一种汽车减震器塔包改制工装的制作方法

本发明涉及工装设备，特别是一种汽车减震器塔包改制工装。

背景技术：

汽车减震器塔包位于汽车前后车轮的上部，用来安装用于车辆减震作用的弹簧组件。

在汽车研发制造行业，当需要对新产品的底盘悬架系统及转向系统的动力学和柔顺性学性能进行测试验证时，其中涉及到对塔包的硬点移动改制(即将减震器安装孔在x、y、z方向上同时移动一段距离)，此类改制方案是将塔包与发动机舱纵梁分离，再将其移动到目标位置，最后通过连接件将分离的塔包与车身焊接。通过将减震器安装孔的位置变换来改变减震器动静态的特征参数，从而验证基于参数的改变对于车辆驾乘舒适性之间的关系。

现阶段，已知塔包改制所掌握的方法有两种：

一种是三坐标仪器标定法，就是通过三坐标检测仪找到改制目标位置，然后将切割分离的塔包移动到目标位置后，再将其与车身焊接。

三坐标仪器标定的改制方法其改进精度相对较高，但是仪器设备昂贵、技术要求相对较高，操作步骤复杂，不利于批量生产改制。

另一种是工装改制法，就是制作一种简易的直角坐标系统的工装，该工装建立一个初始点即x/y/z(0,0,0)点,通过移动工装上的滑块改变x/y/z的位置参数，滑块与塔包刚性连接，滑块的移动参数即为塔包的移动改制参数。

利用直角坐标系统的工装改制方法，由于该工装是通过移动x轴滑块、y轴滑块、z轴滑块来达到位移的目的，其结构存在6个方向的自由度，往往造成结构性的平面跳动和左右摆偏问题，因此该直角坐标系统也存在较大的误差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车减震器塔包改制工装，以解决在塔包改制过程中目标位置的查找及确认的技术问题。

本发明提供了一种汽车减震器塔包改制工装，包括：

底板；

设置在所述底板上的沿x轴方向移动的x轴移动单元；

设置在所述x轴移动单元上的沿y轴方向移动的y轴移动单元，所述x轴移动单元通过螺纹传动的方式实现y轴移动单元的位移进给控制；

设置在所述y轴移动单元上的沿z轴方向移动的z轴移动单元，所述y轴移动单元通过螺纹传动的方式实现z轴移动单元的位移进给控制；

固设于所述z轴移动单元上的基板，所述z轴移动单元通过螺纹传动的方式实现基板的位移进给控制。如上所述的汽车减震器塔包改制工装，其中，优选的是，所述x轴移动单元包括x轴导轨、x轴滑块、x轴垫块、x轴连接板、x轴传动螺栓以及x轴传动螺母，所述x轴导轨设有两个，两个所述x轴导轨平行设置于所述底板上，每个所述x轴导轨上均滑动配合有两个所述x轴滑块，所述x轴垫块固定于所述x轴滑块上，不同所述x轴导轨上的相邻的两个所述x轴垫块之间通过所述x轴连接板连接，所述x轴传动螺母固定于所述x轴连接板上，所述底板上还固定有用于限制所述x轴传动螺栓轴向移动的挡块，所述x轴传动螺栓依次穿设过所述挡块和所述x轴连接板后与所述x轴传动螺母螺接。

如上所述的汽车减震器塔包改制工装，其中，优选的是，所述y轴移动单元包括y轴导轨、y轴滑块、y轴连接板、y轴传动螺栓、y轴传动螺母以及移动平台，所述y轴导轨设有两个，所述y轴导轨设置于不同所述x轴导轨的相邻的两个x轴垫块上，两个所述y轴导轨平行布置，每个所述y轴导轨上均滑动配合有两个所述y轴滑块，同一所述x轴导轨上的两个x轴垫块之间通过所述y轴连接板连接，所述y轴传动螺栓穿设过所述y轴连接板与所述y轴传动螺母螺接，所述y轴传动螺母通过设于外圆周面上的平台连接板与所述移动平台固定连接。

如上所述的汽车减震器塔包改制工装，其中，优选的是，所述z轴移动单元固定于所述移动平台上，包括z轴传动螺栓、z轴传动螺母、限位螺母、与所述移动平台固定连接的内筒以及活动套设于所述内筒上的外筒，所述基板固定于所述外筒的顶部，所述内筒的外圆周面上固定有螺栓安装板，所述z轴传动螺母固定于所述外筒的外圆周面上，所述z轴传动螺栓自下而上穿设过所述螺栓安装板和所述限位螺母后与所述z轴传动螺母螺接。

如上所述的汽车减震器塔包改制工装，其中，优选的是，所述内筒的外圆周面上凹设有轴向延伸的限位槽，所述外筒的内圆周面轴向间隔设有多个限位块，所述限位块延伸进所述限位槽内以限制所述外筒的旋转自由度。

如上所述的汽车减震器塔包改制工装，其中，优选的是，所述外筒的外圆周面上螺纹配合有可径向移动的锁紧螺栓，所述锁紧螺栓延伸进所述限位槽内以限制所述外筒的轴向移动。

如上所述的汽车减震器塔包改制工装，其中，优选的是，所述x轴传动螺栓、y轴传动螺栓、z轴传动螺栓的驱动端均固定有转动手柄。

与现有技术相比，本发明采用螺纹传动的方式实现位移进给控制，进给量由螺纹的螺距决定，解决了在移动过程中的平面跳动和左右摆偏的问题，在垂直方向能够承载较大的载荷分布，整个机构的自由度为0，只有施加螺纹副旋转才能驱动直线方向的位移，位移量可达到精确的控制，同时螺纹副也能够对直线方向的位移实现定位锁死的功能，同时本发明是一种典型的、专用的车身硬点改制工装，可用于车身局部位置偏移改制用途，具有通用性，不必因为改制参数或者车型的不同而频换的更换工装，提高了劳动效率。

附图说明

图1是本发明整体结构的轴测图；

图2是x轴移动单元和y轴移动单元的轴测图；

图3是x轴移动单元和y轴移动单元的俯视图；

图4是z轴移动单元的正视图；

图5是图4的a-a向视图。

附图标记说明：

1-底板，2-底座，3-基板，4-x轴移动单元，5-x轴导轨，6-x轴滑块，7-x轴垫块，8-x轴连接板，9-x轴传动螺栓，10-x轴传动螺母，11-挡块，12-y轴移动单元，13-y轴导轨，14-y轴滑块，15-转动手柄，16-y轴连接板，17-y轴传动螺栓，18-y轴传动螺母，19-移动平台，20-平台连接板，21-z轴移动单元，22-z轴传动螺栓，23-z轴传动螺母，24-限位螺母，25-内筒，26-外筒，27-螺栓安装板，28-限位槽，29-限位块，30-锁紧螺栓。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种汽车减震器塔包改制工装，包括：底板1；设置在所述底板1上的沿x轴方向移动的x轴移动单元4；设置在所述x轴移动单元4上的沿y轴方向移动的y轴移动单元12，所述x轴移动单元4通过螺纹传动的方式实现y轴移动单元12的位移进给控制；设置在所述y轴移动单元12上的沿z轴方向移动的z轴移动单元21，所述y轴移动单元12通过螺纹传动的方式实现z轴移动单元21的位移进给控制；固设于所述z轴移动单元21上的基板3，所述基板3用于承载固定待改制的减震器塔包或者根据实际需要所要偏移的其他车身部件；所述z轴移动单元21通过螺纹传动的方式实现基板3的位移进给控制。

当x轴移动单元4作动时，可同时带动y轴移动单元12和z轴移动单元21连同基板3沿底板1的x轴方向移动，当y轴移动单元12作动时，可同时带动z轴移动单元21连同基板3沿底板1的y轴方向移动，当z轴移动单元21作动时，可带动基板3沿z轴方向升降移动。

为了获得x、y、z三个方向上的精确位移量，本发明采用螺纹传动的方式实现位移进给控制，进给量由螺纹的螺距决定，解决了在移动过程中的平面跳动和左右摆偏的问题，在垂直方向能够承载较大的载荷分布，整个机构的自由度为0，只有施加螺纹副旋转才能驱动直线方向的位移，位移量可达到精确的控制，同时螺纹副也能够对直线方向的位移实现定位锁死的功能，同时本发明是一种典型的、专用的车身硬点改制工装，可用于车身局部位置偏移改制用途，具有通用性，不必因为改制参数或者车型的不同而频换的更换工装，提高了劳动效率。

所述x轴移动单元4包括x轴导轨5、x轴滑块6、x轴垫块7、x轴连接板8、x轴传动螺栓9以及x轴传动螺母10，所述x轴导轨5设有两个，两个所述x轴导轨5平行设置于所述底板1上，每个所述x轴导轨5上均滑动配合有两个所述x轴滑块6，所述x轴垫块7通过螺栓固定于所述x轴滑块6上，此时，x轴垫块7可以沿着x轴导轨5水平移动，构成x轴方向的移动副。

不同所述x轴导轨5上的相邻的两个所述x轴垫块7之间通过所述x轴连接板8连接，以构成一个刚性体，所述x轴传动螺母10固定于所述x轴连接板8上，x轴连接板8上留有供x轴传动螺栓9通过的过孔，所述x轴传动螺母10焊接于所述x轴连接板8的背部，且其螺纹孔与所述过孔相对，所述底板1上还固定有用于限制所述x轴传动螺栓9轴向移动的挡块11，所述x轴传动螺栓9依次穿设过所述挡块11和所述x轴连接板8后与所述x轴传动螺母10螺接，共同组成x轴方向上的螺纹传动机构。

挡块11起支撑x轴传动螺栓9的作用并限制x轴传动螺栓9的轴向移动，使x轴传动螺栓9在旋转时仅带动x轴传动螺母10做轴向运动，因为x轴传动螺母10又与x轴连接板8刚性固定，故x轴垫块7可同步做x轴方向上的往复运动。

所述y轴移动单元12包括y轴导轨13、y轴滑块14、y轴连接板16、y轴传动螺栓17、y轴传动螺母18以及移动平台19，所述y轴导轨13设有两个，所述y轴导轨13设置于不同所述x轴导轨5的相邻的两个x轴垫块7上，两个所述y轴导轨13平行布置，每个所述y轴导轨13上均滑动配合有两个所述y轴滑块14，同一所述x轴导轨5上的两个x轴垫块7之间通过所述y轴连接板16连接，以构成一个刚性体，y轴连接板16的中间开设有用于穿过所述y轴传动螺栓17的过孔，所述y轴传动螺栓17穿设过所述y轴连接板16与所述y轴传动螺母18螺接，将y轴传动螺栓17的凸台面紧贴y轴连接板16，此时y轴传动螺栓17就仅能做旋转运动，无法在y轴方向轴向移动，所述y轴传动螺母18通过设于外圆周面上的平台连接板20与所述移动平台19固定连接。将y轴传动螺母18和平台连接板20通过焊接构成一个连接体，将y轴传动螺栓17套入y轴传动螺母18，保持平台连接板20水平向上与移动平台19通过螺栓刚性连接。这样就构成了y轴方向上的传动机构。

y轴传动螺栓17旋转的过程中，带动y轴传动螺母18作y轴直线运动。由于移动平台19通过平台连接板20与y轴传动螺母18刚性连接，所以转动y轴传动螺栓17就能实现移动平台19沿y轴方向做直线运动。

所述z轴移动单元21固定于所述移动平台19上，包括z轴传动螺栓22、z轴传动螺母23、限位螺母24、与所述移动平台19固定连接的内筒25以及活动套设于所述内筒25上的外筒26，所述基板3固定于所述外筒26的顶部，所述内筒25的底部外缘延伸有法兰结构，通过螺栓与移动平台19连接，所述内筒25的外圆周面上固定有螺栓安装板27，所述螺栓安装板27上设有轴向贯穿的用于穿设所述z轴传动螺栓22的过孔，所述z轴传动螺母23固定于所述外筒26的外圆周面上，其螺纹孔与所述过孔相对，轴心线相重合，所述z轴传动螺栓22自下而上穿设过所述螺栓安装板27和所述限位螺母24后与所述z轴传动螺母23螺接，中间加入限位螺母24作为高度位置的调节作用，同时为了保证高度方向位置的限位与z轴传动螺栓22的锁紧。

转动z轴传动螺栓22，带动z轴传动螺母23作z轴直线运动。由于外筒26与z轴传动螺母23刚性连接，所以转动z轴传动螺栓22就能实现外筒26以及固定于外筒26顶部的基板3沿z轴方向做直线运动。

由于外筒26和内筒25是相套结构，为了防止两者之间发现相对转动，所述内筒25的外圆周面上凹设有轴向延伸的限位槽28，所述外筒26的内圆周面轴向间隔设有多个限位块29，所述限位块29延伸进所述限位槽28内以限制所述外筒26的旋转自由度。这样就能约束外筒26仅能上下垂直运动，不会发生外筒26的旋转，保证与基板3与减震器塔包或者车身相关硬点连接处不会发生旋转变量。

进一步地，所述外筒26的外圆周面上螺纹配合有可径向移动的锁紧螺栓30，所述锁紧螺栓30延伸进所述限位槽28内以限制所述外筒26的轴向移动。锁紧螺栓30穿过外筒26，通过锁紧螺栓30的旋紧力使外筒26与内筒25紧紧贴合，从而达到锁死的目的。

所述x轴传动螺栓9、y轴传动螺栓17、z轴传动螺栓22的驱动端均固定有转动手柄15。所述x轴移动单元4、所述y轴移动单元12和所述z轴移动单元21的直线位移进给量通过螺纹副转化为转动手柄15的圆周运动，通过转动手柄15上的刻度可以直观的观察位移进给量。

发明中x轴传动螺栓9、y轴传动螺栓17和z轴传动螺栓22采用m16*2的螺纹副，即螺栓每转动一圈，与之配合的螺母移动2mm，在转动手柄15上分别作上四等分的标记，转动手柄15每转动一格，代表基板3相应的方向上移动0.5mm。

例如，在车身塔包改制过程中，若改制要求将塔包上的硬点移动(5,5,10)，即沿x轴移动5mm，沿y轴移动5mm，沿z轴移动10mm。将本改制工装放置于塔包下方，保证工装x轴与车身x轴方向平行。第一步是将基板3调整到与塔包贴合并连接固定，第二步是将塔包平台与车身切割分离，第三步x轴移动单元4的转动手柄15转动2.5圈，y轴移动单元12的转动手柄15转动2.5圈，z轴移动单元21的转动手柄15转动5圈，此时整个塔包就移动到了目标位置。最后将分离的塔包用连接板与车身焊接，塔包硬点改制完成。

上述实施例中的螺纹传动机构所采用的是内外三角螺纹的配合方式，通过螺纹的转动圈数来控制直线的进给量，这里螺纹的转动是通过手摇转动手柄15的方式，本领域的普通技术人员很容易就能想到，可以将三角螺纹用蜗轮蜗杆配合的方式替换，然后在蜗杆上搭载电控马达，将电流型号转换成蜗杆的转动信号。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。