一種伺服控制的轎車頂蓋組合柔性定位裝置的制造方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域的夾緊定位裝置，尤其是一種伺服控制的轎車頂蓋柔性定位裝置。
二、【背景技術(shù)】
[0002]汽車車身薄板產(chǎn)品制造過程復(fù)雜、影響因素多，其質(zhì)量好壞直接影響著外觀、風(fēng)噪聲和行駛安全等性能，這就需要在車身薄板產(chǎn)品沖壓和焊裝過程中使用大量檢具來進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。專用檢具仍然是當(dāng)前車身薄板產(chǎn)品檢測(cè)的主要工具，但由于現(xiàn)代汽車車身產(chǎn)品開發(fā)周期短、更新?lián)Q代快，這就造成了檢具用量大，成本非常高，因此開發(fā)適用的精度高、通用性強(qiáng)、快速定位檢測(cè)的可重構(gòu)檢具代替?zhèn)鹘y(tǒng)專用檢具就變得非常迫切。
[0003]經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)ZL200810034863.5提出了一種由伺服控制的柔性定位夾具。該夾具由第一水平方向移動(dòng)伺服控制機(jī)構(gòu)、第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向伺服控制機(jī)構(gòu)、垂直方向移動(dòng)伺服控制機(jī)構(gòu)、第二水平方向移動(dòng)伺服控制機(jī)構(gòu)、第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向伺服控制機(jī)構(gòu)、第三轉(zhuǎn)動(dòng)方向伺服控制機(jī)構(gòu)和定位銷機(jī)構(gòu)組成。該發(fā)明能實(shí)現(xiàn)多自由度調(diào)整，能根據(jù)不同產(chǎn)品定位位置的變化，快速準(zhǔn)確自動(dòng)調(diào)整定位銷的三維空間位置和姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)不同定位方式的空間定位。但該發(fā)明僅提供了單一夾具定位銷定位調(diào)整的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，缺乏針對(duì)汽車車身產(chǎn)品族相似零部件的整體柔性定位裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0004]可重構(gòu)定位系統(tǒng)是汽車車身產(chǎn)品檢具或夾具設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，但針對(duì)汽車車身產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)和定位特點(diǎn)，采用一套柔性定位裝置系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多種不同車型相似結(jié)構(gòu)零部件的快速定位切換、夾緊、檢測(cè)或焊裝，目前的柔性定位裝置設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)這一需求。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有汽車薄板產(chǎn)品檢測(cè)定位裝置存在的缺陷，提供一種伺服控制的車頂蓋組合柔性定位裝置。
[0006]本實(shí)用新型的基本構(gòu)思為由基座、定位塊柔性機(jī)構(gòu)、定位銷柔性機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)構(gòu)成；按照檢測(cè)對(duì)象選擇定位塊柔性機(jī)構(gòu)、定位銷柔性機(jī)構(gòu)分別安裝在基座上與控制系統(tǒng)相連接；
[0007]基座是一個(gè)長(zhǎng)方形剛性體，在基座臺(tái)面四周邊緣的縱向和橫向分別設(shè)置相互垂直的兩條平行的T型槽，T型槽面上有定位刻度；
[0008]定位塊柔性機(jī)構(gòu)，是由水平移動(dòng)部件A、垂直移動(dòng)部件A、定位塊夾緊部件和定位塊組成；垂直移動(dòng)部件A垂直安裝在水平移動(dòng)部件A上，定位塊夾緊部件和定位塊安裝在垂直移動(dòng)部件A上；
[0009]水平移動(dòng)部件A，是由底座、底座上面有導(dǎo)軌以及滑鞍、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、絲母、軸承、2個(gè)安裝定位塊構(gòu)成；在底座導(dǎo)軌上安裝滑鞍，在底座一端內(nèi)部固定安裝步進(jìn)電機(jī)，絲杠上安裝絲母并通過軸承安裝在底座的兩端并與導(dǎo)軌平行，絲杠的一端通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連接；絲母與滑鞍下部固定連接；底座底面設(shè)置兩個(gè)連線與絲杠平行的孔，2個(gè)孔的距離與基座上的兩條平行的T型槽之間的距離相匹配，孔內(nèi)分別固定安裝定位塊，安裝定位塊的寬度與T型槽的寬度相匹配；
[0010]垂直移動(dòng)部件A，是由支架體、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、絲母、軸承、連接架、支撐架構(gòu)成；在支架體的下部?jī)?nèi)腔固定安裝步進(jìn)電機(jī)，絲杠上安裝絲母并通過軸承安裝在支架體的上下兩端，絲杠的軸線與支架體的底部相垂直，絲杠通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連接；絲母通過連接架與套裝在支架體外的支撐架相連接；垂直移動(dòng)部件A通過支架體的底部固定安裝在水平移動(dòng)部件A的滑鞍上；
[0011]定位塊夾緊部件，是由氣缸、壓緊橫桿、壓頭構(gòu)成，壓緊橫桿安裝在氣缸上，壓頭與壓緊橫桿相連接；氣缸安裝在垂直移動(dòng)部件A的支撐架頂部；氣缸上連接有電動(dòng)閥；
[0012]定位塊安裝在垂直移動(dòng)部件A的支撐架側(cè)面上；定位塊上面有水平定位面和側(cè)向定位面;
[0013]定位銷柔性機(jī)構(gòu)，是由水平移動(dòng)部件B、垂直移動(dòng)部件B和定位銷組成；垂直移動(dòng)部件B垂直安裝在水平移動(dòng)部件B上，定位銷安裝在垂直移動(dòng)部件B頂面上；
[0014]水平移動(dòng)部件B，是由底座、底座上面有導(dǎo)軌以及滑鞍、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、絲母、軸承、2個(gè)安裝定位塊構(gòu)成；在底座導(dǎo)軌上安裝滑鞍，在底座一端內(nèi)部固定安裝步進(jìn)電機(jī)，絲杠上安裝絲母并通過軸承安裝在底座的兩端并與導(dǎo)軌平行，絲杠的一端通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連接；絲母與滑鞍下部固定連接；底座底面設(shè)置兩個(gè)連線與絲杠平行的孔，2個(gè)孔的距離與基座上的兩條平行的T型槽之間的距離相匹配，孔內(nèi)分別固定安裝定位塊，安裝定位塊的寬度與T型槽的寬度相匹配；
[0015]垂直移動(dòng)部件B，是由支架體、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、絲母、軸承、連接架、支撐架構(gòu)成；在支架體的下部?jī)?nèi)腔固定安裝步進(jìn)電機(jī)，絲杠上安裝絲母并通過軸承安裝在支架體的上下兩端，絲杠的軸線與支架體的底部相垂直，絲杠通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連接；絲母通過連接架與套裝在支架體外的支撐架相連接；垂直移動(dòng)部件B通過支架體的底部固定安裝在水平移動(dòng)部件B的滑鞍上；定位銷安裝在垂直移動(dòng)部件B的支撐架頂面上；
[0016]控制系統(tǒng)，是由調(diào)整量計(jì)算模塊和定位調(diào)整控制模塊組成，與各定位塊柔性機(jī)構(gòu)和定位銷柔性機(jī)構(gòu)中的水平移動(dòng)部件和垂直移動(dòng)部件的各步進(jìn)電機(jī)，及定位塊柔性機(jī)構(gòu)中的定位塊夾緊部件的氣缸電動(dòng)閥相連接。
[0017]調(diào)整量計(jì)算模塊，是計(jì)算被檢測(cè)的結(jié)構(gòu)類似的不同轎車頂蓋各定位塊柔性機(jī)構(gòu)的定位塊和定位銷柔性機(jī)構(gòu)的定位銷調(diào)整量，方法是選擇一種樣板轎車頂蓋為參考頂蓋，其定位位置作為各定位塊和定位銷的初始位置，計(jì)算其他被檢測(cè)頂蓋定位塊柔性機(jī)構(gòu)的定位塊和定位銷柔性機(jī)構(gòu)的定位銷位置相對(duì)參考頂蓋定位塊和定位銷位置的各自調(diào)節(jié)方向和調(diào)整量；
[0018]定位調(diào)整控制模塊，是根據(jù)調(diào)整量計(jì)算模塊計(jì)算的被檢測(cè)頂蓋各定位塊和定位銷調(diào)整量結(jié)果，控制各定位塊柔性機(jī)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)和定位銷柔性機(jī)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行水平和垂直移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度定位調(diào)整。并控制著各定位塊柔性機(jī)構(gòu)的定位塊夾緊部件的氣缸電動(dòng)閥進(jìn)行氣缸活塞收縮和伸出運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)頂蓋的夾緊和松開。
[0019]發(fā)明機(jī)理:本實(shí)用新型是選擇一種樣板轎車頂蓋定位數(shù)據(jù)作為車身頂蓋產(chǎn)品族柔性定位裝置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，根據(jù)其定位方案設(shè)計(jì)基座和選擇定位塊柔性機(jī)構(gòu)和定位銷柔性機(jī)構(gòu)數(shù)量和安裝到基座的位置，各定位塊柔性機(jī)構(gòu)和定位銷柔性機(jī)構(gòu)的定位位置為定位初始位置；定位塊柔性機(jī)構(gòu)和定位銷柔性機(jī)構(gòu)均包含有水平和垂直移動(dòng)的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)定位塊和定位銷的兩個(gè)自由度的定位調(diào)整，定位塊和定位銷的另外一個(gè)水平自由度的定位調(diào)整是通過定位塊柔性機(jī)構(gòu)和定位銷柔性機(jī)構(gòu)在基座邊上兩個(gè)T型槽內(nèi)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，T型槽邊有定位刻度；控制系統(tǒng)根據(jù)被檢測(cè)車身頂蓋定位數(shù)據(jù)，計(jì)算被檢測(cè)車身頂蓋各定位塊和定位銷相對(duì)初始位置的調(diào)節(jié)方向和調(diào)整量，利用基座T型槽首先手動(dòng)實(shí)現(xiàn)定位塊柔性機(jī)構(gòu)和定位銷柔性機(jī)構(gòu)一個(gè)水平自由度的定位調(diào)整，并控制柔性定位機(jī)構(gòu)的各步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)，進(jìn)行定位塊和定位銷另外兩個(gè)自由度定位位置快速調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)相似的汽車頂蓋產(chǎn)品的快速、精確的定位和夾緊。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的柔性定位裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)專用檢具，應(yīng)用方便、結(jié)構(gòu)合理，檢測(cè)的定位精度高、通用性強(qiáng)，檢測(cè)成本低。
四、【附圖說明】
[0021]圖1為伺服控制的轎車頂蓋柔性定位裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖的立體圖；
[0022]圖2為基座結(jié)構(gòu)不意圖的俯視圖；
[0023]圖3為定位塊柔性機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖的軸側(cè)圖；
[0024]圖4為定位塊柔性機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；
[0025]圖5為水平移動(dòng)部件A結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；
[0026]圖6為水平移動(dòng)部件A結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖；
[0027]圖7為垂直移動(dòng)部件A結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；
[0028]圖8為垂直移動(dòng)部件A結(jié)構(gòu)示意圖的側(cè)視圖；
[0029]圖9為定位銷柔性機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖的軸側(cè)圖；
[0030]圖10為定位銷柔性機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；
[0031]圖11為控制系統(tǒng)圖；
[0032]圖12為參考頂蓋定位夾緊示意圖；
[0033]圖13為被檢測(cè)頂蓋定位夾緊示意圖。
[0034]附圖標(biāo)記:
[0035]1、基座1-1、縱向T型槽1-2、橫向T型槽；
[0036]2、定位塊柔性機(jī)構(gòu)2-1、定位塊柔性機(jī)構(gòu)A 2-2、定位塊柔性機(jī)構(gòu)B 2_3、定位塊柔性機(jī)構(gòu)C 2-4、定位塊柔性機(jī)構(gòu)D 2-5、定位塊柔性機(jī)構(gòu)E 2-6、定位塊柔性機(jī)構(gòu)F2-7、定位塊柔性機(jī)構(gòu)G 2-8、定位塊柔性機(jī)構(gòu)H 2-9、定位塊柔性機(jī)構(gòu)I 2_10、定位塊柔性機(jī)構(gòu)J ;
[0037]2-1-1、水平移動(dòng)部件A 2-1-1-1、步進(jìn)電機(jī) 2-1-1-2、聯(lián)軸器 2-1-1-3A、安裝定位塊I 2-1-1-3B、安裝定位塊2 2-1-1-4、軸承 2-1_1_5、底座 2-1-1-5B、導(dǎo)軌2-1-1-6、絲杠 2-1-1-7、絲母 2-1-1-8、滑鞍；
[0038]2-1-2、垂直移動(dòng)部件A 2-1-2-1、步進(jìn)電機(jī) 2-1-2-2、聯(lián)軸器 2-1-2-3、軸承2-1-2-4、支架體 2-1-2-5、絲杠 2-1-2-6、絲母 2-1-2-7、連接架 2-1-2-8、支撐架；
[0039]2-1-3、定位塊夾緊裝置2-1-3-1、氣缸2-1_3_2、壓緊橫桿2-1_3_3、壓頭；
[0040]2-1-4、定位塊2-1-4-1、水平定位面2_1_4_2、側(cè)向定位面；
[0041]3、定位銷柔性機(jī)構(gòu)3-1、定位銷柔性機(jī)構(gòu)A 3-2、定位銷柔性機(jī)構(gòu)B ;
[0042]3-1-1、水平移動(dòng)部件B 3-1-1-1、步進(jìn)