用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装及后盖铰链装配设备的制作方法

本发明涉及汽车后盖铰链加工技术领域，尤其是涉及一种用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装及后盖铰链装配设备。

背景技术：

汽车后盖铰链是由通过旋铆销连接的第一转动件和第二转动件组成，第一转动件呈“匚”字形，由连接板和连接于连接板两端的臂部组成，第二转动件由呈“匚”字形的主体和连接于主体两端并向外翻折的翻边组成，第一转动件的连接板上设有螺丝销孔，并穿设有螺丝销，第二转动件的两个臂部及第一转动件的两个臂部设有相互匹配的铆销孔，且第一转动件和第二转动件通过穿设于铆销孔中的旋铆销铰接连接，第二转动件上的两个铆销孔中设有衬套。

目前，汽车后盖铰链的装配一般是通过手工将零件组装起来的，一般是操作者用手持的方式，借助于相关的设备将零件装配成型，零件在装配过程中无固定，装配非常不方便，而且无法实现自动化装配。

另外，采用手工装配的方法，根据工序要求，需要4台设备(衬套压装、螺丝销压装、铆销旋铆、扭力检测)和4个工人同时进行加工。自动化程度低，人工成本高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了提供一种用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装，该工装能够对待装配的后盖铰链的零件进行固定，方便装配，能够很容易实现自动化装配。本发明进一步还提供一种后盖铰链装配设备，借助于上述工装和自动化装配装置，实现后盖铰链的自动化装配，提升自动化程度，降低人工成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明一方面提供一种用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装，所述的后盖铰链由通过旋铆连接的第一转动件和第二转动件组成，第一转动件呈“匚”字形，由连接板和连接于连接板两端的臂部组成，第二转动件由呈“匚”字形的主体和连接于主体两端并向外翻折的翻边组成，第一转动件的连接板上设有螺丝销孔，并穿设有螺丝销，第二转动件的主体及第一转动件的两个臂部设有相互匹配的铆销孔，且第一转动件和第二转动件通过穿设于铆销孔中的旋铆销铰接连接，第二转动件上的两个铆销孔中设有衬套；

该工装包括：

工作台，水平设置，

第一转动件固定槽，设置于工作台上，与第一转动件的连接板相匹配，

第一转动件锁定组件，具有围绕第一转动件固定槽设置的多个锁紧手指以及用于带动多个锁紧手指朝向或远离第一转动件固定槽运动的手指锁紧机构，所述的手指锁紧机构设置于工作台下方，所述的锁紧手指通过滑动槽插设于工作台上并与工作台可滑动连接，且锁紧手指的底部与手指锁紧机构连接，

第二转动件锁定组件，具有用于承托第二转动件的承托台，所述的承托台的一侧设有用于承托第二转动件的主体底部和两个翻边的承托板机构，所述的承托板机构设置于第一转动件固定槽的上方。

作为本发明优选的实施方式，所述的第一转动件固定槽设置于工作台的前端边缘处。

作为本发明优选的实施方式，所述的锁紧手指设有三个，绕第一转动件固定槽的后侧、左侧和右侧边缘设置，且三个锁紧手指可在朝向第一转动件固定槽运动到位时从三个方向压在第一转动件的连接板上。

作为本发明优选的实施方式，所述的手指锁紧机构包括伸缩引导杆、锁紧弹簧、连接挡块和多个连杆件；

所述的伸缩引导杆竖直设置于工作台底部，连接挡块设置于伸缩引导杆的底端；

所述的锁紧弹簧套设于伸缩引导杆上，顶端作用于工作台上，底端作用于连接挡块上；

每个连杆件用于一个锁紧手指与连接挡块的连接，所述的连杆件包括与锁紧手指底部铰接连接的第一连杆以及两端分别与连接挡块和第一连杆铰接连接的第二连杆，所述的第一连杆相对于锁紧手指底部可在水平面内转动。

作为本发明优选的实施方式，所述的连接挡块的底部设有解锁柱塞。

作为本发明优选的实施方式，所述的承托台位于第一转动件固定槽的后方，且承托板机构位于承托台的前侧，所述的承托板机构由三个分别用于承托第二转动件的主体底部和两个翻边的承托板组成。

作为本发明优选的实施方式，所述的第二转动件锁定组件还包括卸料机构，所述的卸料机构包括卸料滑轨、第一推板、第二推板和推力弹簧；

所述的卸料滑轨设置于工作台上，且承托台与卸料滑轨可在工作台前后方向上滑动连接；

所述的第一推板的顶端连接于承托台上，底端穿过工作台并位于工作台的下方；

所述的第二推板设置于工作台底部，且位于第一推板的前方；

所述的推力弹簧为处于压缩状态的弹簧，一端作用于第一推板位于工作台下方的部分上，另一端作用于第二推板上。

本发明第二方面提供一种后盖铰链装配设备，包括可转动的旋转台以及八个所述的机械式夹紧工装，八个机械式夹紧工装分布于旋转台边缘处；

八个机械式夹紧工装沿旋转台转动方向依次在旋转台上形成人工上件工位、衬套压装检测工位、自动装螺丝销工位、压装螺丝销工位、自动装旋铆销工位、旋铆转销工位、扭力检测工位和下件工位共八个装配工位。

作为本发明优选的实施方式，：

所述的人工上件工位设置于操作者的前方，用于操作者将第一转动件装于第一转动件固定槽中，并将预装有衬套的第二转动件放至承托板机构上；

所述的衬套压装检测工位用于检测衬套是否预装到位；

所述的自动装螺丝销工位设有上件振料盘和夹销机构，所述的上件振料盘用于供给螺丝销，所述的夹销机构用于将螺丝销夹取并装入螺丝销孔中；

所述的压装螺丝销工位用于将螺丝销在螺丝销孔中压装到位；

所述的自动装旋铆销工位设有上件振料盘和穿销机构，所述的上件振料盘用于供给旋铆销，所述的穿销机构用于将旋铆销夹取并装入铆销孔中；

所述的旋铆转销工位设有旋铆机，用于对旋铆销进行旋铆，使旋铆销安装到位；

所述的扭力检测工位设有扭力检测机构，用于检测第一转动件和第二转动件之间的转动扭力；

所述的下件工位设有机械手，用于完成装配的后盖铰链的抓取和放置。

作为本发明优选的实施方式，该设备还包括安全罩，所述的安全罩在人工上件工位处设有人工操作窗口。

本发明的工作原理是：

本发明的用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装在工作时，先用手指锁紧机构带动锁紧手指远离第一转动件固定槽，然后将第一转动件放至第一转动件固定槽中，再将锁紧手指向第一转动件固定槽移动并压在第一转动件的连接板上，实现第一转动件的固定，然后将预装有衬套的第二转动件放置于承托台的承托板机构上，从而实现后盖铰链的零件定位和固定，从而方便后续的加工。进一步地，通过从下到上向解锁柱塞施力，从而通过解锁柱塞带动锁紧手指远离第一转动件固定槽，并在第一转动件放置到位后，松开解锁柱塞，锁紧手指在锁紧弹簧的作用下向第一转动件固定槽移动并压在第一转动件的连接板上，从而方便第实现第一转动件的放置和锁定。在后盖铰链装配完成后，通过从下到上向解锁柱塞施力，使得锁紧手指松开，进而向前推动第一推板，从而实现装配好的工件的取出。

本发明的后盖铰链装配设备在加工过程中，利用上述用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装，在上述工装随旋转台转动至某一工位时，配合以设置在该工位上的装置进行相应的加工操作。

各工位上的装置可以采用市售的常规装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装，实现了对待装配的后盖铰链的零件的固定，方便装配，能够很容易实现自动化装配，为自动化装配打下了基础。

(2)操作者只需要将后盖铰链的零件放在工装的对应的位置处即可，零件的夹持和成品的取下不需要操作者直接向工装施力，只需要借助于控制外部的施力装置(例如气缸、凸轮或液压缸等)推动解锁柱塞和第一推板即可。操作省力。

(3)本发明后盖铰链装配设备将后盖铰链的装配集成于一个设备上，并且只用一人上料即可进行操作(也可以再配置一人收集成品或辅助上料)，大大节约了人力成本，本发明的设备在使用过程中，生产节拍可以由原来手工装配的20s/件，提升至12s/件。

附图说明

图1为后盖铰链的结构示意图。

图2为图1的后盖铰链的零件组成示意图。

图3为本发明用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装的一个视角下的结构示意图。

图4为本发明用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装的另一个视角下的结构示意图。

图5为本发明后盖铰链装配设备的俯视示意图。

图中，1为工作台，2为第一转动件固定槽，3为锁紧手指，4为手指锁紧机构，41为伸缩引导杆，42为锁紧弹簧，43为连接挡块，44为第一连杆，45为第二连杆，46为解锁柱塞，5为承托台，6为承托板机构，71为卸料滑轨，72为第一推板，73为第二推板，74为第二推板，8为旋转台，81为人工上件工位，82为衬套压装检测工位，83为自动装螺丝销工位，84为压装螺丝销工位，85为自动装旋铆销工位，86为旋铆转销工位，87为扭力检测工位，88为下件工位，9为安全罩，91为人工操作窗口，92为成品传送带，100为第一转动件，101为连接板，102为臂部，103为螺丝销孔，110为第二转动件，111为主体，112为翻边，120为螺丝销，130为旋铆销，140为衬套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1和图2所示，后盖铰链由通过旋铆130连接的第一转动件100和第二转动件110组成，第一转动件100呈“匚”字形，由连接板101和连接于连接板101两端的臂部102组成，第二转动件110由呈“匚”字形的主体111和连接于主体111两端并向外翻折的翻边112组成，第一转动件100的连接板101上设有螺丝销孔103，并穿设有螺丝销120，第二转动件110的主体111及第一转动件100的两个臂部102设有相互匹配的铆销孔，且第一转动件100和第二转动件110通过穿设于铆销孔中的旋铆销130铰接连接，第二转动件110上的两个铆销孔中设有衬套140(衬套140优选为无油衬套)。

本发明用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装，如图3和图4所示，该工装包括工作台1、第一转动件固定槽2、第一转动件锁定组件和第二转动件锁定组件，其中：工作台1水平设置；第一转动件固定槽2设置于工作台1上，与第一转动件100的连接板101相匹配；第一转动件锁定组件具有围绕第一转动件固定槽2设置的多个锁紧手指3以及用于带动多个锁紧手指3朝向或远离第一转动件固定槽2运动的手指锁紧机构4，手指锁紧机构4设置于工作台1下方，锁紧手指3通过滑动槽插设于工作台1上并与工作台1可滑动连接，且锁紧手指3的底部与手指锁紧机构4连接；第二转动件锁定组件具有用于承托第二转动件110的承托台5，承托台5的一侧设有用于承托第二转动件110的主体111底部和两个翻边112的承托板机构6，承托板机构6设置于第一转动件固定槽2的上方。

作为一种优选的实施方式，第一转动件固定槽2设置于工作台1的前端(及朝向操作者的一端)边缘处。而且第一转动件固定槽2的前端边缘通向工作台1的前端边缘。进一步优选，如图3所示，锁紧手指3设有三个，绕第一转动件固定槽2的后侧、左侧和右侧边缘设置，且三个锁紧手指3可在朝向第一转动件固定槽2运动到位时从三个方向压在第一转动件100的连接板101上(与此相对应，当三个锁紧手指3远离第一转动件固定槽2运动时从第一转动件100的连接板101上挪开)。

作为一种优选的实施方式，手指锁紧机构4包括伸缩引导杆41、锁紧弹簧42、连接挡块43和多个连杆件，其中；伸缩引导杆41竖直设置于工作台1底部，连接挡块43设置于伸缩引导杆41的底端；锁紧弹簧42套设于伸缩引导杆41上，顶端作用于工作台1上，底端作用于连接挡块43上；每个连杆件用于一个锁紧手指3与连接挡块43的连接，连杆件包括与锁紧手指3底部铰接连接的第一连杆44以及两端分别与连接挡块43和第一连杆44铰接连接的第二连杆45，第一连杆44相对于锁紧手指3底部可在水平面内转动。连杆件将伸缩引导杆41和锁紧弹簧42包围咋内部。进一步优选连接挡块43的底部设有解锁柱塞46。

作为一种优选的实施方式，承托台5位于第一转动件固定槽2的后方，且承托板机构6位于承托台5的前侧，承托板机构6由三个分别用于承托第二转动件110的主体111底部和两个翻边112的承托板组成。进一步优选第二转动件锁定组件还包括卸料机构，卸料机构包括卸料滑轨71、第一推板72、第二推板73和推力弹簧74；卸料滑轨71设置于工作台1上，且承托台5与卸料滑轨71可在工作台1前后方向上滑动连接；第一推板72的顶端连接于承托台5上，底端穿过工作台1并位于工作台1的下方；第二推板73设置于工作台1底部，且位于第一推板72的前方；推力弹簧74为处于压缩状态的弹簧，一端作用于第一推板72位于工作台1下方的部分上，另一端作用于第二推板73上。

用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装在工作时，先用手指锁紧机构带动锁紧手指远离第一转动件固定槽，然后将第一转动件放至第一转动件固定槽中，再将锁紧手指向第一转动件固定槽移动并压在第一转动件的连接板上，实现第一转动件的固定，然后将预装有衬套的第二转动件放置于承托台的承托板机构上，从而实现后盖铰链的零件定位和固定，从而方便后续的加工。进一步地，通过从下到上向解锁柱塞施力，从而通过解锁柱塞带动锁紧手指远离第一转动件固定槽，并在第一转动件放置到位后，松开解锁柱塞，锁紧手指在锁紧弹簧的作用下向第一转动件固定槽移动并压在第一转动件的连接板上，从而方便第实现第一转动件的放置和锁定。在后盖铰链装配完成后，通过从下到上向解锁柱塞施力，使得锁紧手指松开，进而向前推动第一推板，从而实现装配好的工件的取出。

使用时，操作者只需要将后盖铰链的零件放在工装的对应的位置处即可，零件的夹持和成品的取下不需要操作者直接向工装施力，只需要借助于控制外部的施力装置(例如气缸、凸轮或液压缸等)推动解锁柱塞和第一推板即可。操作省力。

实施例2

一种后盖铰链装配设备，如图5所示，包括可转动的旋转台8以及八个机械式夹紧工装，八个机械式夹紧工装分布于旋转台边缘处；且八个机械式夹紧工装沿旋转台8转动方向依次在旋转台8上形成人工上件工位81、衬套压装检测工位82、自动装螺丝销工位83、压装螺丝销工位84、自动装旋铆销工位85、旋铆转销工位86、扭力检测工位87和下件工位88共八个装配工位。

该设备还包括安全罩9，安全罩罩设于该设备外，并具有承载旋转台转动的固定台面，安全罩9在人工上件工位81处设有人工操作窗口91，并进一步优选在下件工位88处设有ng收纳盒和成品传送带。

后盖铰链装配设备在加工过程中，利用用于后盖铰链加工的机械式夹紧工装，在上述工装随旋转台转动至某一工位时，配合以设置在该工位上的加工装置(一般设置于固定台面上)进行相应的加工操作。

其中：

人工上件工位81设置于操作者的前方，用于操作者将第一转动件100装于第一转动件固定槽2中，并将预装有衬套140的第二转动件110放至承托板机构6上。进一步地，优选该工位处设有keyence光幕传感器，用于检测工装上人工装的工件是否有漏装或错装的现象，假如有漏装错装现象的，则将信息反馈到系统，下一道工序将不对此工件进行工作，直至将其转到下件工位88后将其放入到ng收纳盒中，避免压坏产品或者设备。该工位处还可以配备有用于推动解锁柱塞和第一推板的施力装置(例如气缸、凸轮或液压缸等)。施力装置和keyence光幕传感器均设置固定台面上。

衬套压装检测工位82用于检测衬套140是否预装到位。进一步优选，在该工位上采用气缸和接近快关或者位移传感器配合机构来检测工件是否有漏装现象。假如有漏装错装现象的，则将信息反馈到系统，下一道工序将不对此工件进行工作，直至将其转到下件工位88后将其放入到ng收纳盒中。

自动装螺丝销工位83设有上件振料盘和夹销机构，上件振料盘用于供给螺丝销120，夹销机构用于将螺丝销120夹取并装入螺丝销孔103中。上件振料盘和夹销机构(可以是机械手)可以采用市售的相关装置(图中仅显示出上件振料盘)。进一步优选上件振动盘的导向轨上设有传感器用于检测上料状况，续料气动功能等。还可借助于传感器(相机或接近开关)检测螺丝销是否装到位，假如有漏装错装现象的，则将信息反馈到系统，下一道工序将不对此工件进行工作，直至将其转到下件工位88后将其放入到ng收纳盒中。

压装螺丝销工位84用于将螺丝销120在螺丝销孔103中压装到位。优选采用压铆机进行压装，工作时压铆机移动到压铆位置进行压铆，采用压力传感器全程监控，将压力反馈到系统。

自动装旋铆销工位85设有上件振料盘和穿销机构，上件振料盘用于供给旋铆销130，穿销机构用于将旋铆销130夹取并装入铆销孔中。上件振料盘和穿销机构(可以是机械手)可以采用市售的相关装置(图中仅显示出上件振料盘)。进一步优选上件振动盘的导向轨上设有传感器用于检测上料状况，续料气动功能等。还可借助于传感器(相机或接近开关)检测旋铆销是否装到位，假如有漏装错装现象的，则将信息反馈到系统，下一道工序将不对此工件进行工作，直至将其转到下件工位88后将其放入到ng收纳盒中。

旋铆转销工位86设有旋铆机，用于对旋铆销130进行旋铆，使旋铆销130安装到位。旋铆机可以采用市售的旋铆机，工作时，旋铆机移动到旋铆位置，进行旋铆，完成后退回安全位置，采用压力传感器全程监控，将压力反馈到系统。

扭力检测工位87设有扭力检测机构，用于检测第一转动件100和第二转动件110之间的转动扭力。扭力检测机构采用常规的检测铰链扭力的扭力检测机构。扭力检测机构的旋转轴进行180°正反转转到检测工件的扭力，将信息反馈到系统，并判断是ok件或者ng件，将其反馈到下一工序。

下件工位88设有机械手，用于完成装配的后盖铰链的抓取和放置。该工位处还可以配备有用于推动解锁柱塞和第一推板的施力装置(例如气缸、凸轮或液压缸等)，方便工件的取出。工作时，由之前工序判断出的产品是ok件还是ng件，当产品为ng件时，由机械手取出并放置到ng收纳盒中，当产品为ok件时，由机械手取出并放置到成品传送带上传出。机械手可以采用市售的机械手。

后盖铰链装配设备将后盖铰链的装配集成于一个设备上，并且只用一人上料即可进行操作(也可以再配置一人收集成品或辅助上料)，大大节约了人力成本，本发明的设备在使用过程中，生产节拍可以由原来手工装配的20s/件，提升至12s/件。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。