CN118527561B - 一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法及装置；该方法如下：一：计算凹模嵌块和凹模孔的最优装配位姿；二、将凹模嵌块放置在凹模孔上；三、带动凹模嵌块旋转，使得凹模嵌块与凹模孔之间达到最优装配位姿；四、将凹模嵌块推入凹模孔中。本发明基于凹模嵌块和凹模孔质检时采集的点云坐标，通过插值拟合成曲面后采点的方式获得扩增点坐标集，利用扩增点坐标集提取凸包，进而获得凹模嵌块与凹模孔之间凸包干涉情况最小的相对位姿，从而大幅提高模具凹模固定板装配环节合格率，减少零件变形、报废情况的发生，极大提高装配效率，对于模具装配领域的发展具有极大的推进作用。

Description

一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法及装置

技术领域

本发明属于模具行业凹模固定板装配技术领域，具体涉及一种基于凸包自匹配的模具凹模嵌块装配方法，在工厂环境下的凹模嵌块装配环节中保证装配导向的高稳定性和强适用性。

背景技术

在目前的模具行业当中，尤其是在汽车、航空航天或电子产品制造模具行业中，模具装配的好坏直接影响冲裁出产品的质量和精度。冲裁加工设备中，多个凹模嵌块安装在同一块凹模固定板的不同凹模孔中。

凹模固定板由于其形状特殊性和装配精度要求，常常需要高度精确且重复性强的装配操作。目前，在模具装配行业，大多数的装配仍是以人工手动装配，传统的手工装配方法不仅效率低下，而且难以保证装配质量的一致性和准确性。此外，随着产品设计的复杂性增加，对凹模固定板装配的精度和速度的要求也越来越高。因此，有必要开发一种能够提高装配效率、保证装配质量和适应复杂设计的凹模固定板装配系统。模具行业中凹模固定板的装配定位是模具装配的重要步骤，这一步骤的稳定和精度对模具的表面质量有着重大影响，研究模具凹模固定板的装配情况，对产品的精密度和光洁度有着重要意义。

凹模固定板为大小不一，形状不一的模具装配板，其上同样分布着形状各异、尺寸不同的凹模孔，整体结构较为复杂，装配人员需要将合金材质的凹模嵌块装配到相对应的凹模孔当中，最终装配成一整套模具。凹模固定板的装配精度对模具装配的影响巨大，一个高精度低磨损装配的凹模固定板，可以极大地延长模具的使用寿命，降低模具维修和更换的成本和时间。

目前在企业里是通过人工将凹模嵌块敲击装配进凹模固定板的凹模孔当中，仅通过手动使用量块进行部分导向。由于一块凹模固定板上分布着各种尺寸不同，结构不同的凹模孔，在这种装配工艺下，凹模固定板装配精度极不稳定，误差变化范围难以控制，进而影响后续产品的制作，并且由于手动导向装置精度较低，在装配过程中会对凹模固定板和合金模具本身造成磨损甚至损伤，对模具的使用寿命造成严重影响。人工手动装配还会导致、装配周期长和装配重复率低等各种问题。

未来，随着模具加工精度要求的不断提高，凹模固定板装配将越来越向高精度、低损伤、自动化的方向靠拢，这就意味着凹模固定板装配工艺的研究方向将向高稳定性的装配方向发展。这将包括更精确的模具定位、更稳定的装配环境以及更精密的检测装置。通过深入研究凹模固定板的装配原理，可以为模具高精度装配提供有力支持。但在如今正常的工厂环境中，实现凹模固定板的高精度和高稳定度装配仍是需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种用于模具行业凹模固定板装配的自适应夹紧导向装配装置，既能自适应各种凹模嵌块尺寸并进行限定，又能够提高导正精度，同时设置精度检测和信号传输装置，用于控制限位装置，可以有效减少装配时对工件造成的磨损。

第一方面，本发明提供的一种基于凸包自匹配的模具凹模嵌块装配方法，其包括以下步骤：

步骤一：计算凹模嵌块和凹模孔的最优装配位姿。

1-1.分别对凹模嵌块和凹模孔进行多个点的坐标采集，得到两个初始点云数据。

1-2.分别对两个初始点云数据进行拟合，得到凹模嵌块装配面和凹模孔装配面。

1-3.对步骤1-2得到的凹模嵌块装配面和凹模孔装配面分别进行采点（具体通过Matlab中nrbdeval函数按预设的角度间隔进行采点），得到两个扩增点坐标集。

1-4.分别计算两个扩增点坐标集中各凸包的顶点坐标。将两个扩增点坐标集的各凸包顶点转换到同一柱坐标系中，得到凹模嵌块对应的各凸包顶点的极角和凹模孔对应的各凸包顶点的极角。

1-5.取凹模嵌块与凹模孔的凸包干涉点数最小时的旋转角作为最优装配位姿对应的旋转角。

步骤二、将凹模嵌块放置在凹模孔上。

步骤三、使用冲压模具凹模镶嵌装置夹住凹模嵌块，并带动凹模嵌块旋转，使得凹模嵌块与凹模孔之间达到最优装配位姿。

步骤四、将凹模嵌块推入凹模孔中。

作为优选，步骤一中使用三坐标测量仪对凹模嵌块的外表面与凹模固定板的凹模孔内侧壁进行坐标采集。

作为优选，步骤1-1中，凹模嵌块和凹模孔的采集点数量均为100～200个。

作为优选，步骤1-3中凹模嵌块装配面和凹模孔装配面的采样点数均为1200～2400个。

作为优选，凸包干涉点数的表达式如下：

其中，为旋转角下凹模嵌块对应的第i个凸包顶点与凹模孔的第j个凸包顶点之间的干涉系数；若，则干涉系数的取值为1；否则干涉系数的取值为0。

作为优选，步骤二中，凹模嵌块与凹模孔上周向标记线对齐，此时凹模嵌块与凹模孔的相对位姿与步骤1-4中旋转角为0时两个扩增点坐标集的相对位姿一致。

第二方面，本发明提供一种冲压模具凹模镶嵌装置，其包括液压缸、安装支架、直线轴承、防尘盖、装夹机构、夹持驱动机构和旋转驱动机构。该冲压模具凹模镶嵌装置用于执行前述的一种基于凸包自匹配的模具凹模嵌块装配方法。

所述的液压缸的缸体和直线轴承固定在安装支架上。所述的装夹机构包括转动盘和多个夹持单元。转动盘的外圆周面与安装支架通过轴承转动连接；多个夹持单元均安装在转动盘上，并沿着转动盘中心轴线的周向均布。转动盘上设有间隔设置的两块盘片。两块盘片上均设有沿着转动盘中心轴线的周向均布的多个弧形槽。同一盘片上的各弧形槽与夹持单元数量相等且一一对应。所述的夹持单元包括夹爪齿和导向销轴。夹爪齿的两侧面均固定有导向销轴；夹爪齿设置在转动盘的两个盘片之间。夹持单元的两根导向销轴分别伸入转动盘两块盘片上对应的弧形槽。相邻两个夹持单元中的夹爪齿紧密贴合，使得各夹爪齿沿着弧形槽的滑动同步。所述的转动盘由旋转驱动机构驱动旋转；其中一个夹持单元由夹持驱动机构驱动沿弧形槽滑动。液压缸的活塞杆穿过直线轴承；液压缸的活塞杆竖直向下设置，并与装夹机构的夹持区域中心位置对齐。

在模具凹模嵌块装配方法的步骤三中，通过各夹持单元合拢夹持住凹模嵌块；通过旋转驱动机构驱动转动盘旋转来带动凹模嵌块旋转。步骤四中，通过液压缸的活塞杆向下伸出，推动被装夹机构约束的凹模嵌块进入凹模孔。

作为优选，所述的夹持驱动机构包括第一驱动电机、曲柄、连杆、锁定组件和传动轴。曲柄由第一驱动电机驱动旋转。曲柄的外端与连杆的一端转动连接。传动轴固定在其中一个夹持单元中的销轴上；连杆的另一端与传动轴构成转动副。

作为优选，所述的夹持驱动机构还包括锁定组件；所述的锁定组件包括锁紧扳手和锁紧圈。锁紧圈固定在连杆上，且套置在传动轴的外侧。锁紧扳手转动连接在锁紧圈上。锁紧扳手上设置有凸轮结构；通过转动锁紧扳手，能够使得锁紧圈的内圈缩小，以抱紧传动轴。在模具凹模嵌块装配方法的步骤三中，各夹持单元夹持住凹模嵌块后，正向转动锁紧扳手，使得连杆与传动轴锁止。步骤四执行后，反向转动锁紧扳手，使得连杆与传动轴解锁，之后，夹持驱动机构驱动装夹机构中的各夹持单元扩张，松开凹模嵌块。

作为优选，所述的旋转驱动机构包括蜗轮、蜗杆和第二驱动电机。所述的蜗轮与传动盘同轴固定；蜗杆转动连接在安装支架上，并与蜗轮啮合；所述的蜗杆由第二驱动电机驱动旋转。

作为优选，所述的底板的顶面上设置有防尘盖。防尘盖套置在装夹机构的上方，并包裹住夹持驱动机构。

作为优选，所述的冲压模具凹模镶嵌装置还包括检测组件；所述的检测组件包括压力检测模块和距离检测模块。压力检测模块采用应变片，安装在夹爪齿朝向装夹机构中心轴线的侧面上。距离检测模块嵌入安装在底板的底面安装孔，且检测口朝下设置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明基于凹模嵌块和凹模孔质检时采集的点云坐标，通过插值拟合成曲面后采点的方式获得扩增坐标点集，利用扩增点坐标集提取凸包，进而获得凹模嵌块与凹模孔之间凸包干涉情况最小的相对位姿，从而大幅提高模具凹模固定板装配环节合格率，减少零件变形、报废情况的发生，极大提高装配效率，对于模具装配领域的发展具有极大的推进作用。

本发明能够解决人工装配时精度低、磨损大的弊端，提高凹模固定板装配效率，减少人力资源的浪费，提高模具的整体精密度。

本发明能够实现在正常的工厂环境中，对凹模固定板进行高精度和高稳定度的装配，且装置使用方便快捷。

本发明在模具凹模固定板导正装配上进行创新，通过凹模固定板装配装置，对凹模嵌块进行导向。同时通过创新的夹持爪结构，使装置适用于多种尺寸不同，形状不同的凹模孔，适用范围广。

本发明通过压力检测模块对装配时的夹持力进行检测，在保证正常装配的同时减少对工件的损坏，提高模具表面的光洁度和使用寿命，能够满足部分高精度加工模具的质量要求.

附图说明

图1为本发明实施例1的正视图。

图2为本发明实施例1的立体示意图。

图3为本发明实施例1的仰视示意图。

图4为本发明实施例1中装夹机构、夹持驱动机构和旋转驱动机构的组合示意图。

图5为本发明实施例1中夹持驱动机构的结构示意图。

图6为本发明实施例1中装夹机构与夹持驱动机构的组合示意图。

图7为本发明实施例1中压力检测模块的安装位置示意图。

图8为本发明实施例2中凹模固定板和凹模嵌块的装配示意图。

图9为本发明实施例2的步骤一中最优装配位姿计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种自动夹紧导向的冲压模具凹模镶嵌装置，包括液压缸1、安装支架、直线轴承3、防尘盖5、装夹机构、夹持驱动机构、旋转驱动机构和检测组件。安装支架包括顶板2、支撑杆4和底板6。顶板2与底板6相互正对且间隔设置，并通过四根支撑杆4固定连接。液压缸1的缸体和直线轴承3通过螺栓连接固定在顶板2上，装夹机构转动安装在底板6的中心孔中，并由旋转驱动机构驱动旋转。夹持驱动机构安装在装夹机构上，用于驱动装夹机构执行夹紧和松开动作。

底板6的顶面上设置有防尘盖5。防尘盖5套置在装夹机构的上方，并包裹住夹持驱动机构；防尘盖5既能够用于放置夹持驱动机构中的第一驱动电机9，又能够实现减少污染的作用。

如图3和图4所示，装夹机构包括交叉滚子轴承7、转动盘8和多个夹持单元。转动盘8的外圆周面与底板6的中心孔通过交叉滚子轴承7转动连接；多个夹持单元均安装在转动盘8上，并沿着转动盘8中心轴线的周向均布。转动盘8上设有间隔设置的两块盘片。两块盘片上均设有沿着转动盘8中心轴线的周向均布的多个弧形槽。同一盘片上的各弧形槽与夹持单元数量相等且一一对应。

夹持单元包括夹爪齿17和导向销轴。夹爪齿17的两侧均固定有导向销轴；夹爪齿17设置在转动盘8的两个盘片之间。夹持单元的两根导向销轴分别伸入转动盘8两块盘片上对应的弧形槽。相邻两个夹持单元中的夹爪齿17紧密贴合，形成虹膜机构；当一个夹爪齿17沿着导向槽滑动时，将带动所有夹爪齿17同步进行滑动，从而实现装夹机构的夹紧或松开动作。

如图5和图6所示，夹持驱动机构包括第一驱动电机9、电机输出轴10、曲柄11、铰接轴12、连杆13、锁定组件和传动轴16。第一驱动电机9固定在防尘盖5内。第一驱动电机9的电机输出轴10与曲柄11的一端固定。曲柄11的另一端与连杆13的一端通过铰接轴12转动连接。传动轴16同轴固定在其中一个夹持单元中的销轴上；连杆13的另一端与传动轴16构成转动副。

工作过程中，第一驱动电机9旋转，从而通过键连接带动由曲柄11、连杆13和传动轴16构成的曲柄滑块机构进行运行，再通过传动轴16带动夹爪齿17实现夹紧和松开的动作；锁定组件用于在装夹完成后，将连杆13与传动轴16锁定在一起，从而使得各夹持单元和夹持驱动机构的位置被锁定。锁定组件包括锁紧扳手14和锁紧圈15。锁紧圈15固定在连杆13上，且套置在传动轴16的外侧。锁紧扳手14转动连接在锁紧圈15上。锁紧扳手14上设置有凸轮结构；通过转动锁紧扳手14，能够使得锁紧圈15的内圈缩小，以抱紧传动轴16，将连杆13与传动轴16固定在一起，从而提高各夹爪齿17对工件的锁紧力，起到辅助夹紧的作用。

旋转驱动机构包括蜗轮18、蜗杆19和第二驱动电机20。传动盘8的底部与蜗轮18同轴固定；蜗杆19转动连接在底板上，并与蜗轮18啮合；第二驱动电机20的输出轴与蜗杆19的端部固定；通过第二驱动电机20驱动蜗杆19旋转，能够带动蜗轮18旋转，实现装夹机构的旋转动作。

液压缸1的活塞杆竖直向下设置，并与装夹机构的中心轴线同轴设置。液压缸1的活塞杆穿过直线轴承3；直线轴承3保证液压缸1中液压杆伸出的直线度。液压缸1能够驱动活塞杆穿过装夹机构的中心孔，从而推动装夹机构上装夹的凹模嵌块进入对应的凹模孔中。

如图7所示，检测组件包括压力检测模块21、信号传输模块和距离检测模块。压力检测模块21采用应变片，安装在夹爪齿17朝向装夹机构中心轴线的侧面上，用于检测夹持力。距离检测模块采用红外测距传感器，嵌入安装在底板的底面安装孔，且检测口朝下设置；距离检测模块用于检测底板与工件的距离。压力检测模块21、信号传输模块的检测信号通过信号传输模块输出至上位机。

该冲压模具凹模镶嵌装置用于夹持如图8所示的凹模嵌块23并带动凹模嵌块23旋转，以便于将凹模嵌块23以最佳的位姿装配到凹模固定板22的凹模孔中。

实施例2

一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法，使用实施例1所述的冲压模具凹模镶嵌装置在凹模固定板的凹模孔中安装凹模嵌块。

如图9所示，该模具凹模嵌块装配方法包括以下步骤：

步骤一：采集需要装配在一起的凹模嵌块23的外表面与凹模固定板22的凹模孔的点云数据，计算出凹模嵌块23和凹模固定板22的最优装配位姿。

1-1.在装配前使用三坐标测量仪分别对凹模嵌块23的外表面与凹模固定板22的凹模孔内侧壁采集多个点的坐标，得到两个初始点云数据。凹模嵌块23和凹模孔上均设有周向标记线；本实施例中，凹模嵌块23和凹模孔的采集点数量均为100～200个。

1-2.通过Nurbs曲面建模理论，分别对两个初始点云数据进行插值拟合，分别得到带有精确配合表面的凹模嵌块装配面和凹模孔装配面；本实施例中具体通过Matlab中fitnurbs函数进行曲面拟合，来凹模孔内壁和凹模嵌块外表面的精确曲面。

1-3.对步骤1-2得到的凹模嵌块装配面和凹模孔装配面通过Matlab中nrbdeval函数按一定的角度间隔分别进行大量采点取样，得到两个扩增点坐标集；本实施例，本步骤对中凹模嵌块装配面和凹模孔装配面的采样点数均为1200～2400个。由此获得了更加密集的点云数据，从而尽可能多的表征装配面上的凸包，计算出更加精确的凸包数量。

1-4.通过Matlab软件中的convhull函数分别计算两个扩增点坐标集中凸包，并输出凸包顶点坐标；通过齐次变换矩阵将凹模嵌块和凹模孔对应的扩增点坐标集由各自的坐标系转换为原点在凹模孔底部圆心的装配坐标系中，并所有点的坐标全部转换为柱坐标。坐标转换后，凹模嵌块和凹模孔的扩增点坐标集周向标记线对应的位置对齐；遍历输出在柱坐标系中凹模嵌块上每个凸包顶点的极角（i=1、2…）和凹模孔上每个凸包顶点的极角（j=1、2…）。

1-5.构建凸包干涉点数随凹模嵌块对应的扩增点坐标集绕z轴的旋转角变化的关系式如下：

其中，为凹模嵌块对应的第i个凸包顶点与凹模孔的第j个凸包顶点之间的干涉系数；若，则干涉系数的取值为1；否则干涉系数的取值为0。

遍历旋转角，取凸包干涉点数最小的旋转角作为最佳旋转角。

步骤二、人工将凹模嵌块放置在对应的凹模孔上，使得凹模嵌块与凹模孔上周向标记线对齐，此时，凹模嵌块与凹模孔的周向相对位置与步骤1-4中两个扩增点坐标集的周向相对位置一致。

步骤三、将装夹机构移动至需要安装凹模嵌块的凹模孔正上方后，向下移动，使得凹模嵌块外圆周面的顶部进入装夹机构的夹持区域；夹持驱动机构驱动装夹机构中的各夹爪齿17合拢，使得夹爪齿17夹紧凹模嵌块；当压力检测模块(21)检测夹持力到达1200N时，通过信号传输模块传输到上位机，上位机发出停止信号，使第一驱动电机9停转并锁紧；之后，手动将锁定组件的锁紧扳手14锁紧，进一步避免装配过程中凹模嵌块的位置产生偏移，能够更精确地对不规则形状的凹模孔进行装配，扩大适用范围。

步骤四、根据凹模嵌块与凹模孔当前的周向相对姿态与步骤一计算得到的最佳旋转角，旋转驱动机构驱动装夹机构旋转，凹模嵌块与凹模孔达到最优装配位姿。

步骤五、上位机驱动液压缸1执行装配动作，液压缸1的活塞杆对凹模嵌块施加2000N以上的推力，推动凹模嵌块向下运动；当距离检测模块检测到凹模嵌块推入到位时，通过信号传输模块发送信号传给上位机，上位机控制液压缸停止下压动作，并驱动活塞杆向上返回初始位置。

步骤六、松开锁定组件中的锁紧扳手14；之后，夹持驱动机构驱动装夹机构中的各夹爪齿17扩张，解除对凹模嵌块的夹持。

本实施例中，凹模嵌块的材料是ZNF26，密度约为14000kg/m ³，弹性模量为600GPa，泊松比为0.22，直径在60mm—150mm，高度为25mm时，最合适的夹持力在600N—1200N之间。在这一夹持力的作用下，装置能够很好的对凹模嵌块进行限位，同时最大程度上保护工件，增加工件的使用寿命和表面光洁度。

本实施例针对直径在60mm—150mm之间的凹模嵌块，但本发明并不仅局限于此直径范围内的凹模嵌块，对下底板夹持端和夹紧力进行修改，可适用于绝大多数尺寸的凹模固定板装配环节。

本发明能够很好地实现对不同形状和不同尺寸的凹模固定板装配任务，减少了人工和时间成本，提高了装配环节的精度和效率，减少凹模嵌块和凹模孔之间的磨损，极大程度地提高了模具产品的合格率和质量。通过曲柄滑块机构带动夹爪齿在一定范围里运动，并通过电机和辅助夹紧机构进行锁紧，实现了多尺寸自适应夹紧的功能；通过直线轴承，保证了液压缸执行装配动作时的直线度，提升了装配环节的质量；通过计算凹模嵌块和凹模孔配合面凸包位置信息，旋转转动盘带动凹模嵌块旋转到最优的初始装配位姿，进一步地减少凹模嵌块和凹模孔之间的磨损，提高了装配精度和质量。

综上所述，本发明保证了模具装配质量要求，且装配稳定可靠，一致性好，合格率高，与此同时，本发明装置装夹简单灵活，拆卸方便快速，适用性广，既提高了装配精度又减少了人工和时间成本，为模具生产制造铁芯产品提供精度保证。

Claims (9)

1.一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：计算凹模嵌块和凹模孔的最优装配位姿；

1-1.分别对凹模嵌块和凹模孔进行多个点的坐标采集，得到两个初始点云数据；

1-2.分别对两个初始点云数据进行拟合，得到凹模嵌块装配面和凹模孔装配面；

1-3.对步骤1-2得到的凹模嵌块装配面和凹模孔装配面分别进行采点，得到两个扩增点坐标集；

1-4.分别计算两个扩增点坐标集中各凸包的顶点坐标；将两个扩增点坐标集的各凸包顶点转换到同一柱坐标系中，得到凹模嵌块对应的各凸包顶点的极角θ_i和凹模孔对应的各凸包顶点的极角θ_j；

1-5.取凹模嵌块与凹模孔的凸包干涉点数最小时的旋转角作为最优装配位姿对应的旋转角；凸包干涉点数的表达式如下：

其中，为旋转角下凹模嵌块对应的第i个凸包顶点与凹模孔的第j个凸包顶点之间的干涉系数；若则干涉系数的取值为1；否则干涉系数的取值为0；

步骤二、将凹模嵌块放置在凹模孔上；

步骤三、带动凹模嵌块旋转，使得凹模嵌块与凹模孔之间达到最优装配位姿；

步骤四、将凹模嵌块推入凹模孔中。

2.根据权利要求1所述的一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法，其特征在于：步骤一中使用三坐标测量仪对凹模嵌块的外表面与凹模固定板的凹模孔内侧壁进行坐标采集。

3.根据权利要求1所述的一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法，其特征在于：步骤1-1中，凹模嵌块和凹模孔的采集点数量均为100～200个。

4.根据权利要求1所述的一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法，其特征在于：步骤1-3中凹模嵌块装配面和凹模孔装配面的采样点数均为1200～2400个。

5.根据权利要求1所述的一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法，其特征在于：步骤二中，凹模嵌块与凹模孔上周向标记线对齐，此时凹模嵌块与凹模孔的相对位姿与步骤一中旋转角为0时两个扩增点坐标集的相对位姿一致。

6.一种冲压模具凹模镶嵌装置，包括液压缸(1)、安装支架、直线轴承(3)、防尘盖(5)、装夹机构、夹持驱动机构和旋转驱动机构；其特征在于：该冲压模具凹模镶嵌装置用于执行如权利要求1所述的一种基于凸包自匹配的冲压模具凹模镶嵌方法；更改冲压模具凹模镶嵌装置，液压缸(1)的缸体和直线轴承(3)固定在安装支架上；所述的装夹机构包括转动盘(8)和多个夹持单元；转动盘(8)的外圆周面与安装支架通过轴承转动连接；多个夹持单元均安装在转动盘(8)上，并沿着转动盘(8)中心轴线的周向均布；转动盘(8)上设有间隔设置的两块盘片；两块盘片上均设有沿着转动盘(8)中心轴线的周向均布的多个弧形槽；同一盘片上的各弧形槽与夹持单元数量相等且一一对应；所述的夹持单元包括夹爪齿(17)和导向销轴；夹爪齿(17)的两侧面均固定有导向销轴；夹爪齿(17)设置在转动盘(8)的两个盘片之间；夹持单元的两根导向销轴分别伸入转动盘(8)两块盘片上对应的弧形槽；相邻两个夹持单元中的夹爪齿(17)紧密贴合，使得各夹爪齿(17)沿着弧形槽的滑动同步；所述的转动盘(8)由旋转驱动机构驱动旋转；其中一个夹持单元由夹持驱动机构驱动沿弧形槽滑动；液压缸(1)的活塞杆穿过直线轴承(3)；液压缸(1)的活塞杆竖直向下设置，并与装夹机构的夹持区域中心位置对齐；

在冲压模具凹模镶嵌方法的步骤三中，通过装夹机构的各夹持单元合拢夹持住凹模嵌块；通过旋转驱动机构驱动转动盘(8)旋转来带动凹模嵌块旋转；步骤四中，通过液压缸(1)的活塞杆向下伸出，推动被装夹机构约束的凹模嵌块进入凹模孔。

7.根据权利要求6所述的一种冲压模具凹模镶嵌装置，其特征在于：所述的夹持驱动机构包括第一驱动电机(9)、曲柄(11)、连杆(13)、锁定组件和传动轴(16)；曲柄(11)由第一驱动电机(9)驱动旋转；曲柄(11)的外端与连杆(13)的一端转动连接；传动轴(16)固定在其中一个夹持单元中的销轴上；连杆(13)的另一端与传动轴(16)构成转动副。

8.根据权利要求6所述的一种冲压模具凹模镶嵌装置，其特征在于：所述的夹持驱动机构还包括锁定组件；所述的锁定组件包括锁紧扳手(14)和锁紧圈(15)；锁紧圈(15)固定在连杆(13)上，且套置在传动轴(16)的外侧；锁紧扳手(14)转动连接在锁紧圈(15)上；锁紧扳手(14)上设置有凸轮结构；通过转动锁紧扳手(14)，能够使得锁紧圈(15)的内圈缩小，以抱紧传动轴(16)；在冲压模具凹模镶嵌方法的步骤三中，各夹持单元夹持住凹模嵌块后，正向转动锁紧扳手(14)，使得连杆(13)与传动轴(16)锁止；

在冲压模具凹模镶嵌方法的步骤四执行后，反向转动锁紧扳手(14)，使得连杆(13)与传动轴(16)解锁，之后，夹持驱动机构驱动装夹机构中的各夹持单元扩张，松开凹模嵌块。

9.根据权利要求6所述的一种冲压模具凹模镶嵌装置，其特征在于：所述的旋转驱动机构包括蜗轮(18)、蜗杆(19)和第二驱动电机(20)；所述的蜗轮(18)与转动盘(8)同轴固定；蜗杆(19)转动连接在安装支架上，并与蜗轮(18)啮合；所述的蜗杆(19)由第二驱动电机(20)驱动旋转。