CN106078556A - 一种电动居中定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动居中定位装置，包含：基座；设置在基座上的若干根支撑立柱；安装在支撑立柱上的粗定位机构，其通过设置在基座上的粗定位顶升机构作升降运动；安装在支撑立柱上的精定位机构，其通过设置在基座上的精定位顶升机构作升降运动；设置在粗定位机构和精定位机构上的上盖板，以及转台机构，设置在上盖板上，其设有第一工件承载区和第二工件承载区，当第一工件承载区对准粗定位机构时，第二工件承载区对准精定位机构，当第二工件承载区对准粗定位机构时，第一工件承载区对准精定位机构。本发明能够有效提高定位精度和定位效率。

Description

一种电动居中定位装置

技术领域

本发明涉及一种定位装置，特别涉及一种电子制造行业中的平板类工件的高速高精居中定位装置。

背景技术

在电子制造行业中，平板类工件的定位装置应用场合非常广泛。由于传统的机械靠边定位方式，将误差累计到单边，定位精度不高，因此普遍采用居中定位的方式。如PCB基板钻孔设备、薄型IC载板打标设备、玻璃盖板丝网印刷设备等，都需要保证工件的居中定位精度，以确保工件的钻孔、打标、印刷等的精度。常用的居中定位方式包括气动居中定位、电动居中定位和CCD居中定位方式，气动居中定位形式简单、成本较低，但定位精度不高，且无法适应不同尺寸规格工件的居中定位需求，CCD居中定位方式定位精度较高，适应不同尺寸规格工件的居中定位需求，但结构复杂，成本较高，因此普遍采用电动居中定位方式。

经对现有相关专利进行检索发现，中国专利：一种电动居中定位转置及其定位方法（专利申请号：201510061951.4）提到一种电动居中定位转置与定位方法，使用电机作为驱动，带动第一方向同步带和第二方向同步带转动，使连接在同步带上的第一方向居中模组和第二方向居中模组同时向中间靠拢，完成工件的居中定位，定位精度高，方法简单。但由于工件的来料位置偏差可能较大，电机定位运动行程较长，且工件上下料动作无法与定位动作并行，效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动居中定位装置，可以有效提高定位精度和定位效率。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电动居中定位装置，其特点是，包含：

基座；

设置在基座上的若干根支撑立柱；

安装在支撑立柱上的粗定位机构，其通过设置在基座上的粗定位顶升机构作升降运动；

安装在支撑立柱上的精定位机构，其通过设置在基座上的精定位顶升机构作升降运动；

设置在粗定位机构和精定位机构上的上盖板，以及

转台机构，设置在上盖板上，其设有第一工件承载区和第二工件承载区，当所述的第一工件承载区对准粗定位机构时，所述的第二工件承载区对准精定位机构，当所述的第二工件承载区对准粗定位机构时，所述的第一工件承载区对准精定位机构。

所述的粗定位机构包含：

粗定位底板，其设置在支撑立柱上；

第一粗定位组件、第二粗定位组件，其分别安装在粗定位底板与粗定位顶升机构相对的一面；

其中，所述的第一粗定位组件包含：粗定位第一方向电机、粗定位第一方向同步带、粗定位第一方向滑轨组件、粗定位第一方向第一滑动组件、粗定位第一方向第二滑动组件和第一方向粗定位柱；

所述粗定位第一方向第一滑动组件、粗定位第一方向第二滑动组件分别安装在粗定位第一方向同步带的上下两侧，第一方向粗定位柱分别安装在粗定位第一方向第一滑动组件、粗定位第一方向第二滑动组件上，当粗定位第一方向电机带动粗定位第一方向同步带转动时，粗定位第一方向第一滑动组件和粗定位第一方向第二滑动组件沿粗定位第一方向滑轨组件相向靠近或背向远离，使得所述的第一方向粗定位柱的居中夹紧与松开动作。

所述的第二粗定位组件包含：粗定位第二方向电机、粗定位第二方向同步带、粗定位第二方向滑轨组件、粗定位第二方向第一滑动组件、粗定位第二方向第二滑动组件和第二方向粗定位柱；

所述粗定位第二方向第一滑动组件、粗定位第二方向第二滑动组件分别安装在粗定位第二方向同步带的上下两侧，第二方向粗定位柱分别安装在粗定位第二方向第一滑动组件、粗定位第二方向第二滑动组件上，当粗定位第二方向电机带动粗定位第二方向同步带转动时，粗定位第二方向第一滑动组件和粗定位第二方向第二滑动组件沿粗定位第二方向滑轨组件相向靠近或背向远离，使得所述的第二方向粗定位柱的居中夹紧与松开动作；

所述第二方向粗定位柱的运动方向与所述第一方向粗定位柱的运动方向垂直。

所述的粗定位底板上与第一方向粗定位柱、第二方向粗定位柱运动区间相对应的区域内设置有滑槽，所述的第一方向粗定位柱、第二方向粗定位柱穿过对应的滑槽，并抵于工件的四周。

所述的精定位机构包含：

精定位底板，其设置在支撑立柱上；

第一精定位组件、第二精定位组件，其分别安装在精定位底板与精定位顶升机构相对的一面；

所述的第一精定位组件包含：精定位第一方向电机、精定位第一方向正反牙丝杆组件、精定位第一方向滑轨组件、精定位第一方向第一滑动组件、精定位第一方向第二滑动组件和第一方向精定位柱；

所述的精定位第一方向第一滑动组件、精定位第一方向第二滑动组件分别安装在精定位第一方向正反牙丝杆组件上，第一方向精定位柱分别安装在精定位第一方向第一滑动组件和精定位第一方向第二滑动组件上，当所述的精定位第一方向电机带动精定位第一方向正反牙丝杆组件转动时，所述的精定位第一方向第一滑动组件和精定位第一方向第二滑动组件沿精定位第一方向滑轨组件相向靠近或背向远离，使得所述的第一方向精定位柱的居中夹紧与松开动作。

所述的第二精定位组件包含：

精定位第二方向电机、精定位第二方向正反牙丝杆组件、精定位第二方向滑轨组件、精定位第二方向第一滑动组件、精定位第二方向第二滑动组件和第二方向精定位柱；

所述的精定位第二方向第一滑动组件、精定位第二方向第二滑动组件分别安装在精定位第二方向正反牙丝杆组件上，第二方向精定位柱分别安装在精定位第二方向第一滑动组件和精定位第二方向第二滑动组件上，当所述的精定位第二方向电机带动精定位第二方向正反牙丝杆组件转动时，所述的精定位第二方向第一滑动组件和精定位第二方向第二滑动组件沿精定位第二方向滑轨组件相向靠近或背向远离，使得所述的第二方向精定位柱的居中夹紧与松开动作；

所述第二方向精定位柱的运动方向与所述第一方向精定位柱的运动方向垂直；

所述的精定位底板上与第一方向精定位柱、第二方向精定位柱运动区间相对应的区域内设置有滑槽，所述的第一方向精定位柱、第二方向精定位柱穿过对应的滑槽，并抵于工件的四周。

所述的转台机构包含：

回转气缸，其安装在上盖板上；

回转平台，其与回转气缸相连，且上表面设有第一工件承载区、第二工件承载区；

所述的第一工件承载区设有一第一吸风凹槽，且所述的第二工件承载区设有一第二吸风凹槽，所述的第一吸风凹槽和第二吸风凹槽分别与真空管路接头相连，当真空开启时，所述的第一吸风凹槽和第二吸风凹槽内形成真空负压，使工件与回转平台紧密贴合。

本发明的有益效果在于：

相比于现有技术，本发明将工件的粗定位机构、精定位机构与转台机构组合，通过转台机构实现工件的位置变换。优点在于：1）有效提高定位效率。由于粗定位机构可以布置在工件的加工区域外，工件的上下料、粗定位动作与精定位、加工动作并行，在前后两次精定位、加工动作间，只需完成平台回转动作，由于设计有吸风凹槽，工件在回转过程位置偏移很小，精定位动作行程很小，有效提高定位效率。2）有效提高定位精度。转台机构仅用于位置变换，精定位仍由精定位机构完成。并且根据定位精度的不同要求，粗定位采用同步带方式，降低成本。精定位采用正反牙丝杆方式，保证定位精度和稳定性，解决传统的同步带定位方式长期动作下的精度漂移问题。

附图说明

图1为本发明一种电动居中定位装置的整体结构示意图；

图2为本发明粗定位机构的整体结构示意图；

图3为本发明精定位机构的整体结构示意图；

图4为本发明转台机构的整体结构示意图；

图5为本发明所述的居中定位装置的居中定位方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1~4所示，一种电动居中定位装置，包含：基座10；设置在基座10上的若干根支撑立柱30；安装在支撑立柱30上的粗定位机构40，其通过设置在基座10上的粗定位顶升机构70作升降运动；安装在支撑立柱30上的精定位机构50，其通过设置在基座10上的精定位顶升机构80作升降运动；设置在粗定位机构40和精定位机构50上的上盖板20，以及转台机构60，设置在上盖板20上，其设有第一工件承载区6021和第二工件承载区6022，当所述的第一工件承载区6021对准粗定位机构40时，所述的第二工件承载区6022对准精定位机构50，当所述的第二工件承载区6022对准粗定位机构40时，所述的第一工件承载区6021对准精定位机构50。所述粗定位机构40通过粗定位直线轴承413与支撑立柱30的轴孔配合，并通过粗定位顶升机构安装孔414与粗定位顶升机构70固定，完成升降动作。所述的精定位机构50通过精定位直线轴承513与支撑立柱30的轴孔配合，并通过精定位顶升机构安装孔514与精定位顶升机构80固定，完成升降动作。

具体地，上述的粗定位机构40采用同步带驱动方式实现居中粗定位，其包含：粗定位底板，其设置在支撑立柱上；第一粗定位组件、第二粗定位组件，其分别安装在粗定位底板401与粗定位顶升机构70相对的一面；其中，所述的第一粗定位组件包含：粗定位第一方向电机402、粗定位第一方向同步带403、粗定位第一方向滑轨组件404、粗定位第一方向第一滑动组件405、粗定位第一方向第二滑动组件406和第一方向粗定位柱412；所述粗定位第一方向第一滑动组件405、粗定位第一方向第二滑动组件406分别安装在粗定位第一方向同步带402的上下两侧，第一方向粗定位柱412分别安装在粗定位第一方向第一滑动组件405、粗定位第一方向第二滑动组件406上，当粗定位第一方向电机402带动粗定位第一方向同步带403转动时，粗定位第一方向第一滑动组件405和粗定位第一方向第二滑动组件406沿粗定位第一方向滑轨组件404相向靠近或背向远离，使得所述的第一方向粗定位柱412的居中夹紧与松开动作。

上述的第二粗定位组件包含：粗定位第二方向电机407、粗定位第二方向同步带408、粗定位第二方向滑轨组件409、粗定位第二方向第一滑动组件410、粗定位第二方向第二滑动组件411和第二方向粗定位柱417；所述粗定位第二方向第一滑动组件410、粗定位第二方向第二滑动组件411分别安装在粗定位第二方向同步带408的上下两侧，第二方向粗定位柱417分别安装在粗定位第二方向第一滑动组件410、粗定位第二方向第二滑动组件411上，当粗定位第二方向电机407带动粗定位第二方向同步带408转动时，粗定位第二方向第一滑动组件410和粗定位第二方向第二滑动组件411沿粗定位第二方向滑轨组件409相向靠近或背向远离，使得所述的第二方向粗定位柱417的居中夹紧与松开动作；

所述第二方向粗定位柱417的运动方向与所述第一方向粗定位柱412的运动方向垂直。

上述的粗定位底板401上与第一方向粗定位柱412、第二方向粗定位柱417运动区间相对应的区域内设置有滑槽，所述的第一方向粗定位柱412、第二方向粗定位柱417穿过对应的滑槽，并抵于回转平台602上的工件的四周。

具体地，所述粗定位顶升机构70采用气缸驱动方式完成升降动作

上述精定位机构50采用正反牙丝杠驱动方式实现居中精定位，其包含：精定位底板501，其设置在支撑立柱30上；第一精定位组件、第二精定位组件，其分别安装在精定位底板501与精定位顶升机构80相对的一面；所述的第一精定位组件包含：精定位第一方向电机502、精定位第一方向正反牙丝杆组件503、精定位第一方向滑轨组件504、精定位第一方向第一滑动组件505、精定位第一方向第二滑动组件506和第一方向精定位柱512；所述的精定位第一方向第一滑动组件505、精定位第一方向第二滑动组件506分别安装在精定位第一方向正反牙丝杆组件503的正牙丝杆螺母5031和反牙丝杆螺母5032上，第一方向精定位柱512分别安装在精定位第一方向第一滑动组件505和精定位第一方向第二滑动组件506上，当所述的精定位第一方向电机502带动精定位第一方向正反牙丝杆组件503转动时，所述的精定位第一方向第一滑动组件505和精定位第一方向第二滑动组件506沿精定位第一方向滑轨组件504相向靠近或背向远离，使得所述的第一方向精定位柱512的居中夹紧与松开动作。

上述的第二精定位组件包含：精定位第二方向电机507、精定位第二方向正反牙丝杆组件508、精定位第二方向滑轨组件509、精定位第二方向第一滑动组件510、精定位第二方向第二滑动组件511和第二方向精定位柱517；

上述的精定位第二方向第一滑动组件510、精定位第二方向第二滑动组件511分别安装在精定位第二方向正反牙丝杆组件508的正牙丝杆螺母5081和反牙丝杆螺母5082上，第二方向精定位柱517分别安装在精定位第二方向第一滑动组件510和精定位第二方向第二滑动组件511上，当所述的精定位第二方向电机507带动精定位第二方向正反牙丝杆组件508转动时，所述的精定位第二方向第一滑动组件510和精定位第二方向第二滑动组件511沿精定位第二方向滑轨组件509相向靠近或背向远离，使得所述的第二方向精定位柱517的居中夹紧与松开动作；

所述第二方向精定位柱517的运动方向与所述第一方向精定位柱512的运动方向垂直；所述的精定位底板501上与第一方向精定位柱512、第二方向精定位柱517运动区间相对应的区域内设置有滑槽，所述的第一方向精定位柱512、第二方向精定位柱517穿过对应的滑槽，并抵于回转平台602上工件的四周。

具体地，所述精定位顶升机构80采用气缸驱动方式完成升降动作

上述的转台机构60包含：回转气缸601，其安装在上盖板20上；回转平台602，其与回转气缸601相连，且上表面设有第一工件承载区6021、第二工件承载区6022；所述的第一工件承载区6021设有一第一吸风凹槽6023，且所述的第二工件承载区6022设有一第二吸风凹槽6024，所述的第一吸风凹槽6023和第二吸风凹槽6024分别与真空管路接头603相连，当真空开启时，所述的第一吸风凹槽6023和第二吸风凹槽6024内形成真空负压，使工件与回转平台602紧密贴合。

具体地，在上盖板020、回转平台602，与第一方向粗定位柱412、第二方向粗定位柱417、第一方向精定位柱512和第二方向精定位柱517的运动区间相对应的位置，设置有滑槽，保证在定位过程中，第一方向粗定位柱412、第二方向粗定位柱417、第一方向精定位柱512和第二方向精定位柱517穿过滑槽，抵于第一工件604或第二工件605的四周。

下面结合附图1~5，对本发明的一种适用于平板类工件的居中定位装置的定位方法做详细说明。

步骤S1，装置回零。具体地，粗定位顶升机构070和精定位顶升机构80动作，使粗定位机构40和精定位机构50下降，粗定位柱412和精定位柱512未伸入回转平台602的滑槽6025内。回转气缸601转动至0°位置，保证回转平台602的第一工件承载区6021对准粗定位机构40。粗定位机构40动作，保证第一方向粗定位柱412和第二方向粗定位柱417背向运动，相互远离，精定位机构50动作，保证第一方向和第二方向上的精定位柱512背向运动，相互远离。

步骤S2，工件初始上料。具体地，与该居中定位装置配合动作的供料装置等将第一工件604放置在第一工件承载区6021上。

步骤S3，工件粗定位。具体地，粗定位顶升机构70动作，粗定位机构40上升，粗定位机构40动作，粗定位柱412相向运动，夹紧待定位的工件，完场居中粗定位。真空开启，第一工件604紧密贴合在第一工件承载区6021上。第一方向粗定位柱412和第二方向粗定位柱417背向运动，松开工件。粗定位顶升机构80动作，粗定位机构40下降。

步骤S4，平台回转。具体地，回转气缸601动作至180°位置，第一工件承载区6021及所承载的第一工件604对准精定位机构50，同时未承载工件的第二工件承载区6022对准粗定位机构40。

步骤S5，精定位区域进行精定位及相应的工件加工动作，同时粗定位区域进行工件上料、粗定位动作。具体地，精定位顶升机构80动作，精定位机构50上升，精定位机构50动作，精定位柱512相向运动，夹紧工件，完成居中精定位，然后依次完成真空开启、精定位412背向运动松开工件、精定位机构50下降等动作。精定位完成后，进行相应加工动作。与此同时，粗定位区域进行工件上料、粗定位动作，详见步骤S2、S3。

步骤S6，平台回转。旋转回转平台602的第一工件承载区6021及其所承载的第一工件604与第二工件承载区6023与其所承载的第二工件605的位置交换。

步骤S7，精定位区域进行精定位及相应的工件加工动作，同时粗定位区域进行工件换料、粗定位动作。精定位区域的动作不再赘述。粗定位区域，则需在供料转置的作用下，先将第一工件承载区6021上加工完成的第一工件604取走，并补充新的第一工件604，然后进行粗定位动作。

步骤S8，重复流程步骤S6、S7，直至所有工件完成居中定位及相应的加工流程。

综上所述，本发明一种电动居中定位装置，可以有效提高定位精度和定位效率。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种电动居中定位装置，其特征在于，包含：

基座；

设置在基座上的若干根支撑立柱；

安装在支撑立柱上的粗定位机构，其通过设置在基座上的粗定位顶升机构作升降运动；

安装在支撑立柱上的精定位机构，其通过设置在基座上的精定位顶升机构作升降运动；

设置在粗定位机构和精定位机构上的上盖板，以及

转台机构，设置在上盖板上，其设有第一工件承载区和第二工件承载区，当所述的第一工件承载区对准粗定位机构时，所述的第二工件承载区对准精定位机构，当所述的第二工件承载区对准粗定位机构时，所述的第一工件承载区对准精定位机构。

2.如权利要求1所述的电动居中定位装置，其特征在于，所述的粗定位机构包含：

粗定位底板，其设置在支撑立柱上；

第一粗定位组件、第二粗定位组件，其分别安装在粗定位底板与粗定位顶升机构相对的一面；

其中，所述的第一粗定位组件包含：粗定位第一方向电机、粗定位第一方向同步带、粗定位第一方向滑轨组件、粗定位第一方向第一滑动组件、粗定位第一方向第二滑动组件和第一方向粗定位柱；

所述粗定位第一方向第一滑动组件、粗定位第一方向第二滑动组件分别安装在粗定位第一方向同步带的上下两侧，第一方向粗定位柱分别安装在粗定位第一方向第一滑动组件、粗定位第一方向第二滑动组件上，当粗定位第一方向电机带动粗定位第一方向同步带转动时，粗定位第一方向第一滑动组件和粗定位第一方向第二滑动组件沿粗定位第一方向滑轨组件相向靠近或背向远离，使得所述的第一方向粗定位柱的居中夹紧与松开动作。

3.如权利要求2所述的电动居中定位装置，其特征在于，所述的第二粗定位组件包含：粗定位第二方向电机、粗定位第二方向同步带、粗定位第二方向滑轨组件、粗定位第二方向第一滑动组件、粗定位第二方向第二滑动组件和第二方向粗定位柱；

所述粗定位第二方向第一滑动组件、粗定位第二方向第二滑动组件分别安装在粗定位第二方向同步带的上下两侧，第二方向粗定位柱分别安装在粗定位第二方向第一滑动组件、粗定位第二方向第二滑动组件上，当粗定位第二方向电机带动粗定位第二方向同步带转动时，粗定位第二方向第一滑动组件和粗定位第二方向第二滑动组件沿粗定位第二方向滑轨组件相向靠近或背向远离，使得所述的第二方向粗定位柱的居中夹紧与松开动作；

所述第二方向粗定位柱的运动方向与所述第一方向粗定位柱的运动方向垂直。

4.如权利要求3所述的电动居中定位装置，其特征在于，所述的粗定位底板上与第一方向粗定位柱、第二方向粗定位柱运动区间相对应的区域内设置有滑槽，所述的第一方向粗定位柱、第二方向粗定位柱穿过对应的滑槽，并抵于工件的四周。

5.如权利要求1所述的电动居中定位装置，其特征在于，所述的精定位机构包含：

精定位底板，其设置在支撑立柱上；

第一精定位组件、第二精定位组件，其分别安装在精定位底板与精定位顶升机构相对的一面；

所述的第一精定位组件包含：精定位第一方向电机、精定位第一方向正反牙丝杆组件、精定位第一方向滑轨组件、精定位第一方向第一滑动组件、精定位第一方向第二滑动组件和第一方向精定位柱；

所述的精定位第一方向第一滑动组件、精定位第一方向第二滑动组件分别安装在精定位第一方向正反牙丝杆组件上，第一方向精定位柱分别安装在精定位第一方向第一滑动组件和精定位第一方向第二滑动组件上，当所述的精定位第一方向电机带动精定位第一方向正反牙丝杆组件转动时，所述的精定位第一方向第一滑动组件和精定位第一方向第二滑动组件沿精定位第一方向滑轨组件相向靠近或背向远离，使得所述的第一方向精定位柱的居中夹紧与松开动作。

6.如权利要求5所述的电动居中定位装置，其特征在于，所述的第二精定位组件包含：

精定位第二方向电机、精定位第二方向正反牙丝杆组件、精定位第二方向滑轨组件、精定位第二方向第一滑动组件、精定位第二方向第二滑动组件和第二方向精定位柱；

所述的精定位第二方向第一滑动组件、精定位第二方向第二滑动组件分别安装在精定位第二方向正反牙丝杆组件上，第二方向精定位柱分别安装在精定位第二方向第一滑动组件和精定位第二方向第二滑动组件上，当所述的精定位第二方向电机带动精定位第二方向正反牙丝杆组件转动时，所述的精定位第二方向第一滑动组件和精定位第二方向第二滑动组件沿精定位第二方向滑轨组件相向靠近或背向远离，使得所述的第二方向精定位柱的居中夹紧与松开动作；

所述第二方向精定位柱的运动方向与所述第一方向精定位柱的运动方向垂直；

所述的精定位底板上与第一方向精定位柱、第二方向精定位柱运动区间相对应的区域内设置有滑槽，所述的第一方向精定位柱、第二方向精定位柱穿过对应的滑槽，并抵于工件的四周。

7.如权利要求1所述的电动居中定位装置，其特征在于，所述的转台机构包含：

回转气缸，其安装在上盖板上；

回转平台，其与回转气缸相连，且上表面设有第一工件承载区、第二工件承载区；

所述的第一工件承载区设有一第一吸风凹槽，且所述的第二工件承载区设有一第二吸风凹槽，所述的第一吸风凹槽和第二吸风凹槽分别与真空管路接头相连，当真空开启时，所述的第一吸风凹槽和第二吸风凹槽内形成真空负压，使工件与回转平台紧密贴合。