CN114193138A - 用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装及方法，包括吸盘单元，吸盘单元前面的吸盘能吸附在玻璃表面并带动玻璃移动；气缸组通过刚性连接支架与吸盘单元连接，带动吸盘单元实现x或y方向的运动；气缸组安装在气缸安装支架上，一个或以上的位移传感器组固定在设定的位置点；处理器与气缸组和位移传感器组经信号传输线连接，接收位移传感器组的传感信号，经计算、判断后向气缸组发出控制信号。本发明的工装，在车窗玻璃安装过程中位移传感器组自动检测玻璃位置，并通过处理器的计算，发出指令调整玻璃的安装位置，实现车窗玻璃的自动化高效安装；而且能保证安装位置足够的精度和一致性。

Description

用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装及方法

技术领域

本发明涉及汽车制造工艺装备的技术领域，尤其是涉及一种用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装装置及安装方法。

背景技术

无框车门是汽车车门结构设计中较为新颖的结构形式，因其更为美观的主要优点在现代乘用车中应用越来越普遍。因无框车门取消了车门玻璃外边框，在汽车装配过程中车门玻璃失去了车门窗框约束，其准确位置不易确定。若车门玻璃装配位置不良将导致车门与车窗闭合时车窗玻璃无法与门框密封系统按照设计标准紧密贴合，从而产生密封失效问题、外观问题，严重时甚至造成车窗无法正常升降。实现车窗玻璃相对车门准确位置的装配最直接的方法是在整车上根据闭合状态车窗玻璃与车门框密封系统贴合效果反复调试，然而这样的装配方法效率低，效果一致性差，难以满足汽车生产线的装配节奏和质量要求。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的的目的是提供一种能够在无框车门车窗玻璃安装过程中自动检测和调整安装位置，实现车窗玻璃的自动化高效安装，并且保证安装位置足够的精度和一致性，保障无框车门车窗安装质量。

本发明的技术方案是这样实现的：

用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装，包括待装入汽车车门玻璃腔的玻璃，其特征在于：还包括吸盘单元，吸盘单元前面的吸盘能吸附在玻璃表面并带动玻璃移动；气缸组通过刚性连接支架与吸盘单元连接，带动吸盘单元实现x或y方向的运动；气缸组安装在气缸安装支架上，一个或以上的位移传感器组固定在设定的位置点；处理器与气缸组和位移传感器组经信号传输线连接，接收位移传感器组的传感信号，经计算、判断后向气缸组发出控制信号。

这样，本发明的工装，在车窗玻璃安装过程中位移传感器组自动检测玻璃位置，并通过处理器的计算，发出指令调整玻璃的安装位置，实现车窗玻璃的自动化高效安装。而且能保证安装位置足够的精度和一致性。

进一步的：气缸组包括Y向气缸和X向气缸，Y向气缸连接在X向气缸活塞杆上，Y向气缸活塞杆与吸盘单元连接。采用两个气缸，就能达到通常需要三个气缸三维移动的安装工艺，具有结构简单、移动快速、方便控制等优点。

进一步的：吸盘单元经刚性连接支架与气缸组的Y向气缸的活塞杆刚性连接，Y向气缸活塞杆伸缩驱动吸盘单元沿轴向运动，进而驱动吸附在吸盘上的玻璃沿汽车y向运动。这样，吸盘单元与气缸组的Y向气缸的活塞杆刚性连接，连接牢固、动作可靠。

进一步的：Y向气缸活塞杆中心线与X向气缸活塞杆中心线相垂直。这样，保证两个气缸之间的X向、Y向的准确运动，带动玻璃X向、Y向移动，移动到准确的安装位置，安装精度很高。

进一步的：X向气缸活塞杆伸缩，带动Y向气缸沿x方向运动，以驱动玻璃沿汽车x方向运动。这样，保证两个气缸之间的X向、Y向的准确运动，带动玻璃X向、Y向移动，移动到准确的安装位置，安装精度很高。

进一步的：Y向气缸、X向气缸采用电动气缸。电动气缸行动很快，反应时间比较短，能够提高现场安装效率。

用于汽车无框车门车窗玻璃安装的方法，其特征在于包括如下步骤：

1）按照工艺要求准备玻璃、吸盘单元、气缸组、刚性连接支架、气缸安装支架、位移传感器组、处理器，并按照前述的连接关系装配好；

2）安装时，先将车窗玻璃装入汽车车门内外板之间的玻璃升降器上，但不固紧，然后将吸盘吸紧在玻璃表面；

3）启动处理器，根据位移传感器组检测到的玻璃边界设定检测部位的位置，处理器计算其与车门设定参考位置是否满足设定关系；如不满足设定关系，则处理器根据计算结果向气缸组发出运动调整信号，启动Y向气缸推动吸盘带动玻璃沿y向运动，或启动X向气缸推动Y向气缸和玻璃沿x向运动，直到位移传感器组检测到玻璃边界设定检测位置与车门设定参考位置满足设定关系为止，再将玻璃稳定在确定的坐标位置上，在玻璃升降器上紧固定玻璃，即完成无框车门玻璃的装配。

这样的安装方法，在车窗玻璃安装过程中位移传感器组自动检测玻璃位置，并通过处理器的计算，发出指令调整玻璃的安装位置，实现车窗玻璃的自动化高效安装。而且能保证安装位置足够的精度和一致性。

总之，本发明具有如下有益效果：

1、在车窗玻璃安装过程中位移传感器组自动检测玻璃位置，并通过处理器的计算，发出指令调整玻璃的安装位置，实现车窗玻璃的自动化高效安装。

2、能保证安装位置足够的精度和一致性。

3、处理器控制两个气缸之间的X向、Y向的准确运动，带动玻璃X向、Y向移动到准确的安装位置，安装精度很高。

附图说明

图1为本发明工装装置使用连接与安装示意图；

图2为吸盘及电动气缸组结构示意图；

图3为操作及控制流程示意图。

图中：1-玻璃；2—吸盘单元；3—气缸组；4—刚性连接支架；5—气缸安装支架；6—位移传感器组；7—处理器；21-吸盘；22—Y向气缸；23—X向气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方案做详细描述。

参见图1-图3，本发明的玻璃1为待装入汽车车门玻璃腔玻璃升降器托架而未上紧的玻璃，已经移动到车身上大致的安装位置；吸盘单元2前面的吸盘21能够产生较大的吸附作用力，吸附在待安装的玻璃1表面并通过吸附力带动玻璃1移动。本发明示意图不限定其个数和大小，可根据吸紧效果设定为1个或1个以上的多个吸盘组合而成的吸盘单元组，使用时吸紧在玻璃表面上；气缸组3通过刚性连接支架4与吸盘单元2连接，带动吸盘单元2实现x和y方向的运动；为x向和y向两个电动气缸组成的气缸组，可以带动吸盘实现x和y方向的运动；刚性连接支架4为刚性支架，强度和刚度等合适；气缸组安装支架5为气缸组在支撑点的安装支架，气缸组3安装在气缸安装支架5上，支撑并定位；位移传感器组6，数量为一个或以上的多个，固定在设定的位置点，即与车门参考点呈设定相对位置关系的支撑点上，可以检测玻璃1参考部位的运动方向和距离，检测玻璃1上设定区域或位置点是否到位；处理器7为微型电脑或小型处理器，内装有控制系统的处理软件，与气缸组3和位移传感器组6经信号传输线连接，接收位移传感器组6的传感信号，经计算、判断（比较）后向气缸组3发出控制信号，控制气缸组3产生动作，带动吸盘单元2产生X向和\或Y向移动。

如图2中，气缸组3包括Y向气缸22、X向气缸23；吸盘单元2的吸盘21与玻璃1接触并吸附，吸盘单元2经刚性连接支架4与气缸组3的Y向气缸22的活塞杆刚性连接，Y向气缸22活塞杆伸缩可以驱动吸盘单元2沿轴向运动，进而驱动吸附在吸盘21上的玻璃1沿汽车y向运动；Y向气缸22连接（图中是通过外壳侧壁连接）在X向气缸23活塞杆上，并且Y向气缸22活塞杆中心线与X向气缸23活塞杆中心线相垂直。使用时X向气缸23活塞杆伸缩，带动Y向气缸22沿x方向运动，即Y向气缸22活塞杆轴心方向与车门前后展向平行，以驱动玻璃1沿汽车x方向运动。X向气缸23经气缸安装支架5连接在支撑点上，该支撑点选择在适宜吸盘吸附玻璃表面的一定范围内，可以另外制作专用支架确定该支撑点位置。Y向气缸22、X向气缸23通常采用电动气缸，能快速、稳定地工作。

如图3为安装操作过程及控制系统逻辑，其工作步骤如下：

1、按照工艺要求准备玻璃1、吸盘单元2、气缸组3、刚性连接支架4、

气缸安装支架5、位移传感器组6、处理器7，并按照前述连接关系装配好；

2、使用时，先将车窗玻璃1装入汽车车门内外板之间的玻璃升降器上，但不固紧，然后将吸盘2吸紧在玻璃1表面；

3、启动处理器7，根据位移传感器组6检测到的玻璃1边界设定检测部位的位置，处理器7计算其与车门设定参考位置是否满足设定关系；如不满足设定关系，则处理器7根据计算结果向气缸组3发出运动调整信号，启动Y向气缸22推动吸盘2带动玻璃1沿y向运动，或启动X向气缸23推动Y向气缸22和玻璃1沿x向运动，直到位移传感器组6检测到玻璃边界设定检测位置与车门设定参考位置满足设定关系为止，再将玻璃稳定在确定的坐标位置上，在玻璃升降器上紧固定玻璃，即完成无框车门玻璃的装配。

本发明的车窗玻璃的安装方法，其采用两个气缸，Y向气缸22和X向气缸23，带动吸盘单元2产生X向和\或Y向移动，比现有的采用三个气缸、三维方向移动具有结构简单、移动快速、方便控制等优点。

最后需要说明的是，本发明的上述实例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装，包括待装入汽车车门玻璃腔的玻璃（1），其特征在于：还包括吸盘单元（2），所述吸盘单元（2）前面的吸盘（21）能吸附在玻璃（1）表面并带动玻璃（1）移动；气缸组（3）通过刚性连接支架（4）与吸盘单元（2）连接，带动吸盘单元（2）实现x或y方向的运动；气缸组（3）安装在气缸安装支架（5）上，一个或以上的位移传感器组（6），固定在设定的位置点；处理器（7）与气缸组（3）和位移传感器组（6）经信号传输线连接，接收位移传感器组（6）的传感信号，经计算、判断后向气缸组（3）发出控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装，其特征在于：气缸组（3）包括Y向气缸（22）和X向气缸（23），Y向气缸（22）连接在X向气缸（23）活塞杆上。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装，其特征在于：吸盘单元（2）经刚性连接支架（4）与气缸组（3）的Y向气缸（22）的活塞杆连接，Y向气缸（22）活塞杆伸缩驱动吸盘单元（2）沿轴向运动，进而驱动吸附在吸盘（21）上的玻璃（1）沿汽车y向运动。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装，其特征在于：Y向气缸（22）活塞杆中心线与X向气缸（23）活塞杆中心线相垂直。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装，其特征在于：X向气缸（23）活塞杆伸缩，带动Y向气缸（22）沿x方向运动，以驱动玻璃（1）沿汽车x方向运动。

6.根据权利要求1—3任一所述的一种用于汽车无框车门车窗玻璃安装的工装，其特征在于：Y向气缸（22）、X向气缸（23）采用电动气缸。

7.用于汽车无框车门车窗玻璃安装的方法，其特征在于包括如下步骤：

1）按照工艺要求准备玻璃、吸盘单元、气缸组、刚性连接支架、气缸安装支架、位移传感器组、处理器，并按照权1—6任一所述的连接关系装配好；

2）安装时，先将车窗玻璃装入汽车车门内外板之间的玻璃升降器上，但不固紧，然后将吸盘吸紧在玻璃表面；

3）启动处理器，根据位移传感器组检测到的玻璃边界设定检测部位的位置，处理器计算其与车门设定参考位置是否满足设定关系；如不满足设定关系，则处理器根据计算结果向气缸组发出运动调整信号，启动Y向气缸推动吸盘带动玻璃沿y向运动，或启动X向气缸推动Y向气缸和玻璃沿x向运动，直到位移传感器组检测到玻璃边界设定检测位置与车门设定参考位置满足设定关系为止，再将玻璃稳定在确定的坐标位置上，在玻璃升降器上紧固定玻璃，即完成无框车门玻璃的装配。

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