一种伺服控制的轿车顶盖组合柔性定位装置的制造方法
【专利说明】
一、技术领域
[0001]本实用新型涉及机械工程技术领域的夹紧定位装置，尤其是一种伺服控制的轿车顶盖柔性定位装置。
二、【背景技术】
[0002]汽车车身薄板产品制造过程复杂、影响因素多，其质量好坏直接影响着外观、风噪声和行驶安全等性能，这就需要在车身薄板产品冲压和焊装过程中使用大量检具来进行质量检测。专用检具仍然是当前车身薄板产品检测的主要工具，但由于现代汽车车身产品开发周期短、更新换代快，这就造成了检具用量大，成本非常高，因此开发适用的精度高、通用性强、快速定位检测的可重构检具代替传统专用检具就变得非常迫切。
[0003]经对现有技术的文献检索发现，中国专利号ZL200810034863.5提出了一种由伺服控制的柔性定位夹具。该夹具由第一水平方向移动伺服控制机构、第一转动方向伺服控制机构、垂直方向移动伺服控制机构、第二水平方向移动伺服控制机构、第二转动方向伺服控制机构、第三转动方向伺服控制机构和定位销机构组成。该发明能实现多自由度调整，能根据不同产品定位位置的变化，快速准确自动调整定位销的三维空间位置和姿态，实现不同定位方式的空间定位。但该发明仅提供了单一夹具定位销定位调整的机构设计，缺乏针对汽车车身产品族相似零部件的整体柔性定位装置系统设计。
[0004]可重构定位系统是汽车车身产品检具或夹具设计的发展趋势，但针对汽车车身产品族结构和定位特点，采用一套柔性定位装置系统实现多种不同车型相似结构零部件的快速定位切换、夹紧、检测或焊装，目前的柔性定位装置设计无法实现这一需求。
三、
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有汽车薄板产品检测定位装置存在的缺陷，提供一种伺服控制的车顶盖组合柔性定位装置。
[0006]本实用新型的基本构思为由基座、定位块柔性机构、定位销柔性机构、控制系统构成；按照检测对象选择定位块柔性机构、定位销柔性机构分别安装在基座上与控制系统相连接；
[0007]基座是一个长方形刚性体，在基座台面四周边缘的纵向和横向分别设置相互垂直的两条平行的T型槽，T型槽面上有定位刻度；
[0008]定位块柔性机构，是由水平移动部件A、垂直移动部件A、定位块夹紧部件和定位块组成；垂直移动部件A垂直安装在水平移动部件A上，定位块夹紧部件和定位块安装在垂直移动部件A上；
[0009]水平移动部件A，是由底座、底座上面有导轨以及滑鞍、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、2个安装定位块构成；在底座导轨上安装滑鞍，在底座一端内部固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在底座的两端并与导轨平行，丝杠的一端通过联轴器与步进电机相连接；丝母与滑鞍下部固定连接；底座底面设置两个连线与丝杠平行的孔，2个孔的距离与基座上的两条平行的T型槽之间的距离相匹配，孔内分别固定安装定位块，安装定位块的宽度与T型槽的宽度相匹配；
[0010]垂直移动部件A，是由支架体、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、连接架、支撑架构成；在支架体的下部内腔固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在支架体的上下两端，丝杠的轴线与支架体的底部相垂直，丝杠通过联轴器与步进电机相连接；丝母通过连接架与套装在支架体外的支撑架相连接；垂直移动部件A通过支架体的底部固定安装在水平移动部件A的滑鞍上；
[0011]定位块夹紧部件，是由气缸、压紧横杆、压头构成，压紧横杆安装在气缸上，压头与压紧横杆相连接；气缸安装在垂直移动部件A的支撑架顶部；气缸上连接有电动阀；
[0012]定位块安装在垂直移动部件A的支撑架侧面上；定位块上面有水平定位面和侧向定位面;
[0013]定位销柔性机构，是由水平移动部件B、垂直移动部件B和定位销组成；垂直移动部件B垂直安装在水平移动部件B上，定位销安装在垂直移动部件B顶面上；
[0014]水平移动部件B，是由底座、底座上面有导轨以及滑鞍、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、2个安装定位块构成；在底座导轨上安装滑鞍，在底座一端内部固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在底座的两端并与导轨平行，丝杠的一端通过联轴器与步进电机相连接；丝母与滑鞍下部固定连接；底座底面设置两个连线与丝杠平行的孔，2个孔的距离与基座上的两条平行的T型槽之间的距离相匹配，孔内分别固定安装定位块，安装定位块的宽度与T型槽的宽度相匹配；
[0015]垂直移动部件B，是由支架体、步进电机、联轴器、丝杠、丝母、轴承、连接架、支撑架构成；在支架体的下部内腔固定安装步进电机，丝杠上安装丝母并通过轴承安装在支架体的上下两端，丝杠的轴线与支架体的底部相垂直，丝杠通过联轴器与步进电机相连接；丝母通过连接架与套装在支架体外的支撑架相连接；垂直移动部件B通过支架体的底部固定安装在水平移动部件B的滑鞍上；定位销安装在垂直移动部件B的支撑架顶面上；
[0016]控制系统，是由调整量计算模块和定位调整控制模块组成，与各定位块柔性机构和定位销柔性机构中的水平移动部件和垂直移动部件的各步进电机，及定位块柔性机构中的定位块夹紧部件的气缸电动阀相连接。
[0017]调整量计算模块，是计算被检测的结构类似的不同轿车顶盖各定位块柔性机构的定位块和定位销柔性机构的定位销调整量，方法是选择一种样板轿车顶盖为参考顶盖，其定位位置作为各定位块和定位销的初始位置，计算其他被检测顶盖定位块柔性机构的定位块和定位销柔性机构的定位销位置相对参考顶盖定位块和定位销位置的各自调节方向和调整量；
[0018]定位调整控制模块，是根据调整量计算模块计算的被检测顶盖各定位块和定位销调整量结果，控制各定位块柔性机构步进电机和定位销柔性机构步进电机进行水平和垂直移动，实现两个自由度定位调整。并控制着各定位块柔性机构的定位块夹紧部件的气缸电动阀进行气缸活塞收缩和伸出运动，实现顶盖的夹紧和松开。
[0019]发明机理:本实用新型是选择一种样板轿车顶盖定位数据作为车身顶盖产品族柔性定位装置设计的基础，根据其定位方案设计基座和选择定位块柔性机构和定位销柔性机构数量和安装到基座的位置，各定位块柔性机构和定位销柔性机构的定位位置为定位初始位置；定位块柔性机构和定位销柔性机构均包含有水平和垂直移动的两个步进电机，可以实现定位块和定位销的两个自由度的定位调整，定位块和定位销的另外一个水平自由度的定位调整是通过定位块柔性机构和定位销柔性机构在基座边上两个T型槽内移动实现，T型槽边有定位刻度；控制系统根据被检测车身顶盖定位数据，计算被检测车身顶盖各定位块和定位销相对初始位置的调节方向和调整量，利用基座T型槽首先手动实现定位块柔性机构和定位销柔性机构一个水平自由度的定位调整，并控制柔性定位机构的各步进电机移动，进行定位块和定位销另外两个自由度定位位置快速调整，从而实现各种结构相似的汽车顶盖产品的快速、精确的定位和夹紧。
[0020]本实用新型的有益效果:本实用新型的柔性定位装置代替传统专用检具，应用方便、结构合理，检测的定位精度高、通用性强，检测成本低。
四、【附图说明】
[0021]图1为伺服控制的轿车顶盖柔性定位装置整体结构示意图的立体图；
[0022]图2为基座结构不意图的俯视图；
[0023]图3为定位块柔性机构结构示意图的轴侧图；
[0024]图4为定位块柔性机构结构示意图的主视图；
[0025]图5为水平移动部件A结构示意图的主视图；
[0026]图6为水平移动部件A结构示意图的俯视图；
[0027]图7为垂直移动部件A结构示意图的主视图；
[0028]图8为垂直移动部件A结构示意图的侧视图；
[0029]图9为定位销柔性机构结构示意图的轴侧图；
[0030]图10为定位销柔性机构结构示意图的主视图；
[0031]图11为控制系统图；
[0032]图12为参考顶盖定位夹紧示意图；
[0033]图13为被检测顶盖定位夹紧示意图。
[0034]附图标记:
[0035]1、基座1-1、纵向T型槽1-2、横向T型槽；
[0036]2、定位块柔性机构2-1、定位块柔性机构A 2-2、定位块柔性机构B 2_3、定位块柔性机构C 2-4、定位块柔性机构D 2-5、定位块柔性机构E 2-6、定位块柔性机构F2-7、定位块柔性机构G 2-8、定位块柔性机构H 2-9、定位块柔性机构I 2_10、定位块柔性机构J ;
[0037]2-1-1、水平移动部件A 2-1-1-1、步进电机 2-1-1-2、联轴器 2-1-1-3A、安装定位块I 2-1-1-3B、安装定位块2 2-1-1-4、轴承 2-1_1_5、底座 2-1-1-5B、导轨2-1-1-6、丝杠 2-1-1-7、丝母 2-1-1-8、滑鞍；
[0038]2-1-2、垂直移动部件A 2-1-2-1、步进电机 2-1-2-2、联轴器 2-1-2-3、轴承2-1-2-4、支架体 2-1-2-5、丝杠 2-1-2-6、丝母 2-1-2-7、连接架 2-1-2-8、支撑架；
[0039]2-1-3、定位块夹紧装置2-1-3-1、气缸2-1_3_2、压紧横杆2-1_3_3、压头；
[0040]2-1-4、定位块2-1-4-1、水平定位面2_1_4_2、侧向定位面；
[0041]3、定位销柔性机构3-1、定位销柔性机构A 3-2、定位销柔性机构B ;
[0042]3-1-1、水平移动部件B 3-1-1-1、步进