一种基于数字孪生的钣金件无痕修复装置及工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的钣金件无痕修复装置及其工作方法，包括机身体、上冲头模块、下冲头模块、距离传感器、传感器位置调整模块、可调节零件夹具模块和导轨定位模块等。本发明专利技术基于数字孪生技术获取不同形状钣金件的原型数据，利用距离传感器、传感器位置调整模块、可调节零件夹具模块和导轨定位模块获取待修复钣金件在相同坐标位置的虚拟模型数据，对两组数据进行比较分析，并将求解结果转换为上冲头模块和下冲头模块的行程数据，通过冲头的多点成型实现钣金件的无痕修复，其自动化程度和修复精度高、柔韧性强，大大降低了钣金件维修的复杂性、时间成本和人力成本。时间成本和人力成本。时间成本和人力成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的钣金件无痕修复装置及工作方法


[0001]本专利技术涉及钣金件修复与成型装置及方法，特别涉及一种基于数字孪生的钣金件无痕修复装置及工作方法。

技术介绍

[0002]随着汽车工业的发展和人民生活水平提高，家用电器和家庭汽车等具有钣金件的设备拥有量迅速增加，从而导致越来越多的钣金件修复问题。目前，钣金件维修技术主要侧重于人工参与的修正和喷刷等工艺，这些方法已逐渐落后于现代科技发展的脚步。
[0003]针对钣金件修复问题，多数研究人员提出了不同的专利技术专利和修复方法。如中国专利CN 1605403 A“一种汽车钣金件修复方法”，其特征在于，通过吸盘将钣金件凹陷部分吸出，然后敲打复原。在此维修过程中可能造成钣金件漆面的损坏，增加维修的难度。中国专利CN 113369337 A“一种钣金修复装置”，其特征在于将维修装置的支撑梁转动设置在底座上，减少工作人员维修过程的角度调整。此维修过程主要依靠人工参与，其维修精度取决于工作人员的个人经验和能力。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术提供了一种自动化程度、修复精度高和柔韧性强的基于数字孪生的钣金件无痕修复装置。
[0005]本专利技术另一目的是提供所述自动化程度、修复精度高和柔韧性强的基于数字孪生的钣金件无痕修复装置的工作方法。
[0006]技术方案：所述基于数字孪生的钣金件无痕修复装置，包括机身体、上冲头模块、下冲头模块、距离传感器、传感器高度调整模块、可调节零件夹具模块和导轨定位模块；上冲头模块和下冲头模块安装在机身体上，待修复钣金件安装于上冲头模块和下冲头模块之间，通过距离传感器、传感器位置调整模块、可调节零件夹具模块和导轨定位模块实现距离、高度的调节和定位。
[0007]进一步地，上冲头模块由液压缸、液压推杆、弹簧、端盖、冲头和液压管接头构成；下冲头模块由液压缸、液压推杆、端盖、冲头和液压管接头构成；距离传感器安装于传感器高度调整模块上；可调节零件夹具模块由夹具水平位移调整模块、夹具模块、夹具高度调整模块和夹具高度调整模块构成；导轨定位模块由导轨限位模块和导轨移动模块构成。
[0008]进一步地，所述上冲头模块中的液压管接头与伺服阀相连，通过液体控制液压推杆和冲头的精确位移，当液压缸中无液体压力时，弹簧将液压推杆和冲头复位。
[0009]进一步地，所述下冲头模块中的液压管接头与伺服阀相连，通过液体控制液压推杆和冲头的精确位移，当液压缸中无液体压力时，液压推杆和冲头自动复位。
[0010]进一步地，距离传感器位于上冲头模块和下冲头模块之间，安装于传感器高度调整模块上，传感器高度调整模块用于调整传感器的竖直方向高度，距离传感器获取受损钣金件和受损钣金件原型与上下冲头之间的距离，建立其数字孪生的虚拟模型。
[0011]进一步地，夹具水平位移调整模块由小齿轮、大齿轮、小齿轮、齿条、上导轨、下导轨、滑块、滑块定位模块、底板和齿条构成，可实现夹具水平方向的移动与定位。
[0012]进一步地，夹具模块包含夹具水平轴旋转模块和夹具竖直轴旋转模块两部分；
[0013]夹具水平轴旋转模块由零件预紧支架、零件预紧模块、内齿轮定位支架、齿轮支架、调整手柄、连接块、内齿轮、小齿轮、齿轮轴、大齿轮、齿轮轴和内齿轮定位模块构成；
[0014]夹具竖直轴旋转模块由旋转轴、支撑挡圈、锥齿轮、轴挡圈、齿轮旋转手柄、轴承套、齿轮轴和支架构成。
[0015]进一步地，夹具高度调整模块和夹具高度调整模块可调整夹具竖直方向的高度，夹具高度调整模块和夹具高度调整模块安装在机身的不同位置，适用于不同尺寸钣金件的安装与夹紧。
[0016]进一步地，导轨限位模块实现导轨的导向和定位，导轨移动模块由滑块、调整圆手柄、丝杠、螺母、导向轴和预紧螺母构成。
[0017]上述夹具高度调整模块可调整夹具竖直方向的高度。两种夹具高度调整模块安装在机身的不同位置，可适用于不同尺寸钣金件的安装与夹紧。
[0018]上述导轨限位模块可实现导轨的导向和定位。导轨移动模块由滑块，调整圆手柄，丝杠，螺母，导向轴和预紧螺母组成，可实现夹具导轨的移动与定位。
[0019]所述基于数字孪生的钣金件无痕修复装置的工作方法，
[0020](1)上冲头模块和下冲头模块安装在机身体上，将待修复钣金件的标准件，安装在上冲头模块和下冲头模块之间，通过距离传感器和传感器高度调整模块，获取待修复钣金件的标准件虚拟模型，不同标准钣金件的虚拟模型数据可存储到数据库中，便于后续维修时对相关数据的调用；
[0021](2)上述待修复钣金件标准模型的虚拟模型建立完成后，将需要修复的钣金件安装在相同的位置，建立虚拟模型，对比分析标准件虚拟模型和需要修复钣金件的虚拟模型数据，通过得到的分析结果和钣金件变形数据，计算并控制上下冲头模块的移动距离。
[0022]有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下优势：
[0023]本专利技术基于数字孪生技术获取不同形状钣金件的原型数据，利用距离传感器、传感器位置调整模块、可调节零件夹具模块和导轨定位模块获取待钣金件在相同坐标位置的虚拟模型数据，对两组数据进行比较分析，并将求解结果转换为上冲头模块和下冲头模块的行程数据，通过冲头的多点成型实现钣金件的无痕修复，其自动化程度和修复精度高、柔韧性强，大大降低了钣金件维修的复杂性、时间成本和人力成本。
附图说明
[0024]图1为基于数字孪生的钣金件无痕修复装置整体结构示意图；
[0025]图2为零件夹具水平位移调整模块结构示意图；
[0026]图3为夹具水平轴旋转模块结构示意图；
[0027]图4为夹具竖直轴旋转模块结构示意图；
[0028]图5为导轨移动模块结构示意图；
[0029]附图标记：1
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机身体，2
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液压缸，3
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液压推杆，4
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弹簧，5
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端盖，6
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冲头，7
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距离传感器，8
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传感器高度调整模块，9
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液压缸，10
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夹具水平位移调整模块，10
‑1‑
小齿轮，10
‑2‑
大
齿轮，10
‑3‑
小齿轮，10
‑4‑
齿条，10
‑5‑
上导轨，10
‑6‑
下导轨，10
‑7‑
滑块，10
‑8‑
滑块定位模块，10
‑9‑
底板，10
‑
10
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齿条，11
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液压管接头，12
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夹具模块，12.1
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夹具水平轴旋转模块，12.1
‑1‑
零件预紧支架，12.1
‑2‑
零件预紧模块，12.1
‑3‑
内齿轮定位支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的钣金件无痕修复装置，其特征在于：包括机身体(1)、上冲头模块、下冲头模块、距离传感器(7)、传感器高度调整模块(8)、可调节零件夹具模块和导轨定位模块；上冲头模块和下冲头模块安装在机身体(1)上，待修复钣金件安装于上冲头模块和下冲头模块之间，通过距离传感器(7)、传感器位置调整模块(8)、可调节零件夹具模块和导轨定位模块实现距离、高度的调节和定位。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的钣金件无痕修复装置，其特征在于：上冲头模块由液压缸(2)、液压推杆(3)、弹簧(4)、端盖(5)、冲头(6)和液压管接头(11)构成；下冲头模块由液压缸(9)、液压推杆(3)、端盖(5)、冲头(6)和液压管接头(11)构成；距离传感器(7)安装于传感器高度调整模块(8)上；可调节零件夹具模块由夹具水平位移调整模块(10)、夹具模块(12)、夹具高度调整模块(13)和夹具高度调整模块(14)构成；导轨定位模块由导轨限位模块(15)和导轨移动模块(16)构成。3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的钣金件无痕修复装置，其特征在于：所述上冲头模块中的液压管接头(11)与伺服阀相连，通过液体控制液压推杆(3)和冲头(6)的精确位移，当液压缸(2)中无液体压力时，弹簧(4)将液压推杆(3)和冲头(6)复位。4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的钣金件无痕修复装置，其特征在于：所述下冲头模块中的液压管接头(11)与伺服阀相连，通过液体控制液压推杆(3)和冲头(6)的精确位移，当液压缸(9)中无液体压力时，液压推杆(3)和冲头(6)自动复位。5.根据权利要求1所述的基于数字孪生的钣金件无痕修复装置，其特征在于：距离传感器(7)位于上冲头模块和下冲头模块之间，安装于传感器高度调整模块(8)上，传感器高度调整模块(8)用于调整传感器的竖直方向高度，距离传感器(7)获取受损钣金件和受损钣金件原型与上下冲头之间的距离，建立其数字孪生的虚拟模型。6.根据权利要求2所述的基于数字孪生的钣金件无痕修复装置，其特征在于：夹具水平位移调整模块(10)由小齿轮(10
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1)、大齿轮(10
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2)、小齿轮(10
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3)、齿条(10
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4)、上导轨(10
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5)、下导轨(10
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6)、滑块(10
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7)、滑块定位模块(10
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8)、底板(10
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9)和齿条(10
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10)构成，可实现夹具水平方向的移动与定位。7.根据权利要求2所述的基于数字孪生的钣金件无痕修复装置，其特征在于：夹具模块(12)包含夹具水平轴旋转模块(12.1)和夹具竖直轴旋转模块(12.2)两部分；夹具水平轴旋转模块(12....

【专利技术属性】
技术研发人员：李士佩，牛瑞霞，王晨，王廷俊，王棋，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：