一种高精度托架安装工装的制作方法

本发明涉及一种托架安装工装，特别是一种高精度托架安装工装。

背景技术

现在常见的汽车的侧窗玻璃都具有升降的功能，而托架是实现升降功能的必要附件之一。托架安装的精度会影响到汽车侧窗玻璃升降功能的稳定性，托架安装误差太大时会造成托架传递的驱动力方向产生偏差，这样一来侧窗玻璃可能无法按照正确的方向升降，还容易造成侧窗玻璃和周边附件的摩擦碰撞，产生噪音和磨损。现有技术已经实现了托架的自动安装，申请号为cn201320479737.7的专利《玻璃托架安装工装》，公开了一种可替代人工的托架安装工装，先将玻璃定位在工作台上，然后通过气缸驱动的托架安装装置将托架安装到玻璃上。玻璃的定位状态模拟的是成品玻璃放到总成检具上时的自然状态，根据客户要求的支撑基准，在工作台上设置相应的支撑定位装置和轮廓定位装置，而托架安装装置能确保托架的安装高度和安装方向，将托架安装到玻璃的相应位置。这种工装实现了自动化生产，效率较高，现在已经被应用在生产线上。吻合度即实际生产出来的玻璃或托架安装后的总成产品玻璃周边各点或托架面上各点与理论玻璃或理论托架安装位置托架面各对应点之间的偏差值，这种安装工装生产的成品玻璃的托架吻合度误差较大，产生误差的原因是：虽然玻璃整体在安装托架之前已被固定，但是每一块玻璃在成型后的型面都有差异，而托架的安装高度和安装方向是固定不变的，在安装托架的过程中，托架安装部位的玻璃产生局部变形，安装完托架后玻璃回复原样，托架位置随之产生变动。安装完托架后，将成品玻璃放到总成检具上测量托架吻合度，对托架吻合度不满足精度要求的托架用手工调整的方式进行校正。很显然，现有技术的托架安装的工艺步骤和工装无法满足高精度的要求，只能生产品质较低的低端产品。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有的托架安装工艺和设备安装托架产生的误差较大。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种高精度托架安装工装，包括工作台、设置在工作台上用于定位玻璃轮廓的玻璃定位装置、设置在工作台上用于定位玻璃高度的玻璃压紧装置、设置在工作台上用于定位托架并将托架安装在玻璃上的托架安装装置，其特征在于：在托架安装部位的周边区域设置至少一个玻璃辅助压紧装置，在工作台上设置有托架检测调节装置；

其中，所述玻璃辅助压紧装置包括用于检测玻璃位置的玻璃位置传感器、用于支撑玻璃的辅助支撑柱、驱动辅助支撑柱升降的第一伺服电缸、将玻璃压紧固定在辅助支撑柱上的辅助压紧机构，所述玻璃位置传感器设置在辅助支撑柱上，所述玻璃辅助压紧装置对玻璃的托架安装部位进一步固定，在下一步调整托架时减少玻璃变形量从而提高校正精度；

其中，所述托架检测调节装置包括用于检测托架吻合度的托架位置传感器、用于支撑托架的托架校正支撑柱、驱动托架校正支撑柱升降的第二伺服电缸、用于将托架压紧固定在托架校正支撑柱上的调节压紧机构，所述托架位置传感器设置在所述托架校正支撑柱上，所述托架检测调节装置对安装后的托架进行检测并调节托架使托架吻合度满足精度要求。

进一步地，所述玻璃定位装置包括若干个静止定位柱和若干个夹紧定位柱，所述静止定位柱分布在玻璃轮廓上，所述夹紧定位柱包括固定在所述工作台上的水平滑动气缸和固定在水平滑动气缸上的动定位柱，所述夹紧定位柱分布在玻璃轮廓外侧并可在水平滑动气缸作用下接触玻璃轮廓并夹紧。

进一步地，所述玻璃压紧装置包括若干个支撑柱和用于将玻璃压紧固定在支撑柱上的玻璃压紧机构。

再进一步地，所述玻璃压紧机构、辅助压紧机构和调节压紧机构的结构包括压紧臂和用于驱动压紧臂动作的气缸，所述压紧臂连接在气缸的输出端，所述气缸可以是旋转夹紧气缸、滑动气缸组或翻转夹紧气缸中的一种。

进一步地，所述托架安装装置包括底座、托架槽、第一滑台气缸、第二滑台气缸和托架压紧气缸，所述底座固定在工作台上，所述第一滑台气缸固定在底座上，所述第二滑台气缸固定在第一滑台气缸上方，所述托架槽固定在第一滑台气缸的输出端，所述托架压紧气缸固定在第二滑台气缸的输出端，所述托架槽设置有用于定位托架的定位销，所述定位销由滑动气缸控制可上下伸缩。

再进一步地，所述第一滑台气缸可以通过垫片调整的方式在固定座上进行左右位置的调整，从而控制托架安装后的左右位置，第一滑台气缸前后有可调节的限位柱，通过调节限位柱可以控制托架安装后的前后位置。

再进一步地，所述第二滑台气缸的输出端的静止位置包括初始零点、第一终点和第二终点，所述第一终点位于托架槽上方，此时所述托架压紧气缸用于压紧托架槽上的托架，所述第二终点位于托架安装部位上方，此时所述托架压紧气缸可用于下压托架使托架下沉并接触托架校正支撑柱。增加第二滑台气缸的行程，使其输出端可以到达托架安装部位的上方，此时第二滑台气缸输出端上的托架压紧气缸即可代替调节压紧机构，无须另外设置调节压紧机构。

进一步地，所述辅助支撑柱通过连接板固定在第一伺服电缸的输出端，所述托架校正支撑柱通过连接板固定在第二伺服电缸的输出端。

进一步地，所述静止定位柱和夹紧定位柱与玻璃边缘接触的部位套接有柱形套，所述玻璃压紧机构、辅助压紧机构、调节压紧机构、支撑柱、辅助支撑柱和托架校正支撑柱与玻璃或托架接触的部位套接有球形套，所述柱形套和球形套均采用pom材质。

有益效果：

本发明的托架安装工艺方法及安装工装实现了托架安装的自动化生产，并且可以自检测和调整托架吻合度，用此工艺方法和安装工装生产的侧窗玻璃的托架可以达到更高的精度，适用于更高要求的产品，并且这种工艺方法简洁、高效，用于实现这种工艺方法的安装工装制造难度低，能马上实现投产，实用性很高，能带来可观的经济效益。

附图说明

图1为本发明托架安装工艺方法流程图；

图2为本发明托架安装工装整体结构示意图；

图3为本发明夹紧定位柱结构示意图；

图4为本发明托架安装装置和托架检测调节装置示意图；

图5为本发明托架槽局部示意图；

图6为本发明玻璃辅助压紧装置示意图；

图7为旋转夹紧气缸结构的压紧机构；

图8为滑动气缸组结构的压紧机构。

附图标记：1：玻璃；2：工作台；31：静定位柱；32：夹紧定位柱；321：水平滑动气缸；322：动定位柱；41：玻璃压紧机构；42：支撑柱；5：玻璃辅助压紧装置；51：辅助压紧机构；52：辅助支撑柱；53：玻璃位置传感器；54：第一伺服电缸；6：托架安装装置；61：底座；62：第一滑台气缸；63：第二滑台气缸；64：托架压紧气缸；65：托架槽；651：定位销；652：滑动气缸；7：托架检测调节装置；71：调节压紧机构；72：托架校正支撑柱；73：托架位置传感器；74：第二伺服电缸；8：旋转夹紧气缸结构压紧机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

图1示出了本发明托架安装工艺方法的流程图，图2为实施这种工艺方法的安装工装。

在开始生产前，先将托架安装工装上的检测装置归零。开始生产，将玻璃1放在支撑柱42上，使玻璃1的轮廓接触静定位柱31，图3为夹紧定位柱32的结构示意图，水平滑动气缸321驱动动定位柱322平移压紧玻璃1的轮廓，支撑柱42上方的玻璃压紧机构41动作将玻璃1压紧固定。如图4、图5所示，将托架放入托架槽65，托架槽65上的定位销651定位好托架，第二滑台气缸63推进并将托架压紧气缸64移动至托架槽65上方，托架压紧气缸64向下动作压紧托架，第一滑台气缸62将托架槽65向前推进并将托架安装到玻璃1上，定位销651下降回到初始位置，第一滑台气缸62和第二滑台气缸63回到初始位置。

托架位置传感器73检测托架吻合度。若托架吻合度达到精度要求，玻璃压紧机构41和夹紧定位柱32回到初始位置，将安装好托架的玻璃1取出。

如图5所示，若托架吻合度达不到精度要求，玻璃位置传感器53检测玻璃1的底部到辅助支撑柱52顶部的竖直距离，然后辅助支撑柱52由第一伺服电缸54驱动上升，辅助支撑柱52接触到玻璃1底部后正好停止，辅助压紧机构51动作将玻璃1压紧在辅助支撑柱52上。

若检测到的托架吻合度偏低，托架校正支撑柱72在第二伺服电缸74的作用下上升并接触托架底部，此时托架校正支撑柱72继续上升并带动托架上升至基准高度；若检测到的托架吻合度偏高，此时托架校正支撑柱72上升至基准高度，第二滑台气缸63伸出让调节压紧机构71处于托架校正支撑柱72的上方，然后托架上方的调节压紧机构71动作并将托架下压使托架底部接触托架校正支撑柱72。玻璃辅助压紧装置5和托架检测调节装置7回到初始状态、玻璃压紧机构41和夹紧定位柱32回到初始位置，将安装好托架的玻璃1取出。

本发明的托架安装工装中共有三种不同部位的压紧机构，分别为玻璃压紧机构41、辅助压紧机构51和调节压紧机构71。图6、图7和图8分别示出了三种不同结构的压紧机构，理论上这三种结构实现的功能相同。玻璃压紧机构41、辅助压紧机构51和调节压紧机构71均可采用图6、图7或图8的结构。

其中，图6结构采用的驱动气缸为翻转夹紧气缸，体积较大，输出端稳定性好。图7结构采用的驱动气缸为旋转夹紧气缸，体积小，输出端稳定性差。图8结构采用的驱动气缸为滑动气缸组。

图2所示出的托架安装工装作为本发明的较优实施例，玻璃压紧机构41采用图8所示的滑动气缸组结构，辅助压紧机构51采用的是图6所示的翻转夹紧气缸结构。特别地，调节压紧机构71利用原有的部件托架压紧气缸64，增大第二滑台气缸63的行程，使第二滑台气缸63的输出端能将托架压紧气缸64移动到玻璃1上方，实现下压托架的功能。

以上内容对本发明所述的一种托架安装工艺方法及托架安装工装进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。