CN218799963U - 一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具 - Google Patents
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Abstract
一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，主要包括传动杆、弹性夹头、第一传动轮和第二传动轮，所述传动杆的一端与第一电机的输出轴垂直连接，另一端与第二安装板的一端垂直连接，所述第二安装板上设有转轴和第二电机，所述第二安装板设有第一传动轮和第二传动轮，所述转轴上设有弹性夹头，所述弹性夹头用于夹持钻石刀具并使钻石刀具绕中心轴旋转，所述第二电机依次通过第一传动轮、第二传动轮驱动弹性夹头的旋转。通过转轴和传动杆结合，可以让钻石实现多角度的旋转，实现对钻石刀具各面的自动加工，提升了加工精度、降低了对操作人员的技术要求、简化了操作流程、提高了加工效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及刀具加工领域，特别是涉及一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具。
背景技术
金刚石一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，也是常见的钻石的原身，金刚石的用途非常广泛，例如用于工艺品、工业中的切割工具，也是一种贵重宝石。
传统的激光加工钻石刀具的机理是:一束能量密度极高的激光束照射到金刚石表面上，部分光能即被表面吸收并转化成热能，照射的局部区域温度迅速上升到上万度，使金刚石材料局部熔化甚至汽化并形成陷坑，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。在这个过程中，需要不断手动调节钻石刀具的加工面，难以实现复杂形状钻石刀具的加工，由于需要不断的手动调整钻石刀具的加工面，步骤繁琐、加工效率低、钻石刀具极易不合格、甚至报废。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，主要包括传动杆、弹性夹头、第一传动轮和第二传动轮，所述传动杆的一端与第一电机的输出轴垂直连接，另一端与第二安装板的一端垂直连接，所述第二安装板上设有轴承座和第二电机，所述轴承座内部设有所述转轴和轴承，所述转轴安装在所述轴承中，所述第二安装板设有第一传动轮和第二传动轮，所述转轴上设有弹性夹头，所述弹性夹头用于夹持钻石刀具并使钻石刀具绕中心轴旋转，所述第二电机依次通过第一传动轮、第二传动轮驱动弹性夹头的旋转。
所述第一电机固定于第一安装板上，所述第一安装板下端连接底板，所述第二安装板上设有挡板，所述挡板通过螺丝连接第二安装板，所述挡板具有屏蔽效果，用于避免操作人员受伤。
所述第二电机通过螺丝固定在第二安装板上，所述第二电机通过第二安装板上的安装孔与第一传动轮连接，所述第二安装板位于第二电机与第一传动轮中间，当第二电机转动时，将带动第一传动轮同时转动。
所述轴承座与第二电机位于第二安装板的同一水平面上，所述转轴顶端同心安装有弹性夹头，所述弹性夹头用于夹持钻石刀具，所述弹性夹头外部安装有螺母，所述螺母通过螺纹形式与转轴连接，所述螺母通过向下拧紧螺纹过程中挤压弹性夹头，使弹性夹头产生弹性变形收缩内孔，达到夹紧钻石刀具的目的。
所述转轴的末端设有连杆，所述连杆通过第二安装板上的安装孔与第二传动轮连接，所述第二安装板位于轴承座与第二传动轮中间，所述第一传动轮通过传送带连接第二传动轮，所述第一传动轮与第二传动轮位于同一水平高度上，所述第一传动轮用于带动第二传动轮进行转动。
当第一电机转动时，将带动传动杆同步旋转，进而使第二安装板上的钻石刀具朝纸面向里旋转，当第二电机转动时，将带动第一传动轮进行转动，第一传动轮进而通过传送带带动第二传动轮，第二传动轮带动转轴发生转动，转轴则带动弹性夹头上的钻石刀具绕中心轴旋转。
进一步的，所述第一电机和第二电机均采用伺服电机，其性能更稳定，使用寿命更长。
进一步的，本夹具可以连接外置的三维模组和电控系统，通过电控系统控制三维模组，对钻石刀具的位置进行更精确的调整。
与现有技术相比，本实用新型有以下优点和技术效果：
1.通过弹性夹头和传动杆结合，可以让钻石实现多角度的旋转，实现对钻石刀具各面的自动加工。
2.使用机械结构代替手动操作，提升了加工精度、降低了对操作人员的技术要求、简化了操作流程、提高了加工效率。
3.在传送带处设置了挡板，防止操作人员手指意外卷入传送带，减少了意外事故的发生，提高了本实用新型的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的后视结构示意图。
图3为本实用新型的俯视结构示意图。
图4为本实用新型轴承座内部的结构示意图。
图5为本实用新型俯视结构的局部A放大示意图。
图6为本实用新型转轴内部的结构示意图。
图7为本实用新型实施例1的结构示意图。
附图表记：1-底板；2-第一安装板；3-第一电机；4-传动杆；5-第二电机；6-螺母；7-钻石刀具；8-轴承座；9-弹性夹头；10-第一传动轮；11-传送带；12-第二传动轮；13-第二安装板；14-转轴；15-轴承；16-连杆；17-挡板；18-X轴组件；19-Y轴组件；20-Z轴组件；21-切割头；22-激光束。
具体实施方式
实施例1
一种钻石激光切割专用夹具(如图1、图2、图3所示)，主要包括传动杆4、弹性夹头9、第一传动轮10和第二传动轮12，所述传动杆4的一端与第一电机3的输出轴垂直连接，另一端与第二安装板13的一端垂直连接，所述第二安装板13上设有轴承座8和第二电机5，所述轴承座内部设有所述转轴14和轴承15(如图4所示)，所述转轴14安装在所述轴承15中，所述第二安装板13设有第一传动轮10和第二传动轮12，所述转轴14上设有弹性夹头9，所述弹性夹头9用于夹持钻石刀具7并使钻石刀具7绕中心轴旋转，所述第二电机5依次通过第一传动轮10、第二传动轮12驱动弹性夹头9的旋转。
所述第一电机3固定于第一安装板2上，所述第一安装板2下端连接底板1，所述第二安装板13上设有挡板17，所述挡板17通过螺丝连接第二安装板13，所述挡板17具有屏蔽效果，用于避免操作人员受伤。
所述第二电机5通过螺丝固定在第二安装板13上，所述第二电机5通过第二安装板13上的安装孔与第一传动轮10连接，所述第二安装板13位于第二电机5与第一传动轮10中间，当第二电机5转动时，将带动第一传动轮10同时转动。
所述轴承座8与第二电机5位于第二安装板13的同一水平面上，所述转轴14顶端同心安装有弹性夹头9(如图5、图6所示)，所述弹性夹头9用于夹持钻石刀具7，所述弹性夹头9外部安装有螺母6，所述螺母6通过螺纹形式与转轴14连接，所述螺母6通过向下拧紧螺纹过程中挤压弹性夹头9，使弹性夹头9产生弹性变形收缩内孔，达到夹紧钻石刀具7的目的。
所述转轴14的末端设有连杆16，所述连杆16通过第二安装板13上的安装孔与第二传动轮12连接，所述第二安装板13位于轴承座8与第二传动轮12中间，所述第一传动轮10通过传送带11连接第二传动轮12，所述第一传动轮10与第二传动轮12位于同一水平高度上，所述第一传动轮10用于带动第二传动轮12进行转动。
当第一电机3转动时，将带动传动杆4同步旋转，进而使第二安装板13上的钻石刀具7朝纸面向里旋转，当第二电机5转动时，将带动第一传动轮10进行转动，第一传动轮10进而通过传送带11带动第二传动轮12，第二传动轮12带动转轴14发生转动，转轴14则带动弹性夹头9上的钻石刀具7绕中心轴旋转，所述第一电机3和第二电机5均采用伺服电机，其性能更稳定，使用寿命更长。
本实用新型的具体实施例1(如图7所示)，其中，夹具安装在一台激光切割设备中，该设备由三维模组、切割头21、激光束22和电控系统组成，所述三维模组包括X轴组件18、Y轴组件19和Z轴组件20。所述X轴组件18用于调整夹具在X轴方向的位置，使夹具可沿X轴直线移动(左右移动)，所述Y轴组件19用于调整夹具在Y轴方向的位置，使夹具可沿Y轴直线移动(前后移动)，所述Z轴组件20用于调整切割头21在Z轴方向的位置，使切割头21可沿Z轴直线移动(上下移动)，所述切割头21安装于Z轴组件20上，与Z轴模组20一起上下移动，所述激光束22由切割头21发射而出，实现对加工工件的切割。所述电控系统用于控制三维模组和第一电机3和第二电机5。
实用新型的工作原理如下：
首先调整X轴、Y轴、Z轴任意两个轴垂直，然后调整转轴14的轴线(A轴)和第一电机3的输出轴轴线(C轴)垂直，最后调整转轴14的轴线与Z轴平行、第一电机3的输出轴轴线与Y轴平行。调整好各运动轴精度后，启动电控系统，将待加工的钻石刀具7安装至弹性夹头9上后，旋转螺母6使钻石刀具7夹紧。之后启动电控系统，系统根据加工面的尺寸及位置关系，由软件计算出每一个加工步骤的X、Y、Z、A及C轴的位置信息，电控系统控制相应各轴移动到相应位置，实现加工。使用本夹具不再需要人工进行额外的加工，切割过程是边运动边切割，且X、Y、Z、A及C五个轴运动没有先后顺序，可以多轴同时运动，也可以单轴运动。
上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (7)
1.一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，其特征在于：包括传动杆(4)、弹性夹头(9)、第一传动轮(10)和第二传动轮(12)，所述传动杆(4)的一端与第一电机(3)的输出轴垂直连接，另一端与第二安装板(13)的一端垂直连接，所述第二安装板(13)上设有轴承座(8)和第二电机(5)，所述轴承座(8)内部设有转轴(14)和轴承(15)，所述转轴(14)安装在所述轴承(15)中，所述第二安装板(13)设有所述第一传动轮(10)和所述第二传动轮(12)，所述转轴(14)上设有所述弹性夹头(9)，所述弹性夹头(9)用于夹持钻石刀具(7)并使所述钻石刀具(7)绕中心轴旋转，所述第二电机(5)依次通过所述第一传动轮(10)、第二传动轮(12)驱动所述弹性夹头(9)的旋转。
2.根据权利要求1所述的一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，其特征在于：所述第一电机(3)固定于第一安装板(2)上，所述第一安装板(2)下端连接底板(1)。
3.根据权利要求1所述的一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，其特征在于：所述第二电机(5)通过所述第二安装板(13)上的安装孔与所述第一传动轮(10)连接，所述第二安装板(13)位于所述第二电机(5)与所述第一传动轮(10)中间，所述第二安装板(13)上设有挡板(17)。
4.根据权利要求1所述的一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，其特征在于：所述轴承座(8)与所述第二电机(5)位于所述第二安装板(13)的同一水平面上。
5.根据权利要求1所述的一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，其特征在于：所述转轴(14)顶端同心安装有所述弹性夹头(9)，所述弹性夹头(9)外部安装有螺母(6)，所述螺母(6)用于控制所述弹性夹头(9)的松紧程度。
6.根据权利要求1所述的一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，其特征在于：所述转轴(14)的末端设有连杆(16)，所述连杆(16)通过所述第二安装板(13)上的安装孔与所述第二传动轮(12)连接，所述第二安装板(13)位于所述轴承座(8)与所述第二传动轮(12)中间。
7.根据权利要求1所述的一种钻石雕刻刀具激光切割专用夹具，其特征在于：所述第一传动轮(10)通过传送带(11)连接所述第二传动轮(12)，所述第一传动轮(10)与所述第二传动轮(12)位于同一水平高度上。
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