CN113776473B - 一种白车身车门尺寸调整标准研究实验台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种白车身车门尺寸调整标准研究实验台。包括底板平台、控制车门Z向运动部分、控制车门X向运动部分和检测部分；底板平台放置在水平地面上；控制车门Z向运动部分固定在底板平台的一端；控制车门X向运动部分与控制车门Z向运动部分固定；检测部分固定在底板平台的另一端；控制车门Z向运动部分和控制车门X向运动部分控制车门的Z向位移和X向位移；检测部分调整到理论位置后将车门总成挂在控制车门X向运动部分上，用吸铁石将车门C柱与检测部分中门锁检测块吸平，限制车门Y向的转动。本发明通过伺服系统及传感器，控制车门Z向和X向移动来得到不同工况条件下的实验数据，最后汇总成焊装车门的调整标准。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种白车身车门尺寸调整标准研究实验台。
背景技术
随着汽车工业的不断发展，如何能快速高效高质量的完成汽车开发阶段的零部件匹配，变成现场工艺的一个非常重要的关注点。其中车门总成在焊装安装并调整后的尺寸，直接决定了总装车门相关的DTS达成情况，且焊装尺寸固定后，百分之九十的车门相关的尺寸不可返修。所以焊装车门的调整标准至关重要。而操作者的调整公差和安装辅具安装后的公差，二者公差大小的设定，在焊装往往要在线下，通过对车门在白车身上进行多轮敲击铰链得出，然后给出焊装调整标准。因车门尺寸和车身尺寸的偏差，整个标准制定周期至少需要4轮次零件稳定后，标准才能趋于稳定，不紧浪费时间，而且参杂着零件尺寸因素导致得出的标准不精确。
发明内容
本发明提供了一种结构简单的白车身车门尺寸调整标准研究实验台，可以对焊装车门总成进行不同条件工况下的尺寸实验，最后汇总成焊装车门的调整标准，解决了现有焊装车门调整标准存在的周期长、不精确的问题。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种白车身车门尺寸调整标准研究实验台，包括底板平台1、控制车门Z向运动部分2、控制车门X向运动部分3和检测部分4；所述底板平台1放置在水平地面上；所述控制车门Z向运动部分2固定在底板平台1的一端；所述控制车门X向运动部分3与控制车门Z向运动部分2固定；所述检测部分4固定在底板平台1的另一端；所述控制车门Z向运动部分2和控制车门X向运动部分3控制车门的Z向位移和X向位移；所述检测部分4调整到理论位置后将车门总成挂在控制车门X向运动部分3上，用吸铁石将车门C柱与检测部分4中门锁检测块4-7吸平，限制车门Y向的转动。
所述底板平台1呈矩形。
所述控制车门Z向运动部分2包括Z向运动固定支架2-1、Z向运动导轨2-2、导轨滑块2-3、Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4、第一伺服电机2-5、第一电机固定座2-6、减速机2-7、减速机固定座2-8、滚珠丝杆伺服电动滑台2-9、伺服电动滑台下端固定座2-10、伺服电动滑台上端固定座2-11和第一位移传感器；所述Z向运动固定支架2-1固定在底板平台1上；所述第一电机固定座2-6固定在Z向运动固定支架2-1的水平板上；所述第一伺服电机2-5固定在第一电机固定座2-6上；所述减速机2-7固定在减速机固定座2-8上；所述减速机固定座2-8固定在Z向运动固定支架2-1的水平板上；所述减速机2-7和第一伺服电机2-5连接；所述伺服电动滑台下端固定座2-10和伺服电动滑台上端固定座2-11固定在Z向运动固定支架2-1的垂直板上；所述滚珠丝杆伺服电动滑台2-9固定在伺服电动滑台下端固定座2-10和伺服电动滑台上端固定座2-11上；所述滚珠丝杆伺服电动滑台2-9与减速机2-7键连接；所述Z向运动导轨2-2固定在Z向运动固定支架2-1的垂直板上；所述Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4固定在滚珠丝杆伺服电动滑台2-9的滑台上；所述导轨滑块2-3与Z向运动导轨2-2滑动配合；所述第一位移传感器与第一伺服电机2-5连接。
所述Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4呈“工”字型。
所述控制车门X向运动部分3包括铰链部分和驱动部分；所述铰链部分包括X向运动固定支架3-1、X向运动导轨3-2、第一导轨滑块3-3、铰链座3-4、丝杠连接块3-5和铰链座固定板3-15；所述X向运动导轨3-2平行固定在X向运动固定支架3-1上；所述第一导轨滑块3-3与X向运动导轨3-2滑动配合；所述铰链座固定板3-15固定在第一导轨滑块3-3上；所述铰链座3-4固定在铰链座固定板3-15上；所述丝杠连接块3-5固定在铰链座固定板3-15上；所述驱动部分包括丝杠3-8、丝杠螺母3-9、轴承及轴承座3-10、联轴器3-11、第二电机固定座3-12、第二伺服电机3-13、连接螺母3-14和第二位移传感器；所述丝杠螺母3-9与轴承及轴承座3-10过盈配合；所述丝杠螺母3-9与联轴器3-11键连接；所述丝杠3-8和丝杠螺母3-9螺纹连接；所述第二电机固定座3-12固定在X向运动固定支架3-1上；所述伺服电机3-13固定在电机固定座3-12上；所述丝杠连接块3-5和丝杠3-8通过销3-6和螺母3-7连接；所述X向运动固定支架3-1通过Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4与Z向运动固定支架2-1连接；所述第二位移传感器与第二伺服电机3-13连接。
所述X向运动导轨3-2有四根。
所述检测部分4包括固定部分和测量块部分；所述固定部分包括检测块固定支架4-1和导轨4-2；所述导轨4-2固定在检测块固定支架4-1的正、反两面；所述测量块部分包括第二导轨滑块4-3、检测块固定座4-4和检测块4-5；所述检测块固定座4-4通过定位销4-6固定在第二导轨滑块4-3上；所述检测块4-5固定在检测块固定座4-4上；所述导轨4-2和第二导轨滑块4-3滑动配合。
所述导轨4-2有四根，其中两根固定在检测块固定支架4-1的正面，另外两根固定在检测块固定支架4-1的反面。
所述检测块固定座4-4有四个，其中一个为门锁检测块4-7固定在检测块固定支架1的正面，另外三个固定在检测块固定支架1的反面。
本发明的有益效果为：
1)本发明由于做了模块化的处理，可以据不同车型，只需重新制作最多4个检测块和2个铰链座即可，对于新车型可在一周内能完成实验台的搭建；
2)本发明可直接模拟出车门在没有配重情况下的下沉量，以及通过配重块，模拟出车门配重后的下沉量，通过该实验台，能够得到焊装车门总成的预调量精确数值；
3)本发明可以通过伺服系统，精确的控制车门的Z向运动，来模拟焊装车门安装后位置，进而能够得出车门Z向位置对车门C柱的间隙段差的影响，进而能够提供出焊装车门的Z向调整公差标准；
4)本发明可以通过伺服系统，精确的控制车门的X向运动，来模拟焊装车门铰链X向调整过程，能够得出铰链X向调整引起C柱间隙段差的变化敏感度，然后给出焊装车门的间隙段差的调整标准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明中控制车门Z向运动部分的正面结构示意图；
图3为本发明中控制车门Z向运动部分的反面结构示意图；
图4为本发明中Z向运动部分与X向运动部分的连接座的轴测图；
图5为本发明中控制车门X向运动部分正面结构示意图；
图6为本发明中控制车门X向运动部分反面结构示意图；
图7为本发明中丝杠的轴测图；
图8为本发明中丝杠的主视示意图；
图9为图8中A—A处剖视图；
图10为本发明中检测部分的轴测图；
图11为本发明中检测部分的主视示意图；
图12为本发明中检测部分的俯视示意图；
图13为车门调整对整车车门的尺寸影响研究实验台装配完成后的整体示意图。
图中：
1、底板平台；
2、控制车门Z向运动部分；
2-1、Z向运动固定支架；2-2、Z向运动导轨；2-3、导轨滑块；2-4、Z向运动部分与X向运动部分的连接座；2-5、第一伺服电机；2-6、第一电机固定座；2-7、减速机；2-8、减速机固定座；2-9、滚珠丝杆伺服电动滑台；2-10、伺服电动滑台下端固定座；2-11、伺服电动滑台上端固定座；
3、控制车门X向运动部分；
3-1、X向运动固定支架；3-2、X向运动导轨；3-3、第一导轨滑块；3-4、铰链座；3-5、丝杠连接块；3-6、销；3-7、螺母；3-8、丝杠；3-9、丝杠螺母；3-10、轴承及轴承座；3-11、联轴器；3-12、第二电机固定座；3-13、第二伺服电机；3-14、连接螺母；
4、检测部分；
4-1、检测块固定支架；4-2、导轨；4-3、第二导轨滑块；4-4、检测块固定座；4-5、检测块；4-6、定位销；4-7、门锁检测块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1和图13，一种白车身车门尺寸调整标准研究实验台，包括底板平台1、控制车门Z向运动部分2、控制车门X向运动部分3和检测部分4。
所述底板平台1，用于起到底部支撑的作用。
所述控制车门Z向运动部分2，用于通过伺服系统控制滚珠丝杆伺服电动滑台上2-9的滑块在Z向平移，并带动车门做Z向移动，并由第一位移传感器进行精确控制Z向位移。
所述控制车门X向运动部分3，用于通过伺服系统控制铰链座3-4X向移动，再由铰链座3-4传递到车门，使车门做X向移动，并由第二位移传感器进行精确控制X向位移。
所述检测部分4，用于手动移动检测块4-5Z向，配合关节臂测量设备的使用，将检测块4-5调整到理论位置，最后通过拧紧定位销4-6，依靠定位销4-6与导轨的预紧力，来保证检测块4-5的Z向位置，检测块4-5与门总成会有3mm或者5mm的理论间隙。
连接好上述四部分后，将车门总成通过铰链连接，将车门与实验台连接到一起，然后用吸铁石将车门C柱端与检测块吸平，进而限制车门Y向的转动，完成车门总成的固定。
参阅图1，所述底板平台1呈矩形，放置在平面上，并利用调平仪器进行调平。
参阅图1、图2和图3，所述控制车门Z向运动部分2包括Z向运动固定支架2-1、Z向运动导轨2-2、导轨滑块2-3、Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4、第一伺服电机2-5、第一电机固定座2-6、减速机2-7、减速机固定座2-8、滚珠丝杆伺服电动滑台2-9、伺服电动滑台下端固定座2-10、伺服电动滑台上端固定座2-11和第一位移传感器；所述Z向运动固定支架2-1固定在底板平台1上；所述第一电机固定座2-6固定在Z向运动固定支架2-1的水平板上；所述第一伺服电机2-5固定在第一电机固定座2-6上；所述减速机2-7固定在减速机固定座2-8上；所述减速机固定座2-8固定在Z向运动固定支架2-1的水平板上；所述减速机2-7和伺服电机2-5连接；所述伺服电动滑台下端固定座2-10和伺服电动滑台上端固定座2-11固定在Z向运动固定支架2-1的垂直板上；所述滚珠丝杆伺服电动滑台2-9固定在伺服电动滑台下端固定座2-10和伺服电动滑台上端固定座2-11上；所述滚珠丝杆伺服电动滑台2-9与减速机2-7键连接；所述Z向运动导轨2-2固定在Z向运动固定支架2-1的垂直板上；所述Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4固定在滚珠丝杆伺服电动滑台2-9的滑台上；所述导轨滑块2-3与Z向运动导轨2-2滑动配合；所述第一位移传感器与第一伺服电机2-5连接。
参阅图4，所述Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4呈“工”字型。
参阅图1、图5、图6、图7、图8和图9所述控制车门X向运动部分3包括铰链部分和驱动部分；所述铰链部分包括X向运动固定支架3-1、X向运动导轨3-2、第一导轨滑块3-3、铰链座3-4、丝杠连接块3-5和铰链座固定板3-15；所述X向运动导轨3-2平行固定在X向运动固定支架3-1上；所述第一导轨滑块3-3与X向运动导轨3-2滑动配合；所述铰链座固定板3-15固定在第一导轨滑块3-3上；所述铰链座3-4固定在铰链座固定板3-15上；所述丝杠连接块3-5固定在铰链座固定板3-15上；所述驱动部分包括丝杠3-8、丝杠螺母3-9、轴承及轴承座3-10、联轴器3-11、第二电机固定座3-12、第二伺服电机3-13、连接螺母3-14和第二位移传感器；所述丝杠螺母3-9与轴承及轴承座3-10过盈配合；所述丝杠螺母3-9与联轴器3-11键连接；所述丝杠3-8和丝杠螺母3-9螺纹连接；所述第二电机固定座3-12固定在X向运动固定支架3-1上；所述第二伺服电机3-13固定在第二电机固定座3-12上；所述丝杠连接块3-5和丝杠3-8通过销3-6和螺母3-7连接；所述X向运动固定支架3-1通过Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4与Z向运动固定支架2-1连接。
所述X向运动导轨3-2有四根。
参阅图1、图10、图11和图12，所述检测部分4包括固定部分和测量块部分；所述固定部分包括检测块固定支架4-1和导轨4-2；所述导轨4-2固定在检测块固定支架4-1的正、反两面；所述测量块部分包括第二导轨滑块4-3、检测块固定座4-4和检测块4-5；所述检测块固定座4-4固定在第二导轨滑块4-3上；所述检测块4-5固定在检测块固定座4-4上；所述导轨4-2和第二导轨滑块4-3滑动配合。利用螺栓将测量部分4与底板平台1连接紧固，利用关节臂，调整测量块至理论位置后，利用定位销4-6将测量部分中4的测量块部分固定在Z向相对位置上。
所述导轨4-2有四根，其中两根固定在检测块固定支架4-1的正面，另外两根固定在检测块固定支架1的反面。
所述检测块固定座4-4有四个，其中一个为门锁检测块4-7固定在检测块固定支架1的正面，另外三个固定在检测块固定支架1的反面。只需要更换检测块4-5，即可满足不同车型车门的形状，进而完成实验台的快速搭建。
检测块4-5的位置优先选择在车门型面曲率变化较大的区域，这样既能够检测车门的Z向尺寸变化，又能检测车门间隙段差变化。
最后利用车门铰链，将车门总成挂在控制车门上下铰链X向运动部分3中的铰链座3-4上。再通过吸铁石，将车门C柱与测量部分4中门锁检测块4-7吸平，完成车门总成的安装与固定。
实验部分可通过伺服系统控制车门的Z向和X向的运动，通过检测块4-5读出各种工况条件下的车门间隙段差数值。
另外，本发明可以利用配重块，来模拟不同车型车门重量，从而能够更接近实际车门匹配效果。
本发明的使用方法如下：
S1、将底板平台1安放到地面，并调平；
S2、将控制车门Z向运动部分2组装完成，并通过螺栓将控制车门Z向运动部分2与底板平台1连接固定；
S3、将控制车门X向运动部分3组装完成，将控制车门X向运动部分3通过Z向运动部分与X向运动部分的连接座2-4连接到控制车门Z向运动部分2上，完成连接固定；
S4、将检测部分4组装完成，并与底板平台1利用螺栓连接固定，然后将车门安装到铰链座3上，利用吸铁石将车门C柱与门锁检测块4-7吸平，完成车门连接固定；最后通过伺服系统及传感器，控制车门Z向和X向移动来得到不同工况条件下的实验数据，最后汇总成焊装车门的调整标准。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种白车身车门尺寸调整标准研究实验台，其特征在于，包括底板平台(1)、控制车门Z向运动部分(2)、控制车门X向运动部分(3)和检测部分(4)；所述底板平台(1)放置在水平地面上；所述控制车门Z向运动部分(2)固定在底板平台(1)的一端；所述控制车门X向运动部分(3)与控制车门Z向运动部分(2)固定；所述检测部分(4)固定在底板平台(1)的另一端；所述控制车门Z向运动部分(2)和控制车门X向运动部分(3)控制车门的Z向位移和X向位移；所述检测部分(4)调整到理论位置后将车门总成挂在控制车门X向运动部分(3)上，用吸铁石将车门C柱与检测部分(4)中门锁检测块(4-7)吸平，限制车门Y向的转动；
所述底板平台(1)呈矩形；
所述控制车门Z向运动部分(2)包括Z向运动固定支架(2-1)、Z向运动导轨(2-2)、导轨滑块(2-3)、Z向运动部分与X向运动部分的连接座(2-4)、第一伺服电机(2-5)、第一电机固定座(2-6)、减速机(2-7)、减速机固定座(2-8)、滚珠丝杆伺服电动滑台(2-9)、伺服电动滑台下端固定座(2-10)、伺服电动滑台上端固定座(2-11)和第一位移传感器；所述Z向运动固定支架(2-1)固定在底板平台(1)上；所述第一电机固定座(2-6)固定在Z向运动固定支架(2-1)的水平板上；所述第一伺服电机(2-5)固定在第一电机固定座(2-6)上；所述减速机(2-7)固定在减速机固定座(2-8)上；所述减速机固定座(2-8)固定在Z向运动固定支架(2-1)的水平板上；所述减速机(2-7)和第一伺服电机(2-5)连接；所述伺服电动滑台下端固定座(2-10)和伺服电动滑台上端固定座(2-11)固定在Z向运动固定支架(2-1)的垂直板上；所述滚珠丝杆伺服电动滑台(2-9)固定在伺服电动滑台下端固定座(2-10)和伺服电动滑台上端固定座(2-11)上；所述滚珠丝杆伺服电动滑台(2-9)与减速机(2-7)键连接；所述Z向运动导轨(2-2)固定在Z向运动固定支架(2-1)的垂直板上；所述Z向运动部分与X向运动部分的连接座(2-4)固定在滚珠丝杆伺服电动滑台(2-9)的滑台上；所述导轨滑块(2-3)与Z向运动导轨(2-2)滑动配合；所述第一位移传感器与第一伺服电机(2-5)连接；
所述Z向运动部分与X向运动部分的连接座(2-4)呈“工”字型；
所述控制车门X向运动部分(3)包括铰链部分和驱动部分；所述铰链部分包括X向运动固定支架(3-1)、X向运动导轨(3-2)、第一导轨滑块(3-3)、铰链座(3-4)、丝杠连接块(3-5)和铰链座固定板(3-15)；所述X向运动导轨(3-2)平行固定在X向运动固定支架(3-1)上；所述第一导轨滑块(3-3)与X向运动导轨(3-2)滑动配合；所述铰链座固定板(3-15)固定在第一导轨滑块(3-3)上；所述铰链座(3-4)固定在铰链座固定板(3-15)上；所述丝杠连接块(3-5)固定在铰链座固定板(3-15)上；所述驱动部分包括丝杠(3-8)、丝杠螺母(3-9)、轴承及轴承座(3-10)、联轴器(3-11)、第二电机固定座(3-12)、第二伺服电机(3-13)、连接螺母(3-14)和第二位移传感器；所述丝杠螺母(3-9)与轴承及轴承座(3-10)过盈配合；所述丝杠螺母(3-9)与联轴器(3-11)键连接；所述丝杠(3-8)和丝杠螺母(3-9)螺纹连接；所述第二电机固定座(3-12)固定在X向运动固定支架(3-1)上；所述第二伺服电机(3-13)固定在第二电机固定座(3-12)上；所述丝杠连接块(3-5)和丝杠(3-8)通过销(3-6)和螺母(3-7)连接；所述X向运动固定支架(3-1)通过Z向运动部分与X向运动部分的连接座(2-4)与Z向运动固定支架(2-1)连接；所述第二位移传感器与第二伺服电机(3-13)连接；
所述X向运动导轨(3-2)有四根；
所述检测部分(4)包括固定部分和测量块部分；所述固定部分包括检测块固定支架(4-1)和导轨(4-2)；所述导轨(4-2)固定在检测块固定支架(4-1)的正、反两面；所述测量块部分包括第二导轨滑块(4-3)、检测块固定座(4-4)和检测块(4-5)；所述检测块固定座(4-4)通过定位销(4-6)固定在第二导轨滑块(4-3)上；所述检测块(4-5)固定在检测块固定座(4-4)上；所述导轨(4-2)和第二导轨滑块(4-3)滑动配合；
所述导轨(4-2)有四根，其中两根固定在检测块固定支架(4-1)的正面，另外两根固定在检测块固定支架(4-1)的反面；
所述检测块固定座(4-4)有四个，其中一个为门锁检测块(4-7)固定在检测块固定支架(4-1)的正面，另外三个固定在检测块固定支架(4-1)的反面。
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