CN114193070A - 一种汽车钣金激光切割用定位夹具以及含有其的切割设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车钣金激光切割用定位夹具以及含有其的切割设备，包括底板，所述旋转电机的输出轴上固定设置有丝杠，所述丝杠上活动设置有螺母块，所述螺母块上固定设置有第一气缸，所述第一气缸的活塞杆上固定设置有定位框；所述定位框的内腔中固定设置有储存箱，所述蓄水囊的下方通过柔性隔垫连接有气囊，所述蓄水囊的侧面贴设有柔性导热垫；所述气腔通过导气管连通于气囊，所述螺纹杆的下方设置有吸附装置。本发明提供了汽车钣金激光切割用定位夹具以及含有其的切割设备，适用于形状不规则的、壁厚较小的钣金件，夹持更加稳定，而且能够有效防止钣金件的热变形，有效提高产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割定位技术领域，具体为一种汽车钣金激光切割用定位夹具以及含有其的切割设备。
背景技术
现有技术中，公开号为“CN209681436U”的一种汽车钣金冲压件的数字化激光切割定位工装，包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板均安装在滑轨板上，所述第一夹板和第二夹板的底端均安装有弯管，所述弯管安装在滑竿的一端，所述滑竿安装在固定底板的内部，所述滑竿的另一端安装有堵头，所述固定底板的顶端一侧设置有安装孔，所述固定底板的顶端中部安装有螺栓板，所述螺栓板上安装有限位板，所述限位板上靠上位置处安装有螺纹套，所述螺纹套上安装有螺杆，该汽车钣金冲压件的数字化激光切割定位工装通过相互对称的第一夹板和第二夹板对工件进行夹持固定，且在第一夹板和第二夹板的一侧安装有垫板，通过此种设计的夹具可以对不同类型的工件进行夹持固定。
但是，其在使用过程中，仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置在对钣金件进行定位时，需要使用第一夹板和第二夹板对钣金件进行夹紧，若是该钣金件较薄、壁厚较小，则非常容易在夹持过程中发生挤压变形，使得钣金件受损；2、钣金件在进行激光切割时，若钣金件的温度过高、壁厚较小，则容易存在热变形，使得钣金件的品质下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车钣金激光切割用定位夹具以及含有其的切割设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种汽车钣金激光切割用定位夹具，包括底板，所述底板上滑动设置有滑块，所述滑块上固定设置有支撑柱，所述支撑柱的侧面固定设置有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上固定设置有丝杠，所述丝杠上活动设置有螺母块，所述螺母块上固定设置有第一气缸，所述第一气缸的活塞杆上固定设置有定位框；
所述定位框中固定设置有隔板，所述定位框的内腔中固定设置有储存箱，所述储存箱中活动设置有推板，所述推板的顶面固定于第二气缸的活塞杆上，所述第二气缸固定于定位框的内部顶壁上，所述推板的底部贯穿设置有连通管，所述连通管上设置有阀门，所述连通管的底部贯穿顶板，所述顶板中内嵌设置有制冷片，所述顶板的下方连接设置有蓄水囊，所述蓄水囊的下方通过柔性隔垫连接有气囊，所述蓄水囊的侧面贴设有柔性导热垫；
所述定位框的侧板底部固定设置有中空杆，所述中空杆中开设有气腔，所述气腔中活动设置有密封垫，所述密封垫固定于螺纹杆上，且所述气腔的侧壁设置有相应的螺纹，所述气腔通过导气管连通于气囊，所述螺纹杆的下方设置有吸附装置。
优选的，所述储存箱中内嵌设置有加热片，所述加热片共设置有多个，且均布设置在储存箱的底壁中。
优选的，所述储存箱的外侧固定设置有保温壳体。
优选的，所述连通管上设置有水泵。
优选的，所述柔性隔垫中内嵌设置有压力传感器，所述压力传感器不少于一个，且均匀设置在柔性隔垫中。
优选的，所述隔板的下方固定设置有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆上固定设置有限位板。
优选的，所述螺纹杆的底部固定贯穿设置有转轴，所述转轴上铰接设置有旋转块，所述旋转块的底部固定设置有吸附装置。
优选的，所述吸附装置为吸盘，所述吸盘包括吸盘主体，所述吸盘主体的外侧一体成型设置有延伸部，所述延伸部的底部设置有粘性层。
一种切割设备，包括上述所述的汽车钣金激光切割用定位夹具。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过蓄水囊中的液体和气囊中的气体对钣金件进行定位夹持，由于气囊的形变灵活，可以适应不规则形状的钣金件，而且气囊的挤压力相对柔和，可以避免壁厚小的钣金件被夹持变形；
2、本发明中的蓄水囊中储存有液体，该液体在定位时会凝结成冰，除了具有成型定位的作用之外，还能将其热量通过柔性导热垫进行传导，使得钣金件的问题降低，避免薄钣金件在激光切割时出现热变形，进而提高切割质量，提升切割后的钣金件品质。
本发明提供了汽车钣金激光切割用定位夹具以及含有其的切割设备，适用于形状不规则的、壁厚较小的钣金件，夹持更加稳定，而且能够有效防止钣金件的热变形，有效提高产品品质。
附图说明
图1为本发明的整体体结构的主视剖面示意图；
图2为本发明的定位夹具的具体结构示意图；
图3为本发明的图2中的A处放大图；
图4为本发明的吸盘在实施例二中的具体结构示意图。
图中：1底板、2滑块、3支撑柱、4旋转电机、5丝杠、6螺母块、7第一气缸、8定位框、9隔板、10储存箱、11加热片、12保温壳体、13推板、14第二气缸、15连通管、161阀门、162水泵、17顶板、18制冷片、19蓄水囊、20柔性隔垫、21压力传感器、22气囊、23柔性导热垫、24第三气缸、25限位板、26中空杆、261气腔、27密封垫、28螺纹杆、29转轴、30旋转块、31吸盘、311吸盘主体、312延伸部、313粘性层、32导气管、33钣金件。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
实施例一：
一种汽车钣金激光切割用定位夹具，包括底板1，底板1上滑动设置有滑块2，滑块2可以沿着底板1移动，因此滑块2和底板1的相对侧均设置有适配的轨道，滑块2上固定设置有支撑柱3，支撑柱3的侧面固定设置有旋转电机4，旋转电机4的输出轴上固定设置有丝杠5，此处的旋转电机4为双向电机，因此在启动时能够带动丝杠5正转或者反转，丝杠5上活动设置有螺母块6，当丝杠5旋转时，螺母块6会沿着丝杠5移动，且丝杠5的旋转方向不同时，螺母块6的移动方向也会随之改变，螺母块6上固定设置有第一气缸7，第一气缸7的活塞杆上固定设置有定位框8，定位框8为一个底部敞口的框架板，且一侧的厚度较大。
定位框8中固定设置有隔板9，定位框8的内腔中固定设置有储存箱10，储存箱10中储存有液体，且该液体在降温时能够冷冻结冰，成为固体状态，储存箱10中活动设置有推板13，推板13的横截面形状、大小和储存箱10内腔的横截面形状、大小完全相同，因此推板13能够贴合着储存箱10的内壁移动，且密封性良好，推板13的顶面固定于第二气缸14的活塞杆上，第二气缸14固定于定位框8的内部顶壁上，推板13的底部贯穿设置有连通管15，连通管15上设置有阀门161，可通过阀门161的启闭来控制连通管15的连通与否，连通管15的底部贯穿顶板17，顶板17中内嵌设置有制冷片18，顶板17的下方连接设置有蓄水囊19，因此连通管15的一端连通着推板13和储存箱10之间的空间，另一端连通着蓄水囊19，柔性隔垫20中内嵌设置有压力传感器21，压力传感器21不少于一个，且均匀设置在柔性隔垫20中，压力传感器21设置在蓄水囊19和气囊22之间，其主要作用是监测气囊22中是否存在压力过大的问题，进而避免安全隐患，蓄水囊19的下方通过柔性隔垫20连接有气囊22，蓄水囊19的侧面贴设有柔性导热垫23，柔性导热垫23的材料本身具有一定的柔韧性，因此能够贴合蓄水囊19的表面和钣金件33的表面，进而将蓄水囊19中冷冻液体的低温和钣金件33的高温相互传导，使得钣金件33快速降温，避免出现热变形。
定位框8的侧板底部固定设置有中空杆26，中空杆26中开设有气腔261，气腔261中活动设置有密封垫27，密封垫27固定于螺纹杆28上，且气腔261的侧壁设置有相应的螺纹，密封垫27的设置避免弥补螺纹杆28和气腔261内壁之间的空隙，避免气体泄漏，气腔261通过导气管32连通于气囊22，因此当螺纹杆28旋转时，能够将气腔261中的气体通过导气管32推挤至气囊22中，螺纹杆28的下方设置有吸附装置，在调节好螺纹杆28的位置后，可以将吸附装置稳定地吸附在钣金件33上，以此实现辅助的定位夹持，使得钣金件33更加稳定。
实施例二：
一种汽车钣金激光切割用定位夹具，包括底板1，底板1上滑动设置有滑块2，滑块2上固定设置有支撑柱3，支撑柱3的侧面固定设置有旋转电机4，旋转电机4的输出轴上固定设置有丝杠5，丝杠5上活动设置有螺母块6，螺母块6上固定设置有第一气缸7，第一气缸7的活塞杆上固定设置有定位框8。
定位框8中固定设置有隔板9，定位框8的内腔中固定设置有储存箱10，储存箱10中储存有液体，且该液体在降温时能够冷冻结冰，成为固体状态，储存箱10中内嵌设置有加热片11，加热片11共设置有多个，且均布设置在储存箱10的底壁中，因此，当加热片11启动时，能够将储存箱10中的液体进行加热，热液能够快速融化结冰的固体，储存箱10的外侧固定设置有保温壳体12，保温壳体12具有防止储存箱10中的液体和外界空气进行热量交换的作用，储存箱10中活动设置有推板13，推板13的顶面固定于第二气缸14的活塞杆上，第二气缸14固定于定位框8的内部顶壁上，推板13的底部贯穿设置有连通管15，连通管15上设置有阀门161，连通管15上设置有水泵162，水泵162具有辅助引导液体流向的作用，便于出水和回水，连通管15的底部贯穿顶板17，顶板17中内嵌设置有制冷片18，顶板17的下方连接设置有蓄水囊19，蓄水囊19的下方通过柔性隔垫20连接有气囊22，蓄水囊19的侧面贴设有柔性导热垫23，隔板9的下方固定设置有第三气缸24，第三气缸24的活塞杆上固定设置有限位板25，第三气缸24在伸缩时可调节限位板25的位置，其主要作用在于：在初始需要冷冻成冰时，可以降低限位板25的高度，使得蓄水囊19受到限制，使其充盈时可膨胀的体积较小，因此，在需要融化时，可以将限位板25上移，使得蓄水囊19的可膨胀空间增大，进而快速注入热水，使得结冰液体可以快速融化，在本实施例中，该液体可以选择为水，方便易得，且成本低廉，定位框8的侧板底部固定设置有中空杆26，中空杆26中开设有气腔261，气腔261中活动设置有密封垫27，密封垫27固定于螺纹杆28上，且气腔261的侧壁设置有相应的螺纹，气腔261通过导气管32连通于气囊22，螺纹杆28的下方设置有吸附装置。
实施例三：
本实施例在上述实施例一、实施例二的基础上，对吸附装置的设置方式、吸附装置的具体组成结构进行了进一步的限定和公开：螺纹杆28的底部固定贯穿设置有转轴29，转轴29上铰接设置有旋转块30，因此旋转块30可以围绕转轴29发生旋转，旋转块30的底部固定设置有吸附装置，在本实施例中，吸附装置为吸盘31，能够进行可拆卸的辅助吸附定位，吸盘31包括吸盘主体311，吸盘主体311的外侧一体成型设置有延伸部312，延伸部312的底部设置有粘性层313，粘性层313可以为不干胶或者无痕胶，进一步提高吸盘31的吸附稳定性，使得对钣金件33的定位更加稳定。
工作原理：
在使用时，首先拿取钣金件33，将其放置在两侧的上下两个定位框8之间，接着，开启阀门161并启动第二气缸14，使得第二气缸14通过推板13将储存箱10中的液体向下压，液体通过连通管15进入到蓄水囊19中，使得蓄水囊19膨胀，需要注意的是，在此之前，需要启动第三气缸24，将限位板25向下推动一定距离，使得蓄水囊19的膨胀空间受限，蓄水囊19中的液体的流动性强，因此能够适应各种不规则形状的钣金件33，接着，再启动制冷片18，使得蓄水囊19中的液体结冰，结冰后的液体和钣金件33的不规则平面相贴合，由此使得钣金件33被硬性地稳定夹持。
对于加工精度要求高的钣金件，以及壁厚较小的钣金件33，结冰后的液体会存在一定程度的形变，因此，蓄水囊19又通过柔性隔垫20连接有气囊22，气囊22直接接触钣金件33的表面，接着，旋转螺纹杆28，调整其在中空杆26的位置，一方面，将螺纹杆28向上旋转，使得气腔261中的气体通过导气管32挤入气囊22，使得气囊22进一步贴合钣金件33并发生一定程度的膨胀，提高固性，相比传统的单一式固定，该方式既弥补了气囊22过软的弊端，采用冰块成型定位，又可以在接触处贴设一层气囊22，弥补了缝隙，又避免了夹持力度过大的问题；另一方面，在螺纹杆28调整好位置之后，可以将吸盘31吸附在钣金件33上，吸盘主体311的外侧一体成型设置有延伸部312，延伸部312的底部设置有粘性层313，进一步提高吸盘31的吸附稳定性，使得对钣金件33的定位更加稳定，尤其适用于形状不规则、壁厚较小的钣金件33；此外，本发明中还设置有柔性导热垫23，柔性导热垫23贴设在蓄水囊19的侧面，并延伸贴设在钣金件33上，进而将蓄水囊19中冷冻液体的低温和钣金件33的高温相互传导，使得钣金件33快速降温，避免出现热变形。
在激光切割完成之后，可以首先启动第一气缸7，使得定位框8远离钣金件33，从而方便地将钣金件33取出。
若是后续需要加工其他的钣金件33，且后续的钣金件33和之前的钣金件33曲面形状不同的话，需要将蓄水囊19中凝结的冰块融化后，再次根据后续的形状进行凝结，若是不需要立即使用的话，可以启动第三气缸24，带动限位板25上移一段距离，使得蓄水囊19可以实现更大程度的膨胀，然后将其在室温中逐渐融化；若是需要立即使用的话，也可以启动加热片11，将储存箱10中的液体加热，再打开阀门161，使得热液流入蓄水囊19，加速冰块的融化，便于下次使用。
在本发明的各个实施例和工作原理说明中所使用的电力元件，例如，旋转电机4可采用常州苏杰机电有限公司生产的57BYGH5330型号，第一气缸7、第二气缸14、第三气缸24均可采用乐清市亿胜气动有限公司生产的SC系列型号，加热片11可采用深圳市鑫广益电热膜有限公司生产的XGY-P5型号，水泵162可采用深圳昂特电器有限公司生产的AT-1020型号，制冷片18可采用深圳凌虹科技有限公司生产的TEC1-12706型号，压力传感器21可采用苏州能斯达电子科技有限公司生产的SI4-G型号，等等，需要注意的是，根据实际的使用场景，设备型号在实际选择上可以灵活变更，因此实施例中的列举只作为举例，而不作为限制。
一种切割设备，包括上述的汽车钣金激光切割用定位夹具。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种汽车钣金激光切割用定位夹具，包括底板(1)，所述底板(1)上滑动设置有滑块(2)，所述滑块(2)上固定设置有支撑柱(3)，其特征在于：所述支撑柱(3)的侧面固定设置有旋转电机(4)，所述旋转电机(4)的输出轴上固定设置有丝杠(5)，所述丝杠(5)上活动设置有螺母块(6)，所述螺母块(6)上固定设置有第一气缸(7)，所述第一气缸(7)的活塞杆上固定设置有定位框(8)；
所述定位框(8)中固定设置有隔板(9)，所述定位框(8)的内腔中固定设置有储存箱(10)，所述储存箱(10)中活动设置有推板(13)，所述推板(13)的顶面固定于第二气缸(14)的活塞杆上，所述第二气缸(14)固定于定位框(8)的内部顶壁上，所述推板(13)的底部贯穿设置有连通管(15)，所述连通管(15)上设置有阀门(161)，所述连通管(15)的底部贯穿顶板(17)，所述顶板(17)中内嵌设置有制冷片(18)，所述顶板(17)的下方连接设置有蓄水囊(19)，所述蓄水囊(19)的下方通过柔性隔垫(20)连接有气囊(22)，所述蓄水囊(19)的侧面贴设有柔性导热垫(23)；
所述定位框(8)的侧板底部固定设置有中空杆(26)，所述中空杆(26)中开设有气腔(261)，所述气腔(261)中活动设置有密封垫(27)，所述密封垫(27)固定于螺纹杆(28)上，且所述气腔(261)的侧壁设置有相应的螺纹，所述气腔(261)通过导气管(32)连通于气囊(22)，所述螺纹杆(28)的下方设置有吸附装置。
2.根据权利要求1所述的一种汽车钣金激光切割用定位夹具，其特征在于：所述储存箱(10)中内嵌设置有加热片(11)，所述加热片(11)共设置有多个，且均布设置在储存箱(10)的底壁中。
3.根据权利要求1所述的一种汽车钣金激光切割用定位夹具，其特征在于：所述储存箱(10)的外侧固定设置有保温壳体(12)。
4.根据权利要求1所述的一种汽车钣金激光切割用定位夹具，其特征在于：所述连通管(15)上设置有水泵(162)。
5.根据权利要求1所述的一种汽车钣金激光切割用定位夹具，其特征在于：所述柔性隔垫(20)中内嵌设置有压力传感器(21)，所述压力传感器(21)不少于一个，且均匀设置在柔性隔垫(20)中。
6.根据权利要求2所述的一种汽车钣金激光切割用定位夹具，其特征在于：所述隔板(9)的下方固定设置有第三气缸(24)，所述第三气缸(24)的活塞杆上固定设置有限位板(25)。
7.根据权利要求1所述的一种汽车钣金激光切割用定位夹具，其特征在于：所述螺纹杆(28)的底部固定贯穿设置有转轴(29)，所述转轴(29)上铰接设置有旋转块(30)，所述旋转块(30)的底部固定设置有吸附装置。
8.根据权利要求7所述的一种汽车钣金激光切割用定位夹具，其特征在于：所述吸附装置为吸盘(31)，所述吸盘(31)包括吸盘主体(311)，所述吸盘主体(311)的外侧一体成型设置有延伸部(312)，所述延伸部(312)的底部设置有粘性层(313)。
9.一种切割设备，其特征在于：包括上述权利要求1-8任意一项所述的汽车钣金激光切割用定位夹具。
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