CN113664760A - 对位工装 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种对位工装，其包括支撑机构、驱动机构、XYR调节机构、定位机构、固定机构和图像获取机构，驱动机构与支撑机构相连，用于顶升支撑机构；XYR调节机构设置于支撑机构；定位机构和固定机构均设置于XYR调节机构；图像获取机构设置于支撑机构的周围，且与XYR调节机构信号连接，用于获取第一产品和待与第一产品对位的第二产品的图像，并根据第一产品和待与第一产品对位的第二产品的图像分析对位误差，并向XYR调节机构发出对位误差信号，XYR调节机构根据对位误差信号调节载具的位置。本申请中，XYR调节机构能够根据图像获取机构反馈的对位误差信息对载具的位置进行调节，从而可以消除载具自身的制造误差在对位组装中的影响。

Description

对位工装

技术领域

本申请涉及精密机械技术领域，尤其涉及一种对位工装。

背景技术

在精密器械行业，零部件的对位组装一般通过上下载具的往复运动进行对位和组装，其精度主要取决于载具的加工精度，以及载具运动组装精度。载具自身存在的误差会带入到对位组装过程中，导致零部件对位组装精度降低，有时需要多次对位操作，降低生产效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种对位工装，以解决上述现有技术中对位精度低的问题。

本申请提供了一种对位工装，其中，包括：

支撑机构；

驱动机构，与所述支撑机构相连，用于顶升所述支撑机构；

XYR调节机构，设置于所述支撑机构；

定位机构，设置于所述XYR调节机构，用于定位载具；

固定机构，设置于所述XYR调节机构，用于固定所述载具上的第一产品；

图像获取机构，设置于所述支撑机构的周围，且与所述XYR调节机构信号连接，用于获取所述第一产品和待与所述第一产品对位的第二产品的图像，并根据所述第一产品和待与所述第一产品对位的第二产品的图像分析对位误差，并向所述XYR调节机构发出对位误差信号，所述XYR调节机构根据所述对位误差信号调节所述载具的位置。

在一种可能的设计中，所述驱动机构包括伺服马达、滚珠丝杠、第一传动轮、第二传动轮和传动带，所述第一传动轮固定于所述伺服马达的驱动轴，所述第二传动轮固定于所述滚珠丝杠的一端，所述第一传动轮和所述第二传动轮通过所述传动带传动连接；

所述支撑机构包括螺孔，所述滚珠丝杠与所述螺孔配合。

在一种可能的设计中，所述驱动机构还包括支架和光电传感器，所述光电传感器固定于所述支架，用于检测所述支撑机构与所述光电传感器的距离；

所述伺服马达的壳体固定于所述支架，所述滚珠丝杠通过轴承转动设置于所述支架。

在一种可能的设计中，所述支撑机构包括导向滑块，所述支架上设置有导向滑轨，所述导向滑块与所述导向滑轨滑动相连。

在一种可能的设计中，所述支架上设置有限位板，所述限位板上设置有安装孔，所述滚珠丝杠上远离所述第二传动轮的一端通过轴承安装于所述安装孔。

在一种可能的设计中，还包括固定座，所述固定座上设置有直线导轨，所述支撑机构包括滑座，所述滑座与所述直线导轨滑动相连。

在一种可能的设计中，所述定位机构包括定位销，所述定位销用于与所述载具的销孔配合。

在一种可能的设计中，所述定位机构还包括定位块，所述定位块用于与所述载具的定位孔配合，所述定位销的高度大于所述定位块的高度。

在一种可能的设计中，所述固定机构包括至少一个吸盘，所述吸盘用于固定所述第一产品。

在一种可能的设计中，还包括顶块，所述顶块固定于所述XYR调节机构，所述顶块上设置有多个固定孔，所述吸盘安装于所述固定孔中。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供的对位工装，图像获取机构实时反馈产品间的对位误差信息，XYR调节机构能够根据该误差信息对载具的位置进行调节，从而可以消除载具自身的制造误差在对位组装中的影响，同时可以保证两产品间的对位组装精度，提升生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的对位工装的结构示意图(一)；

图2为本申请实施例提供的对位工装的结构示意图(二)；

图3为本申请实施例提供的对位工装的局部示意图。

附图标记：

1-支撑机构；

11-导向滑块；

12-滑座；

2-XYR调节机构；

3-定位机构；

31-定位销；

32-定位块；

4-吸盘；

5-驱动机构；

51-伺服马达；

52-滚珠丝杠；

53-支架；

531-限位板；

54-第一传动轮；

55-第二传动轮；

56-传动带；

57-光电传感器；

58-导向滑轨；

6-固定座；

61-直线导轨；

7-顶块；

71-固定孔。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

现有对位工装一般包括上载具和下载具，上、下载具分别承托有待对位的产品，在对位时，上载具下行、下载具上行，在上、下载具之间的某一位置完成两产品的对位和组装，组装完成后，上、下两载具相互分离，以便进行下一次产品间的对位组装。但是，对于这种对位工装，载具在工装上的位置固定不变，载具自身存在的制造误差会带入至对位组装操作中，导致上、下两载具因自身误差而无法精准对位，需要对载具线下返修或线上手动调节后再进行对位测试，降低生产效率。

为此，如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种对位工装，该对位工装应用于精密机械中的零部件的对位组装。该对位工装包括支撑机构1、驱动机构5、XYR调节机构2、定位机构3、固定机构和图像获取机构，其中，驱动机构5与支撑机构1相连，用于顶升支撑机构1；XYR调节机构2设置于支撑机构1；定位机构3设置于XYR调节机构2，用于定位载具；固定机构设置于XYR调节机构2，用于固定载具上的第一产品；图像获取机构设置于支撑机构1的周围，且与XYR调节机构2信号连接，用于获取第一产品和待与第一产品对位的第二产品的图像，并根据第一产品和待与第一产品对位的第二产品的图像分析对位误差，并向XYR调节机构2发出对位误差信号，XYR调节机构2根据对位误差信号调节载具的位置。本实施例中，第一产品为壳产品，第二产品为玻璃。当然也可以第一产品和第二产品也可以是其它产品，对此本实施例不做限定。

在工作过程中，该对位工装位于载具的下方，且与载具保持有一定的距离，第一产品位于载具的上方，且与载具保持有一定的距离，该第一产品可以通过外部的夹持装置预先在设定的位置夹紧固定；第二产品位于第一产品的上方，且与第一产品之间保持有一定的距离。

启动驱动机构5，驱动机构5可以驱动支撑机构1顶升，支撑机构1可以带动上方的XYR调节机构2同步运动，使XYR调节机构2逐渐接近载具。定位机构3可以通过与载具上的设定部位配合后实现对载具的定位，保证载具在XYR调节机构2上的位置精度。

随着驱动机构5驱动支撑机构1的进一步顶升，XYR调节机构2上的载具逐渐接近第一产品，当XYR调节机构2上的固定机构与第一产品接触时，固定机构可以实现第一产品与XYR调节机构2的相对固定，保证第一产品在XYR调节机构2上的稳定。

随着驱动机构5驱动支撑机构1的进一步顶升，该对位工装上的第一产品逐渐接近第二产品，此时，图像获取机构可以实时获取第一产品和第二产品的图像，根据图像可以分析出第一产品和第二产品之间的对位误差，并能够将该误差以电信号的形式传递至XYR调节机构2，XYR调节机构2根据该误差信号能够自动调节载具的位置，具体可以在XY两方向调节，也可以做旋转调节，以通过调整载具的位置来消除两产品之间的对位误差，保证两产品的对位和组装精度。

由此，本申请实施例提供的对位工装，图像获取机构实时反馈产品间的对位误差信息，XYR调节机构2能够根据该误差信息对载具的位置进行调节，从而可以消除载具自身的制造误差在对位组装中的影响，同时可以保证两产品间的对位组装精度，提升生产效率。

作为一种具体的实现方式，如图3所示，驱动机构5包括伺服马达51、滚珠丝杠52、第一传动轮54、第二传动轮55和传动带56，第一传动轮54固定于伺服马达51的驱动轴，第二传动轮55固定于滚珠丝杠52的一端，第一传动轮54和第二传动轮55通过传动带56传动连接；支撑机构1包括螺孔，滚珠丝杠52与螺孔配合。

当伺服马达51启动时，伺服马达51的驱动轴转动，可以带动第一传动轮54同步转动，并进一步通过传动带56带动第二传动轮55同步转动，第二传动轮55可以带动滚珠丝杠52同步转动，其中，滚珠丝杠52在轴向上保持不动，仅具有转动运动，从而可以通过滚珠丝杠52与支撑机构1上的螺孔的配合，将滚珠丝杠52的转动运动转化为支撑机构1在滚珠丝杠52轴向上的平移运动，即实现了支撑机构1的顶升。

进一步地，驱动机构5还包括支架53和光电传感器57，光电传感器57固定于支架53，用于检测支撑机构1与光电传感器57的距离；伺服马达51的壳体固定于支架53，滚珠丝杠52通过轴承转动设置于支架53。

该支架53可以实现对伺服马达51和滚珠丝杠52的支撑，同时，光电传感器57可以检测其与支撑机构1的距离，光电传感器57可以将其与支撑机构1之间的距离信号发送至伺服马达51，伺服马达51根据该距离信号实现启停，从而可以防止支撑机构1过度顶升或过度回程。

作为一种具体的实现方式，支撑机构1包括导向滑块11，支架53上设置有导向滑轨58，导向滑块11与导向滑轨58滑动相连。通过导向滑块11和导向滑轨58的配合，可以保证支撑机构1在顶升或回程运动中的稳定性。

作为一种具体的实现方式，支架53上设置有限位板531，限位板531上设置有安装孔，滚珠丝杠52上远离第二传动轮55的一端通过轴承安装于安装孔。

其中，通过设置限位板531，可以实现对支撑机构1在顶升过程中的限位，防止支撑机构1过度顶升而从滚珠丝杠52上脱落，造成安全隐患。

作为一种具体的实现方式，该对位工装还包括固定座6，固定座6上设置有直线导轨61，支撑机构1包括滑座12，滑座12与直线导轨61滑动相连。通过该直线导轨61和滑座12的配合，一方面可以保证支撑机构1在移动中的精度，另一方面也可以保证支撑机构1运动的稳定性。

作为一种具体的实现方式，为了实现对载具的精确定位，定位机构3包括定位销31，定位销31用于与载具的销孔配合。

进一步地，定位机构3还包括定位块32，定位块32用于与载具的定位孔配合，定位销31的高度大于定位块32的高度。

在支撑机构1向载具靠近的过程中，定位销31可以先与载具上的销孔配合，实现预定位，随着支撑机构1的继续顶升，定位块32可以与载具上的定位孔配合，从而能够通过定位销31和定位孔的配合实现对载具的精确定位，同时保证载具在XYR调节机构2上的稳定。

作为一种具体的实现方式，固定机构可以包括至少一个吸盘4，吸盘4用于固定第一产品。

当固定机构与第一产品接触时，吸盘4可以对第一产品吸附固定，保证第一产品和载具及XYR调节机构2之间位置的相对稳定。

作为一种具体的实现方式，该对位工装还包括顶块7，顶块7固定于XYR调节机构2，顶块7上设置有多个固定孔71，吸盘4安装于固定孔71中。

其中固定孔71的个数可以多于吸盘4的个数，吸盘4可以根据待吸附的第一产品的结构，选择性地放置于任意一个或几个的固定孔71中，从而能够保证对不同产品的可靠吸附固定，增强了该对位工装的适用性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对位工装，其特征在于，包括：

支撑机构(1)；

驱动机构(5)，与所述支撑机构(1)相连，用于顶升所述支撑机构(1)；

XYR调节机构(2)，设置于所述支撑机构(1)；

定位机构(3)，设置于所述XYR调节机构(2)，用于定位载具；

固定机构，设置于所述XYR调节机构(2)，用于固定所述载具上的第一产品；

图像获取机构，设置于所述支撑机构(1)的周围，且与所述XYR调节机构(2)信号连接，用于获取所述第一产品和待与所述第一产品对位的第二产品的图像，并根据所述第一产品和待与所述第一产品对位的第二产品的图像分析对位误差，并向所述XYR调节机构(2)发出对位误差信号，所述XYR调节机构(2)根据所述对位误差信号调节所述载具的位置。

2.根据权利要求1所述的对位工装，其特征在于，所述驱动机构(5)包括伺服马达(51)、滚珠丝杠(52)、第一传动轮(54)、第二传动轮(55)和传动带(56)，所述第一传动轮(54)固定于所述伺服马达(51)的驱动轴，所述第二传动轮(55)固定于所述滚珠丝杠(52)的一端，所述第一传动轮(54)和所述第二传动轮(55)通过所述传动带(56)传动连接；

所述支撑机构(1)包括螺孔，所述滚珠丝杠(52)与所述螺孔配合。

3.根据权利要求2所述的对位工装，其特征在于，所述驱动机构(5)还包括支架(53)和光电传感器(57)，所述光电传感器(57)固定于所述支架(53)，用于检测所述支撑机构(1)与所述光电传感器(57)的距离；

所述伺服马达(51)的壳体固定于所述支架(53)，所述滚珠丝杠(52)通过轴承转动设置于所述支架(53)。

4.根据权利要求3所述的对位工装，其特征在于，所述支撑机构(1)包括导向滑块(11)，所述支架(53)上设置有导向滑轨(58)，所述导向滑块(11)与所述导向滑轨(58)滑动相连。

5.根据权利要求3所述的对位工装，其特征在于，所述支架(53)上设置有限位板(531)，所述限位板(531)上设置有安装孔，所述滚珠丝杠(52)上远离所述第二传动轮(55)的一端通过轴承安装于所述安装孔。

6.根据权利要求1所述的对位工装，其特征在于，还包括固定座(6)，所述固定座(6)上设置有直线导轨(61)，所述支撑机构(1)包括滑座(12)，所述滑座(12)与所述直线导轨(61)滑动相连。

7.根据权利要求1所述的对位工装，其特征在于，所述定位机构(3)包括定位销(31)，所述定位销(31)用于与所述载具的销孔配合。

8.根据权利要求7所述的对位工装，其特征在于，所述定位机构(3)还包括定位块(32)，所述定位块(32)用于与所述载具的定位孔配合，所述定位销(31)的高度大于所述定位块(32)的高度。

9.根据权利要求1所述的对位工装，其特征在于，所述固定机构包括至少一个吸盘(4)，所述吸盘(4)用于固定所述第一产品。

10.根据权利要求9所述的对位工装，其特征在于，还包括顶块(7)，所述顶块(7)固定于所述XYR调节机构(2)，所述顶块(7)上设置有多个固定孔(71)，所述吸盘(4)安装于所述固定孔(71)中。

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