專利名稱：用于車輛背門的夾持裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于背門的夾持裝置。更特別地，本發明涉及一種用于背門的夾持裝 置，其可普遍地應用于多種車輛類型的背門。
背景技術：
夾持裝置典型地用于將車體部件從車體裝配線上的前一處理轉移到后一處理，并 且還可用于固定車體部件以通過焊接裝置進行焊接。如圖1中所示，這樣的夾持裝置5也 可安裝在機械手1的手臂3的前端，且因此經常被稱作機械手夾持器。在圖1中，附圖標記“7”表示焊接裝置，且附圖標記“9a”表示車體中的車門。圖2中示出了常規的用于背門的夾持裝置5。該常規的用于背門的夾持裝置5包 括在機械手1的手臂3的前端安裝的框架上設置的八個夾持單元13a。該常規的夾持裝置 僅為每一種車輛設計，且包括可變夾持單元17，其中應用了五個滑動缸15a。然而，該常規的用于背門的夾持裝置5可應用滑動缸15a以及可變夾持單元17來 適應多種車輛類型，其中每種車輛類型的車體部件的控制面的角度或高度不同，或者控制 面的形狀復雜，或者控制面與現有設備干涉。然而，當具有可變夾持單元17和滑動缸1 的夾持裝置不能適應時，需制造另外的夾持裝置以便能夠適應多種車輛部件。制造用于新型車輛的單獨的夾持裝置會使制造成本增加，并且當將夾持裝置改型 時，其結構會變得復雜。本背景技術部分中所公開的上述信息只是用于增強對發明背景的理解，因此其可 能包含不構成本國內已為本領域的普通技術人員所公知的現有技術的信息。

發明內容
本發明的特征在于一種用于背門的夾持裝置，其具有能夠普遍地應用于多種車門 的優勢。該夾持裝置包括多個夾持單元，其中各夾持單元的定位器和夾持器的各控制面設 置有旋轉墊，且在旋轉墊上安裝有旋轉球。各夾持單元可通過框架的移動裝置在豎直方向 或水平方向移動，以便能夠適應車輛背門的各控制面的角度差異。在本發明的一個實施例中，用于背門的夾持裝置包括框架，在其背面的下部設有 用于安裝機械手的工具變換器的工具安裝部。該夾持裝置還包括位于框架上部的豎直移動 裝置，其通過電動缸沿導軌在豎直方向上移動滑動支架。還包括第一夾持單元，其設置為通 過豎直移動裝置的滑動支架在框架的上部沿豎直方向移動，以使第一夾持器通過第一定位 器由第一夾持缸控制背門的上部中央。該夾持裝置還包括位于框架下部兩側的水平移動 裝置，其分別通過各電動缸沿各導軌在水平方向上移動各滑動支架；以及第二和第三夾持 單元，其設置為分別通過兩個水平移動裝置的各滑動支架在框架的下部兩側沿水平方向移 動，以使第二和第三夾持器通過第二和第三定位器由第二和第三夾持缸控制背門的下部兩 側。在另外的實施例中，豎直移動裝置包括設置在框架的豎直方向的豎直導軌，設置為可通過滑塊在豎直導軌上沿豎直方向滑動的豎直滑動支架，和在豎直方向上與豎直導軌 的一側相對應地設置在框架上的豎直電動缸。該豎直電動缸的操作桿的前端通過連接支架 與豎直滑動支架連接。豎直電動缸的操作桿的前端可通過浮動接頭與連接支架連接。在另外的實施例中，第一夾持單元包括安裝在豎直滑動支架的前部的第一定位 器；第一夾持缸，其一端通過鉸鏈與第一定位器的下側連接；和第一夾持器，其一側通過鉸 鏈與第一定位器的前端部連接，且另一側通過鉸鏈與第一夾持缸的桿的前端連接。在另外的實施例中，旋轉墊設置在第一定位器和第一夾持器的各控制面上，并且 可在預定范圍內旋轉的旋轉球安裝在旋轉墊中。在其他實施例中，第一夾持缸是通過流體操作的液壓缸，且在更具體的實施例中， 第一夾持缸是使用壓縮空氣作為操作壓力的氣動缸。在其他實施例中，水平移動裝置分別包括沿水平方向設置在框架的下部兩側的 水平方向導軌，分別通過滑塊沿水平方向可滑動地設置在水平方向導軌上的水平方向滑動 支架，和分別沿水平方向在水平方向導軌之間設置在框架的上側和下側的水平方向電動 缸。其操作桿的前端分別通過連接支架與水平方向滑動支架連接。在另外的實施例中，水平方向電動缸的各操作桿的前端分別通過浮動接頭與連接 支架連接。在另外的實施例中，第二和第三夾持單元包括設置在各水平方向滑動支架的前 側的第二和第三定位器；第二和第三夾持缸，其一端分別通過鉸鏈與第二和第三定位器的 一側連接；以及第二和第三夾持器，其一側分別通過鉸鏈與第二和第三定位器的前端部連 接，且其另一側分別通過鉸鏈與第二和第三夾持缸的桿的前端連接。在其他實施例中，旋轉墊設置在第二和第三定位器以及第二和第三夾持器的各控 制面上。并且，可在預定范圍內旋轉的旋轉球設置在旋轉墊中。在其他實施例中，第二和第三夾持缸是通過流體操作的液壓缸，且在更具體的實 施例中，第二和第三夾持缸是使用壓縮空氣作為流體的氣動缸。如本文所述的本發明的用于背門的夾持裝置的優勢在于，由于(a)旋轉墊設置在 各夾持單元的定位器和夾持器的各控制面上，(b)旋轉球安裝在旋轉墊中，和(C)各夾持 單元可通過移動裝置在豎直方向或水平方向移動，以適應于車輛背門的各控制面的角度差 異，因此該夾持裝置可用于多種車門。本發明的其他方面和實施例將在下文中說明。


為了更完整地理解本發明的本質和期望的目的，結合附圖參考以下詳細說明，其 中在多幅圖中相同的附圖標記表示相應的部件，并且其中圖1是使用常規的夾持裝置的車門焊接過程的說明圖。圖2是另一種常規的用于背門的夾持裝置的透視圖。圖3是示出根據本發明的用于背門的夾持裝置的夾持點的后視圖。圖4是安裝在機械手上的根據本發明的用于背門的夾持裝置的透視圖。圖5和圖6是根據本發明的用于背門的夾持裝置的透視圖。
圖7是根據本發明的用于背門的夾持裝置的浮動接頭的橫截面圖。圖8是根據本發明的用于背門的夾持裝置的旋轉墊的橫截面圖。圖9是根據本發明的用于背門的夾持裝置在夾持到背門上時的透視圖。
具體實施例方式如下文進一步所述，本發明的特征在于一種用于背門的夾持裝置，其包括框架，第 一夾持單元，豎直移動裝置，第二和第三夾持單元以及水平移動裝置。第一夾持單元包括第 一夾持器。第一夾持單元配置為使第一夾持器控制背門的上部。豎直移動裝置可操作地與 框架和第一夾持單元連接。并且，豎直移動裝置配置為在豎直方向移動第一夾持單元以使 第一夾持器控制背門的上部。第二和第三夾持單元配置為分別通過水平移動裝置的各滑動支架在框架的下部 兩側沿水平方向移動，以使第二和第三夾持器通過第二和第三定位器由第二和第三夾持缸 來控制背門的下側。水平移動裝置可操作地與框架連接且分別與第二和第三夾持單元連 接。并且，水平移動裝置配置為使第二和第三夾持單元在水平方向移動，以使第二和第三夾 持器控制背門的下側。在另外的實施例中，框架在其下部和背面包括配置用于安裝到機械手的工具變換 器的工具安裝部。在其他實施例中，豎直移動裝置包括滑動支架，導軌和電動缸，其中滑動 支架通過設置在框架上部的電動缸在豎直方向上沿導軌移動。在另外的實施例中，第一夾持單元設置為通過豎直移動裝置的滑動支架在框架的 上部沿豎直方向移動，以使第一夾持器通過第一定位器由第一夾持缸控制背門的上部中 央。在另外的實施例中，水平移動裝置包括多個滑動支架，多個導軌和多個電動缸，其 中水平移動裝置設置為使各滑動支架通過位于框架下部兩側的各電動缸沿各導軌在水平 方向上移動。在其他實施例中，第二和第三夾持單元設置為分別通過兩個水平移動裝置的 各滑動支架在框架的下部兩側沿水平方向移動，以使第二和第三夾持器通過第二和第三定 位器由第二和第三夾持缸來控制背門的下側。現在參照圖3-6，示出了根據本發明的具體方面/實施例的用于背門的夾持裝置 20 (下文中稱為“背門夾持裝置”)。圖3中示出了顯示出根據本發明的背門夾持裝置20的 夾持點的車門的后視圖，且圖4提供了根據本發明的背門夾持裝置當安裝或裝配在機械手 上時的透視圖。圖5和圖6是如圖4中示出的根據本發明的背門夾持裝置的透視圖。在以 下說明中應參照圖3-6中的一幅。如圖3中所示，使用本發明的背門夾持裝置20的背門9包括上夾持點Pl和下夾 持點P2，分別對應于背門9的背面的內壁板11的開口 13的上部中央和下部兩側。如圖4中所示，背門夾持裝置20被配置為包括位于框架21的后側的配合或安裝 結構，其可配置為與設置在機械手1的手臂3的前端的工具變換器15相連接。如圖5和圖6中所示，背門夾持裝置20包括基礎框架21，對應于上夾持點Pl的第 一上側夾持單元30，和對應于下夾持點P2的第二和第三下側夾持單元40。第一夾持單元30通過豎直移動裝置50安裝在框架21的上部，且第二和第三夾持 單元40通過水平移動裝置60分別安裝在框架21的下部兩側。
如上所示，框架21被配置為包括位于框架21背面下側的工具安裝部23。而且如 上所示，機械手1的工具變換器15安裝在工具安裝部23上。豎直移動裝置50設置在框架21的上部以便通過電動缸沿導軌在豎直方向上移動 滑動支架，并且包括在豎直方向上安裝在框架21上的豎直導軌51。豎直滑動支架53通過 滑塊( 設置在豎直導軌51上，以便能夠在豎直方向上滑動。此外，豎直電動缸55設置在框架21的豎直方向上豎直導軌51的一側。豎直電動 缸陽的操作桿57的前端通過連接支架(B)與豎直滑動支架53連接。在另外的實施例中，并且也參照圖7，豎直電動缸55的操作桿57的前端通過浮動 接頭(J)與連接支架(B)連接，以便在豎直電動缸55的操作桿57未與豎直導軌51平行的 情況下，消除施加于豎直電動缸陽的載荷。這樣的浮動接頭(J)被設置成使得固定在連接支架(B)上的旋轉球頭Jl可旋轉 地插入到安裝在豎直電動缸55的操作桿57的前端的接頭殼體J2中。在另外的實施例中，第一夾持單元30被設置為在豎直移動裝置50的豎直滑動支 架53上沿框架21的豎直方向移動。第一夾持器Cl通過第一夾持缸CYl相對于第一定位 器Ll控制背門9的上部中央的上夾持點P1。而且，在第一夾持單元30中，第一定位器Ll沿豎直滑動支架53的向前方向延伸， 并且第一夾持缸CYl的一端通過鉸鏈與第一定位器Ll的下側連接。另外，第一夾持器Cl的一側通過鉸鏈與第一定位器Ll的前端部連接，且第一夾持 器Cl的另一側通過鉸鏈與第一夾持缸CYl的桿(R)的前端連接。在另外的實施例中，并且參照圖8，在第一定位器Ll和第一夾持器Cl的控制面上 形成有旋轉墊71，其中設置有可在預定范圍內旋轉的旋轉球73。在另外的實施例中，上夾持缸CYl是例如本領域技術人員公知的使用加壓流體操 作的液壓缸。優選地，上夾持缸CYl是使用壓縮空氣或其他氣體作為操作缸體的操作壓力 的氣動缸。在另外的實施例中，水平移動裝置60的兩側設置在框架21的下部兩側，以通過電 動缸沿滑動支架的導軌在水平方向上移動。換言之，水平方向導軌61設置在水平移動裝置 60的水平方向上、框架21的下部兩側。而且，水平方向滑動支架63分別通過滑塊(S)安裝在各水平方向導軌61上，以在 水平方向上滑動。在另外的實施例中，水平方向電動缸65分別沿水平方向在水平方向導軌61之間 設置在框架21下部的上側和下側。各水平方向電動缸65的操作桿67的前端通過連接支 架(B)與各水平方向滑動支架63連接。更具體地，各水平方向電動缸65的各操作桿67的前端通過浮動接頭(J)與連接 支架(B)連接，并且在各水平方向電動缸65的操作桿67未與各水平方向導軌61平行時， 消除施加于各水平方向電動缸65的載荷。在其他實施例中，第二和第三夾持單元40分別設置在位于水平移動裝置60的兩 側的水平方向滑動支架63上，以便沿水平方向在框架21的下部兩側移動。在另外的實施例中，第二和第三夾持器C2、C3分別通過第二和第三夾持缸CY2、 CY3相對于第二和第三定位器L2、L3控制背門9的下部兩側的下夾持點P2。
在第二和第三夾持單元40中，第二和第三定位器L2、L3沿各水平方向滑動支架63 的向前方向延伸。而且，各第二和第三夾持缸CY2、CY3的一個端部分別通過鉸鏈與第二和第三定位 器L2、L3的一側連接。在另外的實施例中，各第二和第三夾持器C2、C3的一側分別通過鉸鏈與第二和第 三定位器L2、L3的前端部連接，且其另一側分別通過鉸鏈與第二和第三夾持缸CY2、CY3的 桿(R)的前端連接。在另外的實施例中，各第二和第三夾持缸CY2、CY3是例如本領域技術人員公知的 使用加壓流體操作的液壓缸。優選地，各第二和第三夾持缸CY2、CY3是使用壓縮空氣或其 他氣體作為操作缸體的介質的氣動缸。在另外的實施例中，并且參照圖8，在第二和第三定位器L2、L3以及第二和第三夾 持器C2、C3的控制面內，旋轉墊71分別設置在第一定位器Ll和第一夾持器Cl的控制面 上，并且可在約12°度的范圍內旋轉的旋轉球73應用于旋轉墊71以適應于控制面的不同 角度。現在參照圖9，并且如本文所述，在背門夾持裝置20中，第一夾持器Cl和第一定位 器Ll通過第一夾持單元30的第一夾持缸CYl控制背門9的內壁板11的上夾持點P1，且第 二和第三夾持器C2、C3與第二和第三定位器L2、L3通過第二和第三夾持單元40的第二和 第三夾持缸CY2、CY3控制背門9的內壁板11的兩個下夾持點P2。背門夾持裝置20操作兩個水平方向電動缸65以調整第二和第三夾持單元40之 間的距離，以便在背門9改變成不同尺寸的情況下對應于下夾持點P2的位置。而且，豎直 電動缸55進行操作以調整第一夾持單元30相對于第二和第三夾持單元40的豎直位置，以 對應于新的上夾持點Pl和新的下夾持點P2的高度。盡管已結合目前被認為實用的示例性實施例對本發明進行了說明，然而應當理解 的是，本發明并不局限于所公開的實施例，而是相反，本發明意在涵蓋包含在所附權利要求 的本質和范圍內的各種改型和等同配置。
權利要求
1.一種用于背門的夾持裝置，包括框架，用于安裝機械手的工具變換器的工具安裝部設置在其背面的下部；位于所述框架的上部的豎直移動裝置，通過電動缸沿導軌在豎直方向上移動滑動支架；第一夾持單元，其配置為通過所述豎直移動裝置的所述滑動支架，在所述框架的上部 沿豎直方向移動，以使第一夾持器通過第一定位器由第一夾持缸控制背門的上部中央；位于所述框架的下部兩側的水平移動裝置，分別通過各電動缸沿各導軌在水平方向上 移動各滑動支架；以及第二和第三夾持單元，其配置為分別通過兩個水平移動裝置的各滑動支架，在所述框 架的下部兩側沿水平方向移動，以使第二和第三夾持器通過第二和第三定位器由第二和第 三夾持缸控制所述背門的下部兩側。
2.根據權利要求1所述的用于背門的夾持裝置，其中所述豎直移動裝置包括 豎直導軌，設置在所述框架的豎直方向上；豎直滑動支架，設置為能夠通過滑塊在所述豎直導軌上沿豎直方向滑動；和 豎直電動缸，在豎直方向上與所述豎直導軌的一側相對應地設置在所述框架上，其中 所述豎直電動缸的操作桿的前端通過連接支架與所述豎直滑動支架連接。
3.根據權利要求2所述的用于背門的夾持裝置，其中所述豎直電動缸的操作桿的前端 通過浮動接頭與所述連接支架連接。
4.根據權利要求1所述的用于背門的夾持裝置，其中所述第一夾持單元包括 第一定位器，安裝在所述豎直滑動支架的前部；第一夾持缸，其一端通過鉸鏈與所述第一定位器的下側連接；和 第一夾持器，其一側通過鉸鏈與所述第一定位器的前端部連接，且另一側通過鉸鏈與 所述第一夾持缸的桿的前端連接。
5.根據權利要求4所述的用于背門的夾持裝置，其中旋轉墊設置在所述第一定位器 和所述第一夾持器的各控制面上，并且能夠在預定范圍內旋轉的旋轉球安裝在所述旋轉墊 中。
6.根據權利要求1或4所述的用于背門的夾持裝置，其中所述第一夾持缸是通過空氣 操作的氣壓缸。
7.根據權利要求1所述的用于背門的夾持裝置，其中所述水平移動裝置分別包括 水平方向導軌，沿水平方向設置在所述框架的下部兩側；水平方向滑動支架，分別通過滑塊沿水平方向可滑動地設置在水平方向導軌上；和 水平方向電動缸，分別沿水平方向在所述水平方向導軌之間設置在所述框架的上側和 下側，其中所述水平方向電動缸的各操作桿的前端分別通過連接支架與所述水平方向滑動 支架連接。
8.根據權利要求7所述的用于背門的夾持裝置，其中所述水平方向電動缸的各操作桿 的前端分別通過浮動接頭與所述連接支架連接。
9.根據權利要求1所述的用于背門的夾持裝置，其中所述第二和第三夾持單元包括 第二和第三定位器，設置在各水平方向滑動支架的前側；第二和第三夾持缸，其一端分別通過鉸鏈與所述第二和第三定位器的一側連接；以及第二和第三夾持器，其一側分別通過鉸鏈與所述第二和第三定位器的前端部連接，且 其另一側分別通過鉸鏈與所述第二和第三夾持缸的桿的前端連接。
10.根據權利要求9所述的用于背門的夾持裝置，其中旋轉墊設置在所述第二和第三 定位器以及所述第二和第三夾持器的各控制面上，并且能夠在預定范圍內旋轉的旋轉球應 用在所述旋轉墊中。
11.根據權利要求1所述的用于背門的夾持裝置，其中所述第二和第三夾持缸是通過 空氣操作的氣壓缸。
12.根據權利要求9所述的用于背門的夾持裝置，其中所述第二和第三夾持缸是通過 空氣操作的氣壓缸。
13.一種用于背門的夾持裝置，包括框架；第一夾持單元，包括第一夾持器，所述第一夾持單元配置為使所述第一夾持器控制背 門的上部；豎直移動裝置，可操作地與所述框架和所述第一夾持單元連接，所述豎直移動裝置配 置為在豎直方向移動所述第一夾持單元以使所述第一夾持器控制所述背門的上部；第二和第三夾持單元，配置為分別通過兩個水平移動裝置的各滑動支架在所述框架的 下部兩側沿水平方向移動，以使第二和第三夾持器通過第二和第三定位器由第二和第三夾 持缸來控制所述背門的下側；以及水平移動裝置，可操作地與所述框架連接且分別與所述第二和第三夾持單元連接，所 述水平移動裝置配置為使所述第二和第三夾持單元在水平方向移動，以使所述第二和第三 夾持器控制所述背門的下側。
14.根據權利要求13所述的用于背門的夾持裝置，其中所述框架在其下部和背面包括 配置用于安裝到機械手的工具變換器的工具安裝部。
15.根據權利要求13所述的用于背門的夾持裝置，其中所述豎直移動裝置包括滑動支 架，導軌和電動缸，其中所述滑動支架通過設置在所述框架上部的所述電動缸在豎直方向 上沿所述導軌移動。
16.根據權利要求15所述的用于背門的夾持裝置，其中所述第一夾持單元設置為通過 所述豎直移動裝置的所述滑動支架在所述框架的上部沿豎直方向移動，以使第一夾持器通 過第一定位器由第一夾持缸控制背門的上部中央。
17.根據權利要求13所述的用于背門的夾持裝置，其中所述水平移動裝置包括多個滑 動支架，多個導軌和多個電動缸，其中所述水平移動裝置設置為使各滑動支架通過位于所 述框架下部兩側的各電動缸沿各導軌在水平方向上移動。
18.根據權利要求17所述的用于背門的夾持裝置，其中所述第二和第三夾持單元設置 為分別通過兩個水平移動裝置的各滑動支架在所述框架的下部兩側沿水平方向移動，以使 所述第二和第三夾持器通過第二和第三定位器由第二和第三夾持缸來控制所述背門的下 側。
全文摘要
本發明提供一種用于背門的夾持裝置，其能夠普遍應用于各種車門，包括框架，在其背面的下部設有用于安裝機械手的工具變換器的工具安裝部；位于框架上部的豎直移動裝置，其通過電動缸沿導軌在豎直方向移動滑動支架；第一夾持單元，其配置為通過豎直移動裝置的滑動支架在框架的上部沿豎直方向移動，以使第一夾持器通過第一定位器由第一夾持缸控制背門的上部中央；位于框架的下部兩側的水平移動裝置，分別通過各電動缸沿各導軌在水平方向上移動各滑動支架；以及第二和第三夾持單元，配置為分別通過兩個水平移動裝置的各滑動支架，在框架的下部兩側沿水平方向移動，以使第二和第三夾持器通過第二和第三定位器由第二和第三夾持缸控制背門的下部兩側。
文檔編號B23K37/04GK102085608SQ20101050287
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月30日 優先權日2009年12月4日
發明者廉重煥, 黃斗一 申請人:現代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社