專利名稱：用來評估預制組件在車身開口中的裝配的設備及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種準確模擬車身中的開口以容納車窗的設備，使得當車窗位于模擬車身開口中時，可以確定車窗的周邊與車身開口之間的裝配的精度。更具 體而言，本發(fā)明涉及一種在尺寸上準確模擬車身中的開口的設備，使得當預制(modular)車窗組件放在該設備上時，照亮該設備以幫助確定預制車窗的周邊與模擬車身開口之間的裝配的精度。
背景技術：
雖然已經(jīng)長時間進行了組成車輛的各個部件的某些試制試驗，多數(shù)汽車廠商都增加了這種試制試驗以減少車輛組裝線上的成本問題。另外，裝配和成品的總質(zhì)量已經(jīng)受到汽車制造商的日益關注。因此，汽車制造商對其供應商有更多期望，期望提供在組裝期間能夠容易地組合到車輛中的高質(zhì)量產(chǎn)品?？紤]到可重復性和檢測的方便，應該在最早的可能時間進行在部件組合到車輛的過程中出現(xiàn)的任何問題的檢測。本發(fā)明人設法實現(xiàn)與預制車窗組件在其在車身開口中的預定開口中的裝配有關的目標，尤其是利用某些照明技術。與車窗在車身開口中的裝配的精度有關的考慮記載在專利文獻中，例如美國專利US 4，909，869記載了一種將窗玻璃安裝到車身上的方法，包括附接定位元件，該定位元件用于限定窗玻璃相對于車身窗框部分的位置使得在窗框部分和至少一部分定位兀件之間形成圖像傳感器可見的色彩亮度差；通過該圖像傳感器檢測該定位元件在窗框部分上的位置，并且通過機械手將窗玻璃裝配到窗框部分，該機械手可操作地沿著根據(jù)圖像傳感器的檢測輸出變化的工作路徑移動。美國專利US 7，023，358記載了一種用來識別間隙的存在以及間隙尺寸的方法和組件。在一個實施例中，當兩個元件抵靠接合時，該組件包括應變儀。力被用來表示兩個元件或其一部分之間的間距值，并且該信息被無線傳送到接收器和顯示組件上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用來評估預制車窗組件在模擬車身開口中的裝配的設備和使用該設備的方法。對本申請而言，〃預制車窗〃組件表示在車窗的周邊的至少一部分周圍具有模制上的聚合物部件以及與其一起并入的可能的五金件或者其它有用的部件的車窗。"車身開口 〃表示具有由車身金屬板沿周邊限定的預定尺寸和形狀的空間，例如用于擋風玻璃、背部照明和側面照明的車身開口。本發(fā)明的設備包括支承基座元件，車身開口 /金屬板模擬裝置安裝到該支承基座元件，該車身開口 /金屬板模擬裝置在尺寸方面以很高精度代表車輛組裝過程中實際車輛中的車身開口。同樣，該預制車窗組件表示實際生產(chǎn)的車窗組件。
雖然通過不需要輔助裝置的視覺觀察布置在凹入腔中的預制車窗組件能夠識別車身開口和預制車窗組件之間的裝配的總誤差，該凹入腔優(yōu)選形成車身開口 /金屬板模擬裝置的一部分，但是很難通過這種方法辨別出更細微的、但是仍舊有可能出故障的誤差。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在車身開口 /金屬板模擬裝置的凹入腔部分中的預定位置中形成的光線傳遞開口中設置至少一個(優(yōu)選為多個)的光源，可以極大地增強預制車窗組件和其要安裝的車身開口之間的〃間隙〃的可見度。一旦識別出來，車輛制造商、預制車窗組件供應商或者兩者可以采取措施來消除或者減小這種間隙在實際車輛組裝過程中的可接受程度。優(yōu)選地，為此可使用高強度光源。由于希望在與實際車輛的車身開口取向類似的取向上進行上述裝配評估，其上安裝有車身開口/金屬板模擬裝置的基座元件優(yōu)選為能夠布置在水平和豎直之間的各個角度上。為了確保預制車窗組件保持精確地布置在車身開口/金屬板模擬裝置中，優(yōu)選使用合適的夾緊機構。


通過接下來的參考附圖的詳細說明，本發(fā)明的上述以及其他優(yōu)點對本領域技術人員來說將變得明了。圖I顯示出根據(jù)本發(fā)明的設備的正面透視圖。圖2顯示出包括電線等等的、圖I的設備的后面透視圖。圖3給出放大視圖，圖示出本發(fā)明的優(yōu)選夾緊機構中的一個。圖4顯示出帶有布置在該設備上的預制車窗組件的、根據(jù)本發(fā)明的設備透視圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種用來評估預制車窗組件在模擬車身開口中的裝配的設備和使用該設備的方法?？偟膩碚f，本發(fā)明的設備包括支承基座元件，車身開口 /金屬板模擬裝置安裝到該支承基座元件，該車身開口 /金屬板模擬裝置在尺寸方面以很高精度表示車輛組裝過程中實際車輛中的車身開口。類似地，待評估預制車窗組件表示實際生產(chǎn)的車窗組件。參考圖1，本發(fā)明的設備10包括支承基座元件12，該支承基座元件優(yōu)選為可在0°(水平)和90° (豎直)之間的取向上調(diào)節(jié)，以模擬實際車輛中車窗組件20的取向。模擬車窗組件20的安裝角度提供了更準確的評估。支承基座元件12可以是任何要求形狀和尺寸的，并且可由任何合適的材料制成，該材料優(yōu)選為在尺寸上是不變的。根據(jù)本發(fā)明，車身開口 /金屬板模擬裝置14以任何一種合適的方法安裝到支承基座元件12上。車身開口 /金屬板模擬裝置14可由一塊材料形成，在該車身開口 /金屬板模擬裝置中，各個部件可以由任何一種合適的方法形成。各個部件還可進行組裝以形成模擬裝置。例如，凹入腔16可以精確地機加工成一塊尺寸上合適的穩(wěn)定材料。這種合適的材料可以包括例如鋼、鋁和碳纖維。凹入腔16的部件包括至少一個透光開口 18。優(yōu)選地，多個透光開口 18圍繞凹入腔16的周邊布置，從而在該周邊周圍提供均勻的照明度，例如至少20流明每光源24，有時也被稱為背部照明。每個透光開口 18都能夠容納至少一個光源24，優(yōu)選為高強度光源，更優(yōu)選為LED光源。每個光源24都聯(lián)接到合適的電源上。LED光源尤其適合于供本發(fā)明的設備10使用的DC電源。借助于電池供電DC電源，極大地增強了設備10的便攜性。LED光源的低熱輸出也是本發(fā)明范圍內(nèi)的要求特征。至少一個車窗夾緊機構22優(yōu)選為本發(fā)明的設備10的部件。正如前面介紹的，希望在與實際車輛中的車窗組件20的安裝角度相同的角度上評估預制車窗組件20在車身開口 /金屬板模擬裝置14的凹入腔16中的裝配。因為優(yōu)選取向通常比水平方向更靠近豎直方向，有利于將一個或更多個夾緊機構22結合到本發(fā)明的設備10中，以在裝配評估過程前和過程中將預制車窗組件20保持在車身開口 /金屬板模擬裝置14的凹入腔16中的適當位置中。車窗組件20在模擬裝置14中的不當定位會導致錯誤的裝配評估。例如，優(yōu)選的夾緊機構22是市場上可買到的De-Sta公司產(chǎn)品或者任何一種手動夾甜。圖I顯示出根據(jù)本發(fā)明的示例性設備，包括支承基座元件12，車身開口 /金屬板模 擬裝置14附接到該支承基座元件，該車身開口 /金屬板模擬裝置適合于評估預制車窗組件20在形成于車身開口 /金屬板模擬裝置14中的凹入腔16中的裝配。在該示例性設備中，在圍繞凹入腔16的周邊的有利位置處已經(jīng)形成多個透光開口 18。光源24，具體為LED光源布置在每個透光開口 18中。夾緊墊28可以布置在凹入腔16中，緊鄰夾緊機構22接合位于設備10的凹入腔16中的預制車窗組件20的位置。手動夾鉗類夾緊機構22安裝在設備10上并且在與凹入腔16中放置的預制車窗20接合時，可靠地將車窗組件20精確地限制在其中，從而便于精確評估車窗組件20在模擬車身開口 14中的裝配。給光源通電/斷電的電連接器30、電線32和至少一個開關34通常也被用來操作該設備10，不過不是本發(fā)明的一部分。圖2給出了如圖I所示的、本發(fā)明的設備10的背面，給出光源24在形成于車身開口 /金屬板模擬裝置14中的多個透光開口 18中的分布視圖，以及在其它地方更詳細論述的、將其連接到AC或DC電源的典型裝置。圖3顯示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選夾緊機構22的局部放大圖?？梢钥闯觯@種優(yōu)選夾緊機構22包括基座元件36、附接到基座元件36的附接支架38、可移動地附接到附接支架38的杠桿臂40、附接到杠桿臂40的夾緊臂42和附接到夾緊臂42的可調(diào)節(jié)接觸桿44。壓力分配裝置46可以附接到接觸桿44的遠端，在那里接觸位于車身開口 /金屬板模擬裝置14的凹入腔16中的預制車窗組件20的一部分。圖4顯示出本發(fā)明的、具有預制車窗組件20的設備10，該預制車窗組件20位于設備10上，尤其是位于用于評估車窗組件20相對于車身開口 /金屬板模擬裝置14的位置中，并且通過至少一個夾緊機構22保持就位。使用在前所述的設備10來評估預制車窗組件20在模擬車身開口 14中的裝配的方法也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的方法，已經(jīng)制好的預制車窗組件20精確地布置在車身開口 /金屬板模擬裝置14的凹入腔16內(nèi)，凹入腔16的形狀與被模擬的車身開口的形狀嚴格相對應。車身開口 /金屬板模擬裝置14的尺寸之間的一致性優(yōu)選為+/-0. 2mm。一個或更多個夾緊機構22被操作以有效地將預制車窗組件20限制在該設備10的凹入腔6中的適當位置處。至少一個光源24被照亮以照射光線通過至少一個透光開口 18，從而照亮車身開口 /金屬板模擬裝置14中的凹入腔的一部分或者全部以及所布置的車窗組件20的第一主表面26的一部分或者全部。因此形成的光線照射通過凹入腔16的周邊和車窗組件20的周邊之間的任何間隙。因此檢測到的間隙可以表示就車窗組件20供應商一方、車輛制造商一方或者兩方而言需要校正動作的潛在缺陷。無論如何，需要校正動作的這些區(qū)域優(yōu)選為在負面地影響生產(chǎn)線上的車輛組裝的裝配和成品的這些問題之前被識別出來?？梢韵胂蟮氖牵景l(fā)明的設備10和方法可在制造期間作為質(zhì)量檢查，有時被稱為檢查工具以使正在進行中的車輛組裝操作期間產(chǎn)生的問題減到最少。至此正如所述，本發(fā)明的裝配評估程序主要在本質(zhì)上是定性的。通過設置能夠捕獲車窗組件20在凹入腔16中的裝配的電子圖像，例如數(shù)字圖像的照相機或其他裝置，以及將圖像傳遞到對這種電子圖像進行分析并產(chǎn)生與車窗20在凹入腔16中的裝配有關的定量結果的計算機來改進本發(fā)明也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。根據(jù)上述公開內(nèi)容和某些優(yōu)選實施例的詳細說明，很明顯的是，在不脫離本發(fā)明 的真實范圍的情況下，各種變形、增加及其他替代實施例都是可能的。選擇并描述了所論述的實施例以為本發(fā)明的原理及其實際應用提供最好說明，從而本領域普通技術人員能夠更好地將發(fā)明用到各個實施例及適合于專門用途預期的各個變形中。所有這種變形和變化都在由所附權利要求根據(jù)公平、合法且公正地賦予權利要求的外延進行解釋確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種用來評估預制車窗組件在模擬車身開口中的裝配的設備，包括 支承基座元件； 安裝到所述支承基座元件的車身開口/金屬板模擬裝置； 一個或更多個光源，布置在所述車身開口 /金屬板模擬裝置中，用來照亮緊鄰所述模擬裝置設置的車窗；和 用來將所述車窗固定到所述車身開口/金屬板模擬裝置的一個或更多個裝置。
2.如權利要求I所述的設備，其中，所述車身開口/金屬板模擬裝置包括金屬材料。
3.如權利要求2所述的設備，其中，所述一個或更多個光源包括一個或更多個LED發(fā)光體。
4.如權利要求3所述的設備，其中，所述一個或更多個光源能夠發(fā)出至少20流明每光源。
5.如權利要求I所述的設備，其中，所述車身開口/金屬板模擬裝置包括 具有車身開口的周邊的精確形狀的凹入腔； 形成在所述凹入腔中的至少一個透光開口 ；以及 至少一個光源，所述至少一個光源布置成通過所述至少一個透光開口提供光，所述至少一個光源附接到電源。
6.如權利要求5所述的設備，其中，所述車身開口/金屬板模擬裝置的凹入腔尺寸在被模擬的實際車身開口的尺寸的+/-0. 2mm內(nèi)。
7.如權利要求I所述的設備，其中，所述用來將所述車窗固定到所述車身開口/金屬板模擬裝置的一個或更多個裝置包括附接到所述車身開口/金屬板模擬裝置的至少一個車窗夾緊機構。
8.如權利要求I所述的設備，其中，所述車身開口/金屬板模擬裝置安裝到所述支承基座元件，從而模擬所述車窗的預計安裝角度。
9.一種用來評估預制車窗組件在模擬車窗主體開口中的裝配的方法，所述方法包括 設置車身開口/金屬板模擬裝置； 將車窗固定到所述車身開口/金屬板模擬裝置； 背部照明所述車窗；以及 評估所述車窗相對于所述車身開口/金屬板模擬裝置的裝配。
10.如權利要求9所述的方法，其中，安裝到基座元件的所述車身開口/金屬板模擬裝置包括 具有車身開口的周邊的精確形狀的凹入腔； 形成在所述凹入腔中的至少一個透光開口 ；以及 設置在所述至少一個透光開口中的至少一個光源，所述至少一個光源連接到電源。
11.如權利要求10所述的方法，該方法包括 將所述車窗組件布置在所述車身開口 /金屬板模擬裝置的凹入腔中，所述車窗組件具有面向所述凹入腔的第一主表面和背離所述凹入腔的第二主表面； 使所述至少一個光源照射通過所述至少一個透光開口，從而照亮所述凹入腔和所布置的車窗組件的第一主表面，從而暴露出所述凹入腔的周邊與所述車窗組件的周邊之間的任何間隙；和通過視覺觀察由于照亮所述凹入腔和所布置的車窗組件的第一主表面暴露出的間隙，評估所述車窗組件相對于所述車身開口/金屬板模擬裝置的凹入腔的周邊的裝配。
12.如權利要求9所述的方法，其中，采用圖像捕獲裝置記錄所述車窗組件相對于所述車身開口/金屬板模擬裝置的凹入腔的周邊的裝配的電子圖像。
13.如權利要求12所述的方法，還包括將所記錄的電子圖像傳遞到計算機，以進行所述電子圖像的定量分析。
14.如權利要求9所述的方法，包括操作至少一個車窗夾緊機構，從而將所述車窗組件可靠地限制在所述車身開口/金屬板模擬裝置中。
全文摘要
一種用來評估預制車窗組件(20)在模擬車身開口(16)中的裝配的設備(10)，包括基座元件(12)；安裝到基座元件的車身開口/金屬板模擬裝置(14)；一個或更多個設在車身開口/金屬板模擬裝置(14)中的光源；和一個或更多個用來將車窗(20)固定到車身開口/金屬板模擬裝置(14)的裝置。使用該設備(10)的方法也是本發(fā)明的一部分。
文檔編號B62D65/00GK102939236SQ201180028714
公開日2013年2月20日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權日2010年6月11日
發(fā)明者B·赫特爾 申請人:皮爾金頓集團有限公司