CN114161345A - 一种车架和对敲螺栓自动安装方法及安装引导器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车架和对敲螺栓自动安装方法及安装引导器。该安装引导器包括用以可拆卸地固定于第一工件表面的定位部和设于定位部的线束限位部；线束限位部内设有用于引导第二工件穿入第一工件的安装孔内的限位通道，线束限位部的表面具有用于向限位通道的周侧排开线束的限位面；限位通道的最小径向尺寸用以大于第二工件的脱出端的径向尺寸。该安装引导器用于辅助实现第一工件和第二工件的自动装配。操作时，安装引导器可先于线束连接至第一工件，从而利用限位面排挤开线束，避免线束遮挡限位通道和第一工件内的安装孔，在限位通道引导第二工件装入第一工件后拆除安装引导器，令安装引导器脱离第一工件和第二工件的装配体。
Description
技术领域
本发明涉及工装领域，尤其涉及一种安装引导器。还涉及一种车架和对敲螺栓自动安装方法，应用前述安装引导器。
背景技术
车架纵梁在汽车上起到重要的承载作用，卡车的油箱、尿素箱、电瓶托架、板式弹簧、挡泥板支架、空气减震器等上百种零件都是通过对敲螺栓固定到车架纵梁上。
在车架的装配工艺线中，安装线束这一工序处于安装对敲螺栓这一工序之前，此外，已经安装于车架的线束极易干涉车架中用于安装对敲螺栓的位置，导致车辆生产厂家往往需要人为拨开线束并向车架安装对敲螺栓，而这正是目前车架的装配工艺线难以提高自动化率的重要因素之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种安装引导器，有利于实现对敲螺栓在车架内的自动化安装。本发明的另一目的是提供一种车架和对敲螺栓自动安装方法，应用前述安装引导器。
为实现上述目的，本发明提供一种安装引导器，包括用以可拆卸地固定于第一工件表面的定位部和设于所述定位部的线束限位部；所述线束限位部内设有用于引导所述第二工件穿入第一工件的安装孔内的限位通道，所述线束限位部的表面具有用于向所述限位通道的周侧排开线束的限位面；所述限位通道的最小径向尺寸用以大于第二工件的脱出端的径向尺寸。
优选地，所述定位部包括用于实现吸附定位的吸附件或用于实现粘贴定位的粘贴件。
优选地，所述定位部还包括用以贴合于第一工件表面的定位板；所述吸附件具体为嵌于所述定位板内的磁铁。
优选地，所述限位面包括一对相对分布的夹持平面。
优选地，所述夹持平面设有用以实现机械手夹持定位的定位凹槽。
优选地，所述限位面还包括平滑衔接于相邻所述夹持平面之间的限位曲面。
优选地，所述限位通道包括限位孔和设于所述限位孔的两端、用以分别装配第二工件的轴向两端的第一限位槽口和第二限位槽口。
优选地，所述安装引导器具体为对敲螺栓安装引导器；所述第一限位槽口具体为用以装配对敲螺栓的六角螺栓头的六边形沉孔；所述第二限位槽口具体为用以容纳套设于对敲螺栓的套筒扳手的扳手操作口。
本发明还提供一种车架和对敲螺栓自动安装方法，应用如上所述的安装引导器，包括：
在安装线束前，将安装引导器以限位通道对准安装孔的角度定位于车架；
在所述车架上安装所述线束；
采用第一机械手将对敲螺栓穿入所述限位通道以锁紧于所述安装孔内；
自所述车架的表面拆除所述安装引导器。
优选地，所述将安装引导器以限位通道对准安装孔的角度定位于车架的步骤具体包括：
采用第二机械手夹紧安装引导器的线束限位部；
驱动所述第二机械手移动至所述安装引导器的限位通道对准车架的安装孔；
在所述安装引导器的定位部固定于车架的表面后，分离所述第二机械手和所述线束限位部。
相对于上述背景技术，本发明所提供的安装引导器包括可拆卸地固定于第一工件表面的定位部和设于所述定位部的线束限位部；所述线束限位部内设有用于引导所述第二工件穿入第一工件的安装孔内的限位通道，所述线束限位部的表面具有用于向所述限位通道的周侧排开线束的限位面；所述限位通道的最小径向尺寸用以大于第二工件的脱出端的径向尺寸。
使用本发明所提供的安装引导器可以辅助实现第一工件和第二工件的自动装配，例如实现车架和对敲螺栓的自动装配。
操作时，在线束连接至车架前，首先将若干安装引导器定位至车架，令全部安装引导器的限位通道对准车架内的安装孔，从而利用安装引导器的限位面排挤线束，避免线束遮挡限位通道和安装孔；随后利用限位通道引导对敲螺栓插入安装孔内，并在对敲螺栓锁紧至安装孔后自车架的表面拆除安装引导器，令安装引导器脱离车架和对敲螺栓的装配体。
上述操作中，安装引导器可以通过自动化设备实现与车架的自动安装和拆分，有利于车架的装配工艺的自动化进行，有利于提高工作效率并降低人工成本。当然，在车架内的安装孔的数量有限的前提下，也可以人为向车架安装和拆除安装引导器，相较于人为向安装孔插入并锁紧对敲螺栓而言，这一操作对车架的装配工艺的自动化影响小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的安装引导器在第一方向上的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的安装引导器在第二方向上的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的安装引导器的剖视图；
图4为本发明实施例所提供的安装引导器在第三方向上的结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的安装引导器在第四方向上的结构示意图；
图6为本发明实施例所提供的车架和对敲螺栓自动安装方法的流程示意图。
其中，1-定位板、2-线束限位部、3-限位通道、4-定位凹槽、5-磁铁。
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。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图6，图1为本发明实施例所提供的安装引导器图1为本发明实施例所提供的安装引导器在第一方向上的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的安装引导器在第二方向上的结构示意图；图3为本发明实施例所提供的安装引导器的剖视图；图4为本发明实施例所提供的安装引导器在第三方向上的结构示意图；图5为本发明实施例所提供的安装引导器在第四方向上的结构示意图；图6为本发明实施例所提供的车架和对敲螺栓自动安装方法的流程示意图。
本发明提供一种安装引导器，包括定位部和设于定位部的线束限位部2；线束限位部2包括设于内部的限位通道3和设于表面的限位面。
该安装引导器中，定位部用于可拆卸地固定于第一工件的表面，具体指定位部以限位通道3对准第一工件的安装孔的角度固定于第一工件的表面；限位通道3可容第二工件穿入，从而引导第二工件进入第一工件的安装孔内；限位面处于线束限定部的表面，用于向限位通道3的周侧排挤并移开线束，避免线束遮挡与限位通道3连通的安装孔。
举例来说，采用该安装引导器对车架进行紧固件装配时，车架作为第一工件，紧固件作为第二工件。该安装引导器可以在线束连接至车架之前固定于车架的表面，在车架连接线束之后，尽管部分线束会因松弛而在车架的表面凌乱分布，但是在车架的各个安装孔处，安装引导器的限位面可以约束线束的延伸范围，避免线束与限位通道3、安装孔重叠，而限位通道3则在限位面的基础上为紧固件进入安装孔提供了畅通无阻的安装通道。
在上述操作中，安装引导器往往需要在紧固件连接完毕后拆离车架，因此，该安装引导器中，限位通道3的最小径向尺寸大于第二工件即紧固件的脱出端的径向尺寸。其中，紧固件的脱出端指的是与安装引导器发生相对位移以实现安装引导器脱离车架且紧固件脱离安装引导器的一端。例如，安装引导器以图3的角度固定于车架时，车架的表面贴合于安装引导器的底端，则安装引导器以向上移动的方式脱离车架，这一过程中，对于穿入安装引导器内的紧固件而言，紧固件的中部和上部因安装引导器的向上移动而脱离安装引导器，则紧固件的中部和上部可以视为紧固件的脱出端。
在装配第一工件和第二工件的过程中，使用本发明所提供的安装引导器有利于实现整个工艺的自动化，例如基于安装引导器而实现第二工件自动穿入并锁紧第一工件、自动安装和拆除安装引导器，从而提高工作效率、降低人力成本。
下面结合附图和实施方式，对本发明所提供的安装引导器做更进一步的说明。
针对上述安装引导器，优先采用吸附或粘贴的方式实现定位部在第一工件的表面的固定安装，有利于实现自动安装和拆除安装引导器。
其中，定位部吸附于第一工件的表面可以指定位部利用真空吸附的方式固定连接第一工件，也可以指定位部利用磁吸的方式固定连接第一工件。
仍以第一工件为车架且第二工件为紧固件例如对敲螺栓为例。车架多为铁磁性的金属车架，因此，定位部可采用磁吸的方式固定于前述金属车架的表面，例如，定位部可包括用于贴合第一工件的定位板1和嵌入定位板1内的磁铁5，该磁铁5的表面可与定位板1的表面齐平。
为了提高定位板1和第一工件的表面的定位连接强度，定位板1内通常可设置两个及以上的磁铁5，全部磁铁5间隔分布于定位板1的板体内。为了避免磁铁5对第一工件的表面造成划痕，还可以磁铁5朝向外界的一侧设置保护膜，或者在安装板嵌装磁铁5的一侧板面铺设保护膜。
在安装对敲螺栓和金属车架的过程中，安装引导器主要对对敲螺栓穿入金属车架的安装孔的动作起到引导作用，因此，采用磁铁5和金属车架的磁性吸附力足以满足安装引导器和金属车架的定位要求。
当然，对于一些不适合采用磁吸吸附原理实现定位安装的车架而言，则可以采用真空吸附或者粘贴的方式实现安装引导器和车架的定位连接。其中，定位部以粘贴的方式定位连接车架时，用于实现粘贴功能的粘贴件可优先选择可重复的无痕粘胶。
为了简化安装引导器在第一工件表面的安装和拆除，安装引导器的限位面可包括一对相对分布的夹持平面。两个夹持平面均为平直的面状结构且彼此相对，因此有利于机械手等夹具安装可靠地自前述两个夹持平面的外侧向内夹紧限位引导部。
此外，夹持平面可设置用于实现与机械手等夹具快速定位的定位结构，例如，夹持平面内可设置定位凹槽4，相应地，机械手等夹具可设置用于嵌入前述定位凹槽4的定位凸点。
操纵机械手等夹具夹持限位引导部时，通过定位凸点和定位凹槽4的配合关系来确定安装引导器在夹具内的具体装卡位置，有利于夹具带动安装引导器实现限位通道3对准第一工件的安装孔，确保该安装引导器的限位通道3的中心轴对准第一工件内安装孔的中心轴。
除了夹持平面以外，安装引导器的限位面还可以包括平滑衔接于两个夹持平面之间的限位曲面。限位曲面和夹持平面共同围布于限位通道3的外周，夹持平面有利于实现安装引导器和夹具的装卡，限位曲面则有利于在排挤线束时尽可能少地对线束造成损伤。
至于该安装引导器的限位通道3，其可包括限位孔和设于限位孔的轴向两端的第一限位槽口和第二限位槽口。在第二工件例如对敲螺栓沿限位通道3穿入第一工件的安装孔时，第一限位槽口和第二限位槽口分别容纳对敲螺栓的轴向两端，确保整个对敲螺栓在进入限位通道3后可以穿入并锁紧于安装孔内。举例来说，对敲螺栓的轴向两端分别设有伞状的帽盖，则第一限位槽口的尺寸和第二限位槽口的尺寸分别不小于各自所对应的帽盖的尺寸，以确保对敲螺栓能够顺利安装至第一工件的安装孔内。
针对上述用于对敲螺栓的安装引导器而言，其第一限位槽口具体可设置为用于装配对敲螺栓的六角螺栓头的六边形沉孔，其第二限位槽口具体可设置为用于容纳对敲螺栓以及套设该对敲螺栓的套筒扳手的扳手操作口。相较于六边形沉孔与六角螺栓头的装配间隙而言，扳手操作口与对敲螺栓之间的间隙更大，除了容纳对敲螺栓以外还可以容纳套筒扳手，方便在限位通道3内持续向对敲螺栓施加作用力，实现对敲螺栓与第一工件的安装孔的连接。
当然，上文仅以第二工件采用对敲螺栓为例进行说明，若本发明所提供的安装引导器用于实现其他紧固件等零件在第一工件内的安装，则安装引导器的限位通道3的具体结构应当根据第二工件的具体产品结构而做出适应性调整。
本发明还提供一种应用上述安装引导器的车架和对敲螺栓自动安装方法，可以实现对敲螺栓在车架上的自动安装，有利于车辆生产线的自动化和流水化。
该车架和对敲螺栓自动安装方法包括以下步骤：
S1：在安装线束前，将安装引导器以限位通道3对准安装孔的角度定位于车架；
S2：在车架上安装线束；
S3：采用第一机械手将对敲螺栓穿入限位通道3以锁紧于安装孔内；
S4：自车架的表面拆除安装引导器。
该车架和对敲螺栓自动安装方法以安装引导器作为车架装配工艺线中的辅助工装，在对敲螺栓安装于车架之前首先将安装引导器定位于车架的表面，在对敲螺栓安装于车架之后将安装引导器自车架的表面拆除。
其中，对敲螺栓可利用第一机械手操作，实现自动穿入限位通道3并锁紧于安装孔内。相较于对敲螺栓在安装孔内的具体安装动作而言，将安装引导器安装于车架这一动作更为简单，因此，既可以利用自动化设备实现安装引导器和车架的自动定位，也可以人为向车架安装安装引导器。无论具体采用前述哪种方式实现安装引导器在车架表面的连接，安装引导器与车架定位连接这一工序通常放在车架安装线束之前，也就是说，车架的装配工艺线中，安装安装引导器、安装线束、安装对敲螺栓、拆除安装引导器这几个工序依次分布。
当然，为了提高车架的装配工艺线的自动化程度，安装引导器同样可以利用自动化设备自动定位于车架的表面，因此，上述步骤S1具体可包括：
S11：采用第二机械手夹紧安装引导器的线束限位部2；
S12：驱动第二机械手移动至安装引导器的限位通道3对准车架的安装孔；
S13：在安装引导器的定位部固定于车架的表面后，分离第二机械手和线束限位部2。
可见，该车架和对敲螺栓自动安装方法首先利用第二机械手自动完成安装引导器和车架的定位连接，随后向车架安装线束，再者利用第一机械手自动完成对敲螺栓和车架的定位连接，最终自车架的表面拆除安装引导器，令安装引导器和已经连接于车架的对敲螺栓相互脱离。
以上对本发明所提供的车架和对敲螺栓自动安装方法及安装引导器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种安装引导器，其特征在于，包括用以可拆卸地固定于第一工件表面的定位部和设于所述定位部的线束限位部(2)；所述线束限位部(2)内设有用于引导第二工件穿入第一工件的安装孔内的限位通道(3)，所述线束限位部(2)的表面具有用于向所述限位通道(3)的周侧排开线束的限位面；所述限位通道(3)的最小径向尺寸用以大于第二工件的脱出端的径向尺寸。
2.根据权利要求1所述的安装引导器，其特征在于，所述定位部包括用于实现吸附定位的吸附件或用于实现粘贴定位的粘贴件。
3.根据权利要求2所述的安装引导器，其特征在于，所述定位部还包括用以贴合于第一工件表面的定位板(1)；所述吸附件具体为嵌于所述定位板(1)内的磁铁(5)。
4.根据权利要求1所述的安装引导器，其特征在于，所述限位面包括一对相对分布的夹持平面。
5.根据权利要求4所述的安装引导器，其特征在于，所述夹持平面设有用以实现机械手夹持定位的定位凹槽(4)。
6.根据权利要求4所述的安装引导器，其特征在于，所述限位面还包括平滑衔接于相邻所述夹持平面之间的限位曲面。
7.根据权利要求1至6任一项所述的安装引导器，其特征在于，所述限位通道(3)包括限位孔和设于所述限位孔的两端、用以分别装配第二工件的轴向两端的第一限位槽口和第二限位槽口。
8.根据权利要求7所述的安装引导器，其特征在于，所述安装引导器具体为对敲螺栓安装引导器；所述第一限位槽口具体为用以装配对敲螺栓的六角螺栓头的六边形沉孔；所述第二限位槽口具体为用以容纳套设于对敲螺栓的套筒扳手的扳手操作口。
9.一种车架和对敲螺栓自动安装方法，应用如权利要求1至8任一项所述的安装引导器，其特征在于，包括：
在安装线束前，将安装引导器以限位通道(3)对准安装孔的角度定位于车架；
在所述车架上安装所述线束；
采用第一机械手将对敲螺栓穿入所述限位通道(3)以锁紧于所述安装孔内；
自所述车架的表面拆除所述安装引导器。
10.根据权利要求9所述的车架和对敲螺栓自动安装方法，其特征在于，所述将安装引导器以限位通道(3)对准安装孔的角度定位于车架的步骤具体包括：
采用第二机械手夹紧安装引导器的线束限位部(2)；
驱动所述第二机械手移动至所述安装引导器的限位通道(3)对准车架的安装孔；
在所述安装引导器的定位部固定于车架的表面后，分离所述第二机械手和所述线束限位部(2)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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