相互垂直度和平行度，定位精度±0.15mm，导轨开档尺寸通过丝杆带刻度手轮，结合0.01mm精度计米器随意调整，实现大小天窗兼容、锥形销231位置确定后具有手动锁紧功能，可经受30公斤/1分钟外力时间内位移不能超过0.1mm。
本发明的进一步实施例中，天窗框架定位工装2安装玻璃的位置的空间为漏空结构，来适应配合玻璃总成的安装，天窗框架定位工装2可整体手动丝杆上下调整，来适应不同天窗的框架与玻璃总成的装配固定间距，固定间距通过SMC气缸气动自动完成框架与玻璃总成合并装配。
本发明的进一步实施例中，在天窗框架定位后，天窗框架夹紧方式采用SMC气缸气动自动夹紧方式，为后续天窗翻转工装自动夹紧翻转配合动作。
本发明的进一步实施例中，玻璃总成定位工装3导轨开档尺寸通过带刻度手轮，结合0.01mm精度计米器随意调整，实现大小天窗玻璃总成的兼容，玻璃总成定位块(在上述的实施例中即为玻璃定位尼龙挡板351)优选为非金属材料托架块方式为玻璃总成位置定位，非金属定位托架可以有效的保护玻璃不被划伤，每个托架均可单独松开螺丝进行高度和角度调整，小天窗单个玻璃以900mm x 500mm为最大标准，角度可调0°～15°，大天窗单个玻璃以1200mm x 1200mm大为最大标准，角度可调0°～15°，从而满足各种玻璃总成安装需求，位置确定后具有手动锁紧功能，可经受30公斤/1分钟外力时间内位移不能超过0.1mm。
本发明的进一步实施例中，玻璃总成定位工装3的底板安装有X轴移动、Y轴移动、Z轴移动和Z轴的转动，可满足定位工装XYZ方向位置移动调整，调整方式为丝杆带刻度手轮调整，从而可以适应不同天窗框架与玻璃总成的装配位置。
本发明的进一步实施例中，天窗翻转夹紧工装导轨开档尺寸通过带刻度手轮，结合0.01mm精度计米器随意调整，实现天窗的兼容。
本发明的进一步实施例中，天窗翻转夹紧工装具有XYZ三个方向移动伺服加1个旋转伺服，通过PLC编程，可实现自动抓取天窗总成后上移进行翻转，少量5件以下的生产量，建议手动操作控制盒进行抓取及翻转工作，可以减少重复调试工装时间。
本发明的进一步实施例中，操作工从玻璃小车上取下玻璃总成，将玻璃总成安装在玻璃总成定位工装3上后，操作工在从装配平台上取来天窗框架，并安装到天窗框架定位工装2上，按下夹紧启动按钮，气缸自动夹紧天窗框架后并下移到与玻璃总成合并装配位置；全景天窗玻璃，分为前后玻璃，通常为后玻璃水平固定；前玻璃安装前状态为水平和起翘两种状态，即工装具备调节适应功能；小天窗玻璃通常为1片，通常为起翘状态，即工装具备适应功能。操作工手持电动拧紧枪，将玻璃总与框架总成螺丝拧紧连接，完成天窗框架与玻璃总成安装。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种天窗安装玻璃万能柔性工装，其特征在于，包括支架、设于所述支架上的天窗框架定位工装、玻璃总成定位工装以及天窗翻转夹紧工装，其中，所述天窗框架定位工装环绕于所述玻璃总成定位工装外；
所述天窗框架定位工装包括：
天窗框架定位Y轴机构，两所述天窗框架定位Y轴机构分别设于所述支架的两侧；
天窗框架定位X轴机构，每一所述天窗框架定位Y轴机构的两端均设有一所述天窗框架定位X轴机构；
天窗框架定位组件，每一所述天窗框架定位X轴机构上均设有一所述天窗框架定位组件；
所述玻璃总成定位工装包括：
玻璃总成定位框架，所述玻璃总成定位框架上设有若干吸盘组件；
玻璃总成定位X轴机构，所述玻璃总成定位X轴机构设于所述玻璃总成定位框架上；
玻璃总成定位Y轴机构，两所述玻璃总成定位Y轴机构分别设于所述玻璃总成定位X轴机构的两侧，所述玻璃总成定位X轴机构驱动两所述玻璃总成定位Y轴机构沿X轴方向运动；
玻璃总成定位组件，每一所述玻璃总成定位Y轴机构的两端均设有一所述玻璃总成定位组件，两所述玻璃总成定位Y轴机构分别驱动四所述玻璃总成定位组件沿Y轴方向运动；
玻璃主顶升组件，所述玻璃主顶升组件设于所述玻璃总成定位X轴机构上；
所述天窗框架定位Y轴机构、所述天窗框架定位X轴机构、所述玻璃总成定位X轴机构、所述玻璃总成定位Y轴机构均为丝杠螺母副；
所述天窗框架定位Y轴机构、所述天窗框架定位X轴机构、所述玻璃总成定位X轴机构、所述玻璃总成定位Y轴机构均具有带刻度手轮和高精度计米器；
天窗翻转夹紧工装导轨开档尺寸通过带刻度手轮，和计米器随意调整。
2.根据权利要求1所述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其特征在于，所述天窗框架定位组件包括用于定位天窗框架的定位销和用于将天窗框架压紧于所述定位销上的压紧机构。
3.根据权利要求2所述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其特征在于，所述压紧机构包括可转动且可沿竖直方向运动的压紧块、以及驱动所述压紧块运动的压紧气缸。
4.根据权利要求1所述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其特征在于，所述玻璃总成定位组件包括用于定位玻璃侧面的玻璃定位尼龙挡板和用于定位玻璃下表面的玻璃定位尼龙头。
5.根据权利要求4所述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其特征在于，所述玻璃定位尼龙挡板设于尼龙板基座上，所述玻璃定位尼龙挡板和所述尼龙板基座之间具有丝杠无级调节机构。
6.根据权利要求4所述的天窗安装玻璃万能柔性工装，其特征在于，所述玻璃定位尼龙头上设有深度数字卡尺。
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