本发明涉及机械设备技术领域，尤其是涉及一种兼容不同高度工件的夹紧装置。
背景技术：
夹紧装置在机械行业中应用非常广泛，目前常见的夹紧装置为两夹爪相向对称同步运动，但是在夹紧装置固定的情况下，无法兼容不同高度、不同厚度工件的夹紧，若要实现兼容夹紧，目前常用的技术手段有以下几种：1.给夹爪配备位置调节结构，若工件高度不同，通过位置调节结构调整夹爪的位置，兼容不同高度工件的夹紧，但这种一般功能单一，不具有自动化特点。2.两个夹爪配置独立的驱动装置，通过分别控制两个夹爪运动实现不同高度、不同厚度工件的夹紧，但这种夹具每个夹爪均配备驱动装置，造成耗能高，成本高，效率低等问题。3.在不同高度上布置多套夹紧装置实现不同高度、不同厚度工件的夹紧，这种夹具使用繁琐，成本也较高，难以适应现代化需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种兼容不同高度工件的夹紧装置，该夹紧装置能够通过滑轨和丝杠夹爪的自由调节，且通过一个驱动装置实现不同高度、不同厚度的工件的夹紧。
本发明提供一种兼容不同高度工件的夹紧装置，包括导轨、上夹爪和下夹爪，所述上夹爪和所述下夹爪均安装在所述导轨上，所述上夹爪和所述下夹爪具有同轴开口，所述同轴开口内穿插有丝杠，所述丝杠的底端连接有驱动装置。导轨的作用是允许上下夹爪在其上移动，为上下夹爪提供支持，丝杠的作用是控制上下夹爪的移动，上下夹爪上的开口的内径小于丝杠的外径，驱动装置作为丝杠的转动动力源。
进一步地，所述导轨上设有导轨滑块，所述上夹爪或所述下夹爪分别通过所述导轨滑块安装在所述导轨上，所述导轨的顶端具有上限位装置，所述导轨的底端设有下限位装置。滑块做为上下夹爪与丝杠的中间连接件，帮助上下夹爪在滑块上滑动，上限位装置不允许上夹爪脱离导轨，下限位装置不允许下夹爪脱离导轨，上限位装置与下限位装置具体为上限位块与下限位块。
进一步地，所述上夹爪和所述下夹爪为空心密闭箱体，所述上夹爪的底面和所述下夹爪的顶面均为硬质材料板。硬质材料能够使夹爪夹紧工件时不损坏弯曲，夹紧力更强。
进一步地，所述上夹爪的底部开口或顶部开口内安装有丝杠螺母，所述丝杠螺母用于带动上夹爪运动。丝杠螺母在丝杠上所做的上下移动，能够带动上夹爪在丝杠上同步移动。
进一步地，所述下夹爪的顶面和底面均具有开口，所述下夹爪的顶面开口内安装有第一轴承，所述下夹爪的底面开口内安装有第二轴承，所述第一轴承或所述第二轴承的内环均与所述丝杠外壁连接。轴承作为丝杠的径向支撑，内环随丝杠转动。
进一步地，所述丝杠包括螺杆部和连接部，所述螺杆部穿过所述丝杠螺母和所述上夹爪的顶部开口，用于所述丝杠螺母带动所述上夹爪移动，所述连接部插入所述第一轴承和所属第二轴承，所述连接部的底端与所述驱动装置连接。螺杆部位于下夹爪的上方，上夹爪移动到最低位置时，即丝杠螺母在螺杆部上处于最底端，连接部可以不必具有螺纹，只做为转轴转动即可。
进一步地，所述第一轴承和所述第二轴承为圆锥滚子轴承。在此夹紧装置中，不仅需要对丝杠的径向进行支撑，在夹紧过程中也会产生较大的轴向力，例如工件自重等，所以优选采用圆锥滚子轴承。
进一步地，所述驱动装置包括伺服电机和减速器，所述伺服电机通过所述减速器与所述丝杠的底端连接。夹紧过程是一个缓慢进行的过程，使用减速器可以使伺服电机的转动量更易控制。
进一步地，所述下夹爪的顶面开口内安装有连接盖，所述连接盖用于连接所述下夹爪与所述丝杠，所述下夹爪的底面开口上设有内侧凸缘，所述内侧凸缘用于支撑所述第二轴承。第二轴承可以直接从下夹爪的顶面开口放入，至下方的内侧凸缘上，使第二轴承不从底面开口掉出，第一轴承可以依靠丝杠连接部的轴肩支撑，连接盖与第一轴承配合，将下夹爪与丝杠的连接部固定连接，为夹紧动作提供轴向支撑，为了在使用过程中稳定，连接盖还对第一轴承压紧固定。
进一步地，所述下夹爪的底面与所述驱动装置连接。驱动装置可以跟随下夹爪做轴向移动。
本发明的技术方案通过采用滑轨和丝杠配合，使夹具的上下夹爪可以自行调节高度，兼容不同高度、不同厚度的工件夹紧，不需要调整机构二次调节夹具的位置，实现自动夹紧，通过采用伺服电机和减速器配合提供动力，节省了人工，还可以通过控制伺服电机自行根据工艺调节夹紧力，结构简单、成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的主视图；
图4为本发明中图3的a-a剖视图；
图5为本发明中图4的c处放大图；
图6为本发明中图4的d处放大图；
图7为本发明中图4的e处放大图；
图8为本发明中图3的b-b剖视图；
附图标记说明：
1-导轨、101-导轨滑块、102-上限位块、103-下限位块、2-上夹爪、3-下夹爪、301-第一轴承、302-第二轴承、303-连接盖、4-丝杠、401-丝杠螺母、402-螺杆部、403-连接部、5-驱动装置。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。
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"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。
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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图8所示：
本发明提供一种兼容不同高度工件的夹紧装置，包括导轨1、上夹爪2和下夹爪3，上夹爪2和下夹爪3均安装在导轨1上，上夹爪2和下夹爪3具有同轴开口，同轴开口内穿插有丝杠4，丝杠4的底端连接有驱动装置5。导轨1的作用是允许上下夹爪在其上移动，为上下夹爪提供支持，丝杠4的作用是控制上下夹爪的移动，开口为圆形通孔，上下夹爪上的开口的内径小于丝杠4的外径，驱动装置5作为丝杠4的转动动力源，导轨1为竖直直线型，上下夹爪可以直接分别设计滑块安装在导轨1上，或者另外设计滑块作为中间连接件，将上下夹爪固定在导轨1上，上下夹爪可分别沿导轨1做竖直方向的自由移动，驱动装置5的输出轴与丝杠4的底端连接，驱动装置5带动丝杠4转动，进而控制丝杠螺母401与上夹爪2在丝杠4上运动。
导轨1上设有导轨滑块101，上夹爪2或下夹爪3分别通过导轨滑块101安装在导轨1上，导轨1的顶端具有上限位装置，导轨1的底端设有下限位装置。滑块做为上下夹爪与丝杠4的中间连接件，帮助上下夹爪在滑块上滑动，装置不使用时，在重力作用下，下夹爪3通过滑块滑到导轨1的最下端，与下限位装置接触，上夹爪2通过丝杠螺母401支撑，上限位装置不允许上夹爪2脱离导轨1，下限位装置不允许下夹爪3脱离导轨1，上限位装置与下限位装置具体为上限位块102与下限位块103。
上夹爪2和下夹爪3为空心密闭箱体，上夹爪2的底面和下夹爪3的顶面均为硬质材料板。硬质材料板优选为硬质金属板，其他强硬度足够的材料皆可，以夹紧效果最好为主，当然其他面也需要强硬度足够的材料，能够帮助上下夹爪3夹紧工件时不损坏弯曲，夹紧力更强，夹紧效果更好，或者可以直接将上夹爪2或下夹爪3设计为金属块，将开口设计为通孔等。
上夹爪2的底部开口或顶部开口内安装有丝杠螺母401，丝杠螺母401用于带动上夹爪2运动。丝杠螺母401在丝杠4上所做的上下移动，能够带动上夹爪2在丝杠4上同步移动。丝杠螺母401通过螺钉固定在上夹爪2的开口上，丝杠螺母401可以单独安装顶部开口或底部开口内，也可以在两开口内均安装。
下夹爪3的顶面和底面均具有开口，下夹爪3的顶面开口内安装有第一轴承301，下夹爪3的底面开口内安装有第二轴承302，第一轴承301或第二轴承302的内环均与丝杠4外壁连接。轴承作为丝杠4的径向支撑，内环随丝杠4转动，下夹爪3通过轴承与丝杠4的连接部403连接。
丝杠4包括螺杆部402和连接部403，螺杆部402穿过丝杠螺母401和上夹爪2的顶部开口，用于丝杠螺母401带动上夹爪2移动，连接部403插入第一轴承301和所属第二轴承302，连接部403的底端与驱动装置5连接。螺杆部402位于下夹爪3的上方，上夹爪2移动到最低位置时，即丝杠螺母401在螺杆部402上处于最底端，连接部403可以不必具有螺纹，只做为转轴转动即可，当驱动装置5带动丝杠4转动时，螺杆部402的丝杠螺母401带动上夹爪2上下移动，当上夹爪2接触到待夹工件后，丝杠螺母401反作用于丝杠4，丝杠4在丝杠螺母401内上下移动，下夹爪3上的连接盖303和第一轴承301，将下夹爪3和丝杠4连接部403间接固定，跟随丝杠4移动，到达工件夹紧位置。
第一轴承301和第二轴承302为圆锥滚子轴承。在此夹紧装置中，不仅需要对丝杠4的径向进行支撑，在夹紧过程中也会产生较大的轴向力，例如工件自重等，所以优选采用圆锥滚子轴承。
驱动装置5包括伺服电机和减速器，伺服电机通过减速器与丝杠4的底端连接。夹紧过程是一个缓慢进行的过程，使用减速器可以使伺服电机的转动量更易控制。减速器可以是小型的蜗轮蜗杆减速器或齿轮箱等，这种减速器为市场上很常见的产品，这里不再描述其具体。
所述下夹爪3的顶面开口内安装有连接盖303，所述连接盖303用于连接所述下夹爪3与所述丝杠4，所述下夹爪3的底面开口上设有内侧凸缘，所述内侧凸缘用于支撑所述第二轴承302。第二轴承302可以直接从下夹爪3的顶面开口放入，至下方的内侧凸缘上，使第二轴承302不从底面开口掉出，第一轴承301可以依靠丝杠4连接部403的轴肩支撑，连接盖303与第一轴承301配合，将下夹爪3与丝杠4的连接部403固定连接，为夹紧动作提供轴向支撑，调节夹爪位置，实现兼容不同高度的夹紧功能。为了在使用过程中稳定，连接盖303还对第一轴承301压紧固定。
下夹爪3的底面与驱动装置5连接。下夹爪3的底面与减速器的壳体连接，放下夹爪3移动是，驱动装置5跟随移动，不仅操作简便，而且驱动装置5能够起到类似于连接盖303的作用，将丝杠4与下夹爪3固定连接。
本装置在使用时，上夹爪2与丝杠螺母401固定在一起，下夹爪3与丝杠4固定在一起，丝杠4由伺服电机通过减速器驱动，并且减速器也与下夹爪3固定在一起；上下夹爪3均可以在直线导轨1上滑动(驱动装置5跟随上下夹爪3滑动)，在重力作用下，驱动装置5和下夹爪3会在直线导轨1的最末端与下限位块103接触，夹紧开始时，驱动装置5驱动丝杠4旋转，首先在重力影响下，下夹爪3不动作，上夹爪2动作，当上夹爪2与工件接触后，上夹爪2和丝杠螺母401无法移动，丝杠4继续旋转，丝杠4被丝杠螺母401反作用，通过连接盖303等带动下夹爪3再动作，直到与工件接触，实现夹紧，夹紧力可以通过控制伺服电机的扭矩实现。
夹紧放开时，驱动装置5反转，在重力作用下，下夹爪3先动作，放开工件，待下夹爪3运动到直线导轨1最末端与下限位块103接触后，上夹爪2再松开工件，实现工件放松。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。