CN112536759B - 汽车顶棚连接件的安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车顶棚连接件的安装设备，包括机座，机座上设有定位座以及压紧机构，机座上沿着定位座的周向还设有：第一安装机构，用以将塑料卡扣压装配合在安装基座的安装孔中；第二安装机构，当人工手动的将衣帽挂钩装置的外盖板预装至汽车顶棚相应的安装孔内时，第二安装机构用于将外盖板与衣帽挂钩装置压装卡紧；第三安装机构，用于自动压装金属螺母；控制开关，控制开关与压紧机构、第一安装机构、第二安装机构以及第三安装机构电连接，以实现对应机构运行的一键自动化控制。本发明公开的一种汽车顶棚连接件的安装设备，通过自动化结构进行安装压紧，替代了现有的人工手动压紧方式，装配精准，安装效率高。

Description

汽车顶棚连接件的安装设备

技术领域

本发明涉及汽车顶棚加工技术领域，具体地说是一种汽车顶棚连接件的安装设备。

背景技术

近年来，随着汽车市场日益激烈的竞争，各大汽车厂商在开发研究新型车型的方向上，把目光投向了汽车自身的覆盖件，并且随着汽车自身覆盖件趋于复杂化和厂商对其提出的高生产率和高精度，各大厂商也面临这一技术难题。

汽车顶棚结构通常为塑料基板和地毯复合成型后经过切割、包边等工序后加工而成，加工成型后的汽车顶棚结构上通常还需要再次安装一些卡扣、饰盖板、金属螺母等部件。具体的如图1、2所示，在汽车顶棚100的U型开口端的两侧需要安装两个金属螺母103，在汽车顶棚100背离开口的一端在反面的塑料基材上需要安装四个塑料卡扣101，并且四个塑料卡扣101机构中分为两个类型，其中位于中间的两个塑料卡扣101结构为图3所示机构，记为第一塑料卡扣101-1；位于汽车顶棚100宽度方向两侧的两个塑料卡扣101结构为图4所示，记为第二塑料卡扣101-2，两种类型的区别就是如4所示的第二塑料卡扣101-2结构中还具有一个对折而成的裙边结构；但是两种结构中共同的结构是与汽车顶棚100连接端为一个盘型的限位板101.1，如图2所示，塑料卡扣101上的限位板101.1需要配合卡装在安装孔110.2中，现有的安装方式中，一般是采用人工手动装配，这种方式需要很大力气去按压塑料卡扣101，不仅效率低下，还容易伤到手，按压力气过大还会造成安装基座110上的弹性挡片110.1发生折断情况，从而造成塑料卡扣101无法稳定的卡装在安装基座110上的安装孔110.2内。

另外，在汽车顶棚100结构中除了四个塑料卡扣101需要安装，还有另外的外盖板102、金属螺母103等零部件需要安装，现有技术中同样都是需要人工手动逐个安装，这样长时间按压装配对工人的体力消耗很大，安装一端时间后就会出现疲劳进而出现装配不到位等情况，严重影响了产品的质量和生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种汽车顶棚连接件的安装设备，通过自动化结构进行安装压紧，替代了现有的人工手动压紧方式，装配精准，安装效率高。

本发明所采取的技术方案是：提供一种汽车顶棚连接件的安装设备，包括机座，所述机座上设有定位座以及压紧机构，所述机座上沿着定位座的周向还设有：

第一安装机构，所述第一安装机构包括多个第一底座，每个所述第一底座上设有水平滑动的安装块以及驱动安装块水平运动的第一驱动缸；所述安装块的下端设有竖向滑动的压块以及用于驱动压块上下运动的第二驱动缸；所述压块的下端设有用于定位塑料卡扣的定位部，当所述的塑料卡扣预装至定位部时，所述的第二驱动缸驱动塑料卡扣下行直至汽车顶棚上的安装基座的弹性挡片变形，然后第一驱动缸驱动塑料卡扣水平滑移，直至塑料卡扣下端的限位板完全卡装配合在安装基座的安装孔中；

第二安装机构，当人工手动的将衣帽挂钩装置的外盖板预装至汽车顶棚相应的安装孔内时，所述的第二安装机构用于将外盖板与衣帽挂钩装置压装卡紧；

第三安装机构，包括压料组件和挡料组件，当所述的挡料组件运动至汽车顶棚的螺母安装孔对应位置时，装有金属螺母的压料组件带动金属螺母朝着螺母安装孔运动，直至将金属螺母完全压装配合至螺母安装孔内；

控制开关，所述控制开关与压紧机构、第一安装机构、第二安装机构以及第三安装机构电连接，以实现对应机构运行的一键自动化控制。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的安装设备根据汽车顶棚上需要安装零部件相对应的位置设置相应的安装机构，实现相应部件安装的自动压装，替代了现有的人工手动安装的方式，特别是安装难度较大的塑料卡扣的安装，相对应的第一安装机构中实现塑料卡扣先下压再水平移动的安装过程，保证塑料卡扣的稳定、快捷安装，该设备操作简单，各个相应的动作通过单手操作控制开关即可、装配精准且装配效率高，无需人工装配卡扣，提高了生产效率和装配精度。

进一步的，所述的压紧机构包括第五底座和第一压紧块，所述第五底座的上端设有第四翻转气缸，所述第一压紧块连接在第四翻转气缸的翻转支架上。

作为改进的，所述的定位部为容置槽，所述容置槽与塑料卡扣上的插接柱相匹配；多个所述第一底座与第二塑料卡扣对应的两个安装块上还设有吸附组件，第二塑料卡扣的一端通过插接柱预装在容置槽内，所述的吸附组件吸附连接在第二塑料卡扣另一端的上端面。此改进机构通过容置槽与吸附组件的结合有效的解决了第二塑料卡扣的预装、稳定定位的问题。

再改进的，所述第一底座的上端设有第一翻转气缸，所述第一翻转气缸的翻转支架上连接有安装板，所述第一驱动缸连接在安装板的下端面，所述安装块与安装板滑动配合，且安装块与第一驱动缸的活塞杆连接。此改进结构中，设置了翻转机构，使得第一安装机构中的压装部件不会干涉汽车顶棚的取放。

再改进的，所述安装板的一端开设有定位槽，所述安装块沿竖向设置，且所述安装块上端的两侧分别设有与限位凹槽，两个所述限位凹槽的底部分别与定位槽两侧壁相配合；所述限位凹槽在宽度方向上与安装板的厚度方向相匹配。此改进结构中使得安装块与安装板在相对活动过程中在安装板的宽度方向以及厚度方向就能实现良好的定位，保证安装块滑动的稳定性。

再改进的，所述第一驱动缸的活塞杆上还设有用于限定安装块位置的限位套。此限位套结构主要用于限定安装块与安装基座上弹性挡片的对应位置，保证安装块带着塑料卡扣下行过程中能够促使弹性挡片变形，避免因为按压位置的不准而导致弹性挡片被压断。

再改进的，所述第二安装机构包括第二底座、第二压紧块、推板以及推板安装座，所述第二底座、推板安装座分别设在定位块座的内外两侧；第二底座上设有第二翻转气缸，所述第二压紧块连接在第二翻转气缸的翻转支架上，推板安装座上设有推板驱动缸，所述推板与推板驱动缸的活塞杆连接，当所述第二压紧块压合在汽车顶棚上预装的衣帽挂钩装置上时，所述推板驱动缸驱动推板推着外盖板一起运动，直至外盖板的一端穿过汽车顶棚上的预装孔完全卡接固定在衣帽挂钩装置上。

再改进的，所述挡料组件包括第三底座和第三翻转气缸，所述第三翻转气缸的翻转支架上设有挡块；所述推料组件包括第四底座以及推料驱动缸，所述推料驱动缸的活塞杆上连接有推料块，所述推料块上设有用于定位放置金属螺母的定位孔。

再改进，所述推料块上还设有感应器，用于感应所述定位孔中是否装有金属螺母。磁感应器的设置有效避免金属螺母的漏装，保证安装的精度以及完整度。

再改进的，所述机座底部的四个脚位置分别设有滚轮组件。此改进结构，使得整个设备可以根据生产需求任意调整位置，方便、快捷。

附图说明

图1是汽车顶棚的结构示意图。

图2是汽车顶棚上需要安装塑料卡扣位置的局部结构图。

图3是汽车顶棚上安装的其中第一塑料卡扣的结构图。

图4是汽车顶棚上安装的第二塑料卡扣的结构图。

图5是图3是本发明的汽车顶棚连接件的安装设备的结构图。

图6是图3是本发明的汽车顶棚连接件的安装设备另一角度结构图。

图7是本发明中的与第二塑料卡扣对应的第一安装机构的结构图。

图8是图7中的第一安装机构的部分结构图。

图9是本发明中与第一塑料卡扣对应的第一安装机构的结构图。

图10是本发明中的第二安装机构、第三安装机构的结构示意图。

其中，100-汽车顶棚，101-塑料卡扣，101.1-限位板，101-1-第一塑料卡扣，101-2-第二塑料卡扣，102-外盖板，103-金属螺母，104-衣帽挂钩装置，110-安装基座，110.1-弹性挡片，110.2-安装孔；

01-压紧机构，02-第一安装机构，03-第二安装机构，04-第三安装机构，05-控制开关；

1-机座，2-定位座，3-第一底座，4-安装块，4.1-限位凹槽，5-第一驱动缸，6-压块，6.1-连杆，7-第二驱动缸，8-压料组件，8.1-第四底座，8.2-推料驱动缸，8.3-推料块，9-挡料组件，9.1-第三底座，9.2-第三翻转气缸，9.3-挡块，10-第一压紧块，11-第四翻转气缸，12-吸附组件，13-第一翻转气缸，14-安装板，14.1-定位槽，15-限位套，16-第二底座，17-第二压紧块，18-推板，19-推板安装座，20-第二翻转气缸，21-推板驱动缸，22-滚轮组件，23-限位顶板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“下端”、“上端”、“上端面”、“下端面”、“两侧”、“底部”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。另外的，描述术语中“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅是为了便于区分与理解，没有具体特指或者限定的含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图5、6所示，本发明提供了一种汽车顶棚连接件的安装设备，包括机座1，机座1上设有定位座2以及压紧机构01，具体的，在定位座2的上端面设有与汽车顶棚100相匹配的限位凹部，当汽车顶棚100放置到相应的定位座2上后，压紧机构01动作，实现将汽车顶棚100与定位座2压紧限位。更加具体的，本发明中，压紧机构01包括第五底座（图中未示出）和第一压紧块10，第五底座固定在机座1的顶板上，在第五底座的上端设有第四翻转气缸11，第一压紧块10连接在第四翻转气缸11的翻转支架上。

机座1上沿着定位座2的周向还设有：

第一安装机构02：如图5、7、8所示，第一安装机构02包括多个第一底座3，具体的是指在机座1顶板上靠近汽车顶棚100后侧与四个塑料卡扣101连接位置对应的设置四个第一底座3，每个第一底座3上设有水平滑动的安装块4以及驱动安装块4水平运动的第一驱动缸5；安装块4的下端设有竖向滑动的压块6以及用于驱动压块6上下运动的第二驱动缸7；压块6的下端设有用于定位塑料卡扣101的定位部，具体是指，在压块6的下端面设有一个柱状的连杆6.1，在连杆6.1的底部内凹形成容置槽（图中未示出），并且该容置槽与塑料卡扣101上预设的连接柱相匹配，在塑料卡扣101安装到汽车顶棚100上之前，预先将其配装在容置槽中，然后通过压块6带动塑料卡扣101压装至汽车顶棚100上的预装孔中。本发明中的塑料卡扣101包括两个第一塑料卡扣101-1和两个第二塑料卡扣101-2，如图1所示。

具体的，当塑料卡扣101预装到压块6上时，首先，第二驱动缸7驱动塑料卡扣101下行直至塑料卡扣101下端的连接部顶靠在安装基座110的弹性挡片110.1上，然后继续下行直至弹性挡片110.1适量的变形，直至塑料卡扣101下端的限位板101.1能够从侧边卡入安装孔110.2，然后第一驱动缸5驱动塑料卡扣101水平滑移，直至塑料卡扣101下端的限位板101.1完全卡装配合在安装基座110的安装孔110.2中；整体实现了一个先顶着弹性挡片110.1下压运动，再朝着安装孔110.2水平运动配装的过程。

第二安装机构03：当人工手动的将衣帽挂钩装置的外盖板102预装至汽车顶棚100相应的安装孔内时，第二安装机构03用于将外盖板102与衣帽挂钩装置压装卡紧。

具体的，第二安装机构03：包括第二底座16、第二压紧块17、推板18以及推板安装座19，第二底座16、推板安装座19分别设在定位块座2的内外两侧；第二底座16上设有第二翻转气缸20，第二压紧块17连接在第二翻转气缸20的翻转支架上，推板安装座19上设有推板驱动缸21，推板18与推板驱动缸21的活塞杆连接，当第二翻转气缸20驱动第二压紧块17压合在汽车顶棚100上预装的衣帽挂钩装置104上时，推板驱动缸21驱动推板18推着外盖板102一起运动，直至外盖板102的一端穿过汽车顶棚100上的预装孔完全卡接固定在衣帽挂钩装置104上。

第三安装机构04：包括压料组件8和挡料组件9，当挡料组件9运动至汽车顶棚100的螺母安装孔对应位置时，装有金属螺母103的压料组件8带动金属螺母103朝着螺母安装孔运动，直至将金属螺母103完全压装配合至螺母安装孔内；

其中，如图10所示，挡料组件9包括第三底座9.1和第三翻转气缸9.2，第三翻转气缸9.2的翻转支架上设有挡块9.3；推料组件8包括第四底座8.1以及推料驱动缸8.2，推料驱动缸8.2的活塞杆上连接有推料块8.3，推料块8.3上设有用于定位放置金属螺母103的定位孔。更加具体的，在推料块8.3上还设有感应器8.4，用于感应所述定位孔中是否装有金属螺母103，用于防止金属螺母103的漏装情况发生，保证安装准确性。

在机座1上还设有控制开关05，控制开关05与压紧机构01、第一安装机构02、第二安装机构03以及第三安装机构04电连接，以实现对应机构运行的一键自动化控制，操作时直接操作控制开关05上对应的手柄即可实现对应压装机构的压装动作，非常方便。

另外的，如图7所示，由于在汽车顶棚100上四个塑料卡扣101的结构有两类，即第一塑料卡扣101-1和第二塑料卡扣101-2，为了进一步的增加塑料卡扣101预装在压块6上时的稳定性，在多个第一底座3上端的安装块4结构中位于汽车顶棚100宽度方向两侧的两个安装块4上还设有吸附组件12，对其对应的第二塑料卡扣101-2的一端通过插接柱预装在容置槽内，吸附组件12吸附连接在第二塑料卡扣101-2另一端的上端面。具体的，该吸附组件12为吸盘结构，并且在压块6的下端位于柱状的连杆6.1与吸盘结构中间位置还设有限位顶板23，以保证第二塑料卡扣101-2预装在压块6上时，第二塑料卡扣101-2能够保持平衡，且具有良好的稳定性。

再一方面的，为了避免在取放汽车顶棚100时，相应的机构会发生干涉，所以对具体的第一安装机构02结构作了进一步的优化改进，具体的，如图8所示，在第一底座3的上端设置第一翻转气缸13，第一翻转气缸13的翻转支架上连接有安装板14，第一驱动缸5连接在安装板14的下端面，安装块4与安装板14滑动配合，且安装块4与第一驱动缸5的活塞杆连接。这样设置后，在取放汽车顶棚100时，第一翻转气缸13将相应的安装板14结构往上翻折，避免对产品产生干涉，增加便利性。

此结构中，为了保证安装块4与安装板14之间稳定的相对滑动，在安装块4安装板14的一端开设有定位槽14.1，安装块4沿竖向设置，且安装块4上端的两侧分别设有与限位凹槽4.1，两个限位凹槽4.1的底部分别与定位槽14.1两侧壁相配合；限位凹槽4.1在宽度方向上与安装板14的厚度方向相匹配。这样设置后在第一驱动缸5驱动安装块4水平滑移时，安装块4与安装板14之间在安装板14的宽度方向以及厚度方向就能实现限位，保证安装块4滑动的稳定性，从而保证压块6带动塑料卡扣101能够准确的压装到汽车顶棚100上预设的安装孔中。

第一驱动缸5的活塞杆上还设有用于限定安装块4位置的限位套15。此限位套15结构主要是为了控制塑料卡扣101预装至压块6上时，塑料卡扣101下端的连接柱与安装基座110上的弹性挡片110.1的位置精度，从而保证下压时对于弹性挡片110.1的顺利压变形，并且不会压断弹性挡片11.1，降低安装难度。

如图9所示，为本发明中用于安装两个第一塑料卡扣101-1对应的安装机构，它与第二塑料卡扣101-2的安装机构基本相同，唯一的区别就是比第二塑料卡扣101-2的安装机构少了一个吸附组件12，具体结构此处不再赘述。

再者，此发明结构中，在机座1底部的四个脚位置分别设有滚轮组件22，从而实现整个设备可以轻松的调整位置，不需要固定为唯一的位置，克服了相应的局限性。

另外的，本发明结构中在机座1的顶板上与各个安装机构对应的位置还分别设有储物盒，用于存放各种对应的待安装的零部件，可以有效提高安装效率；并且，为了安全因素的考虑，在机座1的各个安装操作方向还分别设有相应的安全光栅，保证工人在预装相应部件时的安全性。

另：本发明中上述描述中的各个驱动缸优选的为驱动气缸，当然在其他的实施例中还可以是液压缸、电推缸等动力机构；各个翻转气缸选择的是亚德客的JCK V80*105AM1CK 型号，当然根据实际运用的需求，型号不仅限于此，还可以是其他类型的翻转气缸。

以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车顶棚连接件的安装设备，包括机座（1），其特征在于：所述机座（1）上设有定位座（2）以及压紧机构（01），所述机座（1）上沿着定位座（2）的周向还设有：

第一安装机构（02），所述第一安装机构（02）包括多个第一底座（3），每个所述第一底座（3）上设有水平滑动的安装块（4）以及驱动安装块（4）水平运动的第一驱动缸（5）；所述安装块（4）的下端设有竖向滑动的压块（6）以及用于驱动压块（6）上下运动的第二驱动缸（7）；所述压块（6）的下端设有用于定位塑料卡扣（101）的定位部，当所述的塑料卡扣（101）预装至定位部时，所述的第二驱动缸（7）驱动塑料卡扣（101）下行直至汽车顶棚（100）上的安装基座（110）的弹性挡片（110.1）变形，然后第一驱动缸（5）驱动塑料卡扣（101）水平滑移，直至塑料卡扣（101）下端的限位板（101.1）完全卡装配合在安装基座（110）的安装孔（110.2）中；

第二安装机构（03），当人工手动的将衣帽挂钩装置的外盖板（102）预装至汽车顶棚（100）相应的安装孔内时，所述的第二安装机构（03）用于将外盖板（102）与衣帽挂钩装置压装卡紧；

第三安装机构（04），包括压料组件（8）和挡料组件（9），当所述的挡料组件（9）运动至汽车顶棚（100）的螺母安装孔对应位置时，装有金属螺母（103）的压料组件（8）带动金属螺母（103）朝着螺母安装孔运动，直至将金属螺母（103）完全压装配合至螺母安装孔内；

控制开关（05），所述控制开关（05）与压紧机构（01）、第一安装机构（02）、第二安装机构（03）以及第三安装机构（04）电连接，以实现对应机构运行的一键自动化控制。

2.根据权利要求1所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述的压紧机构（01）包括第五底座和第一压紧块（10），所述第五底座的上端设有第四翻转气缸（11），所述第一压紧块（10）连接在第四翻转气缸（11）的翻转支架上。

3.根据权利要求1所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述的定位部为容置槽，所述容置槽与塑料卡扣（101）上的插接柱相匹配；多个所述第一底座（3）与第二塑料卡扣（101-2）对应的两个安装块（4）上还设有吸附组件（12），第二塑料卡扣（101-2）的一端通过插接柱预装在容置槽内，所述的吸附组件（12）吸附连接在第二塑料卡扣（101-2）另一端的上端面。

4.根据权利要求3所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述第一底座（3）的上端设有第一翻转气缸（13），所述第一翻转气缸（13）的翻转支架上连接有安装板（14），所述第一驱动缸（5）连接在安装板（14）的下端面，所述安装块（4）与安装板（14）滑动配合，且安装块（4）与第一驱动缸（5）的活塞杆连接。

5.根据权利要求4所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述安装板（14）的一端开设有定位槽（14.1），所述安装块（4）沿竖向设置，且所述安装块（4）上端的两侧分别设有限位凹槽（4.1），两个所述限位凹槽（4.1）的底部分别与定位槽（14.1）两侧壁相配合；所述限位凹槽（4.1）在宽度方向上与安装板（14）的厚度方向相匹配。

6.根据权利要求3所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述第一驱动缸（5）的活塞杆上还设有用于限定安装块（4）位置的限位套（15）。

7.根据权利要求1所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述第二安装机构（03）包括第二底座（16）、第二压紧块（17）、推板（18）以及推板安装座（19），所述第二底座（16）、推板安装座（19）分别设在定位块座（2）的内外两侧；第二底座（16）上设有第二翻转气缸（20），所述第二压紧块（17）连接在第二翻转气缸（20）的翻转支架上，推板安装座（19）上设有推板驱动缸（21），所述推板（18）与推板驱动缸（21）的活塞杆连接，当所述第二压紧块（17）压合在汽车顶棚（100）上预装的衣帽挂钩装置（104）上时，所述推板驱动缸（21）驱动推板（18）推着外盖板（102）一起运动，直至外盖板（102）的一端穿过汽车顶棚（100）上的预装孔完全卡接固定在衣帽挂钩装置（104）上。

8.根据权利要求1所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述挡料组件（9）包括第三底座（9.1）和第三翻转气缸（9.2），所述第三翻转气缸（9.2）的翻转支架上设有挡块（9.3）；所述压料组件（8）包括第四底座（8.1）以及推料驱动缸（8.2），所述推料驱动缸（8.2）的活塞杆上连接有推料块（8.3），所述推料块（8.3）上设有用于定位放置金属螺母（103）的定位孔。

9.根据权利要求8所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述推料块（8.3）上还设有感应器（8.4），用于感应所述定位孔中是否装有金属螺母（103）。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的汽车顶棚连接件的安装设备，其特征在于：所述机座（1）底部的四个脚位置分别设有滚轮组件（22）。

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