一种汽车底盘工件辅助装配装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种汽车底盘工件辅助装配装置，该装置包括：基座、升降机构、水平调整机构和用于夹持待装配工件的夹具；水平调整机构包括底板、球面滚珠和托板，底板上设置凹槽，球面滚珠的底部容置于凹槽内，托板设置于球面滚珠上，并借助球面滚珠在凹槽内滚动，使托板能够与底板产生水平位移，夹具固设于托板上，装配工人能够借助水平调整机构调整将待装配工件的水平位置，使之能够与汽车底盘的位置匹配，提高装配效率；升降机构设置于基座上，升降机构能够带动水平调整机构作升降运动，将待装配工件升至汽车底盘的高度，降低劳动强度，节约人力成本，该装置结构简单，操作灵活，成本低、占地小，维护成本低，简单实用。
【专利说明】一种汽车底盘工件辅助装配装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制造和装配【技术领域】，特别是涉及一种汽车底盘工件辅助装配装置。
【背景技术】
[0002]目前，汽车发动机、变速箱、排气管、油箱、冷凝器等汽车底盘工件在生产时采用专业的生产线底盘辅助装配装置进行装配。一种方式是在生产线挖掘地坑，在地坑内埋放举升设备，另一种方式是将待装配的底盘工件放置于运输装置上，通过无线传输技术控制运输装置将待装配的底盘工件运送至装配位置。
[0003]在汽车生产过程中，整车下线后，若汽车底盘的各个工件出现问题，需要对问题车辆进行返修。返修汽车底盘工件时，需要使用立柱举升机将车辆提升至一定高度，返修操作人员进入车辆底盘下方进行作业。当前返修区域装配汽车底盘工件，主要依靠人力作业，由人工手动调节待装配工件的水平位置，操作强度大并且装配困难。
[0004]然而，通过挖掘地坑进行汽车底盘装配的方式，施工成本高，而无线传输控制的生产线底盘装配装置操作复杂，占地面积大，造价昂贵、维护费用高，因此，上述生产线底盘装配装置及装配方式不适合应用于返修过程中采用。
[0005]因此，亟需一种汽车底盘工件辅助装配方案以解决上述技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种汽车底盘工件辅助装配装置，用以解决现有的汽车底盘返修过程中，人工操作强度大、装配困难的问题，提高汽车底盘返修效率。
[0007]为此，本发明采用如下技术方案:
[0008]本发明提供一种汽车底盘工件辅助装配装置，包括:基座、升降机构、水平调整机构和用于夹持待装配工件的夹具；
[0009]水平调整机构包括底板、球面滚珠和托板，底板上设置凹槽，球面滚珠的底部容置于凹槽内，托板设置于球面滚珠上，并借助球面滚珠在凹槽内滚动，使托板能够与底板产生水平位移；
[0010]夹具固设于托板上；
[0011]升降机构设置于基座上，升降机构能够带动水平调整机构作升降运动。
[0012]进一步的，所述装置还包括限位机构，用于限制托板与底板之间的水平位移的大小。
[0013]优选的，所述限位机构包括:限位销和限位销孔，限位销孔设置于底板上，限位销的一端固设于托板的下表面，另一端穿过限位销孔；限位销的直径小于限位销孔的直径。
[0014]优选的，所述限位销和限位销孔的数量为至少两对。
[0015]进一步的，所述限位机构还包括设置于底板的下表面的止挡装置，用于防止限位销从限位销孔中脱出。[0016]进一步的，所述装置还包括锁死机构，用于固定托板和底板之间的相对位置。
[0017]优选的，锁死机构包括:第一定位销孔、第二定位销孔和定位销；
[0018]第一定位销孔设置于底板上，第二定位销孔设置于托板上，当锁死机构锁死时，定位销同时处于第一定位销孔和第二定位销孔中。
[0019]进一步的，所述装置还包括支撑平板，升降机构的顶端与支撑平板固接，支撑平板与水平调整机构的底板固接；
[0020]所述汽车底盘工件辅助装配装置还包括设置于基座上的支腿，支腿包括支腿本体和能够在支腿本体内滑动的伸缩部，伸缩部的顶端与支撑平板固接，伸缩部的底端与支腿本体套接；
[0021]支腿本体与伸缩部上分别间隔设置有多个通孔，通过将支腿本体上的通孔与伸缩部上的不同通孔对应，并使螺栓同时穿过所述两个对应的通孔，从而能够调整和固定支腿的高度。
[0022]进一步的，所述装置还包括能够伸缩的导向杆，导向杆的底端固设于基座上，导向杆的顶端与支撑平板连接。
[0023]进一步的，所述装置还包括设置于基座下方的行走机构。
[0024]本发明的一种汽车底盘工件辅助装配装置，在水平调整机构的底板上设置凹槽，将球面滚珠的底部容置在凹槽内，并将托板设置于球面滚珠上，以借助球面滚珠在凹槽内滚动，与底板产生水平位移，装配工人能够借助水平调整机构调整将待装配工件的水平位置，使之能够与汽车底盘的位置匹配，提高装配效率；利用升降机构将待装配工件升至汽车底盘的高度，降低劳动强度，节约人力成本。该汽车底盘工件辅助装配装置结构简单，操作灵活，成本低、占地小，维护成本低，简单实用，适合返修区装配以及生产线补救性装配的作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例提供的一种汽车底盘工件辅助装配装置的整体结构示意图；
[0026]图2为本发明实施例提供的汽车底盘工件辅助装配装置的主视图；
[0027]图3为本发明实施例提供的汽车底盘工件辅助装配装置的右视图；
[0028]图4为本发明实施例提供的汽车底盘工件辅助装配装置的底板的俯视图；
[0029]图5a为本发明实施例提供的锁死结构的定位销的结构示意图；
[0030]图5b为本发明实施例提供的定位销的伸缩杆的结构示意图；
[0031]图5c为本发明实施例提供的轴管结构的左视图；
[0032]图5d为本发明实施例提供的轴管结构的剖面图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]以下结合图1、2、3详细说明汽车底盘工件辅助装配装置的结构。该汽车底盘工件辅助装配装置包括:基座1、升降机构2、水平调整机构3和用于夹持待装配工件的夹具4。水平调整机构3包括底板31、球面滚珠32和托板33，底板31上设置凹槽311，球面滚珠32的底部容置于凹槽311内，托板33能够设置于球面滚珠32上，并借助球面滚珠32在凹槽311内滚动，与底板31产生水平位移。夹具4固设于托板31上，升降机构2设置于基座I上，能够带动水平调整机构3作升降运动。
[0035]优选的，升降机构2可以选用现有的气动升降机构或液压升降机构实现，升降机构2可以与水平调整机构3的底板31连接，以带动水平调整机构3升降。
[0036]凹槽311和球面滚珠32可以多个，多个凹槽311均匀分布于底板31上。
[0037]优选的，该汽车底盘工件辅助装配装置还可以包括行走机构5，行走机构5设置于基座I的下方。优选的，行走机构5可以选用轮式行走机构实现，即在基座I的下方安装行走轮，汽车底盘工件辅助装配装置借助行走轮，能够在地面上移动至返修区域。
[0038]优选的，汽车底盘工件辅助装配装置还包括支撑平板6，升降机构2的顶端与支撑平板6固接，支撑平板6与水平调整机构3的底板31固接。
[0039]该汽车底盘工件辅助装配装置还包括设置于基座I上的支腿7，支腿7包括支腿本体71和能够在支腿本体71内滑动的伸缩部72，伸缩部72的顶端与支撑平板6固接，伸缩部72的底端与支腿本体71套接。升降机构2能够带动支撑平板6升降，支撑平板6带动伸缩部72在支腿本体71内滑动。
[0040]支腿本体71与伸缩部72上分别间隔设置有多个通孔73，支腿本体71上的通孔73与伸缩部72上的通孔73能够与螺栓(图中未绘示)配合，以固定支腿7的高度，即将支腿本体71上的通孔73与伸缩部72上的不同通孔73对应，使螺栓穿过上述对应的两个通孔73，并借助螺栓重力，使得螺栓与通孔73的孔壁相抵靠，从而固定支腿7的高度。
[0041]优选的，汽车底盘工件辅助装配装置还包括导向杆8，导向杆8为伸缩结构，导向杆8的底端固设于基座I上，导向杆8的顶端与支撑平板6连接。当升降机构2带动支撑平板6升降时，导向杆8也可以随着支撑平板6的升降而伸缩。
[0042]优选的，导向杆8有2个，分别设置于升降机构2的两侧，也可以分别设置在两个支腿7的旁边。导向杆8不但能够为升降机构2的升降起到导向作用，还可以平衡支撑平板6的受力，进而平衡两个支腿7的伸缩部72的受力。
[0043]优选的，汽车底盘工件辅助装配装置还包括手推扶手9，手推扶手9可以设置于支腿7的伸缩部72的顶端，手推扶手的两端分别与伸缩部72的顶端固接。优选的，手推扶手9选用推杆扶手。在汽车底盘工件辅助装配装置上设置手推扶手，能够方便工人将汽车底盘工件辅助装配装置移动到返修区。
[0044]进一步的，为了将水平调整机构3产生的水平位移控制在一定范围之内，该汽车底盘工件辅助装配装置还包括限位机构，用于限制托板33与底板31之间的水平位移的大小。
[0045]结合图2和图4所示，本发明实施例给出了一种限位机构，该限位机构包括:限位销331和限位销孔312，限位销孔312设置于底板31上，限位销331的一端固设于托板31的下表面，另一端穿过限位销孔312。
[0046]限位销331的直径小于限位销孔312的直径，当托板31放置于容置在凹槽311内的球面滚珠32上时，限位销331贯穿限位销孔312，并能够在限位销孔312内移动，从而带动与限位销331固设的托板33相对于底板31产生一定范围的水平位移。若限位销331的半径为r，限位销孔312的半径为R，R>r，则托板33产生的水平位移即为R_r。为了方便底盘工件的装配，优选的，可以将R_r设定在10-20mm之间。
[0047]为了保证托板33能够在球面滚珠32上产生水平位移，限位销331和限位销孔312至少设置两对，两个限位销331分别设置在托板33的下表面的两个对端，例如，一个限位销331设置在托板33的下表面的左上角，另一个限位销331设置在托板33的下表面的右下角，这样能够起到平衡作用。相应的，在底板31上，与两个限位销331相对应的位置开设两个限位销孔312，用以分别配合两个限位销331起到限位移动的作用。
[0048]限位销331的长度可以略大于球面滚珠32的直径与底板31的厚度之和(凹槽311的曲率可以忽略不计)，只要保证当托板33放置于球面滚珠32上时，限位销331能够贯穿限位销孔312，并略超出底板31的下表面一段距离即可。
[0049]通过限位销331与限位销孔312的这种活动连接，可以使托板33利用球面滚珠32在凹槽311内滚动，与底板31产生大小为R-r的水平位移，使得夹具4上夹持的待装配工件能够小范围移动，方便为待装配工件紧固螺丝。
[0050]优选的，限位机构还可以包括止挡装置34，止挡装置34设置于底板31的下表面，用于防止限位销331从限位销孔312中沿Y轴方向脱出。
[0051]止挡装置34可以选用弹性材质的挡块实现，挡块的直径大于限位销孔312的直径，挡块与限位销331卡接。止挡装置34也可以选用垫片、螺母实现，如图2所示，垫片341为圆环结构，垫片341外直径大于限位销孔312的直径，垫片341的内环直径略大于限位销331的直径。螺母342与在底板31的下表面处将垫片341与限位销331固定，垫片341与底板31之间留有间隙，当水平调整机构3进行水平位移调整时，限位销331带动垫片341在限位销孔312的范围内水平运动，在Y轴方向则借助垫片341的止挡无法脱出限位销孔312。
[0052]需要说明的是，止挡装置34的实现方式不限于上述2种，任何能够防止限位销331从限位销孔312中脱出的结构或装置，都属于本发明的保护范围。
[0053]进一步的，由于夹持有待装配工件的夹具4固设在水平调整机构3的托板33上，汽车底盘工件辅助装配装置在非装配时，例如，在工件装配之前，移动汽车底盘工件辅助装配装置的过程中，需要水平调整机构3保持稳定，因此，汽车底盘工件辅助装配装置还可以包括锁死机构10，用于固定托板33和底板31之间的相对位置。
[0054]以下结合图2、3、4、5a_5d，对锁死机构的结构进行详细说明。参见图2、3、4，锁死机构10可以包括:第一定位销孔(图中未绘示)、第二定位销孔102和定位销103，第一定位销孔设置于托板33上，第二定位销孔102设置于底板31上，第二定位销孔102为通孔，第一定位销孔可以为通孔或者盲孔。
[0055]参见图5a_5d，定位销103包括:伸缩杆1031、轴管1032、固定座1033和手柄1034，固定座1033设置于轴管1032的外壁，并向外延伸，固定座1033与底板31的下表面固接。
[0056]参见图5c_5d，轴管1032开设有2个第一 U型槽51和2个第二 U型槽52，2个第一 U型槽51相对设置，2个第二 U型槽52相对设置。第一 U型槽51和第二 U型槽52之间可以呈90度，第一 U型槽51的长度大于第二 U型槽52的长度。
[0057]参见图5a_5b,轴管1032内设有伸缩杆1031,伸缩杆1031穿设轴管1032,伸缩杆1031设有伸缩杆凸台1035，伸缩杆凸台1035将伸缩杆1031分为两部分，伸缩杆1031的两部分直径大小不同。伸缩杆1031还设有销轴1036，销轴1036与伸缩杆1031过渡配合，销轴1036的两端沿伸缩杆1031径向延伸，并延伸出伸缩杆1031，销轴1036能够在第一 U型槽51和第二 U型槽52内滑动，销轴1036的长度等于轴管1032的外壁直径。
[0058]轴管1032的内壁上设有轴管凸台1037，伸缩杆凸台1035与轴管凸台1037之间设置有弹簧1038，弹簧1038套设于伸缩杆1031上，弹簧1038两端分别与轴管凸台1037和伸缩杆凸台1035相抵靠，销轴1036能够借助弹簧1038的弹力抵靠于第一 U型槽51和第二U型槽52的底部。
[0059]伸缩杆1031邻近第一 U型槽51和第二 U型槽52的一端连接有手柄1034，手柄1034套设于伸缩杆1031的端部，用于旋转及拉伸伸缩杆1031。
[0060]当销轴1036抵靠第二 U型槽52的底部时，伸缩杆1031的圆头(与手柄1034相对的一端)从托板33的第一定位销孔中脱出，弹簧1038被伸缩杆凸台1035挤压,处于压缩状态，此时，水平调整机构3处于调整状态，托板33能够相对于底板31水平移动。
[0061 ] 若想将锁死机构锁死，则下拉手柄1034，使销轴1036从第二 U型槽52中退出，旋转90度后，使销轴1036滑入第一 U型槽51内。在弹簧1038的弹力作用下，伸缩杆1031抵靠第一 U型槽51的底部，伸缩杆1031的圆头伸入托板33的第一定位销孔内，此时，锁死机构10锁死水平调整机构3，托板33无法相对于底板31水平移动。
[0062]上述锁死机构简单实用，能够方便地切换水平调整机构的锁死状态和调整状态。
[0063]另外，本发明的另一实施例中还给出了 一种锁死机构，锁死机构可以包括:第一定位销孔、第二定位销孔和定位销，第一定位销孔设置于托板上，第二定位销孔设置于底板上，第一定位销孔为通孔，第二定位销孔为通孔或者盲孔。定位销能够贯穿第一定位销孔，并穿入第二定位销孔。第一定位销孔的直径、第二定位销孔的直径以及定位销的直径相等，以使定位销分别与第一定位销孔和第二定位销孔紧配合。
[0064]当锁死机构需要锁死时，可以从托板的上表面将定位销贯穿第一定位销孔，并穿入第二定位销孔中，定位销同时处于第一定位销孔和第二定位销孔中。若第二定位销孔为通孔，则定位销也可以贯穿第二定位销孔，定位销分别与第一定位销孔和第二定位销孔紧配合，保证了托板与底板之间不会产生水平位移，从而达到锁死的目的。
[0065]当汽车底盘需要返修时，操作人员先利用锁死机构10将水平调整机构3锁死，然后将汽车底盘待装配工件放置到夹具4上，通过手推扶手9将汽车底盘工件辅助装配装置推到返修区域。开启升降机构2，使升降机构2在导向杆8的导向及辅助推动作用下，带动水平调整机构3上升，并带动伸缩部72在支腿本体71内滑动，直至上升至装配高度后，将支腿7的高度固定，并关闭升降机构。此时，操作人员控制锁死机构2解锁，使水平调整机构3处于调整状态，从而使夹具4可以带动汽车底盘待装配工件，在水平方向进行装配位置微调，当调整好汽车底盘待装配工件的位置之后，即可进行汽车底盘工件的装配。
[0066]另外，为了更加方便操作人员使用汽车底盘工件辅助装配装置，还可以将升降机构连接升降机构控制装置，实现对升降机构进行全程上升、点动上升、全程下降、点动下降等升降方式的控制。
[0067]本发明实施例提供的汽车底盘工件辅助装配装置，在水平调整机构的底板上设置凹槽，将球面滚珠的底部容置在凹槽内，并将托板设置于球面滚珠上，以借助球面滚珠在凹槽内滚动，与底板产生水平位移，装配工人能够借助水平调整机构调整将待装配工件的水平位置，使之能够与汽车底盘的位置匹配，提高装配效率；利用升降机构将待装配工件升至汽车底盘的高度，降低劳动强度，节约人力成本。该汽车底盘工件辅助装配装置结构简单，操作灵活，成本低、占地小，维护成本低，简单实用，适合返修区装配以及生产线补救性装配的作业。
[0068]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种汽车底盘工件辅助装配装置，包括:基座、升降机构、水平调整机构和用于夹持待装配工件的夹具； 水平调整机构包括底板、球面滚珠和托板，底板上设置凹槽，球面滚珠的底部容置于凹槽内，托板设置于球面滚珠上，并借助球面滚珠在凹槽内滚动，使托板能够与底板产生水平位移； 夹具固设于托板上； 升降机构设置于基座上，升降机构能够带动水平调整机构作升降运动。
2.如权利要求1所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，所述装置还包括限位机构，用于限制托板与底板之间的水平位移的大小。
3.如权利要求2所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，所述限位机构包括:限位销和限位销孔，限位销孔设置于底板上，限位销的一端固设于托板的下表面，另一端穿过限位销孔；限位销的直径小于限位销孔的直径。
4.如权利要求3所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，所述限位销和限位销孔的数量为至少两对。
5.如权利要求3所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，所述限位机构还包括设置于底板的下表面的止挡装置，用于防止限位销从限位销孔中脱出。
6.如权利要求1所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，所述装置还包括锁死机构，用于固定托板和底板之间的相对位置。
7.如权利要求6所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，锁死机构包括:第一定位销孔、第二定位销孔和定位销； 第一定位销孔设置于底板上，第二定位销孔设置于托板上，当锁死机构锁死时，定位销同时处于第一定位销孔和第二定位销孔中。
8.如权利要求1所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，所述装置还包括支撑平板，升降机构的顶端与支撑平板固接，支撑平板与水平调整机构的底板固接； 所述汽车底盘工件辅助装配装置还包括设置于基座上的支腿，支腿包括支腿本体和能够在支腿本体内滑动的伸缩部，伸缩部的顶端与支撑平板固接，伸缩部的底端与支腿本体套接； 支腿本体与伸缩部上分别间隔设置有多个通孔，通过将支腿本体上的通孔与伸缩部上的不同通孔对应，并使螺栓同时穿过所述两个对应的通孔，从而能够调整和固定支腿的高度。
9.如权利要求8所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，所述装置还包括能够伸缩的导向杆，导向杆的底端固设于基座上，导向杆的顶端与支撑平板连接。
10.如权利要求1-9任一项所述的汽车底盘工件辅助装配装置，其特征在于，所述装置还包括设置于基座下方的行走机构。
【文档编号】B62D65/02GK103522272SQ201310521221
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】马庭松, 张青松 申请人:奇瑞汽车股份有限公司