CN107571048A - 一种工件的定位装置和定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件的定位装置和定位方法，其中所述定位装置包括第一限位支撑、第二限位支撑、第三限位支撑和移动平台，移动平台支撑工件同时约束工件的三个自由度，通过摩擦力带动工件靠向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑，以约束其余的自由度，达到定位工件的目的，结构简单，自动化操作，定位性能稳定,提高生产效率,代替人工,节省人力成本。

Description

一种工件的定位装置和定位方法

技术领域

本发明涉及工件定位领域，尤其涉及一种工件的定位装置和定位方法。

背景技术

空间中的物体有六个自由度，要确定其空间位置，就需要根据六点定位法限制其六个自由度，应用到工业生产中，对于工件的定位，就是要根据工件形状的不同，合理的找出其六个定位点，并加以固定。

目前生产企业工件的定位存在大量的使用人工手动定位,工作强度大,工作时间长,工人容易疲劳,容易出现误操作,造成定位稳定性不够,不良率高等现象。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种工件的定位装置和定位方法，能够实现工件的自动定位，定位精度高，可靠。

本发明实施例的第一方面提供一种工件的定位装置，包括移动平台、第一限位支撑，第二限位支撑和第三限位支撑；第一限位支撑和第二限位支撑设置在定位装置的同一侧，对工件的第一侧限位以约束工件的第一平移自由度和第一旋转自由度；所述第三限位支撑设置在定位装置的另一侧，对工件的第二侧限位以约束工件的第二平移自由度；所述移动平台用于承载工件以约束工件的第三平移自由度、第二旋转自由度和第三旋转自由度；并带动工件向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑移动，使工件的第一侧贴合第一限位支撑和第二限位支撑，工件的第二侧贴合第三限位支撑。

所述的工件的定位装置，其中，所述工件的第一侧为长边侧，所述工件的第二侧为短边侧；移动平台与工件的底部接触。

所述的工件的定位装置，其中，所述移动平台通过摩擦力带动工件向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑水平移动。

所述的工件的定位装置，其中，所述定位装置还包括限位支撑安装板；所述第一限位支撑和第二限位支撑设置在限位支撑安装板的X轴上，第三限位支撑设置在限位支撑安装板的Y轴上。

所述的工件的定位装置，其中，所述第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑中的一个或多个为支撑柱。

本发明实施例的第二方面提供一种工件的定位方法，包括如下步骤：

在定位装置的同一侧设置第一限位支撑和第二限位支撑，对工件的第一侧限位以约束工件的第一平移自由度和第一旋转自由度；

在定位装置的另一侧设置第三限位支撑，对工件的第二侧限位以约束工件的第二平移自由度；

移动平台承载工件以约束工件的第三平移自由度、第二旋转自由度和第三旋转自由度；并带动工件向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑移动，使工件的第一侧贴合第一限位支撑和第二限位支撑，工件的第二侧贴合第三限位支撑。

所述的工件的定位方法，其中，所述工件的第一侧为长边侧，所述工件的第二侧为短边侧；移动平台与工件的底部接触。

所述的工件的定位方法，其中，所述移动平台通过摩擦力带动工件向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑水平移动。

所述的工件的定位方法，其中，所述定位装置还包括限位支撑安装板；所述第一限位支撑和第二限位支撑设置在限位支撑安装板的X轴上，第三限位支撑设置在限位支撑安装板的Y轴上。

所述的工件的定位方法，其中，所述第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑中的一个或多个为支撑柱。

本发明实施例提供的技术方案中，工件的定位装置包括第一限位支撑、第二限位支撑、第三限位支撑和移动平台，移动平台支撑工件同时约束工件的三个自由度，通过摩擦力带动工件靠向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑，以约束其余的自由度，达到定位工件的目的，结构简单，自动化操作，定位性能稳定,提高生产效率,代替人工,节省人力成本。

附图说明

图1为本发明提供的定位装置的第一实施例的俯视图；

图2为本发明提供的定位装置的第一实施例的立体图；

图3为本发明提供的定位装置的第二实施例的立体图；

图4为本发明提供的定位装置的第三实施例的立体图；

图5为本发明提供的定位装置的第三实施例对不规则工件定位的立体图；

图6为本发明提供的工件的定位方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供的工件的定位装置，包括移动平台1、限位支撑安装板3、第一限位支撑4，第二限位支撑5和第三限位支撑6；第一限位支撑4和第二限位支撑5设置在定位装置的同一侧，对工件2的第一侧限位以约束工件2的第一平移自由度和第一旋转自由度；所述第三限位支撑6设置在定位装置的另一侧，对工件2的第二侧限位以约束工件2的第二平移自由度；移动平台1用于承载工件2以约束工件2的第三平移自由度、第二旋转自由度和第三旋转自由度，并带动工件2向第一限位支撑4、第二限位支撑5和第三限位支撑6移动，使工件2的第一侧贴合第一限位支撑4和第二限位支撑5，工件2的第二侧贴合第三限位支撑6，从而限定了工件2的位置。由于移动平台1自动移动，只需将工件2放置在移动平台1上即可，无需人工操作定位。

所述第一限位支撑4和第二限位支撑5设置在限位支撑安装板3的X轴上，第三限位支撑6设置在限位支撑安装板3的Y轴上。

所述工件2的第一侧为长边侧，所述工件2的第二侧为短边侧；移动平台1与工件2的底部接触。

所述限位支撑安装板3为平面中空结构，所述移动平台1置于所述限位支撑安装板3的中空平面内。

所述移动平台1通过摩擦力带动工件2向第一限位支撑4、第二限位支撑5和第三限位支撑6水平移动，即，图1中向右下方移动。可增加移动平台1的表面粗糙度来增加工件2与移动平台1之间的摩擦力。若摩擦力过大导致定位不稳定，则可通过降低移动平台1的表面粗糙度来调节所述摩擦力。若工件为大型工件，可在移动平台1上设置有一个或多个用于固定工件2的真空吸附孔。真空吸附孔的设置可有效的固定大型工件。

所述第一限位支撑4、第二限位支撑5和第三限位支撑6中的一个或多个为支撑柱。在第一实施例中，如图1和图2所示，三个限位支撑均为圆柱形的支撑柱，适合给形状规则的工件2定位。在该定位装置作为某设备的一部分，要求定位完成工件2表面上方无干涉物时，所述第一限位支撑4、第二限位支撑5和第三限位支撑6设计成可上下伸缩的活动式支撑柱；换而言之，在第一实施例的基础上，本实施例中的所述支撑柱可上下移动的安装在限位支撑安装板3上。如图3所示，将工件2定位后，将三个支撑柱缩回，避免干涉工件2。具体的，所述支撑柱可设计为带有动力机构的活动装置,安装于限位支撑安装板；所述动力机构可驱动支撑柱上下移动。

在第三实施例中，如图4所示，所述第三限位支撑6为长条形的支撑块。所述第一限位支撑4和/或所述第二限位支撑5为长条形的支撑块。本实施例中，第一限位支撑4和第二限位支撑5均为长条形的支撑块，且一体成型设置；换而言之，第一限位支撑4和第二限位支撑5构成了一个长条形的支撑块。如此设置，有利于给不规则形状的工件2进行定位，如图5所示。

在上述三种实施例中，三个限位支撑可水平移动的设置在限位支撑安装板3上。具体的，可在限位支撑安装板3的X轴方向上设置导轨供第一限位支撑4和第二限位支撑5移动，在限位支撑安装板3的Y轴方向上设置导轨供第三限位支撑6移动。根据所述工件2的大小、形状的变化可以自由移动各限位支撑，在实际生产中，可快速实现对工件2的重新定位，避开对其它机构动作的干涉，大大提高了生产效率，节约了劳动成本。当然，各个限位支撑的形状可以相同，也可以根据工件的形状设计成不同形状，以避开对其它机构动作的干涉。

所述移动平台1带动工件2水平移动，可采用多种方式，例如：通过步进电机或者伺服电机驱动丝杆滑台，从而带动工件2移动，移动距离通过脉冲数量进行设置。也可以通过启动滑台的方式移动，移动距离可通过气动元件的行程决定或增加机械限位块。还可以通过齿轮带动齿条，将电机的圆周运动转化为直线运动，推动移动平台从而带动工件2。移动平台1移动预设距离，或者移动平台1在预设时间内移动，确保了所述工件2与三个限位支撑完全接触，增强定位的稳定性。还可以在所述移动平台1上设置第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关用于检测工件2与第一限位支撑4和第二限位支撑5是否接触；所述第二接近开关用于检测工件2与第三限位支撑6是否接触。

结合以上所述的实施例，本申请提供的工件定位装置结构简单，便于操作，定位准确。

基于上述实施例提供的定位装置，本发明还提供一种工件的定位方法，请参阅图6，所述方法包括如下步骤：

S10、在定位装置的同一侧设置(固定)第一限位支撑4和第二限位支撑5，对工件2的第一侧限位以约束工件2的第一平移自由度和第一旋转自由度。

S20、在定位装置的另一侧设置(固定)第三限位支撑6，对工件2的第二侧限位以约束工件2的第二平移自由度。

S30、移动平台1承载工件2以约束工件的第三平移自由度、第二旋转自由度和第三旋转自由度；并带动工件2向第一限位支撑4、第二限位支撑5和第三限位支撑6移动，使工件2的第一侧贴合第一限位支撑4和第二限位支撑5，工件2的第二侧贴合第三限位支撑6。

所述第一限位支撑4和第二限位支撑5设置在限位支撑安装板3的X轴上，第三限位支撑6设置在限位支撑安装板3的Y轴上。

所述工件2的第一侧为长边侧，所述工件2的第二侧为短边侧；移动平台1与工件2的底部接触。

所述限位支撑安装板3为平面中空结构，所述移动平台1置于所述限位支撑安装板3的中空平面内。

所述移动平台1通过摩擦力带动工件2向第一限位支撑4、第二限位支撑5和第三限位支撑6水平移动，即，图1中向右下方移动。可增加移动平台1的表面粗糙度来增加工件2与移动平台1之间的摩擦力。若摩擦力过大导致定位不稳定，则可通过降低移动平台1的表面粗糙度来调节所述摩擦力。若工件为大型工件，可在移动平台1上设置有一个或多个用于固定工件2的真空吸附孔。真空吸附孔的设置可有效的固定大型工件。

所述第一限位支撑4、第二限位支撑5和第三限位支撑6中的一个或多个为支撑柱。所述支撑柱可上下移动的安装在限位支撑安装板上。具体的，所述支撑柱可设计为带有动力机构的活动装置,安装于限位支撑安装板；所述动力机构可驱动支撑柱上下移动。当然，在其他实施例中，所述第一限位支撑4、第二限位支撑5和第三限位支撑6中的一个或多个为长条形的支撑块。

所述移动平台移动预设距离，或者移动平台在预设时间内保持均匀移动,由第一接近开关检测工件2与第一限位支撑4和第二限位支撑5是否接触；第二接近开关检测工件2与第三限位支撑6是否接触；确保所述工件可靠贴合第一限位支撑,第二限位支撑和第三限位支撑。

由于所述定位方法的具体原理和细节在上述定位装置的实施例中已详细阐述，在此不再赘述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种工件的定位装置，其特征在于，包括移动平台、第一限位支撑，第二限位支撑和第三限位支撑；第一限位支撑和第二限位支撑设置在定位装置的同一侧，对工件的第一侧限位以约束工件的第一平移自由度和第一旋转自由度；所述第三限位支撑设置在定位装置的另一侧，对工件的第二侧限位以约束工件的第二平移自由度；所述移动平台用于承载工件以约束工件的第三平移自由度、第二旋转自由度和第三旋转自由度；并带动工件向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑移动，使工件的第一侧贴合第一限位支撑和第二限位支撑，工件的第二侧贴合第三限位支撑。

2.根据权利要求1所述的工件的定位装置，其特征在于，所述工件的第一侧为长边侧，所述工件的第二侧为短边侧；移动平台与工件的底部接触。

3.根据权利要求1或2所述的工件的定位装置，其特征在于，所述移动平台通过摩擦力带动工件向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑水平移动。

4.根据权利要求1所述的工件的定位装置，其特征在于，所述定位装置还包括限位支撑安装板；所述第一限位支撑和第二限位支撑设置在限位支撑安装板的X轴上，第三限位支撑设置在限位支撑安装板的Y轴上。

5.根据权利要求1所述的工件的定位装置，其特征在于，所述第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑中的一个或多个为支撑柱。

6.一种工件的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

在定位装置的同一侧设置第一限位支撑和第二限位支撑，对工件的第一侧限位以约束工件的第一平移自由度和第一旋转自由度；

在定位装置的另一侧设置第三限位支撑，对工件的第二侧限位以约束工件的第二平移自由度；

移动平台承载工件以约束工件的第三平移自由度、第二旋转自由度和第三旋转自由度；并带动工件向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑移动，使工件的第一侧贴合第一限位支撑和第二限位支撑，工件的第二侧贴合第三限位支撑。

7.根据权利要求6所述的工件的定位方法，其特征在于，所述工件的第一侧为长边侧，所述工件的第二侧为短边侧；移动平台与工件的底部接触。

8.根据权利要求6或7所述的工件的定位方法，其特征在于，所述移动平台通过摩擦力带动工件向第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑水平移动。

9.根据权利要求6所述的工件的定位方法，其特征在于，所述定位装置还包括限位支撑安装板；所述第一限位支撑和第二限位支撑设置在限位支撑安装板的X轴上，第三限位支撑设置在限位支撑安装板的Y轴上。

10.根据权利要求6所述的工件的定位方法，其特征在于，所述第一限位支撑、第二限位支撑和第三限位支撑中的一个或多个为支撑柱。