CN106271092B - 一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置及方法 - Google Patents

一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置及方法，所述装置包括控制单元、激光切割头、激光器、工作台、X轴移动平台、Y轴移动平台、Z轴移动平台、夹具板、夹具体及分别用于驱动X轴移动平台、Y轴移动平台及Z轴移动平台运动的驱动装置，激光器及驱动装置均与控制单元连接；激光切割头与激光器连接，激光器与Z轴移动平台连接，Z轴移动平台与Y轴移动平台连接；夹具板与夹具体转动连接，夹具体固定在X轴移动平台上；X轴移动平台及Y轴移动平台均安装在工作台上。本发明待激光切割头切割第一条连杆裂解槽后，将夹具板绕夹具体转动180°，再用激光切割头切割第二条连杆裂解槽，简化裂解槽加工工序的繁琐度，提高裂解槽的加工精度。

Description

一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置及方法
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，更具体地，涉及一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置及方法。
背景技术
利用激光加工汽车连杆裂解槽的技术在进一步完善，激光加工裂解槽具有切缝窄、速度快、无刀具磨损、可大幅度提高裂解质量等优点，是连杆裂解技术中初始裂解槽加工的发展趋势。现有的国内激光加工汽车连杆裂解槽的方法一般是采取激光切割头在三坐标轴的Y轴与Z轴方向移动，放置连杆的夹具体能在X轴方向移动以调节连杆的位置；加工裂解槽时，切割完右边裂解槽之后，需要沿Y轴平移激光切割头并使激光切割头旋转180度以切割左边裂解槽，这不但要求激光切割头沿Y轴平移的高精度，而且易造成两边裂解槽的深度有偏差，另外，由于需要激光切割头平移之后再旋转，这也会增加加工裂解槽的工序的繁琐度；这些均会影响企业生产产品的质量和效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，使用该方法加工裂解槽时不但能够简化裂解槽加工工序的繁琐度，提高生产效率，而且能够提高裂解槽的加工精度，进而提高汽车连杆的生产质量。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，包括以下步骤：
S1.控制单元控制驱动装置驱动Y轴移动平台及Z轴移动平台运动，使激光切割头运动到零点位置；
S2.将连杆安装在夹具板上，控制单元控制驱动装置驱动X轴移动平台运动或者手动控制X轴移动平台运动，X轴移动平台运动使固定在X轴移动平台上的夹具体移动，以使连杆的大头孔上待切割裂解槽的地方正对激光切割头；
S3.控制单元控制Z轴移动平台向下运动并控制激光器发出激光，使激光切割头切割第一条连杆裂解槽，切割完成后，控制单元控制Z轴移动平台向上运动使激光切割头再次运动到零点位置；
S4.将夹具板绕夹具体转动180°，使连杆的上端面与下端面互换；
S5.控制单元控制Z轴移动平台向下运动并控制激光器发出激光，使激光切割头切割第二条连杆裂解槽，切割完成后，控制单元控制Z轴移动平台向上运动使激光切割头再次运动到零点位置；
S6.重复步骤S2至S5，以完成新的连杆的裂解槽的切割工作。
本发明一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，不但能够简化裂解槽加工工序的繁琐度，提高生产效率，而且能够提高裂解槽的加工精度，进而提高汽车连杆的生产质量。
优选地，步骤S2中将连杆安装在夹具板上后，用左边的夹头对连杆的大头孔定位，用中间的夹头夹紧连杆的连杆体，用右边的夹头对连杆的小头孔定位。这样设置不但能够保证连杆放置位置的精确度，而且能够防止夹具板转动时，连杆相对夹具板晃动，能进一步提高加工的裂解槽的精度。
优选地，步骤S4中控制单元控制夹具板驱动装置驱动夹具板绕夹具体转动180°，使连杆的上端面与下端面互换。这样设置，便于自动转动夹具板，而且手动转动可能角度会有偏差，不能使连杆的顶部与底部互换准确，进而影响加工的裂解槽的精度。
优选地，Y轴移动平台包括Y轴基座、Y轴导轨及Y轴载板，Y轴基座安装在工作台上，Y轴导轨安装在Y轴基座内，Y轴载板滑动安装在Y轴导轨上且与驱动装置连接；Z轴移动平台包括Z轴基座、Z轴导轨及Z轴载板，Z轴基座安装在Y轴载板上，Z轴导轨安装在Z轴基座内，Z轴载板滑动安装在Z轴导轨上且与驱动装置连接，激光器与Z轴载板连接。控制单元控制驱动装置驱动Y轴载板沿Y轴导轨滑动，以完成Z轴基座在Y轴方向的运动，控制单元控制驱动装置驱动Z轴载板沿Z轴导轨滑动，以完成激光切割头在Z轴方向的运动；这样设置便于准确定位激光切割头的Y轴及Z轴坐标，以进一步提高加工的裂解槽的精度。
优选地，X轴移动平台运动包括X轴基座、X轴导轨及X轴载板，X轴基座安装在工作台上，X轴导轨安装在X轴基座，X轴载板滑动安装在X轴导轨上且与驱动装置连接；夹具体固定在X轴载板上。控制单元控制驱动装置驱动X轴载板沿X轴导轨滑动，以完成夹具体在X轴方向的运动，进而完成连杆的定位工作。
本发明的另一目的是提供一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，该装置基于上述的单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法进行工作，包括控制单元、激光切割头、激光器、工作台、X轴移动平台、Y轴移动平台、Z轴移动平台、夹具板、夹具体及分别用于驱动X轴移动平台、Y轴移动平台及Z轴移动平台运动的驱动装置，所述激光器及驱动装置均与控制单元连接；所述激光切割头与激光器连接，激光器与Z轴移动平台连接，Z轴移动平台与Y轴移动平台连接；夹具板与夹具体转动连接，夹具体固定在X轴移动平台上；X轴移动平台及Y轴移动平台均安装在工作台上。
上述方案中，将连杆放置在夹具板后，控制单元通过驱动装置控制X轴移动平台、Y轴移动平台及Z轴移动平台运动，以使连杆的大头孔上待切割裂解槽的地方正对激光切割头，待激光切割头切割第一条连杆裂解槽后，将夹具板绕夹具体转动180°，使连杆的顶部与底部互换，再用激光切割头切割第二条连杆裂解槽。本发明一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，使用该装置加工裂解槽时不但能够简化裂解槽加工工序的繁琐度，提高生产效率，而且能够提高裂解槽的加工精度，进而提高汽车连杆的生产质量。
优选地，还包括用于驱动夹具板绕夹具体转动的夹具板驱动装置，所述夹具板驱动装置与控制单元连接。这样设置，便于自动转动夹具板，而且手动转动可能角度会有偏差，不能使连杆的顶部与底部互换准确，进而影响加工的裂解槽的精度。进一步优选地，还包括用于固定夹具板驱动装置的固定座，所述固定座固定在工作台上。这样设置能够增加夹具板驱动装置的稳定性，防止由于夹具板驱动装置不稳带来的夹具板转动角度的偏差，这能进一步提高加工的裂解槽的精度。
优选地，所述夹具体包括两个相对的固定架，两个相对的固定架均固定在X轴移动平台上，夹具板转动安装在两个固定架之间。在两个固定架上设有通孔，通孔内装配有轴承，在夹具板两端设置凸起，并将凸起与轴承连接，以使夹具板能绕两个固定架转动。这样设置能够保证夹具板转动时的稳定性，能进一步提高加工的裂解槽的精度。
优选地，所述夹具板上从左至右设有三个夹头；当连杆置于夹具板上时，左边的夹头用于对连杆的大头孔定位，中间的夹头用于夹紧连杆的连杆体，右边的夹头用于对连杆的小头孔定位。这样设置不但能够保证连杆放置位置的精确度，而且能够防止夹具板转动时，连杆相对夹具板晃动，能进一步提高加工的裂解槽的精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，将连杆放置在夹具板后，控制单元通过驱动装置控制X轴移动平台、Y轴移动平台及Z轴移动平台运动，以使连杆的大头孔上待切割裂解槽的地方正对激光切割头，待激光切割头切割第一条连杆裂解槽后，将夹具板绕夹具体转动180°，使连杆的顶部与底部互换，再用激光切割头切割第二条连杆裂解槽，使用该装置加工裂解槽时不但能够简化裂解槽加工工序的繁琐度，提高生产效率，而且能够提高裂解槽的加工精度，进而提高汽车连杆的生产质量；通过设置夹具板驱动装置，便于自动转动夹具板，而且手动转动可能角度会有偏差，不能使连杆的顶部与底部互换准确，进而影响加工的裂解槽的精度，通过将夹具体设置成两个相对的固定架，并将两个相对的固定架均固定在X轴移动平台上，夹具板转动安装在两个固定架之间，能够保证夹具板转动时的稳定性，能进一步提高加工的裂解槽的精度；通过在夹具板上从左至右设置三个夹头，当连杆置于夹具板上时，左边的夹头用于对连杆的大头孔定位，中间的夹头用于夹紧连杆的连杆体，右边的夹头用于对连杆的小头孔定位这样设置不但能够保证连杆放置位置的精确度，而且能够防止夹具板转动时，连杆相对夹具板晃动，能进一步提高加工的裂解槽的精度。
附图说明
图1为本实施例一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置的示意图。
图2为图1中Y轴移动平台与Z轴移动平台连接的示意图。
图3为图1中X轴移动平台的示意图。
图4为本发明一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置切割的连杆裂解槽胀断后的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
本实施例一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置的示意图如图1所示，包括控制单元、激光切割头1、激光器、工作台、X轴移动平台2、Y轴移动平台、Z轴移动平台3、夹具板4、夹具体5及分别用于驱动X轴移动平台2、Y轴移动平台及Z轴移动平台3运动的驱动装置，所述激光器及驱动装置均与控制单元连接；所述激光切割头1与激光器连接，激光器与Z轴移动平台3连接，Z轴移动平台3与Y轴移动平台连接；夹具板4与夹具体5转动连接，夹具体5固定在X轴移动平台2上；X轴移动平台2及Y轴移动平台均安装在工作台上。
本实施例中，驱动装置为电机。其中，X轴移动平台2的运动也可使用手动控制方式，但是本实施例使用自动控制方式。
使用该装置切割连杆裂解槽时，将连杆8放置在夹具板4上后，控制单元通过驱动装置控制X轴移动平台2、Y轴移动平台及Z轴移动平台3运动，以使连杆8的大头孔上待切割裂解槽的地方正对激光切割头1，待激光切割头1切割第一条连杆裂解槽后，将夹具板4绕夹具体5转动180°，使连杆8的顶部与底部互换，再用激光切割头1切割第二条连杆裂解槽。本发明一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，使用该装置加工裂解槽时不但能够简化裂解槽加工工序的繁琐度，提高生产效率，而且能够提高裂解槽的加工精度，进而提高汽车连杆8的生产质量。使用本装置切割的汽车连杆的裂解槽胀断后的示意图如图4所示。
其中，本实施例中还包括用于驱动夹具板4绕夹具体5转动的夹具板驱动装置6，所述夹具板驱动装置6与控制单元连接。本实施例中，夹具板驱动装置6为电机，这样设置，便于自动转动夹具板4，而且手动转动夹具板4可能角度会有偏差，不能使连杆8的顶部与底部互换准确，进而影响加工的裂解槽的精度。本实施例中，还包括用于固定夹具板驱动装置6的固定座9，所述固定座9固定在工作台上。这样设置能够增加夹具板驱动装置6的稳定性，防止由于夹具板驱动装置6不稳带来的夹具板4转动角度的偏差，这能进一步提高加工的裂解槽的精度。
另外，所述夹具体5包括两个相对的固定架51，两个相对的固定架51均固定在X轴移动平台2上，夹具板4转动安装在两个固定架51之间。本实施例中，在两个固定架51上设有通孔，通孔内装配有轴承，在夹具板4两端设置凸起，并将凸起与轴承连接，以使夹具板4能绕两个固定架51转动。这样设置能够保证夹具板4转动时的稳定性，能进一步提高加工的裂解槽的精度。
其中，所述夹具板4上从左至右设有三个夹头7；当连杆8置于夹具板4上时，左边的夹头7用于对连杆8的大头孔定位，中间的夹头7用于夹紧连杆8的连杆体，右边的夹头7用于对连杆8的小头孔定位。这样设置不但能够保证连杆8放置位置的精确度，而且能够防止夹具板4转动时，连杆8相对夹具板4晃动，能进一步提高加工的裂解槽的精度。
本实施例还提供一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，该方法使用上述单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，包括以下步骤：
S1.控制单元控制驱动装置驱动Y轴移动平台及Z轴移动平台3运动，使激光切割头1运动到零点位置；
S2.将连杆8安装在夹具板4上，控制单元控制驱动装置驱动X轴移动平台2运动或者手动控制X轴移动平台2运动，X轴移动平台2运动使固定在X轴移动平台2上的夹具体5移动，以使连杆8的大头孔上待切割裂解槽的地方正对激光切割头1；
S3.控制单元控制Z轴移动平台3向下运动并控制激光器发出激光，使激光切割头1切割第一条连杆裂解槽，切割完成后，控制单元控制Z轴移动平台3向上运动使激光切割头1再次运动到零点位置；
S4.将夹具板4绕夹具体5转动180°，使连杆8的上端面与下端面互换；
S5.控制单元控制Z轴移动平台3向下运动并控制激光器发出激光，使激光切割头1切割第二条连杆裂解槽，切割完成后，控制单元控制Z轴移动平台3向上运动使激光切割头1再次运动到零点位置；
S6.重复步骤S2至S5，以完成新的连杆8的裂解槽的切割工作。
本发明一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，不但能够简化裂解槽加工工序的繁琐度，提高生产效率，而且能够提高裂解槽的加工精度，进而提高汽车连杆的生产质量。使用上述方法切割的连杆的裂解槽胀断后的示意图如图4所示。
其中，步骤S2中将连杆8安装在夹具板4上后，用左边的夹头7对连杆8的大头孔定位，用中间的夹头7夹紧连杆8的连杆体，用右边的夹头7对连杆8的小头孔定位。这样设置不但能够保证连杆8放置位置的精确度，而且能够防止夹具板4转动时，连杆8相对夹具板4晃动，能进一步提高加工的裂解槽的精度。
另外，步骤S4中控制单元控制夹具板驱动装置6驱动夹具板4绕夹具体5转动180°，使连杆8的上端面与下端面互换。这样设置，便于自动转动夹具板4，而且手动转动夹具板4可能角度会有偏差，不能使连杆8的顶部与底部互换准确，进而影响加工的裂解槽的精度。
其中，本实施例中的Y轴移动平台包括Y轴基座91、Y轴导轨92及Y轴载板93，Y轴基座91安装在工作台上，Y轴导轨92安装在Y轴基座内91，Y轴载板93滑动安装在Y轴导轨92上且与驱动装置连接；Z轴移动平台3包括Z轴基座31、Z轴导轨32及Z轴载板33，Z轴基座31安装在Y轴载板93上，Z轴导轨32安装在Z轴基座31内，Z轴载板33滑动安装在Z轴导轨32上且与驱动装置连接，激光器与Z轴载板33连接，如图2所示。控制单元控制驱动装置驱动Y轴载板93沿Y轴导轨92滑动，以完成Z轴基座31在Y轴方向的运动，控制单元控制驱动装置驱动Z轴载板33沿Z轴导轨32滑动，以完成激光切割头1在Z轴方向的运动；这样设置便于准确定位激光切割头1的Y轴及Z轴坐标，以进一步提高加工的裂解槽的精度。
另外，本实施例中的X轴移动平台2运动包括X轴基座21、X轴导轨22及X轴载板23，X轴基座21安装在工作台上，X轴导轨22安装在X轴基座21，X轴载板23滑动安装在X轴导轨22上且与驱动装置连接；夹具体5固定在X轴载板23上。控制单元控制驱动装置驱动X轴载板23沿X轴导轨22滑动，以完成夹具体5在X轴方向的运动，进而完成连杆8的定位工作。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.控制单元控制驱动装置驱动Y轴移动平台及Z轴移动平台(3)运动，使激光切割头(1)运动到零点位置；
S2.将连杆(8)安装在夹具板(4)上，控制单元控制驱动装置驱动X轴移动平台(2)运动或者手动控制X轴移动平台(2)运动，使连杆(8)的大头孔上待切割裂解槽的地方正对激光切割头(1)；
S3.控制单元控制Z轴移动平台(3)向下运动并控制激光器发出激光，使激光切割头(1)切割第一条连杆裂解槽，切割完成后，控制单元控制Z轴移动平台(3)向上运动使激光切割头(1)再次运动到零点位置；
S4.将夹具板(4)绕夹具体(5)转动180°，使连杆(8)的上端面与下端面互换；
S5.控制单元控制Z轴移动平台(3)向下运动并控制激光器发出激光，使激光切割头(1)切割第二条连杆裂解槽，切割完成后，控制单元控制Z轴移动平台(3)向上运动使激光切割头(1)再次运动到零点位置；
S6.重复步骤S2至S5，以完成新的连杆(8)的裂解槽的切割工作。
2.根据权利要求1所述的一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，其特征在于，步骤S2中将连杆(8)安装在夹具板(4)上后，用左边的夹头(7)对连杆(8)的大头孔定位，用中间的夹头(7)夹紧连杆(8)的连杆体，用右边的夹头(7)对连杆(8)的小头孔定位。
3.根据权利要求1所述的一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，其特征在于，步骤S4中控制单元控制夹具板驱动装置(6)驱动夹具板(4)绕夹具体(5)转动180°，使连杆(8)的上端面与下端面互换。
4.根据权利要求1所述的一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，其特征在于，所述步骤S1中Y轴移动平台包括Y轴基座(91)、Y轴导轨(92)及Y轴载板(93)，Y轴基座(91)安装在工作台上，Y轴导轨(92)安装在Y轴基座内(91)，Y轴载板(93)滑动安装在Y轴导轨(92)上且与驱动装置连接；所述步骤S1中Z轴移动平台(3)包括Z轴基座(31)、Z轴导轨(32)及Z轴载板(33)，Z轴基座(31)安装在Y轴载板(93)上，Z轴导轨(32)安装在Z轴基座(31)内，Z轴载板(33)滑动安装在Z轴导轨(32)上且与驱动装置连接，激光器与Z轴载板(33)连接。
5.根据权利要求1所述的一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法，其特征在于，所述步骤S2中X轴移动平台(2)运动包括X轴基座(21)、X轴导轨(22)及X轴载板(23)，X轴基座(21)安装在工作台上，X轴导轨(22)安装在X轴基座(21)，X轴载板(23)滑动安装在X轴导轨(22)上且与驱动装置连接；夹具体(5)固定在X轴载板(23)上。
6.一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，基于权利要求1-5中任一项所述的单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的方法工作，包括控制单元、激光切割头(1)、激光器、工作台、X轴移动平台(2)、Y轴移动平台、Z轴移动平台(3)、夹具板(4)、夹具体(5)及分别用于驱动X轴移动平台(2)、Y轴移动平台及Z轴移动平台(3)运动的驱动装置，所述激光器及驱动装置均与控制单元连接；所述激光切割头(1)与激光器连接，激光器与Z轴移动平台(3)连接，Z轴移动平台(3)与Y轴移动平台连接；夹具板(4)与夹具体(5)转动连接，夹具体(5)固定在X轴移动平台(2)上；X轴移动平台(2)及Y轴移动平台均安装在工作台上。
7.根据权利要求6所述的一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，其特征在于，还包括用于驱动夹具板(4)绕夹具体(5)转动的夹具板驱动装置(6)，所述夹具板驱动装置(6)与控制单元连接。
8.根据权利要求6所述的一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，其特征在于，还包括用于固定夹具板驱动装置(6)的固定座(9)，所述固定座(9)固定在工作台上。
9.根据权利要求6所述的一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，其特征在于，所述夹具体(5)包括两个相对的固定架(51)，两个相对的固定架(51)均固定在X轴移动平台(2)上，夹具板(4)转动安装在两个固定架(51)之间。
10.根据权利要求6所述的一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置，其特征在于，所述夹具板(4)上从左至右设有三个夹头(7)；当连杆(8)置于夹具板(4)上时，左边的夹头(7)用于对连杆(8)的大头孔定位，中间的夹头(7)用于夹紧连杆(8)的连杆体，右边的夹头(7)用于对连杆(8)的小头孔定位。
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