用于连杆裂解槽激光加工旋转盘夹具装置的制作方法

本发明涉及汽车连杆激光切割技术领域，特别涉及用于连杆裂解槽激光加工旋转盘夹具装置。

背景技术：

汽车零部件加工技术领域中，通过激光对汽车连杆进行裂解槽加工，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，是连杆裂解加工技术领域中，初始裂解槽加工的发展趋势。

技术中，通过激光对汽车连杆裂解槽进行加工一般是采用激光头在三坐标的y轴、z轴方向进行移动，夹具在x轴方向上进行调节。其中加工的顺序为：激光头移动到原点位置，然后激光头向下移动并发出光切割右边裂解槽，切割完毕后激光头向上移动，再向y轴平移且激光头旋转180度、激光头向下移动并发出光切割左边裂解槽，激光头向上移动并最终激光头复位。

为了配合上述的激光加工方法，相应地衍生了直立式激光竖直加工裂解槽方法，这样方法简化了连杆裂解槽加工步骤，提高加工效率。其中直立式激光竖直加工裂解槽方法，首先将待加工连杆放置于夹具体的顶面，控制单元通过驱动装置控制x轴移动平台、y轴移动平台以及z轴移动平台进行运动，从而使得激光切割头正对连杆大头孔上待切割裂解槽位置，待激光切割头切割第一条连杆裂解槽后，将夹具体绕支撑体转动180度，使得连杆顶部平面与底面平面互换，再使用激光切割头切割出第二条连杆裂解槽，从而完成裂解槽的加工工序，最后通过夹具体翻转进行复位。

但是上述的直立式激光竖直加工裂解槽方法中，实现连杆上下端翻转夹具装置在对连杆进行定位时难以保证可靠性以及位置精度保证。另外，使用上下端面翻转夹具体，传动精度要求比较高，设计时还需要考虑惯性等因素，这样使得整个调整过程较为复杂繁琐，搭建时需要花费较长时间进行试验，并且费用较高。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出用于连杆裂解槽激光加工旋转盘夹具装置，旨在简化连杆加工夹持的步骤、提高连杆加工夹持定位和裂解槽激光切割加工的精度。

为实现上述目的，本发明提出用于连杆裂解槽激光加工旋转盘夹具装置，包括可水平旋转的旋转盘，所述旋转盘顶面径向固定连接有驱动缸底座，所述驱动缸底座顶部固定连接有驱动缸，所述驱动缸的驱动轴端朝向于所述旋转盘的中心，所述驱动缸与所述旋转盘中心之间的所述旋转盘顶面设有第一凹槽，所述旋转盘顶面且与所述第一凹槽相对位置设有第二凹槽；所述第一凹槽设有可移动且横截面呈u型状的连杆大头孔拉紧杆，所述连杆大头孔拉紧杆的一端与所述驱动缸的驱动轴端相连，所述连杆大头孔拉紧杆另一端内侧面可抵触于连杆大头孔内侧面；所述第二凹槽内固定连接横截面呈l型的连杆小头孔拉紧杆，所述连杆小头孔拉紧杆的垂直端侧面可抵触于连杆小头孔内侧面；所述旋转盘底面与电机的旋转输出轴端固定相连。

优选地，所述连杆大头孔拉紧杆抵触于连杆大头孔内壁面的侧面为曲面。

优选地，所述曲面的曲率与所述连杆大头孔内壁面的曲率相同。

优选地，所述连杆大头孔拉紧杆拉紧连杆大头孔的一端厚度小于连杆大头孔半径。

优选地，所述第一凹槽与所述第二凹槽相连轴线中部两侧对称设有用于弹性夹紧连杆中部侧面的侧夹头。

优选地，所述第一凹槽的槽底向上设有用于对连杆远离连杆小头孔末端定位的顶板，所述顶板下部设有空位被所述连杆大头孔拉紧杆通过。

优选地，所述旋转盘圆周侧面关于所述旋转盘中心对称设有定位凹槽，所述定位凹槽向外设有定位驱动缸，所述定位驱动缸的定位轴端可伸入所述定位凹槽内。

优选地，所述第二凹槽内部设有若干个沿所述旋转盘径向设置的螺纹孔，所述连杆小头孔拉紧杆可与任一所述螺纹孔栓接相连。

优选地，所述电机为伺服电机。

优选地，所述旋转盘底部中心固定连接有传动盘，所述电机的旋转输出轴端与所述传动盘固定相连。

本发明技术方案通过在可水平旋转且水平设置的旋转盘顶面固定连接驱动缸底座以及驱动缸，并且驱动缸的驱动轴端朝向于旋转盘的中心，驱动缸与旋转盘中心之间设有第一凹槽，而第一凹槽的相对位置设置第二凹槽，第一凹槽槽底设有可移动且横截面呈u型状的连杆大头孔拉紧杆，连杆大头孔拉紧杆的一端与驱动缸的驱动轴端相连，连杆大头孔拉紧杆另一端内侧面可抵触于连杆大头孔内侧面，第二凹槽内固定连接有横截面呈l型的连杆小头孔拉紧杆，连杆小头孔拉紧杆的垂直端侧面可抵触于连杆小头孔内侧面，旋转盘底面与电机的旋转输出轴端固定相连。

本发明技术方案中，通过连杆大头孔拉紧杆和连杆小头孔拉紧杆共同对连杆进行拉紧固定，从而实现连杆的快速定位。而通过电机对旋转盘驱动旋转，旋转盘旋转实现连杆加工位置的转换，从而可以提高加工效率。

相对于现有技术，本发明技术方案中可简化连杆夹持的步骤，提高连杆夹持的可靠性并且避免现有技术中通过翻转以实现工件加工位置的转换所带来的加工位置不对称的缺陷，因此可提高工件夹持和加工精度。

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为本发明夹具装置的主视图；

图2为本发明夹具装置的俯视图。

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，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。

本发明提出用于连杆裂解槽激光加工旋转盘夹具装置。

请参见图1和图2，本发明实施例的用于连杆裂解槽激光加工旋转盘夹具装置，包括可绕自身中心轴线进行水平旋转且水平设置的旋转盘1，旋转盘1顶面径向固定连接有驱动缸底座2，驱动缸底座2顶部固定连接有驱动缸3，而驱动缸3的驱动轴端朝向于旋转盘1中心，驱动缸3与旋转盘1中心之间且位于旋转盘1顶面设有第一凹槽9，位于旋转盘1顶面且与第一凹槽1相对位置设有第二凹槽12，第一凹槽9内部设有可移动且横截面呈u型状的连杆大头孔拉紧杆4，连杆大头孔拉紧杆4的一端与驱动缸3的驱动轴端相连，连杆大头孔拉紧杆4另一端的内侧面可抵触于连杆大头孔51内侧面，第二凹槽12内固定连接有横截面呈l型的连杆小头孔拉紧杆7，连杆小头孔拉紧杆7的垂直端侧面可抵触于连杆小头孔52内侧面，而旋转盘1的底面与电机11的旋转输出端固定相连。

在本发明实施例中，连杆大头孔拉紧杆4抵触于连杆大头孔51内壁面的侧面为曲面。优选地，该曲面的曲率与连杆大头孔51内壁面的曲率相同。

在本发明实施例中，连杆大头孔拉紧杆4拉紧连杆大头孔51的一端厚度小于连杆大头孔51半径。

在本发明实施例中，在第一凹槽9与第二凹槽12相连轴线中部两侧对称设有用于弹性夹紧连杆5中部侧面的侧夹头6，在本实施例中，侧夹头6通过气动缸推动，使得侧夹头6向连杆5侧部靠拢，从而对连杆5侧面进行夹紧，而在本发明的其他实施例中，可以通过液压缸等方式对侧夹头6进行推动，从而对连杆5侧面进行夹紧。

在本发明实施例中，在第一凹槽9的槽底向上设有用于对连杆5远离连杆小头孔52末端进行定位的顶板15，其中顶板15下部设有空位可被连杆大头孔拉紧杆4通过，以避免顶板15对于连杆大头孔拉紧杆4的移动产生干涉。

在本发明实施例中，旋转盘1圆周侧面关于旋转盘1中心对称设有定位凹槽13，而定位凹槽13向外设有定位驱动缸14，定位驱动缸14的定位轴端可伸入至定位凹槽13内。

本发明实施例中，第二凹槽12内部设有若干个沿着旋转盘1径向设置的螺纹孔，而连杆小头孔拉紧杆7可与任一螺纹孔栓接相连。

本发明实施例中，用于对旋转盘1进行驱动旋转的电机11为伺服电机。

本发明实施例中，旋转盘1底部中心固定连接有传动盘10，而电机11的旋转输出轴端与传动盘10固定相连。在本发明其他实施例中，传动盘10包括左侧盘和右侧盘，通过左侧盘和右侧盘同时固定于旋转盘1的底面后，从而通过左侧盘和右侧盘相互向中部进行靠拢，以对电机11的旋转输出轴端进行夹紧，从而使得电机11的输出轴向旋转盘1进行传动。

本发明实施例的用于连杆裂解槽激光加工旋转盘夹具装置的工作原理为：

操作人员首先将连杆5放置于旋转盘1顶面，并且使得连杆大头孔51靠近于旋转盘1的中心位置，对连杆5的定位和夹紧时，通过连杆小头孔拉紧杆7的垂直端插入连杆小头孔52内，以对连杆5的一端进行定位。另外连杆大头孔拉紧杆4的一端插入连杆大头孔51内，以对连杆5的另一端进行定位。同时，通过驱动缸3将驱动轴端向远离连杆大头孔51的方向回缩，从而使得驱动缸3拉动连杆大头孔拉紧杆4向远离连杆大头孔51的方向移动，这样使得连杆大头孔拉紧杆4和连杆小头孔拉紧杆7共同配合将连杆5加工位置固定。因为本发明实施例中，连杆小头孔拉紧杆7的垂直端中心轴与旋转盘1的中心轴线之间的水平距离即为连杆大头孔51与连杆小头孔52的中心距，从而使得连杆5放置于旋转盘1顶面后，并且通过连杆小头孔拉紧杆7和连杆大头孔拉紧杆4之间的拉紧固定后，连杆大头孔51中心轴线与旋转盘1中心轴线相互重合。

当设置于旋转盘1上方的激光头8发出激光光线并在y轴方向移动对连杆大头孔51一侧切割后，激光头8向上移动，设置于旋转盘1下方并且旋转输出端与旋转盘1底部固定的电机11通过旋转，使旋转盘1逆时针或者顺时针旋转180°，然后激光头8向下移动并且再次发出激光对连杆大头孔51尚未切割的另一侧进行切割，以使连杆大头孔51的两侧均被激光切割并形成激光切割裂解槽。

在上述的结构中，连杆大头孔51两侧的裂解槽按照前后顺序进行加工时，通过电机11对旋转盘1进行驱动以实现旋转盘旋转180°，因为旋转盘1是水平设置，只需要在旋转盘1的顶面设置相互垂直的水平尺即可对旋转盘1实现水平方向调平，并且连杆5工件只需要直接放置于旋转盘1顶面，通过连杆大头孔拉紧杆4和连杆小头孔拉紧杆7之间的相互配合相对拉紧，即可实现连杆大头孔51的准确定位。

现有技术通过连杆5的翻转实现连杆大头孔51两侧的裂解槽加工。但是通过翻转方式难以保证连杆5夹紧定位的准确性，而本实施例的技术方案相对于现有技术，可较为快速、便捷、准确地对连杆5定位，可加快加工速度、提高装夹准确性和生产效率。

而本发明实施例中，通过将连杆大头孔拉紧杆4抵触于连杆大头孔51内壁面的侧面为曲面，优选地，将该曲面的曲率设置为与连杆大头孔51内壁面的曲率相同。从而使得连杆大头孔拉紧4杆对连杆大头孔51进行拉紧的过程中，使得该曲面更加贴合于连杆大头孔51内壁面，以避免连杆5在拉紧定位过程发生偏移，从而提高连杆5定位准确性。

而在本发明实施例中，将连杆大头孔拉紧杆4拉紧连杆大头孔51的一端厚度设置为小于连杆大头孔51半径，以避免连杆大头孔拉紧杆4与激光头8加工路径发生干涉而影响激光加工精度。

而在本发明实施例中，在第一凹槽9和第二凹槽12相连轴线中部两侧对称设置有用于弹性夹紧连杆5中部侧面的侧夹头6，而在本实施例中，通过气缸将侧夹头6向连杆5推进而对连杆5侧面进行夹紧，以保证连杆5在加工过程中，不容易发生偏移而影响加工精度。

而在本发明实施例中，在第一凹槽9的槽底向上设有用于对连杆大头孔51末端定位的顶板15并且顶板15的下部设有空位被连杆大头孔拉紧杆4通过，通过设置顶板15，使得连杆5的定位过程中，连杆大头孔拉紧杆4对于连杆大头孔51进行拉紧定位时更加快速和准确。

另外，在本发明实施例中，旋转盘1圆周侧面关于旋转盘1中心对称设有定位凹槽13，并且定位凹槽13向外设有定位驱动缸14，定位驱动缸14的定位轴端可伸入定位凹槽13内，因为在激光头8对连杆大头孔51进行切割期间，电机11需要对旋转盘1进行驱动并且使得旋转盘1相对原来位置绕自身中心轴线发生180°的水平旋转。旋转盘1旋转180°的前后通过定位驱动缸14的定位轴端伸入定位凹槽13内，以使得旋转盘1在定位时更加快速且准确地进行定位，进一步提高加工精度。

在本发明实施例中，在第二凹槽12内部设有若干个沿着旋转盘1径向设置的螺纹孔，连杆小头孔拉紧杆7可与任一螺纹孔栓接相连。因为第二凹槽12内设有多个螺纹孔，而连杆小头孔拉紧杆7根据连杆5的连杆大头杆51与连杆小头孔52之间的中心距，相应地调整连杆小头孔拉紧杆7与任一螺纹孔之间的栓接相连位置，可适用于不同中心距的连杆5定位使用，进一步提高本发明实施例的用于连杆裂解槽激光加工旋转盘夹具装置的应用范围。

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。