本实用新型公开了一种产品在线自动定位装置，包括有控制系统、三轴移动支撑机构和定位夹具，三轴移动支撑机构沿生产流水线布置，在三轴移动支撑机构下方流水线边缘设置有光电传感器和测距传感器；在三轴移动支撑机构的底部安装有扩张驱动机构，通过该扩张驱动机构驱动定位夹具朝外扩张以撑紧产品的内腔。本实用新型具备以下优点：第一，产品在生产线上无需人员干预，通过光电传感器、测距传感器自动判断产品位置；第二，定位产品位置后，通过多坐标直线模组自动将外张式定位装置移动到产品中心；第三，外张式定位装置移动到产品中心位置后，采用气动或电动手指方式，将产品夹具向外扩张，支撑住产品后即实现居中定位，方便后续工序的进行。