一种用于前挡风玻璃定位的夹具及其使用方法与流程

本发明涉及汽车装配技术领域，特别是涉及一种用于前挡风玻璃定位的夹具及其使用方法。

背景技术：

在汽车装配技术领域，前挡风玻璃的安装一直存在着一个技术难题，就是装配完成后前挡漏水，影响整车产品质量，该问题尤其突出的体现在客车及商用车的装配领域。目前，传统的前挡风玻璃装配工艺是采用人工辅助扣合、位置校正。但由于人工扣合存在极大的随意性，位置精度不高，故需要进行位置校正，而由于校正时前挡风玻璃在风窗口上左右上下移动极易导致密封玻璃胶变形、断层，从而造成漏水。

为了解决该问题，也有通过采用机器人自动找正，自动扣合的方式，但由于机器人安装对生产线的要求较高，需要为驾驶室装配线配置精确的定位装置，对现有的驾驶室装配线进行大范围的改造，投入成本极大，而且不同的装配生产线定位装置不同，通用性低。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于前挡风玻璃定位的夹具，用于解决现有技术中前挡风玻璃安装困难、劳动强度大，定位扣合位置精度低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于前挡风玻璃定位的夹具，包括翻转装置、吸附机构、转运机构和用于前挡风玻璃在车身上定位的第一定位机构；

所述翻转装置包括底座，所述底座上转动安装有转动板，所述转动板上设有用于玻璃定位的玻璃限位装置以及用于与吸附机构配合定位的第二定位机构；

所述吸附机构能够通过所述第二定位机构可脱离地安放在所述转动板上，前挡风玻璃能够吸附在所述吸附机构上且由玻璃限位装置定位，所述翻转装置能够带动吸附有前挡风玻璃的吸附机构翻转，转运机构能够吊起翻转后的吸附机构使其脱离翻转装置，并带动吸附机构移动至第一定位机构处，吸附机构与可拆卸安装在车身上的第一定位机构配合将前挡风玻璃定位在车身上。

本发明的有益效果是：通过翻转装置实现玻璃的定位以及使得玻璃和吸附机构一同翻转，便于转运机构起吊吸附机构，并且通过吸附机构分别与翻转装置和第一定位机构配合实现玻璃的准确定位、提高了玻璃的定位扣合精度，降低了劳动强度。

进一步，所述翻转装置上安装有驱动转动板翻转的动力机构。

进一步，所述玻璃限位装置包括玻璃第一限位机构和玻璃第二限位机构，所述玻璃第一限位机构设置在转动板的一侧用于玻璃侧面限位，所述玻璃第二限位机构设置在转动板的一端用于玻璃端部限位。

进一步，所述玻璃第二限位机构包括导轨、车型转换气缸和第一限位件，所述导轨的两端均设有定位挡板，车型转换气缸带动第一限位件沿导轨移动切换不同车型的限位位置，并通过定位挡板实现第一限位件的定位。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过玻璃限位装置使得玻璃的特定位置与吸附机构吸附连接，提高定位精度；并且通过玻璃第二限位机构切换适应不同车型的玻璃定位，增大了使用范围。

进一步，所述吸附机构包括与转运机构钩挂连接的吸附架，所述吸附架上设有转接杆、定位卡板和用于吸附前挡风玻璃的吸盘，所述定位卡板上设有车型定位槽；

所述第二定位机构包括车型定位机构和定位锁紧机构，所述车型定位机构上设有与车型定位槽配合的车型定位销，所述定位锁紧机构包括定位座，所述定位座上设有与转接杆卡合的卡槽，并通过卡槽上相对设置的限位部和弹簧销限制转接杆脱离卡槽。

进一步，所述车型定位销包括第一车型定位销和第二车型定位销，所述车型定位槽包括与第一车型定位销配合的第一车型定位槽以及与第二车型定位销配合的第二车型定位槽。

进一步，所述第一定位机构包括用于与车身固定连接的安装座，所述安装座上设有与吸附机构配合定位的定位销。

采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，定位配合操作简单方便，先通过定位卡板和车型定位机构配合实现玻璃和吸附机构的定位，再通过定位卡板和第一定位机构配合实现玻璃和车身的定位，通过吸附机构作为转运定位机构，实现了玻璃的精确安装。

进一步，所述转运机构包括转运平衡缸和输送轨道，转运平衡缸安装在输送轨道上，转运平衡缸吊起吸附机构脱离转动板，并带动吸附机构沿输送轨道移动至第一定位机构处与第一定位机构配合将前挡风玻璃定位在车身上，运输过程稳定，移动操作简单，采用转运平衡缸，操作省时省力，而且减少了变动因素，提高准运过程中的稳定性。

为达到前述同样的目的，本发明还提供一种上述夹具的使用方法，包括以下步骤，

将第一定位机构可拆卸地安装在车身的后视镜孔上；

将吸附机构放置在转动板上，并通过与第二定位机构配合使得吸附机构定位放置；

将前挡风玻璃放置在吸附机构上，并通过玻璃限位装置对不同车型的前挡风玻璃限位，前挡风玻璃安放完成后，吸附机构吸附住前挡风玻璃；

转动板翻转带动玻璃避让转运机构，转运机构吊起吸附机构使吸附机构脱离转动板，并带动吸附机构移动至第一定位机构处与第一定位机构配合使得前挡风玻璃定位。

进一步，所述吸附机构与第二定位机构配合定位时，定位卡板对准车型定位切换机构，定位卡板向车型定位切换机构靠近卡紧定位时转接杆同时卡入卡槽；

转动板带动吸附有前挡风玻璃的吸附机构翻转倾斜使得前挡风玻璃避开转运机构，并且使得卡槽开口朝上，转运机构吊起吸附机构使得吸附机构脱离转动板，并带动吸附机构移动至第一定位机构处，定位卡板与第一定位机构配合将前挡风玻璃定位在车身上。

本发明的有益效果是：操作简单方便，自动化程度高，减少了人工干扰因素，提高了定位精度，降低了劳动强度，各种车型的前挡风玻璃切换定位操作简单方便，应用范围灵活广泛。

附图说明

图1显示为本发明实施例的安装有吸附机构的翻转装置的结构示意图；

图2显示为本发明实施例的翻转装置的结构示意图；

图3显示为本发明实施例的吸附机构的结构示意图；

图4显示为本发明图1的局部a中定位锁紧机构和转接杆的装配放大示意图；

图5显示为本发明图1的局部b中车型定位机构和定位卡板的装配放大示意图；

图6显示为本发明实施例的前挡风玻璃的安装示意图；

图7显示为本发明图6的局部c中定位卡板和第一定位机构的装配放大示意图；

图8显示为本发明实施例的第一定位机构的结构示意图。

零件标号说明

11底座；

12转动板；

13动力机构；

14旋转轴；

151第一车型定位销；

152第二车型定位销；

16定位锁紧机构；

161定位座；

162卡槽；

163限位部；

164弹簧销；

2吸附机构；

21转接杆；

22吸盘；

23定位卡板；

231第一车型定位槽；

232第二车型定位槽；

24手柄；

3玻璃第二限位机构；

31导轨；

32定位挡板；

33车型转换气缸；

34第一限位件；

4玻璃第一限位机构；

41第二限位件；

5前挡风玻璃；

6第一定位机构；

61安装座；

62转向结构；

63定位销；

64锁紧件；

71转运平衡缸；

8车身。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于车辆装配领域中的玻璃和车身装配，特别是应用于前挡风玻璃的扣合安装。本发明解决的技术问题是：若采用人工操作安装前挡风玻璃，劳动强度大、而且对位安装容易出现偏差，安装精度低，安装完成后需要上下调整玻璃的位置，损坏密封玻璃胶，造成漏水；若采用机器人自动找正，能提高装配精度和降低劳动强度，但是设备系统复杂、占用空间大、生产成本高。因此，通过本发明解决劳动强度大、成本高、设备结构复杂、对位安装精度低、容易造成漏水等技术问题。

如图1至图8所示，本发明实施例的用于前挡风玻璃定位的夹具，包括翻转装置、吸附机构2、转运机构和用于玻璃在车身8上定位的第一定位机构6，吸附机构2先定位卡放在翻转装置上，并吸附住前挡风玻璃5，翻转装置再带动吸附有前挡风玻璃5的吸附机构2翻转，吸附机构2翻转至合适位置后，转运机构运行钩挂吊起带动吸附机构2脱离翻转装置，并带动吸附机构2移动至第一定位机构6处与第一定位机构6配合定位。

如图1和图2所示，翻转装置包括底座11和转动板12，转动板12的两端通过旋转轴14转动安装在底座11上，并通过动力机构13带动转动板12翻转倾斜，动力机构可以采用翻转气缸，转动板12翻转到合适的角度，使得转运机构可以避开前挡风玻璃5与吸附机构2连接即可，起吊更方便。为了避免前挡风玻璃扣合安装时，吸附机构和车身框架干扰，一般前挡风玻璃的周边轮廓大于吸附机构的周边轮廓，若转运机构直接钩挂吊起前挡风玻璃会和前挡风玻璃造成干涉，因此先通过翻转机构将前挡风玻璃和吸附机构翻转一定角度，使得转运机构可以避开前挡风玻璃直接吊起吸附机构，避免转运机构起吊过程中触碰前挡风玻璃5影响前挡风玻璃5的位置，影响安装精度。转动板12上安装有用于前挡风玻璃5定位的玻璃限位装置以及用于与吸附机构2配合定位的第二定位机构，通过第二定位机构使得吸附机构2和转动板2配合定位卡接，然后前挡风玻璃5安放在吸附机构2上，并通过玻璃限位装置对前挡风玻璃5进行限位，前挡风玻璃5安放好后再通过吸附机构2吸附住玻璃，通过该结构设计使得吸附机构2可以准确的吸附住前挡风玻璃5的特定位置，以便与第一定位机构配合定位做好准备。

如图1和图2所示，玻璃限位装置包括玻璃第一限位机构和玻璃第二限位机构，玻璃第一限位机构包括多个第二限位件41，第二限位件41的数量可以根据需求合理设置，在本实施例中设有三个第二限位件41，第二限位件41安装在转动板12的一侧用于前挡风玻璃5侧面限位，玻璃第二限位机构安装在转动板12的一端用于前挡风玻璃5端部限位，为了阐述清楚，在本实施例中，以前挡风玻璃5竖直安装在车身8上时状态为例，前挡风玻璃5的顶部和底部为侧面，前挡风玻璃的5的左端和右端为端部。通过对一个侧面和一个端面便使得前挡风玻璃5的安放位置进行准确定位，而且通过一个侧面和一个端面定位在安放前挡风玻璃5的时候操作简单方便，省时省力，不易损坏前挡风玻璃5。其中，玻璃第二限位机构包括导轨31、车型转换气缸33和第一限位件34，导轨31的两端均设有定位挡板32，第一限位件34安装在导轨31上，车型转换气缸33带动第一限位件34沿导轨移动切换不同车型的限位位置，并通过定位挡板32实现第一限位件34的定位。由于不同车型的前挡风玻璃5的长度不一致，通过采用可移动切换不同车型的玻璃第二限位机构增大了适用范围，当车型转换气缸33带动第一限位件34顶住右端的定位挡板32时，用于长度较短的第一车型的前挡风玻璃的定位；当车型转换气缸33带动第二限位件34顶住左端的定位挡板32时，用于长度较长的第二车型的前挡风玻璃的定位。

如图2、图4和图5所示，第二定位机构包括车型定位机构和定位锁紧机构16，定位锁紧机构16包括定位座161，定位座161上设有卡槽162，卡槽162上相对设置有限位部163和弹簧销164。卡槽162的开口方向背对车型定位机构，采用该结构设计使得吸附机构2的定位卡板与车型定位机构卡接对位过程中，吸附机构2的转接杆便同步卡入卡槽162中，定位装配同步，操作简单稳定，提高定位装配的精确度，而且通过定位卡板、转接杆、车型定位机构和定位锁紧机构之间的配合使得吸附机构2在前后左右的移动均得到限位，使得吸附机构可以准确吸附住前挡风玻璃的特定位置，提高安装精度。

如图1至图6所示，吸附机构2包括与转运机构连接的吸附架，转运机构刚开并未与吸附机构2连接，待吸附机构2翻转到合适角度(即转运机构避开前挡风玻璃)时，转运机构才吊起吸附机构。吸附架上安装有用于吸附前挡风玻璃5的吸盘22，吸附架上设有与卡槽162锁紧配合的转接杆21以及与车型定位机构配合的定位卡板23，吸附架上设有手柄24，在移动过程中或者扣合安装前挡风玻璃时，通过握住手柄24施力均匀，而且避免直接触碰前挡风玻璃。其中，定位卡板23上设有车型定位槽，车型定位机构上设有与车型定位槽配合的车型定位销，车型定位销包括第一车型定位销151和第二车型定位销152，车型定位槽包括与第一车型定位销151配合的第一车型定位槽231以及与第二车型定位销152配合的第二车型定位槽232。第一车型定位销151和第二车型定位销152结构相同，可以采用阶梯状结构，其顶部为圆弧过渡，其下部的台阶面和定位卡板23的表面接触，第一车型定位槽231和第二车型定位槽232可以采用v型槽结构。当定位卡板23的车型定位槽和车型定位销配合定位时，车型定位槽的开口方向和卡槽162的开口方向是背对设置的，即是朝向两个相反的方向，从而使得吸附机构在与转动板配合卡接定位或脱离时，转接杆和定位卡板可以同步和转动板配合，也能同步与转动板脱离，运行连贯稳定。

如图6至图8所示，第一定位机构6包括用于与车身8固定连接的安装座61，安装座61通过可拆卸锁紧件64固定安装在车身8上，锁紧件64可以采用螺栓或者螺钉，安装座61上设有转向结构62，通过转向结构62便于将定位销63设置在方便与定位卡板卡合的位置，转向结构62上设有与吸附机构2配合定位的定位销63。其中，在本实施例中，转向结构62由多个具有折弯结构的连接板可拆卸地连接而成，通过多个连接板连接实现在x向、y向和z向方位转换，使得定位销63的定位方向可以提前设置在便于与定位卡板23配合的位置，结构简单，便于卡接配合定位。由于不同车型的车身8的宽度不同，从第一定位机构6安装的位置也不同，当安装第一车型时，定位卡板23的第一车型定位槽231和定位销63配合卡住定位；当安装第二车型时，定位卡板23的第二车型定位槽232和定位销63配合卡住定位。

如图6所示，转运机构包括转运平衡缸71和输送轨道，转运平衡缸71的上端安装在输送轨道上，转运平衡缸71的下端先与吸附机构2脱离，待吸附机构2翻转到合适位置时，转运平衡缸71才运行钩挂吊起吸附机构2并带动吸附机构2沿输送轨道移动到第一定位机构6处，将吸附机构2的定位卡板23和第一定位机构6的定位销63配合定位。通过采用转运平衡缸71减少了施力变动因素，操作省时省力，配合输送轨道，移动简单方便，对环境要求低、成本低。

上述夹具的使用方法包括以下步骤：

先将第一定位机构6可拆卸地安装在车身8的后视镜孔上，可以将安装座61通过螺栓固定安装在车身8驾驶室后视镜安装孔处，由于同一车型的后视镜安装孔的位置是一致的，通用性高，而且安装定位准确，可以直接安装，也无需破坏车身设置安装孔；

将吸附机构2放置在转动板12上，定位卡板23对准车型定位切换机构，即第一车型定位槽231卡入第一车型定位销151，第二车型定位槽232卡入第二车型定位销152，定位卡板23在向车型定位切换机构靠近卡紧定位过程中转接杆21也同时卡入卡槽163，并且通过弹簧销164和限位部162限制转接杆21脱离卡槽163；

将前挡风玻璃5安放在吸附机构2上，并调整玻璃第二限位机构至对应车型的限位工位，移动前挡风玻璃5使得前挡风玻璃5的一端紧靠玻璃第二限位机构的第一限位件34，前挡风玻璃5的一侧紧靠玻璃第一限位机构4的第二限位件41，前挡风玻璃5移动完成后，吸盘22再吸紧前挡风玻璃5，使得吸附机构2吸附住前挡风玻璃5的特定位置；

动力机构13带动吸附有前挡风玻璃5的吸附机构2翻转倾斜使得前挡风玻璃5避开转运机构的转运平衡缸71，同时卡槽163的开口朝上，转运机构的转运平衡缸71吊起吸附机构2直接脱离转动板，转运机构将吸附机构移动至第一定位机构6处；

吸附机构2的定位卡板23对应车型的定位槽卡住第一定位机构6上的定位销63，使得前挡风玻璃5的四周与车身8的玻璃安装位对齐，施力推动前挡风玻璃5便使其与玻璃安装位扣合完成前挡风玻璃的安装。操作过程简单、省时省力，减少了变动因素的影响，定位精准。

本发明发设备结构简单、成本较低，对驾驶室输送线的要求低，适用多种驾驶室装配线，适用范围广；前挡风玻璃的转运采用转运平衡缸起吊，极大的降低了操作者的劳动强度，而且对不同车型、不同重量的前挡风玻璃，施加的操作力一致，无需反复调整；第一定位机构的定位基准为驾驶室后视镜安装孔，通过第一定位机构、吸附机构将定位基准过渡到翻转装置，实现前挡风玻璃在吸附前与风窗位置的精确定位，避免安装完成后移动前挡风玻璃而导致的前挡漏水问题。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。