CN115092291B - 一种前罩铰链柔性装配定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车焊接工装、检具技术领域，具体涉及一种前罩铰链柔性装配定位系统，包括控制系统和左右两个柔性切换基座，柔性切换基座上活动安装有可左右滑动的柔性切换滑台机构，柔性切换滑台机构上活动安装有可前后滑动的上件滑台机构，上件滑台机构上固定安装有铰链定位机构，安装组与下压气缸的活塞杆固定连接，定位销组和压紧块固定安装在安装组上，下压气缸与控制系统电气控制连接。其目的是：通过可左右滑动的柔性切换滑台机构、可前后滑动的上件滑台机构和铰链定位机构的相互配合，对铰链定位机构的位置进行调节，直接以装配定位系统确定对铰链位置进行定位，以此适应不同车型的铰链安装，实现柔性化多车型共用的功能。
Description
技术领域
本发明属于汽车焊接工装、检具技术领域，具体涉及一种前罩铰链柔性装配定位系统。
背景技术
汽车白车身前罩铰链装配有多种形式，比如先将铰链定位装配到前罩上，再用前罩内板定位装配到车体上；或先将铰链定位装配到车体上，再装配前罩。其中，先将铰链装配到车体，当前较多采用手持分体式工装将铰链装配到车体，或体积较庞大的整体式工装同时装配左右铰链。
公告号为CN210680990U的专利提供了一种前罩铰链装配定位机构，包括长方体的框架、安装在所述框架两端的整体定位结构、安装在所述整体定位结构上侧的人工辅助结构、安装在所述整体定位结构中部上方的铰链活动页定位结构和安装在所述人工辅助结构端部的导向销、压紧。通过一种整体式机罩铰链装配定位结构实现两侧机罩铰链同时在车身上匹配打紧，较好的保证了两侧铰链的同轴度，提升了机罩在车身的位置精度，提升了前脸外观品质，能有效降低工人劳动强度，提升装配的一致性及效率。
但是上述前罩整体式装配定位机构，整体式工装依靠车体安装孔进行定位，结构复杂，难以柔性化多车型共用。
发明内容
本发明的目的是：旨在提供一种前罩铰链柔性装配定位系统，通过可左右滑动的柔性切换滑台机构、可前后滑动的上件滑台机构和铰链定位机构的相互配合，对铰链定位机构的位置进行调节，直接以装配定位系统确定对铰链位置进行定位，以此适应不同车型的铰链安装，实现柔性化多车型共用的功能。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种前罩铰链柔性装配定位系统，包括控制系统和左右两个柔性切换基座，所述柔性切换基座上活动安装有可左右滑动的柔性切换滑台机构，所述柔性切换滑台机构上活动安装有可前后滑动的上件滑台机构，所述上件滑台机构上固定安装有铰链定位机构，所述铰链定位机构包括下压气缸、安装组、定位销组和压紧块，所述下压气缸与上件滑台机构固定连接，所述安装组与下压气缸的活塞杆固定连接，所述定位销组和压紧块固定安装在安装组上，所述下压气缸与控制系统电气控制连接；其中，左右滑动是指沿柔性切换基座的长度方向滑动，前后滑动是指沿柔性切换基座的宽度方向滑动。
进一步限定，所述下压气缸上安装有手动压紧机构，所述手动压紧机构与下压气缸的活塞杆传动连接。这样的结构设计，通过手动压紧机构与下压气缸的活塞杆传动连接，可在下压气缸处于泄气的状态下，实现手动伸缩下压气缸的活塞杆的功能，进而以手动、自动相结合的方式，对前罩铰链进行装配，使用更加方便。
进一步限定，所述手动压紧机构包括下压杆、安装架和铰接杆，所述安装架固定安装在下压气缸上，所述下压杆与安装架铰接，所述下压气缸为双头气缸，所述下压气缸的其中一个活塞杆与安装组固定连接、另一个活塞杆与铰接杆的一端铰接，所述铰接杆的自由端与下压杆的中部铰接。这样的结构设计，以下压杆、安装架、铰接杆和双头气缸的相互配合，实现可手动伸缩下压气缸的活塞杆的功能，结构简单，使用方便。
进一步限定，所述安装组的下端安装有第一电子感应器。这样的结构设计，在通过手动压紧机构，对铰链进行手动压紧后，第一电子感应器触碰到铰链，将铰链装配到位的信号传输给控制系统，再在控制系统控制下，自动控制下压气缸锁死，使得活塞杆保持在此位置，使用更加方便。
进一步限定，所述控制系统外接有控制按钮。这样的结构设计，在通过手动压紧机构，对两个铰链均完成手动压紧后，再通过外接控制按扭控制下压气缸通气，夹紧铰链，使用更加方便。
进一步限定，所述安装组包括多个相互连接的夹具连接块，多个所述夹具连接块之间安装有可调垫片。这样的结构设计，通过对可调垫片的调节，可对定位销组和压紧块的位置进行调节，进而调节铰链的安装精度，实用性较强。
进一步限定，所述上件滑台机构包括立柱、上件滑台上安装板、上件滑台导轨和上件滑台驱动气缸，所述铰链定位机构固定安装在立柱上，所述上件滑台导轨和上件滑台驱动气缸固定安装在柔性切换滑台机构上，所述滑台上安装板上设置有与上件滑台导轨相匹配的第一滑块，所述上件滑台驱动气缸与控制系统电气控制连接。这样的结构设计，通过控制系统对上件滑台驱动气缸的控制，实现立柱的前后移动，进而控制铰链定位机构的前后移动，结构简单，控制方便。
进一步限定，所述上件滑台上安装板上还安装有上件滑台定位安装板，所述上件滑台定位安装板上开设有若干第三定位孔，所述柔性切换滑台机构上还竖向安装有第一锁紧单元，所述第一锁紧单元包括第一锁紧气缸和固定安装在第一锁紧气缸的活塞杆上的第三定位销。这样的结构设计，在上件滑台驱动气缸把立柱前后移动到位后，控制第一锁紧气缸的活塞杆伸出，使得第三定位销伸入对应的第三定位孔内，完成柔性切换滑台机构和上件滑台机构之间的相互定位，可避免上件滑台机构在对铰链安装过程中发生移动，提高定位精度，实用性较强。
进一步限定，所述柔性切换滑台机构于上件滑台上安装板的前后两端均设有上件滑台限位缓冲座、上件滑台限位块和第二电子感应器，所述第二电子感应器与控制系统信号连接。这样的结构设计，上件滑台限位缓冲座可以起到缓冲上件滑台机构的作用，上件滑台限位块为上件滑台机构的滑动止点限位；当上件滑台机构滑移到端头与上件滑台限位块接触后，第二电子感应器可以将滑台到位信号传回PLC控制系统，以便控制系统控制上件滑台驱动气缸停止工作，避免上件滑台机构滑出柔性切换滑台机构，实用性较强。
进一步限定，所述柔性切换滑台机构包括滑轨、柔性切换滑台驱动气缸、第二滑块、滑动架和上件滑台下安装座，所述柔性切换滑台驱动气缸与控制系统电气控制连接，所述柔性切换基座包括基板，所述滑轨和柔性切换滑台驱动气缸固定安装在基板上，所述第二滑块固定安装在滑动架上，所述第二滑块滑动安装在滑轨上，所述上件滑台下安装座固定安装于滑动架上，所述上件滑台机构固定安装于上件滑台下安装座上。这样的结构设计，通过柔性切换滑台驱动气缸的伸缩，带动上件滑台机构在滑轨上左右移动，进而控制铰链定位机构的左右移动，结构简单，控制方便。
进一步限定，所述滑动架上安装有定位架，所述定位架上开设有若干第四定位孔，所述基板上还竖向安装有第二锁紧单元，所述第二锁紧单元包括第二锁紧气缸和固定安装在第二锁紧气缸的活塞杆上的第四定位销。这样的结构设计，在柔性切换滑台驱动气缸把立柱左右移动到位后，控制第二锁紧气缸的活塞杆伸出，使得第四定位销伸入对应的第四定位孔内，完成柔性切换基座和柔性切换滑台机构之间的相互定位，可避免柔性切换滑台机构在对铰链安装过程中发生移动，提高定位精度，实用性较强。
进一步限定，所述基板于滑动架的左右两端均设有柔性切换滑台限位单元和第三电子感应器，所述滑动架左右两侧于柔性切换滑台限位单元对应位置安装有切换滑台限位块，所述第三电子感应器与控制系统信号连接。这样的结构设计，通过柔性切换滑台限位单元和切换滑台限位块的相互配合，可起到缓冲滑动架的作用；当滑动架滑移到切换滑台限位块与柔性切换滑台限位单元接触后，第三电子感应器可以将滑动架到位信号传回PLC控制系统，以便控制系统控制柔性切换滑台驱动气缸停止工作，避免柔性切换滑台机构滑出柔性切换基座，实用性较强。
采用上述技术方案的发明，具有如下优点：
1、通过可左右滑动的柔性切换滑台机构、可前后滑动的上件滑台机构和铰链定位机构的相互配合，对铰链定位机构的位置进行调节，直接以装配定位系统确定对铰链位置进行定位，以此适应不同车型的铰链安装，实现柔性化多车型共用的功能；
2、通过手动压紧机构与下压气缸的活塞杆传动连接，可在下压气缸处于泄气的状态下，实现手动伸缩下压气缸的活塞杆的功能，进而以手动、自动相结合的方式，对前罩铰链进行装配，使用更加方便；
3、通过控制系统对上件滑台驱动气缸的控制，实现立柱的前后移动，进而控制铰链定位机构的前后移动，结构简单，控制方便；
4、在上件滑台驱动气缸把立柱前后移动到位后，控制第一锁紧气缸的活塞杆伸出，使得第三定位销伸入对应的第三定位孔内，完成柔性切换滑台机构和上件滑台机构之间的相互定位，可避免上件滑台机构在对铰链安装过程中发生移动，提高定位精度，实用性较强；
5、通过柔性切换滑台驱动气缸的伸缩，带动上件滑台机构在滑轨上左右移动，进而控制铰链定位机构的左右移动，结构简单，控制方便；
6、在柔性切换滑台驱动气缸把立柱左右移动到位后，控制第二锁紧气缸的活塞杆伸出，使得第四定位销伸入对应的第四定位孔内，完成柔性切换基座和柔性切换滑台机构之间的相互定位，可避免柔性切换滑台机构在对铰链安装过程中发生移动，提高定位精度，实用性较强。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种前罩铰链柔性装配定位系统实施例的结构示意图；
图2为本发明一种前罩铰链柔性装配定位系统实施例中铰链定位机构部分的结构示意图；
图3为本发明一种前罩铰链柔性装配定位系统实施例中上件滑台机构的结构示意图；
图4为本发明一种前罩铰链柔性装配定位系统实施例中柔性切换滑台机构和柔性切换基座部分的结构示意图；
图5为本发明一种前罩铰链柔性装配定位系统实施例中柔性切换基座部分的结构示意图；
图6为本发明一种前罩铰链柔性装配定位系统实施例中柔性切换滑台机构部分的结构示意图；
主要元件符号说明如下：
铰链定位机构1、压紧块12、第一定位销13、第二定位销14、第一电子感应器15、
下压气缸16、安装组160、下压杆17、安装架171、铰接杆172、
上件滑台机构2、立柱21、上件滑台上安装板22、上件滑台定位安装板23、第一锁紧单元24、上件滑台导轨25、上件滑台限位缓冲座26、上件滑台限位块27、上件滑台驱动气缸28、第二电子感应器29、
柔性切换滑台机构3、纵梁31、四根横梁32、上件滑台下安装座33、第二滑块34、定位架35、切换滑台限位块36、
柔性切换基座4、基板41、柔性切换滑台限位单元42、第三电子感应器43、滑轨46、第二锁紧单元47、第四定位销471、第二锁紧气缸472、柔性切换滑台驱动气缸48。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。
如图1～图6所示，本发明的一种前罩铰链柔性装配定位系统，包括PLCPLC控制系统和左右两个柔性切换基座4，PLC控制系统外接有控制按钮；
柔性切换基座4上活动安装有可柔性切换基座4的长度方向左右滑动的柔性切换滑台机构3，柔性切换滑台机构3于上件滑台上安装板22的前后两端均设有上件滑台限位缓冲座26、上件滑台限位块27和第二电子感应器29，第二电子感应器29与PLC控制系统信号连接，柔性切换滑台机构3包括滑轨46、柔性切换滑台驱动气缸48、第二滑块34、滑动架和上件滑台下安装座33，柔性切换滑台驱动气缸48与PLC控制系统电气控制连接，柔性切换基座4包括基板41，滑轨46和柔性切换滑台驱动气缸48固定安装在基板41上，滑动架包括两根纵梁31和四根横梁32，第二滑块34固定安装在滑动架上，第二滑块34滑动安装在滑轨46上，上件滑台下安装座33固定安装于滑动架上，上件滑台机构2固定安装于上件滑台下安装座33上，滑动架上安装有定位架35，定位架35上开设有若干第四定位孔，基板41上还竖向安装有第二锁紧单元47，第二锁紧单元47包括第二锁紧气缸472和固定安装在第二锁紧气缸472的活塞杆上的第四定位销471，基板41于滑动架的左右两端均设有柔性切换滑台限位单元42和第三电子感应器43，滑动架左右两侧于柔性切换滑台限位单元42对应位置安装有切换滑台限位块36，第三电子感应器43与PLC控制系统信号连接；
柔性切换滑台机构3上活动安装有可沿柔性切换基座4的宽度方向前后滑动的上件滑台机构2，上件滑台机构2包括立柱21、上件滑台上安装板22、上件滑台导轨25和上件滑台驱动气缸28，铰链定位机构1固定安装在立柱21上，上件滑台导轨25和上件滑台驱动气缸28固定安装在柔性切换滑台机构3上，滑台上安装板22上设置有与上件滑台导轨25相匹配的第一滑块，上件滑台驱动气缸28与PLC控制系统电气控制连接，上件滑台上安装板22上还安装有上件滑台定位安装板23，上件滑台定位安装板23上开设有若干第三定位孔，柔性切换滑台机构3上还竖向安装有第一锁紧单元24，第一锁紧单元24包括第一锁紧气缸和固定安装在第一锁紧气缸的活塞杆上的第三定位销；
上件滑台机构2上固定安装有铰链定位机构1，铰链定位机构1包括下压气缸16、安装组160、定位销组和压紧块12，定位销组和压紧块12固定安装在安装组160上，下压气缸16与PLC控制系统电气控制连接,定位销组包括第一定位销13和第二定位销14，安装组160的下端安装有第一电子感应器15，下压气缸16与上件滑台机构2固定连接，安装组160与下压气缸16的活塞杆固定连接，安装组160包括多个相互连接的夹具连接块，多个夹具连接块之间安装有可调垫片，下压气缸16上安装有手动压紧机构，手动压紧机构包括下压杆17、安装架171和铰接杆172，安装架171固定安装在下压气缸16上，下压杆17与安装架171铰接，下压气缸16为双头气缸，下压气缸16的其中一个活塞杆与安装组160固定连接、另一个活塞杆与铰接杆172的一端铰接，铰接杆172的自由端与下压杆17的中部铰接。
本实施例中，使用时，根据车体上铰链的安装位置，以柔性切换滑台驱动气缸48调节铰链定位机构1的左右位置，并以第二锁紧气缸472带动第四定位销471穿入对应的第四定位孔内的方式，完成柔性切换滑台机构3和柔性切换基座4之间的固定；
再以上件滑台驱动气缸28调节铰链定位机构1的前后位置，并以第一锁紧气缸带动第三定位销471穿入对应的第三定位孔内的方式，完成上件滑台机构2和柔性切换滑台机构3之间的固定；
再扳动下压杆17，使得下压气缸16的活塞杆下压，带动定位销组和压紧块12下压，把铰链进行压紧；
两个铰链均完成压紧后，通过外接控制按扭控制下压气缸16通气，夹紧铰链，完成铰链与车体之间的固定，之后再打紧铰链螺栓；
最后控制下压气缸16的活塞杆上升，使得定位销组和压紧块12脱离铰链即可。
以上对本发明提供的一种前罩铰链柔性装配定位系统进行了详细介绍。具体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 (9)
1.一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：包括控制系统和左右两个柔性切换基座(4)，所述柔性切换基座(4)上活动安装有可左右滑动的柔性切换滑台机构(3)，所述柔性切换滑台机构(3)上活动安装有可前后滑动的上件滑台机构(2)，所述上件滑台机构(2)上固定安装有铰链定位机构(1)，所述铰链定位机构(1)包括下压气缸(16)、安装组(160)、定位销组和压紧块(12)，所述下压气缸(16)与上件滑台机构(2)固定连接，所述安装组(160)与下压气缸(16)的活塞杆固定连接，所述定位销组和压紧块(12)固定安装在安装组(160)上，所述下压气缸(16)与控制系统电气控制连接；其中，左右滑动是指沿柔性切换基座(4)的长度方向滑动，前后滑动是指沿柔性切换基座(4)的宽度方向滑动；
所述下压气缸(16)上安装有手动压紧机构，所述手动压紧机构与下压气缸(16)的活塞杆传动连接；
所述手动压紧机构包括下压杆(17)、安装架(171)和铰接杆(172)，所述安装架(171)固定安装在下压气缸(16)上，所述下压杆(17)与安装架(171)铰接，所述下压气缸(16)为双头气缸，所述下压气缸(16)的其中一个活塞杆与安装组(160)固定连接、另一个活塞杆与铰接杆(172)的一端铰接，所述铰接杆(172)的自由端与下压杆(17)的中部铰接；
所述上件滑台机构(2)包括立柱(21)、上件滑台上安装板(22)、上件滑台导轨(25)和上件滑台驱动气缸(28)，所述铰链定位机构(1)固定安装在立柱(21)上，所述上件滑台导轨(25)和上件滑台驱动气缸(28)固定安装在柔性切换滑台机构(3)上，所述滑台上安装板(22)上设置有与上件滑台导轨(25)相匹配的第一滑块，所述上件滑台驱动气缸(28)与控制系统电气控制连接。
2.根据权利要求1所述的一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：所述安装组(160)的下端安装有第一电子感应器(15)。
3.根据权利要求2所述的一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：所述控制系统外接有控制按钮。
4.根据权利要求1所述的一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：所述安装组(160)包括多个相互连接的夹具连接块，多个所述夹具连接块之间安装有可调垫片。
5.根据权利要求1所述的一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：所述上件滑台上安装板(22)上还安装有上件滑台定位安装板(23)，所述上件滑台定位安装板(23)上开设有若干第三定位孔，所述柔性切换滑台机构(3)上还竖向安装有第一锁紧单元(24)，所述第一锁紧单元(24)包括第一锁紧气缸和固定安装在第一锁紧气缸的活塞杆上的第三定位销。
6.根据权利要求1所述的一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：所述柔性切换滑台机构(3)于上件滑台上安装板(22)的前后两端均设有上件滑台限位缓冲座(26)、上件滑台限位块(27)和第二电子感应器(29)，所述第二电子感应器(29)与控制系统信号连接。
7.根据权利要求1所述的一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：所述柔性切换滑台机构(3)包括滑轨(46)、柔性切换滑台驱动气缸(48)、第二滑块(34)、滑动架和上件滑台下安装座(33)，所述柔性切换滑台驱动气缸(48)与控制系统电气控制连接，所述柔性切换基座(4)包括基板(41)，所述滑轨(46)和柔性切换滑台驱动气缸(48)固定安装在基板(41)上，所述第二滑块(34)固定安装在滑动架上，所述第二滑块(34)滑动安装在滑轨(46)上，所述上件滑台下安装座(33)固定安装于滑动架上，所述上件滑台机构(2)固定安装于上件滑台下安装座(33)上。
8.根据权利要求7所述的一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：所述滑动架上安装有定位架(35)，所述定位架(35)上开设有若干第四定位孔，所述基板(41)上还竖向安装有第二锁紧单元(47)，所述第二锁紧单元(47)包括第二锁紧气缸(472)和固定安装在第二锁紧气缸(472)的活塞杆上的第四定位销(471)。
9.根据权利要求7所述的一种前罩铰链柔性装配定位系统，其特征在于：所述基板(41)于滑动架的左右两端均设有柔性切换滑台限位单元(42)和第三电子感应器(43)，所述滑动架左右两侧于柔性切换滑台限位单元(42)对应位置安装有切换滑台限位块(36)，所述第三电子感应器(43)与控制系统信号连接。
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2022
- 2022-07-20 CN CN202210857086.4A patent/CN115092291B/zh active Active
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