用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置的制作方法

本发明涉及汽车连杆裂解槽激光加工技术领域，具体涉及一种用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置。

背景技术：

利用激光加工汽车连杆裂解槽的技术在进一步完善，激光加工裂解槽具有切缝窄、速度快、无刀具磨损、可大幅度提高裂解质量等优点，是连杆裂解技术中初始裂解槽加工的发展趋势。

传统的国内激光加工汽车连杆裂解槽的方法一般是采取激光切割头在三坐标轴的Y轴与Z轴方向移动，放置汽车连杆的夹具板组件能在X轴方向移动以调节汽车连杆的位置；加工裂解槽时，切割完右边裂解槽之后，需要沿Y轴平移激光切割头并使激光切割头旋转180度以切割左边裂解槽，这不但要求激光切割头沿Y轴平移的高精度，而且易造成两边裂解槽的深度有偏差，另外，由于需要激光切割头平移之后再旋转，这也会增加加工裂解槽的工序的繁琐度；这些均会影响企业生产产品的质量和效率。

针对传统的激光加工汽车连杆裂解槽的方式，申请号为201610836294.0的专利提出了一种单向直立式激光切汽车连杆裂解槽的装置及方法，具体加工方法为：激光切割头切割完第一条连杆裂解槽后，将放置汽车连杆的夹具板组件翻转180°，使汽车连杆的顶部与底部互换，再用激光切割头切割第二条连杆裂解槽；这简化了裂解槽加工工序的繁琐度，提高了生产效率。但是，该专利中在切割第一条连杆裂解槽前并不能预先校正夹具板组件是否处于水平位置，而且，夹具板组件的翻转角度也不能精确确定，夹具板组件翻转时有可能会翻转过度或不足，这都会使得加工出的裂解槽的槽深存在不均匀的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置，不但能使夹具板组件处于水平位置，而且能精确确定夹具板组件的翻转角度，使得加工出的裂解槽的槽深均匀，进而提高加工出的裂解槽的质量。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置，包括控制单元、夹具板组件、支撑板组件、伺服电机、承载平台及校正组件；夹具板组件用于固定汽车连杆；支撑板组件包括前支撑板及后支撑板，夹具板组件转动连接在前支撑板与后支撑板之间；伺服电机的主轴通过联轴器与夹具板组件连接，用于驱动夹具板组件翻转；承载平台用于依次固定伺服电机、前支撑板及后支撑板；校正组件用于校正夹具板组件的水平位置；伺服电机及校正组件均与控制单元连接。伺服电机通过电机固定板固定在承载平台上。

上述方案中，该翻转夹具装置在切割第一条连杆裂解槽前，能通过校正组件使夹具板组件处于水平位置，切割完第一条裂解槽之后，通过伺服电机精确控制夹具板组件翻转180°，使汽车连杆的顶部与底部互换，再切割第二条裂解槽，这使得加工出的裂解槽的槽深均匀，进而提高加工出的裂解槽的质量。

优选地，所述校正组件包括支撑块及用于驱动支撑块上下运动的第一驱动装置，第一驱动装置与控制单元连接；承载平台上设有通孔，支撑块能穿过通孔与夹具板组件抵触接触。第一驱动装置为气压缸或液压缸。在加工汽车连杆裂解槽时，将汽车连杆固定在夹具板组件后，控制单元通过第一驱动装置控制支撑块向上运动并穿过通孔顶住夹具板组件，使夹具板组件处于水平位置，然后，控制单元再通过第一驱动装置控制支撑块向下运动并穿过通孔回复到初始位置，其后再切割第一条裂解槽。这样设置能防止切割第一条裂解槽前，夹具板组件倾斜，致使切割的两条裂解槽的槽深不均匀的问题，有利于提高加工的裂解槽的质量。

优选地，所述夹具板组件包括前支撑杆、后支撑杆及设于两个支撑杆之间的夹具板，夹具板用于固定汽车连杆；伺服电机的主轴通过联轴器与前支撑杆连接，后支撑杆与后支撑板转动连接。在切割完第一条裂解槽之后，控制单元通过伺服电机控制前支撑杆翻转，前支撑杆翻转带动夹具板及后支撑杆翻转，使汽车连杆的顶部与底部互换，然后再切割第二条裂解槽。通过伺服电机能精确控制夹具板翻转的角度，使翻转后的夹具板处于水平位置，确保切割的第二条裂解槽的槽深均匀。

优选地，所述夹具板内设有大头孔固定装置及小头孔固定装置，大头孔固定装置用于固定汽车连杆的大头孔，小头孔固定装置用于固定汽车连杆的小头孔。这样设置能防止切割裂解槽的过程中，汽车连杆位置移动导致裂解槽的槽深不均匀的问题。进一步优选地，所述夹具板内还设有两个肩位固定装置，用于固定汽车连杆的大头孔；具体使用中，能将两个肩位固定装置设置在夹具板上对应汽车连杆大头孔头部位置处的凹槽内，当将汽车连杆放置在夹具板后，用两个肩位固定装置顶住汽车连杆大头孔的头部，达到进一步固定大头孔的目的。更进一步优选地，所述夹具板内还设有两个侧位固定装置，用于固定汽车连杆的大头孔；具体使用中，能将两个侧位固定装置设置在夹具板上对应汽车连杆大头孔中部位置处的凹槽内，当将汽车连杆放置在夹具板后，用两个侧位固定装置顶住汽车连杆大头孔的中部，达到进一步固定大头孔的目的。

优选地，大头孔固定装置包括大头孔拉杆及用于驱动大头孔拉杆移动的第二驱动装置；小头孔固定装置包括小头孔拉杆及用于驱动小头孔拉杆移动的第三驱动装置；肩位固定装置包括肩位夹头及用于驱动肩位夹头移动的第四驱动装置；侧位固定装置包括侧位夹头及用于驱动侧位夹头移动的第五驱动装置；第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置及第五驱动装置均与控制单元连接。第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置及第五驱动装置均为气压缸或液压缸中的一个。小头孔拉杆为圆柱状，与汽车连杆小头孔的形状相匹配；大头孔拉杆的侧壁为一个弧形面及一个平面。定义汽车连杆杆身方向为Y轴，汽车连杆的高度方向为Z轴。将汽车连杆的大头孔及小头孔分别对应大头孔拉杆及小头孔拉杆的位置套入，控制单元通过第二驱动装置控制大头孔拉杆向外拉紧汽车连杆的大头孔，使汽车连杆在Y轴方向固定，通过第四驱动装置控制两个肩位夹头分别相对抵住汽车连杆大头孔头部的两端，使汽车连杆在X轴方向固定，通过第五驱动装置控制两个侧位夹头夹住汽车连杆大头孔的中部位置，使汽车连杆在Z轴方向固定。这样设置能将汽车连杆牢固固定在夹具板上，防止切割裂解槽时，汽车连杆移动导致裂解槽的槽深不均匀的问题。

优选地，侧位夹头包括水平夹头及竖直滑块，水平夹头的一端与竖直滑块连接。第五驱动装置驱动竖直滑块移动带动水平夹头移动，使得水平夹头能牢固夹住汽车连杆大头孔的中部位置。

优选地，所述夹具板上对应汽车连杆杆身的位置设有两个对称的倾斜槽，倾斜槽的高度从夹具板的内部向夹具板的边缘逐渐增高。倾斜槽的设置便于操作人员拆装汽车连杆，有利于提高汽车连杆裂解槽的加工效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置，在切割第一条连杆裂解槽前，能通过校正组件使夹具板组件处于水平位置，切割完第一条裂解槽之后，通过伺服电机精确控制夹具板组件翻转180°，使汽车连杆的顶部与底部互换，再切割第二条裂解槽，这使得加工出的裂解槽的槽深均匀，进而提高加工出的裂解槽的质量；通过在夹具板内设置大头孔固定装置、小头孔固定装置、两个肩位固定装置及两个侧位固定装置，使得汽车连杆能被牢固地固定在夹具板上，防止切割裂解槽的过程中汽车连杆移动导致裂解槽的槽深不均匀的问题；通过在夹具板上对应汽车连杆杆身的位置设置两个对称的倾斜槽，并使倾斜槽的高度从夹具板的内部向夹具板的边缘逐渐增高，便于操作人员拆装汽车连杆，有利于提高汽车连杆裂解槽的加工效率。

附图说明

图1为本实施例用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置的结构示意图。

图2为本实施例用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置的爆炸图。

图3为图1中夹具板组件的放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例

本实施例用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置的示意图如图1至图2所示，包括控制单元、夹具板组件、支撑板组件、伺服电机21、承载平台5及校正组件；夹具板组件用于固定汽车连杆；支撑板组件包括前支撑板31及后支撑板32，夹具板组件转动连接在前支撑板31与后支撑板32之间；伺服电机21的主轴通过联轴器23与夹具板组件连接，用于驱动夹具板组件翻转；承载平台5用于依次固定伺服电机21、前支撑板31及后支撑板32；校正组件用于校正夹具板组件的水平位置；伺服电机21及校正组件均与控制单元连接。伺服电机21通过电机固定板22固定在承载平台5上。

使用该翻转夹具装置在切割汽车连杆裂解槽时，将汽车连杆固定在夹具板组件上，控制单元通过校正组件将夹具板组件校正到水平位置后控制校正组件复位，然后，控制单元控制激光切割头下移切割第一条裂解槽，待第一条裂解槽切割完毕后，控制单元控制激光切割头复位，控制单元控制伺服电机21的主轴旋转180°，主轴旋转带动夹具板组件翻转，使汽车连杆的顶部与底部互换，即汽车连杆的上端面与下端面互换，控制单元控制激光切割头下移切割第二条裂解槽，待第二条裂解槽切割完毕后，控制单元控制激光切割头复位，其后，控制单元控制伺服电机21的主轴旋转180°，使汽车连杆的顶部与底部再次互换回到夹具板组件的初始状态，操作人员即可将加工好的汽车连杆取下来。本发明用于连杆裂解槽激光加工的自动翻转夹具装置，不但能使夹具板组件处于水平位置，而且能精确确定夹具板组件的翻转角度，使得加工出的裂解槽的槽深均匀，进而提高加工出的裂解槽的质量。

其中，所述校正组件包括支撑块41及用于驱动支撑块41上下运动的第一驱动装置42，第一驱动装置42与控制单元连接；承载平台5上设有通孔51，支撑块41能穿过通孔51与夹具板组件抵触接触。第一驱动装置42为气压缸或液压缸，本实施例中为气压缸。在加工汽车连杆裂解槽时，将汽车连杆固定在夹具板组件后，控制单元通过第一驱动装置42控制支撑块41向上运动并穿过通孔51顶住夹具板组件，使夹具板组件处于水平位置，然后，控制单元再通过第一驱动装置42控制支撑块41向下运动并穿过通孔51回复到初始位置，其后再切割第一条裂解槽。这样设置能防止切割第一条裂解槽前，夹具板组件倾斜，致使切割的两条裂解槽的槽深不均匀的问题，有利于提高加工的裂解槽的质量。

另外，所述夹具板组件包括前支撑杆16、后支撑杆17及设于两个支撑杆之间的夹具板11，夹具板11用于固定汽车连杆；伺服电机21的主轴通过联轴器23与前支撑杆16连接，后支撑杆17与后支撑板32转动连接，如图3所示。在切割完第一条裂解槽之后，控制单元通过伺服电机21控制前支撑杆16翻转，前支撑杆16翻转带动夹具板11及后支撑杆17翻转，使汽车连杆的顶部与底部互换，然后再切割第二条裂解槽。通过伺服电机21能精确控制夹具板11翻转的角度，使翻转后的夹具板11处于水平位置，确保切割的第二条裂解槽的槽深均匀。

其中，所述夹具板11内设有大头孔固定装置及小头孔固定装置，大头孔固定装置用于固定汽车连杆的大头孔，小头孔固定装置用于固定汽车连杆的小头孔。这样设置能防止切割裂解槽的过程中，汽车连杆位置移动导致裂解槽的槽深不均匀的问题。

另外，所述夹具板11内还设有两个肩位固定装置，用于固定汽车连杆的大头孔；本实施例中，将两个肩位固定装置设置在夹具板11上对应汽车连杆大头孔头部位置处的凹槽内，当将汽车连杆放置在夹具板11后，用两个肩位固定装置顶住汽车连杆大头孔的头部，达到进一步固定大头孔的目的。

其中，所述夹具板11内还设有两个侧位固定装置，用于固定汽车连杆的大头孔；本实施例中，将两个侧位固定装置设置在夹具板11上对应汽车连杆大头孔中部位置处的凹槽内，当将汽车连杆放置在夹具板11后，用两个侧位固定装置顶住汽车连杆大头孔的中部，达到进一步固定大头孔的目的。

本实施例中，大头孔固定装置包括大头孔拉杆14及用于驱动大头孔拉杆14移动的第二驱动装置；小头孔固定装置包括小头孔拉杆15及用于驱动小头孔拉杆15移动的第三驱动装置；肩位固定装置包括肩位夹头12及用于驱动肩位夹头12移动的第四驱动装置；侧位固定装置包括侧位夹头13及用于驱动侧位夹头13移动的第五驱动装置；第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置及第五驱动装置均与控制单元连接。第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置及第五驱动装置均为气压缸或液压缸中的一个，本实施例中，均为气压缸。小头孔拉杆15为圆柱状，与汽车连杆小头孔的形状相匹配；大头孔拉杆14的侧壁为一个弧形面及一个平面。定义汽车连杆杆身方向为Y轴，汽车连杆的高度方向为Z轴。将汽车连杆的大头孔及小头孔分别对应大头孔拉杆14及小头孔拉杆15的位置套入，控制单元通过第二驱动装置控制大头孔拉杆14向外拉紧汽车连杆的大头孔，使汽车连杆在Y轴方向固定，通过第四驱动装置控制两个肩位夹头12分别相对抵住汽车连杆大头孔头部的两端，使汽车连杆在X轴方向固定，通过第五驱动装置控制两个侧位夹头13夹住汽车连杆大头孔的中部位置，使汽车连杆在Z轴方向固定。不需要固定汽车连杆时，控制单元控制第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置及第五驱动装置均处于复位状态。这样设置能将汽车连杆牢固固定在夹具板11上，防止切割裂解槽时，汽车连杆移动导致裂解槽的槽深不均匀的问题。

另外，侧位夹头13包括水平夹头及竖直滑块，水平夹头的一端与竖直滑块连接。第五驱动装置驱动竖直滑块移动带动水平夹头移动，使得水平夹头能牢固夹住汽车连杆大头孔的中部位置，使汽车连杆不能在Z轴方向移动。

其中，所述夹具板11上对应汽车连杆杆身的位置设有两个对称的倾斜槽18，倾斜槽18的高度从夹具板11的内部向夹具板11的边缘逐渐增高。倾斜槽18的设置给操作人员的手留有一定空间，便于操作人员拆装汽车连杆，有利于提高汽车连杆裂解槽的加工效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。