CN114749905B - 一种车门自动安装拧紧工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车门自动安装拧紧工装，包括拧紧框架，拧紧框架上设有能调整间距的固定式拧紧单元和活动式拧紧单元，每个拧紧单元包括两个拧紧组件，每个拧紧组件包括安装支架和拧紧工具，通过安装支架能对拧紧工具在空间内三个不同方向上的的位置进行调整，每个拧紧单元的两个拧紧工具的工作端的轴心线呈空间异面设置；活动式拧紧单元的两个拧紧组件的安装支架固定安装在活动基板上，通过第一驱动机构驱动活动基板来回移动，从而调节活动式拧紧单元与固定式拧紧单元的间距大小。本发明的优点：实现了对互为空间异面的两个方向螺栓的拧紧动作且相互之间不影响，从而实现了对车门安装的二次调整安装。

Description

一种车门自动安装拧紧工装

技术领域

本发明涉及汽车焊装领域车门自动安装工装，尤其涉及的是一种车门自动安装拧紧工装。

背景技术

汽车焊装领域车门自动安装过程中，车门通过铰链安装在车身上，铰链的两片合页分别通过螺栓与车门和车身相连接，与车门连接的螺栓为车门侧螺栓，与车身连接的螺栓为车身侧螺栓。现有技术中，在车身上安装车门前，铰链已预先安装在车门上，即车门侧螺栓已预先拧紧在车门上，在后续将车门安装在车身过程中，只需将车身侧螺栓穿过铰链的合页后拧紧在车身上即可，即仅需拧紧车身侧螺栓即可，无须拧动车门侧螺栓，因此在车门自动安装过程中，拧紧螺栓采用的工装是普通的拧紧工装，普通拧紧工装仅能实现车身侧螺栓的拧紧，而车身侧螺栓处仅能实现螺栓轴线法面方向的调整，即仅能调整车系X向和Z向这两个方向，当车身或车门连接处在车系Y向存在波动偏差时，则无法自动适应调整，即此种方式无法对车门在自动安装过程中进行二次调整。其中，定义车身的前后方向为车系的X向，车身的左右方向为车系的Y向，车身的竖直方向为车系的Z向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种车门自动安装拧紧工装，以实现对互为空间异面的两个方向的螺栓的拧紧动作且相互之间不会影响，从而能实现对车门自动安装过程中的二次调整。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种车门自动安装拧紧工装，包括与机器人执行部件相连的拧紧框架，所述拧紧框架上设有能调整间距的固定式拧紧单元和活动式拧紧单元，每个拧紧单元包括并排设置的两个拧紧组件，每个拧紧组件包括安装支架和拧紧工具，安装支架连接在拧紧框架上，拧紧工具安装在安装支架上，每个拧紧单元的两个拧紧工具的工作端的轴心线呈空间异面设置。

作为上述拧紧工装的优选方案，所述固定式拧紧单元的两个拧紧组件的安装支架固定安装在固定基板上，固定基板固定安装在拧紧框架上，活动式拧紧单元的两个拧紧组件的安装支架固定安装在活动基板上，活动基板活动安装在拧紧框架上且能沿着拧紧框架沿直线来回移动，通过第一驱动机构驱动活动基板来回移动，从而调节活动式拧紧单元与固定式拧紧单元的间距大小。

作为上述拧紧工装的优选方案，所述拧紧单元的两个拧紧组件分别为第一拧紧组件和第二拧紧组件，第一拧紧组件的安装支架直接安装在对应的固定基板或活动基板上，第二拧紧组件的安装支架通过第二驱动机构与对应的固定基板或活动基板相连接，第二驱动机构的本体固定安装在固定基板上，第二驱动机构的活动端伸缩方向与第二拧紧组件的拧紧工具的工作端轴心线相平行，第二驱动机构的活动端连接有载板，第二拧紧组件的安装支架固定安装在载板上。

作为上述拧紧工装的优选方案，所述载板上安装有第一限位块，通过第一限位块与第二限位块相抵挡配合，从而对第二驱动机构的活动端伸出行程进行限位，所述第二限位块安装在对应的固定基板或活动基板上。

作为上述拧紧工装的优选方案，所述第一限位块与第二限位块之间采用V形限位凸起和V形限位槽配合进行限位。

作为上述拧紧工装的优选方案，通过所述安装支架能对拧紧工具在空间内三个不同方向上的位置进行调整。

作为上述拧紧工装的优选方案，所述安装支架包括依次可拆卸连接的转接块一、转接块二和转接块三，拧紧工具安装在特殊头上，转接块一安装在对应的固定基板或活动基板上，转接块一与转接块二之间可拆卸的设有垫片一，转接块二与转接块三之间可拆卸的设有垫片二，转接块三与特殊头之间可拆卸的设有垫片三，三块垫片的厚度方向分别为空间内三个不同的方向。

作为上述拧紧工装的优选方案，通过若干第一螺栓依次穿过所述转接块一、垫片一和转接块二，实现转接块一与转接块二之间的可拆卸连接；通过若干第二螺栓依次穿过转接块二、垫片二和转接块三，实现转接块二与转接块三之间的可拆卸连接；通过若干第三螺栓依次穿过转接块三、垫片三和特殊头，实现转接块三与特殊头之间的可拆卸连接。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的一种车门自动安装拧紧工装，其拧紧单元包括两个拧紧组件，通过将两个拧紧组件的拧紧工具的工作端轴心线设计为呈空间异面设置，从而能对互为空间异面的两个方向的螺栓进行同时拧紧动作，且两个互为空间异面的两个方向的螺栓的拧紧动作相互独立、互不影响，从而提高了该拧紧工装的使用功能，将该拧紧工装用于车门自动安装过程中的螺栓拧紧，实现了对互为空间异面的车门侧螺栓和车身侧螺栓的同时拧紧动作且互不影响，从而实现了对车门在自动安装过程中进行二次调整，进一步保证了车门安装精度，提高了生产节拍以及自动化水平。此外，将拧紧框架上的两个拧紧单元分别安装在固定基板和活动基板上，通过调节活动基板相对于固定基板的位置，即可对活动式拧紧单元与固定式拧紧单元的间距大小进行调节，从而适应不同间距的两个铰链的安装，进而适应了多车型车门的自动安装，提高了该拧紧工装的通用性。

附图说明

图1是本实施例的立体图。

图2是本实施例的拧紧框架的立体图。

图3是本实施例的第一拧紧组件的立体图。

图4是本实施例的第二拧紧组件的立体图。

图5是本实施例用于车门安装过程中的工作状态示意图。

图6是图5的A处放大图。

图中标号：1拧紧框架,2固定式拧紧单元,3活动式拧紧单元,4固定基板,5活动基板,6第一拧紧组件,7第二拧紧组件,8气缸,9活塞杆,10载板,11第一限位块,12第二限位块,13拧紧工具,14特殊头,15车门,16垫片一,17垫片三,18第一转接块一,19第一转接块二,20第一转接块三，21第二转接块一,22第二转接块二,23第二转接块三,24凸出结构工作端,25套筒结构工作端,26铰链,27车身侧螺栓,28车门侧螺栓。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图6，本实施例提供了一种车门自动安装拧紧工装，包括与机器人执行部件相连的拧紧框架1，拧紧框架1上上设有能调整间距的固定式拧紧单元2和活动式拧紧单元3，每个拧紧单元包括并排设置的两个拧紧组件，每个拧紧组件包括安装支架和拧紧工具13，安装支架连接在拧紧框架1上，拧紧工具13安装在安装支架上，通过安装支架能对拧紧工具13在空间内三个不同方向上的位置进行调整，每个拧紧单元的两个拧紧工具13的工作端的轴心线呈空间异面设置。

固定式拧紧单元2的两个拧紧组件的安装支架固定安装在固定基板4上，固定基板4固定安装在拧紧框架1上，活动式拧紧单元3的两个拧紧组件的安装支架固定安装在活动基板5上，活动基板5活动安装在拧紧框架1上且能沿着拧紧框架1沿直线来回移动，通过第一驱动机构驱动活动基板5来回移动，从而调节活动式拧紧单元3与固定式拧紧单元2的间距大小。第一驱动机构可采用电缸，通过电缸驱动活动基板5直线移动。将拧紧框架1上的两个拧紧单元分别安装在固定基板4和活动基板5上，通过调节活动基板5相对于固定基板4的位置，即可对活动式拧紧单元3与固定式拧紧单元2的间距大小进行调节，从而适应不同间距的两个铰链26的安装，进而适应了多车型车门15的自动安装，提高了该拧紧工装的通用性。

拧紧单元的两个拧紧组件分别为第一拧紧组件6和第二拧紧组件7，第一拧紧组件6的安装支架直接安装在对应的固定基板4或活动基板5上，第二拧紧组件7的安装支架通过第二驱动机构与对应的固定基板4或活动基板5相连接，第二驱动机构的本体固定安装在固定基板4上，第二驱动机构的活动端伸缩方向与第二拧紧组件7的拧紧工具13的工作端轴心线相平行，第二驱动机构的活动端连接有载板10，第二拧紧组件7的安装支架固定安装在载板10上。第二驱动机构可采用气缸8，通过气缸8的活塞杆9伸缩，从而带动载板10及第二拧紧组件7一起伸缩。

载板10上安装有第一限位块11，通过第一限位块11与第二限位块12相抵挡配合，从而对第二驱动机构的活动端伸出行程进行限位，第二限位块12安装在对应的固定基板4或活动基板5上。第一限位块11与第二限位块12之间采用V形限位凸起和V形限位槽配合进行限位，既能实现对气缸8的活塞杆9伸缩方向上的限位，又能防止气缸8的活塞杆9伸缩过程中发生偏移，从而保证了整个工装的精度。

安装支架包括依次可拆卸连接的转接块一、转接块二和转接块三，拧紧工具13安装在特殊头14上，转接块一安装在对应的固定基板4或活动基板5上，转接块一与转接块二之间可拆卸的设有垫片一16，转接块二与转接块三之间可拆卸的设有垫片二，转接块三与特殊头14之间可拆卸的设有垫片三17，三块垫片的厚度方向分别为空间内三个不同的方向。

安装支架的具体连接关系如下：

通过若干第一螺栓依次穿过转接块一、垫片一16和转接块二并拧紧螺母，实现转接块一与转接块二之间的可拆卸连接；通过若干第二螺栓依次穿过转接块二、垫片二和转接块三并拧紧螺母，实现转接块二与转接块三之间的可拆卸连接；通过若干第三螺栓依次穿过转接块三、垫片三17和特殊头14并拧紧螺母，实现转接块三与特殊头14之间的可拆卸连接。通过调整三块垫片的厚度，即可对拧紧工具13在空间内三个不同的方向上的位置进行调整，从而可补偿因产品生产或装配产生的误差，提高了该工装的通用性，且此种调整结构简单，调整操作方便快捷。

其中，第一拧紧组件6的安装支架的三个转接块分别为的第一转接块一18、第一转接块二19和第一转接块三20，第二拧紧组件7的安装支架的三个转接块分别为的第二转接块一21、第二转接块二22和第二转接块三23。

拧紧工具13的工作端可根据需要选择凸出结构工作端24或者套筒结构工作端25，当拧紧工具13的工作端采用凸出结构工作端24时，该凸出结构工作端24外侧壁与螺栓头部的凹槽相吻合，螺栓头部的凹槽可以是六角槽、十二角槽或是梅花槽；当拧紧工具13的工作端采用套筒结构工作端25时，该套筒结构工作端25内侧壁与螺栓的外六角头部外侧壁相吻合。

将该拧紧工装与拧紧机器人装配好，用于车门15自动安装的工作过程如下：

车门15与车身通过上下两个铰链26实现连接。在车门15安装前，上下两个铰链26分别通过车门侧螺栓28安装在车门15上，首先通过第一驱动机构调整本拧紧工装的活动式拧紧单元3与固定式拧紧单元2的间距，使得活动式拧紧单元3与固定式拧紧单元2的间距与车门15的上下两个铰链26位置相适应。

车门15安装时，车门15经视觉引导匹配至车身处，拧紧机器人携本实施例的拧紧工装运动至放置螺栓的取钉台，通过拧紧工装的两个第二拧紧组件7的拧紧工具13分别吸取两个车身侧螺栓27，然后拧紧机器人携带拧紧工装运动至车身拧紧位。通过两个气缸8驱动两个拧紧单元的第二拧紧组件7缩回，通过拧紧机器人带动本拧紧工装运动，直至两个第一拧紧组件6的拧紧工具13工作端的轴心线分别与车门15上的两个车门侧螺栓28同轴心，然后拧紧机器人继续运动，从动带动两个第一拧紧组件6的拧紧工具13工作端朝靠近两个车门侧螺栓28的方向移动，直至两个第一拧紧组件6的拧紧工具13工作端分别与两个车门侧螺栓28接触配合，此时两个第一拧紧组件6的拧紧工具13处于车门侧螺栓28预松到位点。然后两个气缸8的活塞杆9伸出，分别带动两个拧紧单元的第二拧紧组件7伸出，将两个第二拧紧组件7的拧紧工具13的工作端吸取的两个车身侧螺栓27分别穿过两个铰链26上对应的过孔后穿入至车身上对应的两个螺纹孔外端处，此时两个第二拧紧组件7的拧紧工具13处于车身侧螺栓27预紧到位点。之后两个第一拧紧组件6的拧紧工具13动作，执行两个车门侧螺栓28相对于车门15的预松动作；两个第二拧紧组件7的拧紧工具13动作，执行两个车身侧螺栓27与车身安装的预紧动作；前述的预松动作和预紧动作可同时进行，也可任一个动作先进行，剩下的动作后进行。此时铰链26与车门15之间、铰链26与车身之间均未锁紧，均有可调整的空间，此时即可对车门15进行二次测量调整，待车门15二次测量并调整至相对于车身处于最佳位置后，两个第一拧紧组件6的拧紧工具13动作，执行两个车门侧螺栓28的拧紧动作；同时两个第二拧紧组件7的拧紧工具13动作，执行两个车身侧螺栓27的拧紧动作，即完成车门15的自动安装。

本实施例提供的拧紧工装，用于车门15自动安装过程中，实现了对互为空间异面的车门侧螺栓28和车身侧螺栓27的同时拧紧动作且互不影响，从而实现了对车门15在自动安装过程中进行二次调整，进一步保证了车门15安装精度，提高了生产节拍以及自动化水平。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车门自动安装拧紧工装，包括与机器人执行部件相连的拧紧框架（1），其特征在于：所述拧紧框架（1）上设有能调整间距的固定式拧紧单元（2）和活动式拧紧单元（3），每个拧紧单元包括并排设置的两个拧紧组件，每个拧紧组件包括安装支架和拧紧工具（13），安装支架连接在拧紧框架（1）上，拧紧工具（13）安装在安装支架上，每个拧紧单元的两个拧紧工具（13）的工作端的轴心线呈空间异面设置；

所述固定式拧紧单元（2）的两个拧紧组件的安装支架固定安装在固定基板（4）上，固定基板（4）固定安装在拧紧框架（1）上，活动式拧紧单元（3）的两个拧紧组件的安装支架固定安装在活动基板（5）上，活动基板（5）活动安装在拧紧框架（1）上且能沿着拧紧框架（1）沿直线来回移动，通过第一驱动机构驱动活动基板（5）来回移动，从而调节活动式拧紧单元（3）与固定式拧紧单元（2）的间距大小。

2.如权利要求1所述的一种车门自动安装拧紧工装，其特征在于：所述拧紧单元的两个拧紧组件分别为第一拧紧组件（6）和第二拧紧组件（7），第一拧紧组件（6）的安装支架直接安装在对应的固定基板（4）或活动基板（5）上，第二拧紧组件（7）的安装支架通过第二驱动机构与对应的固定基板（4）或活动基板（5）相连接，第二驱动机构的本体固定安装在固定基板（4）或活动基板（5）上，第二驱动机构的活动端伸缩方向与第二拧紧组件（7）的拧紧工具（13）的工作端轴心线相平行，第二驱动机构的活动端连接有载板（10），第二拧紧组件（7）的安装支架固定安装在载板（10）上。

3.如权利要求2所述的一种车门自动安装拧紧工装，其特征在于：所述载板（10）上安装有第一限位块（11），通过第一限位块（11）与第二限位块（12）相抵挡配合， 从而对第二驱动机构的活动端伸出行程进行限位，所述第二限位块（12）安装在对应的固定基板（4）或活动基板（5）上。

4.如权利要求3所述的一种车门自动安装拧紧工装，其特征在于：所述第一限位块（11）与第二限位块（12）之间采用V形限位凸起和V形限位槽配合进行限位。

5.如权利要求1所述的一种车门自动安装拧紧工装，其特征在于：通过所述安装支架能对拧紧工具（13）在空间内三个不同方向上的位置进行调整。

6.如权利要求5所述的一种车门自动安装拧紧工装，其特征在于：所述安装支架包括依次可拆卸连接的转接块一、转接块二和转接块三，拧紧工具（13）安装在特殊头（14）上，转接块一安装在对应的固定基板（4）或活动基板（5）上，转接块一与转接块二之间可拆卸的设有垫片一（16），转接块二与转接块三之间可拆卸的设有垫片二，转接块三与特殊头（14）之间可拆卸的设有垫片三（17），三块垫片的厚度方向分别为空间内三个不同的方向。

7.如权利要求6所述的一种车门自动安装拧紧工装，其特征在于：通过若干第一螺栓依次穿过所述转接块一、垫片一（16）和转接块二，实现转接块一与转接块二之间的可拆卸连接；通过若干第二螺栓依次穿过转接块二、垫片二和转接块三，实现转接块二与转接块三之间的可拆卸连接；通过若干第三螺栓依次穿过转接块三、垫片三（17）和特殊头（14），实现转接块三与特殊头（14）之间的可拆卸连接。