CN115157003A - 一种对位夹具及生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对位夹具及生产线。对位夹具，用于在生成线上调整产品位置，使产品位于加工工位，包括夹体和驱动机构，所述夹体与所述驱动机构连接，所述夹体包括第一承载部和第二承载部，所述第一承载部和所述第二承载部分别在竖直方向和水平方向对产品施加作用力调整所述产品的位置，所述第一承载部和所述第二承载部上设置有感应装置，所述感应装置用于感应所述第一承载部和所述第二承载部对所述产品施加作用力的大小。本发明在夹体上的不同位置设置多个感应装置，通过感应装置感应到夹体不同部位对产品施加的力，从而可以判断出产品是否准确的放置加工工位，提高产品放置位置的精度。

Description

一种对位夹具及生产线

技术领域

本发明涉及生产线设备技术领域，更加具体来说，本发明涉及一种对位夹具及生产线。

背景技术

随着工业自动化的普及，对工厂和产线的配套措施也要求越来越高，对产品的对位精度要求也越来越高，这决定设备能否实现自动化生产和自动化生产的精度和可靠性，当前工业自动化生产过程中常用的定位方式分别是外部机构对位和视觉定位，具体内容如下：

一、外部机构对位：外部机构定位的方式是目前自动化产线最常用的对位方式。该定位方式是一种接触式的定位方式，在设备需要精确定位的指定位置增加机械对位机构，例如带动夹具的气缸或者电机等，夹具将工件通过接触推送到指定位置，该种对位方式具有较好的对位精度。但外部机构对外的方式缺乏感知夹具与工件接触的过程以及相应的位置，在精度和稳定性要求更高的情况下则无法满足达到要求。

二、视觉定位：视觉定位是一种非接触方式的定位方式，在需要定位的区域安装指定的相机，通过视觉识别判断工件的位置，来引导设备进行精准操作，但受限于相机视野，视觉定位主要适用于小尺寸精度高的场景。由于视觉图像受环境影响较大，在大尺寸精度高的场景视觉定位也很难实现，其中2D视觉对工件的水平位要求较高，3D视觉对测量工件材质要求较高，单靠视觉定位也很难解决大尺寸高精度定位的问题。由于视觉只能定位，但不能实现工件位置调整，因此视觉定位往往需要外部机械辅助进行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明创新地提供了一种对位夹具及生产线，能够解决现有技术中存在的生产线中产品位置精度不高的技术问题。

为实现上述的技术目的，本发明第一方面，公开了一种对位夹具，用于在生成线上调整产品位置，使产品位于加工工位，包括夹体和驱动机构，所述夹体与所述驱动机构连接，

所述夹体包括第一承载部和第二承载部，所述第一承载部和所述第二承载部分别在竖直方向和水平方向对产品施加作用力调整所述产品的位置，

所述第一承载部和所述第二承载部上设置有感应装置，所述感应装置用于感应所述第一承载部和所述第二承载部对所述产品施加作用力的大小。

进一步地，所述夹体设置多个，所述驱动机与多个所述夹体连接，多个所述夹体可同时向相互靠近或远离的方向移动。

进一步地，所述夹体为长条状结构，所述第一承载部和所述第二承载部上分别设置有多个所述感应装置，多个所述感应装置沿所述夹体的长度方向分布。

进一步地，所述夹体的端面为L型，所述第一承载部水平设置，所述第二承载部竖直设置，

所述夹体可在水平方向移动。

进一步地，所述第一承载部的承载面和/或所述第二承载部的承载面上设置有保护层，所述保护层与所述产品接触。

进一步地，所述保护层为铁氟龙薄膜。

进一步地，所述对位夹具还包括控制系统，所述控制系统对所述驱动机构进行控制，所述控制系统根据不同位置的所述感应装置的感应值控制所述驱动机构。

进一步地，当所述第一承载部或所述第二承载部上的所述感应装置产生感应值时，

所述控制系统控制所述驱动机构使所述夹体的移动速度降低，和/或，所述控制系统控制所述驱动机构使所述夹体的移动距离不大于设定阈值。

进一步地，当所述第一承载部上的所述感应装置的感应值相同，并且所述第二承载部上的所述感应装置的感应值相同时，所述控制系统控制所述驱动机构停止动作，所述夹体停止移动；

当所述第一承载部上的所述感应装置的感应值不同，或所述第二承载部上的所述感应装置的感应值不同时，所述控制系统控制所述驱动机构动作使所述夹体往复移动。

本发明第二方面，公开了一种生产线，包括支架和上述对位夹具，

所述对位夹具位于所述支架的上方，所述支架上设置有抬升装置，所述抬升装置，用于将所述支架上的产品抬升至所述夹体所在的高度。

本发明的有益效果为：

本发明在夹体上的不同位置设置多个感应装置，通过感应装置感应到夹体不同部位对产品施加的力，从而可以判断出产品是否准确的放置加工工位。并且，可以通过控制夹体的往复运动实现对产品位置的调整，从而使产品能够在夹体的作用下移动到准确的位置，减少了人工操作，同时还能够保证产品位置的精度，避免对位过程中用力过大造成产品损坏。

附图说明

图1示出本发明实施例对位夹具的结构示意图；

图2示出本发明实施例夹体的结构示意图；

图3示出本发明实施例夹体夹持产品的俯视示意图；

图4示出本发明实施例生产线的局部示意图。

图中，

1、夹体；11、第一承载部；12、第二承载部；13、感应装置；14、保护层；15、安装槽；2、驱动机构；21、电机；22、丝杠；3、产品；4、控制系统；5、支架；6、抬升装置；7、工装板。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明提供的对位夹具及生产线进行详细的解释和说明。

本发明在夹体上的不同位置设置多个感应装置，通过感应装置感应到夹体不同部位对产品施加的力，从而可以判断出产品是否准确的放置加工工位。并且，可以通过控制夹体的往复运动实现对产品位置的调整，从而使产品能够在夹体的作用下移动到准确的位置，减少了人工操作，同时还能够保证产品位置的精度，避免对位过程中用力过大造成产品损坏。以下结合具体实施例对本发明进行详细介绍：

如图1、图3所示，本发明提供一种对位夹具，用于在生成线上调整产品3位置，使产品3位于加工工位，包括夹体1和驱动机构2，夹体1与驱动机构2连接，驱动机构2驱动夹体1移动实现对产品3的对位。

如图1、图2所示，夹体1包括第一承载部11和第二承载部12，第一承载部11和第二承载部12相互垂直设置，第一承载部11和第二承载部12分别在水平方向和竖直方向对产品3施加作用力调整产品3的位置，可选地，第一承载部11在竖直方向上对产品3提供支撑力，第二承载部12在水平方向上对产品3提供推力以调整产品3的位置。

第一承载部11和第二承载部12上设置有感应装置13，感应装置13用于感应第一承载部11和第二承载部12对产品3施加作用力的大小，并通过不同位置的感应装置13感应到的力的大小判断产品3是否准确的位于加工工位内。

夹体1设置多个，驱动机与多个夹体1连接，多个夹体1可同时向相互靠近或远离的方向移动，过个夹体1从多个方向同时对产品3施力以达到调整产品3位置的效果。

可选地，在本实施例中，驱动机构2包括驱动电机21和丝杠22，丝杠22两端各连接一个夹体1，驱动电机21与丝杠22驱动连接可驱动丝杠22转动，丝杠22转动可以同时带动两个夹体1相互靠近或相互远离，由于两个夹体1与同一丝杠22连接，此种方式更容易保证两个夹体1同步移动。或者，在其他实施例中，驱动机构2包括气缸，气缸的伸缩杆与夹体1连接，通过气缸调整夹体1的位置。进一步地，每个夹体1对应设置一个气缸，通过控制多个气缸联动可以实现多个夹体1的同步移动。

夹体1为长条状结构，沿着产品3的边缘第一承载部11和第二承载部12上分别设置有多个感应装置13，多个感应装置13沿夹体1的长度方向分布，即第一承载部11上沿着其长度方向分布有多个感应装置13，第二承载部12上沿着其长度方向设置有多个感应装置13，从而可以从多个位置感应对产品3施加的力的大小，可以提高产品3位置调整的精度。可选地，夹体1的端面为L型，第一承载部11水平设置，第二承载部12竖直设置，夹体1可在水平方向移动，即通过水平移动调整产品3的位置。

如图3所示，在一个实施例中，产品3为矩形结构，例如可以为电视显示屏等，对应的，夹体1为直线型结构，并与产品3的四条边一一对应地设置有四个夹体1，从四个方向同时产品3施力以精确调整产品3的位置。可选地，在本实施例中，四个夹体1的长度可以相同，并且夹体1的长度小于或等于矩形产品3的短边，可以避免夹体1移动过程中相互干涉。或者，还可以把四个夹体1设置为长度相同，每个夹体1的长度小于或等于矩形产品3的短边长度，可以避免夹体1移动过程中相互干涉。

在其他实施例中，产品3为圆形结构，此时，夹体1可以设置成圆弧结构，可选地，在本实施例中，夹体1设置两个，两个夹体1相对至，从产品3的两侧夹持产品3并对其位置进行调整。进一步地，两个夹体1的大小相同，均小于或等于半圆弧长度，避免两个夹体1移动时发生干涉。

可选地，第一承载部11的承载面和/或第二承载部12的承载面上设置有保护层14，保护层14与产品3接触，保护层14可以起到减小摩擦的作用，可以降低夹体1与产品3之间产生的摩擦力，从而避免接触过程中产品3的外观受损，对产品3起到保护作用，进一步地，保护层14为铁氟龙(聚四氟乙烯)薄膜，粘付在第一承载部11的承载面和/或第二承载部12的承载面上。第一承载部11的上表面构成其承载面，第二承载部12上与第一承载部11相邻的侧面构成其承载面，工作时第一承载部11的承载面和第二承载部12上的承载面与产品3接触。在本实施例中，在第一承载部11的承载面和第二承载部12的承载面上设置保护层14，或者，在其他实施中，还可以只在第一承载部11的承载面上，或者，只在第二承载部12的承载面上设置保护层14，具体可根据实际需求进行选择。

进一步地，如图2所示，在第一承载部11的承载面和第二承载部12的承载面上开设安装槽15，感应装置13设置在安装槽15内，感应装置13的一部分位于安装槽15外部可以感应到对产品3的作用力。可选地，当设置有保护层14时，保护层14覆盖感应装置13，这样可以避免感应装置13与产品3直接接触，从而对产品3和感应装置13都可以起到保护作用，避免相互摩擦造成损坏。在本实施例中，感应装置13为压力传感器。

对位夹具还包括控制系统4，控制系统4与感应装置13和驱动机构2连接，用于接收感应装置13的感应信息，并根据感应信息对驱动机构2进行控制，即控制系统4根据不同位置的感应装置13的感应值控制驱动机构2。

可选地，第一承载部11上的感应装置13的感应值相同，并且第二承载部12上的感应装置13的感应值相同时，控制系统4控制驱动机构2停止动作，夹体1停止移动；

当第一承载部11上的感应装置13的感应值不同，或第二承载部12上的感应装置13的感应值不同时，控制系统4控制驱动机构2动作使夹体1往复移动。

可选地，对位夹具工作时由驱动机构2驱动夹体1移动，当产品3与感应装置13接触到时，控制系统4接收到感应装置13的感应信号，然后控制驱动机构2减速，使夹体1缓慢移动，避免夹体1移动速度过快造成产品3发生晃动。进一步地，通过控制系统4设定移动距离，即当检测到感应装置13接触到产品3后，夹体1只能在设定的移动距离范围内移动，避免移动距离过大对产品3产生过大的夹紧力。

进一步地，夹体1移动完成后，如果产品3没有到位，即感应装置13没有全部触发，或者第一承载部11上的多个感应装置13感应数值不完全相同，或第二承载部12上的多个感应装置13感应数值不完全相同，控制系统4侧判定产品3到没有到位。此时控制系统4控制夹体1进行重复对位操作，即控制夹体1在一定的移动范围内移动，先远离产品3再靠近产品3重复对位操作。重复对位目的是将产品3的到位误差通过多次对位来进行矫正，并通过感应装置13监控矫正效果。如果重复对位还是没法到位，便会报警并停止进行下一步操作，从而避免因为产品3不到位导致产品3加工损伤的情况发生，进而起到保护产品3的作用。可选地，控制系统4还可以根据多个夹体1的最终停止位置确定产品3的外缘轮廓的尺寸，从而使其可以对产品3尺寸进行检测，当发现尺寸过大或者过小，不符合产品3尺寸规格时，可以发出报警信号，避免不合格产品3进入下一步加工工序。

本发明还提供一种生产线，如图4所示，包括支架5和上述对位夹具，对位夹具位于支架5的上方，支架5上设置有抬升装置6，抬升装置6用于将支架5上的产品3抬升至夹体1所在的高度。

可选地，支架5上设置有工装板7，用于放置产品3抬升装置6设置在工装板7的下侧，抬升装置6设置多个，可选地，抬升装置6为气缸，，气缸的伸缩杆可以穿过工装板7将产品3抬升至对位夹具所在位置，然后通过对位夹具调整产品3位置，使产品3精确移动到加工工位，以便进行下一流程的加工操作。进一步地，本发明生成线可用于显示屏的加工。

本发明在感应装置13接触到产品3后控制驱动机构2降低移动速度并对移动距离进行限定，从而可以减少产品3在移动过程中晃动，提高产品3到位的精度和稳定性，并可以避免过分挤压产品3，能有效保护产品3结构和外观不受损坏。并且，还可以通过夹体1的最终位置判断产品3尺寸大小，从而起到产品3尺寸检测的作用，可以避免你对不符合标准尺寸的产品3进行加工。

相对于传统的机械式或者视觉系统进行对位的结构，本发明不会受到产品3尺寸大小的限制，更够适配更大尺寸范围的工件，只需增加电机21运动的行程便可实现，方案更加简单，成本增加较少。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对位夹具，用于在生成线上调整产品位置，使产品位于加工工位，其特征在于，包括夹体和驱动机构，所述夹体与所述驱动机构连接，

所述夹体包括第一承载部和第二承载部，所述第一承载部和所述第二承载部分别在竖直方向和水平方向对产品施加作用力调整所述产品的位置，

所述第一承载部和所述第二承载部上设置有感应装置，所述感应装置用于感应所述第一承载部和所述第二承载部对所述产品施加作用力的大小。

2.根据权利要求1所述的对位夹具，其特征在于，所述夹体设置多个，所述驱动机与多个所述夹体连接，多个所述夹体可同时向相互靠近或远离的方向移动。

3.根据权利要求2所述的对位夹具，其特征在于，所述夹体为长条状结构，所述第一承载部和所述第二承载部上分别设置有多个所述感应装置，多个所述感应装置沿所述夹体的长度方向分布。

4.根据权利要求3所述的对位夹具，其特征在于，所述夹体的端面为L型，所述第一承载部水平设置，所述第二承载部竖直设置，

所述夹体可在水平方向移动。

5.根据权利要求4所述的对位夹具，其特征在于，所述第一承载部的承载面和/或所述第二承载部的承载面上设置有保护层，所述保护层与所述产品接触。

6.根据权利要求5所述的对位夹具，其特征在于，所述保护层为铁氟龙薄膜。

7.根据权利要求1-6任一项所述的对位夹具，其特征在于，所述对位夹具还包括控制系统，所述控制系统对所述驱动机构进行控制，所述控制系统根据不同位置的所述感应装置的感应值控制所述驱动机构。

8.根据权利要求7所述的对位夹具，其特征在于，当所述第一承载部或所述第二承载部上的所述感应装置产生感应值时，

所述控制系统控制所述驱动机构使所述夹体的移动速度降低，和/或，所述控制系统控制所述驱动机构使所述夹体的移动距离不大于设定阈值。

9.根据权利要求7所述的对位夹具，其特征在于，当所述第一承载部上的所述感应装置的感应值相同，并且所述第二承载部上的所述感应装置的感应值相同时，所述控制系统控制所述驱动机构停止动作，所述夹体停止移动；

当所述第一承载部上的所述感应装置的感应值不同，或所述第二承载部上的所述感应装置的感应值不同时，所述控制系统控制所述驱动机构动作使所述夹体往复移动。

10.一种生产线，其特征在于，包括支架和权利要求1-9任一项所述的对位夹具，

所述对位夹具位于所述支架的上方，所述支架上设置有抬升装置，所述抬升装置，用于将所述支架上的产品抬升至所述夹体所在的高度。

Images