[发明专利]柔性化定位夹具和柔性定位方法

说明书

本发明涉及一种柔性化定位夹具和使用该夹具对工件定位的方法，该柔性化定位夹具的前后驱动装置和左右驱动装置可独立驱动，且驱动装置和导向装置均设置在工作台底面框体内，该定位夹具可根据需要形成一个或多个定位工位，以定位不同尺寸、不同数量的工件。

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，特别涉及一种用于柔性化定位夹具和相应的柔性定位方法。

背景技术

现有技术中，通常采用机床对工件毛坯进行精加工以形成成型工件，工件毛坯的形状多种多样，比如为块体、板体、乃至不规则体。

在智能手表、手机，平板电脑、汽车车载显示屏等领域，要形成触控玻璃盖板通常涉及到板状的工件毛坯，目前都采用数控机床对该板状的工件毛坯进行加工成型，即使是目前流行的3D玻璃，也是先由数控机床进行外形加工再热弯成3D结构而形成。这些玻璃产品的外形尺寸跨度很大，长宽尺寸从1英寸到30多英寸不等，厚度尺寸从0.1毫米到5毫米不等。而其加工方式基本相同，先把大张的原片玻璃用开料机切成略大于目标尺寸的小片毛坯玻璃，再用数控机床进行数控加工。这些属于消费型电子产品的板状玻璃零件，加工数量巨大，品类转换周期短，属于短周期内批量、大批量加工品。批量加工时，一般都采用多主轴、多工位数控机床进行自动化高效加工，中国专利201510316063.2详细地介绍了这种加工机床及其加工方法。

下面以板状工件为例，说明数控机床进行加工前的定位工序，而其他形状的工件也适用于这类工序。

数控机床对工件毛坯加工前必须利用夹具来进行定位夹紧，目前行业内普遍利用六点定位原理，采用完全同步的V型定位方式进行平面两个方向四个自由度的定位，中大型尺寸玻璃定位加工时则采用对角双V型方式进行过定位，垂直方向利用真空吸附台进行夹紧的同时实现两个自由度的限定，中国专利201420785318.0、201620545086.0详细介绍了这种夹具的结构原理。

现有技术中最常见的柔性化定位夹具一般具有独立的全功能定位夹紧机构，即每一套定位装置仅仅针对一个工件毛坯，当设置成多工位对多工件毛坯进行定位时，需要设置与工件毛坯数量相当的夹具，整体成本较高，且气动的V形接触组件加工台的占用较大，影响工作台的尺寸利用，缩小了机床的实际加工尺寸范围；而且，当多工位多线设置时，如果多组夹具精度、动作时序存在不一致性，会导致产生较大的定位精度误差和时序误差，最终影响机床加工的精度和效率；单工位大尺寸设置时，较大跨度的V形定位悬伸，定位刚性不足，定位精度很低，需要加工件毛坯留有较大的余量；此外，在一些应用情况下，需要对V形定位的两个方向(互相垂直的两个方向)分别进行独立的时序控制，以及精度微调和运动行程调整，而该现有技术并不能实现。

针对上述现有技术的缺陷，中国专利201520767034.3公开了一种柔性化定位夹具，其结构请参考图7。

该定位夹具包括基体1，基体1用于承载该定位装置的其它零部件；还包括用于放置外部工件的定位工位2、用于对定位工位进行横向调位的第一可调限位体3、用于对定位工位进行纵向调位的第二可调限位体4和用于驱动第一可调限位体3、第二可调限位体4的驱动组件5。定位工位2设置于基体1，第一可调限位体3和第二可调限位体4分别设置于定位工位2的相邻的两侧；驱动组件5为第一可调限位体3和第二可调限位体4的移动提供动力，以第一可调限位体3或第二可调限位体4为基准，将外部工件夹紧在加工工位，然后对工件进行机加工。驱动组件5包括可往复移动的传动件51，传动件51滑动设置于基体1，第一可调限位体3固定于传动件51，第二可调限位体4与传动件51滑动连接，传动件51在气缸53的驱动下可往复移动。第一可调限位体3沿着驱动件往复移动的方向调整位置。传动件51设置有滑槽52，第二可调限位体4通过滑槽52与传动件51滑动连接，传动件51移动时，滑槽52使得第二可调限位体4沿着垂直于第一可调限位体3移动的方向调整位置。

虽然该定位夹具解决了上述现有技术的缺陷，但是仍然具有以下缺陷：