CN115848984A - 用于车辆车门的抓手装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于车辆车门的抓手装置，所述抓手装置包括：支架，所述支架适于附接机械臂；第一固定抓手和第二固定抓手，所述第一固定抓手和所述第二固定抓手沿第一方向间隔固定于所述支架；活动抓手，所述活动抓手沿第二方向可移动地附接于所述支架，并与所述第一固定抓手和所述第二固定抓手构成对应于车门的待抓取位置的抓取区域，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。本发明提供的抓手装置能够满足对不同车型的车门抓取的性能要求，减少制造各种类型车辆车门的抓手设计成本和生产成本，简化生产流程，提高生产节拍。

Description

用于车辆车门的抓手装置

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是工装夹具。更具体地，涉及一种用于车辆车门的抓手装置。

背景技术

车门自动化内板焊接总成的搬运都是由机器人抓手完成，用于将车门从一个工位搬运至另一个工位或直接进行焊接、滚边等工艺。抓手通常配合车门内板上的定位销使用，通过定位夹紧车门实现精准可靠的抓取。

现有抓手只适用于抓取点的位置和尺寸都相同的车门，对于不同车型，车门的抓取点位置可能不同，当增加新车型时则需要修改原有抓手，增加了产品设计难度和抓手设计成本。如果需要多车型共线生产时，还需要增加抓手切换系统及布置抓手存储区域，存在设计复杂、成本增加、占用空间多等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的问题，提出一种通用的抓手装置，该抓手装置适于抓取具有不同抓取点的车门，从而能够兼容较多车型，减少产线设计及生产成本。

为此，本发明提供一种用于车辆车门的抓手装置，所述抓手装置包括：支架，所述支架适于附接机械臂；第一固定抓手和第二固定抓手，所述第一固定抓手和所述第二固定抓手沿第一方向间隔固定于所述支架；活动抓手，所述活动抓手沿第二方向可移动地附接于所述支架，并与所述第一固定抓手和所述第二固定抓手构成对应于车门的待抓取位置的抓取区域，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。

本发明的抓手装置通过设置可移动的活动抓手，当与固定抓手配合使用时，能够形成大致三角形的抓取区域，实现三点定位和稳固抓取。尤其是，针对具有不同抓取点的车门，仅需符合两个抓取点一致，即可通过抓手装置实施固定抓手的定位，然后移动活动抓手至第三个抓取点，即可实现抓手装置对不同车门的精确抓取，方便快捷。

根据上述技术构思，本发明的实施方式可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。

在某些可选形式中，所述活动抓手在所述第一固定抓手和所述第二固定抓手之间的位置沿所述第二方向移动。

在某些可选形式中，所述支架包括：连接支架，所述连接支架适于附接机械臂；安装支架，所述安装支架构造成T形并包括彼此垂直的第一支腿和第二支腿，所述第一支腿设有供安装所述第一固定抓手和所述第二固定抓手的多个安装孔，所述第二支腿设有供安装导轨的多个安装孔，所述活动抓手沿所述导轨可移动。

在某些可选形式中，所述连接支架大致垂直于所述安装支架布置。

在某些可选形式中，所述第一固定抓手、所述第二固定抓手和所述活动抓手被构造为垂直于所述安装支架布置在大致相同的平面内。

在某些可选形式中，所述第一固定抓手和所述第二固定抓手由第一驱动件同时驱动或分别驱动，所述第一驱动件适于驱动所述第一固定抓手和/或所述第二固定抓手平行于车门的待抓取位置所在平面旋转或者垂直于待抓取位置所在平面移动。

在某些可选形式中，所述活动抓手由第二驱动件驱动，所述第二驱动件适于驱动所述活动抓手平行于车门的待抓取位置所在平面旋转和移动，或者垂直于待抓取位置所在平面移动。

在某些可选形式中，所述第一驱动件和所述第二驱动件为气缸或油缸。

在某些可选形式中，所述第一驱动件和所述第二驱动件布置于所述安装支架上。

在某些可选形式中，所述第一固定抓手、所述第二固定抓手和所述活动抓手为勾销缸或浮动气爪。

本发明提供的抓手装置能够满足对不同车型的车门抓取的性能要求，减少制造各种类型车辆车门的抓手设计成本和生产成本，简化生产流程，提高生产节拍。此外，本发明的抓手装置结构简单，占用空间小，通用性强，有利于工艺布局和生产规划。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，其中：

图1A是一种类型的前车门的示意图；

图1B是一种类型的后车门的示意图；

图1C是现有的抓手装置抓取图1A所示前车门和图1B所示后车门的示意图；

图2A是本发明的抓手装置所适用的一种类型的前车门的示意图；

图2B是本发明的抓手装置所适用的一种类型的后车门的示意图；

图2C是根据本发明一种实施方式的抓手装置抓取图2A所示前车门和图2B所示后车门的示意图；

图3是图2C中抓手装置的示意图，示出了活动抓手的两个移动位置；

图4是从图3中抓手装置底部看的部分示意图。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。

本文中，术语“第一”、“第二”、“第三”等表述并不用于限定先后顺序以及组件数量，除非另有说明。

本文中，除非另有明确具体的限定，“安装”、“连接”、“附接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

应理解的是，本文中提及的术语“车辆”包括混合动力车辆、电动车辆、氢动力车辆或其他可选的燃料车辆。

图1A至图1C示出了一种类型的前车门、一种类型的后车门以及抓手装置的示意图。在车辆装配过程中，图1A所示的前车门和图1B所示的后车门在内板型面上设置有抓取点，各个抓取点设有导向销或定位销供抓手装置定位及夹持，从而将车门从一个工序运送至下一个工序，或者保持在车身装配线的适当位置上进行焊接等操作。现有设计中，抓手装置的结构固定，因而要求各车门上的各个定位销的位置保持一致。例如，前车门10上设有大致成等边三角形布置的三个抓取点11、12和13，后车门20上类似地设有大致成等边三角形布置的三个抓取点21、22和23，各个抓取点设有带夹紧表面的定位销以提供抓手的几何定位。车门的抓手装置30由框架和三个位置固定且与前车门的抓取点11、12和13以及后车门的抓取点21、22和23位置对应的抓取部31、32和33组成。各个抓取部由伺服电机34驱动，从而适于将前车门10或后车门20抓取并搬运。

虽然车门重量日趋减轻，在车门内板型面上设置三个抓取点即可实现三点定位及抓取，然而，对于同一车型的不同车门以及不同车型上的各个车门而言，结构差异较大，固定设置的三个抓取点尤其限制了车门结构和造型的设计开发。

对此，本发明提供的抓手装置仍然采用对车门的三点定位夹紧方式，其中，结合图2A至图4所示，根据本发明一种实施方式的抓手装置300包括适于附接机械臂(未示出)的支架，支架与机械臂的连接可采用现有方式，例如如图3所示提供机械臂安装孔308以与机械臂对接。抓手装置300还包括沿第一方向D1间隔固定于支架的第一固定抓手301和第二固定抓手302，以及沿第二方向D2可移动地附接于支架的活动抓手303，其中，所述第二方向D2垂直于所述第一方向D1，并且所述活动抓手303与第一固定抓手301和第二固定抓手302构成对应于车门的待抓取位置的抓取区域。

通过上述设计，在不受造型限制的车门内板区域上仅需设置两个位置固定的抓取点，如图2A中前车门100上设置前车门第一抓取点101和前车门第二抓取点102，这两个抓取点可布置于靠近车门下方的位置，图2B中后车门200上可设置后车门第一抓取点201和后车门第二抓取点202，这两个抓取点可布置于靠近车门上方的位置，且彼此之间的间隔与前车门100上两个抓取点之间的间隔大致相同。由此，前车门100上供抓手装置300抓取的前车门第三抓取点103的位置以及后车门200上的后车门第三抓取点203的位置可布置在其余适当的位置，而无需局限于某个特定位置，这就给车门设计提供了更多的可行性。

在某些实施方式中，抓手装置300的活动抓手303被设置为在第一固定抓手301和第二固定抓手302之间的位置沿所述第二方向D2移动。在可选实施方式中，活动抓手303在第一固定抓手301和第二固定抓手302之间的大致中部位置沿第二方向D2移动。换言之，对于前车门100和后车门200上抓取点的位置，仍可有利地将三个抓取点布置成大致等边三角形的形状，如图2A和图2B中虚线所示，由此确保抓手装置300对车门的稳固抓紧。这样，前车门100上位置固定的两个抓取点亦可变换为前车门第一抓取点101和前车门第三抓取点103，或者前车门第二抓取点102和前车门第三抓取点103，后车门200亦可以此类推，从而取决于实际工况，抓手装置300的抓取方向可随之更改而不再受限，应用更加广泛。

在图2C和图3所示实施方式中，抓手装置300的支架包括适于附接机械臂的连接支架304和适于安装第一固定抓手301、第二固定抓手302和活动抓手303的安装支架305。可选地，连接支架304大致垂直于安装支架305布置，以适于抓手装置300连接机械臂并抓取车门之后，不会对例如焊钳等工具产生干涉。结合图3和图4所示，安装支架被构造为成T形并包括彼此垂直的第一支腿305a和第二支腿305b，所述第一支腿305a设有供安装第一固定抓手301和第二固定抓手302的多个安装孔，所述第二支腿305b设有供安装导轨306的多个安装孔，其中活动抓手303沿导轨306可移动，例如示例性示出的处于第一位置的活动抓手303a和处于第二位置的活动抓手303b，从而可调节活动抓手的位置以适应于不同车门的不同抓取点。例如当如图2C所示抓取前车门100和后车门200时，保持第一固定抓手301和第二固定抓手302与车门上的两个抓取点相对位置相同，也就是两个抓取点共用，然后只需旋转抓手装置300并使得活动抓手303移动至与第三个抓取点相对位置相同，即可实现对不同车门的抓取，从而一个抓手装置能够适配更多车型，有效降低成本。相对于车门而言，车门的设计也能够具有多样性，适应当前日新月异的发展趋势。

在某些实施方式中，安装支架上多个安装孔的设置还能够使得固定抓手和/或导轨的安装位置可调，这也进一步增加了抓手装置的通用性。此外，应理解的是，抓手装置300的结构设计同样适用于抓取图1A和图1B所示的前车门10和后车门20，但是相比于图1C中的抓手装置30则具有更简化的结构。

在某些实施方式中，第一固定抓手301、第二固定抓手302和活动抓手303被构造为垂直于安装支架305布置在大致相同的平面内。在车门内板型面不复杂的设计中，这种方式有助于定位基准的统一及准确定位。

在某些实施方式中，第一固定抓手301和第二固定抓手302由第一驱动件同时驱动或分别驱动，其中，第一驱动件适于驱动第一固定抓手301和/或第二固定抓手302平行于车门的待抓取位置所在平面旋转或者垂直于待抓取位置所在平面移动。应理解的是，抓手平行于车门待抓取位置所在平面旋转能够确保抓手对车门抓取点处导向销或定位销的有效夹持，而抓手垂直于待抓取位置所在平面移动则能够使得抓手适应多种不同车型的车门所存在的高度差或厚度差。当各种车门内板型面的形状和/或高度不同时，这有助于调节抓手的夹持位置以便于适应各种类型的车门。

在某些实施方式中，活动抓手303由第二驱动件驱动，其中，第二驱动件适于驱动活动抓手303平行于车门的待抓取位置所在平面旋转和移动，或者垂直于待抓取位置所在平面移动。

在某些实施方式中，第一固定抓手301、第二固定抓手302和活动抓手303可由同一驱动件驱动。在图3和图4所示实施方式中，示例性示出了一个驱动件307。

有利地，第一驱动件和第二驱动件为气缸或油缸。相比于图1C中使用的伺服电机34，伺服电机价格昂贵，不利于通用生产，气缸或油缸成本更低且比伺服电机控制箱具有更小的空间尺寸。在某些实施方式中，从图3中可见，驱动件307布置于安装支架上，这有助于进一步减小尺寸，避免与装配生产线上的设备工具相干涉。

在某些实施方式中，第一固定抓手、第二固定抓手和活动抓手为勾销缸或浮动气爪。勾销缸能够获得良好的定位及夹紧效果，而浮动气爪可适应抓取点处孔径的变化。在可选实施方式中，三个抓手均可采用勾销缸的形式。

本发明的抓手装置通过采用三点定位抓取，并且一个抓取点可调节的方式，既能确保精确定位和可靠抓取，又能兼容甚至不同平台产线的多种车型的前后车门，其结构简单，占用空间小，容易避让设备工具，具有良好成本效益。

这里应当理解的是，图中所示实施方式仅显示了根据本发明的抓手装置的各个可选部件的可选架构、形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本发明的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。

以上已揭示本发明的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

Claims (10)

1.一种用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述抓手装置包括：

支架，所述支架适于附接机械臂；

第一固定抓手和第二固定抓手，所述第一固定抓手和所述第二固定抓手沿第一方向间隔固定于所述支架；

活动抓手，所述活动抓手沿第二方向可移动地附接于所述支架，并与所述第一固定抓手和所述第二固定抓手构成对应于车门的待抓取位置的抓取区域，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。

2.根据权利要求1所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述活动抓手在所述第一固定抓手和所述第二固定抓手之间的位置沿所述第二方向移动。

3.根据权利要求2所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述支架包括：

连接支架，所述连接支架适于附接机械臂；

安装支架，所述安装支架构造成T形并包括彼此垂直的第一支腿和第二支腿，所述第一支腿设有供安装所述第一固定抓手和所述第二固定抓手的多个安装孔，所述第二支腿设有供安装导轨的多个安装孔，所述活动抓手沿所述导轨可移动。

4.根据权利要求3所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述连接支架大致垂直于所述安装支架布置。

5.根据权利要求3所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述第一固定抓手、所述第二固定抓手和所述活动抓手被构造为垂直于所述安装支架布置在大致相同的平面内。

6.根据权利要求3所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述第一固定抓手和所述第二固定抓手由第一驱动件同时驱动或分别驱动，所述第一驱动件适于驱动所述第一固定抓手和/或所述第二固定抓手平行于车门的待抓取位置所在平面旋转或者垂直于待抓取位置所在平面移动。

7.根据权利要求6所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述活动抓手由第二驱动件驱动，所述第二驱动件适于驱动所述活动抓手平行于车门的待抓取位置所在平面旋转和移动，或者垂直于待抓取位置所在平面移动。

8.根据权利要求7所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述第一驱动件和所述第二驱动件为气缸或油缸。

9.根据权利要求7所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述第一驱动件和所述第二驱动件布置于所述安装支架上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于车辆车门的抓手装置，其特征在于，所述第一固定抓手、所述第二固定抓手和所述活动抓手为勾销缸或浮动气爪。

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