CN204353658U - 三维激光切割万能定位工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了三维激光切割万能定位工装，包括靠模工件、底板、仿形导杆和仿形导杆锁定矩阵，所述底板与其上方的仿形导杆锁定矩阵通过四角的连接柱平行固定，靠模工件搁置于底板上，多根仿形导杆穿装过仿形导杆锁定矩阵的滑套并锁定，仿形导杆底部抵靠在靠模工件的特征点上，待加工工件卡装在仿形导杆顶部。本实用新型利用待加工工件为靠模，快速构建成一个工装，以便在工装上快速固定同类工件进行加工，不仅节省三维工件实施切割的前期设计制作各种工装模架耗费的人力、财力及时间，而且不需保存有可能永远也用不着的工装模架，一个工装可多次反复构建不同工装模架。

Description

三维激光切割万能定位工装

技术领域

    本实用新型涉及三维激光切割加工领域，具体涉及三维激光切割万能定位工装。

背景技术

在三维激光切割加工中，冲压成型的待加工工件其本上是形状各异的1毫米左右的薄壁钢板件，为了让在机器人搭载的激光切割头或焊接头对其进行加工（切割或焊接），必须将工件固定。这就需要花费大量的物力和人力设计制作固定工件的工装模架，传统的工装模架制作方法如图6所示，在三维设计软件的辅助下，在两个正交的方向的截面上截取待加工工件的内部剖面制成若干剖样板，然后严格的按照各断面的坐标拼接而成，形成工装模架的包络面。利用工装模架的包络面与工件内层相互嵌合，形成对工件的定位。一个工装模架需制作两三天，影响工作的进度，而且当一种工件加工完成后，又给保管这些暂时不用或许永久不用的外形庞大的工装模架带来麻烦。

发明内容

    本实用新型要解决的技术问题是提供一种三维激光切割万能定位工装，利用待加工工件为靠模，快速构建成一个工装，以便在工装上快速固定同类工件进行加工，一个工装可多次反复构建不同工装模架。

本实用新型通过以下技术方案实现：

三维激光切割万能定位工装，包括靠模工件、底板、仿形导杆和仿形导杆锁定矩阵，所述底板与其上方的仿形导杆锁定矩阵通过四角的连接柱平行固定，靠模工件搁置于底板上，多根仿形导杆穿装过仿形导杆锁定矩阵的滑套并锁定，仿形导杆底部抵靠在靠模工件的特征点上，待加工工件卡装在仿形导杆顶部。

本实用新型进一步改进方案是，所述仿形导杆锁定矩阵是在矩阵框内密布滑套。

为了使定位的加工工件稳定准确，矩阵框内的定位滑套要尽可能的密，这样势必增加设备的成本。实际上对于一个工件来说，过多的定位并不是可取的，因此本申请进一步改进在于提供了柔性定位工装。柔性工装利用可以移动的坐标点，在靠模工件上选择具有形位特征的点位来约束待加工工件，一方面简化了工装结构，同时提高了约束工件的能力。

本实用新型另一种进一步改进方案是，所述仿形导杆锁定矩阵由多个坐标定位单元固定在矩阵框内构成，坐标定位单元包括平移杆、尼龙滑块和滑套，平移杆两端用安装在矩阵框上（实现X坐标方向的定位），尼龙滑块滑动连接锁定在平移杆上，尼龙滑块固定连接滑套（在螺杆驱动下实现Y方向的定位），仿形导杆穿装锁定在滑套内（根据靠模的外形或高或低实现Z方向的定位）。

本实用新型更进一步改进方案是，每个坐标定位单元上平移杆两侧锁定多根仿形导杆。

本实用新型更进一步改进方案是，所述平移杆由支撑方管及其内部的螺杆组成，尼龙滑块内的螺纹与螺杆咬合，支撑方管两侧开设槽口，一侧槽口供尼龙滑块与滑套连接，另一侧槽口供锁紧螺钉穿过以锁紧尼龙滑块。尼龙滑块动带动仿形导杆移至合适位置后，锁紧螺钉穿过槽口和尼龙滑块相连，对尼龙滑块进行锁紧，防止在工作时窜动。

本实用新型更进一步改进方案是，所述锁紧螺钉为蝶型螺钉，便于旋紧锁定。

为了适应同一产品在不同时间加工的需要，本工装提供了智能数控定位辅助工具，由一台带旋转接头的微型步进电机和相关的数控装置组成，由数控装置的CPU发出计数脉冲，旋动螺杆连续移动尼龙滑块，使仿形导杆到适当的位置，同时将每根螺杆编号，并将每根螺杆的旋动数据记录储存，将每种工件做成相对应的数据文件保存下来，待日后需加工同样的工件时，只需将靠模工件固定在相同的位置，然后调出该工件的相关数据，逐一将每根螺杆调节到曾经记录下来的位置，即可以完成工装的设定，保持同样的形位公差。本实用新型更进一步改进方案是，所述螺杆由微型步进电机驱动，螺杆移动尼龙滑块及滑套，将仿形导杆定位于靠模工件的特征点上，数控装置连接步进电机脉冲记录每根螺杆的旋动数据。

本实用新型更进一步改进方案是，所述平移杆两端滑动锁定安装在矩阵框上。方便平移杆左右调节，便于仿形顶杆寻找靠模工件形位特征的点位。

本实用新型更进一步改进方案是，所述矩阵框上开设多个连接孔，平移杆两端选择固定在连接孔上。通过选择矩阵框上连接孔连接安装，实现平移杆处于不同位置。

本实用新型更进一步改进方案是，所述滑套的滑腔下部设有滚珠滑套，上部设有弹性锥套，弹性锥套上部设有夹紧压帽。仿形导杆从滑套上面插入后，由滚珠滑套定位，上部的弹性锥套由尼龙材料加工而成，内径与导杆配合，外面锥形表面与滑腔的内锥相配合，当夹紧压帽旋紧时，随着弹性锥套的直径越来越小将导杆紧紧夹持，从而使仿形导杆牢牢的固定在需要的位置上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点：

本实用新型由于利用待加工工件为靠模，快速构建成一个工装，以便在工装上快速固定同类工件进行加工，不仅节省三维工件实施切割或焊接的前期设计制作各种工装模架耗费的人力、财力及时间，而且不需保存有可能永远不会第二次使用的工装模架。一个工装可多次反复构建不同工装模架，一次投资永远受益。

附图说明

图1为实施例1立体结构图。

图2为实施例2立体结构图。

图3为实施例2坐标定位单元结构图。

图4为实施例2坐标定位单元内部连接图。

图5为图4的A-4剖视图。

图6为传统工装模架。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型包括靠模工件1、底板2、仿形导杆3和仿形导杆锁定矩阵4，所述底板2与其上方的仿形导杆锁定矩阵4通过四角的连接柱平行固定，靠模工件1搁置于底板2上，所述仿形导杆锁定矩阵4是在矩阵框41内密布滑套44，多根仿形导杆3穿装过仿形导杆锁定矩阵4的滑套44并锁定，仿形导杆3底部抵靠在靠模工件1的特征点上，待加工工件5卡装在仿形导杆3顶部。

实施例2

本实用新型包括靠模工件1、底板2、仿形导杆3和仿形导杆锁定矩阵4，所述底板2与其上方的仿形导杆锁定矩阵4通过四角的连接柱平行固定，靠模工件1搁置于底板2上，多根仿形导杆3穿装过仿形导杆锁定矩阵4的滑套44并锁定，仿形导杆3底部抵靠在靠模工件1的特征点上，待加工工件5卡装在仿形导杆3顶部。

所述仿形导杆锁定矩阵4由多个坐标定位单元固定在矩阵框41内构成，坐标定位单元包括平移杆42、尼龙滑块43和滑套44，平移杆42两端滑动锁定安装在矩阵框41上（或者所述矩阵框41上开设多个连接孔，平移杆42两端选择固定在连接孔上），所述平移杆42由支撑方管421及其内部的螺杆422组成，尼龙滑块43内的螺纹咬合在螺杆422上，支撑方管421两侧开设槽口，一侧槽口供滑块43与滑套44固定连接，另一侧槽口供锁紧螺钉45（蝶型螺帽）穿过锁紧滑块43，仿形导杆3穿装锁定在滑套44内。每个坐标定位单元上平移杆42两侧锁定两根仿形导杆3。

所述滑套44的滑腔下部设有滚珠滑套441，上部设有弹性锥套442，弹性锥套442上部设有夹紧压帽443。

为了适应同一产品在不同时间加工的需要，本工装提供了智能数控定位辅助工具，由一台带旋转接头的微型步进电机和相关的数控装置组成，由数控装置的CPU发出计数脉冲，旋动螺杆移动滑套，使仿形导杆到下插到适当的位置，同时将每根螺杆编号，并将每根螺杆的旋动数据记录储存，将每种工件做成相对应的数据文件保存下来，待日后需加工同样的工件时，只需将靠模工件固定在相同的位置，然后调出该工件的相关数据，逐一将每根螺杆调节到曾经记录下来的位置，即可以完成工装的设定，保持同样的形位公差。所述螺杆422与仿形导杆3为表面硬化耐磨的圆杆，螺杆422由微型步进电机驱动（或手摇），螺杆422移动尼龙滑块43及滑套44，将仿形导杆3定位于靠模工件1的特征点上，数控装置连接步进电机脉冲记录每根螺杆的旋动数据。

Claims (10)

1.三维激光切割万能定位工装，其特征在于：包括靠模工件（1）、底板（2）、仿形导杆（3）和仿形导杆锁定矩阵（4），所述底板（2）与其上方的仿形导杆锁定矩阵（4）通过四角的连接柱平行固定，靠模工件（1）搁置于底板（2）上，多根仿形导杆（3）穿装过仿形导杆锁定矩阵（4）的滑套（44）并锁定，仿形导杆（3）的底部抵靠在靠模工件（1）的特征点上，待加工工件（5）卡装在仿形导杆（3）顶部。

2.根据权利要求1所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：所述仿形导杆锁定矩阵（4）是在矩阵框（41）内密布滑套（44）。

3.根据权利要求1所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：所述仿形导杆锁定矩阵（4）由多个坐标定位单元固定在矩阵框（41）内构成，坐标定位单元包括平移杆（42）、尼龙滑块（43）和滑套（44），平移杆（42）两端安装在矩阵框（41）上，尼龙滑块（43）滑动连接锁定在平移杆（42）上，尼龙滑块（43）固定连接滑套（44），仿形导杆（3）穿装锁定在滑套（44）内。

4.根据权利要求3所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：每个坐标定位单元上平移杆（42）两侧锁定多根仿形导杆（3）。

5.根据权利要求3所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：所述平移杆（42）由支撑方管（421）及其内部的螺杆（422）组成，尼龙滑块（43）内的螺纹咬合在螺杆（422）上，支撑方管（421）两侧开设槽口，一侧槽口供尼龙滑块（43）与滑套（44）连接，另一侧槽口供锁紧螺钉（45）穿过锁紧尼龙滑块（43）。

6.根据权利要求5所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：所述锁紧螺钉（45）为蝶型螺母。

7.根据权利要求5所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：所述螺杆（422）由微型步进电机驱动，螺杆（422）移动尼龙滑块（43）及滑套（44），将仿形导杆（3）定位于靠模工件（1）的特征点上，数控装置连接步进电机脉冲记录每根螺杆的旋动数据。

8.根据权利要求3所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：所述平移杆（42）两端滑动锁定安装在矩阵框（41）上。

9.根据权利要求3所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：所述矩阵框（41）上开设多个连接孔，平移杆（42）两端选择固定在连接孔上。

10.根据权利要求1所述的三维激光切割万能定位工装，其特征在于：所述滑套（44）的滑腔下部设有滚珠滑套（441），上部设有弹性锥套（442），弹性锥套（442）上部设有夹紧压帽（443）。