专利名称：带有在加工工位上固定和定心车身的装置的加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及车身或汽车加工设备，该设备带有用于在加工工位上固定和定心车身的创新装置。下文中加工是指所有的加工操作，例如，焊接、精整、零件的组装、用机件、玻璃等完工、可以在构件例如汽车车身等上以及在工位上进行的汽车装饰等。术语“车身”也指完工状态的汽车，并不仅指裸车身。
在加工设备中，当被加工的构件达到操作工位时，需要报告及精确固定其位置，这是大家知道的。但是，在工位上加工车身过程中可能也有不合需要的运动，这些运动是加工设备本身作用在车身上的推力。
在现有技术中，一直使用在工位上布置的用于夹紧车身的固定夹子，但是，它们笨重不便，可能妨碍加工，对于特定的车型必须特意成形和定位。
本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种车身加工设备，其中，精确定位构件也完成固定车身的功能而无需在各工位上的独立固定构件，使得输送装置简单而经济。
为此目的，本发明提供一种车身或汽车加工设备，它带加工工位和在各工位之间输送车身的装置，包括在输送装置上组装的基准构件，以便在工位之间的输送过程中将车身支承在输送装置上，其特征在于基准构件包括用于抓住车身或完工的汽车，并且当被安装在工位上的致动器操作时稳定将其固定的装置。
为了阐明本发明的发明原理及其与现有技术相比较具有的优点，现对照以下附图，借助采用上述原理的非限定性实例来描述可能的实现的
图1的示意图表示具有按照本发明的装置的车身输送和加工设备的一部分，图2的局部剖开的侧视图表示按照本发明的定位和固定装置，
图3的放大图表示图2所示装置的细部结构，图4和5表示图2所示装置的不同的工作位置。
现在对照附图，图1部分地画出了总体标号为10的设备，它包括一个由高架轨道11构成的输送设备，在其上运行输送装置12，该输送装置最好是输送器或自走式推进器，具有电机13和用于支承被加工如被焊接车身15的承载吊架14。这种吊架输送器在多个工位之间输送车身，在图1中画出了标号为16的一工位。在各工位中的类似的输送系统和加工设备是本专业技术人员公知的，因而无需画出或赘述。
为了支承车身，吊架14包括带有臂18的框架19,20，在臂18上伸出放置车身的支承件或基准构件17。
如图2和3更清楚地表示的那样，每个支承件17包括一垂直杆22，在杆端具有定位销35。销35具有一个销端-例如，圆锥形-用于与车身15中的一个适当的基准座23中的很小的侧隙接合。在定位销35的底部，杆22限定一个支承车身的工作台，销35为车身提供了一个相对于杆22的精确定位基准。
如图2所示，并在图3中放大，杆22是中空的，其内有一对杆37,38，它们沿杆的轴线延伸，在上方分别终止在夹子39,40中，在下方终止在一个移动端部中，该移动端部在标号46处枢接于一个套筒47，该套筒以一种运行的方式安装在杆22的外面。
在其两端之间的中间位置上，每个杆具有凸轮状的槽41,42，以便在固定在杆中的一个销43上运行。槽41,42具有一个第一垂直上部和一个在与杆配合工作的夹子的延伸方向上向外倾斜的第二下部。槽的形状使得当套筒47处于图2中所示的其下部休止位置上时，因而当销43处于槽的垂直上部中时，夹子39,40设置在定位销35的两侧，抓紧端坐落在定位工作台34上，如图3所示。如图3中左侧夹子的点划线所示，槽41,42形成的凸轮及销43将套筒47抬起，从而使夹子39,40返回到定位销35中。
为了移动套筒，致动器44设置在工位中，以便当车身到达时抓紧相应的套筒，并根据车身装、卸或加工的需要打开或闭合夹子。
最好象下面将要阐明的那样，支承件17暂时地装在吊架上，向下伸出其球端26之一，以便被设置在工位中的抓紧和定位装置27抓紧。为了将杆22支承在吊架上，杆22具有一个半球形第五轮24，它放置在各吊架臂18中的互补的座25中。杆22向下超出座25延伸，在下面终止于上述的球端26中。
抓紧装置27制有一对活动爪，由一个运动机构36驱动以闭合在定位构件17的下端上。
每个爪包括垂直滚轮或轴承29,30，以及一对水平设置的滚轮或轴承31。在图中只可见到一个的这对两个滚轮31相对于穿过两个夹子的一个垂直平面对称地布置。滚轮29,30设计成在球体26的赤道直径上方和下方布置，滚轮31设计得并排靠在球体26上，并处于滚轮29,30之间的中间位置上。以这种方式球体26的球心在爪闭合时精确地位于装置27中。当第五轮24放置在吊架座25中时，固定位置在球体26的位置上稍许抬高，因而当由爪28抓紧时定位构件17被抬高并被吊架松开。为了防止球体在爪间转动，以及精确地使杆的上端定位，爪具有抓紧杆的端部33。爪28之一最好支承致动器44，该致动器操纵一个叉45，使其在图2中分别由实线和点划线表示的两个位置之间轴向滑至杆22。这两个位置使叉在爪闭合时使自己定位在套筒的上方和下方。
在使用中，吊架达到一个工位16，在该工位上，抓紧装置27抓紧定位构件，叉45降下，然后将叉升起，使套筒47向上移动，拉入夹子39,40，如图4所示，按照这种方式，车身可自由地放置在销35上，或从其上卸下。
此后，抓紧装置27打开，吊架可在各加工工位之间输送车身。在输送过程中，夹子放置在车身的定位孔23的边缘上(图2)。
当吊架达到一个加工工位时，工位的抓紧装置27闭合在定位构件17上，使其从吊架中的座25抬起，并使其精确地相对于工位定位。但是，爪的闭合是在致动器44向上操作后进行的，因而叉45处于套筒47上。然后致动器44向下操作，因而使夹子39,40牢固地将车身固定在它们和支承工作台34之间，以防止车身相对于定位构件的任何运动可能性。
当工位已进行了程序规定的加工以后，致动器44将叉45抬起，抓紧装置27被打开，使吊架能够恢复其向着下一工位的行程。
现已清楚，预定的目的已经实现，以便保证按照所有笛卡尔坐标轴的可靠和精确的固定。当车身对着支承件和定位构件17被牢固抓紧时，车身在各工位仍可充分地接近以便进行加工。此外，由于支承点可以是标准化的，高度地独立于车身结构，因而不同的车身可被处理而无需改变支承件和固定结构。即使车身的细部结构需要改变支承件17的位置，支承件的结构仍是相同的，这是由于车身的靠近定位孔的形状并未显著变化的缘故。使用暂时安装在输送设备上的车身支承件的附加特征可以得到高精度而不管输送系统的结构和定位精度如何。
上面对采用本发明原理的实施例的描述显然是借助本发明范围内的所述原理的非限定性实例进行的。例如，输送装置的结构可根据特定的要求加以变化。具体来说，可以采用带有或没有内装的承载支承件垂向升降构件的架空输送系统，以及导轨、滚轮、运输机等输送系统。
权利要求
1．带有加工工位(16)和在各工位间输送车身(15)的装置(12)的车身或汽车加工设备，包括组装在输送装置上以便在各工位间转送中将车身支承在输送装置上的基准构件(17)，其特征在于基准构件(17)包括抓紧装置(39,40)，其用于当由装在工位中的致动器(44)操作时抓紧车身或正在加工的汽车，并将其稳定地固定在其上。
2．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述基准构件(17)暂时地组装在输送装置上，在工位上设有抓紧装置(27)，其用于暂时将基准构件(17)从输送装置脱开时抓紧它们并使它们精确定位，以便精确地将支承在基准构件上的车身定位在工位中。
3．如权利要求1所述的设备，其特征在于基准构件(17)包括在顶部的一个车身支承区(34)，从车身支承区伸出一个销(35)，以便插入车身中的基准孔中。
4．如权利要求2所述的设备，其特征在于基准构件(17)包括在顶部的一个车身支承区(34)，从车身支承区伸出一个销(35)，以便插入车身中的一个基准孔中，基准构件(17)也包括一个用于将该构件支承在输送装置上的中间区域(24)和一个带有球体(26)的下部区域，抓紧装置(27)包括可在打开位置和闭合位置之间移动的爪(28)，打开位置用于使基准构件自由通过，闭合位置用于抓紧球体以提升中间支承区(24)，并精确定位球体，所述爪也包括当爪闭合时作用在基准构件上的表面(33)，以便使基准构件(17)围绕球体球心精确地角度定位。
5．如权利要求3所述的设备，其特征在于车身抓紧装置(39,40)包括一对夹子(39,40)，它们在用于插入车身上的孔中的所述销(35)中的缩回的休止位置和在支承区(34)上方的固定位置之间移动。
6．如权利要求5所述的设备，其特征在于每个夹子(39,40)支承在一根在所述基准构件内延伸的杆(37,38)的端部上，所述杆连接于设在基准构件外面的一个滑动控制套筒(47)上，以便可被上述组装在工位中的致动器(44)抓紧，从而使杆在休止位置和固定位置之间移动。
7．如权利要求6所述的设备，其特征在于在所述杆和基准构件(17)之间设有凸轮表面(41,42,43)，其形状使所述夹子在杆垂直运行时在休止位置和固定位置之间移动。
8．如权利要求4所述的设备，其特征在于车身抓紧装置(39,40)包括一对夹子(39,40)，它们在用于插入车身中的孔内的所述销(35)中的缩回的休止位置和支承区域(34)上方的固定位置之间移动，每个夹子(39,40)支承在一根在所述基准构件内运行的杆(37,38)的端部上，所述杆连接于一个设在基准构件外面的滑动控制套筒(47)上，以便可被所述组装在工位中的致动器(44)抓紧，从而使杆在休止位置和固定位置之间移动，所述致动器(44)包括一个叉(45)，其用于接合设置在所述爪(28)之一上的套筒，以便在爪闭合在基准构件(17)上时趋近套筒(47)。
9．按照权利要求8所述的设备，其特征在于所述致动器(44)使叉(45)在一个套筒上方的位置和一个套筒下方的位置之间移动，以便使套筒分别向着支承区域(34)向下移动以闭合夹子或向上移动使夹子进入休止位置。
全文摘要
带有加工工位(16)和在各工位间输送车身的装置(12)的车身(15)的组装设备包括暂时组装在输送装置上的基准构件(17),以便在工位间转送期间将车身支承在输送装置上,以及装在工位中的抓紧装置,其用于抓紧基准构件,并在暂时与输送装置脱开时使基准构件精确定位,以便将支承在基准构件上的车身精确定位在工位的空间中。基准构件(17)包括当被组装在工位中的致动器(44)操作时抓紧车身并将车身稳定地固定在其上的装置(39,40)。
文档编号B25B5/06GK1300692SQ0013569
公开日2001年6月27日 申请日期2000年12月15日 优先权日1999年12月17日
发明者加埃塔诺·迪罗萨 申请人:先进技术有限责任公司