本發(fā)明涉及汽車車架裝配，尤其涉及一種商用車車架總成柔性化組裝夾具。

背景技術(shù)：

1、車架是商用車主要的承載單元，其上安裝各種整車零部件；車架總成的尺寸精度直接制約后續(xù)整車部件的裝配難度，甚至影響整車的行駛狀態(tài)。

2、為保證車架總成尺寸精度，在車架裝配過程中尤其是在左右縱梁與橫梁合裝時一般需要采用專門的組裝夾具將左右縱梁在各個方向的準(zhǔn)確定位后再進行緊固；如專利文獻cn?108237196?a，公開了一種汽車車架鉚接柔性夾具，通過夾具底座上設(shè)有車架定位裝置、車架夾緊裝置，完成多種車型車架的定位和夾緊；專利文獻cn?207119700u公開了智能型車架總成拼裝鉚接裝置，可以在車架裝配時對車架縱梁等部件進行準(zhǔn)確定位；專利文獻cn104625725?a公開了一種電動式卡車車架總成固定裝配臺，通過底座上設(shè)置三組夾緊小車、一組定位小車實現(xiàn)縱梁的定位裝配。

3、上述專利實現(xiàn)了組裝夾具夾持并定位縱梁，但商用車車型品種繁多，在不同品種切換時需要人工去不斷調(diào)整各夾緊機構(gòu)的位置，勞動強度較高，同時面對車型寬度出現(xiàn)變化超出預(yù)設(shè)的幾個規(guī)格時需要進行較長時間的程序更改及調(diào)試；商用車車架總成裝配過程工況較差，夾具精度會不定期超差，采用傳統(tǒng)的定期三坐標(biāo)檢測的方式具有滯后性，無法及時發(fā)現(xiàn)并調(diào)整。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種商用車車架總成柔性化組裝夾具，能夠根據(jù)車型不同自動調(diào)整位置，寬度能夠快速調(diào)節(jié)并且能夠?qū)崟r對夾具精度進行檢測。

2、本發(fā)明提出一種商用車車架總成柔性化組裝夾具，包括支撐平臺、夾緊系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)以及防護系統(tǒng)；

3、夾緊系統(tǒng)和定位系統(tǒng)分別滑動連接于支撐平臺上，夾緊系統(tǒng)和定位系統(tǒng)可分別沿支撐平臺長度方向移動，支撐平臺用于支撐夾緊系統(tǒng)、定位系統(tǒng)；

4、檢測系統(tǒng)分別安裝于每套夾緊系統(tǒng)和每套定位系統(tǒng)上；

5、防護系統(tǒng)鋪設(shè)于支撐平臺上端面。

6、所述支撐平臺包括調(diào)平螺栓、基礎(chǔ)框架、base板、直線滑軌以及齒條；調(diào)平螺栓分別均勻設(shè)置于基礎(chǔ)框架下端面左右兩側(cè)，通過調(diào)平螺栓調(diào)整基礎(chǔ)框架進而確保base板水平方向高精度，base板放置于基礎(chǔ)框架上端面，base板長度方向上均勻設(shè)置有若干個基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔作為整個組裝夾具精度確認的依據(jù)，base板上端面左右兩側(cè)分別設(shè)置有直線滑軌，夾緊系統(tǒng)和定位系統(tǒng)分別通過左右兩側(cè)的直線滑軌與支撐平臺滑動連接，以便使二者通過滑軌在支撐平臺長度方向移動，齒條沿支撐平臺長度方向設(shè)置于base板上表面中部，夾緊系統(tǒng)和定位系統(tǒng)分別與齒條齒輪傳動連接，夾緊系統(tǒng)和定位系統(tǒng)的驅(qū)動由齒條、齒輪、伺服電機配合實現(xiàn)。

7、每套所述夾緊系統(tǒng)包括夾緊驅(qū)動底座和左、右各一個夾緊單元；支撐平臺長度方向上設(shè)置有三套夾緊系統(tǒng)，夾緊系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對車架左右縱梁寬度方向、高度方向進行定位，三套夾緊系統(tǒng)分別設(shè)置于支撐平臺的前段、中段和后段，以便對縱梁前、中、后位置進行分別定位；夾緊驅(qū)動底座下端左右兩側(cè)分別與base板上端面左右兩側(cè)的直線滑軌滑動連接，且夾緊驅(qū)動底座下端一側(cè)與齒條齒輪傳動連接，左、右各一個夾緊單元坐設(shè)于夾緊驅(qū)動底座上端面，通過與直線滑軌滑動連接的驅(qū)動底座帶動夾緊單元可運行至車型對應(yīng)的位置。

8、夾緊驅(qū)動底座包括夾緊驅(qū)動框架、兩套夾緊傳動單元、兩個夾緊安裝座、夾緊寬度調(diào)整電機、夾緊防護板導(dǎo)向槽、夾緊行走電機；夾緊驅(qū)動框架下端左右兩側(cè)分別與base板上端面左右兩側(cè)的直線滑軌滑動連接，夾緊驅(qū)動底座帶動夾緊單元沿長度方向移動確保夾緊單元能夠適應(yīng)不同車型長度方向夾緊位置的需要，兩套夾緊傳動單元對撐橫向坐設(shè)于夾緊驅(qū)動框架上端，左、右兩個夾緊安裝座分別通過橫向滑軌滑動連接于夾緊驅(qū)動框架上端，左、右兩個夾緊安裝座分別與兩套夾緊傳動單元傳動連接，左、右兩個夾緊安裝座均可沿支撐平臺寬度方向左右移動，夾緊寬度調(diào)整電機坐設(shè)于夾緊驅(qū)動框架上，夾緊寬度調(diào)整電機位于兩套夾緊傳動單元之間，且夾緊寬度調(diào)整電機分別與兩套夾緊傳動單元傳動連接，安裝座左右移動的動力由夾緊寬度調(diào)整電機通過夾緊傳動單元提供，左、右兩個夾緊安裝座分別與左、右各一個夾緊單元固定連接，進而實現(xiàn)夾具寬度的調(diào)整，夾緊驅(qū)動底座帶動夾緊單元沿寬度方向移動確保兩夾緊單元能夠適應(yīng)不同車型寬度方向夾緊位置的需要；夾緊驅(qū)動框架上左右對稱布置有兩個夾緊防護板導(dǎo)向槽，以便中間防護鏈板從導(dǎo)向槽中通過，兩機構(gòu)配合使中間防護鏈板既能夠始終覆蓋支撐平臺防止異物掉入，同時又能夠不影響夾緊系統(tǒng)在長度方向移動；夾緊行走電機安裝于夾緊驅(qū)動框架下端一側(cè)，夾緊行走電機通過齒輪與齒條配合，行走電機轉(zhuǎn)動能夠使驅(qū)動底座及夾緊系統(tǒng)沿直線滑軌在夾具的長度方向上移動，移動的距離及停止的位置由控制系統(tǒng)根據(jù)不同車型參數(shù)確定。

9、每個夾緊單元包括夾緊單元框架、夾緊臂、兩對定位鑲塊、夾緊氣缸以及檢測系統(tǒng)安裝架；夾緊單元框架為臺階結(jié)構(gòu)，夾緊單元框架內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有一對豎向定位鑲塊，夾緊單元框架中間的水平面上對應(yīng)豎向定位鑲塊位置設(shè)有一對水平向定位鑲塊，夾緊單元框架下部內(nèi)外側(cè)壁間水平穿設(shè)有夾緊氣缸，夾緊氣缸自由端通過連桿轉(zhuǎn)動連接于夾緊臂下端，夾緊臂中部轉(zhuǎn)動連接于夾緊單元框架上，夾緊臂中下部與夾緊氣缸構(gòu)成杠桿結(jié)構(gòu)，夾緊臂上端轉(zhuǎn)動鄰接于夾緊單元框架上部內(nèi)側(cè)壁，檢測系統(tǒng)安裝架分別設(shè)置于夾緊單元框架上部以及下部，該夾緊單元用于固定左右縱梁，通過夾緊臂將縱梁緊貼豎向定位鑲塊，通過重力作用使縱梁翼面緊貼水平向定位鑲塊；通過將左右豎向鑲塊的間距保證在與車架理論寬度一致，進而實現(xiàn)保障左右縱梁的寬度(即車架寬度)的目的；通過將各個夾緊單元水平向鑲塊高度調(diào)整一致從而保證左右縱梁高度一致；夾緊臂為杠桿結(jié)構(gòu)，一端與夾緊氣缸連接，另外一端安裝夾緊頭用于夾緊縱梁，中間與夾緊單元框架連接作為支點；夾緊臂通過杠桿結(jié)構(gòu)將夾緊氣缸輸出力變?yōu)榭v梁夾緊力，將夾緊氣缸水平行程轉(zhuǎn)換為夾緊頭的行程，同時確保夾緊頭的行程充足，能夠在閉合時夾緊縱梁，在打開時夾緊頭位置低不影響車架裝配作業(yè)。

10、所述定位系統(tǒng)包括定位驅(qū)動底座和左右各一個定位單元；定位系統(tǒng)設(shè)置于中段和后段夾緊系統(tǒng)之間的支撐平臺上，定位系統(tǒng)用于在長度方向上定位左右縱梁，使二者在長度方向?qū)R；定位驅(qū)動底座結(jié)構(gòu)與夾緊驅(qū)動底座結(jié)構(gòu)完全相同，定位驅(qū)動底座下端左右兩側(cè)分別與base板上端面左右兩側(cè)的直線滑軌滑動連接，且定位驅(qū)動底座下端一側(cè)與齒條齒輪傳動連接，左右各一個定位單元坐設(shè)于定位驅(qū)動底座上端面，定位驅(qū)動底座可帶動左右各一個定位單元分別做前后移動或左右移動，通過與直線滑軌滑動連接的定位驅(qū)動底座帶動定位單元滑動可定位長度方向，左右縱梁通過夾緊系統(tǒng)定位寬度、高度兩個方向，通過兩個系統(tǒng)的配合實現(xiàn)左右縱梁在空間各方向的定位，定位驅(qū)動底座帶動定位單元沿長度方向移動確保定位單元能夠適應(yīng)不同車型長度方向定位位置的需要，帶動定位單元沿寬度方向移動確保定位單元能夠適應(yīng)不同車型長度方向定位的需要。

11、所述定位單元包括定位單元框架、定位平衡氣缸、定位導(dǎo)向機構(gòu)以及伸縮定位銷；定位單元框架為臺階結(jié)構(gòu)，定位單元框架內(nèi)側(cè)壁垂向設(shè)有內(nèi)凹槽，定位平衡氣缸豎向固定于該內(nèi)凹槽內(nèi)，定位平衡氣缸主要用于伸縮定位銷沿著定位導(dǎo)向機構(gòu)進行移動，目的是使縱梁在落放過程提前放置到伸縮定位銷上，同時伸縮定位銷上下移動也能夠適應(yīng)不同高度的縱梁，內(nèi)凹槽側(cè)壁上部開設(shè)有豎向滑動孔，伸縮定位銷后端水平滑動容置于該滑動孔內(nèi)，伸縮定位銷前端可伸縮水平套接于定位導(dǎo)向機構(gòu)上，定位單元通過伸縮定位銷插入左右縱梁對應(yīng)的孔位進行縱梁的定位，左、右定位單元的伸縮定位銷在夾具長度方向坐標(biāo)一致確保車架左右在長度方向上對齊，定位導(dǎo)向機構(gòu)通過豎向滑軌滑動連接于定位單元框架內(nèi)側(cè)壁上部，定位導(dǎo)向機構(gòu)由直線滑軌和導(dǎo)向板組成，直線滑軌用于伸縮定位銷高度方向移動，導(dǎo)向板用于確保伸縮定位銷在高度方向移動過程不發(fā)生偏移，即左右兩個伸縮定位銷在長度方向始終保持對齊，同時導(dǎo)向板和伸縮定位銷之間存有調(diào)整墊片用于精度調(diào)整，定位單元框架中間的水平面垂向高度小于夾緊單元框架中間的水平面的垂向高度，以確?？v梁落放在夾緊系統(tǒng)上時不會與定位系統(tǒng)發(fā)生干涉。

12、所述檢測系統(tǒng)包括基準(zhǔn)板、底部檢測單元、物料識別單元以及頂部檢測單元，主要用于縱梁到位檢測、夾具寬度精度檢測、車架寬度檢測；基準(zhǔn)板分別對應(yīng)安裝于每套夾緊系統(tǒng)的夾緊驅(qū)動底座外側(cè)端的夾緊驅(qū)動框架和每套定位系統(tǒng)的定位驅(qū)動底座外側(cè)端的驅(qū)動框架上；底部檢測單元分別安裝于每套夾緊單元下側(cè)的檢測系統(tǒng)安裝架和每套定位單元下側(cè)，用于檢測夾具寬度，頂部檢測單元安裝于每套夾緊單元的上部的檢測系統(tǒng)安裝架，用于同底部檢測單元配合實現(xiàn)車架寬度的檢測，物料識別單元安裝于每套夾緊單元的上側(cè)，用于識別夾具上是否有縱梁。

13、防護系統(tǒng)包括兩側(cè)的防護板和中間防護鏈板，主要用于防護支撐平臺、底部各類電纜拖鏈、齒條等部件，避免在車架裝配過程部分小型零件掉落其中造成夾具電纜破壞、機構(gòu)卡頓等問題；每側(cè)的防護板包括鋼框架和護板，鋼框架固定于基礎(chǔ)框架左右兩側(cè)的地面，護板設(shè)置于鋼框架上端，且護板上端面內(nèi)側(cè)端位于夾緊驅(qū)動底座上部框架下端面下端和定位驅(qū)動底座上部框架下端面下端，主要防護支撐平臺，其上能夠承載車架裝配過程人員、物流器具的通過,在維修時能夠?qū)蝹€護板打開；中間防護鏈板為板鏈結(jié)構(gòu)，中間防護鏈板分別放置于夾緊驅(qū)動底座的夾緊防護板導(dǎo)向槽和定位驅(qū)動底座的防護板導(dǎo)向槽上，中間防護鏈板在經(jīng)過夾緊系統(tǒng)和定位系統(tǒng)時通過防護板導(dǎo)向槽穿過以便能夠滿足夾緊系統(tǒng)、定位系統(tǒng)底部的防護需求，同時不妨礙二者在長度、寬度方向的移動。

14、夾緊寬度調(diào)整電機為伺服電機，夾緊傳動單元包括斜齒輪、絲杠以及配套的安裝軸承；斜齒輪用于將寬度調(diào)整電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠轉(zhuǎn)動帶動夾緊安裝座進行移動；夾緊臂的夾緊頭為萬向節(jié)結(jié)構(gòu)，可使夾緊頭能夠充分貼合縱梁，夾緊氣缸為電液缸，能夠提供1.5t的夾緊力，確保能夠?qū)⒖v梁夾緊；伸縮定位銷由定位銷、定位銷安裝座和氣缸組成，定位銷有三種規(guī)格以適用不同車型中縱梁的孔位，定位銷與定位銷安裝座之間采用快換結(jié)構(gòu)，氣缸用于控制定位銷的插入及退出；頂部檢測單元為激光測距儀器；物料識別單元為光電開關(guān)。

15、有益效果

16、各單元在長度方向的移動為自動移動，系統(tǒng)根據(jù)車型參數(shù)自動指示各夾緊系統(tǒng)、定位系統(tǒng)自動移動的合適的位置；取消了人工推動各夾緊系統(tǒng)、定位系統(tǒng)，并不斷調(diào)整位置以便適應(yīng)車型需要，極大提升的車型切換效率，降低勞動強度；

17、夾具通過伺服電機+絲杠的形式實現(xiàn)對各種寬度車型的覆蓋，新增車型僅需在人機交互面板中直接輸入數(shù)據(jù)，無需進行程序更改及調(diào)試，減少新車型的準(zhǔn)備時間；

18、夾具通過內(nèi)置測量系統(tǒng)，通過測量系統(tǒng)的檢測，夾具能夠?qū)崟r監(jiān)控自身精度尺寸，同時自動檢測車架寬度，解決了采用傳統(tǒng)定期三坐標(biāo)檢測費時、費力且比較滯后的問題。