一种通用型汽车油箱安装夹具[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110143131 A(43)申请公布日 2019.08.20

(21)申请号 201910410743.9(22)申请日 2019.05.16

(71)申请人 广州汽车集团乘用车有限公司

地址 511435 广东省广州市番禺区金山大

道东路633号(72)发明人 罗维　王庆斌　

(74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限

公司 44102

代理人 陈伟斌(51)Int.Cl.

B60K 15/067(2006.01)B62D 65/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图7页

CN 110143131 A()发明名称

一种通用型汽车油箱安装夹具(57)摘要

公开了本发明涉及汽车组装设备技术领域，

一种通用型汽车油箱安装夹具。该夹具包括主框架和若干安装单元，各安装单元呈对称分布且位置可调；主框架包括边框和中部主轴，中部主轴呈水平横向设置，各安装单元与中部主轴均滑动连接；安装单元包括支轴、固定支架和拧紧轴，支轴水平设置，支轴与中部主轴滑动连接并可沿中部主轴来回滑动；固定支架呈竖向设于支轴，与支轴滑动连接并沿支轴来回滑动；拧紧轴设于固定支架顶部，用于油箱绑带螺栓安装时进行伸缩和拧紧。本夹具可适应多车型油箱安装，集上件定位以及自动拧紧于一体，解决多车型油箱上件定位夹具难以共用、切换效率低、自动化水平低的问题，达到高效率、高柔性化、高自动化生产线目的。

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权　利　要　求　书

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1.一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：包括主框架(1)和若干安装单元(2)，各安装单元(2)呈对称分布且位置可调；所述主框架(1)包括边框(11)和中部主轴(12)，中部主轴(12)呈水平横向设置，各安装单元(2)与中部主轴(12)均滑动连接；

所述安装单元(2)包括支轴(21)、固定支架(22)和拧紧轴(23)，所述支轴(21)水平设置，支轴(21)与中部主轴(12)滑动连接并可沿中部主轴(12)来回滑动；所述固定支架(22)呈竖向设于支轴(21)，与支轴(21)滑动连接并沿支轴(21)来回滑动；所述拧紧轴(23)设于固定支架(22)顶部，用于油箱绑带螺栓安装时进行伸缩和拧紧。

2.根据权利要求1所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：所述安装单元(2)还包括旋转支架(24)，旋转支架(24)与固定支架(22)转动连接以调节固定支架(22)的竖向角度；所述旋转支架(24)还设有止转销(241)。

3.根据权利要求2所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：所述安装单元(2)还包括滑动支架(25)和气缸(26)，所述滑动支架(25)一侧与固定支架(22)滑动连接，另一侧与旋转支架(24)转动连接；所述气缸(26)两端分别转动固定于滑动支架(25)、固定支架(22)，用于调节固定支架(22)的工作高度。

4.根据权利要求3所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：所述滑动支架(25)与固定支架(22)的滑动配合长度值大于气缸(26)的最大伸长量值。

5.根据权利要求1所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：所述支轴(21)与中部主轴(12)的水平夹角为直角。

6.根据权利要求1所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：还包括用于实现夹具与车身相定位的定位单元(3)，定位单元(3)与边框(11)滑动连接；所述定位单元(3)包括定位销(31)和固定板(32)，定位销(31)垂直设于固定板(32)并用于与车身定位孔配合，所述固定板(32)与边框(11)滑动配合以便位置调节；所述定位销(31)还套接有缓冲弹簧(34)，缓冲弹簧(34)压缩于定位销(31)和固定板(32)之间。

7.根据权利要求6任一项所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：所述支轴(21)与中部主轴(12)的连接位置处、固定支架(22)与支轴(21)的连接位置处、固定板(32)与边框(11)的连接位置处均设有用于止动的插拔销(4)。

8.根据权利要求1所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：所述中部主轴(12)设有用于垫放油箱的支撑座(5)。

9.根据权利要求1所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：所述拧紧轴(23)还设有用于油箱绑带定位的绑带定位销(231)，所述绑带定位销(231)设于拧紧轴(23)的螺栓孔两侧。

10.根据权利要求1所述的一种通用型汽车油箱安装夹具，其特征在于：所述夹具还连接有PLC系统和驱动电机，所述主框架(1)还设有用于紧急操作的紧急开关(6)，紧急开关(6)与驱动电机相接。

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一种通用型汽车油箱安装夹具

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技术领域

[0001]本发明涉及汽车组装设备技术领域，更具体地，涉及一种通用型汽车油箱安装夹具。

背景技术[0002]油箱是汽车的一个重要组装器件，油箱的装配一般包含油箱总成，左右两根油箱绑带，绑带上的四颗紧固螺栓，油箱安装紧固需要依靠绑带通过螺栓紧固到车身上。一般地，油箱通过辅具搭载后，由作业员使用风板或者电池将油箱四颗螺栓逐一进行预紧到车身上，再通过操作拧紧轴对油箱四颗螺栓逐一进行紧固，其油箱装配和油箱拧紧需要两套设备共同完成。目前，通常采取两种方案，一是每款新车型开发专用上件定位夹具，满足各车型不同油箱的搭载，后工位配备单拧紧轴对油箱进行紧固作业，无法实现油箱自动拧紧功能；二是共用上件定位夹具基板部分，根据每款车型油箱外尺寸制作专用定位单元，满足各车型不同油箱的搭载，后工位配备单拧紧轴对油箱进行紧固作业，同样无法实现油箱自动拧紧功能。

[0003]由于各款车型存在造型差异，油箱形状差异较大，上件定位夹具的限位点差异较大，难以统一在上件定位夹具上实现多车型共用，导致每款车型都需开发专用的夹具，生产成本高。另一方面，未将拧紧轴集成在夹具上，无法实现自动拧紧功能，生产效率低。夹具通过限位油箱外轮廓进行定位，不同车型需切换夹具生产，且无集成拧紧单元，拧紧通过作业员操作风板单颗螺栓预紧后再操作拧紧轴单颗螺栓打紧，费时费力。因此，有必要设计一种新的油箱安装夹具。

发明内容

[0004]本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种通用型汽车油箱安装夹具，可适应多车型油箱安装，集上件定位以及自动拧紧于一体，解决多车型油箱上件定位夹具难以共用、切换效率低、自动化水平低的问题，达到高效率、高柔性化、高自动化生产线目的。[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：[0006]一种通用型汽车油箱安装夹具，包括主框架和若干安装单元，各安装单元呈对称分布且位置可调；所述主框架包括边框和中部主轴，中部主轴呈水平横向设置，各安装单元与中部主轴均滑动连接；所述安装单元包括支轴、固定支架和拧紧轴，所述支轴水平设置，支轴与中部主轴滑动连接并可沿中部主轴来回滑动；所述固定支架呈竖向设于支轴，与支轴滑动连接并沿支轴来回滑动；所述拧紧轴设于固定支架顶部，用于油箱绑带螺栓安装时进行伸缩和拧紧。

[0007]各安装单元对称分布于中部主轴两侧，通过各部件之间的滑动调节，使安装单元移动到对应安装点，其中，安装单元中的拧紧轴采取现有的常规拧紧轴，其同时具备伸缩和拧紧功能。

[0008]进一步地，所述安装单元还包括旋转支架，旋转支架与固定支架转动连接以调节

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固定支架的竖向角度；所述旋转支架还设有止转销。旋转支架主要用于实现拧紧轴的角度调节，适应各种规格的油箱绑带螺栓位置。止转销主要用于卡紧旋转支架，避免产生自转。[0009]进一步地，所述安装单元还包括滑动支架和气缸，所述滑动支架一侧与固定支架滑动连接，另一侧与旋转支架转动连接；所述气缸两端分别转动固定于滑动支架、固定支架，用于调节固定支架的工作高度。气缸与滑动支架配合使用，较大幅度地调整拧紧轴的工作高度，在特殊情况下，还可以采取双气缸结构。[0010]进一步地，所述滑动支架与固定支架的滑动配合长度值大于气缸的最大伸长量值。为了保证气缸伸缩状态不受影响，滑动支架与固定支架之间的滑动配合长度需大于气缸最大的伸长量。[0011]进一步地，所述支轴与中部主轴的水平夹角为直角。[0012]进一步地，还包括用于实现夹具与车身相定位的定位单元，定位单元与边框滑动连接；所述定位单元包括定位销和固定板，定位销垂直设于固定板并用于与车身定位孔配合，所述固定板与边框滑动配合以便位置调节；所述定位销还套接有缓冲弹簧，缓冲弹簧压缩于定位销和固定板之间。定位单元主要固定在主框架的边框位置，通过定位单元的定位销与车身的定位孔配合，确定夹具与车身的相对位置。[0013]进一步地，所述支轴与中部主轴的连接位置处、固定支架与支轴的连接位置处、固定板与边框的连接位置处均设有用于止动的插拔销。插拔销主要用于固定滑动部件的位置，在经过滑动调节确定定位单元、安装单元的位置后，采用插拔销固定其位置。[0014]进一步地，所述中部主轴设有用于垫放油箱的支撑座。在油箱安装固定前，先将油箱垫放在支撑座上，再把各安装单元调节对准油箱绑带的螺栓位置，进行安装。其中，支撑座设于中部主轴的中段位置。[0015]进一步地，所述拧紧轴还设有用于油箱绑带定位的绑带定位销，所述绑带定位销设于拧紧轴的螺栓孔两侧。为了更好地确定油箱绑带位置，拧紧轴两侧设置有绑带定位销，避免在安装过程中绑带左右摇摆而影响装配。[0016]进一步地，所述夹具还连接有PLC系统和驱动电机，所述主框架还设有用于紧急操作的紧急开关，紧急开关与驱动电机相接。当夹具工作过程中出现错误操作时，可按下紧急开关，停止夹具继续操作。[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种通用型汽车油箱安装夹具，根据不同形状结构油箱的安装点，快速调节夹具的安装单元位置，适应多车型油箱安装，具有较好的通用性。同时，该夹具集成了自动拧紧功能，一体化实现油箱安装定位以及油箱绑带螺栓自动拧紧，有助于提高生产效率。附图说明

[0018]图1是本发明的安装状态结构示意图。[0019]图2是本发明的安装状态结构侧视图。[0020]图3是本发明整体结构示意图。[0021]图4是本发明整体结构俯视图。

[0022]图5是定位单元的整体结构示意图。

[0023]图6是基准侧的安装单元整体结构示意图。

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图7是基准侧的安装单元整体结构爆炸图。

[0025]图8是拧紧轴部分的整体结构示意图。

[0026]图9是非基准侧的安装单元整体结构示意图一。[0027]图10是非基准侧的安装单元整体结构示意图二。[0028]图11是非基准侧的安装单元整体结构爆炸图一。[0029]图12是非基准侧的安装单元整体结构爆炸图二。[0030]图13是支撑座的整体结构示意图。[0031]其中，1主框架，2安装单元，3定位单元，4插拔销，5支撑座，6紧急开关，11边框，12中部主轴，21支轴，22固定支架，23拧紧轴，24旋转支架，241止转销，242轴孔，25滑动支架，26气缸，31定位销，32固定板，34缓冲弹簧，231绑带定位销，232弹簧伸缩销，233套筒，234定位销支架，251滑轨，252滑块，253转轴，51座架，52支撑轴，53支撑块，支撑套筒，55弹簧，7油箱，71油箱绑带。具体实施方式

[0032]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的。

[0033]本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。[0034]下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：[0035]实施例

[0036]如图1-4所示，本实施例提供了一种通用型汽车油箱安装夹具，包括主框架1、四个安装单元2和两个定位单元3，各安装单元2呈对称分布且位置可调。主框架1包括边框11和中部主轴12，中部主轴12设于主框架1中间位置，呈水平横向设置，各安装单元2与中部主轴12均滑动连接。[0037]其中，如图3-4所示，定位单元3则对称设于两侧边框11，与边框11滑动连接，主要用于实现夹具与车身相定位。具体地，如图5所示，定位单元3包括定位销31和固定板32，定位销31垂直设于固定板32，可上下小幅滑动，其头部与车身定位孔配合，同时，定位销31套接有缓冲弹簧34，缓冲弹簧34压缩于定位销31和固定板32之间，在缓冲弹簧34的弹力作用下，定位销31与车身定位孔柔性配合。另外，固定板32与边框11滑动配合，滑动调节固定板32在边框11的位置，从而调节定位销31的位置，适应不同车型的车身定位孔。[0038]进一步地，固定板32与边框11的连接位置处设有用于止动的插拔销4，将定位销31移动到合适位置后，采用插拔销4将边框11与固定板32的相对位置进行固定，防止固定板32位置偏移。

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本实施例中，一共设有四个安装单元2，呈矩形分布，并以中部主轴12为对称轴划

分为基准侧和非基准侧，两侧安装单元2的结构可以有所区别。[0040]具体地，如图6-7所示，基准侧的安装单元2包括支轴21、固定支架22和拧紧轴23，支轴21水平设置，支轴21与中部主轴12滑动连接并可沿中部主轴12来回滑动，而且，支轴21与中部主轴12的水平夹角为直角，便于构建XYZ定向数据计算。同时，固定支架22呈竖向设于支轴21上，与支轴21滑动连接并沿支轴21来回滑动。另外，在支轴21与中部主轴12的连接位置处、固定支架22与支轴21的连接位置处还设有用于止动的插拔销4，在滑动调节支轴21、固定支架22的XY向位置之后，采用插拔销4对其相对位置进行固定。[0041]其中，如图8所示，拧紧轴23垂直设于固定支架22顶部，主要用于油箱绑带螺栓安装时进行伸缩和拧紧。拧紧轴23采用现有的带伸缩功能的拧紧轴23，可吸收不同车型油箱的微小高度差。拧紧轴23主要通过螺纹连接固定在固定支架22，而且，拧紧轴23设有用于油箱绑带定位的绑带定位销231和弹簧伸缩销232，绑带定位销231设于拧紧轴23头部的螺栓孔两侧，通过套筒233进行固定，另外，拧紧轴23上还设有定位销支架234，弹簧伸缩销232一端固定在定位销支架234上，另一端穿过套筒233，且与套筒233滑动配合。[0042]具体地，如图9-12所示，非基准侧安装单元2在基准侧安装单元2结构的基础上，还增设了旋转支架24、滑动支架25和气缸26。其中，滑动支架25与固定支架22滑动连接，滑动支架25上设有滑轨251和滑块252，滑块252与固定支架22相固定，因此，固定支架22可沿滑动支架25上的滑轨251进行滑动，实现Z方向的调节，实现不同车型的拧紧点高度快速调节。而气缸26两端分别转动固定于滑动支架25、固定支架22，用于提供固定支架22在Z方向的滑动动力，本实施例中，采用双气缸26结构，实现较大的滑动距离调节。进一步地，滑动支架25与固定支架22的滑动配合长度值需大于气缸26的最大伸长量值，确保固定支架22在气缸26充分伸缩的状态下，运动不受干涉。[0043]同时，滑动支架25与旋转支架24转动连接，具体地，滑动支架25设有转轴253，旋转支架24则设有与之配合的轴孔242，两者从而实现转动，以调节拧紧轴23的角度。而且，旋转支架24上还设有止转销241，止转销241用于卡紧旋转支架24和滑动支架25的相对位置，在完成角度调节后，将止转销241进行卡接，避免产生旋转支架24或滑动支架25自转。[0044]因而，旋转支架24与支轴21滑动连接并沿支轴21来回滑动，通过滑动调节旋转支架24在支轴21上的位置，间接调节了固定支架22和拧紧轴23的位置。相似地，在支轴21与旋转支架24的连接位置处，设有用于止动的插拔销4，在滑动调节旋转支架24的Y向位置之后，采用插拔销4对其相对位置进行固定。[0045]进一步地，如图13所示，中部主轴12上设有用于垫放油箱的支撑座5，本实施例中的支撑座5设于中部主轴12的中心位置，呈对称结构。具体地，支撑座5包括座架51、支撑轴52、支撑块53和支撑套筒，支撑套筒通过支撑轴52垂直固定于座架51上，支撑块53套接于支撑套筒中，并设有弹簧55进行弹性调节。[0046]另外，本实施例还连接有PLC系统和驱动电机，主框架1设有用于紧急操作的紧急开关6，紧急开关6与驱动电机相接，当夹具工作过程中出现错误操作时，可按下紧急开关6，停止夹具继续操作。

[0047]在进行安装操作时，先通过定位单元3，即通过定位销31与车身定位孔相配合确定夹具与车身的相对位置。然后，将附有绑带的油箱垫放到支撑座5上，通过滑动调节基准侧

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安装单元2在XY方向的方向，确定基准侧安装单元2定位至油箱绑带紧固螺栓的固定点。接着，将非基准侧的安装单元2通过XY向、旋转支架24的旋转确定油箱固定点，再使用气缸26对拧紧轴23进行快速高度调节，利用绑带定位销231和弹簧伸缩销实现绑带定位，从而进行拧紧。

[0048]该夹具柔性化程度高，通过XYZ方向以及角度的调节，实现安装单元2位置的快速变换调整，适应多车型不同款油箱安装的情况，更具通用性，而且该夹具还集成了自动拧紧的功能，极大地提高了生产效率。[0049]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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