CN114932366A - 汽车顶盖零件精确定位平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件工装结构技术领域，具体地指一种汽车顶盖零件精确定位平台。包括底座和固定在底座上的支撑架；支撑架是一角沿X向和Y向向下倾斜的框架结构；支撑架上设置有，Z向定位结构用于对待定位的顶盖零件进行Z向支撑；X向定位结构包括位于支撑架X向下端一侧的X向固定限位结构以及位于支撑架X向上端一侧的X向驱动结构；X向驱动结构用于驱动顶盖零件沿X向向支撑架X向下端一侧移动；Y向定位结构包括位于支撑架Y向两侧的Y向驱动结构；Y向驱动结构用于驱动顶盖零件沿Y向移动。本发明的定位平台结构简单，定位精确，适应性好，可以广泛应用与各种规格尺寸的顶盖零件。

Description

汽车顶盖零件精确定位平台

技术领域

本发明涉及汽车零部件工装结构技术领域，具体地指一种汽车顶盖零件精确定位平台。

背景技术

汽车白车身是由若干个子零件焊接装配而成，因此焊装工艺成为了整车制造工艺中重要环节之一。机器人自动化焊接涉及到零件的定位、抓取、焊接等工序，零件定位作为前工序，对白车身的制造品质有着直接的影响。目前国内主机厂大都采用大批量、多车型混线生产模式，往往需要对多种不同尺寸的子零件进行放置及定位。

在相关技术中，通常不同尺寸的零件使用专用的定位夹具或者插拔单元来进行定位，在生产不同的零件之前，需要对定位夹具进行切换或者更换插拔单元。通过夹具切换的方式会导致时间损耗，同时，不同零件使用专用定位夹具也会造成成本投入增加。通过工作人员采用拔插的方式对零件定位单元进行切换，费时费力，切换速度慢，导致汽车生产线的整体生产效率低。

为了解决这一技术问题，有专利号为“CN108453453A”的名为“一种精定位顶盖对中台”的中国发明专利介绍了一种夹具平台结构，包括固定在底座上的对中台骨架，对中台骨架上设置有支撑块、X方向限位支撑件和Y方向限位支撑件，在对中台骨架上相对X方向限位支撑件的另一侧边安装有X方向气动定位机构，相对Y方向限位支撑件的另一侧边安装有Y方向气动定位机构；X方向气动定位机构、Y方向气动定位机构包括气缸、连接块和用于与顶盖侧边接触的定位滚轮，连接块安装于气缸的伸出端，定位滚轮通过支架与连接块相连接。该专利介绍的对中台解决了现有顶盖对中台无法保证顶盖在对中台上的重复定位精度的问题。

但该结构仍然存在一定的问题，该对中台Y向一侧为气动定位机构，另一侧为限位支撑件，在对于汽车零部件的对中夹持过程中，只能是一侧的气动定位机构对汽车零部件进行驱动，其目的是将零部件夹持在整个对中台骨架的倾斜下端位置，但是对于某些零部件来说，Y向的宽度较小，Y向单侧驱动的方式调节幅度有限，可能很难使这类零部件达到对中夹持的效果，该结构应用的范围较为狭窄，对零部件的规格尺寸要求较多，受限较多，难以进行大范围的推广使用。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种汽车顶盖零件精确定位平台。

本发明的技术方案为：一种汽车顶盖零件精确定位平台，包括底座和固定在底座上的支撑架；所述支撑架是一角沿X向和Y向向下倾斜的框架结构；

所述支撑架上设置有，

Z向定位结构，所述Z向定位结构用于对待定位的顶盖零件进行Z向支撑；

X向定位结构，所述X向定位结构包括位于支撑架X向下端一侧的X向固定限位结构以及位于支撑架X向上端一侧的X向驱动结构；所述X向驱动结构用于驱动顶盖零件沿X向向支撑架X向下端一侧移动；

Y向定位结构，所述Y向定位结构包括位于支撑架Y向两侧的Y向驱动结构；所述Y向驱动结构用于驱动顶盖零件沿Y向移动。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述Y向驱动结构包括设置于支撑架Y向下端一侧的多组Y向定位单元；所述Y向定位单元包括，

安装支座，所述安装支座固定在支撑架上；

伺服电机，所述伺服电机固定在安装支座上；

导轨，所述导轨沿Y向布置在安装支座上；

滚珠丝杆，所述滚珠丝杆沿Y向布置，一端通过联轴器与伺服电机传动连接；

导轨滑块，所述导轨滑块滑动连接于导轨上，导轨滑块连接于滚珠丝杆的另一端；

安装座，所述安装座固定在导轨滑块上，安装座上设置有可绕垂直支撑架方向的轴线旋转的第一Y向滚筒。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述Y向驱动结构包括设置于支撑架Y向上端一侧的多组Y向压紧单元；所述Y向压紧单元包括，

Y向气缸支座，所述Y向气缸支座固定在支撑架上；

Y向气缸，所述Y向气缸安装在Y向气缸支座上，

Y向滚筒支座，所述Y向滚筒支座安装在Y向气缸的Y向输出轴上，Y向滚筒支座上设置有可绕垂直支撑架方向的轴线旋转的第二Y向滚筒。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述Y向压紧单元在Y向方向上处于相邻两组Y向定位单元之间。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述X向驱动结构包括，

X向气缸支座，所述X向气缸支座固定在支撑架X向中线位置；

X向气缸，所述X向气缸安装在X向气缸支座上；

安装支架，所述安装支架固定在X向气缸的X向输出轴上；

多个第一X向滚筒支座，所述多个第一X向滚筒支座沿Y向间隔布置于安装支架上，第一X向滚筒支座上安装有可绕垂直支撑架方向的轴线旋转的第一X向滚筒。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述X向固定限位结构包括，

安装板，所述安装板固定在支撑架X向下端的中间位置；

多个第二X向滚筒支座，所述多个第二X向滚筒支座沿Y向间隔布置于安装板上，第二X向滚筒支座上安装有可绕垂直支撑架方向的轴线旋转的第二X向滚筒。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述第二X向滚筒与第一X向滚筒在X向方向上两两相对布置。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述Z向定位结构包括至少两组位于支撑架倾斜下端两个角的、以及至少两组分置于X向驱动结构Y向两侧的多组支撑板；所述支撑板是上端面与支撑架平行的表面平整的板状结构。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述支撑架的中间位置设置有用于对顶盖零件的中部区域进行Z向支撑的托杆。

根据本发明提供的一种汽车顶盖零件精确定位平台，所述支撑架上设置有多个定位销；所述定位销是沿Z向布置的上小下大的锥形结构。

本发明的优点有：1、本发明在支撑架的Y向两侧分别设置有Y向定位结构，Y向定位结构能够对待定位的顶盖零件进行Y向驱动，使顶盖零件能够快速对中定位，两侧的Y向定位结构均能够沿Y向驱动，可以适应不同规格尺寸的顶盖零件，对于顶盖零件的适应性更好，调节更为方便，具有极大的推广价值；

2、本发明通过设置平板结构的支撑板对待定位顶盖零件进行Z向支撑，平面支撑性能更好，顶盖零件支撑的稳定性更好，顶盖零件不会轻易晃动，不会对顶盖零件的钣金面造成损伤，便于后续的操作；

现有技术中的顶盖零件Z向定位是由一系列固定式的滚轮组成的，滚轮会导致零件钣金面的磕碰变形，而且由于不同顶盖零件的造型差异，滚轮结构无法对应多种顶盖零件的Z向定位，还需要针对顶盖零件安装相应结构的滚轮，出现整个设备结构冗杂、现场调试困难、设备成本投入增大等的问题；

本发明使用的是平板结构的支撑板，可以对应所有车型在Z方向的定位，另外本发明还在支撑架的中间位置设置有托杆，由于顶盖零件的重量主要集中在中间区域，设置托杆对顶盖零件中间部位进行支撑，可有效防止防止顶盖零件的中部下沉；

3、本发明对于Y向压紧单元和Y向定位单元的相对布置结构受力合理，Y向相对驱动的过程中，可以确保顶盖零件始终沿Y向移动或是被夹持，不会出现顶盖零件转动偏移的情况；

4、本发明对于X向驱动结构和X向固定限位结构的相对布置结构受力合理，在X向方向上两两相对布置，避免了顶盖零件出现偏转的问题。

本发明的定位平台结构简单，定位精确，适应性好，可以广泛应用与各种规格尺寸的顶盖零件，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的定位平台轴视图(放置有顶盖零件)；

图2：本发明的定位平台的平面示意图；

图3：本发明的Y向定位单元结构示意图；

图4：本发明的Y向压紧单元结构示意图；

图5：本发明的X向驱动结构示意图；

图6：本发明的X向固定限位结构示意图；

其中：1—底座；2—支撑架；3—Y向定位单元；31—安装支座；32—伺服电机；33—导轨；34—导轨滑块；35—安装座；36—第一Y向滚筒；4—Y向压紧单元；41—Y向气缸支座；42—Y向气缸；43—Y向滚筒支座；44—第二Y向滚筒；5—X向驱动结构；51—X向气缸支座；52—X向气缸；53—安装支架；54—第一X向滚筒支座；55—第一X向滚筒；6—X向固定限位结构；61—安装板；62—第二X向滚筒支座；63—第二X向滚筒；7—支撑板；8—定位销；9—托杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本申请提供一种汽车顶盖零件精确定位平台，用于对汽车零部件中的顶盖零件进行对中定位夹持，具体的如图1～6所示，在本申请的一些实施例中，本实施例的定位平台包括底座1和固定在底座1上的支撑架2，支撑架2是一角沿X向和Y向向下倾斜的框架结构，支撑架2是方形框架结构，支撑架2的长度方向为X向，宽度方向为Y向，厚度方向为Z向。其中，支撑架2的X向和Y向的一角向下倾斜的固定在底座1上，形成倾斜的框架式结构，当顶盖零件放置到支撑架2上后，顶盖零件会在重力作用下滑移到向下倾斜的X向和Y向的一角处。

为了实现对顶盖零件进行对中定位夹持，本实施例在支撑架2上设置有Z向定位结构、X向定位结构和Y向定位结构，如图2所示，Z向定位结构用于对待定位的顶盖零件进行Z向支撑；X向定位结构包括位于支撑架2X向下端一侧的X向固定限位结构以及位于支撑架2X向上端一侧的X向驱动结构，X向驱动结构用于驱动顶盖零件沿X向向支撑架2X向下端一侧移动；Y向定位结构包括位于支撑架2Y向两侧的Y向驱动结构，Y向驱动结构用于驱动顶盖零件沿Y向移动。

本实施例在支撑架2上设置有多组Z向定位结构，多组X向定位结构和多组Y向定位结构。Y向定位结构是主动驱动结构，可以主动驱动顶盖零件沿Y向对中定位并被夹持，X向定位结构中的X向驱动结构5是主动驱动结构，能够驱动顶盖零件沿X向移动，X向固定限位结构是固定式结构，不具有主动驱动的功能。同样的Z向定位结构只能进行Z向的支撑，不具有驱动的功能。

实际使用时，将顶盖零件放置到支撑架2上，通过X向驱动结构5和两侧的Y向定位结构对顶盖零件进行驱动，使顶盖零件精确定位，顶盖零件被夹持在Z向定位结构、X向定位结构和Y向定位结构之间。

在本申请的另外一些实施例中，本实施例对Y向驱动结构进行了优化，具体的如图1～3所示，Y向驱动结构包括设置于支撑架2Y向上端一侧的多组Y向定位单元3，本实施例的图2中显示的Y向定位单元3为三组，均布置在支撑架2的Y向下端一侧，沿X向间隔布置。其中Y向定位单元3包括安装支座31、伺服电机32、滚珠丝杆(图中未示出)、导轨33、导轨滑块34和安装座35，如图2～3所示，安装支座31固定在支撑架2上，伺服电机32和导轨33固定在安装支座31上。滚珠丝杆沿Y向布置，一端通过联轴器(图中未示出)与伺服电机32传动连接，另一端可绕自身轴线转动的连接于导轨滑块34，伺服电机32驱动滚珠丝杆绕自身轴线旋转，导轨滑块34安装在滚珠丝杆上并通过滚珠丝杆驱动沿Y向移动，导轨滑块34在导轨33上滑动行进，安装座35固定在导轨滑块34上，安装座35上设置有可绕垂直支撑架2方向的轴线旋转的第一Y向滚筒36。

使用时，伺服电机32驱动滚珠丝杆绕自身轴线旋转，导轨滑块34在滚珠丝杆的作用下在导轨33上移动，即沿Y向移动，安装座35以及第一Y向滚筒36跟随导轨滑块34沿Y向移动，对顶盖零件产生驱动作用。

在本申请的一些实施例中，对Y向驱动结构做了进一步的优化。如图1～2和4所示，本实施例的Y向驱动结构包括设置于支撑架2Y向下端一侧的多组Y向压紧单元4，本实施例包含两组Y向压紧单元4，两组Y向压紧单元4沿X向间隔布置，用于对顶盖零件进行Y向的驱动。

具体的，如图4所示，本实施例的Y向压紧单元4包括Y向气缸支座41、Y向气缸42和Y向滚筒支座43，Y向气缸支座41固定在支撑架2上，Y向气缸42安装在Y向气缸支座41上，Y向滚筒支座43安装在Y向气缸42的Y向输出轴上，Y向滚筒支座43上设置有可绕垂直支撑架2方向的轴线旋转的第二Y向滚筒44。

使用时，Y向气缸4驱动Y向滚筒支座43沿Y向移动，Y向滚筒支座43上的第二Y向滚筒44对顶盖零件产生沿Y向的驱动作用。

在本申请的一些实施例中，对于上述的Y向压紧单元4和Y向定位单元3的位置关系进行了优化，具体的，如图1～2所示，Y向压紧单元4在Y向方向上处于相邻两组Y向定位单元3之间。

这样的布置结构在Y向相对驱动的过程中，可以确保顶盖零件始终沿Y向移动或是被夹持，不会出现顶盖零件转动偏移的情况。

在本申请另外一些实施例中，对X向驱动结构5进行了优化。本实施例的X向驱动结构5如图1～2和5所示，包括X向气缸支座51、X向气缸52、安装支架53和多个第一X向滚筒支座54，X向气缸支座51固定在支撑架2X向中线位置，X向气缸52安装在X向气缸支座51上，安装支架53固定在X向气缸52的X向输出轴上，多个第一X向滚筒支座54沿Y向间隔布置于安装支架53上，第一X向滚筒支座54上安装有可绕垂直支撑架2方向的轴线旋转的第一X向滚筒55。

本实施例在安装支架53上设置有两个第一X向滚筒支座54，使用时，X向气缸52驱动安装支架53沿X向移动，第一X向滚筒支座54和第一X向滚筒55跟随安装支架53沿X向移动，对顶盖零件产生沿X向的驱动作用。

在本申请的一些实施例中，对X向固定限位结构6进行了优化。如图2和6所示，本实施例的X向固定限位结构6包括安装板61和多个第二X向滚筒支座62，安装板61固定在支撑架2X向下端的中间位置，多个第二X向滚筒支座62沿Y向间隔布置于安装板61上，第二X向滚筒支座62上安装有可绕垂直支撑架2方向的轴线旋转的第二X向滚筒63。

本实施例在安装板61上设置有两个第二X向滚筒支座62，使用时，顶盖零件的X向下端一侧抵紧在两个第二X向滚筒63上，通过第二X向滚筒63进行限位固定。

在本申请另外一些实施例中，对上述的X向驱动结构5和X向固定限位结构6的相对位置关系进行了优化，具体的，如图1～2所示，第二X向滚筒63与第一X向滚筒54在X向方向上两两相对布置。在X向方向上两两相对布置，避免了顶盖零件出现偏转的问题。

在本申请的一些实施例中，对Z向定位结构进行了优化，如图2所示，本实施例的Z向定位结构包括至少两组位于支撑架2倾斜下端两个角的、以及至少两组分置于X向驱动结构5Y向两侧的多组支撑板7，支撑板7是上端面与支撑架2平行的表面平整的板状结构。

另外，本实施例在支撑架2上设置有多个定位销8，如图2和3所示，定位销8是沿Z向布置的上小下大的锥形结构。

本实施例在支撑架2的中间设置有托杆9，如图2所示，托杆9是沿Y向布置的横杆，用于对顶盖零件的中部区域进行Z向支撑，由于顶盖零件大部分重量集中在中部区域，在支撑架2上设置了托杆9可有效防止顶盖零件的中部下沉。

本申请所述的滚筒结构，如第一Y向滚筒36、第二Y向滚筒44、第一X向滚筒55、第二X向滚筒63实际上都是通过一根沿Z向布置的旋转轴连接于对应的滚筒支座上的，滚筒可以绕旋转轴旋转。

如图2所示，本实施例的支撑板7有四块，分别处于支撑架2倾斜下端的两个角，以及位于X向驱动结构5Y向两侧的支撑架2Y向侧部。

实际使用时，将顶盖零件放置到支撑架2上，使顶盖零件的下端支撑在支撑板7上，然后分别驱动伺服电机32、Y向气缸42以及X向气缸52对顶盖零件进行驱动，直至顶盖零件被精确定位，顶盖零件被夹持在第一Y向滚筒36、第二Y向滚筒44、第一X向滚筒55、第二X向滚筒63之间，完成顶盖零件的定位过程。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种汽车顶盖零件精确定位平台，包括底座(1)和固定在底座(1)上的支撑架(2)；所述支撑架(2)是一角沿X向和Y向向下倾斜的框架结构；

其特征在于：所述支撑架(2)上设置有，

Z向定位结构，所述Z向定位结构用于对待定位的顶盖零件进行Z向支撑；

X向定位结构，所述X向定位结构包括位于支撑架(2)X向下端一侧的X向固定限位结构以及位于支撑架(2)X向上端一侧的X向驱动结构；所述X向驱动结构用于驱动顶盖零件沿X向向支撑架(2)X向下端一侧移动；

Y向定位结构，所述Y向定位结构包括位于支撑架(2)Y向两侧的Y向驱动结构；所述Y向驱动结构用于驱动顶盖零件沿Y向移动。

2.如权利要求1所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述Y向驱动结构包括设置于支撑架(2)Y向下端一侧的多组Y向定位单元(3)；所述Y向定位单元(3)包括，

安装支座(31)，所述安装支座(31)固定在支撑架(2)上；

伺服电机(32)，所述伺服电机固定在安装支座(31)上；

导轨(33)，所述导轨(33)沿Y向布置在安装支座(31)上；

滚珠丝杆，所述滚珠丝杆沿Y向布置，一端通过联轴器与伺服电机传动连接；

导轨滑块(34)，所述导轨滑块(34)滑动连接于导轨(33)上，导轨滑块(34)连接于滚珠丝杆的另一端；

安装座(35)，所述安装座(35)固定在导轨滑块(34)上，安装座(35)上设置有可绕垂直支撑架(2)方向的轴线旋转的第一Y向滚筒(36)。

3.如权利要求2所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述Y向驱动结构包括设置于支撑架(2)Y向上端一侧的多组Y向压紧单元(4)；所述Y向压紧单元(4)包括，

Y向气缸支座(41)，所述Y向气缸支座(41)固定在支撑架(2)上；

Y向气缸(42)，所述Y向气缸(42)安装在Y向气缸支座(41)上，

Y向滚筒支座(43)，所述Y向滚筒支座(43)安装在Y向气缸(42)的Y向输出轴上，Y向滚筒支座(43)上设置有可绕垂直支撑架(2)方向的轴线旋转的第二Y向滚筒(44)。

4.如权利要求3所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述Y向压紧单元(4)在Y向方向上处于相邻两组Y向定位单元(3)之间。

5.如权利要求1所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述X向驱动结构(5)包括，

X向气缸支座(51)，所述X向气缸支座(51)固定在支撑架(2)X向中线位置；

X向气缸(52)，所述X向气缸(52)安装在X向气缸支座(51)上；

安装支架(53)，所述安装支架(53)固定在X向气缸(52)的X向输出轴上；

多个第一X向滚筒支座(54)，所述多个第一X向滚筒支座(54)沿Y向间隔布置于安装支架(53)上，第一X向滚筒支座(54)上安装有可绕垂直支撑架(2)方向的轴线旋转的第一X向滚筒(55)。

6.如权利要求5所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述X向固定限位结构(6)包括，

安装板(61)，所述安装板(61)固定在支撑架(2)X向下端的中间位置；

多个第二X向滚筒支座(62)，所述多个第二X向滚筒支座(62)沿Y向间隔布置于安装板(61)上，第二X向滚筒支座(62)上安装有可绕垂直支撑架(2)方向的轴线旋转的第二X向滚筒(63)。

7.如权利要求6所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述第二X向滚筒(63)与第一X向滚筒(54)在X向方向上两两相对布置。

8.如权利要求1所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述Z向定位结构包括至少两组位于支撑架(2)倾斜下端两个角的、以及至少两组分置于X向驱动结构(5)Y向两侧的多组支撑板(7)；所述支撑板(7)是上端面与支撑架(2)平行的表面平整的板状结构。

9.如权利要求1所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述支撑架(2)上设置有多个定位销(8)；所述定位销(8)是沿Z向布置的上小下大的锥形结构。

10.如权利要求1所述的一种汽车顶盖零件精确定位平台，其特征在于：所述支撑架(2)的中间位置设置有用于对顶盖零件的中部区域进行Z向支撑的托杆(9)。

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