一种门铰链安装机构及其安装方法与流程

本发明涉及车辆制造技术领域，尤其涉及一种门铰链安装机构及其安装方法。

背景技术：
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目前，车辆车身四门铰链安装时，Y向尺寸不稳定波动量3mm，导致整车四门匹配差，装调困难，返工量大(装在车辆车身上的门，重新松动铰链固定螺栓，调整门板面差，返工率达75％，工作效率降低)；最终对整车四门及翼子板的外观匹配质量影响，对四门的开启、关闭操作舒适性影响，对中控仪表台与门内饰板的匹配间隙产生影响。

现有技术中车门与车身的装配主要有以下几种方式：

(1)铰链螺栓打紧顺序和扭力变更：车门板与铰链连接先预紧，车门板车身安装时，通过样架将车门板定位后，再铰链与车身骨架的连接螺栓，最后再打紧铰链与车门板的连接螺栓。缺点：车门板与铰链的预紧扭力只有4N.m，装配车门板时，铰链与车身上的螺孔Z向会错位(导致螺栓滑牙)，影响生产节奏，增加缺陷返工量。装配车门板后需将门与铰链的螺栓再次打紧至20N.m，增加现场的装配工时，工作量。

(2)分体式铰链装配：将铰链总成拆分成2部分，上部铰链通过夹具装配至门总成上，下部铰链通过夹具装配至车身骨架上，最后再通过助力器将门总成装到车身上(上铰链轴落入下铰链孔中)。该方案对“门与铰链”连接的上部分铰链定位安装精度要求高，对“铰链与车身骨架”连接的下部分铰链定位安装精度要求高，对铰链自身的尺寸精度(互换性)要求高，对车身铰链安装处的Y向型面和内外部匹配间隙控制要求高，对门总成上铰链安装的内板型面和内板与铰链加强板间的间隙控制要求高；分体式铰链装配目前正在探索和尝试中，其必须建立在所有单件、总成件的误差控制在0.1mm内，安装时综合误差小于0.3mm，方可达到预期效果。

(3)翻转式多连杠传动结构装配：传统的铰链安装技术，对门铰链安装后的Y向尺寸控制精度不高，门板的X向定位偏差(前/后窜动)，也会影响到铰链的Y向尺寸精度；同时铰链安装面与内板安装面间也会出现离缝现象，影响铰链安装后尺寸精度。连杠间存在转动就存在窜动间隙，多连杠传动就会加大累积窜动误差，最终影响门铰链的安装精度。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种门铰链安装机构及其安装方法，能提高门铰链的安装精度。

具体地，本发明提出了一种门铰链安装机构，包括：基座、直线导轨副、夹持装置、驱动装置和支架；所述直线导轨副包括导向件和滑动件，所述导向件安装在所述基座上；所述驱动装置驱动所述滑动件沿着所述导向件滑动，所述支架安装在所述滑动件上，所述支架上安装所述夹持装置。

根据本发明的一个实施例，所述夹持装置包括定位部件、夹持部件及夹持驱动部件；所述定位部件用于定位门铰链，所述夹持驱动部件驱动所述夹持部件夹持所述门铰链。

根据本发明的一个实施例，所述定位部件包括卡抓和定位销，所述门铰链包括铰链轴，至少在所述铰链轴的一端设有铰链轴孔，所述卡抓分别对应设在所述铰链轴轴向的两侧，在所述卡抓上至少设置一个所述定位销，通过所述卡抓旋转到某一位置，将所述定位销定位在所述铰链轴孔中。

根据本发明的一个实施例，所述夹持部件包括夹持臂，所述门铰链还包括铰链座，所述夹持臂分别设在所述铰链座的两侧，通过所述夹持驱动部件的驱动后使所述夹持臂夹持住所述铰链座。

根据本发明的一个实施例，所述夹持驱动部件包括操作手柄，所述操作手柄朝着第一方向旋转，所述夹持部件夹持所述门铰链，所述操作手柄朝着第二方向旋转，所述夹持部件松开所述门铰链，所述第一方向和所述第二方向为两个相反的方向。

根据本发明的一个实施例，所述夹持装置还包括铰链限位块，用以微调所述卡抓在Z轴方向和/或X轴方向上的位置。

根据本发明的一个实施例，还包括旋转调节装置，所述旋转调节装置包括基座块、转轴和调节块，所述转轴设在所述基座块上，所述基座块安装在所述支架上，所述调节块上开设与所述转轴匹配的转轴孔，在所述调节块转轴孔的圆周侧还设有腰型孔；所述基座块上开设圆孔，所述圆孔和所述腰型孔的位置范围匹配，当所述调节块旋转到某一位置，螺纹件通过所述调节块的腰型孔和所述基座块的圆孔后固定。

根据本发明的一个实施例，所述旋转调节装置还包括固定部件，所述固定部件包括固定块和延伸块，所述固定块安装在所述基座块的两侧面，所述延伸块设在所述调节块的两侧面，所述延伸块开设螺孔。

本发明还提供了一种门铰链安装方法，适用于前述的门铰链安装机构，包括以下步骤，

步骤1：所述卡抓同时向内侧旋转后，所述定位销定位到所述门铰链的铰链轴孔中，完成对门铰链的定位。

步骤2：通过所述操作手柄向第一方向旋转，所述夹持臂夹住所述门铰链的铰链座，完成对门铰链的夹持。

步骤3：启动所述驱动装置，驱动所述支架在所述滑动件的带动下沿着所述导向件移动，将门铰链推送到门总成的门板位置，使门铰链与门总成的门板贴合。

步骤5：用螺栓固定门铰链与门总成的门板。

步骤6：所述卡抓同时向外侧旋转后，所述定位销从门铰链的铰链轴孔退出。

步骤7：通过所述操作手柄向第二方向旋转后，使所述夹持臂从铰链座两侧松开。

步骤8，所述驱动装置驱动所述支架在所述滑动件的带动下沿着所述导向件移动，将所述夹持装置移回到初始位置。

根据本发明的一个实施例，在步骤3之后，并在步骤5之前，通过所述旋转调节装置来调节任一所述门铰链的角度。

本发明提供的一种门铰链安装机构及其安装方法，采用直线导轨副，使卡抓进行往返直线运动，由直线导轨副的自身精度控制门铰链与门总成间的位置，同时通过旋转旋转调节装置来调节门铰链的角度，确保门铰链安装精度更高。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1示出了本发明的一个实施例的立体图。

图2为图1中A-A向的局部立体图。

图3示出了本发明一个实施例中夹持装置和驱动装置的集成示意图。

图4A是图3的主视图。

图4B是图4A的左视图。

图4C是图4A的俯视图。

图5示出了本发明一个实施例中旋转调节装置和支架的集成示意图。

图6示出了本发明一个实施例中驱动装置和基座的集成示意图。

图7示出了本发明的一个实施例的门铰链安装方法的流程框图。

具体实施方式：

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

本发明提供的一种门铰链安装机构用于将门铰链推送到门总成位置，以方便门铰链对门总成的准确定位，有利于后续的门总成与车辆车身的有效组装。常规的，定义车辆车身的长度方向为X轴方向，车辆车身的左右方向为Y轴方向，车辆车身的上下方向为Z轴方向。现有技术中的翻转式多连杠传动结构装配工装与其装配方式对门铰链安装后的Y轴方向尺寸控制精度不高，影响到门总成上的门板的X轴方向定位偏差(前/后窜动)，同时门铰链安装面与门板安装面间也会出现离缝现象，进而影响总装仪表台与门内饰的匹配间隙，最终影响整车的装配质量。本发明描述的一种门铰链安装机构正是克服了现有技术的缺点，有效控制门铰链Y轴方向的安装位置，具体内容将在后文做详细描述。

参考图1并结合图6，图1示出了本发明的一个实施例的立体图。图6示出了本发明一个实施例中驱动装置和基座的集成示意图。门铰链安装机构1包括基座10、直线导轨副50、夹持装置40、驱动装置30和支架20。直线导轨副50包括导向件51和滑动件52，导向件51安装在基座10上。驱动装置30驱动滑动件52沿着导向件51滑动，支架20安装在滑动件52上，支架20跟随滑动件52在导向件51上滑动。支架20上安装夹持装置40。

作为一个优选，驱动装置30可以包括气缸但并不限定于此，同样也可以用电机、液压等其他的驱动形式来替代或者组合使用。同样可以理解的是，驱动装置30的数量也没有局限，但至少是一个。

参考图2，图2为图1中A-A向的局部立体图。支架20上安装了两个同样结构的夹持装置40，对称设置在支架20的两端。在支架20在中间位置上可以安装一个连接部件21，连接部件21用来和滑动件52连接(图2未示出)。一个夹持装置40夹持一个门铰链，为了门铰链安装精度的需要，夹持装置40所夹持的门铰链基本在同一直线度上，驱动装置30驱动后，也是通过支架20的滑动而达到两个门铰链的同步运行。

参考图3至图4C，图3示出了本发明一个实施例中夹持装置和驱动装置的集成示意图。图4A是图3的主视图。图4B是图4A的左视图。图4C是图4A的俯视图。如图所示，夹持装置包括定位部件41、夹持部件42和夹持驱动部件。定位部件41设置在夹持部件42的端部，用于定位门铰链(图3未标注)，夹持驱动部件用以驱动夹持部件42夹持门铰链。

作为本实施例的一个优选，定位部件41包括卡抓411、定位销412。常规的，门铰链包括铰链轴，至少在铰链轴轴向的一端设有铰链轴孔(图3未标注)。卡抓411分别对应设在铰链轴轴向的两侧，在卡抓411上至少设置一个定位销412，通过卡抓411旋转后，将定位销412定位在铰链轴孔中。

继续参考3至图4C，夹持驱动部件可以是一个操作手柄43，两个卡抓411同时向内侧旋转后，定位销412定位到铰链轴孔中，完成对门铰链的定位。当两个卡抓411同时向外侧旋转后，定位销412从门铰链的铰链轴孔出来。

继续参考图3至图4C，夹持部件42包括夹持臂421，门铰链还包括铰链座(图3未标注)，夹持臂421分别对应设在铰链座的两侧，通过操作手柄43向箭头所指第一方向BB’旋转后，使夹持臂421夹持住铰链座。通过操作手柄43向箭头所指第二方向CC’旋转后，使夹持臂421从铰链座两侧松开。第一方向BB’和第二方向CC’为两个相反的旋转方向。可以理解的是，第一方向BB’或者第二方向CC’的旋转方向只是图示的理解方便而画，本发明并不局限于此。

继续参考图4A至图4C并结合图2、图5，图5示出了本发明一个实施例中旋转调节装置和支架的集成示意图。旋转调节装置60包括基座块601、转轴602和调节块603。转轴602设在基座块601上，基座块601安装在支架20上，调节块603上开设与转轴602匹配的转轴孔6031，在调节块603的转轴孔6031的圆周侧还设有腰型孔6032。基座块601上开设圆孔6011，圆孔6011和腰型孔6032适配，当调节块603旋转调节到某一位置，螺纹件通过调节块603的腰型孔6032和基座块的圆孔6011后固定。

继续参考图4A至图4C并结合图2、图5，旋转调节装置60还包括固定部件604，固定部件包括固定块6041和延伸块6042，固定块6041安装在所述基座块601的两侧面，延伸块6042设在所述调节块603的两侧面，延伸块6042上开设螺孔，通过螺纹件旋入所述延伸块6042的螺孔后固定在所述调节块603的两侧面上。

较佳地，在调节块603的转轴孔6031的圆周侧可以设有四个间距相同的腰型孔6032，同样，在基座块601上开设四个和腰型孔6032位置范围相一致的圆孔6011。

本发明还提供了一种门铰链安装方法，适用于前述的任意一种门铰链安装机构。图7示出了本发明的一个实施例的门铰链安装方法的流程框图。如图所示，该门铰链安装方法700包括以下步骤：

步骤701：两个卡抓411同时向内侧旋转后，定位销412定位到门铰链的铰链轴孔中，完成对门铰链的定位。

步骤702：通过操作手柄43向第一方向BB’旋转，夹持臂421夹住门铰链的铰链座，完成门铰链的夹持。

步骤703：启动汽缸，驱动支架20在滑动件52的带动下沿着导向件51移动，将门铰链推送到门总成的门板位置，使门铰链与门总成的门板贴合。

步骤705：用螺栓固定门铰链与门总成的门板。

步骤706：当两个卡抓411同时向外侧旋转后，定位销412从门铰链的铰链轴孔出来。

步骤707：通过操作手柄43向第二方向CC’旋转后，使夹持臂421从铰链座两侧松开。

步骤708，气缸驱动支架20在滑动件52的带动下沿着导向件51移动，将夹持装置40拉回到初始位置，为下一次门铰链的装配做好准备。

较佳地，可以通过旋转调节装置对门铰链进行角度调节。在步骤703之后和步骤705之前，当两个门铰链有一定的间隙偏差或者角度偏差时，转动其中的一个门铰链，调节块也同步旋转后达到某一位置，通过螺纹件贯通调节块的腰型孔6032和基座块的圆孔6011后螺母旋紧，完成门铰链的角度调节。

较佳地，旋转调节装置60还可以包括固定部件604，通过固定部件的延伸块6042上开设的螺孔，螺纹件旋入后夹紧在调节块603的两侧面。使得门铰链更加牢固，不易松动。

本发明提供的一种门铰链安装机构1及其安装方法700，通过直线导轨副50的自身精度控制门铰链Y轴方向的安装位置，因此对门总成的门板的X轴方向定位偏差(前/后窜动)影响脚下，使得门铰链与门板的安装型面贴合，即消除两者间的配合间隙，有效确保了门铰链安装的尺寸精度。门铰链的精确安装后，有效保证了门总成安装至车辆车身上的Y轴方向位置，使整车装配质量得到极大提高，确保了整车四门装配的一致性，有效降低了四门匹配的返工量(原返工量由75％降至5％，原门铰链Y轴方向尺寸波动量3.6mm降至0.5mm，匹配质量返工成本节约7万/年)；同时也保证了四门关闭间隙的一致性，对整车四门关闭舒适性也有提高；对总装仪表台与门内饰的匹配间隙也明显改善。总体来说，采用本发明的平推式的门铰链安装机构及其安装方法，能消除因传动过程带来的定位、安装偏差，提升装配精度。该项技术应当能够被推广应用到机械加工、移动零部件安装、机器人制造、机械抓手精确定位等相关技术领域。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。