CN102759314B - 汽车钣金件验收检具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车钣金件验收检具，包括检具体、测量刀、定位柱、夹紧器，其中检具体中的特征块的上部结构为特征结构，与被检钣金件与特征块相配合处的结构特征相匹配。本发明的使用，可以实现钣金件入厂、出厂快速、高精度检测，能够有效发现钣金件重要特征精度变化点，并保证钣金件在车型生命周期内精度一致性。本发明可用于钣金件验收时的检测。

Description

汽车钣金件验收检具

技术领域

本发明涉及一种汽车部件的验收检测工具，具体地说是一种汽车钣金件验收检具。

背景技术

目前汽车钣金件常规检具的结构，一般包括定位面42、主辅定位销43与44、基板1、检具本体45组成，如说明书附图中的图1所示。其检测原理如下：

以定位面和主、辅定位销为检测基准，通过间隙尺测量制件周边与检测面间隙（检测面是通过偏置数模理论面3mm而得），目前钣金件重要型面的公差要求为±0.5mm，故对重要型面，测量值在3±0.5mm内视为合格。检测时通过主辅定位销将钣金件定位在检具上(定位面为零位面)，通过间隙尺测量钣金件边界处与检具体检测面的间隙，测量值在3±0.5mm视为合格。

上述检测原理的实现，需要定位销和定位面具备较强的基准性，定位孔和定位面相对制件整体的精度对重要型面的检测结果影响较大，而检具检测基准有时与制造基准、装配基准不一致，致使检测的误差无法直接反应到实际装配关系上，造成实际生产过程中出现的精度问题不易查找真因；另外常规检具的检测需要大量的测量工作，费人费力费时，检测效率低下，检测成本高，无法实现快速抽检。

总之，现有的常规检具存在着检测精度低、测量操作相对复杂、无精度变化点识别功能、有部分特征位于检测盲区无法实施检测的不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种汽车钣金件验收检具，可以实现钣金件入厂、出厂快速、高精度检测，能够有效发现钣金件重要特征精度变化点，并保证钣金件在车型生命周期内精度一致性。

本发明为解决上述技术问题，所采取的技术方案是：

一种汽车钣金件验收检具，包括检具体、测量刀、定位柱、夹紧器，所述检具体包括基板及固定于基板上的相隔设置的特征块，所述基板为平面板状，所述特征块的上部结构为特征结构，与被检钣金件与特征块相配合处的结构特征相匹配。

 所述定位柱底部固定于基板表面，包括用于定位钣金件的主、辅定位柱，还包括用于测量刀定位的测量刀定位柱；

主、辅定位柱，头部带有用于与钣金件辅定位孔相配合的销状凸起；所述测量刀定位柱为顶部带有用于对定位测量刀开放端进行定位的一字型凹槽的圆柱形。

 所述测量刀为竖置、水平延伸的片状，固定于基板上方，其主体形状为倒扣的钩形，其一端为铰接固定端，另一端为钩部所在的开放端，开放端能够以铰接端为回转中心上下旋转；其底部近铰接固定端部分为检测边界，开放端部分底部带有用于与定位柱配合、对测量刀进行Z向限位的方形豁槽，所述方形豁槽向上凸陷且沿水平方向延伸。

 所述夹紧器包括固定于基板上的基座，基座上经第一铰轴铰接有可上下旋转的夹紧臂，夹紧臂的另一端固联有与夹紧臂垂直设置的橡胶夹紧块；基座上还经第二铰轴铰接有O字型连杆，O字型连杆的项端固联有手柄；夹紧臂自O字型连杆内穿过且与O字型连杆间间隙配合。

以上为本发明的基本结构，其构件组成中：

①检具体

用于模拟钣金件焊接过程中配合关系，及将实际焊接过程中，钣金件所有参与配合的特征提取处理，然后生成特征块，检测时，使钣金件与检具体间隙配合，进而来测量其他型面的误差；

特征块的特征结构是通过提取周边配合件与被检测件有配合关系的局部特征而来。方法是：

（1）将与钣金件有配合关系的特征全部提取出来（包括周边的零部件，夹具定位销，定位面等）；

（2）为了更好的检测钣金件，把钣金件型面特征分为两类：结构特征和配合特征，结构特征是指起过渡、加强，工艺性作用的加强筋，工艺孔等，这些特征在制造过程中不参与配合，此类特征精度要求较低。配合特征：指在生产过程中参与配合的特征（包括检具定位，夹具定位，与周边零部件配合等），精度要求高；

（3）根据（2）中的概念识别出钣金件上重要配合特征和次要结构特征；

（4）为了实现该检具检测精度变化点检测功能，需识别出钣金件上容易发生变化的特征，常见的易发生变化的特征，例如导圆特征，这些特征在量产后，由于模具磨损、压力变化都会导致导圆处出现反弹，是需要测量和控制的变化点；

（5）分析钣金件重要配合特征，选取适合与周边配合特征做零间隙配合的特征。选取原则是，尽量选取钣金件与周边件为零间隙接触的配合关系的配合特征。如该应用例所示如下图所示的配合特征作为零间隙配合特征。

②定位柱

用于定位钣金件和测量刀。主、辅定位柱用于定位钣金件，其中主定位柱与钣金件主定位孔相对应，辅定位柱与钣金件辅定位孔对应，与常规检具中的主辅定位销功能相近，有时也可同时用于定位测量刀。

③测量刀

用来测量钣金件关键位置处的断面精度；

测量刀形状确定方法是，首先根据检测的布置原则确定测量刀的位置，然后以此断面做草图平面绘制草图（基于UG软件），偏置断面线0.5mm就得到检测刀的检测边界，其他边界在保证检测刀自身刚度前提下可以自由绘制，然后拉伸即可达到测量刀数模，测量刀检测边界与钣金件在此断面处的间隙是0.5mm，测量刀的检测边界位于测量刀图中底端处，开放端底部钩形结构的方形槽是用来与定位柱配合，用以对测量刀进行Z向限位。

测量刀的位置和数量选取原则是：

（1）尽可能分布在制件的端部和中间位置；

（2）尽可能均匀；

（3）在制件容易发生反弹的断面上布置；

（4）制件尺寸越大测量刀数量应越多 ；

（5）钣金件型面越复杂，测量刀数量应该越多。

制件精度后期发生变化时，测量刀的测量断面处一定会产生变化，这样精度超差就会被检查出来，比如其设计原理是：检测刀检测面与钣金件重要配合特征处间隙为0.5mm，与次要结构特征处间隙为1mm，这样就实现了钣金件精度的分区控制。

④夹紧器

用来夹紧钣金件，以消除钣金件整体扭曲变形；为常规结构；

固定于基板上，夹紧器的位置确定方法是模拟钣金件在焊接过程中夹具夹紧装置的，其夹紧位置与与焊装夹紧块位置一致，目的是消除检测受力状态与焊接夹紧状态不一致所导致的测量误差。夹紧器为连杆结构，使用时钣金件处于基板之上、压紧块的下方，通过顺时针旋转手柄，带动连杆下压压紧臂及至压紧块顺时针偏转，实现压紧动作。

在实际生产中，钣金件存在一定程度的整体扭曲，这种扭曲难以消除，其对系统精度的影响程度视与之有配合关系的钣金件刚度大小而定，比如与钣金件配合的是后背门内板，相对钣金件而言其刚度要大的多，这样可以在焊接时通过夹具矫形实现与内板良好接触，松开夹具后，由于内板刚度较大，钣金件不会导致后背门内板变形，这种情况下是可以使用夹紧器来克服制件的整体扭曲变形。夹紧力大小需要控制，如果需要很大的夹紧力才能克服钣金件的扭曲变形也是不行的，这样即便可以顺利测量，但检测结果是不可以信赖的，所以夹紧力要视情况而定。此类夹紧器属标准件，可直接从市场上采购，其夹紧力主要有橡胶块的硬度决定，所以为了得到的合适的夹紧力需要定制一系列弹性大小不一的橡胶块，实现夹紧力大小的控制。橡胶块硬度的选取可以根据每个件的实际情况而定。夹紧器布置与常规检具不同，该验收检具采用“完全模拟实车装配状态”原理，即夹紧器夹紧位置与实际焊接过程夹具夹紧位置相同（可有效避免因检测和使用状态受力不一致而导致的误差）。

 作为本发明的一种优化，所述测量刀经一端固定于基板、另一端向上延伸的固定臂与基板实现联接，测量刀与固定臂铰接并经紧固装置定位。

本发明的检具检测操作步骤如下：

 1）将钣金件通过主辅定位销定位在检具体上。顺利定位，且没有旷量则定位钣金件两个定位孔视为合格；

2）用夹紧器夹紧，确认钣金件上的三个配合特征与检具体为零间隙配合；

3）放下检测刀，观察钣金件是否与检测刀干涉。不干涉则视为钣金件表面上偏差合格；

 4）用0.5mm塞尺测量各测量刀与钣金件之间的间隙，如果不能插入则说明下偏差合格。

 综上可见：由于采用了以上的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）该新型检具将钣金件特征分解为两大类：重要配合特征和次要结构特征，实现精度分区检测和控制。将钣金件重要特征检测精度设定为0～0.5mm(常规检具为-0.5～0.5mm)，使检测精度提高一倍；

（2）将次要结构特征检测精度由-0.7～0.7mm降为-1～1mm,使钣金件精度保证难度大幅度降低；

（3）钣金件检测放置状态完全模拟实际装配过程中放置状态，测量结构一目了然；

（4）充分分析制件反弹趋势和规律，在关键位置布置测量刀，有效发现量产后的变化点；

（5）夹紧器布置和夹紧力选取完全模拟实际装配状态，消除受力状态不一致所导致的误差；

（6）该检具原理适用于除外覆盖件外所有汽车用钣金件。

总之，本发明可以实现钣金件入厂、出厂快速、高精度检测，能够有效发现钣金件重要特征精度变化点，并保证钣金件在车型生命周期内精度一致性。本发明可用于钣金件验收时的检测。

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1为现有技术中常规检具的结构示意图；

图2为本发明实施例的整体结构示意图；

图3为图2所示实施例中检具体3的结构示意图；

图4为图2所示实施例中定位柱的结构示意图；

图5为图2所示实施例中固定臂及其分布状态的结构示意图；

图6为图2所示实施例中测量刀2及其分布状态的结构示意图；

图7为图2所示实施例中夹紧器4及其分布状态的结构示意图；

图8为图7所示实施例中夹紧器4个体的整体结构示意图。

图中：1—基板，2—测量刀，3—检具体，4—夹紧器，5—特征块，61—主定位柱，62—辅定位柱，63—测量刀定位柱，7—销状凸起，8—一字型凹槽，9—方形豁槽， 10—基座，11—第一铰轴，12—夹紧臂，13—橡胶夹紧块，14—第二铰轴，15—O字型连杆15，16—手柄；42—定位面，43—主定位销，44—辅定位销，45—检具本体。

具体实施方式

实施例

图2所示为一种汽车钣金件验收检具，包括检具体3、测量刀2、定位柱、夹紧器4，其中：

①检具体3

参考图3，它用于钣金件的定位，上部与钣金件及本实施例的其它构件相配合。它包括基板1及固定于基板1上的相隔设置的特征块5，基板1为平面板状，特征块5的上部结构为特征结构，与被检钣金件的与特征块相配合处的结构特征相匹配。

②定位柱

参考图4，定位柱的底部固定于基板1表面。

包括用于定位钣金件的主、辅定位柱61与62，它们还用于测量刀2的定位。

定位柱还包括另一用于测量刀2定位的测量刀定位柱63。

主、辅定位柱61与62的头部带有用于与钣金件辅定位孔相配合的销状凸起7。测量刀定位柱63的主体为圆柱形，顶部带有用于对定位测量刀开放端进行定位的一字型凹槽8。

③测量刀2

参考图6，测量刀6为竖置、水平延伸的片状，固定于基板1上方，其主体形状为倒扣的钩形，其一端为铰接固定端，另一端为钩部所在的开放端，开放端能够以铰接端为回转中心上下旋转；其底部近铰接固定端部分为检测边界，开放端部分底部带有用于与定位柱配合、对测量刀2进行Z向限位的方形豁槽9，该方形豁槽9向上凸陷，下口开放。

测量刀2经一端固定于基板、另一端向上延伸的固定臂与基板1实现联接，测量刀与固定臂铰接并经紧固装置定位。固定臂的结构及其与基板1间的联接关系如图5所示。

④夹紧器4

夹紧器4的于基板1上的分布状态、及其个体的结构可参考图7与图8。

夹紧器4包括固定于基板1上的基座10，基座10上经第一铰轴11铰接有可上下旋转的夹紧臂12。

夹紧臂12的另一端固联有与夹紧臂12垂直设置的橡胶夹紧块13。

基座10上还经第二铰轴14铰接有O字型连杆15，O字型连杆15的顶端固联有手柄16。夹紧臂12自O字型连杆15内穿过且与O字型连杆15间间隙配合。

Claims (5)

1.一种汽车钣金件验收检具，它包括检具体、定位柱，其特征在于：它还包括测量刀、夹紧器，所述检具体包括基板及固定于基板上的相隔设置的特征块，所述基板为平面板状；所述特征块的上部结构为特征结构，与被检钣金件与特征块相配合处的结构特征相匹配；所述测量刀固定于基板上方，其主体形状为倒扣的钩形，其一端为铰接固定端，另一端为钩部所在的开放端，开放端能够以铰接端为回转中心上下旋转。

2.根据权利要求1所述的汽车钣金件验收检具，其特征在于：所述定位柱底部固定于基板表面，包括用于定位钣金件的主、辅定位柱，还包括用于测量刀定位的测量刀定位柱；

主、辅定位柱，头部带有用于与钣金件辅定位孔相配合的销状凸起；所述测量刀定位柱为顶部带有用于对定位测量刀开放端进行定位的一字型凹槽的圆柱形。

3.根据权利要求1所述的汽车钣金件验收检具，其特征在于：所述测量刀为竖置、水平延伸的片状；其底部近铰接固定端部分为检测边界，开放端部分底部带有用于与定位柱配合、对测量刀进行Z向限位的方形豁槽，所述方形豁槽向上凸陷且沿水平方向延伸。

4.根据权利要求1所述的汽车钣金件验收检具，其特征在于：所述夹紧器包括固定于基板上的基座，基座上经第一铰轴铰接有可上下旋转的夹紧臂，夹紧臂的另一端固联有与夹紧臂垂直设置的橡胶夹紧块；基座上还经第二铰轴铰接有O字型连杆，O字型连杆的项端固联有手柄；夹紧臂自O字型连杆内穿过且与O字型连杆间间隙配合。

5.根据权利要求3所述的汽车钣金件验收检具，其特征在于：所述基板上固定有向上延伸的固定臂，所述测量刀的铰接固定端与所述固定臂的上端经紧固装置铰接。