一种激光打孔机微喷带定位夹具的制作方法

本实用新型属于激光打孔领域，具体为一种用于激光打孔机的微喷带定位夹具。

背景技术：

与机械打孔相比，激光打孔具有加工速度快、成本低、打孔孔壁光滑等优点，已经被广泛应用到金属、陶瓷、复合材料等材料的打孔，在工业生产中占有重要地位。

目前激光打孔方法主要包括脉冲打孔方法和旋切打孔方法两种，激光打孔过程是一个烧蚀过程，在高能激光打孔的同时通常会在周围形成热影响区，会产生重铸层、微裂纹等现象；特别对于薄壁微喷带而言，还会在热应力作用下使未加工区域发生复杂变形，从而导致激光在微喷带上的聚焦光斑直径沿垂直方向出现随机变化，这将直接影响后续激光加工的进行，同时影响孔的加工质量。因此如何充分利用激光的高能束流进行孔加工，同时尽可能的降低热应力所带来的负面影响，一直是该领域的难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对微喷带在激光打孔中的变形难题，提供一种用于激光打孔的定位夹具，该夹具可以有效控制微喷带的变形。

本实用新型提供的用于激光打孔定位的夹具，其特征在于：包括防打透挡板、支撑滚轮、垂直支撑板、对中挡板、齿轮、齿条、手摇轮、蝶形螺母、光杠、伸展滚轮、水平支撑板和槽钢；防打透挡板左侧设有两排滚动轴承，滚动轴承由两个支撑滚轮支撑与限位，右侧的前后侧面由一对对中挡板进行Y方向的对中，右侧的下面隔着微喷带由水平支撑板支撑，实现对微喷带的Z方向定位；支撑滚轮由支撑滚轮轴的两个端部的螺纹孔分别和长轴进行螺纹连接，轴的两个端部通过四个螺母、垫片与垂直支撑板固定；垂直支撑板对称设有两个，左侧上面隔着垫片对长轴的滚花的下面进行支撑定位；板的X方向上设有两个矩形孔，矩形孔的上面与垫片接触对长轴在Z方向上定位，Z方向设有略大于长轴的螺纹直径的通孔使长轴通过，前后两面通过螺母与垫片对滚筒轴在X方向定位，垂直支撑板的右侧通过两个螺栓螺母与水平支撑板相连接；对中挡板对称设有两个，内侧与防打透挡板相接触，下面通过螺钉和光杠滑动块与齿条相连接；齿轮通过普通平键与齿轮轴相连，上下面分别与齿轮轴端面和齿轮支撑板相接触；齿条的上面通过螺钉与对中挡板相连接，齿条与对中挡板中间放置有 3个垫片以增大齿条与对中挡板的距离，齿条与齿轮相啮合；手摇轮通过普通平键与齿轮轴相连接，上表面与齿轮支撑板下表面相接触，下表面与蝶形螺母相接触；蝶形螺母通过螺纹与齿轮轴相连接，上面与手摇轮下面相接触，顺时针拧紧以增加齿轮支撑板和手摇轮与齿轮的摩擦，阻止齿轮的转动，从而保证对中挡板在加工过程中相对于机床静止；光杠关于齿轮支撑板对称设置两个，两端通过光杠固定块与水平支撑板相连接，中间通过光杠滑动块与对中挡板相连接；伸展滚轮下面与微喷带相接触，两端由固定块支撑与定位；水平支撑板均匀分布四个螺纹孔通过螺柱与槽钢相连接；槽钢上下均布四个通孔，下面的通孔通过螺栓与工作台相连接。

本实用新型能较为充分的满足激光打孔技术对夹具的特定要求，可以保证微喷带在打孔区域始终保持平整，不会导致激光在微喷带上的聚焦光斑直径发生明显改变，从而获得直径均匀、垂直度好的群孔，实现金属板材上高质量均匀群孔的快速加工。

具体而言，本实用新型具有以下技术效果：

(1)针对不同带宽的微喷带，可通过手摇轮经齿轮齿条带动对中挡板，对微喷带进行定位；

(2)能在整个加工过程中保持微喷带与扫描振镜的距离不变，保证激光束在微喷带的上表面聚集激光直径不变，从而获得高质量的加工孔；

(3)整个夹具安装拆卸和调节方便，能在较低的成本下获得高质量的加工效果。

本实用新型的有益效果为：有效减少了激光热作用对微喷带的变形影响，提高了激光打孔的质量和精度。孔的圆整度高，而且提高了激光的打孔效率。

附图说明

图1为本实用新型的装载微喷带的定位夹具总装配结构示意图。

图2为本实用新型的装载微喷带的定位夹具总装配主视示意图。

图3为本实用新型的未装载微喷带定位夹具沿图2中A-A的剖视图。

图4为本实用新型的防打透挡板的示意图，其中4A为主视图，4B为俯视图。

其中：1、槽钢；2、螺柱；3、垂直支撑板；4、支撑滚轮轴；5、长轴；6、光杠固定块；7、水平支撑板；8、对中挡板；9、齿条；10、齿轮；11、防打透挡板；12、齿轮轴；13、伸展滚轮；14、伸展滚轮轴；15、固定块；16、齿轮支撑板；17、手摇轮；18、蝶形螺母； 19、光杠；20、支撑滚轮；21、微喷带；22、光杠滑动块；23、轴承；24、轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型主要包括防打透挡板11、支撑滚轮20、垂直支撑板3、对中挡板8、齿轮10、齿条9、手摇轮17、蝶形螺母18、光杠19、伸展滚轮13、水平支撑板7和槽钢1。

参见图1，垂直挡板3、对中挡板8、支撑滚轮20和伸展滚轮14的零部件呈现出前后对称分布，水平支撑板7设有矩形通孔，以对对中挡板进行行程限位。

参见图3，光杠19及其相关零部件关于齿轮支撑板16对称分布，支撑滚轮20、光杠 19、齿轮支撑板16和齿条9相互平行；支撑滚轮20不仅可以对防打透挡板11具有支撑作用，还可以在微喷带21运动过程中防止打透挡板11在生产线方向上产生运动。

参见图1、图2和图3，本实用新型夹具的安装和使用流程如下。

(1)将四个光杠滑动块22通过螺钉与对中挡板8连接在一起，然后将光杠19穿过光杠滑动块6，将前端的光杠固定块6通过螺钉固定在水平支撑板7下表面，光杠19一端通过固定在光杠固定块上，另一端用后端的光杠固定块6扣上，再将后端的光杠固定块6通过螺钉固定在水平支撑板上，另一个光杠19采用同样的操作。

(2)将齿轮10放置在装有普通平键的齿轮轴12上，将齿轮轴12穿过齿轮支撑板16，然后将手摇轮17放置在齿轮支撑板16的下方，再拧上蝶形螺母18固定，将齿轮支撑板16 通过螺钉固定在水平支撑板7上。将对中档板8调整到合适位置，将齿条9与齿轮10啮合，然后将齿条9通过螺钉固定在对中挡板8上，另一个齿条9采用同样的操作。

(3)将两个固定块15通过螺钉固定在水平支撑板7上，再将伸展滚轮14和滚轮轴与轴承装配好，将装配好的伸展滚轮14放置在固定块上。

(4)将垂直支撑挡板3通过螺栓与螺母和水平支撑挡板7连接，将支撑滚轮20和支撑滚轮轴4与轴承装配好，将装配好的左侧的支撑滚轮20通过四个螺母与垫片装配在垂直支撑板3上，然后将前后两个长轴穿过垂直支撑板3和垫片与螺母装配，再转动支撑滚轮到合适位置，同时旋拧两个长轴5通过支撑滚轮轴4的螺纹孔，另一个支撑滚轮20安装采用同样的操作。

(5)将槽钢1与水平支撑板7通过螺柱2与螺母连接起来，将槽钢1通过螺栓与螺母固定在操作台上。

(6)将微喷带21放置在伸展滚轮13下方，然后将防打透挡板11放于微喷带中间，采用旋转长轴5的方式将右侧的支撑滚轮20升高，再将微喷带21与防打透挡板11从支撑滚轮20的中间通过，调整支撑滚轮20高度使微喷带21可以顺畅的通过，最后通过摇动手摇轮 17带动齿轮10和齿条9的运动，以实现对微喷带21的对中。

本实用新型的具体实施方式并不局限于上述举例的一种，上述举例是本实用新型的一种常用的工作情况。本实用新型的关键在于：利用齿轮10与齿条9传动和两平行光杠19实现了对中挡板8的平行对中，确保了微喷带的X方向的原点位置的准确性；在此基础上使用防打透挡板11放置于微喷带中间，对微喷带21进行了一定程度的展开，从而有效的控制了微喷带21变形对激光加工的影响，获得了直径均匀的群孔。

本实用新型所涉及的夹具适合带宽范围在100mm以内的微喷带高质量激光打孔要求。