[发明专利]车门总成自动矫正机

说明书

技术领域：

本发明涉及一种车门总成自动矫正机，属于自动化矫正技术领域。

背景技术：

目前，车门系统包括4大部分：车门开闭系、玻璃升降系、门锁系、车 门密封系。车门质量的好坏对整车质量有很大的影响。轿车门由门外板、门 内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁及门窗附件等组成。车门总成在 焊装成型过程中，焊接应力造成车门的门窗框不同程度的弯曲变形，对车门 总成产生了多变应力。

以往的车门矫正技术是依靠车门焊接夹具，对车门各焊接工序单件进行 预变形的定位和夹紧，平衡焊接过程产生的多变应力引起的车门变形量。

车门焊接夹具预变形矫正的技术缺陷是：

1、构成车门的门框、门内板、门外板单零件尺寸精度随材料批次变化呈 周期性阶段变化，而各阶段尺寸精度变化值无周期性，是连续型随机变化量。 因此，车门焊接夹具预变形调整量必须经过对批次零件进行焊接变形量测量 后才能得到，而各工序焊接夹具按批次进行预变形调整工作量大，严重影响 生产节拍。

2、造成车门焊接变形的另一个关键因素是双班生产带来的操作者变化， 即操作方法变化，这一因素使焊接变形按生产班次呈离散型随机变化，而变 形量仍旧是连续型随机变化量。因此，夹具预变形不能彻底解决车门焊接变 形问题，车门焊接总成合格率低，零件离线检测及返修工作量大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车门总成自动矫正机，该装置可通过在线检 测自动矫正的方法对车门焊接总成弯曲变形进行冷作矫正，消除单件、操作 等因素引起的不同程度的焊接弯曲变形，矫正后车门总成可以达到合格零件 标准，合格率提高。

本发明的技术方案是这样实现的：车门总成自动矫正机，其特征在于： 由机械系统和电气系统组成；其中机械系统由矫正机基座、气动元件、车门 定位夹紧装置、车门窗框矫正装置组成；

气动元件由气缸作为执行元件、气源处理元件和方向控制元件作控制元 件、气管和接头作连接元件组成，气缸通过紧固件与车门定位、车门夹紧、 车门窗框矫正装置连接，气源处理元件和方向控制元件通过紧固件与矫正机 基座连接，并通过气管和接头与气动执行元件连接；

车门定位夹紧装置由2个活动式定位装置、4个固定式定位装置和6个定位 夹紧装置组成，通过紧固件与基座连接，定位装置和定位夹紧装置同时通过 紧固件与气动执行元件气缸连接；活动式定位装置在车门内板中央位置均布 设置2处孔的定位，固定式定位装置在车门内板中央位置均布设置4处面的定 位，定位夹紧装置在车门前后边缘长边尺寸方向均布各设定3处面的定位夹 紧；

车门窗框矫正装置通过紧固件与矫正机基座连接，并与电气系统执行元 件连接，矫正装置在上窗框长边尺寸方向靠近两端的位置，共设置2处；

电气系统部分由可编程控制器PLC、位置传感器、伺服驱动器、伺服电 机、人机界面、检测开关、电磁阀组成；位置传感器安装在车门窗框的上边 框的两端位置，人机界面与PLC电路连接，信号输入给PLC，PLC输出指令 给伺服驱动器、伺服电机、人机界面、检测开关、电磁阀。

所述的车门定位夹紧装置中的2个活动式定位装置、4个固定式定位装置 和6个定位夹紧装置分别固定在车门焊接定位点上。

所述的2个位置传感器分别设在车门窗框的上边缘的两端最高点上。

所述的2个车门窗框矫正装置与伺服电机带动的丝杠滑板连接，安装在2 个位置传感器的内侧。

矫正机的工作过程按如下步骤完成：①定位夹紧的开关检测定位夹紧或 定位夹紧返回开关信号，并通过PLC给机械系统气动控制元件中的气体方向控 制电磁阀；②电磁阀输出信号给平移气缸；③设置在车门窗框的2个位置传感 器对车门窗框进行位置检测；④检测后的位置数据通过电路传输给主控制柜 的可编程控制器PLC；⑤PLC将检测数据与预先设计的理论数据对比分析，并 计算出矫正位置数据，通过电路传输给伺服驱动器；⑥伺服驱动器控制伺服 电机，控制机械系统的窗框矫正装置对窗框施加超过其焊接成型后材料屈服 极限值的矫正位移量；⑦车门矫正后，PLC再次将检测数据与预先设计的理论 数据对比分析；⑧当检测数据经PLC分析不合格时，矫正机根据此次分析得到 的变差数值再次进入矫正工作循环；⑨当检测数据经PLC分析合格后，矫正机 停止矫正，并发出合格信号，完成车门矫正。