一种用于飞秒激光加工球体的夹紧装置的制作方法

本实用新型属于激光加工技术领域，具体涉及一种用于飞秒激光加工球体的夹紧装置。

背景技术：

飞秒激光一个很重要的应用就是微细加工，其拥有独特的材料加工特性，加工孔径的熔融区很小或者没有，加工精度高等特点，现有的激光加工技术不断完善，但仍有部分的不足需要改善；现有的用于飞秒激光加工的夹具多为规则工件的装夹，无法对球体可靠的固定，而且对球体表面进行环形旋转打孔时需要多次装夹造成的装夹误差比较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于飞秒激光加工球体的夹紧装置，以解决上述背景技术中提出的现有的用于飞秒激光加工的夹具无法对球体可靠的固定，而且对球体表面进行环形旋转打孔时需要多次装夹造成的装夹误差比较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案：一种用于飞秒激光加工球体的夹紧装置，所述的工件夹紧装置包括底座，底座上有若干支架用于支撑可移动的工件传递台、磁铁辅助夹紧器、气体夹紧器等；所述的可移动工件传递台一端与固定在底座上的燕尾型滑轨相连，另一端固定有半圆槽，所述的半圆槽用来放置工件和加工过程中对工件起保护作用；所述的磁铁辅助夹紧器包括电磁铁，所述的电磁铁固定在磁铁支架的定位环上，定位杆一端安装在定位环内而且可沿定位环水平移动，所述的定位杆中间部位还装有一固定永久磁铁，定位杆另一端固定有压紧块；所述的气体夹紧器包含一中空阶梯轴，所述的中空阶梯轴通过固定在底座轴承支架上的两对圆锥滚子轴承定位，所述的中空阶梯轴中间部位还安装有一齿轮，所述的中空轴上的齿轮与固定在底座的电机支架上的步进电机齿轮相齿合；所述的中空阶梯轴一端通过螺纹连接与漏斗形吸盘相连，所述的漏斗形吸盘通过中空阶梯轴内部用导气软管与固定在底座上的吸气泵相连。

优选的，所述的电磁铁和永久磁铁大小形状相同且同心，通过控制电磁铁可保证永久磁铁在磁铁盒中水平移动。

优选的，所述的步进电机可以通过齿轮带动中空阶梯轴与漏斗形吸盘一起旋转。

优选的，所述的漏斗形吸盘内部装有橡胶套；所述的吸气泵上安装有压力调节开关和压力表。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型设计了一种用于飞秒激光加工球体的夹紧装置，利用燕尾型滑轨将放在半圆槽上的球体工件移送到待装夹位置，通过电磁铁和永久磁铁间的磁力利用压紧块可以将球体工件辅助装夹到漏斗形吸盘处，吸气泵持续抽取吸盘内空气使工件可靠的夹紧，同时可以通过步进电机使漏斗形吸盘转动实现球体表面的环形加工；本实用新型结构合理，既实现了对球体可靠的装夹，还可完成球体表面的环形加工，避免重复装夹造成的误差，提高加工的精度。

附图说明

图1为用于飞秒激光加工球体的夹紧装置结构示意图；

图2为本实用新型的磁铁辅助夹紧器结构示意图；

图3为本实用新型的漏斗形吸盘结构示意图；

图4为本实用新型的吸气装置结构示意图；

附图说明：底座1，磁铁支架2，定位杆3，电磁铁4，永久磁铁5，磁铁辅助夹紧器6，飞秒激光7，漏斗形吸盘8，气体夹紧器9，圆锥滚子轴承10，齿轮11，中空阶梯轴12，导气软管13，吸气泵14，轴承支架15，电机支架16，步进电机17，半圆槽18，可移动工件传递台19，燕尾型滑轨20，定位环21，磁铁盒22，压紧块31，橡胶套81，压力调节开关141，压力表142。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行说明：

一种用于飞秒激光加工球体的夹紧装置，所述的夹紧装置包括底座（1），底座（1）上有若干支架用于支撑可移动的工件传递台（19）、磁铁辅助夹紧器（6）、气体夹紧器（9）等；所述的可移动工件传递台（19）一端与固定在底座（1）上的燕尾型滑轨（20）相连，另一端固定有半圆槽（18），所述的半圆槽（18）用来放置工件和加工过程中对工件起保护作用；所述的磁铁辅助夹紧器（6）包括电磁铁（4），所述的电磁铁（4）固定在磁铁支架（2）的定位环（21）上，定位杆（3）一端安装在定位环（21）内而且可沿定位环（21）水平移动，所述的定位杆（3）中间部位还装有一固定永久磁铁（5），定位杆（3）另一端固定有压紧块（31）；所述的气体夹紧器（9）包含一中空阶梯轴（12），所述的中空阶梯轴（12）通过固定在底座（1）轴承支架（15）上的两对圆锥滚子轴承（10）定位，所述的中空阶梯轴（12）中间部位还安装有一齿轮（11），所述的中空阶梯轴（12）上的齿轮（11）与固定在底座（1）的电机支架（16）上的步进电机（17）齿轮相齿合；所述的中空阶梯轴（12）一端通过螺纹连接与漏斗形吸盘（8）相连，所述的漏斗形吸盘（8）通过中空阶梯轴（12）内部用导气软管（13）与固定在底座（1）上的吸气泵（14）相连。

所述的电磁铁（4）和永久磁铁（5）为圆盘形且同心，通过改变电磁铁磁极实现永久磁铁（5）在磁铁盒（22）中水平移动。

所述的步进电机（17）可以通过齿轮（11）带动中空阶梯轴（12）与漏斗形吸盘（8）一起旋转。

所述的漏斗形吸盘（8）内部装有橡胶套（81）；所述的吸气泵（14）上安装有压力调节开关（141）和压力表（142）。

采用上述的方案，将球体工件放在半圆槽（18）上，可移动工件传递台（19）沿着燕尾型滑轨（20）将工件移送到待加工位置，通过电磁铁（4）和永久磁铁（5）间的磁力利用压紧块（31）可以将球体工件辅助装夹到漏斗形吸盘（8）处，吸气泵（14）持续抽取漏斗形吸盘（8）内空气使工件可靠的夹紧，同时可以通过步进电机（17）使漏斗形吸盘（8）转动实现球体表面的环形加工；加工完成后可以使步进电机反转使漏斗形吸盘（8）回到初始状态；本装置实现了对球体可靠的装夹，还可完成球体工件表面的环形加工，避免重复装夹造成的误差，提高加工的精度。