CN108931172A - 样车前端模块骨架的安装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了样车前端模块骨架的安装夹具，包括：支架、旋转连杆机构、侧端定位组件和前端定位组件。支架具有横向对称的结构。旋转连杆机构安装在支架上，旋转连杆机构包括转轴、旋转杆和两根连杆，转轴固定在支架的横向中心线上，旋转杆绕转轴旋转，两根连杆的内侧端分别连接到旋转杆的两端，两根连杆横向延伸，外侧端延伸到支架的两个侧端。两根连杆的外侧端分别安装有侧端定位组件与两侧的翼子板进行定位。前端定位组件安装在支架的前端，横向中心线与支架的横向中心线相重叠，前端定位组件与前端模块骨架相定位。旋转杆绕转轴转动，带动两根连杆横向移动，侧端定位组件跟随连杆移动，两个侧端定位组件的位置始终相对于支架的横向中心线对称。

Description

样车前端模块骨架的安装夹具

技术领域

本发明涉及样车试制技术领域，更具体地说，涉及样车试制过程中样车前端模块骨架的定位工具。

背景技术

在汽车制造的过程中，需要制造样车以对汽车的各个零部件的匹配状况进行测试。在前车的前半部分，主要的外观部件包括：前盖、翼子板、前端模块等。其中翼子板是直接安装在车身上，因此翼子板的安装位置是固定的。而前盖和前端模块是通过其他部件连接到车身上，因此在安装前盖和前端模块时，需要对这些部件的安装位置进行定位。

图1揭示了前盖、翼子板和前端模块的安装位置的示意图。前盖和前端模块都是横向对称的部件，按照设计，前盖101以及前端模块102的中心线应该位于两侧的翼子板103正中间。这样，在安装完毕后，前盖101、翼子板103、前端模块102形成横向对称的结构，符合设计标准。尤其是在前盖和翼子板之间，存在装配缝隙d1和d2。按照设计，如果前盖101和前端模块102位于两侧的翼子板103的正中间，前盖与两边的翼子板之间的装配缝隙d1和d2的大小是相同的，由此获得视觉上的美观效果。

但在实际的安装过程中，如果缺少有效的定位手段，则经常会出现前盖和前端模块的中心线不在两侧翼子板的正中间的对称线位置的情况。这样的话，d1≠d2，前盖与两边的翼子板时间的装配缝隙大小不一，此种情况会造成视觉上的不美观。在装配缝隙d1和d2差距较大的情况下，还会出现前盖101无法正常关闭的情况。

在现有技术中，要解决上述问题的方法主要有两种：

第一种方式是通过人工测量安装：在安装好翼子板后，用皮尺测量两侧翼子板的相对距离，经过计算找到其中心线，再安装前端模块。该方式完全依靠人工完成，步骤繁琐、精度不高、效率低、可靠性差。

第二种方式是在装配过程中通过测量机进行辅助测量：建立整车坐标，根据理论数据，测量前端模块上的定位销孔，根据测量值对前端模块骨架进行调整。该方式需要借助于专业的测量设备，成本高、效率低、限制条件多。

发明内容

本发明提出一种结构简单，可靠易用的前端模块骨架的定位工具。

根据本发明的一实施例，提出一种样车前端模块骨架的安装夹具，包括：支架、旋转连杆机构、侧端定位组件和前端定位组件。支架的外轮廓与前盖的外轮廓相符，支架具有横向对称的结构。旋转连杆机构安装在支架上，旋转连杆机构位于支架的横向中心线上，旋转连杆机构包括转轴、旋转杆和两根连杆，转轴固定在支架的横向中心线上，旋转杆的中心安装在转轴上，旋转杆绕转轴旋转，两根连杆的内侧端分别连接到旋转杆的两端，两根连杆横向延伸，两根连杆的外侧端延伸到支架的两个侧端。两根连杆的外侧端分别安装有侧端定位组件，两个侧端定位组件分别与两侧的翼子板进行定位。前端定位组件安装在支架的前端，前端定位组件具有横向对称的结构，前端定位组件的横向中心线与支架的横向中心线相重叠，前端定位组件与前端模块骨架相定位，前端定位组件的中心线与前端模块骨架的中心线对齐。其中，旋转杆绕转轴转动，带动两根连杆横向移动，安装在两根连杆的外侧端的侧端定位组件跟随连杆移动，两个侧端定位组件的位置始终相对于支架的横向中心线对称。

在一个实施例中，支架包括：第一矩形框架、第二矩形框架和中轴杆。第一矩形框架横向延伸，第一矩形框架的两个侧端延伸到靠近前盖的外轮廓侧边的位置。第二矩形框架的前端延伸到靠近前盖的外轮廓前端的位置。中轴杆位于支架的横向中心线上。

在一个实施例中，旋转连杆机构的转轴安装在所述中轴杆上，旋转杆的中心安装在转轴上，旋转杆的两端与转轴的距离相等。每一连杆包括位于外侧的主体段和位于内侧的连接段，连接段与主体段呈一角度。两根连杆的内侧端分别连接到旋转杆的两端，通过连接段的过渡，两根连杆的主体段位于同一直线上，该直线与支架的横向延伸方向平行且穿过所述转轴的位置。

在一个实施例中，侧端定位组件包括：安装支架、翼子板定位销和一组型面块。安装支架安装在连杆的外侧端。翼子板定位销安装在安装支架上，翼子板定位销与翼子板上的基准定位孔相配合。一组型面块安装在安装支架上，一组型面块与翼子板的特征型面相匹配。

在一个实施例中，翼子板定位销插入到基准定位孔中，该一组型面块紧贴翼子板的特征型面。

在一个实施例中，前端定位组件包括：骨架中心定位销和骨架端部定位销。骨架中心定位销安装在中轴杆的前端，骨架中心定位销与前端模块骨架的中心基准定位孔相配合。骨架端部定位销安装在第二矩形框架的前端，骨架端部定位销与前端模块骨架的端部基准定位孔相配合。

在一个实施例中，骨架中心定位销通过安装组件安装到中轴杆的前端，安装组件包括：安装杆、连接块、定位块和标尺，安装杆连接到中轴杆的前端，定位块通过连接块连接到安装杆，定位块上具有安装孔，骨架中心定位销安装在安装孔中，标尺设置在连接块和定位块之间。

在一个实施例中，骨架端部定位销通过安装组件安装到第二矩形框架的前端。骨架端部定位销为两个，分别安装在第二矩形框架的前端的两侧，安装组件包括：安装杆、连接块、定位块和标尺，安装杆连接到第二矩形框架的前端，定位块通过连接块连接到安装杆，定位块上具有安装孔，骨架端部定位销安装在安装孔中，标尺设置在连接块和定位块之间。

本发明的样车前端模块骨架的安装夹具通过简单的结构解决了样车试制过程中，前端模块骨架相对于两侧翼子板不在中心位置的问题，具有结构简单、成本低、通用性和可靠型强等特点，极大提高了生产效率。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了前盖、翼子板和前端模块的安装位置的示意图。

图2揭示了本发明的样车前端模块骨架的安装夹具的工作原理示意图。

图3a和图3b揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具的结构图。

图4揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具中侧端定位组件的结构图。

图5a和图5b揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具中前端定位组件的结构图。

图6a、图6b和图6c揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具与翼子板进行定位的示意图。

图7a、图7b、图7c、图7d和图7e揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具与前端模块骨架进行定位的示意图。

图8揭示了使用本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具安装的前端模块骨架的位置示意图。

具体实施方式

现有技术中缺乏简单易行，有较为可靠的方法来对前端模块骨架进行定位，如上面所描述的，人工操作过于繁琐、效率低下精确度又不高。使用专用设备的话，成本过高，难以大量推广。

本发明基于如下的工作原理提出一种样车前端模块骨架的安装夹具。图2揭示了本发明的样车前端模块骨架的安装夹具的工作原理示意图。如图2所示，在任意一个圆上，当圆围绕圆心旋转时，圆周上的任意点在单位时间内移动的弧长相等。如果在圆周上任取两点，将该两点在单位时间内移动的弧长转换为直线位移，那么在任意时间内，这两个直线位移的距离也是相等的。

回到图2，在圆202的圆周上取两个点。两个点分别连接到固定长度的连接体204a和204b。固定长度的连接体204a和204b均为折线结构，各自具有直线段和折线段。其中折线段与圆周上的点连接，直线段的外侧端点分别为a和b。连接体204a和204b的直线段互相对齐，位于同一条直线上，且该直线穿过圆202的圆心。如此，当圆202绕圆周转动时，连接体204a和204b的外侧端点a和b所产生的位移L1和L2始终相等。利用这个特点，圆202的圆心和两个外侧端点a和b构成了一个稳定的对称结构。当通过转动圆202来改变外侧端点a和b之间的间距时，圆202的圆心始终位于外侧端点a和b的中心对称线上。

上述原理能很好地适用于前端模块骨架的定位。不同车型的两个翼子板之间的间距不同，使用图2所示的原理来调节间距时，圆心所在的位置始终在两个外侧端点的中心对称线上，满足前端模块骨架的安装要求。

图3a和图3b揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具的结构图。其中图3a是该安装夹具的立体结构图，图3b是该安装夹具的平面结构图。如图所示，该样车前端模块骨架的安装夹具包括：支架、旋转连杆机构、侧端定位组件和前端定位组件。

支架的外轮廓与前盖的外轮廓相符，支架具有横向对称的结构。支架的外轮廓中主要关注的是两个侧边的外轮廓和前端的外轮廓，因为侧边是与翼子板定位的位置，而前端是与前端模块骨架定位的位置。在图3a和图3b所示的实施例中，支架包括：第一矩形框架301、第二矩形框架302和中轴杆303。第一矩形框架301横向延伸，第一矩形框架301的两个侧端延伸到靠近前盖的外轮廓侧边的位置。第二矩形框架302与第一矩形框架301叠层放置且相互固定。第二矩形框架302的前端延伸到靠近前盖的外轮廓前端的位置。第一矩形框架301和第二矩形框架302都是横向左右对称的，并且第一矩形框架301和第二矩形框架302的对称中心线互相重叠。中轴杆303安装在第一矩形框架301和第二矩形框架302上，中轴杆303位于支架的横向中心线上，支架的横向中心线就是支架的对称中心线，也就是第一矩形框架301和第二矩形框架302的对称中心线。

旋转连杆机构安装在支架上，旋转连杆机构位于支架的横向中心线上。旋转连杆机构是根据图2所示的原理设计。参考图3b所示，旋转连杆机构包括转轴311、旋转杆312和两根连杆313a、313b。转轴311固定在支架的横向中心线上，在一个实施例中，旋转连杆机构的转轴311安装在中轴杆303上，或者，转轴311也可以安装在中轴杆303与第一矩形框架301的连接处。总之，转轴311是位于支架的横向中心线上。旋转杆312的中心安装在转轴311上。旋转杆312的两端与转轴311的距离相等。旋转杆312绕转轴311旋转。两根连杆313a、313b的内侧端分别连接到旋转杆312的两端，两根连杆313a、313b横向延伸，两根连杆313a、313b的外侧端延伸到支架的两个侧端。继续参考图3b所示，每一连杆包括位于外侧的主体段和位于内侧的连接段，连接段与主体段呈一角度，因此连杆313a、313b均呈现折线型的形状。两根连杆313a、313b的内侧端分别连接到旋转杆312的两端，通过连接段的过渡，两根连杆313a、313b的主体段位于同一直线上，该直线与支架的横向延伸方向平行且穿过转轴311的位置。通过如此的结构，旋转连杆机构很好地实现了图2所示的原理。

侧端定位组件为两个，分别安装在两根连杆313a、313b的外侧端。参考图3a和图3b所示，两根连杆313a、313b的外侧端分别安装有侧端定位组件321a、321b。两个侧端定位组件321a、321b分别与两侧的翼子板进行定位。图4揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具中侧端定位组件的结构图。如图4所示，侧端定位组件包括：安装支架322、翼子板定位销323和一组型面块324。安装支架322安装在连杆的外侧端。翼子板定位销323安装在安装支架322上，翼子板定位销323与翼子板上的基准定位孔相配合。一组型面块324安装在安装支架322上，一组型面块324与翼子板的特征型面相匹配。在图示的实施例中，侧端定位组件中的一组型面块324包括两个型面块。侧端定位组件与翼子板的配合方式将在下文中详细描述。

前端定位组件安装在支架的前端，前端定位组件具有横向对称的结构，前端定位组件的横向中心线与支架的横向中心线相重叠，前端定位组件与前端模块骨架相定位，前端定位组件的中心线与前端模块骨架的中心线对齐。在图3a和图3b所示的实施例中，前端定位组件包括：骨架中心定位销331和骨架端部定位销332。图5a和图5b揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具中前端定位组件的结构图。其中图5a揭示了骨架中心定位销的结构图。骨架中心定位销331安装在中轴杆303的前端，骨架中心定位销331与前端模块骨架的中心基准定位孔相配合。如图5a所示，骨架中心定位销331通过安装组件安装到中轴杆的前端。安装组件包括：安装杆333、连接块334、定位块335和标尺336。安装杆333连接到中轴杆的前端，定位块335通过连接块334连接到安装杆333。定位块335上具有安装孔，骨架中心定位销331安装在安装孔中，标尺336设置在连接块334和定位块335之间。图5b揭示了骨架端部定位销的结构图。骨架端部定位销332安装在第二矩形框架302的前端，骨架端部定位销332与前端模块骨架的端部基准定位孔相配合。骨架端部定位销332为两个，分别安装在第二矩形框架的前端的两侧。参考图5b所示，骨架端部定位销332通过安装组件安装到第二矩形框架的前端。安装组件包括：安装杆337、连接块338、定位块339和标尺340。安装杆337连接到第二矩形框架的前端，定位块339通过连接块338连接到安装杆337。定位块339上具有安装孔，骨架端部定位销332安装在安装孔中，标尺340设置在连接块338和定位块339之间。骨架中心定位销和骨架端部定位销与前端模块骨架的配合方式将在下文中详细描述。

该样车前端模块骨架的安装夹具中，当旋转杆绕转轴转动时，带动两根连杆横向移动，安装在两根连杆的外侧端的侧端定位组件跟随连杆移动，以适应不同车型的两个翼子板之间的不同跨度。但两个侧端定位组件的位置始终相对于支架的横向中心线对称，这样，利用同样关于横向中心线对称的前端定位组件来固定前端模块骨架，就能够确保前端模块骨架是被安装在两个翼子板的中心对称线的位置上。

下面结合图6a、图6b、图6c、图7a、图7b、图7c、图7d和图7e介绍本发明的样车前端模块骨架的安装夹具的使用过程。

该样车前端模块骨架的安装夹具首先与车身两侧的翼子板进行定位。图6a、图6b和图6c揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具与翼子板进行定位的示意图。图6a揭示了翼子板401的结构示意图。不同车型的翼子板形状各异，但都具有一些一致的结构：基准定位孔402和特征型面403。对于不同的车型的翼子板来说，基准定位孔402和特征型面403的位置和造型可能略有不同。侧端定位组件通过翼子板定位销323和一组型面块324来与翼子板实现定位。为了适应不同车型的翼子板，翼子板定位销323和一组型面块324的安装位置以及形状结构会做适应性的调整。在两侧的翼子板安装到位后，两侧的翼子板之间的跨度，即之间距离为确定的。此时将本发明的安装夹具300放置到两个翼子板之间，即通常前盖所放置的位置。参考图6b所示，图6b揭示了将将本发明的安装夹具放置到两个翼子板之间的状态。转动旋转杆312，使得两根连杆313a、313b伸缩，直到两根连杆两端的侧端定位组件与翼子板贴近为止。参考图6c所示，揭示了侧端定位组件与翼子板进行定位的示意图。在侧端定位组件与翼子板进行定位时，翼子板定位销323插入到翼子板401的基准定位孔402中，而一组型面块324紧贴翼子板401的特征型面403。安装夹具两侧的侧端定位组件分别与翼子板定位后，翼子板支撑该安装夹具。根据前面结合图2和图3的描述，在定位完成后，安装夹具的横向中心线一定是位于两个翼子板的对称中心线上。

接下来是要在样车前端模块骨架的安装夹具上安装前端模块骨架。图7a、图7b、图7c、图7d和图7e揭示了根据本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具与前端模块骨架进行定位的示意图。首先参考图7a所示，前端模块骨架500的顶部具有中心基准定位孔501和端部基准定位孔502。中心基准定位孔501位于前端模块骨架的顶部的中央位置，图7b揭示了中心基准定位孔501的结构。参考图7d所示，骨架中心定位销331与前端模块骨架的中心基准定位孔相配合。两个端部基准定位孔502分别位于前端模块骨架的顶部的两端，图7c揭示了端部基准定位孔502的结构。参考图7e所示，骨架端部定位销332与前端模块骨架的端部基准定位孔502相配合。通过骨架中心定位销331和骨架端部定位销332的连接定位，前端模块骨架的被定位安装到安装夹具上。

图8揭示了使用本发明的一实施例的样车前端模块骨架的安装夹具安装的前端模块骨架的位置示意图。根据前面结合图2和图3的描述，安装夹具300的横向中心线一定是位于两个翼子板401的对称中心线上。而安装夹具的中心线又与前端模块骨架的中心线对齐，因此通过本发明的样车前端模块骨架的安装夹具安装的前端模块骨架500一定是位于两个翼子板的对称中心线上。

本发明的样车前端模块骨架的安装夹具通过简单的结构解决了样车试制过程中，前端模块骨架相对于两侧翼子板不在中心位置的问题，具有结构简单、成本低、通用性和可靠型强等特点，极大提高了生产效率。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种样车前端模块骨架的安装夹具，其特征在于，包括：

支架，支架的外轮廓与前盖的外轮廓相符，支架具有横向对称的结构；

旋转连杆机构，安装在支架上，旋转连杆机构位于支架的横向中心线上，旋转连杆机构包括转轴、旋转杆和两根连杆，转轴固定在支架的横向中心线上，旋转杆的中心安装在转轴上，旋转杆绕转轴旋转，两根连杆的内侧端分别连接到旋转杆的两端，两根连杆横向延伸，两根连杆的外侧端延伸到支架的两个侧端；

侧端定位组件，两根连杆的外侧端分别安装有侧端定位组件，两个侧端定位组件分别与两侧的翼子板进行定位；

前端定位组件，安装在支架的前端，前端定位组件具有横向对称的结构，前端定位组件的横向中心线与支架的横向中心线相重叠，前端定位组件与前端模块骨架相定位，前端定位组件的中心线与前端模块骨架的中心线对齐；

其中，旋转杆绕转轴转动，带动两根连杆横向移动，安装在两根连杆的外侧端的侧端定位组件跟随连杆移动，两个侧端定位组件的位置始终相对于支架的横向中心线对称。

2.如权利要求1所述的样车前端模块骨架的安装夹具，其特征在于，所述支架包括：

第一矩形框架，第一矩形框架横向延伸，第一矩形框架的两个侧端延伸到靠近前盖的外轮廓侧边的位置；

第二矩形框架，第二矩形框架的前端延伸到靠近前盖的外轮廓前端的位置；

中轴杆，中轴杆位于支架的横向中心线上。

3.如权利要求2所述的样车前端模块骨架的安装夹具，其特征在于，旋转连杆机构的转轴安装在所述中轴杆上，旋转杆的中心安装在转轴上，旋转杆的两端与转轴的距离相等；

每一连杆包括位于外侧的主体段和位于内侧的连接段，连接段与主体段呈一角度；

两根连杆的内侧端分别连接到旋转杆的两端，通过连接段的过渡，两根连杆的主体段位于同一直线上，该直线与支架的横向延伸方向平行且穿过所述转轴的位置。

4.如权利要求1所述的样车前端模块骨架的安装夹具，其特征在于，所述侧端定位组件包括：

安装支架，安装在连杆的外侧端；

翼子板定位销，安装在安装支架上，翼子板定位销与翼子板上的基准定位孔相配合；

一组型面块，安装在安装支架上，一组型面块与翼子板的特征型面相匹配。

5.如权利要求4所述的样车前端模块骨架的安装夹具，其特征在于，翼子板定位销插入到基准定位孔中，该一组型面块紧贴翼子板的特征型面。

6.如权利要求2所述的样车前端模块骨架的安装夹具，其特征在于，所述前端定位组件包括：

骨架中心定位销，安装在中轴杆的前端，骨架中心定位销与前端模块骨架的中心基准定位孔相配合；

骨架端部定位销，安装在第二矩形框架的前端，骨架端部定位销与前端模块骨架的端部基准定位孔相配合。

7.如权利要求6所述的样车前端模块骨架的安装夹具，其特征在于，骨架中心定位销通过安装组件安装到中轴杆的前端，所述安装组件包括：安装杆、连接块、定位块和标尺，安装杆连接到中轴杆的前端，定位块通过连接块连接到安装杆，定位块上具有安装孔，骨架中心定位销安装在安装孔中，标尺设置在连接块和定位块之间。

8.如权利要求6所述的样车前端模块骨架的安装夹具，其特征在于，

骨架端部定位销通过安装组件安装到第二矩形框架的前端；

骨架端部定位销为两个，分别安装在第二矩形框架的前端的两侧，所述安装组件包括：安装杆、连接块、定位块和标尺，安装杆连接到第二矩形框架的前端，定位块通过连接块连接到安装杆，定位块上具有安装孔，骨架端部定位销安装在安装孔中，标尺设置在连接块和定位块之间。