CN108098169A - 定位夹紧机构以及激光加工系统 - Google Patents

Abstract

一种定位夹紧机构以及激光加工系统，用于硬脆材料工件加工时的定位夹紧，定位夹紧机构包括基座，以及夹紧组件，夹紧组件包括伸缩缸、连杆、主动轮、从动轮、环形传动带以及成对设置的夹紧头，伸缩缸安装在基座上，主动轮以及从动轮均转动设置在基座上，环形传动带张紧在主动轮与从动轮上，伸缩缸的动力输出端与连杆铰接，连杆与主动轮周向限位连接，成对设置的夹紧头安装在环形传动带上，成对设置的夹紧头之间形成夹持空间；主动轮能够相对于基座转动令环形传动带转动，进而使成对设置的夹紧头相互靠近以夹紧位于夹持空间的工件。通过控制环形传动带使夹紧头与玻璃工件柔和接触，大幅减小接触应力，不会对玻璃造成损伤，提高了良品率。

Description

定位夹紧机构以及激光加工系统

技术领域

本发明涉及激光加工设备领域，具体而言，涉及一种定位夹紧机构以及激光加工系统。

背景技术

玻璃是硬脆性材料的一种，传统的平面玻璃加工依赖于专用刀具及机床的接触加工，这种加工方式对玻璃产生的应力大、成品率低。近年来，随着激光技术的逐渐成熟，利用紫外激光对玻璃进行非接触式的冷加工的设备逐步走向市场。该类设备具有精度好、效率快、成品率高等特点。而激光加工的高精度对玻璃平板的定位装置提出了高的技术要求。

发明人在研究中发现，传统的玻璃等硬脆材料采用激光加工过程中至少存在如下缺点：

目前，在激光加工中的夹紧机构对工件进行定位夹紧时，夹紧机构会产生较大的力导致定位夹头与玻璃接触点应力过大，造成玻璃边缘裂痕损坏产生废品，增加了制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位夹紧机构，以改善传统的激光加工中玻璃夹紧时易被损坏导致废品率提高的问题。

本发明的目的在于提供一种激光加工系统，以改善传统的激光加工中玻璃夹紧时易被损坏导致废品率提高的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供了一种定位夹紧机构，用于硬脆材料工件加工时的定位夹紧，所述定位夹紧机构包括：

基座，以及

夹紧组件，所述夹紧组件包括伸缩缸、连杆、主动轮、从动轮、环形传动带以及成对设置的夹紧头，所述伸缩缸安装在所述基座上，所述主动轮以及所述从动轮均转动设置在所述基座上，所述环形传动带张紧在所述主动轮与所述从动轮上，所述伸缩缸的动力输出端与所述连杆铰接，所述连杆与所述主动轮周向限位连接，所述成对设置的夹紧头安装在所述环形传动带上，所述成对设置的夹紧头之间形成夹持空间；所述主动轮能够相对于所述基座转动令所述环形传动带转动，进而使所述成对设置的夹紧头相互靠近以夹紧位于所述夹持空间的工件。

在本发明较佳的实施例中，每个所述夹紧头包括用于承载工件的承载面以及用于夹紧工件的夹紧面，所述承载面与所述夹紧面相邻且呈角度设置。

在本发明较佳的实施例中，所述基座上设置有导向件，所述导向件的长度方向平行于所述夹紧头的运动方向，所述夹紧头滑动设置于所述导向件上。

在本发明较佳的实施例中，所述导向件为导向杆，所述夹紧头上设置有滑槽，所述导向杆滑动设置于所述滑槽中。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧头包括有连接部以及夹紧部，所述滑槽设置于所述连接部上，所述夹紧部安装在所述连接部上，所述夹紧部上设置有夹紧轮。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧轮为偏心轮，所述夹紧轮转动设置在所述夹紧部上。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧组件设置有两组，两组所述夹紧组件分别位于相互垂直的两个方向上，两组所述夹紧组件的夹紧头之间构成夹持空间。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧组件还包括承载件，所述承载件安装在所述基座上，所述承载件上设置有至少两个调节孔，每个所述夹紧头伸出对应的所述调节孔，且所述夹紧头能够在对应的所述调节孔中滑动。

在本发明较佳的实施例中，所述夹紧组件还包括辅助安装座，所述辅助安装座滑动设置于所述基座上，所述从动轮转动设置在所述辅助安装座上，通过调节所述辅助安装座相对于所述基座的位置来调整所述环形传动带的松紧。

基于上述第二目的，本发明提供了一种激光加工系统，包括所述的定位夹紧机构。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本发明实施例提供了一种定位夹紧机构，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该定位夹紧机构通过伸缩缸带动环形传动带使夹紧头往复运动，从而实现玻璃的夹紧和放松，速度快、精度高，通过控制环形传动带使夹紧头与玻璃工件柔和接触，大幅减小接触应力，不会对玻璃造成损伤，提高了良品率。具体如下：

本实施例提供的定位夹紧机构，其包括有基座以及夹紧组件，夹紧组件安装在基座上，工件利用夹紧组件实现夹紧。夹紧组件包括有伸缩缸、连杆、主动轮、从动轮、环形传动带以及成对设置的夹紧头，主动轮和从动轮均转动安装在基座上，环形传动带张紧在主动轮和从动轮之间，成对设置的夹紧头安装在环形传动带上，成对设置的夹紧头滑动设置在基座上，成对设置的夹紧头在环形传动带的转动过程中能够相互靠近或者远离。伸缩缸的动力输出端连接连杆，连杆连接周向限位连接主动轮，伸缩缸运动带动连杆运动，进而能够带动主动轮转动，使环形传动带转动。需要夹紧工件时，通过伸缩缸带动主动轮转动，进而带动环形传动带转动，成对设置的夹紧头相互靠近，夹紧位于夹紧头之间的工件，实现工件的夹紧，加工完毕需要取下工件时，控制伸缩缸反向运动，使成对设置的夹紧头相互远离，夹紧头松开工件。

本实施例提供的激光加工设备包括上述的定位夹紧机构，具有上述定位夹紧机构的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例的定位夹紧机构的示意图；

图2为本发明实施例的定位夹紧机构的内部结构的示意图(未示出夹紧头)；

图3为本发明实施例的定位夹紧机构的内部结构的示意图；

图4为本发明实施例的定位夹紧机构的第一夹紧轮的示意图。

图标：100－基座；110－第一固定座；120－第二固定座；130－第一安装座；140－第二安装座；150－第三安装座；160－第四安装座；170－第一导向件；180－第二导向件；200－承载件；210－调节孔；300－第一夹紧组件；310－第一伸缩缸；320－第一连杆；330－第一主动轮；340－第一从动轮；350－第一环形传动带；360－第一夹紧头；361－第一连接部；362－第一夹紧部；363－第一夹紧轮；400－第二夹紧组件；410－第二伸缩缸；420－第二连杆；430－第二主动轮；440－第二从动轮；450－第二环形传动带；460－第二夹紧头；461－第二连接部；462－第二夹紧部；463－第二夹紧轮；500－螺杆；600－螺母。

具体实施方式

目前，在激光加工中的夹紧机构对工件进行定位夹紧时，夹紧机构会产生较大的力导致定位夹头与玻璃接触点应力过大，造成玻璃边缘裂痕损坏产生废品，增加了制造成本。

鉴于此，发明人设计了一种定位夹紧机构以及激光加工系统，该定位夹紧机构通过伸缩缸带动环形传动带使夹紧头往复运动，从而实现玻璃的夹紧和放松，速度快、精度高，通过控制环形传动带使夹紧头与玻璃工件柔和接触，大幅减小接触应力，不会对玻璃造成损伤，提高了良品率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1－图4，本实施例提供了一种定位夹紧机构，用于安装在激光加工设备上，对工件进行定位夹紧，保证对工件进行安全可靠的加工工作。

本实施例提供的定位夹紧机构包括有基座100、承载件200、第一夹紧组件300以及第二夹紧组件400。第一夹紧组件300和第二夹紧组件400安装在基座100上，利用第一夹紧组件300和第二夹紧组件400共同实现工件的夹紧。

本实施例中，可选的，在基座100上设置有第一固定座110、第二固定座120、成对的第一安装座130和第二安装座140、成对设置的第三安装座150和第四安装座160，第一安装座130滑动设置在基座100上，第一固定座110和第二安装座140固定设置在基座100上，第一安装座130通过螺栓固定在第一固定座110上，通过调节螺栓的长度来调整第一安装座130相对于第一固定座110的位置。第一固定座110、第一安装座130和第二安装座140依次排布，位于同一直线上。第二固定座120、第三安装座150和第四安装座160呈直线间隔排布在基座100上，第三安装座150滑动设置在基座100上，第二固定座120和第三安装座150之间通过螺栓固定。

本实施例中，可选的，在基座100上设置有第一导向件170和第二导向件180，起到导向和定位的作用，第一导向件170和第二导向件180为垂直设置。

第一夹紧组件300包括有第一伸缩缸310、第一连杆320、第一主动轮330、第一从动轮340、第一环形传动带350以及成对设置的第一夹紧头360。第一伸缩缸310铰接基座100上，第一伸缩缸310的动力输出端连接第一连杆320的一端，与第一连杆320为铰接连接，第一连杆320的另一端连接主动轮，第一连杆320与主动轮为周向限位连接，第一连杆320能够带动第一主动轮330一起转动，例如第一连杆320的端部和第一主动轮330的转轴采用销钉连接。第一主动轮330转动设置在基座100上，第一主动轮330的中轴线垂直于基座100设置，第一从动轮340转动设置在基座100上，第一从动轮340的中轴线与第一主动轮330的中轴线平行设置，第一主动轮330和第一从动轮340间隔设置。第一环形传动带350张紧在第一主动轮330和第一从动轮340之间，主动轮转动带动第一环形传动带350转动。成对设置的第一夹紧头360安装在第一环形传动带350上，第一环形传动带350具有两个传动部分，两个传动部分的运动方向相反，成对设置的两个第一夹紧头360分别安装在一个传动部分上，第一环形传动带350转动使成对设置的两个第一夹紧头360相互靠近或者相互远离运动，在相互靠近过程中，能够夹紧工件，在相互远离的过程中能够松开工件。

可选的，第一夹紧头360包括有第一连接部361、第一夹紧部362以及第一夹紧轮363，连接部上设置有第一滑槽，第一滑槽与第一导向件170滑动配合，第一连接部361安装在第一环形传动带350上，第一夹紧部362安装在第一连接部361上，第一夹紧部362上设置有第一夹紧轮363，依靠第一夹紧轮363夹紧工件，减小了与工件的接触面积，减少了工件的磨损。进一步的，第一夹紧轮363为偏心轮，第一夹紧轮363转动设置在第一夹紧部362上，第一夹紧轮363通过螺栓组件固定在第一夹紧部362上，螺栓组件包括有螺杆500和螺帽，第一夹紧轮363套设在螺杆500外，第一夹紧轮363与螺杆500转动连接，螺帽螺接在螺杆500上。

可选的，第一夹紧部362为长条状，在一个第一夹紧部362上设置有两个第一夹紧轮363，两个第一夹紧轮363间隔排布，在另一个第一夹紧部362上设置有三个间隔排布的第一夹紧轮363。

本实施例中，第二夹紧组件400包括有第二伸缩缸410、第二连杆420、第二主动轮430、第二从动轮440、第二环形传动带450以及成对设置的第二夹紧头460。第二伸缩缸410铰接基座100上，第二伸缩缸410的动力输出端连接第二连杆420的一端，与第二连杆420为铰接连接，第二连杆420的另一端连接主动轮，第二连杆420与主动轮为周向限位连接，第二连杆420能够带动主动轮一起转动，例如，第二连杆420的端部和第二主动轮430的转轴采用销钉连接。第二主动轮430转动设置在基座100上，第二主动轮430的中轴线平行于基座100设置，第二从动轮440转动设置在基座100上，第二从动轮440的中轴线与主动轮的中轴线平行设置，第二主动轮430和第二从动轮440间隔设置。第二环形传动带450张紧在第二主动轮430和第二从动轮440之间，第一环形传动带350穿过第二环形传动带450，第一环形传动带350和第二环形传动带450垂直设置，第二主动轮430转动带动第二环形传动带450转动。成对设置的第二夹紧头460安装在第二环形传动带450上，第二环形传动带450具有两个传动部分，两个传动部分的运动方向相反，成对设置的两个第二夹紧头460分别安装在一个传动部分上，第二环形传动带450转动使成对设置的两个第二夹紧头460相互靠近或者相互远离运动，在相互靠近过程中，能够夹紧工件，在相互远离的过程中能够松开工件。

可选的，第二夹紧头460包括有第二连接部461、第二夹紧部462以及第二夹紧轮463，连接部上设置有第二滑槽，第二滑槽与第二导向件180滑动配合，第二连接部461安装在第二环形传动带450上，第二夹紧部462安装在第二连接部461上，第二夹紧部462上设置有第二夹紧轮463，依靠第二夹紧轮463夹紧工件，减小了与工件的接触面积，减少了工件的磨损。进一步的，第二夹紧轮463为偏心轮，第二夹紧轮463转动设置在第二夹紧部462上，第二夹紧轮463通过螺栓组件固定在第二夹紧部462上，螺栓组件包括有螺杆500和螺帽，第二夹紧轮463套设在螺杆500外，第二夹紧轮463与螺杆500转动连接，螺帽螺接在螺杆500上。

进一步的，第二夹紧部462为条状，第二夹紧部462上设置有一个第二夹紧轮463，第二夹紧轮463位于第二夹紧部462的长度方向的中部。

本实施例提供的定位夹紧机构，将第一主动轮330转动安装在第二安装座140上，第一从动轮340转动安装在第一安装座130上，通过调节第一安装座130的位置来改变第一环形传动带350的松紧度，使用范围广，通过调节第一环形传动带350的松紧度能够调节夹紧力的大小，避免被夹工件因为夹紧力过大而损坏的情况，也避免了被夹工件因为夹紧力不够影响加工质量的情况。将第二主动轮430安装在第四安装座160上，第二从动轮440安装在第三安装座150上，通过调节第三安装座150的位置来改变第二环形传动带450的松紧度，使用范围广，通过调节第二环形传动带450的松紧度能够调节夹紧力的大小，夹紧过程中不易损坏工件。

承载件200为板状结构，承载件200安装在基座100上，承载件200利用导柱导套结构安装在基座100上，可以调节承载件200的高度。承载件200上设置有两个以上的调节孔210，第一夹紧头360和第二夹紧头460分别位于对应的调节孔210中，夹紧头伸出对应的调节孔210，夹紧头能够在调节孔210中滑动。具体的，第一夹紧轮363伸出调节孔210，第二夹紧轮463伸出调节孔210，第一夹紧轮363和第二夹紧轮463之间围成了夹持空间。将工件放置在承载件200上，通过第一夹紧轮363和第二夹紧轮463的配合实现工件的夹紧。

需要说明的是，第一环形传动带350为皮带，第一主动轮330和第一从动轮340为皮带轮，第二传动带为皮带，第二主动轮430和第二从动轮440为皮带轮。

夹紧工作操作过程中，利用第一伸缩缸310、第二伸缩缸410的配合作用实现工件的初夹紧，由于第一环形传动带350和第二环形传动带450具有一定的弹性形变能力，初夹紧后，工件与第一夹紧轮363和第二夹紧轮463的接触位置不够紧密，此时，旋松螺母600，转动对应的第一夹紧轮363和第二夹紧轮463，改变第一夹紧轮363和第二夹紧轮463与工件的接触位置，实现工件的精准夹紧定位，然后旋紧螺母600固定住第一夹紧轮363和第二夹紧轮463，保证夹紧力适中，工件在良好的夹持条件下不易因夹持应力而损坏，通过这种结构的设计，工件受到的夹紧力柔和，大幅减小接触应力，不会对玻璃等硬脆材料制成的工件造成损伤，提高了产品的合格率。

需要说明的是，在其他实施例中，可以只设置一组夹紧组件，对工件的相对的两侧进行夹紧。

需要说明的是，可以不设置承载件200，直接在夹紧头上设置承载面和夹紧面，承载面和夹紧面相邻且呈角度设置，即承载面和夹紧面形成了凹陷部，工件的部分嵌设在凹陷部处，依靠承载面承载，依靠夹紧面抵紧。可选的，承载面和夹紧面垂直设置，承载面和夹紧面呈L形。

需要说明的是，第一伸缩缸310和第二伸缩缸410可以是气缸或者液压缸。第一环形传动带350和第二环形传动带450还可以是链条。

实施例

本实施例提供了一种激光加工系统，包括上述实施例提供的定位夹紧机构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定位夹紧机构，用于硬脆材料工件加工时的定位夹紧，其特征在于，所述定位夹紧机构包括：

基座，以及

夹紧组件，所述夹紧组件包括伸缩缸、连杆、主动轮、从动轮、环形传动带以及成对设置的夹紧头，所述伸缩缸安装在所述基座上，所述主动轮以及所述从动轮均转动设置在所述基座上，所述环形传动带张紧在所述主动轮与所述从动轮上，所述伸缩缸的动力输出端与所述连杆铰接，所述连杆与所述主动轮周向限位连接，所述成对设置的夹紧头安装在所述环形传动带上，所述成对设置的夹紧头之间形成夹持空间；所述主动轮能够相对于所述基座转动令所述环形传动带转动，进而使所述成对设置的夹紧头相互靠近以夹紧位于所述夹持空间的工件。

2.根据权利要求1所述的定位夹紧机构，其特征在于，每个所述夹紧头包括用于承载工件的承载面以及用于夹紧工件的夹紧面，所述承载面与所述夹紧面相邻且呈角度设置。

3.根据权利要求1所述的定位夹紧机构，其特征在于，所述基座上设置有导向件，所述导向件的长度方向平行于所述夹紧头的运动方向，所述夹紧头滑动设置于所述导向件上。

4.根据权利要求3所述的定位夹紧机构，其特征在于，所述导向件为导向杆，所述夹紧头上设置有滑槽，所述导向杆滑动设置于所述滑槽中。

5.根据权利要求4所述的定位夹紧机构，其特征在于，所述夹紧头包括有连接部以及夹紧部，所述滑槽设置于所述连接部上，所述夹紧部安装在所述连接部上，所述夹紧部上设置有夹紧轮。

6.根据权利要求5所述的定位夹紧机构，其特征在于，所述夹紧轮为偏心轮。

7.根据权利要求1所述的定位夹紧机构，其特征在于，所述夹紧组件设置有两组，两组所述夹紧组件分别位于相互垂直的两个方向上，两组所述夹紧组件的夹紧头之间构成夹持空间。

8.根据权利要求2－7中任一项所述的定位夹紧机构，其特征在于，所述夹紧组件还包括承载件，所述承载件安装在所述基座上，所述承载件上设置有至少两个调节孔，每个所述夹紧头伸出对应的所述调节孔，且所述夹紧头能够在对应的所述调节孔中滑动。

9.根据权利要求1－7中任一项所述的定位夹紧机构，其特征在于，所述夹紧组件还包括辅助安装座，所述辅助安装座滑动设置于所述基座上，所述从动轮转动设置在所述辅助安装座上，通过调节所述辅助安装座相对于所述基座的位置来调整所述环形传动带的松紧。

10.一种激光加工系统，其特征在于，包括根据权利要求1－9中任一项所述的定位夹紧机构。