本發(fā)明涉及白車身自動裝配領(lǐng)域，具體涉及一種自動擰螺栓的前蓋裝配工裝。

背景技術(shù)：

1、在白車身前蓋裝配過程中，現(xiàn)有技術(shù)中采用的工裝包括內(nèi)置式的和分體式的，內(nèi)置式工裝使用時安裝到車身內(nèi)，車身前蓋蓋下后，通過人工擰緊前蓋上的螺栓，人工勞動量大，效率低。分體式的工裝需要在前蓋的多個位置分別固定且要保證固定的一致性，工作量和操作難度較大。因此申請人意在研發(fā)一種一體式的前蓋自動擰螺栓的裝配工裝，實現(xiàn)前蓋的自動擰螺栓，提高裝配效率。

2、現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種車身前蓋自動閉合打釘裝配裝具(公開號：cn217394261u；申請日：2021-12-30)，包括焊接框架、浮動氣缸、把手、導(dǎo)向銷、連動定心機構(gòu)、浮動機構(gòu)和擰緊槍，焊接框架包括上層框架和下層框架，上層框架和下層框架之間設(shè)置浮動氣缸和導(dǎo)向塊，上層框架的上部中間位置設(shè)置連動定心機構(gòu)，上層框架的上部還設(shè)置浮動機構(gòu)，浮動機構(gòu)包括連接塊ⅰ、連接塊ⅱ、連接塊ⅲ、連接塊ⅳ、彈簧導(dǎo)柱、開關(guān)控制氣缸、夾塊ⅰ和夾塊ⅱ，上層框架和下層框架的側(cè)部均設(shè)置有支撐車身前蓋的支撐塊，焊接框架的側(cè)部還設(shè)置有吊掛。該裝具通過導(dǎo)向銷插進車身彈簧腿安裝孔，與車身骨架相連，進行粗定位，再通過連動定心機構(gòu)上的定位銷插入車身工藝銷孔，實現(xiàn)精定位和裝具對中；通過吊掛將車身前蓋置于裝具上，通過裝具上的導(dǎo)向塊將車身前蓋與裝具的相對位置也固定，放置前蓋的過程中，利用前蓋的重量將浮動氣缸進行壓縮，浮動機構(gòu)再通過彈簧導(dǎo)柱產(chǎn)生向上的推力，實現(xiàn)將前蓋上的螺母與擰緊槍槍頭嵌合。現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)車身前蓋的自動裝配，但是現(xiàn)有技術(shù)還存在如下問題：

3、1、焊接框架包括上層框架和下層框架，上層框架和下層框架之間設(shè)置浮動氣缸和導(dǎo)向塊，擰緊槍、連動定心機構(gòu)等部件均安裝在上層框架上，這樣的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致焊接框架占用較多豎向空間，增加了焊接框架的整體體積和重量，導(dǎo)致其難以應(yīng)用在車身頭部結(jié)構(gòu)較為緊湊的車型中，也對機器人等轉(zhuǎn)運設(shè)備提出了更高的要求，因此現(xiàn)有技術(shù)使用的范圍和靈活性有限。

4、2、現(xiàn)有技術(shù)通過彈簧導(dǎo)柱來實現(xiàn)擰緊槍的浮動，且彈簧暴露在外，長期使用過程中，彈簧部分容易發(fā)生銹蝕，且易沾附粉塵和雜質(zhì)，導(dǎo)致卡滯現(xiàn)象。嚴重降低了彈簧導(dǎo)柱的使用壽命，增加了彈簧導(dǎo)柱的更換頻率，進而導(dǎo)致設(shè)備維護成本上升。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種自動擰螺栓的前蓋裝配工裝，以解決現(xiàn)有車身前蓋自動裝配設(shè)備適用性窄，只能適配同款車型的問題。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種自動擰螺栓的前蓋裝配工裝，包括c形的吊架，吊架底部固定有框架，框架上可拆卸的對稱設(shè)置有工裝定位組件和前蓋定位組件，框架上可拆卸的對稱設(shè)置有兩個擰緊槍，擰緊槍連接有浮動機構(gòu)，框架上設(shè)置有對中機構(gòu)，吊架頂部設(shè)置有重心調(diào)節(jié)機構(gòu),重心調(diào)節(jié)機構(gòu)包括固定在吊架頂部的調(diào)節(jié)滑軌和滑動連接在調(diào)節(jié)滑軌上的調(diào)節(jié)滑座，調(diào)節(jié)滑座上安裝有連接座，連接座用于外接轉(zhuǎn)運設(shè)備，吊架上設(shè)置有用于鎖定調(diào)節(jié)滑座的鎖定組件。

4、優(yōu)選的，作為一種改進，鎖定組件包括開設(shè)在調(diào)節(jié)滑軌側(cè)面的鎖定銷孔和固定在調(diào)節(jié)滑座上的彈簧柱塞，彈簧柱塞用于插設(shè)在鎖定銷孔內(nèi)對調(diào)節(jié)滑座進行鎖定。

5、優(yōu)選的，作為一種改進，吊架上設(shè)置有調(diào)節(jié)標(biāo)尺，定位滑座上設(shè)置有用于在調(diào)節(jié)標(biāo)尺上讀數(shù)的讀數(shù)指針。

6、優(yōu)選的，作為一種改進，吊架兩側(cè)固定有c型的加強板金。

7、優(yōu)選的，作為一種改進，工裝定位組件包括工裝定位塊和車身夾具，工裝定位塊和車身夾具均為四個，四個工裝定位塊和四個車身夾具均對稱設(shè)置在框架兩側(cè)。

8、優(yōu)選的，作為一種改進，前蓋定位組件包括前蓋定位銷和前蓋夾具，框架的兩側(cè)均設(shè)置有前蓋定位銷，框架的前側(cè)和后側(cè)均設(shè)置有前蓋夾具。

9、優(yōu)選的，作為一種改進，框架上固定有擰緊槍安裝板，擰緊槍固定在擰緊槍安裝板上，浮動機構(gòu)包括安裝在擰緊槍安裝板上的浮動氣缸和浮動導(dǎo)軌。

10、優(yōu)選的，作為一種改進，對中機構(gòu)包括擺桿，擺桿的中部轉(zhuǎn)動連接在框架上，擺桿能夠在豎直平面上擺動，擺桿的兩端鉸接有連桿，連桿兩端鉸接有滑塊，框架上固定有對中滑軌，滑塊水平滑動連接在對中滑軌上，滑塊連接有豎直的車身定位銷，連桿包括套筒和螺紋連接在套筒兩端的連接頭，兩個連接頭分別與擺桿和滑塊鉸接，擺桿和連桿在受力平衡狀態(tài)下兩個車身定位銷之間的距離與車身上的定位孔之間的距離相同。

11、優(yōu)選的，作為一種改進，滑塊上開設(shè)有滑槽，滑塊通過滑槽滑動連接在對中滑軌上，滑塊連通有用于往滑槽內(nèi)注入潤滑油的注油管接頭。

12、優(yōu)選的，作為一種改進，框架上固定有兩個限位板，滑塊連接有限位塊，限位塊位于兩個限位板之間，限位塊兩側(cè)和限位板內(nèi)側(cè)均固定有墊塊。

13、本方案的原理和有益效果為：

14、1、采用c形的吊架，吊架的頂部設(shè)置連接座外接機器人等吊裝轉(zhuǎn)運設(shè)備，通過機器人等轉(zhuǎn)運設(shè)備將本方案吊裝到車身前蓋上方對準(zhǔn)位置后下放到車身內(nèi)，通過對中機構(gòu)對中使得本工裝對中的放置到車身內(nèi)，再通過工裝定位組件將本工裝與車身連接定位，定位后前蓋蓋下通過前蓋定位組件與本工裝連接定位，最后通過擰緊槍自動擰緊前蓋上的螺栓，完成前蓋的自動裝配。

15、本方案將擰緊槍、工定位組件、前蓋定位組件、對中機構(gòu)等結(jié)構(gòu)可拆卸的集成在吊架底部的框架上，整個工裝的重心位于吊架的底部，而吊架的頂部與機器人等吊裝轉(zhuǎn)運設(shè)備連接，由于不同的車型所對應(yīng)的擰緊槍、工裝定位組件、前蓋定位組件、對中機構(gòu)等結(jié)構(gòu)的位置不同，工裝的重心有所不同，因此本方案在吊架頂部設(shè)置調(diào)節(jié)滑座，通過調(diào)整調(diào)節(jié)滑座的位置使其與工裝的重心在豎直平面上對齊，即可使得工裝在被吊裝時重心平穩(wěn)，進而使得整個工裝水平且平穩(wěn)的下放到車身內(nèi)，在配合對中機構(gòu)的對中，保證工裝到位的精度，進而保證后續(xù)前蓋裝配的精度。

16、綜上所述，本方案采用c形的吊架，將所有結(jié)構(gòu)可拆卸的集成在吊架底部，通過吊架頂部的重心調(diào)節(jié)機構(gòu)可以根據(jù)不同車型所集成的結(jié)構(gòu)位置的不同來調(diào)節(jié)工裝的重心，從而使得本工裝能夠適應(yīng)多種車型，使用范圍廣，靈活性高。

17、由于工裝的重心位于底部，因此本方案采用c形吊架，并將重心調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在吊架的頂部，利用重心對齊的原理，簡單調(diào)整調(diào)節(jié)滑動座的位置即可輕松調(diào)節(jié)工裝被吊裝起來后的重心，相比傳統(tǒng)的通過調(diào)節(jié)擰緊槍、浮動機構(gòu)等結(jié)構(gòu)本身來調(diào)節(jié)重心的方式而言更加方便。進一步的，擰緊槍、工裝定位組件、前蓋定位組件等均對稱的設(shè)置在框架上，能夠進一步的保證本工裝的重心穩(wěn)定。

18、2、調(diào)節(jié)滑座調(diào)節(jié)的過程中，通過調(diào)節(jié)標(biāo)尺和讀數(shù)指針能夠直觀地觀察到調(diào)節(jié)滑座的移動距離，方便操作人員觀察和記錄。這種設(shè)計提高了操作的可視化程度，使得操作人員能夠更加準(zhǔn)確地掌握調(diào)節(jié)滑座的位置信息，從而更加精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)本工裝的重心。

19、3、本工裝的吊架通過多孔六角金屬管組裝而成，并在吊架兩側(cè)固定一體式的c形的加強鈑金，能夠提供更好的抗彎剛度和平面外穩(wěn)定性，從而進一步的提高吊架的結(jié)構(gòu)強度，采用多孔的金屬管又能減輕工裝重量，方便吊裝。

20、4、實際運用時本工裝放入車身內(nèi)時，對中機構(gòu)上的車身定位銷能夠通過擺桿擺動帶動兩個連桿同步向外或向內(nèi)移動相同的距離，來實現(xiàn)兩個車身定位銷位置的微調(diào)，補償車身定位孔因加工誤差帶來的位置偏差，使得兩個車身定位銷能夠?qū)?yīng)的插入車身的定位孔中，進而使得前蓋裝配工裝對中的固定在車身上，完成前蓋裝配工裝的對中固定。

21、本工裝的對中機構(gòu)將擺桿設(shè)置為在豎直平面內(nèi)擺動，擺桿和連桿在重力作用下達到受力平衡狀態(tài)，實際運用時將這一平衡狀態(tài)下兩個車身定位銷之間的間距設(shè)定為等于車身上兩個定位孔之間的間距，這樣的設(shè)置使得本方案無需增設(shè)擺動的驅(qū)動件來驅(qū)動擺桿擺動，而是在下放的過程中通過前蓋裝配工裝的自重(200-300公斤)來將兩個車身定位銷往車身定位孔中擠壓，從而驅(qū)動擺桿擺動。綜上所述，本工裝的對中機構(gòu)的設(shè)計無需額外配置驅(qū)動件驅(qū)動擺桿動作，節(jié)約了設(shè)備成本，減少了前蓋裝配工裝的體積和空間占用。

22、5、本方案除了擺桿和兩個連桿構(gòu)成的三連桿機構(gòu)自身的活動范圍外，還可以通過調(diào)節(jié)連桿自身的長度來調(diào)節(jié)車身定位銷的活動范圍，通過調(diào)節(jié)連桿上連接頭旋出的長度，可以調(diào)節(jié)連桿自身的長度，使得本對中機構(gòu)的調(diào)節(jié)范圍在三連桿機構(gòu)的活動范圍基礎(chǔ)上得以縮小或擴大，可以滿足不同車型對中的需求。

23、6、注油管接頭用于外接潤滑油管道給燕尾槽內(nèi)注入潤滑油，從而潤滑對中滑軌和滑塊，避免其卡滯，提高其滑動順暢性。

24、7、擰緊槍通過浮動氣缸支撐，前蓋蓋下后，浮動氣缸驅(qū)動擰緊槍上移貼近前蓋內(nèi)壁，當(dāng)擰緊槍與前蓋相抵后繼續(xù)上移，使得兩個浮動氣缸被下壓形成預(yù)緊力。在擰緊過程中，兩個擰緊槍能夠在浮動氣缸的作用下隨著螺母向上旋進而上移，始終保持擰緊槍的槍頭與前蓋的緊密貼合，確保螺母順利擰緊。本方案采用浮動氣缸為擰緊槍提供預(yù)緊力，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案能夠通過精密調(diào)壓閥精密調(diào)節(jié)浮動氣缸的氣壓，從而精密調(diào)節(jié)擰緊槍的預(yù)緊力。這種設(shè)計能夠適用于多種車型的裝配需求，并且調(diào)節(jié)精度高，確保了擰緊質(zhì)量和精度。此外，本方案還設(shè)置了浮動導(dǎo)軌，能夠給擰緊槍導(dǎo)向，提高其豎向浮動的穩(wěn)定性，確保了擰緊槍在工作過程中的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性，增強了設(shè)備的可靠性和耐用性。

25、8、本方案采用浮動氣缸提供浮動和恢復(fù)力，相比彈簧套筒而言浮動的精度更高且更可控，還能夠有效避免彈簧套筒因裸露導(dǎo)致的卡滯和快速銹蝕的問題，有效的延長了零件的使用壽命。