CN117773464A - 一种车门内板总成夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种车门内板总成夹具及其使用方法，涉及汽车开闭件结构设计、制造及装配领域。其技术方案为，一种车门内板总成夹具，包括安装板，安装板上设置有定位补偿检测装置，定位补偿检测装置包括内板位移传感器，内板位移传感器能够检测车门内板位置变化，并在检测到波动时发出预警，安装板上还设置有测量矫形装置，测量矫形装置包括测量块和矫形块，测量块能够检测车门内板窗框包边面的位置，矫形块能够在车门内板窗框包边面发生变形时，对车门内板窗框包边面进行反方向矫形。本发明的有益效果为，本装置能够在焊接过程中实时监测车门内板总成的状态，及时发现并处理变形问题，避免不合格件进入生产线。

Description

一种车门内板总成夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及汽车开闭件结构设计、制造及装配领域，特别是涉及一种车门内板总成夹具及其使用方法。

背景技术

随着汽车产业的飞速发展，消费者对汽车配置的要求愈加苛刻，车门总成作为汽车的外观和功能性组成部分，其状态和配置需求也随之多样化。为应对这一趋势，车门总成焊接夹具的数量不断攀升，使得车门内板总成夹具的重要性愈发凸显。车门内板总成夹具能够确保车门内板在焊接过程中的精确定位和稳定固定，有效提高了焊接质量和效率。因此，车门内板总成夹具对于提升汽车制造的整体品质和生产效率具有举足轻重的作用，不可或缺。同时，它也是汽车制造商满足消费者日益增长的需求、赢得市场竞争优势的关键因素之一。

现有的车门内板总成夹具主要利用夹紧定位机构来固定车门内板，确保其在进行焊接时的位置准确性。如公告号CN 109015479 B，公告日2020.07.17的专利所示，该夹具通过夹紧机构将工件固定在适当的位置上，从而有效防止在装配过程中出现工件的错位或变形，确保了工件装配过程中的精度和稳定性。

然而，在焊接车门内板的过程中，局部可能会出现较大的波动。在实际生产中，这种波动往往难以及时发现，导致不合格件进入生产线，进而造成大量车门总成的报废。

发明内容

本发明针对焊接车门内板总成的过程中，车门内板总成局部会出现变形的问题，提供了一种实时检测并矫正车门内板总成，有效避免车门内板总成局部变形的车门内板总成夹具及其使用方法。

为解决以上问题，本发明采用的技术方案为，一种车门内板总成夹具，包括安装板，安装板上设置有定位补偿检测装置，定位补偿检测装置包括内板位移传感器，内板位移传感器能够检测车门内板位置变化，并在检测到波动时发出预警，安装板上还设置有测量矫形装置，测量矫形装置包括测量块和矫形块，测量块能够检测车门内板窗框包边面的位置，矫形块能够在车门内板窗框包边面发生变形时，对车门内板窗框包边面进行反方向矫形。在焊接车门内板的过程中，内板位移传感器能够实时监测车门内板的位置，一旦发现车门内板的波动超出限定值，就会立即发出预警，提醒工作人员需要进行矫正。同时，通过测量测量块与车门内板窗框包边面之间的距离，可以判断车门内板窗框包边面是否需要矫正，在确认需要矫正的情况下，工人可以使用矫形块对车门内板窗框包边面进行反方向矫形。因此，本装置能够在焊接过程中实时监测车门内板总成的状态，及时发现并处理变形问题，避免不合格件进入生产线，从而有效减少车门总成的报废。

优选的，定位补偿检测装置还包括第一定位块，第一定位块上方设置有第一压紧块，第一压紧块能够相对于第一定位块进行上下移动，第一定位块和第一压紧块上均设置有补偿垫片，补偿垫片能够对第一定位块和第一压紧块的位置进行修正。第一定位块和第一压紧块相互配合，能够将车门内板总成固定住，通过增减补偿垫片，可以对第一定位块和第一压紧块的位置进行修正。

优选的，矫形块包括上矫形块和下矫形块，上矫形块能够对车门内板窗框包边面进行向下矫形，下矫形块能够对车门内板窗框包边面进行向上矫形。当车门内板窗框包边面偏移的时候，上矫形块或下矫形块能够对车门内板窗框包边面进行反向矫形。

优选的，安装板下方固定有翻转台，翻转台与水平面呈45度夹角。翻转台具备旋转功能，并且能够根据使用空间情况进行灵活调整，确保车门内板总成始终处于最佳状态。

优选的，安装板上还设置有夹紧装置，夹紧装置包括内板定位机构和加强定位机构，内板定位机构包括第二定位块，第二定位块上方设置有第二压紧块，第二压紧块能够相对于第二定位块进行上下移动，内板定位机构还包括主定位销和副定位销，主定位销和副定位销能够对车门内板进行定位；加强定位机构包括第三定位块，第三定位块上方设置有第三压紧块，第三压紧块能够相对于第三定位块进行上下移动，加强定位机构还包括加强定位销，加强定位销能够对车门内板总成的关键部位进行加强定位，加强定位机构还包括部件探测传感器，部件探测传感器能够区分不同配置的车型。主定位销和副定位销共同为车门内板提供精确的定位，第二定位块与第二压紧块的配合确保了车门内板的稳固固定，第三定位块与第三压紧块进一步合作，将车门内板窗框与车门内板紧密结合，而部件探测传感器则能够准确区分不同配置的车型，有效避免上错工件，确保生产流程的顺利进行。

一种车门内板总成夹具的使用方法，使用方法包括以下步骤：

步骤一，夹具总成标定，为车门内板总成夹具建立坐标系；

步骤二，数据采集，抽取合格的样品作为数据样本，对车门内板总成夹具进行调试和优化；

步骤三，数据处理，根据处理后的数值，对车门内板总成夹具进行调整；

步骤四，夹具试用，经过测试验证夹具使用效果合格后，转入正式生产线进行生产。

优选的，在步骤一中，采用四点拟合法建立坐标系，在变形较大的车门内板窗框上部前后位置各选取一个拟合点，车门内板底部中间位置选取一个拟合点，主定位销和副定位销中间位置选取一个拟合点，通过这四个点的拟合，成功建立坐标系。选取四个关键部位的拟合点，建立坐标系，能够提高测量精度。

优选的，在步骤二中，通过主定位销和副定位销，对抽取的车门内板进行定位放置，检测车门内板与夹具是否贴合，确定贴合后，在车门内板窗框上部中间位置设置监测点一，在车门内板窗框下部与监测点一相对的位置设置监测点二，在车门内板窗框上部靠下位置设置监测点三，在车门内板窗框下部与监测点三相对的位置设置监测点四，在车门内板窗框上部靠上位置设置监测点五，在车门内板窗框下部与监测点五相对的位置设置监测点六，对于监测点一，监测点二，监测点三及监测点五，若所有点均贴合或者有一个点间隙小于0.2mm，则判断合格，对于监测点四及监测点六，若所有点均贴合或者间隙小于0.5mm，则判断合格，在车门内板窗框包边面上设置有测量点，测量各个测量点处的测量块与车门内板窗框包边面的间隙，记作测量值x，若测量值x与理论值的差值小于0.5mm，则判断合格，对于合格件，分别导出监测点一至监测点六所对应的Z向坐标值h。

优选的，在步骤三中，计算监测点一至监测点六所对应的Z向坐标值的平均值

当时，夹具不做任何调整；

当时，若/>夹具不做任何调整；若/>调整相应位置的补偿垫片，调整量为/>的差值。

优选的，在步骤四中，焊接前，测量车门内板窗框包边面与各个测量点之间的间隙值a，焊接完成后，再次测量车门内板窗框包边面与各个测量点之间的间隙值b，分别计算a和b的平均值，记作和/>

当时，下矫形块向上调整，第一次调整后，下矫形块上表面与车门内板窗框下部包边面间距为1mm，后续每次向上调整量为0.2mm，直至或下矫形块上表面与车门内板窗框下部包边面间距为0.2mm为止；

当时，不做任何调整；

当时，上矫形块向下调整，第一次调整后，上矫形块下表面与车门内板窗框上部包边面间距为1mm，后续每次向下调整量为0.2mm，直至或下矫形块上表面与车门内板窗框上部包边面间距为0.2mm为止。

通过以上技术方案可以看出，本发明的优点在于：在焊接车门内板的过程中，通过内板位移传感器能够实时监测并测量各监测点的间隙，根据预先设定的范围，能够判断是否需要进行调整，并在需要调整时发出预警，提醒工作人员进行矫正。同时，通过测量测量块与车门内板窗框包边面之间的距离，可以判断车门内板窗框包边面是否需要矫正，在确认需要矫正的情况下，工人可以使用矫形块对车门内板窗框包边面进行反方向矫形。综上所述，本装置能够在焊接过程中实时监测车门内板总成的状态，及时发现并处理变形问题，避免不合格件进入生产线，从而有效减少车门总成的报废，提高生产效率和产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式的结构示意图一。

图2为本发明具体实施方式的结构示意图二。

图3为本发明具体实施方式的结构示意图三。

图4为图1中A处的局部放大图。

图5为图2中B处的局部放大图。

图6为图3中C处的局部放大图。

图7为图3中D处的局部放大图。

图8为图3中F处的局部放大图。

图中：1.翻转台，2.安装板，3.内板定位机构，31.第二压紧块，32.第二定位块，33.主定位销，34.副定位销，4.加强定位机构，41.第三压紧块，42.第三定位块，43.部件探测传感器，44.加强定位销，5.定位补偿检测装置，51.第一压紧块，52.第一定位块，53.补偿垫片，54.内板位移传感器，541.监测点一，542.监测点二，543.监测点三，544.监测点四，545.监测点五，546.监测点六，6.测量矫形装置，61.测量块，62.上矫形块，63.下矫形块，7.车门内板，8.车门内板窗框。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例一：一种车门内板总成夹具，包括翻转台1，翻转台1初始状态时与水平面呈45度夹角，翻转台1上固定有安装板2，安装板2上设置有夹紧装置、定位补偿检测装置5和测量矫形装置6，安装板2上设置有多种安装孔，能够适用于各种车门内板7总成，夹紧装置能够对车门内板7总成进行定位固定，定位补偿检测装置5能够实时监测车门内板7的位置，出现偏差时，能够发出预警，提醒工作人员需要进行矫正，测量矫形装置6能够实时监测车门内板窗框8包边面的状态，出现偏差时，工作人员能够手动调节矫形，具体的，如图1-3所示。

如图5、6所示，在本具体实施方式中，夹紧装置具体采用如下结构：夹紧装置通过螺栓固定在安装板2上，夹紧装置包括内板定位机构3和加强定位机构4，内板定位机构3包括第二定位块32，第二定位块32上方设置有第二压紧块31，第二压紧块31能够相对于第二定位块32进行上下移动，第二压紧块31采用手动调节，当车门内板7放置好后，手动下降第二压紧块31，即可将车门内板7固定住，内板定位机构3还包括主定位销33和副定位销34，主定位销33和副定位销34能够对车门内板7进行定位。加强定位机构4包括第三定位块42，第三定位块42上方设置有第三压紧块41，第三压紧块41能够相对于第三定位块42进行上下移动，第三定位块42固定在机械臂上，通过转动机械臂，可以灵活控制第三定位块42，第三定位块42与第三压紧块41的配合，将车门内板窗框8与车门内板7紧密结合，防止焊接时出现错位变形，加强定位机构4还包括加强定位销44，加强定位销44能够对车门内板7总成的关键部位进行加强定位，进一步确保焊接时，不会出现错位变形。加强定位机构4还包括部件探测传感器43，部件探测传感器43能够区分不同配置的车型，有效避免上错工件，确保生产流程的顺利进行。

如图7所示，在本具体实施方式中，定位补偿检测装置5具体采用如下结构：定位补偿检测装置5还包括第一定位块52，第一定位块52上方设置有第一压紧块51，第一压紧块51能够相对于第一定位块52进行上下移动，第一压紧块51采用手动控制，第一定位块52和第一压紧块51相互配合，能够将车门内板7总成固定住，第一定位块52和第一压紧块51上均设置有补偿垫片53，通过增减补偿垫片53，可以对第一定位块52和第一压紧块51的位置进行修正。定位补偿检测装置5包括内板位移传感器54，内板位移传感器54能够检测车门内板7位置变化，将检测到的数据上传到系统，分析计算后，确定波动是否超出预定范围，超出范围后会发出预警，通知工作人员进行修正。

如图8所示，在本具体实施方式中，测量矫形装置6具体采用如下结构：测量矫形装置6包括测量块61和矫形块，测量块61与安装板2为固定连接，测量块61位于车门内板窗框8包边面的下方，矫形块包括上矫形块62和下矫形块63，上矫形块62位于车门内板窗框8包边面的上方，下矫形块63位于车门内板窗框8包边面和测量块61之间，通过测量测量块61与车门内板窗框8包边面之间的距离，可以判断车门内板窗框8包边面是否需要矫正，当车门内板窗框8包边面向上偏移时，上矫形块62能够对车门内板窗框8包边面进行向下矫形，当车门内板窗框8包边面向下偏移时，下矫形块63能够对车门内板窗框8包边面进行向上矫形。

实施例二：一种实施例一中车门内板总成夹具的使用方法，使用方法包括以下步骤：

建立坐标系：采用四点拟合法建立坐标系，在变形较大的车门内板窗框8上部前后位置各选取一个拟合点，车门内板7底部中间位置选取一个拟合点，主定位销33和副定位销34中间位置选取一个拟合点，通过这四个点的拟合，成功建立坐标系。选取四个关键部位的拟合点，建立坐标系，能够提高测量精度。

数据采集：如图4所示，通过主定位销33和副定位销34，对抽取的车门内板7进行定位放置，检测车门内板7与夹具是否贴合，确定贴合后，在车门内板窗框8上部中间位置设置监测点一541，在车门内板窗框8下部与监测点一541相对的位置设置监测点二542，在车门内板窗框8上部靠下位置设置监测点三543，在车门内板窗框8下部与监测点三543相对的位置设置监测点四544，在车门内板窗框8上部靠上位置设置监测点五545，在车门内板窗框8下部与监测点五545相对的位置设置监测点六546，对于监测点一541，监测点二542，监测点三543及监测点五545，若所有点均贴合或者有一个点间隙小于0.2mm，则判断合格，对于监测点四544及监测点六546，若所有点均贴合或者间隙小于0.5mm，则判断合格，在车门内板窗框8包边面上设置有测量点，测量各个测量点处的测量块61与车门内板窗框8包边面的间隙，记作测量值x，若测量值x与理论值的差值小于0.5mm，则判断合格，对于合格件，分别导出监测点一541至监测点六546所对应的Z向坐标值h。

数据处理：计算监测点一541至监测点六546所对应的Z向坐标值的平均值

当时，夹具不做任何调整；

当时，若/>夹具不做任何调整；若/>调整相应位置的补偿垫片53，调整量为/>的差值。

夹具试用：焊接前，测量车门内板窗框8包边面与各个测量点之间的间隙值a，焊接完成后，再次测量车门内板窗框8包边面与各个测量点之间的间隙值b，分别计算a和b的平均值，记作和/>

当时，下矫形块63向上调整，第一次调整后，下矫形块63上表面与车门内板窗框8下部包边面间距为1mm，后续每次向上调整量为0.2mm，直至或下矫形块63上表面与车门内板窗框8下部包边面间距为0.2mm为止；

当时，不做任何调整；

当时，上矫形块62向下调整，第一次调整后，上矫形块62下表面与车门内板窗框8上部包边面间距为1mm，后续每次向下调整量为0.2mm，直至或下矫形块63上表面与车门内板窗框8上部包边面间距为0.2mm为止。

通过以上实施方式可以看出，本发明的有益效果为，在焊接车门内板的过程中，通过内板位移传感器能够实时监测并测量各监测点的间隙，根据预先设定的范围，能够判断是否需要进行调整，并在需要调整时发出预警，提醒工作人员进行矫正。同时，通过测量测量块与车门内板窗框包边面之间的距离，可以判断车门内板窗框包边面是否需要矫正，在确认需要矫正的情况下，工人可以使用矫形块对车门内板窗框包边面进行反方向矫形。综上所述，本装置能够在焊接过程中实时监测车门内板总成的状态，及时发现并处理变形问题，避免不合格件进入生产线，从而有效减少车门总成的报废，提高生产效率和产品质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车门内板总成夹具，其特征在于，包括安装板(2)，安装板(2)上设置有定位补偿检测装置(5)，定位补偿检测装置(5)包括内板位移传感器(54)，内板位移传感器(54)能够检测车门内板(7)位置变化，并在检测到波动时发出预警，安装板(2)上还设置有测量矫形装置(6)，测量矫形装置(6)包括测量块(61)和矫形块，测量块(61)能够检测车门内板窗框(8)包边面的位置，矫形块能够在车门内板窗框(8)包边面发生变形时，对车门内板窗框(8)包边面进行反方向矫形。

2.根据权利要求1所述的车门内板总成夹具，其特征在于，定位补偿检测装置(5)还包括第一定位块(52)，第一定位块(52)上方设置有第一压紧块(51)，第一压紧块(51)能够相对于第一定位块(52)进行上下移动，第一定位块(52)和第一压紧块(51)上均设置有补偿垫片(53)，补偿垫片(53)能够对第一定位块(52)和第一压紧块(51)的位置进行修正。

3.根据权利要求1所述的车门内板总成夹具，其特征在于，矫形块包括上矫形块(62)和下矫形块(63)，上矫形块(62)能够对车门内板窗框(8)包边面进行向下矫形，下矫形块(63)能够对车门内板窗框(8)包边面进行向上矫形。

4.根据权利要求1所述的车门内板总成夹具，其特征在于，安装板(2)下方固定有翻转台(1)，翻转台(1)与水平面呈45度夹角。

5.根据权利要求1所述的车门内板总成夹具，其特征在于，安装板(2)上还设置有夹紧装置，夹紧装置包括内板定位机构(3)和加强定位机构(4)，内板定位机构(3)包括第二定位块(32)，第二定位块(32)上方设置有第二压紧块(31)，第二压紧块(31)能够相对于第二定位块(32)进行上下移动，内板定位机构(3)还包括主定位销(33)和副定位销(34)，主定位销(33)和副定位销(34)能够对车门内板(7)进行定位；加强定位机构(4)包括第三定位块(42)，第三定位块(42)上方设置有第三压紧块(41)，第三压紧块(41)能够相对于第三定位块(42)进行上下移动，加强定位机构(4)还包括加强定位销(44)，加强定位销(44)能够对车门内板(7)总成的关键部位进行加强定位，加强定位机构(4)还包括部件探测传感器(43)，部件探测传感器(43)能够区分不同配置的车型。

6.一种权利要求1-5任一所述车门内板总成夹具的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括以下步骤：

步骤一，夹具总成标定，为车门内板(7)总成夹具建立坐标系；

步骤二，数据采集，抽取合格的样品作为数据样本，对车门内板(7)总成夹具进行调试和优化；

步骤三，数据处理，根据处理后的数值，对车门内板(7)总成夹具进行调整；

步骤四，夹具试用，经过测试验证夹具使用效果合格后，转入正式生产线进行生产。

7.根据权利要求6所述车门内板总成夹具的使用方法，其特征在于，在步骤一中，采用四点拟合法建立坐标系，在变形较大的车门内板窗框(8)上部前后位置各选取一个拟合点，车门内板(7)底部中间位置选取一个拟合点，主定位销(33)和副定位销(34)中间位置选取一个拟合点，通过这四个点的拟合，成功建立坐标系。

8.根据权利要求6所述车门内板总成夹具的使用方法，其特征在于，在步骤二中，通过主定位销(33)和副定位销(34)，对抽取的车门内板(7)进行定位放置，检测车门内板(7)与夹具是否贴合，确定贴合后，在车门内板窗框(8)上部中间位置设置监测点一(541)，在车门内板窗框(8)下部与监测点一(541)相对的位置设置监测点二(542)，在车门内板窗框(8)上部靠下位置设置监测点三(543)，在车门内板窗框(8)下部与监测点三(543)相对的位置设置监测点四(544)，在车门内板窗框(8)上部靠上位置设置监测点五(545)，在车门内板窗框(8)下部与监测点五(545)相对的位置设置监测点六(546)，对于监测点一(541)，监测点二(542)，监测点三(543)及监测点五(545)，若所有点均贴合或者有一个点间隙小于0.2mm，则判断合格，对于监测点四(544)及监测点六(546)，若所有点均贴合或者间隙小于0.5mm，则判断合格，在车门内板窗框(8)包边面上设置有测量点，测量各个测量点处的测量块(61)与车门内板窗框(8)包边面的间隙，记作测量值x，若测量值x与理论值的差值小于0.5mm，则判断合格，对于合格件，分别导出监测点一(541)至监测点六(546)所对应的Z向坐标值h。

9.根据权利要求8所述车门内板总成夹具的使用方法，其特征在于，在步骤三中，计算监测点一(541)至监测点六(546)所对应的Z向坐标值的平均值

当时，夹具不做任何调整；

当时，若/>夹具不做任何调整；若/>调整相应位置的补偿垫片(53)，调整量为/>的差值。

10.根据权利要求8所述车门内板总成夹具的使用方法，其特征在于，在步骤四中，焊接前，测量车门内板窗框(8)包边面与各个测量点之间的间隙值a，焊接完成后，再次测量车门内板窗框(8)包边面与各个测量点之间的间隙值b，分别计算a和b的平均值，记作和/>

当时，下矫形块(63)向上调整，第一次调整后，下矫形块(63)上表面与车门内板窗框(8)下部包边面间距为1mm，后续每次向上调整量为0.2mm，直至或下矫形块(63)上表面与车门内板窗框(8)下部包边面间距为0.2mm为止；

当时，不做任何调整；

当时，上矫形块(62)向下调整，第一次调整后，上矫形块(62)下表面与车门内板窗框(8)上部包边面间距为1mm，后续每次向下调整量为0.2mm，直至或下矫形块(63)上表面与车门内板窗框(8)上部包边面间距为0.2mm为止。