本发明涉及汽车生产领域，特别涉及一种轿车车门装配的自夹紧式工装。
背景技术
汽车产品（包括整车及总成等）的装配是汽车产品制造过程中最重要工艺环节之一，是把经检验合格的数以百计、或数以千计的各种零部件按着一定的技术要求组装成整车及发动机、变速器等总成的工艺过程，装配对象由一个装配工（车）位到另一个装配工（车）位没有严格的时间限制，即没有生产节拍的限制，装配对象的移动大多为人工推动，也可为机动的，这种生产方式多用于多品种小批量或重量较轻、结构比较简单的大批量汽车产品的装配中。
轿车门由门外板、门内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁及门窗附件等组成，内板装有玻璃升降器、门锁等附件，为了装配牢固，内板局部还要加强。为了增强安全性，外板内侧一般安装了防撞杆。内板与外板通过翻边、粘合、滚焊等方式结合，针对承受力不同，要求外板质量轻而内板刚性要强，能够承受较大的冲击力，目前的汽车装配线上，每个车门装配工位都配有一名工人进行手动组装，车门通过车间的吊轨的移动至工人的工作台上，通过工作台上的通用夹具将车门夹紧并固定，接着工人手动进行零件装配，但是由于通用夹具使用过程复杂，夹紧固定方式繁多，导致生鲜效率低下，而在实际装配过程中，工人需要围绕车门走动来安装不同的零配件，使用不便，增加了工人的劳动强度，因此有必要设计一种能够随意调节车门装配位置的新型夹紧工装。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种轿车车门装配的自夹紧式工装。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种轿车车门装配的自夹紧式工装，包括工作台、第一转盘和重力夹紧组件，第一转盘设置在工作台的顶部，重力夹紧组件设置在第一转盘的顶部，重力夹紧组件呈竖直设置，重力夹紧组件包括竖直支撑板、水平支撑板、第一齿轮、第二齿轮和两个夹紧臂，水平支撑板、第一齿轮、第二齿轮和两个夹紧臂均设置在竖直支撑板的同一侧，竖直支撑板的底部与第一转盘的顶部固定连接，第一齿轮和第二齿轮通过一根转轴与竖直支撑板的上半部连接，第一齿轮和第二齿轮均固定套设于转轴上，转轴的轴线垂直于竖直支撑板，第二齿轮位于第一齿轮和竖直支撑板之间，转轴的一端能够转动的插设于竖直支撑板上，水平支撑板能够升降的设置在竖直支撑板的下半部，水平支撑板顶部靠近竖直支撑板的一端设置有两个竖直支撑杆，两个竖直支撑杆对称设置在第二齿轮的两侧，其中一个竖直支撑杆的内侧设置有与第二齿轮啮合的竖直齿条，两个夹紧臂关于转轴的轴线对称，两个夹紧臂的内侧均设置有与第一齿轮啮合的水平齿条，并且两个夹紧臂能够相向移动，两个夹紧臂远离第一齿轮的一端下方均设置有一个夹爪，水平支撑板位于第一转盘的上方，水平支撑板与第一转盘之间竖直设置有若干个复位弹簧，每个复位弹簧的上下端分别与水平支撑板和第一转盘抵触，水平支撑板上还设置有用于支撑车门底部的支撑限位机构。
优选的，所述竖直支撑板的一侧上半部竖直设置有两个第一滑轨，两个竖直支撑杆分别滑动设置在两个第一滑轨内，竖直支撑杆的一侧下半部设置有两个竖直的限位滑轨，水平支撑板顶部靠近限位滑轨的一端设置有两个竖直的限位滑条，两个限位滑条滑动分别滑动设置在两个限位滑轨内，竖直支撑板的底部固定连接有一个水平安装板，水平安装板的底部与第一转盘的顶部通过螺栓固定连接。
优选的，所述竖直支撑板靠近水平支撑板的一侧设置有两个水平的第二滑轨，两个第二滑轨对称设置在第一齿轮的上下方，每个第二滑轨远离第一齿轮的一侧均通过两个支撑条与竖直支撑板固定连接，两个夹紧臂均滑动设置在两个第二滑轨靠近第一齿轮的一侧。
优选的，每个所述夹紧臂远离第一齿轮的一端均设置有一个l型连接杆，l型连接杆由水平杆和竖直杆组成，水平杆的一端与竖直杆的顶部固定连接，水平杆远离竖直杆的一端与夹紧臂固定连接，l型连接杆位于夹紧臂远离竖直支撑板的一侧，夹爪固定设置在竖直杆的底部。
优选的，每个所述竖直杆的底部均固定连接有一个安装卡套，夹爪固定设置在安装卡套内，两个夹爪均呈水平设置，并且两个夹爪的输出端相向设置。
优选的，两个所述夹紧臂远离竖直支撑板的一侧设置有竖直稳定板，两个第二滑轨远离竖直支撑板的一侧均与竖直稳定板靠近竖直支撑板的一侧固定连接，转轴远离竖直支撑板的一端能够转动的与竖直稳定板连接。
优选的，所述竖直支撑板和竖直稳定板上均设置有轴承，转轴的两端分别固定插设于两个轴承的内圈。
优选的，所述水平支撑板的顶部中心处设置有一个第二转盘，支撑限位机构包括滑板、螺纹杆和两个第三滑轨，两个第三滑轨呈水平固定设置在第二转盘的顶部并且两个第三滑轨平行，滑板的底部两端分别与两个第三滑轨滑动连接，螺纹杆呈水平设置在第二转盘的上方，滑板的底部固定连接有一个人与螺纹杆螺纹连接的螺纹套，滑板的顶部设置有两个互相平行的限位挡板，限位挡板的长度方向垂直于螺纹杆的轴线方向，两个限位挡板沿螺纹杆轴线方向间隔设置，第二转盘的顶部设置有两个轴座，螺纹杆的两端分别能够转动的与两个轴座连接，螺纹杆的其中一端设置有旋钮。
优选的，所述上设置有若干个容纳孔，所有复位弹簧的底部均设置在对应的容纳孔内。
优选的，所述夹紧臂的长度小于第二滑轨的长度。
有益效果：本发明的一种轿车车门装配的自夹紧式工装，使用时车门通过车间吊轨移动至工作台的上方，然后吊轨将车门缓慢放下，直至与支撑限位机构接触，此时通过转动第二转盘初步调整两个限位挡板的位置，并且配合螺纹杆的转动进一步微调两个限位挡板的位置，从而车门的底部刚好落入两个限位挡板之间的间隙内，使车门的底部稳定的置于第二转盘上，并配合两个夹爪将车门固定夹持住，此时水平支撑板将车门承托住，并且承受车门的重量，在车门的重量下水平支撑板下降，并且将挤压复位弹簧，在水平支撑板下降的过程中，竖直支撑杆在第一滑轨上下滑，两个限位滑条与两个限位滑轨配合，保证了竖直支撑杆在下降的过程中不会发生横向偏移，从而保证了水平支撑板能够在车门的重量下稳定的下降，当水平支撑板下降时，由于竖直齿条与第二齿轮啮合，因此在竖直支撑杆下降的过程中会使第二齿轮转动，由于第一齿轮与第二齿轮同轴固定连接，所以第一齿轮也随着水平支撑板的下降而转动，而两个夹紧臂均通过水平齿条与第一齿轮啮合，因此随着第一齿轮的转动，两个夹紧臂互相靠近，直至两个夹爪与车门的两侧接触并将车门夹紧固定，竖直支撑板通过水平安装板与第一转盘固定连接，保证了当车门放置完成后，工人能够根据安装位置的需要进行随意转动，当工人对车门完成装配时，夹爪释放车门，之后车间吊轨将车门升起并移动至下一工序，车门离开水平支撑板之后，在复位弹簧的弹簧力作用，水平支撑板被复位弹簧顶起回到初始位置，此过程中竖直齿条带动第二齿轮反转，从而使第一齿轮也跟着反转，进而使两个夹紧臂也互相远离回到初始位置，本发明的一种轿车车门装配的自夹紧式工装，利用车门的自重自动将车门夹紧固定，固定方式简单快捷，并且工人能够在原地对车门进行转动来调节装配位置，节省了体力。
附图说明
图1所示为本发明的立体结构示意图；
图2所示为本发明的立体结构分解示意图；
图3所示为重力夹紧组件的正视图；
图4所示为重力夹紧组件的立体结构示意图；
图5所示为重力夹紧组件的立体结构分解示意图；
图6所示为支撑限位机构的立体结构示意图一；
图7所示为支撑限位机构的立体结构示意图二；
图8所示为夹紧臂与第二滑轨的截面示意图；
附图标记说明：工作台1，第一转盘2，竖直支撑板3，水平支撑板4，第一齿轮5，第二齿轮6，夹紧臂7，转轴8，竖直支撑杆9，竖直齿条10，水平齿条11，夹爪12，复位弹簧13，支撑限位机构14，第一滑轨15，限位滑轨16，限位滑条17，水平安装板18，第二滑轨19，支撑条20，l型连接杆21，水平杆22，竖直杆23，安装卡套24，竖直稳定板25，轴承26，第二转盘27，螺纹套28，限位挡板29，轴座30，旋钮31，容纳孔32，滑板33，螺纹杆34，第三滑轨35。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：
参照图1至图8所示的一种轿车车门装配的自夹紧式工装，包括工作台1、第一转盘2和重力夹紧组件，第一转盘2设置在工作台1的顶部，重力夹紧组件设置在第一转盘2的顶部，重力夹紧组件呈竖直设置，重力夹紧组件包括竖直支撑板3、水平支撑板4、第一齿轮5、第二齿轮6和两个夹紧臂7，水平支撑板4、第一齿轮5、第二齿轮6和两个夹紧臂7均设置在竖直支撑板3的同一侧，竖直支撑板3的底部与第一转盘2的顶部固定连接，第一齿轮5和第二齿轮6通过一根转轴8与竖直支撑板3的上半部连接，第一齿轮5和第二齿轮6均固定套设于转轴8上，转轴8的轴线垂直于竖直支撑板3，第二齿轮6位于第一齿轮5和竖直支撑板3之间，转轴8的一端能够转动的插设于竖直支撑板3上，水平支撑板4能够升降的设置在竖直支撑板3的下半部，水平支撑板4顶部靠近竖直支撑板3的一端设置有两个竖直支撑杆9，两个竖直支撑杆9对称设置在第二齿轮6的两侧，其中一个竖直支撑杆9的内侧设置有与第二齿轮6啮合的竖直齿条10，两个夹紧臂7关于转轴8的轴线对称，两个夹紧臂7的内侧均设置有与第一齿轮5啮合的水平齿条11，并且两个夹紧臂7能够相向移动，两个夹紧臂7远离第一齿轮5的一端下方均设置有一个夹爪12，水平支撑板4位于第一转盘2的上方，水平支撑板4与第一转盘2之间竖直设置有若干个复位弹簧13，每个复位弹簧13的上下端分别与水平支撑板4和第一转盘2抵触，水平支撑板4上还设置有用于支撑车门底部的支撑限位机构14。
所述竖直支撑板3的一侧上半部竖直设置有两个第一滑轨15，两个竖直支撑杆9分别滑动设置在两个第一滑轨15内，竖直支撑杆9的一侧下半部设置有两个竖直的限位滑轨16，水平支撑板4顶部靠近限位滑轨16的一端设置有两个竖直的限位滑条17，两个限位滑条17滑动分别滑动设置在两个限位滑轨16内，竖直支撑板3的底部固定连接有一个水平安装板18，水平安装板18的底部与第一转盘2的顶部通过螺栓固定连接，使用时车门通过车间吊轨移动至工作台1的上方，然后吊轨将车门缓慢放下，直至与支撑限位机构14接触，此时水平支撑板4将车门承托住，并且承受车门的重量，在车门的重量下水平支撑板4下降，并且将挤压复位弹簧13，在水平支撑板4下降的过程中，竖直支撑杆9在第一滑轨15上下滑，两个限位滑条17与两个限位滑轨16配合，保证了竖直支撑杆9在下降的过程中不会发生横向偏移，从而保证了水平支撑板4能够在车门的重量下稳定的下降，竖直支撑板3通过水平安装板18与第一转盘2固定连接，保证了当车门放置完成后，工人能够根据安装位置的需要进行随意转动。
如图3所示，所述竖直支撑板3靠近水平支撑板4的一侧设置有两个水平的第二滑轨19，两个第二滑轨19对称设置在第一齿轮5的上下方，每个第二滑轨19远离第一齿轮5的一侧均通过两个支撑条20与竖直支撑板3固定连接，两个夹紧臂7均滑动设置在两个第二滑轨19靠近第一齿轮5的一侧，当水平支撑板4下降时，由于竖直齿条10与第二齿轮6啮合，因此在竖直支撑杆9下降的过程中会使第二齿轮6转动，由于第一齿轮5与第二齿轮6同轴固定连接，所以第一齿轮5也随着水平支撑板4的下降而转动，而两个夹紧臂7均通过水平齿条11与第一齿轮5啮合，因此随着第一齿轮5的转动，两个夹紧臂7互相靠近，直至两个夹爪12与车门的两侧接触并将车门夹紧固定。
每个所述夹紧臂7远离第一齿轮5的一端均设置有一个l型连接杆21，l型连接杆21由水平杆22和竖直杆23组成，水平杆22的一端与竖直杆23的顶部固定连接，水平杆22远离竖直杆23的一端与夹紧臂7固定连接，l型连接杆21位于夹紧臂7远离竖直支撑板3的一侧，夹爪12固定设置在竖直杆23的底部，夹紧臂7水平移动时带动l型连接杆21水平移动，而夹爪12与l型连接杆21的竖直杆23底部固定连接，因此夹紧臂7水平移动带动夹爪12水平移动，从而使夹爪12能够靠近车门并将车门夹紧。
每个所述竖直杆23的底部均固定连接有一个安装卡套24，夹爪12固定设置在安装卡套24内，两个夹爪12均呈水平设置，并且两个夹爪12的输出端相向设置，安装卡套24使夹爪12能够稳定的安装在l型连接杆21的底部，使之能够稳定的随着夹紧臂7移动。
两个所述夹紧臂7远离竖直支撑板3的一侧设置有竖直稳定板25，两个第二滑轨19远离竖直支撑板3的一侧均与竖直稳定板25靠近竖直支撑板3的一侧固定连接，转轴8远离竖直支撑板3的一端能够转动的与竖直稳定板25连接，竖直稳定板25与竖直支撑板3共同为转轴8的两端提供了稳定的支撑，避免转轴8的端部悬空而导致下沉。
所述竖直支撑板3和竖直稳定板25上均设置有轴承26，转轴8的两端分别固定插设于两个轴承26的内圈，轴承26使转轴8能够顺畅的旋转，从而保证了转轴8能够顺利的带动第二齿轮6转动。
所述水平支撑板4的顶部中心处设置有一个第二转盘27，支撑限位机构14包括滑板33、螺纹杆34和两个第三滑轨35，两个第三滑轨35呈水平固定设置在第二转盘27的顶部并且两个第三滑轨35平行，滑板33的底部两端分别与两个第三滑轨35滑动连接，螺纹杆34呈水平设置在第二转盘27的上方，滑板33的底部固定连接有一个人与螺纹杆34螺纹连接的螺纹套28，滑板33的顶部设置有两个互相平行的限位挡板29，限位挡板29的长度方向垂直于螺纹杆34的轴线方向，两个限位挡板29沿螺纹杆34轴线方向间隔设置，第二转盘27的顶部设置有两个轴座30，螺纹杆34的两端分别能够转动的与两个轴座30连接，螺纹杆34的其中一端设置有旋钮31，吊轨将车门缓慢下方直至与支撑限位机构14接触时，通过转动第二转盘27初步调整两个限位挡板29的位置，并且配合螺纹杆34的转动进一步微调两个限位挡板29的位置，从而车门的底部刚好落入两个限位挡板29之间的间隙内，使车门的底部稳定的置于第二转盘27上，并配合两个夹爪12将车门固定夹持住。
所述上设置有若干个容纳孔32，所有复位弹簧13的底部均设置在对应的容纳孔32内，容纳孔32供复位弹簧13安装在第一转盘2上，当工人对车门完成装配时，夹爪12释放车门，之后车间吊轨将车门升起并移动至下一工序，车门离开水平支撑板4之后，在复位弹簧13的弹簧力作用，水平支撑板4被复位弹簧13顶起回到初始位置，此过程中竖直齿条10带动第二齿轮6反转，从而使第一齿轮5也跟着反转，进而使两个夹紧臂7也互相远离回到初始位置。
所述夹紧臂7的长度小于第二滑轨19的长度，保证了夹紧臂7不会伸出第二滑轨19而伤到工人。
工作原理：使用时车门通过车间吊轨移动至工作台1的上方，然后吊轨将车门缓慢放下，直至与支撑限位机构14接触，此时通过转动第二转盘27初步调整两个限位挡板29的位置，并且配合螺纹杆34的转动进一步微调两个限位挡板29的位置，从而车门的底部刚好落入两个限位挡板29之间的间隙内，使车门的底部稳定的置于第二转盘27上，并配合两个夹爪12将车门固定夹持住，此时水平支撑板4将车门承托住，并且承受车门的重量，在车门的重量下水平支撑板4下降，并且将挤压复位弹簧13，在水平支撑板4下降的过程中，竖直支撑杆9在第一滑轨15上下滑，两个限位滑条17与两个限位滑轨16配合，保证了竖直支撑杆9在下降的过程中不会发生横向偏移，从而保证了水平支撑板4能够在车门的重量下稳定的下降，当水平支撑板4下降时，由于竖直齿条10与第二齿轮6啮合，因此在竖直支撑杆9下降的过程中会使第二齿轮6转动，由于第一齿轮5与第二齿轮6同轴固定连接，所以第一齿轮5也随着水平支撑板4的下降而转动，而两个夹紧臂7均通过水平齿条11与第一齿轮5啮合，因此随着第一齿轮5的转动，两个夹紧臂7互相靠近，直至两个夹爪12与车门的两侧接触并将车门夹紧固定，竖直支撑板3通过水平安装板18与第一转盘2固定连接，保证了当车门放置完成后，工人能够根据安装位置的需要进行随意转动，当工人对车门完成装配时，夹爪12释放车门，之后车间吊轨将车门升起并移动至下一工序，车门离开水平支撑板4之后，在复位弹簧13的弹簧力作用，水平支撑板4被复位弹簧13顶起回到初始位置，此过程中竖直齿条10带动第二齿轮6反转，从而使第一齿轮5也跟着反转，进而使两个夹紧臂7也互相远离回到初始位置。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。