CN113432713A - 一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光冲击强化装夹设备技术领域，公开了一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置及方法，包括夹具定位销（2）、底座（3）、压环（4）、柱头波珠定位螺丝（5）、火焰探测器（6）和工件定位销（7），夹具定位销（2）安装于底座（3）上侧，工件定位销（7）安装于底座（3）内部底面，所述火焰探测器（6）安装于底座（3）内部底面并且通过工件定位销（7）水平方向限位，所述压环（4）安装于底座（3）内部侧面，压环（4）底部安装有柱头波珠定位螺丝（5），当压下压环（4）时，柱头波珠定位螺丝（5）将火焰探测器（6）竖直方向限位。

Description

一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置及方法

技术领域

本发明属于激光冲击强化装夹设备技术领域，具体涉及一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置及方法。

背景技术

激光冲击强化技术是目前最先进的金属材料表面强化技术之一，是利用短脉冲（ns级），高峰值功率密度（109W/cm²以上）激光透过约束层冲击覆盖在金属表面的激光吸收保护膜，产生高压瞬态等离子体冲击波，高达GPa的冲击波压力在金属材料表层产生高应变塑性变形，形成很大的残余压应力，同时微观组织发生很大的变化，能显著提高金属材料抗外力损伤、抗腐蚀等疲劳性能的表面处理技术。

在激光冲击强化火焰探测器过程中，安装火焰探测器时，过程繁琐，操作不便，定位复杂且不准确，每次安装火焰探测器都需重新定位调节，且容易夹伤工件，因此需要研发一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置及方法，解决了现有技术中存在的问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，包括夹具定位销、底座、压环、柱头波珠定位螺丝、火焰探测器和工件定位销，夹具定位销安装于底座上侧，工件定位销安装于底座内部底面，所述火焰探测器安装于底座内部底面并且通过工件定位销水平方向限位，所述压环安装于底座内部侧面，压环底部安装有柱头波珠定位螺丝，当压下压环时，柱头波珠定位螺丝将火焰探测器竖直方向限位。

优选的，所述底座包括上法兰、安装支架和底座底板，上法兰固定于安装支架上端面，底座底板固定于安装支架下端面，所述夹具定位销安装于上法兰一侧，工件定位销安装于底座底板上端面。

优选的，所述安装支架周向前侧开设有前侧开口，安装支架周向后侧开设有后侧开窗，安装支架周向左侧开设有左侧开窗，安装支架周向右侧开设有右侧开窗，所述压环在底座内部侧面安装，并且压环的安装位置低于左侧开窗和右侧开窗。

优选的，所述压环和安装支架两侧对应位置设置有定位孔，阻尼铰链安装在定位孔内，压环和安装支架通过阻尼铰链连接，所述左侧开窗和右侧开窗下边沿均设置有固定孔，固定孔与定位孔连通，内六角螺丝穿过固定孔将阻尼铰链固定。

优选的，所述后侧开窗下侧的安装支架上开设有限位孔，波珠螺丝穿过限位孔将压环后侧压紧。

优选的，所述上法兰一侧面设置有夹具定位销螺纹孔，夹具定位销螺纹安装于夹具定位销螺纹孔内，夹具定位销螺纹孔与前侧开口设置于底座同侧，夹持时机器人连接的三爪卡盘夹持上法兰外圆，并且三爪卡盘的一卡爪与夹具定位销位置相对应。

优选的，所述底座底板为U型，底座底板上设置有工件定位销螺纹孔，工件定位销螺纹安装于工件定位销螺纹孔内。

优选的，所述工件定位销的一端为螺纹结构，工件定位销的另一端为圆柱销结构，所述螺纹结构安装于工件定位销螺纹孔内，圆柱销结构套设于火焰探测器的安装孔内，用于火焰探测器的水平方向限位，所述工件定位销为聚四氟材料。

优选的，所述压环为C型结构，压环底部沿竖直方向等间距安装有三个柱头波珠定位螺丝，柱头波珠定位螺丝的销头采用塑料POM材料。

优选的，一种如上任一项所述的激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置的装夹方法，包括以下步骤：

步骤1：将夹具定位销通过螺纹固定安装于底座上侧，利用机器人连接的三爪卡盘夹持底座上侧，使三爪卡盘的一卡爪与夹具定位销位置相对应，用于快速定位装夹装置的安装位置；

步骤2：将工件定位销安装于底座内部底面；

步骤3：将压环安装于底座内部侧面；

步骤4：接着将火焰探测器安装于底座内部，并且通过两个工件定位销固定火焰探测器水平方向位置；

步骤5：按下压环，通过压环底部的柱头玻珠定位螺丝将火焰探测器压紧，接着将压环固定压紧，从而固定火焰探测器竖直方向位置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明公开了一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，采用底座上侧的上法兰安装夹具定位销，夹持时机器人连接的三爪卡盘夹持上法兰外圆，并且三爪卡盘的一卡爪与夹具定位销位置相对应，即可实现安装位置的定位，底座内部底面安装工件定位销，火焰探测器放置在工件定位销上并且通过工件定位销水平方向限位，压下压环，通过压环固定火焰探测器，通过压环压紧柱头波珠定位螺丝使火焰探测器竖直方向限位，可实现火焰探测器的快速定位和装夹，安装过程简单，定位简单并且准确，每次安装火焰探测器时不需要重新定位调节；

（2）本发明底座与压环采用阻尼铰链连接，底座后侧面安装有波珠螺丝，当压下压环时，波珠螺丝将压环后侧压紧，从而使火焰探测器竖直方向限位，实现了装夹火焰探测器的稳固性；

（3）本发明压紧火焰探测器的柱头波珠定位螺丝的销头采用塑料POM材料，避免压紧时火焰探测器的损伤；工件定位销采用聚四氟材料，保护火焰探测器不被损坏；

（4）本发明的结构合理，操作简单，方便推广使用，实现了更换火焰探测器时的快捷方便性、定位准确性、装夹稳固性。

附图说明

图1、本发明一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置的结构示意图；

图2、本发明一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置的侧面剖视结构示意图。

附图标记说明：

1、三爪卡盘，2、夹具定位销，3、底座，4、压环，5、柱头波珠定位螺丝，6、火焰探测器，7、工件定位销，8、阻尼铰链，9、内六角螺丝，10、波珠螺丝；

3-1、上法兰，3-2、安装支架，3-3、底座底板；

3-2-1、前侧开口，3-2-2、后侧开窗，3-2-3、左侧开窗，3-2-4、右侧开窗，3-2-5、定位孔，3-2-6、固定孔，3-2-7、限位孔。

具体实施方式

下面结合实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1~2所示，本发明公开了一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，包括夹具定位销2、底座3、压环4、柱头波珠定位螺丝5、火焰探测器6和工件定位销7，夹具定位销2安装于底座3上侧，工件定位销7安装于底座3内部底面，所述火焰探测器6安装于底座3内部底面并且通过工件定位销7水平方向限位，所述压环4安装于底座3内部侧面，压环4底部安装有柱头波珠定位螺丝5，当压下压环4时，柱头波珠定位螺丝5将火焰探测器6竖直方向限位。

实施例2

优选的，如图1~2所示，所述底座3包括上法兰3-1、安装支架3-2和底座底板3-3，上法兰3-1固定于安装支架3-2上端面，底座底板3-3固定于安装支架3-2下端面，所述夹具定位销2安装于上法兰3-1一侧，工件定位销7安装于底座底板3-3上端面。

优选的，如图1~2所示，所述安装支架3-2周向前侧开设有前侧开口3-2-1，安装支架3-2周向后侧开设有后侧开窗3-2-2，安装支架3-2周向左侧开设有左侧开窗3-2-3，安装支架3-2周向右侧开设有右侧开窗3-2-4，所述压环4在底座3内部侧面安装，并且压环4的安装位置低于左侧开窗3-2-3和右侧开窗3-2-4。

本发明底座3结构设计合理，火焰探测器6通过前侧开口3-2-1，直接安装于底座底板3-3上的工件定位销7内。

通过后侧开窗3-2-2可下压压环4，压紧火焰探测器6，并且由于设置了左侧开窗3-2-3、右侧开窗3-2-4，可方便安装或拆卸内六角螺丝9，从而固定或者拆卸压环4。

实施例3

优选的，如图1~2所示，所述压环4和安装支架3-2两侧对应位置设置有定位孔3-2-5，阻尼铰链8安装在定位孔3-2-5内，压环4和安装支架3-2通过阻尼铰链8连接，所述左侧开窗3-2-3和右侧开窗3-2-4下边沿均设置有固定孔3-2-6，固定孔3-2-6与定位孔3-2-5连通，内六角螺丝9穿过固定孔3-2-6将阻尼铰链8固定。

优选的，如图2所示，所述后侧开窗3-2-2下侧的安装支架3-2上开设有限位孔3-2-7，波珠螺丝10穿过限位孔3-2-7将压环4后侧压紧。

所述底座3后侧面安装波珠螺丝10，通过拧紧波珠螺丝10，波珠螺丝10的钢珠压紧压环4，从而固定火焰探测器6。

所述波珠螺丝是紧定螺丝的一个衍生产品，由弹簧，钢珠，壳体组成。波珠螺丝在模具、夹具、装配等工作中经常使用，其借助一定压力的弹簧推动球体的运动，使得对锁件顺利运行。波珠螺丝的钢珠与定位槽安装配合，并嵌入定位槽内，从而达到定位复位的目的。

实施例4

优选的，如图2所示，所述上法兰3-1一侧面设置有夹具定位销螺纹孔，夹具定位销2螺纹安装于夹具定位销螺纹孔内，夹具定位销螺纹孔与前侧开口3-2-1设置于底座3同侧，夹持时机器人连接的三爪卡盘1夹持上法兰3-1外圆，并且三爪卡盘1的一卡爪与夹具定位销2位置相对应。

所述夹具定位销2通过三爪卡盘1的一卡爪限位，定位装夹装置安装位置。

实施例5

优选的，如图1所示，所述底座底板3-3为U型，底座底板3-3上设置有工件定位销螺纹孔，工件定位销7螺纹安装于工件定位销螺纹孔内。

优选的，如图1所示，所述工件定位销7的一端为螺纹结构，工件定位销7的另一端为圆柱销结构，所述螺纹结构安装于工件定位销螺纹孔内，限位圆柱销套设于火焰探测器6两侧的安装孔内，用于火焰探测器6的水平方向限位，所述工件定位销7为聚四氟材料，避免损伤火焰探测器6。

实施例6

优选的，如图1所示，所述压环4为C型结构，压环4底部沿竖直方向等间距安装有三个柱头波珠定位螺丝5，柱头波珠定位螺丝5的销头采用塑料POM材料，避免压紧时火焰探测器的损伤。

实施例7

优选的，一种如上任一项所述的激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置的装夹方法，包括以下步骤：

步骤1：将夹具定位销2通过螺纹固定安装于底座3上侧，利用机器人连接的三爪卡盘1夹持底座3上侧，使三爪卡盘1的一卡爪与夹具定位销2位置相对应，用于快速定位装夹装置的安装位置；

步骤2：将工件定位销7安装于底座3内部底面；

步骤3：将压环4安装于底座3内部侧面；

步骤4：接着将火焰探测器6安装于底座3内部，并且通过两个工件定位销7固定火焰探测器6水平方向位置；

步骤5：按下压环4，通过压环4底部的柱头玻珠定位螺丝5将火焰探测器6压紧，接着将压环4固定压紧，从而固定火焰探测器6竖直方向位置。

本发明的工作原理如下：

本发明公开了一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，包括安装定位结构和压紧组件，安装定位结构包括夹具定位销2、底座3、工件定位销7，三爪卡盘1夹持底座3的上法兰3-1外圆，夹具定位销2通过螺纹安装于上法兰3-1一侧，安装时，夹具定位销2通过三爪卡盘1的一个卡爪限位，来快速定位装夹装置的安装位置，工件定位销7通过螺纹安装与底座3底面的工件定位销螺纹孔内；所述压紧组件包括压环4、柱头波珠定位螺丝5、波珠螺丝10、阻尼铰链8，柱头波珠定位螺丝5安装于压环4底部，波珠螺丝10安装与底座3后侧面，压环4通过阻尼铰链8与底座3内壁连接，并用内六角螺丝9压紧固定于底座3上；火焰探测器6安装与底座3的内部，通过两个工件定位销7固定水平方向位置，按下压环4，通过压环4上的三个柱头玻珠定位螺丝5将火焰探测器6压紧，拧紧压环4后侧面的波珠螺丝10，压紧压环4，从而固定火焰探测器6。本发明采用夹具定位销2快速定位装夹装置的安装位置、工件定位销7固定火焰探测器6水平方向位置、压环4固定火焰探测器6竖直方向位置，本发明结构设计合理、可靠，定位准确，操作简单方便，应用性强，装夹工件稳固，避免了更换工件时定位繁琐复杂，工作量大，消耗时间长等问题，提高了工作效率，节约时间及人工成本等，其适用于各种频率的激光冲击强化加工。

本发明公开了一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，采用底座上侧的上法兰安装夹具定位销，夹持时机器人连接的三爪卡盘夹持上法兰外圆，并且三爪卡盘的一卡爪与夹具定位销位置相对应，即可实现安装位置的定位，底座内部底面安装工件定位销，火焰探测器放置在工件定位销上并且通过工件定位销水平方向限位，压下压环，通过压环固定火焰探测器，通过压环压紧柱头波珠定位螺丝使火焰探测器竖直方向限位，可实现火焰探测器的快速定位和装夹，安装过程简单，定位简单并且准确，每次安装火焰探测器时不需要重新定位调节。

本发明底座与压环采用阻尼铰链连接，将压环两侧固定，底座后侧面安装有波珠螺丝，将压环后侧压紧，从而使火焰探测器竖直方向限位，实现了装夹火焰探测器的稳固性。

本发明压紧火焰探测器的柱头波珠定位螺丝的销头采用塑料POM材料，避免压紧时火焰探测器的损伤；工件定位销采用聚四氟材料，保护火焰探测器不被损坏。

本发明的结构合理，操作简单，方便推广使用，实现了更换火焰探测器时的快捷方便性、定位准确性、装夹稳固性。

上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：包括夹具定位销（2）、底座（3）、压环（4）、柱头波珠定位螺丝（5）、火焰探测器（6）和工件定位销（7），夹具定位销（2）安装于底座（3）上侧，工件定位销（7）安装于底座（3）内部底面，所述火焰探测器（6）安装于底座（3）内部底面并且通过工件定位销（7）水平方向限位，所述压环（4）安装于底座（3）内部侧面，压环（4）底部安装有柱头波珠定位螺丝（5），当压下压环（4）时，柱头波珠定位螺丝（5）将火焰探测器（6）竖直方向限位。

2.根据权利要求1所述的一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：所述底座（3）包括上法兰（3-1）、安装支架（3-2）和底座底板（3-3），上法兰（3-1）固定于安装支架（3-2）上端面，底座底板（3-3）固定于安装支架（3-2）下端面，所述夹具定位销（2）安装于上法兰（3-1）一侧，工件定位销（7）安装于底座底板（3-3）上端面。

3.根据权利要求2所述的一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：所述安装支架（3-2）周向前侧开设有前侧开口（3-2-1），安装支架（3-2）周向后侧开设有后侧开窗（3-2-2），安装支架（3-2）周向左侧开设有左侧开窗（3-2-3），安装支架（3-2）周向右侧开设有右侧开窗（3-2-4），所述压环（4）在底座（3）内部侧面安装，并且压环（4）的安装位置低于左侧开窗（3-2-3）和右侧开窗（3-2-4）。

4.根据权利要求3所述的一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：所述压环（4）和安装支架（3-2）两侧对应位置设置有定位孔（3-2-5），阻尼铰链（8）安装在定位孔（3-2-5）内，压环（4）和安装支架（3-2）通过阻尼铰链（8）连接，所述左侧开窗（3-2-3）和右侧开窗（3-2-4）下边沿均设置有固定孔（3-2-6），固定孔（3-2-6）与定位孔（3-2-5）连通，内六角螺丝（9）穿过固定孔（3-2-6）将阻尼铰链（8）固定。

5.根据权利要求3所述的一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：所述后侧开窗（3-2-2）下侧的安装支架（3-2）上开设有限位孔（3-2-7），波珠螺丝（10）穿过限位孔（3-2-7）将压环（4）后侧压紧。

6.根据权利要求3所述的一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：所述上法兰（3-1）一侧面设置有夹具定位销螺纹孔，夹具定位销（2）螺纹安装于夹具定位销螺纹孔内，夹具定位销螺纹孔与前侧开口（3-2-1）设置于底座（3）同侧，夹持时机器人连接的三爪卡盘（1）夹持上法兰（3-1）外圆，并且三爪卡盘（1）的一卡爪与夹具定位销（2）位置相对应。

7.根据权利要求3所述的一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：所述底座底板（3-3）为U型，底座底板（3-3）上设置有工件定位销螺纹孔，工件定位销（7）螺纹安装于工件定位销螺纹孔内。

8.根据权利要求7所述的一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：所述工件定位销（7）的一端为螺纹结构，工件定位销（7）的另一端为圆柱销结构，所述螺纹结构安装于工件定位销螺纹孔内，圆柱销结构套设于火焰探测器（6）的安装孔内，用于火焰探测器（6）的水平方向限位，所述工件定位销（7）为聚四氟材料。

9.根据权利要求2所述的一种激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置，其特征在于：所述压环（4）为C型结构，压环（4）底部沿竖直方向等间距安装有三个柱头波珠定位螺丝（5），柱头波珠定位螺丝（5）的销头采用塑料POM材料。

10.一种如权利要求1~9任一项所述的激光冲击强化用火焰探测器快速定位装夹装置的装夹方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将夹具定位销（2）通过螺纹固定安装于底座（3）上侧，利用机器人连接的三爪卡盘（1）夹持底座（3）上侧，使三爪卡盘（1）的一卡爪与夹具定位销（2）位置相对应，用于快速定位装夹装置的安装位置；

步骤2：将工件定位销（7）安装于底座（3）内部底面；

步骤3：将压环（4）安装于底座（3）内部侧面；

步骤4：接着将火焰探测器（6）安装于底座（3）内部，并且通过两个工件定位销（7）固定火焰探测器（6）水平方向位置；

步骤5：按下压环（4），通过压环（4）底部的柱头玻珠定位螺丝（5）将火焰探测器（6）压紧，接着将压环（4）固定压紧，从而固定火焰探测器（6）竖直方向位置。

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