CN215847835U - 一种多车型可用的前端模块定位安装夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，由支撑组件、定位组件以及操作组件构成；支撑组件包括夹具主体，其上方和下方分别设有Y向长横梁和Z向承重横梁，定位组件包括与Z向承重横梁固定的Z向夹紧气缸和Z向夹紧器、固定于Y向长横梁中部和端部的对中连杆机构和翼子板定位销以及分别与夹具主体纵梁固定的X向定位靠块、前端框架定位销和Z向承重定位销，操作组件由与夹具主体相连的圆管框架、固定于圆管框架上的操作面板以及固定于Y向长横梁一侧的定位扶手和合装按钮构成。本实用新型多车型可用的前端模块定位安装夹具对前端模块进行精准定位，弱化车身影响，保证前端部分外观的目视效果，有效提高整车装配质量和装配效率。

Description

一种多车型可用的前端模块定位安装夹具

技术领域

本实用新型属于汽车装配技术领域，具体涉及一种多车型可用的前端模块定位安装夹具。

背景技术

汽车前端部分间隙段差一直是外观问题频发区域，汽车外观零件，如前大灯、前保险杠面罩、前格栅等，都直接或间接地固定在前端框架上。前端定位精度将直接影响后续零部件的装配位置，可能出现装配困难等问题，甚至造成零件损坏、整车前端部分外观不良，影响整车装配质量。

现行前端部分采用单件叠加的形式逐一装配，耗时、费力，且对定位基准—前端框架欠缺X/Y/Z三个方向的精准定位，无法判断零件是否安装到位；后续安装前保险杠面罩、前端格栅时如发现定位偏差，将花费大量的时间、人力进行拆装调整，成本很高。

现有技术公开了一种轿车前端框架装配辅具，车轮与小车底部固定连接，小车中间有一根垂直的立柱，两个定位块左右对阵布置在小车的立柱下部位置，两个工具盒左右对称布置在立柱上定位块的下方，铝合金框架主体有长、短两根横梁组成等边梯形，铝合金框架主体固定在小车的立柱顶端，两个长定位销左右对称固定在铝合金框架主体的长横梁上，两个短定位销左右对称固定在铝合金框架主体的两个长横梁的两个端头。

现有技术还公开了一种汽车前端框架组装夹具，包括支架以及设于支架上的平台，平台上设有用于支撑前端框架的后表面的后支撑机构，前端框架通过前支撑机构和后支撑机构的共同支撑能够使前端框架竖向立于平台之上。

现有技术还公开了一种轿车前端框架螺母装配及检测工装，由机架、变位机、显示器、工控机、定位工装胎膜、以及视觉检测系统组成；机架侧边设有工控机，工控机上设有显示器，工控机上安装右定位工装胎膜，把工件放到所述实用新型上，通过变位机使工件翻转于不同的角度以便于操作者安装铆螺母，然后通过视觉检测系统对工件进行拍照检查并上传，然后将结果与系统中的样本进行对比来判断是否一致，如果检测到未安装的，会提示给操作者具体哪个部位忘记安装，从而大幅提高了检测准确率及工作效率。

但是，上述现有技术未考虑车身波动可能带来的负面影响，无法适应Y向波动进行调整，此种状况下无法保证前端框架相对居中装配。并且，在定位准确性、车身适应性、装配质量成本、可操作性、报错率等方面均有待提高。

综上，为保证外观件装配的相对位置目视化效果最佳，需研发一种新型定位安装夹具，对前端框架进行精准定位；同时，还需应对车身偏差带来的影响，并结合实际情况，实现X/Y/Z三个方向的定位要求。

发明内容

本实用新型的目的就在于提供一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，以解决现有前端框架装配工具无法实现X/Y/Z三个方向的定位要求，并弱化车身影响的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：由支撑组件、定位组件以及操作组件构成；

所述支撑组件包括夹具主体1，夹具主体1的上方和下方分别设有Y向长横梁2和Z向承重横梁4；

所述定位组件包括与Z向承重横梁4固定的Z向夹紧气缸5和Z向夹紧器 6、固定于Y向长横梁2中部和端部的对中连杆机构9和翼子板定位销7以及分别与夹具主体1纵梁固定的X向定位靠块8、前端框架定位销10和Z向承重主定位销11；

所述Z向夹紧气缸5与Z向夹紧器6控制连接，能够带动Z向夹紧器6，托举前端模块；所述翼子板定位销7与Y向定位气缸3相连，能够插入翼子板主定位孔，并配合X向定位靠块8进行前端模块X/Y向定位；所述前端框架定位销10和Z向承重主定位销11能够穿过车身纵梁，进行前端模块Z向定位；

所述操作组件由与夹具主体1相连的圆管框架12、固定于圆管框架12上的操作面板13以及固定于Y向长横梁2一侧的定位扶手14和合装按钮15构成；所述操作面板13分别与Y向定位气缸3、Z向夹紧气缸5、气缸Ⅰ20、气缸Ⅱ 22、气缸Ⅲ24相连；所述合装按钮15分别与Y向定位气缸3、Z向夹紧气缸5、气缸Ⅰ20、气缸Ⅱ22、气缸Ⅳ25相连。

进一步地，所述夹具主体1为多根横梁和纵梁焊接而成的框架结构，横梁和纵梁均为铝材质的空心方管。

进一步地，所述Z向夹紧气缸5和Z向夹紧器6通过连接块用螺栓固定在 Z向承重横梁4上。

进一步地，所述对中连杆机构9通过支架用螺栓固定在Y向长横梁2上，对中连杆机构9中间有一个转轴，两侧连接等长连杆，翼子板定位销7左右各2 个，分别固定在连杆上，与连杆一体。

进一步地，所述夹具主体1中部连接两组夹紧气缸带动夹紧器，用于固定整个前端模块，使其X向稳定不动。

进一步地，所述翼子板定位销7利用连接块固定在Y向定位气缸3上，Y 向定位气缸3通过支架用螺栓固定在Y向长横梁2上。

进一步地，所述Y向长横梁2位于纵梁Ⅰ上方；所述Z向承重主定位销11 与纵梁Ⅳ19固定。

进一步地，所述X向定位靠块8固定于纵梁Ⅰ16的前端；所述前端框架定位销10固定在纵梁Ⅱ17的前端；所述Z向承重主定位销11固定在纵梁Ⅲ18的前端。

进一步地，所述前端模块包含前端框架、冷却系统总成、部分空调系统以及照明系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型多车型可用的前端模块定位安装夹具，为保证外观件装配的相对位置目视化效果最佳，对前端模块进行精准定位，为外观件装配提供前提条件；同时工装弱化了车身影响，使前端框架在车身尺寸波动的情况下，仍可实现相对居中的定位要求，保证了前端部分外观的目视效果；夹具的使用，有效减少外观件装调工时和压力，提高装配效率，避免反复拆装带来的负面影响，有效提高了整车装配质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型多车型可用的前端模块定位安装夹具的立体图；

图2为本实用新型多车型可用的前端模块定位安装夹具的结构示意图。

图中，1.夹具本体2.Y向长横梁3.Y向定位气缸4.Z向承重横梁5.Z 向夹紧气缸6.Z向夹紧器7.翼子板定位销8.X向定位靠块9.对中连杆机构10.前端框架定位销11.Z向承重主定位销12.圆管框架13.操作面板 14.定位扶手15.合装按钮16.纵梁Ⅰ17.纵梁Ⅱ18.纵梁Ⅲ19.纵梁Ⅳ 20.气缸Ⅰ21.夹紧器Ⅰ22.气缸Ⅱ23.夹紧器Ⅱ24.气缸Ⅲ25.气缸Ⅳ。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图2所示，本实用新型多车型可用的前端模块定位安装夹具，通过气缸切换定位系统，实现多车型可用的前端模块定位安装。

所述新型多车型可用的前端模块定位安装夹具，由支撑组件、定位组件以及操作组件构成。

所述支撑组件用于承载整个前端模块，以整体模块化的形式对其与车身的相对位置进行固定处理。支撑组件包括夹具主体1，其采用铝材质的空心方管，在保证支撑的前提下有效减低了夹具的整体重量。所述夹具主体1上方设有Y 向长横梁2，用于固定对中连杆机构9。具体地，对中连杆机构9通过支架用螺栓固定在Y向长横梁2上。对中连杆机构9中间有一个转轴，两侧连接等长连杆，可实现等距离移动，保证左右两侧移动距离一致。翼子板定位销7固定在连杆上，与连杆是一体的，左右销子塞入翼子板孔内后，对中连杆机构9相对两销都是居中的。翼子板定位销7左右各2个，对应2种不同车型。夹具主体1 两侧连接上方定位组件中的Y向定位气缸3，翼子板定位销7利用连接块固定在Y向定位气缸3上，Y向定位气缸3通过支架用螺栓固定在Y向长横梁2上。所述夹具主体1中部连接两组夹紧气缸带动夹紧器，用于固定整个前端模块，使其X向稳定不动；对应不同车型，有不同的夹紧气缸。

所述夹具主体1下方配有Z向承重横梁4，用于固定下方定位组件中的1 个Z向夹紧气缸5和1个Z向夹紧器6，Z向夹紧气缸5和Z向夹紧器6通过连接块用螺栓固定在Z向承重横梁4上。Z向夹紧气缸5能够带动Z向夹紧器6，用于托举整个前端模块，使其Z向稳定不动。支撑组件框架上布局多个定位装置，对定位组件和操作组件的起到了支撑作用。

所述定位组件，包含X/Y/Z三个方向的定位，以定位销为主要手段，辅助定位靠块进行贴合面的定位。夹具上部以翼子板定位销7作为X/Y向定位基准，该区域定位组件设置两组气缸对应两种不同车型，切换至任一车型时，翼子板定位销7下落，插入翼子板上定位孔：其中X向定位，上方以翼子板孔位+X向定位靠块8辅助垫片进行，下方以定位面贴紧纵梁端板辅助垫片进行；Y向定位基准选在翼子板上工艺孔，调整以中间对中连杆机构9实现，由于车身零部件造成的偏差使Y向定位孔距在公差范围内波动，对中连杆机构9可弱化车身影响，实现公差范围内Y向相对位置居中。夹具下方以纵梁上Z向承重主定位销11实现Z向定位，该定位销既起到定位作用，还可用作整个前端模块的承重；装配时，Z向承重主定位销11先与车身纵梁孔位穿过实现定位和后，先进行下方纵梁区域的固定，再进行上方大灯支架区域的固定；要注意的是，由于前端模块重量可达30-40kg，翼子板较单薄，绝不可作为Z向定位承重。Z向承重主定位销11同时穿过前碰撞缓冲器和车身纵梁。

所述操作组件用于操作夹具使其实现前端模块的夹紧、安装操作。夹具中间使用圆管框架12固定按钮式操作面板13，取料、车型切换、夹紧、放行、急停按钮都在操作面板13上，主要进行取料、车型切换、夹紧、放行、急停等操作；夹具两侧Y向定位销上方使用配备定位扶手14和合装按钮15，定位扶手 14主要进行工件拿取和定位销落位辅助，合装按钮15固定在定位扶手14旁边，用于合装操作。

在定位销落位后进行。按钮式操作面板13要求功能全面、标识明显、目视化便捷，使操作者正面操作夹具进行工件安装过程中，能非常便利地使用按钮实现其功能，又通过使用不同形式的按钮/旋钮避免误操作；落位按钮位于两侧，通过目视优先原则，为了便于操作，目视翼子板定位销7、前端框架定位销10、Z向承重主定位销11都插入正确位置、定位靠块8贴合完成，前端模块上紧固孔位均漏出且贴合时，控制合装按钮15进行拼合操作。

所述操作面板13分别与Y向定位气缸3、Z向夹紧气缸5、气缸Ⅰ20、气缸Ⅱ22、气缸Ⅲ24相连；所述定位扶手14用于带动控制Y向长横梁2靠近车身；所述合装按钮15固定在定位扶手14旁，分别与Y向定位气缸3、Z向夹紧气缸5、气缸Ⅰ20、气缸Ⅱ22、气缸Ⅳ25相连，能够控制前端模块与车身拼合。

具体地：

切换车型时气缸切换状态：

操作车型切换按钮时，Y向定位气缸3带动翼子板定位销7伸出对应车型翼子板定位销(X/Y向定位)，气缸Ⅲ24带动前端框架定位销10伸出对应车型前端框架定位销(Z向辅助定位)，Z向承重主定位销11是两车型通用定位销(Z 向主定位)。

操作取件按钮时(从分装托盘将前端模块取下时)，一种车型由气缸Ⅰ20带动夹紧器Ⅰ21将工件X向夹住，另一种车型由气缸Ⅱ22(2个)带动夹紧器Ⅱ 23将工件X向夹住；下方由Z向夹紧气缸5带动Z向夹紧器6进行Z向托举(两车型通用)。以上夹紧完成后将工件从托盘上取下。

拼合时气缸切换状态：

操作拼合按钮时，气缸Ⅳ25带动X向定位靠块8将前端模块向X向正向推靠，使前端模块上方与大灯支架接触，下方与纵梁端板接触，同时Z向承重主定位销11穿过纵梁定位孔，整个前端模块到达车身定位装配位置，此时可进行紧固操作。

操作拼合完成按钮时，Y向定位气缸3带动翼子板定位销7缩回，气缸Ⅰ20/气缸Ⅱ22带动夹紧器Ⅰ21/夹紧器Ⅱ23打开，Z向夹紧气缸5带动Z向夹紧器6打开，此时夹具沿X向负向平移，可将夹具整个退出装配位置。

全铝材质的夹具本体1承载整个夹具，通过夹具本体1上方的Y向长横梁 2固定Y向定位气缸3，又通过夹具本体1下方的Z向承重横梁4固定Z向夹紧气缸5和Z向夹紧器6，使夹具同时满足不同区域的定位需求。手扶圆管框架 12，控制操作面板13夹取前端模块工件，夹具下方前端框架定位销10穿过前端框架，Z向承重主定位销11穿过前碰撞缓冲器，Z向夹紧气缸5带动Z向夹紧器6使前端模块完全被夹具固定，操作夹具进行装配时，手扶定位扶手14使夹具靠近车身正前方，沿Y向拉开对中连杆机构9，使翼子板定位销7插入翼子板主定位孔，X向定位靠块8辅助进行前端框架X向定位，完成前端模块X/Y 向定位；按动安装按钮15，使前端模块与车身拼合，此时向下方确认前端框架定位销10和Z向承重主定位销11穿过车身纵梁，完成Z向定位。整个前端模块定位后，使用工具完成装配操作，结束后松开夹具。

本实用新型将前端部分模块化，尽可能多的集成前端部件，以定位安装的形式实现整体上线，可有效保证装配的一致性，保证整车装配质量。且为适应多车型混线生产，夹角可集成多车型定位基准，采用不同气缸的切换方式用于多车型生产。

本实用新型中，除必要的夹紧器、定位销、操作框架之外，主体结构均采用轻质铝材，贴靠块使用尼龙材质，有效降低了工装的整体重量，降低了操作者的操作强度。本实用新型中，对前端模块精准定位后装配，X/Y/Z三个方向均确保定位准确。其中Y向定位采用对中连杆机构，最大程度上弱化了车身的负面影响，一定范围内，翼子板Y向开口波动都可以被消化，实现前端模块的Y 向相对居中，使整车外观零件也可以实现Y向相对居中，保证了外观目视化对称效果。本实用新型中，X/Y/Z三个方向的定位选取均比较理想。其中，Z向定位选取在纵梁区域，由定位销实现，考虑了前端模块本身自重，结合翼子板较为淡薄，不适合承重；Y向定位选取在翼子板上翻边孔位，使得外观件可实现相对翼子板居中，目视效果较好；X向定位选取在翼子板孔位+纵梁端面，也考虑了车身结构，做了适合的定位基准。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：由支撑组件、定位组件以及操作组件构成；

所述支撑组件包括夹具主体(1)，夹具主体(1)的上方和下方分别设有Y向长横梁(2)和Z向承重横梁(4)；

所述定位组件包括与Z向承重横梁(4)固定的Z向夹紧气缸(5)和Z向夹紧器(6)、固定于Y向长横梁(2)中部和端部的对中连杆机构(9)和翼子板定位销(7)以及分别与夹具主体(1)纵梁固定的X向定位靠块(8)、前端框架定位销(10)和Z向承重主定位销(11)；

所述Z向夹紧气缸(5)与Z向夹紧器(6)控制连接，能够带动Z向夹紧器(6)，托举前端模块；所述翼子板定位销(7)与Y向定位气缸(3)相连，能够插入翼子板主定位孔，并配合X向定位靠块(8)进行前端模块X/Y向定位；所述前端框架定位销(10)和Z向承重主定位销(11)能够穿过车身纵梁，进行前端模块Z向定位；

所述操作组件由与夹具主体(1)相连的圆管框架(12)、固定于圆管框架(12)上的操作面板(13)以及固定于Y向长横梁(2)一侧的定位扶手(14)和合装按钮(15)构成；所述操作面板(13)分别与Y向定位气缸(3)、Z向夹紧气缸(5)、气缸Ⅰ(20)、气缸Ⅱ(22)、气缸Ⅲ(24)相连；所述合装按钮(15)分别与Y向定位气缸(3)、Z向夹紧气缸(5)、气缸Ⅰ(20)、气缸Ⅱ(22)、气缸Ⅳ(25)相连。

2.根据权利要求1所述的一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：所述夹具主体(1)为多根横梁和纵梁焊接而成的框架结构，横梁和纵梁均为铝材质的空心方管。

3.根据权利要求1所述的一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：所述Z向夹紧气缸(5)和Z向夹紧器(6)通过连接块用螺栓固定在Z向承重横梁(4)上。

4.根据权利要求1所述的一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：所述对中连杆机构(9)通过支架用螺栓固定在Y向长横梁(2)上，对中连杆机构(9)中间有一个转轴，两侧连接等长连杆，翼子板定位销(7)左右各2个，分别固定在连杆上，与连杆一体。

5.根据权利要求1所述的一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：所述夹具主体(1)中部连接两组夹紧气缸带动夹紧器，用于固定整个前端模块，使其X向稳定不动。

6.根据权利要求1所述的一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：所述翼子板定位销(7)利用连接块固定在Y向定位气缸(3)上，Y向定位气缸(3)通过支架用螺栓固定在Y向长横梁(2)上。

7.根据权利要求1所述的一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：所述Y向长横梁(2)位于纵梁Ⅰ(16)上方；所述Z向承重主定位销(11)与纵梁Ⅳ(19)固定。

8.根据权利要求1所述的一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：所述X向定位靠块(8)固定于纵梁Ⅰ(16)的前端；所述前端框架定位销(10)固定在纵梁Ⅱ(17)的前端；所述Z向承重主定位销(11)固定在纵梁Ⅲ(18)的前端。

9.根据权利要求1所述的一种多车型可用的前端模块定位安装夹具，其特征在于：所述前端模块包含前端框架、冷却系统总成、部分空调系统以及照明系统。

Images