TW201834894A - 工裝及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本發明屬於工業製造技術領域，具體涉及一種工裝及其使用方法。本發明旨在解決待安裝件在安裝過程中需要人工來支撐的問題。為此目的，本發明的工裝包括承托部，其能夠支撐待安裝件；預掛部，其能夠使工裝處於第一目標位置；以及鎖止部，其能夠使承托部與預掛部之間處於目標狀態，並且在承托部與預掛部處於目標狀態的情形下，待安裝件處於第二目標位置。通過本發明提供的工裝，不僅釋放了操作人員的雙手，而且能夠將待安裝件更加穩固地置於安裝工位，從而極大地提高了待安裝件在安裝過程中的便利性。

Description

工裝及其使用方法

本發明屬於工業製造技術領域，具體涉及一種工裝及其使用方法。

工裝（工藝裝備）是製造過程中所用的各種工具的總稱。在汽車製造領域，工裝也有比較廣泛的應用，如在安裝車身零部件時用到的夾具等等。目前，很多待安裝件在安裝過程中都需要人工來支撐，以防止掉落，給安裝工作帶來了很大不便。例如，在對車頂部件進行安裝的過程中，操作人員為了防止車頂部件的掉落，通常需要首先將車頂部件人工按壓到安裝位，然後再對車頂部件進行緊固操作。這樣一來，對於車頂部件的安裝帶來了極大的不便，而且安裝精度也有很大的提升空間。

以車頂氣囊的安裝為例，車頂氣囊在沒有預掛特徵的情況下（為了實現汽車的輕量化，盡可能地省略不必要的部件），安裝過程中，需要操作人員在豎直方向（Z方向）上人工支撐氣囊，以防止氣囊的掉落，然後將氣囊固定到車頂。可以看出，目前的安裝方式不僅耗費人力，導致工時大幅度增加；而且由於車內的操作空間有限，增加了操作人員的作業難度。

因此，本領域需要一種新的工裝來解決上述問題。

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決待安裝件在安裝過程中需要人工來支撐的問題，本發明提供了一種工裝。工裝包括：承托部，其能夠支撐待安裝件；預掛部，其能夠使工裝處於第一目標位置；以及鎖止部，其能夠使承托部與預掛部之間處於目標狀態，並且在承托部與預掛部處於目標狀態的情形下，待安裝件處於第二目標位置。

在上述工裝的優選實施方式中，承托部上設置有限位機構，限位機構用於限制待安裝件在承托部上的位置。

在上述工裝的優選實施方式中，預掛部和承托部鉸接，鉸接能夠使承托部與預掛部之間具有與目標狀態對應的夾角。

在上述工裝的優選實施方式中，鎖止部包括彈性件和限位件：彈性件的一端固定於預掛部或者承托部，限位件對應地固定於承托部或者預掛部；彈性件的另一端為活動端，並且活動端能夠在限位件的軌跡範圍內滑動。

在上述工裝的優選實施方式中，工裝還包括解鎖部，解鎖部與彈性件的活動端相連接，並且連接能夠使活動端在限位件內滑動，滑動能夠使承托部與預掛部之間解除目標狀態。

在上述工裝的優選實施方式中，彈性件為板簧，板簧上設置有滑動件，滑動件能夠在限位件的軌跡範圍內滑動。

在上述工裝的優選實施方式中，第一目標位置為車頂，預掛部上具有能夠將工裝懸置於車頂支架的結構。

在上述工裝的優選實施方式中，待安裝件為車頂氣囊。

本發明還提供了一種上述工裝的使用方法，方法包括下列步驟：將待安裝件放置於工裝的承托部；將工裝預掛到車頂支架；使承托部和預掛部之間到達具有設定的夾角的目標狀態；在目標狀態下安裝待安裝件；安裝完成後使工裝解除目標狀態。

在上述方法的優選實施方式中，待安裝件為車頂氣囊。

在本發明的技術方案中，對待安裝件進行安裝的過程中，為了避免人工來支撐待安裝件，通過提供一種工裝來代替人工。尤其是在車頂部件的安裝過程中，為了滿足了汽車輕量化的需求，從而減少了車頂部件在安裝過程中需要自身攜帶的預掛結構。工裝的承托部與預掛部能夠相互合攏，並能夠被鎖止部鎖定，從而將待安裝件壓緊到安裝工位，然後進行緊固操作。這樣一來，不僅釋放了操作人員的雙手，而且使得待安裝件更加穩固，從而極大地提高了車頂部件在安裝過程中的便利性。並且，本發明的工裝還設置有解鎖部，當待安裝件安裝完成後，通過解鎖部可以輕易地將該工裝取下，從而方便、快捷地完成安裝工裝。

下面參照圖式來描述本發明的優選實施方式。本領域技術人員應當理解的是，這些實施方式僅僅用於解釋本發明的技術原理，並非旨在限制本發明的保護範圍。例如，儘管圖式中的各個構件以特定比例繪製，但是這種比例關係僅僅是示例性的，本領域技術人員可以根據需要對其作出調整，以便適應具體的應用場合。

需要說明的是，在本發明的描述中，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，還需要說明的是，在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應作廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

本發明的工裝主要包括三部分：承托部、預掛部以及鎖止部。其中，承托部用於支撐待安裝件；預掛部用於使該工裝處於第一目標位置；鎖止部用於使承托部與預掛部之間處於目標狀態，並且在承托部與預掛部處於目標狀態的情形下，待安裝件處於第二目標位置。

具體而言，在預掛部處於第一目標位置時，可以使待安裝件位於靠近安裝工位的位置。可以看出，第一目標位置為待安裝件的大致的安裝位置。此時再通過鎖止部將承托部與預掛部鎖定到目標狀態，即可以使待安裝件處於第二目標位置。可以看出，第二目標位置為待安裝件的準確的安裝工位。這樣一來，由於待安裝件通過工裝被放置於安裝工位上，從而在安裝過程中不需要借助於人工支撐即可完成對待安裝件的安裝。

優選地，本實施例中的待安裝件為車頂氣囊。下面以將該工裝用於車頂氣囊的安裝為例，結合圖式對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。需要說明的是，車頂氣囊是待安裝件的一個非限制性示例，該工裝的應用範圍不僅局限于車頂氣囊，對於車身上Z向安裝且需預掛的待安裝件，本領域技術人員均可以通過對該工裝進行相應地調整，以適應不同的待安裝件的需求。

圖1示出本發明一種實施例的工裝的結構示意圖。參照圖1，本發明的工裝主要包括三部分：承托部、預掛部以及鎖止部。其中，承托部與預掛部之間鉸接，當車頂氣囊放置於承托部上時，通過承托部上的限位機構限制車頂氣囊的位置，然後通過預掛部將該工裝掛到車頂支架上。然後，由鎖止部將承托部與預掛部之間的夾角鎖定至與目標狀態對應的夾角。具體而言，鎖止部主要包括板簧31和限位件32。其中，限位件32固定於預掛部的第二連接板23上，優選為第二連接板23的中心位置，並且限位件32內設置有滑槽321（圖2中清楚地示出了該滑槽321的具體結構）。板簧31的一端固定於第一連接板13，優選為第一連接板13的中心位置，板簧31的另一端為活動端311（該活動端311可以作為彈簧的滑動件），該活動端311能夠在限位件32的滑槽321的軌跡範圍內滑動。這樣一來，當活動端311沿滑槽321滑動的過程中，帶動板簧31伸縮，從而使得承托部與預掛部之間的夾角在一定範圍內變化。具體地，當承托部與預掛部之間的夾角到達與目標狀態對應的夾角（如30°、45°、60°等）時，由於板簧31處於壓縮狀態，因此活動端311被卡合於滑槽321內，從而使得板簧31被鎖定在該壓縮狀態，並因此使得承托部與預掛部處於目標狀態。

下面參照圖2，圖2是本發明工裝的限位件32的結構示意圖。如圖2所示，限位件32內的滑槽321包括上滑槽3211和下滑槽3212。初始狀態下，板簧31活動端311位於下滑槽3212的下端（圖2中所示的方向），此時放置於工裝上的車頂氣囊處於未壓緊狀態。當將帶有車頂氣囊的工裝掛於車頂支架上後，可以通過按壓等方式使預掛部與承托部以合攏的方式形成與前述的目標狀態對應的夾角，在合攏的過程中，板簧31被壓縮，活動端311沿下滑槽3212向上端（圖2中所示的方向）滑動，隨著承托部與預掛部之間的夾角逐漸較小，當其夾角達到目標狀態對應的夾角時，活動端311進入上滑槽3211。此時，活動端311與滑槽321處於卡合狀態，從而將板簧31鎖定在該壓縮狀態，並因此使得承托部與預掛部處於目標狀態，而車頂氣囊也隨著承托部與預掛部的合攏被壓緊從而處於安裝工位，此時車頂氣囊的安裝孔剛好導入車身焊裝植釘。

優選地，該工裝還包括解鎖部，解鎖部與板簧31的活動端311相連接，當車頂氣囊安裝完成後，解鎖部能夠使活動端311在限位件32內滑動，該滑動能夠使承托部與預掛部解除目標狀態，從而解除工裝與車頂氣囊的夾緊狀態，使得工裝能夠被輕易地取下。具體地，該解鎖部包括解鎖按鈕51和拉索52。拉索52優選由硬質材料製成，拉索52的一端連接解鎖按鈕51，拉索52的另一端連接板簧31上設置的活動端311。當車頂氣囊安裝完成後，按下解鎖按鈕51，解鎖按鈕51在外力作用下推動拉索52，拉索52推動活動端311向左上方（圖2中所示的方向）運動，從而將活動端311推離出上滑槽3211，並進入下滑槽3212。活動端311在板簧31恢復力作用下沿下滑槽3212向下運動，承托部與預掛部之間的夾角逐漸增大，直至活動端311到達下滑槽3212的下端。該解鎖過程中，承托部與預掛部之間的夾角由銳角逐漸變為鈍角，使得該工裝逐漸脫離車頂氣囊，從而可以輕易地取下該工裝。

作為本發明優選的實施方式中，如圖1所示，承托部包括第一側板11和第二側板12，預掛部包括第三側板21和第四側板22。第一側板11、第二側板12、第三側板21、第四側板22均為L型，並且第一側板11的長邊111與第三側板21的長邊211通過第一轉軸41鉸接，第二側板12的長邊121與第四側板22的長邊221通過第二轉軸42鉸接。這樣的結構一方面可以實現工裝的輕量化，另一方面還可以方便在安裝過程中觀察車頂氣囊的狀況。作為替代實施方式，第一轉軸41和第二轉軸42可以是同一轉軸。此外，承托部與預掛部之間還可以使用其他合適的鉸接方式。

繼續參照圖1，第一側板11的短邊112、第二側板12的短邊122作為承托部的限位機構，用於限制車頂氣囊在承托部上的位置。第三側板21的短邊212、第四側板22的短邊222用於將該工裝掛到車頂支架上。在第一側板11與第二側板12之間設置有第一連接板13、第一連接杆14，在第三側板21與第四側板22之間設置有第二連接板23、第二連接杆24。這樣一來，車頂氣囊能夠更加穩固地放置於該工裝上。並且，利用車頂支架作為工裝的掛點，在安裝之前首先將車頂氣囊懸置於安裝工位上，無需人工支撐車頂氣囊即可完成對車頂氣囊的安裝，從而極大地提高了安裝效率。

需要說明的是，上述結構為本發明的優選實施方式。本領域技術人員能夠理解的是，該工裝的具體結構不限於上述具體描述的結構，本發明的核心在於通過承托部與預掛部將待安裝件掛於安裝工位，在無需人工支撐待安裝件的情形下，完成對待安裝件的安裝。也就是說，本發明的工作在結構上可以根據具體地待安裝件的尺寸、形狀等進行適應性地調整，如承托部與預掛部都可以設置為板狀結構，然後在該板狀結構上設置預掛結構、限位結構等；或者承托部與預掛部也可以設置為具有凹型、凸型等結構。這些都不脫離本發明的保護範圍。

此外，上述中的板簧31還可以根據該工裝的具體結構選擇其他合適的彈性件，並且限位件32還可以替代為其他任何適當的結構，只要能夠實現將承托部與預掛部之間固定在設定的夾角對應的目標狀態均可。

本發明還提供了一種上述工裝的使用方法。如圖3所示，該方法包括下列步驟：

S110、將待安裝件放置於工裝的承托部；

S120、將工裝預掛到車頂支架；

S130、使承托部和預掛部之間到達具有設定的夾角的目標狀態；

S140、在該目標狀態下安裝待安裝件；

S150、安裝完成後使工裝解除目標狀態。

下面依然以車頂氣囊的安裝為例，按照上述步驟進行詳細說明。參照圖4，圖4是本發明的工裝用於車頂氣囊安裝時的結構示意圖。如圖4所示，首先將車頂氣囊6放置於工裝的承托部。車頂氣囊6放置於該工裝後，限位機構限定車頂氣囊的位置（即圖4中122所限定為位置），然後通過預掛部（圖4中212和222所示的結構）將該工裝掛於車頂支架7上。當工裝掛於車頂支架7上時，會受到斜度重力（圖4中向左下的方向）的作用，工裝與車頂氣囊6均處於懸掛狀態。按壓該工裝，使承托部和預掛部鑄件合攏，直至承托部和預掛部之間處於目標狀態。此時，車頂氣囊被壓緊且處於安裝工位（車頂氣囊的安裝孔剛好導入車身焊裝植釘），預掛部與承托部被鎖止部鎖定。然後開始對車頂氣囊進行安裝，如打緊車頂氣囊的緊固件。車頂氣囊安裝完成後，使工裝解除目標狀態，進而取下該工裝。具體地，在解除目標狀態時，通過按壓解鎖按鈕51即可使該工裝的承托部與預掛部之間的夾角逐漸變大，直至與車頂氣囊脫離，進而輕鬆地取下該工裝。

採用上述安裝方法在對待安裝件進行安裝的過程中，首先通過該工裝將待安裝件掛至大致的安裝位置，即第一目標位置。然後再通過調整該工裝使待安裝件處於安裝工位，即第二目標位置。從而實現了在無需人工支撐待安裝件的情形下，完成了對待安裝件的安裝的目的。該工裝的使用方法具有操作簡單、安裝精度高的優點，而且在將待安裝件安裝好之後可以輕鬆解鎖，因此避免了工裝自身以及工裝對待安裝件的損傷/損壞。

至此，已經結合圖式所示的優選實施方式描述了本發明的技術方案，但是，本領域技術人員容易理解的是，本發明的保護範圍顯然不局限於這些具體實施方式。在不偏離本發明的原理的前提下，本領域技術人員可以對相關技術特徵作出等同的更改或替換，這些更改或替換之後的技術方案都將落入本發明的保護範圍之內。

11‧‧‧第一側板

111‧‧‧長邊

112‧‧‧短邊

12‧‧‧第二側板

121‧‧‧長邊

122‧‧‧短邊

13‧‧‧第一連接板

14‧‧‧第一連接杆

21‧‧‧第三側板

211‧‧‧長邊

212‧‧‧短邊

22‧‧‧第四側板

221‧‧‧長邊

222‧‧‧短邊

23‧‧‧第二連接板

24‧‧‧第二連接杆

31‧‧‧板簧

311‧‧‧活動端

32‧‧‧限位件

321‧‧‧滑槽

3211‧‧‧上滑槽

3212‧‧‧下滑槽

41‧‧‧第一轉軸

42‧‧‧第二轉軸

51‧‧‧解鎖按鈕

52‧‧‧拉索

6‧‧‧車頂氣囊

7‧‧‧車頂支架

S110‧‧‧將待安裝件放置於工裝的承托部

S120‧‧‧將工裝預掛到車頂支架

S130‧‧‧使承托部和預掛部之間到達具有設定的夾角的目標狀態

S140‧‧‧在該目標狀態下安裝待安裝件

S150‧‧‧安裝完成後使工裝解除目標狀態

圖1是本發明一種實施例的工裝的結構示意圖。 圖2是本發明一種實施例的工裝的限位件的結構示意圖。 圖3是本發明一種實施例的工裝的使用方法的流程示意圖。 圖4是將本發明一種實施例的工裝用於車頂氣囊安裝時的使用狀態示意圖。

Claims (10)

1. 一種工裝，包括： 一承托部，其能夠支撐一待安裝件； 一預掛部，其能夠使一工裝處於一第一目標位置；以及 一鎖止部，其能夠使該承托部與該預掛部之間處於一目標狀態，並且在該承托部與該預掛部處於該目標狀態的情形下，該待安裝件處於一第二目標位置。
2. 如請求項1所述之工裝，其中該承托部上設置有一限位機構，該限位機構用於限制該待安裝件在該承托部上的位置。
3. 如請求項1所述之工裝，其中該預掛部和該承托部鉸接，鉸接能夠使該承托部與該預掛部之間具有與該目標狀態對應的一夾角。
4. 如請求項1所述之工裝，其中該鎖止部包括一彈性件和一限位件： 該彈性件的一端固定於該預掛部或者該承托部，該限位件對應地固定於該承托部或者該預掛部；及 該彈性件的另一端為一活動端，並且該活動端能夠在該限位件的一軌跡範圍內滑動。
5. 如請求項4所述之工裝，其中該工裝還包括一解鎖部，該解鎖部與該彈性件的該活動端相連接，並且連接能夠使該活動端在該限位件內滑動，滑動能夠使該承托部與該預掛部之間解除該目標狀態。
6. 如請求項4所述之工裝，其中該彈性件為一板簧，該板簧上設置有一滑動件，該滑動件能夠在該限位件的該軌跡範圍內滑動。
7. 如請求項1所述之工裝，其中該第一目標位置為一車頂，該預掛部上具有能夠將該工裝懸置於一車頂支架的結構。
8. 如請求項1至7中任一項所述之工裝，其中該待安裝件為一車頂氣囊。
9. 一種如請求項1至8中任一項所述之工裝之使用方法，包括下列步驟： 將一待安裝件放置於一工裝的一承托部； 將該工裝預掛到一車頂支架； 使該承托部和該預掛部之間到達具有設定的一夾角的一目標狀態； 在該目標狀態下安裝該待安裝件；及 安裝完成後使該工裝解除該目標狀態。
10. 如請求項9所述之工裝之使用方法，其中該待安裝件為一車頂氣囊。