CN201493669U - 用于组装车辆的挡板的系统 - Google Patents

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安东尼·彼得·扬
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Abstract

本实用新型公开了一种用于组装车辆的挡板的系统。该系统包括适合接合挡板不同区域的第一挡板机械手、第二挡板机械手和第三挡板机械手，被构造成用于接收第一铰链并将第一铰链紧固至挡板的第一铰链机械手和被构造成用于将连接销定位并固定在相对于挡板和铰链的固定位置的连接销机械手。

Description

用于组装车辆的挡板的系统
技术领域
本实用新型涉及用于组装一种或多种车辆的挡板的系统及方法。
背景技术
第6,122,813号美国专利公开了一种用于将一对门铰链定位在车身上的方法。所述方法包括下面一系列步骤：将铰链放置在由便携式固定装置(portable fixture)带有的定位销(locator pin)上；使固定装置朝着车身运动，从而固定装置上的多个栓(peg)进入车身上的预成型定位孔内；利用自动机构将固定装置夹持到位，以对所述多个栓进入所述定位孔内做出反应。
实用新型内容
本实用新型提供一种能够沿着或围绕多个轴在多个方向可调节或可移动从而提供多重自由度的用于组装车辆的挡板的系统。
在至少一个实施例中，提供了一种用于组装车辆的挡板的系统。该系统包含适合接合挡板不同区域的第一挡板机械手(manipulator)、第二挡板机械手和第三挡板机械手，被构造成用于接收第一铰链并将其紧固至挡板的第一铰链机械手和被构造成用于定位连接销(nab pin)并将其固定在固定位置的连接销机械手。
所述系统可进一步包含配置用于接收第二铰链并将所述第二铰链紧固至所述挡板的第二铰链机械手，所述第二铰链机械手可相对于所述第一铰链机械手独立定位。
所述第一挡板机械手、所述第二挡板机械手和所述第三挡板机械手均可彼此间隔开以允许独立定位。
所述第一铰链机械手和所述第二铰链机械手均可进一步包含适合驱动紧固件以将所述第一铰链和所述第二铰链固定至所述挡板的第一螺母装配器和第二螺母装配器。
所述连接销机械手可进一步包含用于接合连接销的螺母装配器。
在至少一个实施例中，提供了一种用于组装车辆的挡板的系统，所述系统包含：接合所述挡板不同表面的第一挡板机械手、第二挡板机械手和第三挡板机械手；分别接收第一铰链和第二铰链并将所述第一铰链和所述第二铰链紧固至所述挡板的第一铰链机械手和第二铰链机械手；以及定位连接销并将所述连接销固定在相对于所述挡板和所述铰链的固定位置的连接销机械手，所述连接销设置在所述铰链上。
所述系统可进一步包含用于运输所述挡板的输送机，其中，在所述第三挡板机械手结合所述挡板之前所述第一挡板机械手和所述第二挡板机械手接合所述挡板并将所述挡板移离所述输送机。
所述系统可进一步包含用于接收所述挡板的导轨，所述导轨设置在所述输送机和所述第一铰链机械手之上。
所述第三挡板机械手可接合所述挡板的底部表面以阻止所述挡板旋转。
当所述铰链固定至所述挡板时所述连接销机械手可将所述连接销定位并固定。
在定位所述连接销之前所述第一挡板机械手和所述第二挡板机械手可释放所述挡板以降低所述挡板中的残余应力。
在至少一个其它实施例中，提供了一种用于组装车辆的挡板的方法。该方法包括以第一挡板机械手和第二挡板机械手定位并抓住挡板，以第三挡板机械手抓住挡板，以第一铰链机械手将第一铰链连接至挡板，并在连接第一铰链之后以连接销机械手将与第一铰链关联的连接销定位并紧固。
根据本实用新型的用于组装车辆的挡板的系统，机械手和独立定位可帮助提供制造的机动性。例如，可选择性地重新配置或重新定位一个或多个机械手以适应不同挡板或挡板配置。此外，这些挡板可能关系到可以共线生产的不同车辆配置。这样，与专用于特定挡板形状的夹具相比，可重构夹具子系统可降低成本、复杂性、装配时间、劳动力成本和/或占地空间需要。
附图说明
图1为用于组装挡板的系统的立体图。
图2为用于挡板的铰链的立体图。
图3为图1系统不带有挡板的立体图。
图4为系统的部分立体图。
图5为组装挡板的方法的示例性流程图。
具体实施方式
本文公开了本实用新型的详细实施例；然而应理解公开的实施例仅为本实用新型的示例，其可实施为多种可替代形式。附图不需要按比例绘制，可放大或缩小一些特征以显示具体组件的细节。因此，本实用新型公开的具体结构性和功能性细节不应理解为限制，而仅理解为用于权利要求的代表性基础和/或用于教导本领域技术人员以不同方式实施本实用新型实施例的代表性基础。
参考图1，显示了用于组装挡板12的系统10。可在车辆(例如像轿车或卡车的机动车辆)的挡板的组装中采用该系统10。
挡板12可采用任意合适的构造。例如，挡板12可为可适于可移动地设置在车辆上以选择性地遮挡开口(例如车身结构开口)的车辆部件或子总成，例如车门、发动机罩、后掀背门(hatchback)、行李厢罩或行李厢盖。在图1中，显示了被构造成前车门的代表性挡板。
挡板12可包括一个或多个协助装配在车辆上并允许挡板12在打开位置和关闭位置之间移动的铰链14(参考图2)。在下面讨论的示例性实施例中，采用了两个铰链。
铰链14可采用任意合适的配置。例如，铰链14可包括一个或多个装配板20、22并可以本领域技术人员已知的方式通过铰销24连接。如下文将详细讨论的，装配板20、22可包括一个或多个孔用于容纳紧固件26，例如螺纹紧固件或非螺纹紧固件。如果采用多个铰链，它们可具有相同或不同的配置。
铰链14可带有连接销28。在至少一个实施例中，连接销28可被构造成从铰链14延伸出的可调节销。在装配至挡板12之前，连接销28可松散地连接至铰链14。如下文将详细讨论的，可在将铰链14组装至挡板12之后或同时将连接销28定位并固定在相对于铰链14和/或挡板12的固定位置。这样，可使用连接销作为基准面来来引导挡板安置至具体位置并协助在车辆上定位。
参考图1、3和4，更为详细地描述了系统10。系统10可包括物料输送子系统30和可重构夹具子系统32。
物料输送子系统30可适合将挡板12送至和/或送离可重构夹具子系统32。在显示的实施例中，物料输送子系统30包括输送机40、导轨42和穿梭机44。
输送机40可被构造成用于将挡板输送至可重构夹具子系统32。输送机40和导轨42可合作以帮助支撑挡板12。例如，在挡板12移动时挡板12的下部或底部可位于输送机40上同时挡板12的上部可沿导轨42移动和/或由导轨42支撑。在图1中显示的实施例中，输送机40和导轨42与垂直平面有所偏移以使得挡板12可由输送机40支撑的同时允许挡板12依靠在导轨42上。另外，导轨42可与输送机40有所偏移以适应挡板12的形状或弯曲度。可选择地，导轨42可相对于输送机40独立移动以提供适应不同挡板配置的机动性。另外，可采用固定或可移动的缓冲器46以在输送机40运转期间帮助挡板12停止并总体上定位挡板12。
如果设有穿梭机44，则穿梭机44可以协助从可重构夹具子系统32运输挡板12。穿梭机44可采用与可被系统10处理的挡板相适应的任意合适的构造。例如，穿梭机44可被构造成用于接收挡板12并将其移动至车辆组装线，在车辆组装线可将挡板12组装至车身结构。
可重构夹具子系统32可包括多个机械手，例如机器人机械手，其可相对于彼此独立定位。机械手可以沿着或围绕多个轴在多个方向可调节或可移动，从而提供了多重自由度。机械手和独立定位可帮助提供制造的机动性。例如，可选择性地重新配置或重新定位一个或多个机械手以适应不同挡板或挡板配置。此外，这些挡板可能关系到可以共线生产的不同车辆配置。这样，与专用于特定挡板形状的夹具相比，可重构夹具子系统32可降低成本、复杂性、装配时间、劳动力成本和/或占地空间需要。
参考图3、图4，可将机械手分类为挡板定位单元、铰链安装单元和连接销安装单元。
挡板定位单元可包括第一机械手50、第二机械手52和第三机械手54。第一机械手50和第二机械手52可适合抓起并定位挡板12。例如，第一机械手50和第二机械手52可将挡板12从运输机40移动至可组装铰链14的组装位置。在至少一个实施例中，第一机械手50和第二机械手52可具有总体上类似的配置并可设有不同的末端执行器工具或销组件。例如，第一机械手50和第二机械手52可分别包括双向销和四向销，其适合抓取挡板12上的不同的点或开口同时提供不同方向的定向。机械手例如第二机械手52可具有被构造成旋转的末端以允许机械手从附属仓中选择所需的销组件。
第三机械手54可以抓住或夹持挡板12的下部。例如，第三机械手54可总体上定位于第一机械手50和第二机械手52的下方且可夹持挡板12的底部以在将其从运输机40上提起时帮助防止挡板12摇摆或移动。
铰链安装单元可包括多个机械手，例如第一铰链机械手60和第二铰链机械手62。铰链机械手60、62可具有相同或不同的配置。例如，铰链机械手60、62可适合各自接收铰链和一个或多个紧固件。例如，每个铰链机械手60、62可具有接收铰链14的槽或开口。另外，铰链机械手60、62可包括一个或多个螺母装配器(nutrunner)64(例如直流螺母装配器)，其适合驱动紧固件穿过铰链中的关联孔进入挡板12以使得紧固件将铰链14接合至挡板12。每个铰链机械手60、62的螺母装配器64可相对于彼此固定定位或可移动定位。在显示的实施例中，螺母装配器64固定装配在可连接至关联的铰链机械手60、62的支撑板66上。可替代地，铰链机械手可相对于彼此移动以适应铰链之间距离不同的挡板。
连接销安装单元可包括连接销机械手70，其包括适合将连接销28结合在铰链14上的螺母装配器72。例如，螺母装配器72可包括适合接收连接销28并在旋转时拧紧连接销28的插座。连接销机械手70可适合在一个或多个其它机械手(例如铰链机械手60、62)周围操纵以接合连接销28而不干扰将铰链14装配到挡板12。另外，连接销机械手70可设置在与支承其它机械手(例如挡板机械手50、52、54和/或铰链机械手60、62)的平台82分离的平台80上。在显示的实施例中，平台80总体上相对于平台82成一定角度地设置在平台82上。
参考图5，显示了组装挡板的方法的流程图。
在100处，可提供用于组装的组件。例如，可向物料输送子系统提供挡板且可手动或自动向铰链机械手提供一个或多个铰链和紧固件。另外，物料输送子系统可将挡板运输至可重构夹具子系统。
在102处，将挡板装载入物料输送子系统。装载物料可包括以第一挡板机械手和第二挡板机械手抓取挡板，将挡板移离输送机，并以第三挡板机械手抓取挡板。
在104处，将一个或多个铰链连接至挡板。可通过定位第一铰链机械手和第二铰链机械手接近挡板、以一个或多个关联的螺母装配器驱动一个或多个紧固件进入铰链和挡板、以及使铰链机械手从挡板脱离来连接铰链。
在106处，一个或多个机械手可释放挡板并重新夹持。例如，第一挡板机械手和第二挡板机械手可松开对挡板的夹持以降低可能由铰链连接产生的残余应力并随后重新夹持挡板以帮助改进定位精确度。
在108处，连接销可被定位并安装在固定位置。可如上所述安装连接销或与连接销单元拧紧。此外，由于上述残余应力的降低可改进连接销相对于挡板的定位，否则这种残余应力可导致挡板从系统释放后扭曲或翘曲。
在110处，可将挡板从系统释放。例如，可收回铰链机械手、连接销机械手和第三挡板机械手，且可降低第一挡板机械手和第二挡板机械手并将挡板释放到输送机上或将挡板移动至能够与穿梭机接合的位置。
尽管已经说明并描述了本实用新型的实施例，其并非意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能的形式。应当理解为，说明书中的用词为描述性词汇而非限制，且应理解可做出多种改变而不脱离本实用新型的实质和范围。

Claims (11)

1.一种用于组装车辆的挡板的系统，其特征在于所述系统包含：
适合接合所述挡板不同区域的第一挡板机械手、第二挡板机械手和第三挡板机械手；
被构造成用于接收第一铰链并将所述第一铰链紧固至所述挡板的第一铰链机械手；以及
被构造成用于将连接销定位并固定在固定位置的连接销机械手。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述系统进一步包含配置用于接收第二铰链并将所述第二铰链紧固至所述挡板的第二铰链机械手，所述第二铰链机械手可相对于所述第一铰链机械手独立定位。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述第一挡板机械手、所述第二挡板机械手和所述第三挡板机械手均彼此间隔开以允许独立定位。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述第一铰链机械手和所述第二铰链机械手均进一步包含适合驱动紧固件以将所述第一铰链和所述第二铰链固定至所述挡板的第一螺母装配器和第二螺母装配器。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述连接销机械手进一步包含用于接合连接销的螺母装配器。
6.一种用于组装车辆的挡板的系统，其特征在于所述系统包含：
接合所述挡板不同表面的第一挡板机械手、第二挡板机械手和第三挡板机械手；
分别接收第一铰链和第二铰链并将所述第一铰链和所述第二铰链紧固至所述挡板的第一铰链机械手和第二铰链机械手；以及
定位连接销并将所述连接销固定在相对于所述挡板和所述铰链的固定位置的连接销机械手，所述连接销设置在所述铰链上。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述系统进一步包含用于运输所述挡板的输送机，其中，在所述第三挡板机械手结合所述挡板之前所述第一挡板机械手和所述第二挡板机械手接合所述挡板并将所述挡板移离所述输送机。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于所述系统进一步包含用于接收所述挡板的导轨，所述导轨设置在所述输送机和所述第一铰链机械手之上。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述第三挡板机械手接合所述挡板的底部表面以阻止所述挡板旋转。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于当所述铰链固定至所述挡板时所述连接销机械手将所述连接销定位并固定。
11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于在定位所述连接销之前所述第一挡板机械手和所述第二挡板机械手释放所述挡板以降低所述挡板中的残余应力。
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