CN210175026U - 一种汽车前端模块装配用定位工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，包括框架及设置在所述框架上的主定位组件、辅助定位组件、导向组件和工件检测装置；所述主定位组件包括Z向定位组件、Y向定位组件和X向定位组件，所述Z向定位组件有两个且对称分布于所述框架左右两侧，所述Y向定位组件位于两个Z向定位组件之间，所述X向定位组件有两个且对称分布于所述框架的上部两侧；所述辅助定位组件有两个且左右对称布置于所述框架下部；所述导向组件有两个且左右对称分布于所述框架的上部中间区域；所述工件检测装置位于两个导向组件之间。本实用新型结构简单，定位精度和效率高，操作方便，便于维修，具备防止误操作功能。

Description

一种汽车前端模块装配用定位工装

技术领域

本实用新型属于汽车总装装配工具技术领域，具体涉及一种汽车前端模块装配用定位工装。

背景技术

随着汽车产业的不断进步，汽车的装配形式已经发生了很大变化，模块化生产已经成为国内各大主机厂的主流装配方式，也被越来越多的主机厂所采用。前端模块一般在线下进行装配成一体，再以模块化安装在白车身上。而前大灯、前保格栅、发盖、翼子板等零件在整车上安装匹配均与之发生关系，前端模块对这几个零件装配精度有着重要影响。故前端模块在整车上的尺寸控制是汽车尺寸控制工作中的重要一环。

汽车前端模块因包含零部件较多，整体较重，且整体尺寸较多，在整车装配中采用人工装配费时费力且装配一致性差，故安装前端模块时采用工装装配势在必行。

然而，目前只有一部分主机厂开发出相应辅助工装，这类工装一般包括前端模块定位工装和车身定位工装。而目前的前端模块定位工装存在诸多问题，如结构笨重，操作不便，定位精度差、容易插坏工件，维修困难等。

实用新型内容

本实用新型设计了一种汽车前端模块装配用定位工装，解决了现有技术中前端模块定位工装结构笨重、操作不便、定位精度差、容易插坏工件等问题。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种汽车前端模块装配用定位工装，包括框架及设置在所述框架上的主定位组件、辅助定位组件、导向组件和工件检测装置；所述主定位组件包括Z向定位组件、Y向定位组件和X向定位组件；所述辅助定位组件设置于所述框架下部，所述导向组件和所述工件检测装置设置在所述框架的上部中间区域；X向、Y向和Z向分别指汽车车身的前后向、左右向和上下向。

进一步，所述Z向定位组件有两个且对称分布于所述框架左右两侧；所述Y向定位组件位于两个Z向定位组件之间；所述X向定位组件有两个且对称分布于所述框架的上部两侧；所述辅助定位组件有两个且左右对称布置于所述框架下部；所述导向组件有两个且左右对称分布于所述框架的上部中间区域；所述工件检测装置位于两个导向组件之间。

进一步，所述Z向定位组件和Y向定位组件结构相同，均包括销座和定位销本体，所述定位销本体以可拆卸的方式设置在相应销座上，所述销座通过连接块与所述框架连接；所述Z向定位组件的定位销本体和所述Y向定位组件的定位销本体尺寸不同。

进一步，所述连接块是L形板结构。

进一步，所述X向定位组件包括X向定位销本体和X向定位销销座，所述X向定位销本体以可拆卸的方式设置在所述X向定位销销座下端，所述X向定位销销座的上端和可伸缩机构连接，所述可伸缩机构固定在所述框架上；所述X向定位销销座的一侧侧面与所述框架之间还设置有导向机构。

进一步，所述导向机构是导轨滑块副；所述导轨或滑块设置在所述X向定位销销座上，相对应地，所述滑块或导轨通过固定座固定在所述框架上。

进一步，所述可伸缩机构是气缸，通过所述固定座固定在所述框架上。

进一步，所述定位销本体和X向定位销本体的头部均加工成锥形。

进一步，所述辅助定位组件包括L形支撑脚，所述L形支撑脚通过支架设置在所述框架上，所述L形支撑脚的底板上设置有Z向托爪，所述L形支撑脚的立板上设置有X向凸台以辅助定位所述前端模块下部的X向。

进一步，所述Z向托爪和所述X向凸台均用尼龙材质。

进一步，所述Z向托爪上与所述前端模块的接触面是前低后高的倾斜面，以保证Z向托爪能够顺利与前端模块底部接触。

进一步，所述支架通过连接板与所述框架以可拆卸的方式连接，所述连接板上沿Z向设有长圆形连接孔Ⅰ以实现所述辅助定位组件沿Z向可调。

进一步，所述导向组件包括导向轴，所述导向轴的轴向沿X向设置，所述导向轴一端设置有导向轴套，所述导向轴的另一端与导向座以可拆卸的方式连接，所述导向座安装在所述框架上。

进一步，所述导向轴套采用尼龙材质。

进一步，所述工件检测装置包括触碰轴，所述触碰轴的轴向沿X向设置，所述触碰轴一端与尼龙触碰头连接，另一端穿过触碰轴套与机控阀相连，所述触碰轴套和所述机控阀安装在调节板上，所述调节板通过底座安装在所述框架上；所述机控阀与控制系统连接。

进一步，所述调节板上设置有X向的长圆形连接孔Ⅱ，以调节所述调节板在所述底座上的位置。

进一步，所述框架的顶部左右对称地设置有两条滑轨以与车身定位机构实现相对移动。

进一步，所述框架的本体由若干杆件焊接而成，所述框架本体的后部还设置有把手。

该汽车前端模块装配用定位工装具有以下有益效果：

（1）本实用新型中， Z向定位组件、Y向定位组件和X定位组件分别实现了前端模块的Z向、Y向、X向定位；导向组件的预装导向功能保证了前端模块Y向、Z向的顺利定位，避免了反复定位操作，提高了定位效率；辅助定位组件保证了前端模块X、Z向的精确定位；同时，工件检测装置防止了误操作插坏工件，保护了工件。

（2）本实用新型结构简单，能够提升前端模块的定位精度，保证其在整车上的装配精度、一致性，另外定位操作方便，定位效率高，便于维修，同时具备防止误操作功能。

附图说明

图1：本实用新型实施方式中汽车前端模块装配用定位工装的结构示意图；

图2：本实用新型实施方式中框架本体的结构示意图；

图3：本实用新型实施方式中Z向定位组件的结构示意图；

图4：本实用新型实施方式中Y向定位组件的结构示意图；

图5：本实用新型实施方式中导向组件的结构示意图；

图6：本实用新型实施方式中辅助定位组件的结构示意图；

图7：本实用新型实施方式中X向定位组件的结构示意图；

图8：本实用新型实施方式中工件检测装置的结构示意图。

附图标记说明：

1—框架；11—滑轨；12—把手；21—Z向定位组件；211—销座；212—连接块；213—定位销本体；22—Y向定位组件；23—X向定位组件；231—X向定位销本体；232—X向定位销销座；233—气缸；234—导轨；235—滑块；236—固定座；3—辅助定位组件；31—Z向托爪；32—L形支撑脚；33—支架；34—长圆形连接孔Ⅰ；35—X向凸台；4—导向组件；41—导向轴套；42—导向轴；43—导向座；44—螺母；5—工件检测装置；51—尼龙触碰头；52—轴套；53—触碰轴；54—调节板；55—长圆形连接孔Ⅱ；56—机控阀；57—底座。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

图1至图8示出了本实用新型一种汽车前端模块装配用定位工装的具体实施方式。图1是本实施方式中汽车前端模块装配用定位工装的结构示意图；图2是本实施方式中框架本体的结构示意图；图3是本实施方式中Z向定位组件的结构示意图；图4是本实施方式中Y向定位组件的结构示意图；图5是本实施方式中导向组件的结构示意图；图6是本实施方式中辅助定位组件的结构示意图；图7是本实施方式中X向定位组件的结构示意图；图8是本实施方式中工件检测装置的结构示意图。

如图1所示，本实施方式中的汽车前端模块装配用定位工装，包括框架1及设置在框架1上的主定位组件、辅助定位组件3、导向组件4和工件检测装置5；主定位组件包括Z向定位组件21、Y向定位组件22和X向定位组件23，Z向定位组件21用于前端模块的Z向定位，Y向定位组件22用于前端模块的Y向定位，X向定位组件23用于前端模块的X向定位；辅助定位组件3设置于框架1下部，导向组件4和工件检测装置5设置在框架1的上部中间区域；X向、Y向和Z向分别指汽车车身的前后向、左右向和上下向。

本实施例中， Z向定位组件21有两个且对称分布于框架1左右两侧，Y向定位组件22位于两个Z向定位组件21之间，X向定位组件23有两个且对称分布于框架1的上部两侧；辅助定位组件3有两个且左右对称布置于框架1下部；导向组件4有两个且左右对称分布于框架1的上部中间区域；工件检测装置5位于两个导向组件4之间，如图1所示。

优选地，Z向定位组件21和Y向定位组件22结构相同，均包括销座211和定位销本体213，定位销本体213以可拆卸的方式设置在相应销座211上，销座211通过连接块212与框架1连接；Z向定位组件21的定位销本体和Y向定位组件22的定位销本体，两者仅尺寸不同，如图1、图3和图4所示。本实施例中，Z向定位组件21的定位销本体和Y向定位组件22的定位销本体的轴向均沿X向设置，并分别与相对应销座211螺纹连接，当定位销本体损坏时，可快速更换，维修方便。本实施例中，连接块212是L形板结构。

优选地，X向定位组件23包括X向定位销本体231和X向定位销销座232，X向定位销本体231以可拆卸的方式设置在X向定位销销座232下端，X向定位销销座232的上端和可伸缩机构连接，可伸缩机构固定在框架1上；X向定位销销座232的一侧侧面与框架1之间还设置有导向机构，如图1和图7所示。

优选地，所述导向机构是导轨滑块副；导轨234或滑块235设置在X向定位销销座232上，相对应地，滑块235或导轨234通过固定座236固定在框架1上。如图1和图7所示，本实施例中，导轨234设置在X向定位销销座232上，滑块235通过固定座236固定在框架1上。

本实施例中，所述可伸缩机构是气缸233，气缸233通过固定座236固定在框架1上，如图1和图7所示。

本实施例中，所有的定位销本体，包括Z向定位组件21、Y向定位组件22和X向定位组件23的定位销本体，其头部均加工成锥形以起到导向作用。即使定位销本体与前端模块上定位用长圆孔存在错位，由于锥形头部较小，也能保证顺利插入，如图3、图4和图7所示。

优选地，辅助定位组件3包括L形支撑脚32，L形支撑脚32通过支架33设置在框架1上，L形支撑脚32的底板上设置有Z向托爪31，L形支撑脚的立板上设置有X向凸台35，如图6所示。Z向托爪31与前端模块的底部接触，用于承担前端模块部分自重，防止Z向定位销本体213受力过大导致变形，确保Z向定位精度。本实施例中，Z向托爪31和X向凸台35均用尼龙材质，以提高耐磨性。

优选地，Z向托爪31上与前端模块的接触面是前低后高的倾斜面，如图6所示，以保证Z向托爪31能够顺利与前端模块接触。

优选地，支架33通过连接板与框架1以可拆卸的方式连接，连接板上沿Z向设有长圆形连接孔Ⅰ34以实现辅助定位组件3沿Z向可调，避免前端模块Z向过定位，如图6所示。

优选地，导向组件4包括导向轴42，导向轴42的轴向沿X向设置，导向轴42一端设置有导向轴套41，导向轴42的另一端与导向座43以可拆卸的方式连接，导向座43安装在框架1上，如图5和图1所示。

本实施例中，为了提高耐磨性，导向轴套41采用尼龙材质制成。导向轴42的一端与导向轴套41的孔配合，另一端带有螺纹且穿过导向座43的孔与导向座43上的螺母44配合从而将导向轴42与导向座43固定。当导向轴42损坏时，可快速更换，维修方便。

优选地，工件检测装置5位于两个导向组件4的中间部位，用于检测前端模块的X向位置；如图1和图8所示，工件检测装置5包括触碰轴53，触碰轴53的轴向沿X向设置，触碰轴53一端与尼龙触碰头51连接，另一端穿过触碰轴套52与机控阀56相连，触碰轴套52和机控阀56安装在调节板54上，调节板54通过底座57安装在框架1上；机控阀56与控制系统连接。当误操作时，前端模块与尼龙触碰头51接触，带动触碰轴53沿X向产生位移，该位移作用于机控阀56，机控阀56作用于控制系统（图中未示），导致定位工装停止工作，防止误操作插坏工件（即前端模块）。本实施例中，触碰轴套52采用方形结构。

优选地，调节板54上设置有X向的长圆形连接孔Ⅱ55，以调节调节板54在底座57上的位置，如图8所示。长圆形连接孔Ⅱ55使得工件检测装置5沿X向可调，从而使工件检测装置5可以调整到一个合适的位置来实现其功能。

优选地，框架1的顶部左右对称地设置有两条滑轨11以与车身定位机构（图中未示）实现相对移动，如图1和图2所示。

本实施例中，框架1的本体由若干杆件焊接而成，用于承载相关组件和装置。框架本体的后部还设置有把手12，以方便操作。为了尽量降低整个定位工装的重量，采用轻量化设计。框架1由铝6061整体焊接而成。为了保证精度，框架1由加工中心加工而成，然后经过三坐标测量仪检验精度。框架1顶部设有滑轨11，通过滑轨11，前端模块定位工装与车身定位机构（图未示）实现相对移动。

工作时，先对前端模块的Z向和Y向进行定位操作，两个导向组件4的导向轴42对准前端模块顶部的两个半圆形凹槽插入，引导两个Z向定位组件21的定位销本体、Y向定位组件22的定位销本体同时插入前端模块的三个长圆形定位孔中，分别实现前端模块的Z向和Y向的定位，同时，前端模块的底部放置在辅助定位组件3上。由于导向组件4的存在，解决了由于前端模块的三个长圆形定位孔隐藏太深，而且尺寸较小，观察困难，三个定位销本体难以同时插入的问题。前端模块顶部的两个半圆形凹槽尺寸较大，而且位于前端模块顶部，暴露在视野内，便于观察，因此，导向组轴42能快速插入这两个半圆形凹槽，引导三个定位销本体顺利插入定位，发挥其预装导向功能。辅助定位组件3的存在，解决了由于这三个长圆形定位孔隐藏太深，要求Z向定位组件21的定位销本体213尺寸较长，且由于前端模块较重，Z向定位组件21的定位销本体213太长受力过大容易变形，导致Z向定位精度降低的问题。

然后，对前端模块的X向进行定位操作，将X向定位销本体231对准位于前端模块顶部的长圆形定位孔，在气缸233的作用下，滑轨234相对滑块235移动，带动X向定位销本体231沿Z向插入此长圆形孔，实现前端模块上部X向定位。辅定位组件3的X向凸台35与前端模块下部X向贴合，实现的前端模块下部X向辅助定位，确保前端模块在X向的精确定位。为了防止误操作插坏工件（即前端模块），增设了工件检测装置5。当误操作时，前端模块与尼龙触碰头51接触，带动触碰轴53沿X向产生位移，该位移作用于机控阀56，机控阀56作用于控制系统，导致定位工装停止工作，防止误操作插坏工件。

本实用新型中， Z向定位组件、Y向定位组件和X定位组件分别实现了前端模块的Z向、Y向、X向定位；导向组件的预装导向功能保证了前端模块Y向、Z向的顺利定位，避免了反复定位操作，提高了定位效率；辅助定位组件保证了前端模块X、Z向的精确定位；同时，工件检测装置防止了误操作插坏工件，保护了工件。

本实用新型结构简单，能够提升前端模块的定位精度，保证其在整车上的装配精度、一致性，另外定位操作方便，定位效率高，便于维修，同时具备防止误操作功能。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，包括框架及设置在所述框架上的主定位组件、辅助定位组件、导向组件和工件检测装置；所述主定位组件包括Z向定位组件、Y向定位组件和X向定位组件；所述辅助定位组件设置于所述框架下部，所述导向组件和所述工件检测装置设置在所述框架的上部中间区域；X向、Y向和Z向分别指汽车车身的前后向、左右向和上下向。

2.根据权利要求1所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述Z向定位组件有两个且对称分布于所述框架左右两侧；所述Y向定位组件位于两个Z向定位组件之间；所述X向定位组件有两个且对称分布于所述框架的上部两侧；所述辅助定位组件有两个且左右对称布置于所述框架下部；所述导向组件有两个且左右对称分布于所述框架的上部中间区域；所述工件检测装置位于两个导向组件之间。

3.根据权利要求1或2所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述Z向定位组件和Y向定位组件结构相同，均包括销座和定位销本体，所述定位销本体以可拆卸的方式设置在相应销座上，所述销座通过连接块与所述框架连接；所述Z向定位组件的定位销本体和所述Y向定位组件的定位销本体尺寸不同。

4.根据权利要求1或2所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述X向定位组件包括X向定位销本体和X向定位销销座，所述X向定位销本体以可拆卸的方式设置在所述X向定位销销座下端，所述X向定位销销座的上端和可伸缩机构连接，所述可伸缩机构固定在所述框架上；所述X向定位销销座的一侧侧面与所述框架之间还设置有导向机构。

5.根据权利要求1或2所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述辅助定位组件包括L形支撑脚，所述L形支撑脚通过支架设置在所述框架上，所述L形支撑脚的底板上设置有Z向托爪，所述L形支撑脚的立板上设置有X向凸台；所述Z向托爪上与所述前端模块的接触面是前低后高的倾斜面。

6.根据权利要求5所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述支架通过连接板与所述框架以可拆卸的方式连接，所述连接板上沿Z向设有长圆形连接孔Ⅰ以实现所述辅助定位组件沿Z向可调。

7.根据权利要求1或2所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述导向组件包括导向轴，所述导向轴的轴向沿X向设置，所述导向轴一端设置有导向轴套，所述导向轴的另一端与导向座以可拆卸的方式连接，所述导向座安装在所述框架上。

8.根据权利要求1或2所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述工件检测装置包括触碰轴，所述触碰轴的轴向沿X向设置，所述触碰轴一端与尼龙触碰头连接，另一端穿过触碰轴套与机控阀相连，所述触碰轴套和所述机控阀安装在调节板上，所述调节板通过底座安装在所述框架上；所述机控阀与控制系统连接。

9.根据权利要求8所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述调节板上设置有X向的长圆形连接孔Ⅱ，以调节所述调节板在所述底座上的位置。

10.根据权利要求1或2所述的汽车前端模块装配用定位工装，其特征在于，所述框架的顶部左右对称地设置有两条滑轨以与车身定位机构实现相对移动，所述框架后部还设置有把手。

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