CN115070236A - 一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台 - Google Patents
一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115070236A CN115070236A CN202210776106.5A CN202210776106A CN115070236A CN 115070236 A CN115070236 A CN 115070236A CN 202210776106 A CN202210776106 A CN 202210776106A CN 115070236 A CN115070236 A CN 115070236A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- laser processing
- supporting
- metal upright
- platform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001788 irregular Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明提供了一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，包括壳体、弹簧、金属立柱群、底板、锁紧装置和盖板。所述金属立柱群，用于支撑和固定工件；所述壳体和盖板，用于封装夹具；所述底板与激光机床的运动平台通过螺栓紧固连接，底板上设有凹槽管，用于引导立柱上下滑动；所述锁紧装置包含隔板和十字螺钉，十字螺钉穿过壳体侧面的螺纹孔与隔板相连接，用于固定金属立柱的水平位置。本发明利用金属立柱的升降，可对多种形状尺寸的不规则中小型工件进行支撑与固定，解决了三维曲面形状工件激光加工时遇到的装夹难题，具有操作简便、省时省力、节省成本、通用性强、成本效益高等优点，适用于大多数复杂零件的激光加工场合，实现了大幅缩减装夹固定平台的设计制作周期和成本、显著提高激光加工效率、降低激光加工难度的目的。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工领域中的专用装夹固定平台设计，具体涉及一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台。
背景技术
激光加工是一种非接触式加工技术，已广泛应用于国防、军事、航空航天以及汽车等领域中，可对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔和微加工等。然而，在激光加工过程中，传统的激光加工夹具仅适用于对形状规则的工件进行装夹，在激光加工尺寸不同的复杂曲面轮廓工件时，不可避免地会遇到工件难以夹持固定的难题，受工件形状与尺寸的影响，往往需要更换新的夹具，从而增加设计制作成本，耗时耗力，延长加工周期。组合夹具一定程度上可以解决这个问题，但针对不同形状和尺寸的工件，需要制作专门的夹具组件，而且对夹具设计人员的设计计算能力和拼装人员的技术水平要求很高，组合夹具精密装配、装夹和定位的难度较大，难以广泛应用于激光加工领域的不同场合。
为了解决上述问题，在保证激光加工精度与质量的同时，为了大幅提高不同激光加工场合遇到的工件装夹与固定的效率，本发明提出一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，利用金属立柱的垂直移动，实现对不同尺寸形状不规则的工件进行支撑与固定，无需根据不同尺寸和形状的工件更换不同的专用夹具，也不用反复地调整夹具的位置，可以大幅减少装夹固定平台的设计制作周期和成本，同时显著缩短工件的装夹固定时间，从而大幅提高激光加工的效率。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台。
本发明技术方案中，利用工件自身的重力对工件下面的金属立柱群压实切合，通过支撑固定平台金属立柱的升降对工件进行垂直方向的支撑与定位，工件周边的金属立柱用以在水平方向对工件进行定位，可简便快捷地对形状可变尺寸可变的三维任意曲面轮廓工件进行支撑和固定，通用性强，适用范围广，显著缩短了工件的装夹固定时间，大幅缩减了装夹固定平台的设计制作成本和周期，从而可以显著提高激光加工的效率。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，包括壳体、金属立柱群、锁紧装置、底板、盖板和弹簧；所述金属立柱群，用于支撑和固定工件；所述壳体与盖板，用于封装平台；所述锁紧装置，用于固定金属立柱的位置。
进一步，所述金属立柱群包括若干个金属立柱，在距离金属立柱底部三分之一高度处设有圆柱销；工件放置于金属立柱上，压实的立柱群与工件底面切合形成与之相符合的表面轮廓，工件周边的金属立柱用以在水平方向对工件进行定位，从而实现对工件支撑和固定的目的。
进一步，所述锁紧装置包括隔板，十字螺钉。隔板为略小于底板的金属薄板，隔板上有若干个与金属立柱相对应的通孔，通孔与金属立柱同轴心；十字螺钉通过壳体侧面的螺纹孔与隔板相连接，十字螺钉带动隔板平移，使金属立柱的位置得以固定。
进一步，所述底板为金属薄板，底板与激光加工机床的移动平台通过螺栓紧固连接，底板上分布着与金属立柱相对应的凹槽管，用于引导立柱垂直升降，将弹簧放置于凹槽管内，金属立柱放置于装有弹簧的凹槽管中，金属立柱上的圆柱销可沿着凹槽滑动。
优选地，所述壳体和盖板选用铝合金材质，该材料密度小质量轻，刚度较好，可减小机床载重。
优选地，所述金属立柱选用不锈钢材质，并经过精密磨抛处理，以避免长期使用过程中由于立柱生锈导致的立柱滑移不顺畅。
优选地，所述金属立柱的顶端设计为圆弧形，可很好地与工件表面压实切合。
优选地，所述底板上的凹槽管、弹簧与相对应的金属立柱、盖板的孔、隔板的孔同轴心，盖板与隔板的群孔孔径大于金属立柱的直径，金属立柱上的圆柱销固定于弹簧上，从而保证金属立柱在孔内垂直升降。
优选地，所述壳体内部设置金属隔板，十字螺钉穿过壳体侧面的螺纹孔与隔板相连接。
优选地，所述壳体底部设置为阶梯型卡槽，侧面设有两个螺纹孔，利用十字螺钉，将工件的支撑固定平台水平固定于激光加工机床的运动平台上。
一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，包括以下操作步骤：利用螺栓对工件支撑固定平台的底板和激光加工机床的运动平台进行紧固连接，将工件支撑固定平台安装在激光加工机床的运动平台上；将工件放置在支撑固定平台的金属立柱群上，工件压实支撑固定平台的金属立柱群，通过金属立柱群的支撑和升降，与工件底面接触的金属立柱的弧形顶端与工件底面轮廓切合，工件周边的金属立柱在水平方向对工件进行定位；转动十字螺钉，带动隔板平移，将立柱夹紧固定，对工件进行激光加工操作；激光加工结束后，拆卸工件支撑固定平台，反方向转动十字螺钉，取出工件，金属立柱恢复到起始位置。
本发明的有益效果：
1.本发明所述的一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，通过金属立柱的上下移动，与工件底面接触的金属立柱的弧形顶端与工件底面轮廓切合，工件周边的金属立柱在水平方向对工件进行定位，完成对尺寸可变形状不规则工件的支撑与固定，通用性强，适用范围广，显著缩短了工件的装夹固定时间，大幅缩减了装夹固定平台的设计制作成本和周期，从而可以显著提高激光加工的效率。
2.本发明所述的一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，利用十字螺钉带动隔板的平移，金属立柱侧壁与隔板孔壁间摩擦锁紧，保持立柱位置固定不变，从而完成平台对工件的支撑与固定，保证了激光加工的精度。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台的整体结构图；
附图2为本发明所述三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台的剖视结构图；
附图3为本发明所述三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台的底板结构图；
附图标记如下：
其中：1-螺栓孔；2-十字螺钉；3-壳体；4-螺纹孔；5-盖板；6-金属立柱；7-凹槽管；8-弹簧；9-隔板。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，本发明所述的一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，包括螺栓孔1、十字螺钉2、壳体3、螺纹孔4、盖板5、金属立柱6和隔板9；螺栓孔1位于壳体3的侧面和盖板5的边缘，通过螺栓将盖板5和壳体3连接固定为一个整体；所述壳体3侧面底部的螺纹孔4与激光加工机床的运动平台通过十字螺钉相连接；所述金属立柱6的顶端设计为圆弧形，可很好地与工件表面压实切合；所述壳体内部设置了金属隔板9，十字螺钉2穿过壳体上的螺纹孔与隔板9相连接；所述金属立柱6放置在带有弹簧8的凹槽管7中，所述底板上的凹槽管7、弹簧8与相对应的金属立柱6、盖板5的孔、隔板9的孔同轴心。
如图2和图3所示，所述底板上设有圆弧状凹槽管7，所述弹簧8放置在壳体底部的凹槽管7中；所述底板与激光加工机床的运动平台通过螺栓紧固连接，底板上设有凹槽管7，金属立柱可在凹槽管内上下移动；所述凹槽管7采用焊接的方式固连在底板上。
一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，包括以下操作步骤：
利用螺栓对工件支撑固定平台的底板和激光加工机床的运动平台进行紧固连接，将工件支撑固定平台安装在与激光加工机床的运动平台上；将工件放置在支撑固定平台的金属立柱群上，工件压实支撑固定平台的金属立柱群，通过金属立柱群的支撑和升降，与工件底面接触的金属立柱的弧形顶端与工件底面轮廓切合，工件周边的金属立柱在水平方向对工件进行定位；转动十字螺钉，带动隔板平移，将立柱夹紧固定，对工件进行激光加工操作；激光加工结束后，拆卸工件支撑固定平台，反方向转动十字螺钉，取出工件，金属立柱恢复到起始位置。
本发明所述的一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台的工作原理为：
本发明利用工件自身的重力对工件底面的金属立柱群压实切合，通过支撑固定平台金属立柱的升降对工件进行垂直方向的支撑与定位，立柱群的顶端总体形成与工件底面相切合的轮廓面。同时，工件周边的金属立柱用以在水平方向对工件进行定位，可简便快捷地对形状可变尺寸可变的三维任意曲面轮廓工件进行支撑和固定，从而进行高效稳固的精密激光加工。
为了让立柱保持固定的位置，本发明采取摩擦锁紧装置，此装置包含隔板和十字螺钉，十字螺钉带动隔板平移，将立柱夹紧固定，使立柱群位置保持不变。激光加工结束后，反方向转动十字螺钉，使其带动隔板移动，孔与立柱之间的摩擦消除，取出工件，金属立柱恢复到起始位置。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，其特征在于，包括螺栓孔（1）、十字螺钉（2）、壳体（3）、螺纹孔（4）、盖板（5）、金属立柱（6）、隔板（9）；底板上设有圆弧状凹槽管（7），所述弹簧（8）放置在壳体底部的凹槽管（7）中。
2.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，其特征在于，所述底板与激光加工机床的运动平台通过螺栓紧固连接，凹槽管（7）采用焊接的方式固连在底板上，金属立柱在凹槽管内可以上下移动。
3.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，其特征在于，所述金属立柱（6）放置在带有弹簧（8）的凹槽管（7）中，所述底板上的凹槽管（7）、弹簧（8）与相对应的金属立柱（6）、盖板（5）的孔、隔板（9）的孔同轴心。
4.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，其特征在于，所述壳体内部设置了金属隔板（9），十字螺钉（2）穿过壳体（3）侧面的螺纹孔与隔板（9）相连接；所述壳体（3）侧面底部的螺纹孔（4）与激光加工机床的运动平台通过十字螺钉相连接。
5.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，其特征在于，所述金属立柱（6）的顶端设计为圆弧形，可很好地与工件表面压实切合。
6.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台，其特征在于，包括以下操作步骤：
利用螺栓对工件支撑固定平台的底板和激光加工机床的运动平台进行紧固连接，将工件的支撑固定平台安装在激光加工机床的运动平台上；将工件放置在支撑固定平台的金属立柱群上，工件压实支撑固定平台的金属立柱群，通过金属立柱群的支撑和升降，与工件底面接触的金属立柱的弧形顶端与工件底面轮廓切合，工件周边的金属立柱在水平方向对工件进行定位；转动十字螺钉，带动隔板平移，将立柱夹紧固定，对工件进行激光加工操作；激光加工结束后，拆卸工件支撑固定平台，反方向转动十字螺钉，取出工件，金属立柱恢复到起始位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210776106.5A CN115070236A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210776106.5A CN115070236A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115070236A true CN115070236A (zh) | 2022-09-20 |
Family
ID=83257113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210776106.5A Pending CN115070236A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115070236A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113865543A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-31 | 吉林大学 | 一种用于三维曲面零件测量支撑装置 |
| CN116532820A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-04 | 江苏乐萌精密科技有限公司 | 一种金属超薄片激光开口用夹具 |
| CN117206711A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-12 | 潍坊鑫旭机械制造有限公司 | 一种驾驶舱板件激光切割装置及其使用方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101038975B1 (ko) * | 2011-05-02 | 2011-06-03 | (주)케이아이기술단 | 지중배전용 전력케이블 곡선지지장치 |
| KR101300908B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2013-08-27 | 위선복 | 폐곡면 타입 방화 스크린 셔터 |
| CN112157360A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-01 | 温州大学 | 一种高功率激光切割机的工件自动支撑柱工作台 |
| CN212770462U (zh) * | 2020-07-17 | 2021-03-23 | 洛阳迪赛机械设备有限公司 | 一种玻璃板切割装置 |
| CN214185760U (zh) * | 2020-12-24 | 2021-09-14 | 昆山杰瑞泽自动化设备有限公司 | 金属件激光切割装置 |
| CN113695938A (zh) * | 2020-05-22 | 2021-11-26 | 天津仁博铸件有限公司 | 一种铸造领蹄加工的多点夹紧组件 |
| CN114105496A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-01 | 扬州大学 | 一种曲面真空玻璃支撑柱全自动喷布装置 |
| CN114193000A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种柔性三维激光切割机 |
-
2022
- 2022-07-04 CN CN202210776106.5A patent/CN115070236A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101038975B1 (ko) * | 2011-05-02 | 2011-06-03 | (주)케이아이기술단 | 지중배전용 전력케이블 곡선지지장치 |
| KR101300908B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2013-08-27 | 위선복 | 폐곡면 타입 방화 스크린 셔터 |
| CN113695938A (zh) * | 2020-05-22 | 2021-11-26 | 天津仁博铸件有限公司 | 一种铸造领蹄加工的多点夹紧组件 |
| CN212770462U (zh) * | 2020-07-17 | 2021-03-23 | 洛阳迪赛机械设备有限公司 | 一种玻璃板切割装置 |
| CN112157360A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-01 | 温州大学 | 一种高功率激光切割机的工件自动支撑柱工作台 |
| CN214185760U (zh) * | 2020-12-24 | 2021-09-14 | 昆山杰瑞泽自动化设备有限公司 | 金属件激光切割装置 |
| CN114105496A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-01 | 扬州大学 | 一种曲面真空玻璃支撑柱全自动喷布装置 |
| CN114193000A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 北京航星机器制造有限公司 | 一种柔性三维激光切割机 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113865543A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-31 | 吉林大学 | 一种用于三维曲面零件测量支撑装置 |
| CN116532820A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-04 | 江苏乐萌精密科技有限公司 | 一种金属超薄片激光开口用夹具 |
| CN116532820B (zh) * | 2023-06-30 | 2023-10-10 | 江苏乐萌精密科技有限公司 | 一种金属超薄片激光开口用夹具 |
| CN117206711A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-12 | 潍坊鑫旭机械制造有限公司 | 一种驾驶舱板件激光切割装置及其使用方法 |
| CN117206711B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-02-20 | 潍坊鑫旭机械制造有限公司 | 一种驾驶舱板件激光切割装置及其使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115070236A (zh) | 一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台 | |
| CN207139337U (zh) | 一种用于加工光电产品工件的数控中心加工夹紧工具 | |
| CN215239825U (zh) | 一种齿轮去毛刺的打磨装置 | |
| CN208713256U (zh) | 一种变位机座机构 | |
| CN219649683U (zh) | 一种防止薄壁件机加工变形的工装 | |
| CN210388416U (zh) | 一种三角臂油压夹具 | |
| CN209754556U (zh) | 一种可调整斜面的夹具 | |
| CN220612937U (zh) | 一种旋转式轴承保持架压接设备 | |
| CN219766461U (zh) | 一种铝材精密加工折弯装置 | |
| CN112355718A (zh) | 一种稳定性高且结构紧凑的加工中心 | |
| CN112536603A (zh) | 一种机械加工设备 | |
| CN1316313A (zh) | 用于加工汽车v型缸的夹具 | |
| CN213439618U (zh) | 一种五金件放置架 | |
| CN220427531U (zh) | 一种铝合金薄壁件装夹专用工装 | |
| CN217371134U (zh) | 三维管段法兰组焊工装 | |
| CN218396050U (zh) | 一种污泥泵料斗焊接件的夹具结构 | |
| CN220239758U (zh) | 固定板冲床 | |
| CN216938217U (zh) | 一种机械加工的捶打装置 | |
| CN110496904B (zh) | 一种具有伞状支撑结构的冲压模具 | |
| CN221818080U (zh) | 一种可调角度的钻孔夹具 | |
| CN210719668U (zh) | 车桥总成磨合试验台万向定位装置 | |
| CN220029216U (zh) | 座框焊接夹具 | |
| CN214722301U (zh) | 动车制动闸片托加工定位夹具 | |
| CN213764876U (zh) | 一种适用于大型金属非金属板件加工的精雕机 | |
| CN212351223U (zh) | 一种汽车转向节夹具工装 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |