CN115846889A - 一种复杂曲面镭雕装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复杂曲面镭雕装置，涉及激光镭雕技术领域，该复杂曲面镭雕装置包括：夹具模组，夹具模组与复杂曲面工件连接；机械臂移动模组，机械臂移动模组包括机械臂与夹具快换盘，夹具快换盘设置于机械臂的一端，夹具快换盘与夹具模组连接，机械臂能够带动夹具快换盘移动；镭雕模组，镭雕模组对应机械臂移动模组进行设置，镭雕模组包括雕刻头和3d功能模块，能够对复杂曲面工件进行镭雕；其中，夹具模组还包括连接组件，连接组件与夹具快换盘连接。本发明通过夹具模组固定复杂曲面工件并通过机械臂带动夹具模组到镭雕模组的对应工位，并通过调整机械臂使得镭雕模组能够对复杂曲面工件进行三维镭雕，提高工艺精度，提升加工速率。

Description

一种复杂曲面镭雕装置

技术领域

本发明涉及激光镭雕技术领域，特别涉及一种复杂曲面镭雕装置。

背景技术

在打码标记领域,传统的二维激光镭雕机已经广泛应用在各种产品的平面打标中。目前现有的二维镭雕机由工作台、定位夹具、镭雕组件组成，雕刻时将工件安装于定位夹具上，镭雕组件对物体表面对固定的位置进行雕刻。

但随着行业的发展,出现了三维的复杂曲面工件的加工需求（如：汽车配件、水轮机叶片等），传统的二维激光镭雕机很难满足这样的加工需求，现有的镭雕机的加工方式较为单一，如要完成多面雕刻，必须使用多套夹具对零件进行多次定位，因零件进行了多次定位，就会造成镭雕时的精度下降，且工作效率低，设备调整周期长，这是现有的生产过程中普遍存在的问题。因此现在需要一种能够针对复杂曲面工件的镭雕装置。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种复杂曲面镭雕装置，旨在对复杂曲面工件进行镭雕，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明提出一种复杂曲面镭雕装置，包括：

夹具模组，所述夹具模组用于固定复杂曲面工件；

机械臂移动模组，所述机械臂移动模组包括机械臂与连接头，所述连接头与所述移动臂连接，所述连接头与所述夹具模组连接，所述移动臂通过所述连接头带动所述夹具模组移动；

镭雕模组，所述镭雕模组包括雕刻头，能够对移动后的所述夹具模组上的复杂曲面工件进行镭雕。

优选地，所述夹具模组包括：底板和限位组件，所述限位组件设置于所述底板上，所述限位组件包括多个限位块，多个所述限位块设置于所述底板的顶端，所述复杂曲面工件通过所述限位块与所述底板连接。

优选地，所述限位块的包括凸起和限位块主体，所述凸起沿垂直方向设置于所述限位块主体上，所述凸起与所述限位块主体形成台阶面，所述台阶面与所述复杂曲面工件连接。

优选地，所述限位组件还包括垫块，所述垫块对应所述限位块设置于所述底板上，部分所述限位块通过所述垫块与所述底板连接，所述垫块用以使多个所述限位块的外表面与所述复杂曲面工件的连接处匹配。

优选地，所述限位组件包括肘夹组件，所述肘夹组件包括水平肘夹，所述垫块包括第一垫块，所述水平肘夹通过所述第一垫块水平设置于所述底板上，所述复杂曲面工件具有垂直面和水平面，且所述水平肘夹对所述复杂曲面工件的垂直面进行夹持，所述水平肘夹用以防止所述复杂曲面工件沿水平方向发生移动。

优选地，所述肘夹组件还包括垂直肘夹，所述垫块还包括第二垫块，所述垂直肘夹通过所述第二垫块与所述底板连接，所述垂直肘夹对所述复杂曲面工件的水平面进行夹持，所述垂直肘夹用以防止所述复杂曲面工件沿竖直方向发生移动。

优选地，所述夹具模组还包括快接头和快接座，所述快接座设置于所述底板上靠近所述移动臂的一端，所述快接头通过所述快接座与所述底板连接，且所述快接头能够与所述连接头进行连接。

优选地，所述复杂曲面镭雕装置还包括护栏，所述护栏沿所述复杂曲面镭雕装置的周向进行设置。

优选地，所述护栏包括操作口座，所述操作口座的数量为多个，所述操作口座具有上料板，所述上料板与所述夹具模组连接。

优选地，所述上料板包括固定块，所述固定块设置于所述上料板上靠近所述移动臂的一端，所述夹具模组通过所述固定块与所述上料板连接，所述固定块用以限位固定所述上料板。

本发明通过提出一种复杂曲面镭雕装置，通过夹具模组固定复杂曲面工件并通过机械臂带动夹具模组移动到镭雕模组的对应工位，再通过移动臂使得复杂曲面工件能够在镭雕模组的对应位置进行自由移动，镭雕模组对复杂曲面工件进行镭雕，避免多次更换夹具或多次更换固定方式，提高工艺精度，提升加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的复杂曲面镭雕装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的夹具模组的结构图；

图3为图2中的夹具模组的正俯视结构示意图；

图4为图1中的机械臂移动模组的结构示意图；

图5为本发明一实施例中的限位块的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明提出一种复杂曲面镭雕装置1000，应用于复杂曲面工件2000，该复杂曲面镭雕装置1000包括：夹具模组10，夹具模组10用于固定复杂曲面工件2000；机械臂移动模组20，机械臂移动模组20包括移动臂21与连接头22，连接头22与移动臂21连接，连接头22与夹具模组10连接，移动臂21通过连接头22带动夹具模组10移动；镭雕模组30，镭雕模组30包括雕刻头，能够对移动后的夹具模组10上的复杂曲面工件2000进行镭雕。

详细地，在本实施例中，复杂曲面镭雕装置1000应用于对汽车配饰件的镭雕加工，可以理解的是，本发明能够应用于其他复杂曲面工件2000上。在本实施例中，镭雕模组30包括一垂直向下设置的雕刻头，雕刻头为激光雕刻头，雕刻头能够对垂直下方的工件进行雕刻。

其中，如图4所示，机械臂移动模组20对应镭雕模组30进行设置，机械臂移动模组20设置于镭雕模组30的右方，机械臂移动模组20中的移动臂21为六轴机械臂，当移动臂21与夹具模组10连接后，移动臂21能够带动夹具模组10进行六自由度的移动，使得固定于夹具模组10上的复杂曲面工件2000能够直接被镭雕模组30进行雕刻。

更为详细地，复杂曲面镭雕装置1000还包括吸尘模组，吸尘模组对应雕刻头进行设置，吸尘模组能够将雕刻中的复杂曲面工件2000所产生的废料进行吸收，防止出现安全隐患。

如图3所示，夹具模组10包括：底板12和限位组件13，限位组件13设置于底板12上，限位组件13包括多个限位块131，多个限位块131设置于底板12的顶端，复杂曲面工件2000通过限位块131与底板12连接。

详细地，在本实施例中，由操作人员通过限位组件13将复杂曲面工件2000固定于底板12上，限位组件13包括多个限位块131，多个限位块131沿复杂曲面工件2000的长度方向进行设置，限位块131通过螺栓固定设置于底板12上，限位块131的外表面贴合于复杂曲面工件2000的外表面，限位块131起到限位固定工件的作用。底板12上为便于搬运和节省材料设置有通孔，通孔在不影响底板12的力学性能的前提下进行设置，且底板12上设置有把手，把手的数量为两个，两个把手呈对角设置于底板12上，且把手不对其他部件造成干涉，便于操作人员通过把手对夹具模组10进行搬运。

如图5所示，限位块131的包括凸起1311和限位块主体1312，凸起1311沿垂直方向设置于限位块主体1312上，凸起1311与限位块主体1312形成台阶面，台阶面与复杂曲面工件2000连接。

详细地，在本实施例中，凸起1311与底板12保持平行，且凸起1311与限位块主体1312形成的台阶面于工件的下表面贴合，便于复杂曲面工件2000与限位块131进行搭接。凸起1311的顶部具有垂直通孔，复杂曲面工件2000的表面也具有垂直通孔，当复杂曲面工件2000与凸起1311搭接时，操作人员能够通过球头塞穿过两垂直通孔，用以将复杂曲面工件2000与凸起1311进行固定。凸起1311与限位块主体1312的外表面需要进行倒角设置，以避免损伤复杂曲面工件2000。

更为详细地，可以理解的是，限位块131的顶部能够根据实际需要设置为凹槽或倾斜面、球面等结构。

如图3所示，限位组件13还包括垫块132，垫块132对应限位块131设置于底板12上，部分限位块131通过垫块132与底板12连接，垫块132用以使多个限位块131的外表面与复杂曲面工件2000的连接处匹配。

详细地，在本实施例中，由于多个限位块131对于复杂曲面工件2000上的垂直高度不同处需要随着复杂曲面工件2000的高度变化而改变自身高度，而出于成本考量，限位块131为统一规格，因此需要在限位块131下设置垫块132，使得限位块131的外表面能够与复杂曲面工件2000贴合，避免复杂曲面工件2000发生变形。

可以理解的是，当底板12上还设置有其他部件需要改变该部件的垂直高度或角度时，也能够设置多个具有不同的垂直高度和与底板12呈夹角设置的垫块132，从而实现改变该部件的垂直高度与角度。

如图2所示，限位组件13包括肘夹组件133，肘夹组件133包括水平肘夹1331，垫块132包括第一垫块1321，水平肘夹1331通过第一垫块1321水平设置于底板12上，复杂曲面工件2000具有垂直面2002和水平面2001，且水平肘夹1331对复杂曲面工件2000的垂直面2002进行夹持，水平肘夹1331用以防止复杂曲面工件2000沿水平方向发生移动。

详细地，在本实施例中，水平肘夹1331设置于复杂曲面工件2000的末端，用以防止复杂曲面工件2000的末端发生变形，水平肘夹1331包括一水平握把，通过该握把能够快速对水平肘夹1331进行锁定或解锁，复杂曲面工件2000具有垂直于底板12的垂直面2002和水平于底板12的水平面2001，通过水平肘夹1331能够将复杂曲面工件2000的垂直面2002进行夹持固定。

更为详细地，第一垫块1321设置于底板12上，且第一垫块1321为L型，使得水平握把和水平肘夹1331位于同一水平面2001上，水平肘夹1331通过第一垫块1321与复杂曲面工件2000的下表面贴合。

如图2所示，肘夹组件133还包括垂直肘夹1332，垫块132还包括第二垫块1322，垂直肘夹1332通过第二垫块1322与底板12连接，垂直肘夹1332对复杂曲面工件2000的水平面2001进行夹持，垂直肘夹1332用以防止复杂曲面工件2000沿竖直方向发生移动。

详细地，在本实施中，垂直肘夹1332也包括一垂直握把，通过该握把能够快速对垂直肘夹1332进行锁定或解锁，通过垂直肘夹1332能够将复杂曲面工件2000的水平面2001进行夹持固定。

更为详细地，第二垫块1322随着复杂垂直工件的垂直高度进行对应设置，复杂曲面工件2000的水平面2001具有水平面2001通孔，第二垫块1322上对应通孔设有销钉，销钉穿过水平面2001通孔与复杂曲面工件2000连接，销钉用以固定复杂曲面工件2000且限定复杂曲面工件2000的水平位置，通过水平肘夹1331和垂直肘夹1332的共同夹持，使得复杂曲面工件2000能够被固定于限位块131上。

如图2所示，夹具模组10还包括快接头111和快接座14，快接座14设置于底板12上靠近移动臂21的一端，快接头111通过快接座14与底板12连接，且快接头111能够与连接头22进行连接。

详细地，快接座14还具有加强筋，加强筋沿快接座14的两端设置，用以加强快接座14的力学性能，可以理解的是，快接头111设置于快接座14上远离限位块131的一端，便于快接头111与连接头22进行连接。

如图1所示，复杂曲面镭雕装置1000还包括护栏40，护栏40沿复杂曲面镭雕装置1000的周向进行设置。

详细地，在本实施例中，护栏40沿复杂曲面镭雕装置1000的周向包围设置，护栏40用以保护复杂曲面镭雕装置1000。

如图1所示，护栏40包括操作口座41，操作口座41的数量为多个，操作口座41具有上料板411，上料板411与夹具模组10连接。

详细地，在本实施中，操作口座41的数量为两个，两个操作口座41设置于同一水平面2001上，其中一个操作口座41用以进行上料，即用于放置未加工的工件；另一个操作口座41用以进行下料，即用以放置加工后的工件，操作人员只需要将工件放置于其中一个操作口座41并固定于夹具模组10上，再将另一个操作口座41的夹具模组10上的工件取下即可完成对复杂曲面工件2000的镭雕加工，避免多次更换夹具，提升工作效率。

如图2所示，上料板411包括固定块4111，固定块4111设置于上料板411上靠近移动臂21的一端，夹具模组10通过固定块4111与上料板411连接，固定块4111用以限位固定上料板411。

详细地，固定块4111的数量为多个，固定块4111包括第一固定块与第二固定块，第一固定块设置于地板上远离快接头111的一端，第二固定块设置于靠近快接头111的一端，通过第一固定块和第二固定块的共同作用将底板12限位于上料板411。

在本实施例中，操作口座41的上料板411通过固定块对一包括限位组件13和底板12的夹具模组10进行固定限位，由操作人员将复杂曲面工件2000搬运至固定于上料板411的底板12上，并将限位块131上的凸起1311与复杂曲面工件2000的下表面抵接，然后通过水平肘夹1331和垂直肘夹1332将复杂曲面工件2000进行双轴固定，使得复杂曲面工件2000固定于限位块131上，移动臂21带动连接头22与快接头111进行连接，实现移动臂21与夹具模组10的固定连接，连接完成后再由移动臂21带动夹具模组10移动至镭雕模组30的对应位置，通过镭雕模组30的雕刻头垂直向下进行激光雕刻并通过移动臂21不断调整夹具模组10与雕刻头之间的相对角度，从而实现对复杂曲面工件2000的镭雕，镭雕结束后再通过移动臂21将夹具模组10移动至操作口座41上，由操作人员将雕刻完毕后的复杂曲面工件2000与夹具模组10进行解锁，得到镭雕完毕的复杂曲面工件2000。

结合上述所有实施例，本发明通过提出一种复杂曲面镭雕装置，通过夹具模组固定复杂曲面工件并通过机械臂带动夹具模组移动到镭雕模组的对应工位，再通过移动臂使得复杂曲面工件能够在镭雕模组的对应位置进行自由移动，使得镭雕模组能够对复杂曲面工件进行镭雕，避免进行多次更换夹具或多次更换固定方式，减少重新定位固定的步骤，提高工艺精度，提升加工效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种复杂曲面镭雕装置，应用于复杂曲面工件，其特征在于，包括：

夹具模组，所述夹具模组用于固定复杂曲面工件；

机械臂移动模组，所述机械臂移动模组包括机械臂与夹具快换盘，所述夹具快换盘与所述机械臂连接，所述夹具快换盘与所述夹具模组连接，所述机械臂通过所述夹具快换盘带动所述夹具模组移动；

镭雕模组，所述镭雕模组包括雕刻头和3d功能模块，能够对移动后的所述夹具模组上的复杂曲面工件进行三维镭雕。

2.如权利要求1所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述夹具模组包括：底板和限位组件，所述限位组件设置于所述底板上，所述限位组件包括多个限位块，多个所述限位块设置于所述底板的顶端，所述复杂曲面工件通过所述限位块与所述底板连接。

3.如权利要求2所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述限位块的包括凸起和限位块主体，所述凸起沿垂直方向设置于所述限位块主体上，所述凸起与所述限位块主体形成台阶面，所述台阶面与所述复杂曲面工件连接。

4.如权利要求3所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述限位组件还包括垫块，所述垫块对应所述限位块设置于所述底板上，部分所述限位块通过所述垫块与所述底板连接，所述垫块用以使多个所述限位块的外表面与所述复杂曲面工件的连接处匹配。

5.如权利要求4所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述限位组件包括肘夹组件，所述肘夹组件包括水平肘夹，所述垫块包括第一垫块，所述水平肘夹通过所述第一垫块水平设置于所述底板上，所述复杂曲面工件具有垂直面和水平面，且所述水平肘夹对所述复杂曲面工件的垂直面进行夹持，所述水平肘夹用以防止所述复杂曲面工件沿水平方向发生移动。

6.如权利要求5所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述肘夹组件还包括垂直肘夹，所述垫块还包括第二垫块，所述垂直肘夹通过所述第二垫块与所述底板连接，所述垂直肘夹对所述复杂曲面工件的水平面进行夹持，所述垂直肘夹用以防止所述复杂曲面工件沿竖直方向发生移动。

7.如权利要求2所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述夹具模组还包括夹具快换盘，所述夹具快换盘分别设置于所述夹具模组底板上和机械臂前端，所述夹具快换盘通过气压控制可以快速更换夹具模组。

8.如权利要求1所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述复杂曲面镭雕装置还包括护栏，所述护栏沿所述复杂曲面镭雕装置的周向进行设置。

9.如权利要求8所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述护栏包括操作口座，所述操作口座的数量为2个，所述操作口座具有上料板，所述上料板与所述夹具模组连接。

10.如权利要求9所述的复杂曲面镭雕装置，其特征在于，所述上料板包括固定块，所述固定块设置于所述上料板上靠近所述机械臂的一端，所述夹具模组通过所述固定块与所述上料板连接，所述固定块用以限位固定所述夹具模组。

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