1.一种夹具,其特征在于:包括工作台(1),所述工作台(1)的四周分别设有四个夹具单元(2);
所述夹具单元(2)包括设置在所述工作台(1)上的水平滑轨(3)、滑动配合安装在所述水平滑轨(3)上的底部滑座(4)和用于夹持工件的夹块组件(5),所述底部滑座(4)的上方设有升降座(6),所述底部滑座(4)上设有用于驱动所述升降座(6)沿着竖直方向做升降运动的升降驱动机构;
所述升降座(6)上设有用于驱动所述夹块组件(4)沿着垂直于所述水平滑轨(3)的方向移动的水平夹持驱动机构;所述工作台(1)上设有用于驱动所述底部滑座(4)沿着所述水平滑轨(3)移动的水平驱动机构;
相邻的两个所述夹具单元(2)的所述水平滑轨(3)之间相互垂直;
所述夹块组件(4)内设有用于工件面向其所在的一侧进行扫描测距的激光扫描测距仪(7)。
2.根据权利要求1所述的夹具,其特征在于:所述水平夹持驱动机构包括设置在所述升降座(6)上的安装槽(8),所述安装槽(8)内设有转动套(9),所述转动套(9)内设有螺纹通孔;所述安装槽(8)的两侧壁内设有同轴的通孔,所述通孔内设有夹持丝杆(10),所述夹持丝杆(10)与所述转动套(9)的螺纹通孔之间螺纹配合;所述夹持丝杆(10)的一端与所述夹块组件(4)固定连接、另一端设有连接块(11),所述连接块(11)与所述夹块组件(4)之间设有至少一根与所述夹持丝杆(10)平行的夹持导向杆(12),所述夹持导向杆(12)与所述升降座(6)滑动配合;所述升降座(6)上设有用于驱动所述转动套(9)转动进而驱动所述夹持丝杆(10)转动的转动驱动机构。
3.根据权利要求2所述的夹具,其特征在于:所述转动驱动机构包括设置在所述升降座(6)上的夹持电机(13),所述夹持电机(13)的输出轴上设有主动齿轮(14),所述转动套(9)的外周壁上设有与所述主动齿轮(14)啮合的从动齿轮(15)。
4.根据权利要求1所述的夹具,其特征在于:所述升降驱动机构包括设置在所述底部滑座(4)内的升降槽(16),所述升降槽(16)内设有竖直滑轨(17),所述竖直滑轨(17)上设有与其滑动配合的升降块(18),所述升降块(18)与所述升降座(6)之间设有至少两根竖直连接杆(19),所述底部滑座(4)内设有用于驱动所述升降块(18)沿着所述竖直滑轨(17)移动的升降机构。
5.根据权利要求4所述的夹具,其特征在于:所述升降机构包括设置在所述升降槽(16)的竖直丝杆(20),所述升降块(18)与所述竖直丝杆(20)之间螺纹配合,所述底部滑座(4)上设有用于驱动所述竖直丝杆(20)转动并驱动所述升降块(18)沿着所述竖直滑轨(17)移动的升降电机(21)。
6.根据权利要求1所述的夹具,其特征在于:所述水平驱动机构包括设置在所述工作台(1)上的水平丝杆(22),所述底部滑座(4)与对应的所述水平丝杆(22)之间螺纹配合,所述工作台(1)上设有用于驱动所述水平丝杆(22)转动进而驱动所述底部滑座(4)沿着所述水平滑轨(3)移动的水平电机(23)。
7.根据权利要求1所述的夹具,其特征在于:所述夹块组件(5)包括固定夹块(24)和活动夹块(25),所述固定夹块(24)与所述活动夹块(25)之间设有伸缩杆(26),所述伸缩杆(26)上套装设有位于所述固定夹块(24)与所述活动夹块(25)之间的夹持弹簧(27)。
8.根据权利要求1所述的夹具,其特征在于:所述活动夹块(25)背向所述固定夹块(24)的一端端面上设有安装盲孔(28),所述激光扫描测距仪(7)安装在所述安装盲孔(28)内,且所述激光扫描测距仪(7)与所述安装盲孔(28)的孔底之间设有柔性弹簧(29),所述安装盲孔(28)的开口处设有与所述活动夹块(25)固定连接的挡板(30),所述挡板(30)与所述活动夹块(25)背向所述固定夹块(24)的一端端面之间平齐。
9.一种采用如权利要求1‑8任一项所述夹具的夹持方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)将工件定位放置在所述工作台(1)上;
2)利用水平驱动机构驱动所述底部滑座(4)沿着所述水平滑轨(3)移动,同时利用所述激光扫描测距仪(7)对工件的表面进行扫描测距;
若对工件表面扫描测距完成,则执行步骤4),反之则执行步骤3);
3)利用升降驱动机构驱动所述升降座(6)沿着竖直方向移动,待所述升降座(6)的竖直高度的调节到位后,执行步骤2);
4)以与所述水平滑轨(3)平行或过所述水平滑轨(3)的竖直平面为基准面,分别找到工件面向对应所述夹具单元(2)的一侧表面距离对应所述基准面最近的点或平面区,并以该点或平面区域内的任意一点作为装夹定位点;
5)利用所述水平驱动机构驱动和所述升降驱动机构调节所述夹块组件(5)的位置,使所述激光扫描测距仪(7)正对对应的所述装夹定位点;
6)复位所述夹块组件(5)初始位置,利用水平夹持驱动机构驱动所述夹块组件(5)朝向工件移动,并使四个所述夹块组件(5)的移动速率满足:其中,L1、L2、L3、L4分别为工件分别面向四个所述夹具单元(2)的一侧表面距离对应的所述夹块组件(5)初始位置的最小距离,v1、v2、v3、v4分别为四个所述夹具单元(2)朝向工件移动的速率;
使四个所述夹块组件(5)分别同时接触对应的所述装夹定位点。
10.根据权利要求9所述的夹持方法,其特征在于:所述夹块组件(5)包括固定夹块(24)和活动夹块(25),所述固定夹块(24)与所述活动夹块(25)之间设有伸缩杆(26),所述伸缩杆(26)上套装设有位于所述固定夹块(24)与所述活动夹块(25)之间的夹持弹簧(27);
所述步骤6)中,当所述活动夹块(25)与对应的所述装夹定位点接触配合时,停止所述水平夹持驱动机构后,再次启动所述水平夹持驱动机构使所有的所述固定夹块(24)同步向工件移动所述伸缩杆(26)的收缩最大距离,将工件夹持固定。