一种海波管多段打标剥漆的治具的制作方法

本发明涉及激光打标加工设备领域，具体而言涉及一种海波管多段打标剥漆的治具。

背景技术：

随着数控技术的不断发展，为追求高速高精的医疗产品加工效果，许多激光设备被运用在加工领域。

目前市面上的海波管剥漆都是通过多次分段加工来实现的。多次分段加工需要分别多次对待加工的海波管的不同部位分别进行夹装固定。其不仅工作效率差，产能低，耗费工时，还容易在多次装夹定位过程中产生定位偏差，导致加工精度产生较大瑕疵。现有技术加工出来的产品常常无法达到客户要求的加工精度。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种海波管多段打标剥漆的治具，本发明通过高精度直线运动模组带动治具移动，定位激光打标的位置，能够通过精确的多次运动，实现一次装夹对多段位置进行加工，极大提高了的海波管打标剥漆加工的效率和可靠性。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种海波管多段打标剥漆的治具，其包括：

治具本体，其为长条结构，所述治具本体的长轴设置为平行于海波管加工机床中作业工件的移动方向；

限位衬套，其垂直设置在所述治具本体的上表面上，且各限位衬套沿平行于所述治具本体长轴方向的直线排布，用于固定待加工海波管；

定位装置，其垂直设置在所述治具本体的上表面的一端，且固定设置在各限位衬套所排列的直线远端，用于抵接待加工海波管的一端端部提供定位；

夹紧气缸，其设置在所述治具本体的中部，所述夹紧气缸连接有夹持头，用于夹持固定待加工海波管；

伺服电机，其设置在所述夹紧气缸的一侧，所述伺服电机的驱动轴还连接有传动装置，所述传动装置连接所述夹持头，驱动所述夹持头带动待加工海波管同步转动；

直线运动模组，其设置在所述治具本体的底部，且能够与所述海波管加工机床固定连接，所述直线运动模组包括直线导轨、丝杆和至少一个螺母，其中，所述螺母与所述治具本体固定连接并啮合在所述丝杆上，所述直线导轨与所述治具本体的一侧连接，所述丝杆和所述直线导轨均设置为平行于所述治具本体的长轴。

可选的，如上任一所述的海波管多段打标剥漆的治具，其中，所述治具本体包括：

顶板，其设置在所述治具本体的顶部，所述顶板上开设有多个长方形凹槽，各长方形凹槽沿平行于所述治具本体的长轴方向排列；

侧板，其设置在所述顶板的两侧下端，且均平行于海波管加工机床中作业工件的移动方向；

其中，至少一个侧板的内壁表面还设置有滑块，所述滑块连接直线导轨，且能够沿直线导轨滑动。

可选的，如上任一所述的海波管多段打标剥漆的治具，其中，所述限位衬套包括：

固定板，其以垂直于治具本体长轴的方向水平固定在所述治具本体的上表面；

限位板，其垂直于所述固定板设置在所述固定板的两端，各限位板的顶部分别设置有限位孔，所述待加工海波管依次沿平行于所述治具本体的长轴方向贯穿各限位板的限位孔，固定在所述治具本体的上方。

可选的，如上任一所述的海波管多段打标剥漆的治具，其中，所述治具本体的中部还设置有夹紧气缸固定座，所述夹紧气缸设置在所述夹紧气缸固定座的顶部；

所述夹持头分别对齐各限位板的限位孔，设置在所述夹紧气缸固定座的下部，且所述夹持头均具有圆形连接部，所述夹持头由夹紧气缸驱动夹持固定待加工海波管；

所述传动装置为传动带，其分别连接所述伺服电机的驱动轴和两个夹持头的圆形连接部，驱动所述夹持头以各限位孔的中心为旋转中心旋转。

可选的，如上任一所述的海波管多段打标剥漆的治具，其中，所述夹紧气缸固定座的下部还设置有夹紧气缸连接板，所述夹紧气缸连接板设置在所述治具本体的顶板上并与所述治具本体的顶板滑动连接，能够沿待加工海波管的轴线方向滑动；

所述夹持头设置在所述夹紧气缸固定座的下部与夹紧气缸连接板的上表面之间；

所述伺服电机设置在所述夹紧气缸连接板的上表面，且位于所述夹紧气缸固定座的一侧。

可选的，如上任一所述的海波管多段打标剥漆的治具，其中，所述夹紧气缸连接板的下表面还固定连接有导向块；

所述治具本体的顶板上还在其两侧长边设置有导向条；

所述导向块连接所述导向条，且能够沿所述导向条带动所述夹持头和伺服电机同步沿待加工海波管的轴线方向平移。

可选的，如上任一所述的海波管多段打标剥漆的治具，其中，所述限位衬套的数量与所述海波管的长度正相关。

有益效果

本发明利用限位衬套固定待加工海波管，使其沿海波管加工机床中作业工件的移动方向排列为一直线，利用定位装置对待加工海波管进行定位，利用夹紧气缸夹持固定待加工海波管并利用伺服电机驱动其旋转，以方便海波管加工机床中作业工件对待加工海波管表面各方向、各位置进行激光剥漆或打标。本发明通过直线运动模组平稳驱动待加工海波管沿其轴向移动，由此，本发明所提供的治具能够通过一次装夹定位使作业工件对整个待加工海波管的各段位置进行加工。

进一步，本发明还在治具本体的中部设置有夹紧气缸固定座和夹紧气缸连接板，使得夹紧气缸、夹持头和伺服电机均能够由夹紧气缸固定座和夹紧气缸连接板支撑，而沿治具本体顶板两侧的导向条水平滑动。由此，本发明能够适用于对较短尺寸或较长尺寸的管材进行固定。本发明能够通过高精度直线运动模组带动治具移动，定位激光打标的位置，能够通过精确的多次运动，实现一次装夹对多段位置进行加工，极大提高了的海波管打标剥漆加工的效率和可靠性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的海波管多段打标剥漆的治具的整体结构示意图；

图2是本发明中夹紧气缸的立体示意图；

图3是本发明中夹紧气缸的剖视图；

图4是本发明中限位衬套和定位装置的剖视结构示意图；

图中，1表示限位衬套；11表示圆形衬套；2表示定位装置；3表示夹紧气缸；31表示夹紧块；32表示轴承座；33表示夹头帽；34表示夹持头；35表示随动轴承；36表示转轴；37表示夹紧锥面；4表示伺服电机；5表示高精度直线运动模组；6表示海波管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于海波管多段打标剥漆的治具本身而言，由海波管加工机床表面指向治具内部待加工海波管的方向为内，反之为外；而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“左、右”的含义指的是使用者正对海波管多段打标剥漆的治具时，由定位装置指向夹紧气缸的方向即为左，反之即为右，而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本发明中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对海波管多段打标剥漆的治具时，由直线运动模组指向治具上所固定的待加工海波管的方向即为上，反之即为下，而非对本发明的装置机构的特定限定。

图1为根据本发明的一种海波管多段打标剥漆的治具，其用于沿作业工件作业方向固定待加工海波管，使其能够按照加工作业需求旋转或移动至适当位置供作业工件进行加工。该治具具体可设置为包括：

治具本体，其为长条结构，所述治具本体的长轴设置为平行于海波管加工机床中作业工件的移动方向；

限位衬套1，其垂直设置在所述治具本体的上表面上，且各限位衬套1沿平行于所述治具本体长轴方向的直线排布，衬套的具体数量可根据海波管实际长度而确定，一般海波管实际长度越长限位衬套1数量设置越多，而较短长度的海波管则可设置所述限位衬套1的数量较少，限位衬套1固定所述待加工海波管；

定位装置2，其垂直设置在所述治具本体的上表面的一端，且固定设置在各限位衬套1所排列的直线远端，用于抵接待加工海波管的一端端部提供定位；

夹紧气缸3，其设置在所述治具本体的中部，所述夹紧气缸3连接有夹持头，用于夹持固定待加工海波管；

伺服电机4，其设置在所述夹紧气缸3的一侧，所述伺服电机4的驱动轴还连接有传动装置，所述传动装置连接所述夹持头，驱动所述夹持头带动待加工海波管同步转动；

直线运动模组5，其设置在所述治具本体的底部，且能够与所述海波管加工机床固定连接，所述直线运动模组5包括直线导轨、丝杆和至少一个螺母，其中，所述螺母与所述治具本体固定连接并啮合在所述丝杆上，所述直线导轨与所述治具本体的一侧连接，所述丝杆和所述直线导轨均设置为平行于所述治具本体的长轴。

使用时，将待加工海波管从治具左端依次穿过各限位衬套，在治具的右侧通过定位装置抵接待加工海波管的右端对其进行定位，然后可通过夹紧气缸驱动夹持头夹持固定住海波管，由伺服电机带动海波管在其自身轴线上360度旋转，并配合由直线运动模组驱动整个待加工海波管左右平移。由此，本发明能够在装夹后改变待加工海波管的加工位置和加工角度，实现海波管多段位置的360度环形剥漆。

具体而言，上述海波管多段打标剥漆的治具中的所述治具本体，具体可设置为包括：

顶板，其设置在所述治具本体的顶部，所述顶板上开设有多个长方形凹槽，各长方形凹槽沿平行于所述治具本体的长轴方向排列；

侧板，其设置在所述顶板的两侧下端，且均平行于海波管加工机床中作业工件的移动方向；

其中，至少一个侧板的内壁表面还设置有滑块，所述滑块连接直线导轨，且能够沿直线导轨滑动，由直线运动模组5驱动而带动整个治具本体上所设置的待加工海波管移动。

治具上的限位衬套1具体可通过如下的结构实现，其包括：

固定板，其以垂直于治具本体长轴的方向水平固定在所述治具本体的上表面；

限位板，其垂直于所述固定板设置在所述固定板的两端，各限位板的顶部分别设置有限位孔，所述限位孔内还可设置圆形衬套11，通过abs材质的圆形衬套11包围在限位孔内的待加工海波管的外周限制待加工海波管晃动并防止零件表面被划伤；所述待加工海波管依次沿平行于所述治具本体的长轴方向贯穿各限位板的限位孔，固定在所述治具本体的上方。

为配合较短长度的待加工海波管，本发明还可进一步的在所述治具本体的中部设置有夹紧气缸固定座，并在所述夹紧气缸固定座的下部设置夹紧气缸连接板。所述夹紧气缸连接板可在所述治具本体的顶板上通过导向块和导向条与所述治具本体的顶板滑动连接，以方便带动整个夹紧气缸、夹持头和伺服电机沿待加工海波管的轴线方向滑动。由此，本发明能够将夹持头移动至较接近定位装置的一侧，固定较短长度的待加工海波管。

具体而言，所述的夹持头以图2或图3的方式设置在所述夹紧气缸固定座的下部与夹紧气缸连接板的上表面之间；

所述伺服电机4设置在所述夹紧气缸连接板的上表面，且位于所述夹紧气缸固定座的一侧；

所述夹紧气缸3设置在所述夹紧气缸固定座的顶部；

夹紧气缸3的前侧设置有垂直于夹紧气缸固定座的轴承座32，轴承座32的前侧壁上连接有夹紧块31，夹紧气缸3的前端与夹紧块31的上端抵接，夹紧块31的下端通过随动轴承35连接在夹持头34的外侧；

所述夹持头包括设置在夹紧块31的下端内侧的夹头帽33，还包括设置在夹头帽33内部的夹紧锥面37，夹紧锥面37的后端通过转轴36连接至圆形连接部。圆形连接部由传动装置连接至伺服电机4，以带动夹紧锥面37以及固定在夹紧锥面37和夹头帽33之间的待加工海波管旋转。各夹持头34分别对齐各限位板的限位孔，并通过夹紧锥面37和夹头帽33形成夹持待加工海波管的圆形连接部，由夹紧气缸3向前抵接夹紧块31驱动夹紧块31下端所连接的夹头帽33向夹紧锥面37贴近以紧密夹持固定待加工海波管；

伺服电机4驱动轴所连接的传动装置具体可设置为传动带，该传动带可分别连接所述伺服电机4的驱动轴和两个夹持头的圆形连接部，驱动所述夹持头以各限位孔的中心为旋转中心，带动其内部所固定的待加工海波管旋转。

其中，夹紧气缸连接板与治具本体之间的导向块和导向条具体可设置为沿所述治具本体的顶板上部设置在其两侧长边上。导向块与所述夹紧气缸连接板的下表面固定连接。由此，所述导向块能够连接所述导向条，且能够沿所述导向条带动所述夹持头和伺服电机4同步沿待加工海波管的轴线方向平移。

由此，本发明下部通过高精度直线运动模组驱动海波管水平平移，上部采用高精度伺服电机带动海波管360旋转，该治具具有如下特点：

1）只需一次装夹定位，无需多次装夹，便可在任意位置对海波管进行剥漆作业，能够减少定位误差，大大的提高产品的加工精度；

2）该治具使用高精度直线运动模组驱动，多段打标剥漆无需多次上料装夹，相比于传统的单次装夹定位单次激光剥漆的工作方式，能够减少装夹过程所浪费的工时，可将加工效率可提升约300%；

3）该款海波管多段旋转打标剥漆的治具，能够通过调节各部件数量、尺寸和位置适应多种长度及多种管径的海波管。

目前该治具已成功的应用在自主研发的某型激光打标机上，各项设计指标均达到设计要求。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。