專利名稱：車身部件的沖孔方法及設備的制作方法
車身部件的沖孔方法及設備本發(fā)明涉及給車身部件沖孔的方法，尤其是給表皮沖孔以安裝泊車輔助傳感器或者大燈清洗器的方法，還涉及一種沖孔設備以及由此得到的車身部件。在本說明書中，“表皮”一詞指這樣的車身部件，即:在安裝到車上后，該部件的壁有一面從車外可見。通常會提到保險杠表皮，但是本發(fā)明也涉及翼板表皮或裙板表皮，裙板指從車輛前后保險杠向下延伸的壁。 通常采用超聲波傳感器來組建泊車輔助系統(tǒng)，常用縮寫roc (“泊車距離控制”的英文縮寫)表示。在下文中，用“PDC傳感器” 一詞來表示這種超聲波傳感器。PDC傳感器一般以三個、四個或六個為一組進行安裝，安裝在保險杠表皮上或者裙板上，用支架(稱作PDC支架)保持在保險杠內側，與保險杠內表面相聯(lián)結。該支架將PDC傳感器保持為正對保險杠表皮上的孔。在現(xiàn)有技術中，將PDC傳感器安裝在保險杠表皮上需要兩個不同步驟才能完成，即，首先在表皮上沖孔以形成孔，然后將支架固定在表皮上，正對該孔。這兩個操作是在兩個不同工位上實現(xiàn)的，不過經常是在涂裝之后進行的，這樣一來被這兩個操作處理的保險杠表皮在轉運以及安放在每個工位過程中可能會被劃傷。需要指出的是，保險杠表皮上孔的形成通常不發(fā)生在該表皮的制造過程中，這是因為roc傳感器屬于選裝件，并非所有銷售款上都有。所以，保險杠表皮都是按照無孔的基本型制造的，PDC傳感器是后期加裝的，多數(shù)是在涂裝之后。對于保險杠表皮上集成的大燈清洗器，也是如此。本發(fā)明提出了一種沖孔方法，該方法發(fā)生在保險杠表皮中形成孔的步驟中。為了獲得高質量的沖孔，切割后不留下刺和毛邊，則需要采用速度約為每秒I毫米的慢速沖子，由大功率動力缸(Wrin)驅動，其提供的沖孔力量約為每孔lOOOdaN。這種動力缸的成本及其運轉所需的裝置不利于沖孔工位的深度優(yōu)化。另外，要在部件周圍留有足夠的位置，以便定位該部件而不劃傷它，就必須將沖子遠離擱架(即遠離放置待沖孔部件的支架)；這會增加沖孔工位的體積，延長循環(huán)時間，因為大功率但緩慢的動力缸需要時間來通過使之遠離部件的距離。本發(fā)明旨在提出其他的辦法，用來代替緩慢的大功率動力缸，以彌補前述的不便。本發(fā)明的一個對象是給車身部件沖孔的方法，尤其是給表皮沖孔以安裝泊車輔助傳感器或者大燈清洗器的方法，根據該方法，將車身部件放置在擱架上，離擱架一定距離處沖子被保持在靜止位置，使沖子首先朝擱架方向沿第一行程移動，以引導其至所述部件附近，然后沿第二行程移動，以在所述部件上沖孔，沖子在第二行程中相對于部件的移動速度不超過lOmm/s，該方法的特征在于，在第一行程中借助移動裝置移動沖子并給沖子相對于部件不低于50mm/s的移動速度。本發(fā)明方法的優(yōu)勢在于它區(qū)分了沖子接近步驟和使用沖子的真正沖孔步驟(用“鉆孔”表示)。于是，假設需要設置300毫米的接近行程以給部件周圍留有足夠的空間來防止部件被劃傷，那么沖子從靜置位置移動到使用位置需要2到3秒時間，同時還不會因此影響到沖孔質量，因為真正的沖孔(即“鉆孔”)總是以不超過10毫米/秒的低速實現(xiàn)的。優(yōu)選地，鉆孔過程中，移動速度約為lmm/s，而在接近過程中的移動速度約為100mm/so按照本發(fā)明，在這種條件下，從沖子開始第一行程的時刻到它回到靜置位置的時亥Ij，耗時在5到15秒之間。本發(fā)明可以采用不同的移動裝置來實現(xiàn)。首先，可以采用移動速度可調可變的動力缸。這個方法不是優(yōu)選的，因為這種動力缸昂貴且不易調節(jié)。另一個可能是采用多室動力缸。第一室斷面小，用于第一行程，以小功率實現(xiàn)高速度；而第二室接在第一行程之后，用于第二行程，移動速度低，而功率大。在第三種方法中，在第一行程中采用接近動力缸來移動沖子，而在第二行程中采用不同于接近動力缸的其他裝置。第三種方法可以采用非常標準的動力缸，市面上能以合理價格買到，在供貨和成本方面具備一定優(yōu)勢。為了實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提出了一種給車身部件沖孔的設備，尤其是給表皮沖孔以安裝泊車輔助傳感器或者大燈清洗器的設備，其包括:適于接納車身部件的擱架，離擱架一定距離處保持在靜置位置的沖子，以及沖子的移動裝置，所述沖子移動裝置首先使沖子朝擱架的方向沿第一行程移動，以引導其至部件附近的使用位置，然后使沖子沿第二行程移動，以在部件上鉆孔；所述移動裝置用于使沖子在第二行程中相對于部件的移動速度不超過lOmm/s。該設備的特征在于，移動裝置用作使沖子在第一行程中相對于部件的移動速度不低于50mm/s。本發(fā)明設備還可以具備下列一個或多個特征，可以單獨具備，也可相結合。-所述移動裝置包括多室動力缸，用于第一行程和第二行程；-所述移動裝置中包括用于第一行程的接近動力缸，和用于第二行程的不同于所述接近動力缸的裝置；-所述移動裝置包括用于第二行程的沖孔動力缸；-所述沖孔動力缸與作用力減速機構(m6canismede demultiplicationd，efforts)相連；-所述作用力減速機構包括凸輪，該凸輪如楔子一樣作用在與沖子相聯(lián)結的凸輪滾輪上；-所述作用力減速機構包括鉸接在與底座聯(lián)結的軸上并由動力缸致動的連桿，所述連桿通過杠桿作用在沖子的支撐件上施加作用力，以引發(fā)沖子在第二移動行程上的移動；-沖子被安裝在柱的第一端部上，該柱可軸向運動且具有相對而置的第一端部和第二端部，其長度大致為第一行程的長度，該柱走完第一行程來將其第二端部引導至作用力減速機構的附近，以便承受該機構在第二行程中的推力；-所述作用力減速機構包括凸輪，該凸輪如楔子一樣作用在與沖子相聯(lián)結的凸輪滾輪上；-沖子以及在第一行程中跟隨沖子一起運動的部件連在一平衡重物上，用于降低它們的表觀重量；
-所述表觀重量選擇為，使得沖子以及跟隨沖子一起運動的部件只在它們自身的表觀重量的作用下從沖子靜置位置移動到使用位置，接近動力缸的作用是將沖子從使用位置帶回到靜置位置并在需要時調節(jié)接近速度；-接近動力缸和/或沖孔動力缸為氣缸。最后，本發(fā)明的另一目的是該設備的用途以及采用上述方法制得的車身部件。為了更好地理解本發(fā)明，下面將參考附圖描述僅作舉例之用的具體實施方式
，附圖中:-

圖1是為實施本發(fā)明方法而設計的沖孔設備的透視圖；-圖2為從圖3所示設備位置的對面看過去的視圖；-圖3到圖6與圖1類似，顯示了隨著方法進展的不同狀態(tài)下的設備情況；-圖7是為實施本發(fā)明方法而設計的沖孔設備的第二種實施方式的透視圖；-圖8是為實施本發(fā)明方法而設計的沖孔設備的第三種實施方式的透視圖。在圖1到圖6中，使用了如下的附圖標記:I為機架，形如橫臥的U形，基于其充當機架底座的分支Ia上。2為“擱架”，即用于在沖孔前安放車身部件的支架。擱架2置于機架I的底座Ia上。3是豎向導軌。當然，導軌的朝向取決于沖子的接近行程。這里假設待沖孔的表皮(未示出)是水平向的，不過鑒于表皮的形狀通常是彎曲的，顯然需要設置其它導軌(未示出)，相對于豎向呈不同的傾角。4為適于沿導軌3滑動的活動板。5為有豎向游間行程(d6battement)的氣缸,其主體5a通過板條6 (r6glette)固定在機架I上，其桿5b朝下突出于主體5a，并通過另一板條7與活動板4聯(lián)結。8是平衡重物，固定在板條6上。這里的平衡重物8為繩索9的繞組，采用螺旋彈簧(未示出)拉回到收回位置。繩索9通過其自由端連在與活動板4聯(lián)結的板條7上。平衡重物8抵消了豎向活動部件的部分重量，詳見下文說明。10是一種移動裝置，安放在機架I的上分支Ib上。裝置10包括:-水平氣缸11(這里是水平的，因為要與豎向氣缸5協(xié)作)，其主體Ila固定在機架分支Ib上，其桿Ilb朝機架開口側方向水平突出。在長度約為20cm的端部段上，桿Ilb是斜切的(biseautSe)，意即其橫斷面是梯形的(在與機架平行的豎向面內)，斷面前端為短邊，后端為長邊。長邊對應于氣缸出口處桿Ilb分支的常規(guī)厚度。在此斜切端部段中，桿的下表面18在高差h內是傾斜的，而它的上表面(與下表面18相對)則是水平的。-兩個由矮墻構成的導向機構12，矮墻配有水平氣缸桿Ilb的導向孔，其尺寸確保桿Iib的水平上表面能保持與各孔的上緣相接觸，以抵靠其上；-一個豎向柱13，從機架上分支Ib和活動板4中為此分別預設的孔14和15中穿過。柱的頂端16上有一滾輪17。柱13可以通過孔14相對于上分支Ib在豎向方向滑動，但是由于其卡在孔15中而與板4是聯(lián)結的。于是，當板4和柱13朝下運動時，滾輪17正好位于水平氣缸11的桿Ilb前的端部之下，在高差h中。一旦處于這個位置后，如果桿Ilb在水平氣缸11的作用下在兩導向機構12之間前進，那么滾輪17就抵著桿Ilb的傾斜下表面18滾動，這樣就使得柱13下降，下降高度稍微小于高差h (h為最大值，當滾輪碰到桿前的下棱邊時就達到該最大值)。在滾輪17的對面端，柱13上有一個沖子19 (按傳統(tǒng)方式由沖模和退料板(devetisseur)組成),柱13就形成了沖子的支撐件。平衡重物8在下降和上升中抵消了組件(稱作“活動單元”)的一部分重量，組件包括沖子19以及在第一行程中跟隨沖子一同運動的活動部件，即氣缸桿5b、板4、板條7、柱13和滾輪17。移動裝置10被罩子24保護，在氣缸11運轉時防止操作人員的手指或手進入到滾輪17和氣缸11的桿Ilb之間?，F(xiàn)在介紹本方 法進程中的不同步驟:圖1:裝置處于靜置狀態(tài)。氣缸都沒有啟動。板4處于高位，柱13也一樣。圖3:豎向氣缸5任由活動單元在其表觀重量(真實重量與平衡重物8所抵消的重量之差)的作用下下降。滾輪17正對水平氣缸11的桿的傾斜下表面18。此第一運動的速度較高，即100mm/s，由氣缸5控制。如果擱架2上放置有車身部件表皮(未示出)的話，在上述運動結束時，沖子19就會處于這個表皮附近?？梢岳斫猓诒碛^重力作用下，豎向氣缸5不會傷及操作人員。實際上，得益于平衡重物8，沖子19在第一行程中碰到的障礙物會很容易使氣缸5的下行停頓下來。因此，在第一行程中，設備對于操作人員來說是安全的，因為使沖子19下降的力量不會使操作人員受傷。圖4:水平氣缸11將桿Ilb向前推，桿的上表面抵靠在導向機構12的孔的上緣，其傾斜下表面18則將滾輪17 (于是，也連同柱13、沖子19和板4)在很小的高度范圍推向下方。如果在擱架2上放置有車身部件，那么此第二運動就對應于對該部件的鉆孔操作(指沖孔本身)，這個運動是慢速進行的，這是由于桿Ilb的水平行程和柱13的豎向行程的比例的原因。同樣因為這個比例的原因，鉆孔的功率也按相同比例增加，所以即便是水平氣缸11的功率較小，也能獲得足夠的沖孔功率。由水平桿Ilb的斜切端、導向機構12和滾輪17組成的組件構成了沖孔的作用力減速器。還可以采用其它系統(tǒng)來實現(xiàn)相同的功能，比如換向桿機構(mecanisme de renvoi bras de levier)或者平衡桿(palonnier)?？梢岳斫?，在鉆孔操作中沖子的行程只有幾毫米，優(yōu)選為小于5mm。實際上，這個行程最多等于柱13在水平氣缸11的桿Ilb作用下豎向移動的距離h。對于這個距離，操作人員是不可能將手或手指滑進沖子19和待沖孔部件之間的。換言之，沖子19在第一行程中就移動到離待沖孔部件很近的位置，這樣滾輪17就正對水平氣缸11的桿的傾斜下表面18，水平氣缸11就可以啟動了?？梢岳斫?，當滾輪17未正對水平氣缸11的桿的傾斜下表面18時，水平氣缸11是無法運轉的。所以，這個設備可以保證操作人員的工位的安全，在鉆孔操作中以及在沖子19第一行程下降過程中操作人員都不會受到沖子19的意外傷害。圖5:水平氣缸11回到初始位置，桿Ilb收回。圖6:豎向氣缸5使板4 (也連同柱13以及活動單元的其他部件)上升。得益于平衡重物，氣缸5只需克服活動單元的表觀重量。所以可以理解，除了固定的保護罩24外，沖孔設備的安全不再需要采用其它特殊的人員保護措施。這樣就可以降低設備使用的空耗時間，增加生產力，因為操作人員無需打開和關閉保護罩，比如為了將待沖孔部件放在設備中或者將其從設備中取走。另外，既無需打開和關閉保護罩，同時也無需設置無形的阻擋。該設備就是安全的，可以采用便宜的零部件制造。圖7和圖8顯示了本發(fā)明裝置的第二和第三種實施方式，其中這三種實施方式所共有的零部件采用了相同的數(shù)字編號。相比于第一種實施方式，圖7所示的實施方式的區(qū)別在于設備不含平衡重物，并且豎向導軌包括兩個豎向立柱Ic和ld，兩者中間有空隙le。柱13和活動板4被支架20所代替，這個支架大體呈梯形，其兩個平行邊是豎向的。第一豎向邊與機架I的豎向分支平行，并包括適于沿軌道3滑動的裝置。第二豎向邊帶有沖子19，沖子19位于支架20下部分附近。水平的氣缸11固定在機架的分支Ib上，分支Ib關于機架的豎向分支向支架20的對面突出。水平氣缸11作用在斜切桿Ilb上，穿過兩個立柱Ic和Id之間的空隙le。在氣缸11的作用下，斜切桿Ilb可以朝向沖子水平移動。在機架I的豎向分支附近，支架20在其上端包括一個滾輪17，滾輪適于與水平氣缸11的斜切桿Ilb的下表面協(xié)作。沖孔方法與上文所述相同。不過，沖子19在第一行程的移動完全是由豎向氣缸5控制的，這個氣缸使?jié)L輪17正對水平氣缸11的桿的傾斜下表面18。有利地，豎向氣缸5是低壓氣缸。同樣，如果沖子19在第一行程中遇到了障礙物，障礙物施加的微弱反壓力可以造成停頓，甚至使得氣缸5向上移動回到它的靜置位置。豎向氣缸5的接觸壓力低于50N/cm2。就如第一種實施方式一樣，設備也是安全的。實際上，只有當滾輪17正對水平氣缸11時，水平氣缸11才可啟動。在這個位置，沖子19距離待沖孔部件的距離可以確保操作人員不能因為不小心而將手或身體的其他部位滑到沖子19和待沖孔部件之間。同樣，當沖子19在第二行程受力移動時，操作人員也不會受傷。在圖8所示的實施方式中，機架I呈L形，基于分支Ia上，分支Ia就構成了機架的底座。機架的豎向分支包括兩個分開的立柱Ic和ld，如同上一實施方式一樣。移動裝置特別包括一個用于沖孔的氣缸21，該氣缸與部件22相連，部件22構成了一個用于在第二行程中移動沖子19的杠桿。杠桿支在支承軸23上，支承軸23穿過機架豎向分支的兩個立柱Ic和ld，當氣缸21將部件22向上推時，杠桿就向支架20的加固面24施加豎向壓力。支承軸23的位置可以使形成杠桿的部件22收攏在(未示出)立柱Ic和Id之間的空隙內，以允許支架20 (在第一行程中移動時，也就是接近行程)朝上(相對于圖8)或者朝下滑動。當然，上述的實施方式是非限制性的。
權利要求
1.一種給車身部件沖孔的方法，尤其是給表皮沖孔以安裝泊車輔助傳感器或者大燈清洗器的方法，根據該方法，將車身部件放置在擱架(2)上，離所述擱架一定距離處沖子(19)被保持在靜止位置，使所述沖子(19)首先朝所述擱架(2)的方向沿第一行程移動，以引導其至所述部件附近，然后沿第二行程移動，以在所述部件上鉆孔，所述沖子(19)在所述第二行程中相對于所述部件的移動速度不超過lOmm/s并且低于所述沖子(19)在所述第一行程中的移動速度，該方法的特征在于，在所述第一行程中借助移動裝置(5)移動所述沖子，而在所述第二行程中借助與作用力減速機構相連的沖孔動力缸(11，21)移動所述沖子，所述沖孔動力缸(11，21)不同于所述移動裝置(5)。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述第一行程完成后，待沖孔的所述部件與所述沖子之間的距離優(yōu)選地小于5mm。
3.一種給車身部件沖孔的設備，尤其是給表皮沖孔以安裝泊車輔助傳感器或者大燈清洗器的設備，所述設備包括適于接納車身部件的擱架(2)、離所述擱架(2) —定距離處被保持在靜置位置的沖子(19)以及所述沖子(19)的移動裝置，所述移動裝置首先使所述沖子朝所述擱架的方向沿第一行程移動，以引導其至所述部件附近的使用位置，然后使所述沖子沿第二行程移動，以在所述部件上鉆孔，所述移動裝置(5，10)用于使所述沖子(19)在所述第二行程中相對于所述部件的移動速度不超過lOmm/s并且低于所述沖子(19)在所述第一行程中的移動速度，該設備的特征在于，所述第一行程中所述沖子(19)的移動裝置不同于所述第二行程中所述沖子(19)的移動裝置，并且所述第二行程中所述沖子(19)的移動裝置包括與作用力減速機構相連的沖孔動力缸(11，21)。
4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述移動裝置(5，10)包括用于所述第一行程的接近動力缸(5)。
5.根據權利要求3或4所述的設備，其中，所述沖子(19)被安裝在支撐件(13，20)的第一端部上，所述支撐件(13，20)可軸向運動且具有相對而置的第一端部和第二端部，所述支撐件走完所述第一行程來將其第二端部(16，24)置于所述作用力減速機構的附近，以便承受所述機構在所述第二行程中的推力。
6.根據權利要求3至5之一所述的設備，其中，所述作用力減速機構包括凸輪(18)，所述凸輪如楔子一樣作用在與所述沖子(19)相聯(lián)結的凸輪滾輪(17)上。
7.根據權利要求3至5之一所述的設備，其中，所述作用力減速機構包括鉸接在與所述機架聯(lián)結的軸(23 )上并由動力缸(21)致動的連桿(22 )，所述連桿(22 )通過杠桿作用在所述沖子(19)的支撐件(20)上施加作用力，以引發(fā)所述沖子在其第二移動行程上的移動。
8.根據權利要求3至7之一所述的設備，其中所述接近動力缸(5)和/或所述沖孔動力缸(19)為氣缸。
9.權利要求3至8之一所述的設備用于對車身部件沖孔的用途。
10.一種車身部件，采用權利要求1或2所述的方法制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對車身部件沖孔的方法，尤其是給表皮沖孔以安裝泊車輔助傳感器或者大燈清洗器的方法。本發(fā)明還涉及一種對車身部件沖孔的設備，其包括用于接納車身部件的擱架(2)、沖子(19)以及沖子的移動裝置(5，10)，所述移動裝置首先將沖子沿第一行程移動以引導其至使用位置，然后將沖子沿第二行程移動以在部件上鉆孔。沖子在第二行程中的移動速度不超過10mm/s并且低于沖子在所述第一行程中的移動速度。第二行程中沖子的移動裝置包括與作用力減速機構相連的沖孔動力缸(11，21)。最后，本發(fā)明涉及該設備的用途以及采用上述方法制得的車身部件。
文檔編號B26F1/02GK103180113SQ201180034168
公開日2013年6月26日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權日2010年5月24日
發(fā)明者大衛(wèi)·特雷斯 申請人:全耐塑料公司