一种激光打孔装置定位调整工装的制作方法

1.本发明属于激光打孔技术领域，特别是涉及一种激光打孔装置定位调整工装。


背景技术：

2.激光打孔机是最早达到实用化的激光加工技术，也是激光加工的主要应用领域之一，激光束以一定的形状及精度重复照射到工件固定的一点上，在和辐射传播方向垂直的方向上，没有光束和工件的相对位移。复制法包括单脉冲和多脉冲。一般采用多脉冲法，其特点是可使工件上能量的横向扩散减至最小，并且有助于控制孔的大小和形状。毫秒级的脉冲宽度可以使足够的热量沿着孔的轴向扩散，而不只被材料表面吸收。激光束形状可用光学系统获得。如在聚焦光束中或在透镜前方放置一个所需形状的孔栏，即可以打出异形孔，其面对需求激光打孔机在不同的使用环境下通过控制机械臂进行多角度自动化开孔或者切削，而对于低端设备，激光机则仅仅用于竖直方向的开孔，如玻璃面板、工件或者金属板件的竖直开孔，在相对复杂的开孔设备设计时，设备厂家常常对工件的夹持工装进行的设计，减少激光打孔器的变动，相对于激光打孔器本身的调试，夹持工装的调试相对较为简单，其相对于斜孔的开设，市场上的加持工装多通过电机直接驱动夹持设备，通过电机的转动调节夹持的角度，而在夹持重量较大的物品时则增加了电机的负担，大大缩短了电机的使用寿命，产品质量得不到保障。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种激光打孔装置定位调整工装，通过将技术成熟的滚珠丝杠作为夹持件的中间驱动，采用双丝杆相互钳制，降低电机的负载，提高电机的使用寿命，稳定产品的良品率。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
5.本发明为一种激光打孔装置定位调整工装，包括打孔框架和角度调节装置，打孔框架具有两个侧板，其中一侧板上安装有第一夹持架，另一侧板上安装有第二夹持架，安装有夹持架的侧板外侧设置有侧框；
6.其中，第二夹持架包括槽钢和驱动板，槽钢和驱动板之间通过中轴连接，侧板上开设有安装孔，中轴滑动配合在安装孔内；
7.角度调节装置安装在侧框内，角度调节装置具有两个滚珠丝杆，滚珠丝杆上设置有螺母，驱动板的两端均和一连杆铰接，连杆的另一端和螺母上的设置的轴铰接。
8.进一步地，驱动板和槽钢的水平方向上具有夹角。
9.进一步地，角度调节装置包括丝杆架，丝杆架的上下两侧面均设置有丝杆槽，丝杆槽包括滑块槽和位于滑块槽的轴槽，丝杆架的两端设置有连接端块，轴槽贯穿连接端块，滚珠丝杆的丝杆配合在丝杆槽内，丝杆上设置有螺母，螺母滑动配合在滑块槽内，两滚珠丝杆的光杆端伸出轴槽，光杆的端部设置有齿轮，两齿轮和电机上输出轴的齿轮啮合。
10.进一步地，丝杆架上具有和轴槽联通的锁定槽，锁定槽内安装有锁定器，滚珠丝杆
的光杆端包括驱动轴，驱动轴的一端面开设有阶梯孔，另一端设置有齿轮，阶梯孔包括正多边形孔和圆孔，圆孔的直径不小于正多边形孔的外接圆，光杆开设有正多边形孔，光杆和驱动轴之间通过锁定杆连接，锁定器设置在锁定杆上，锁定器具有推杆，锁定槽具有贯穿丝杆架的侧面的侧孔，推杆的一端穿出侧孔。
11.进一步地，锁定杆包括连接杆、限位螺母和第二限位柱，限位螺母可拆卸的设置在连接杆的一端，限位螺母和第二限位柱为一体件，限位螺母为正多边形螺母，第二限位柱为正多边形限位柱，限位螺母滑动配合在光杆的正多边形孔中，第二限位柱滑动配合在阶梯孔内，连接杆上设置有一圈第一限位柱，锁定器包括单向轴承，单向轴承的内环上开设有一圈对应第一限位柱的定位孔，两个单向轴承的外环通过连接板相连。
12.进一步地，第一限位柱的一端连接第二限位柱，第一限位柱的另一端设置有导向柱。
13.进一步地，槽钢具有上夹板，上夹板上安装有一排锁定杆，中轴的端部开始有盲螺纹孔，驱动板设置有对应盲螺纹孔的阶梯安装孔，驱动板通过连接螺栓安装在中轴上，驱动板的两端设置有铰孔。
14.进一步地，第一夹持架包括槽钢、中轴和角度测量杆，角度测量杆和槽钢分别设置在中轴的两侧，角度测量杆和槽钢的水平方向平齐设置。
15.进一步地，打孔框架上安装顶框，顶框内安装有激光打孔机。
16.进一步地，激光打孔机包括设置在打孔框架上的横向驱动器、纵向驱动器和安装板，纵向驱动器布置在横向驱动器的驱动块上，纵向驱动器上设置有安装板，安装板上安装有激光发射头。
17.本发明具有以下有益效果：
18.本发明将技术成熟的滚珠丝杠作为夹持件的中间驱动，采用双丝杆相互钳制，降低电机的负载，提高电机的使用寿命，稳定产品的良品率，第一夹持架在提供加测功能的同时还作为工件或者板件的调节整体角度进行替代是检测，角度测量杆和槽钢的水平方向平齐设置，通过角度测量杆的对激光检测装置上所发出光的遮挡反馈进确定槽钢的倾斜角度，第二夹持架在具有夹持功能的同时还连接有由滚珠丝杆组构成的驱动装置，通过该驱动装置对第二夹持架的整体角度进行调节，在需要对滚珠丝杆进行限位时，拨动推杆使得限位螺母上的定位孔和第一限位柱进行配合，两个第二限位柱脱离阶梯孔内的正多边形孔，两个外环通连接板连接的过单向轴承相互钳制使得滚珠丝杆保持静止状态，最终完成第二夹持架的静止，使得电机脱离负载，驱动板和槽钢的水平方向上具有夹角，连接驱动板两端的连杆则和驱动板具有一定角度而非平齐，通过此种位置状态，使得电机转动时不会出现连杆机构的平行硬驱动现象。
19.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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获得其他的附图。
21.图1为激光打孔装置定位调整工装的结构示意图；
22.图2为激光打孔装置定位调整工装的结构示意图；
23.图3为第二夹持架的结构示意图；
24.图4为打孔框架的结构示意图；
25.图5为角度调节装置的结构示意图；
26.图6为丝杆架的结构示意图；
27.图7为角度调节装置的结构示意图；
28.图8为锁定器的结构示意图；
29.图9为锁定杆的结构示意图；
30.图10为打孔装置的结构示意图；
31.图11为激光打孔机的结构示意图；
32.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
33.1、打孔框架；2、第一夹持架；3、第二夹持架；4、角度调节装置；5、丝杆架；6、丝杆；7、螺母；8、锁定器；9、锁定杆；10、驱动轴；11、激光打孔机；12、顶框；101、侧板；102、侧框；103、安装孔；104、端孔；301、上夹板；302、夹持杆；303、槽钢；304、中轴；305、连接螺栓；306、驱动板；307、铰孔；501、连接端块；502、轴槽；503、丝杆槽；504、滑块槽；505、锁定槽；506、轴承；801、推杆；802、连接板；803、定位孔；804、单向轴承；901、限位螺母；902、连接杆；903、第一限位柱；904、导向柱；905、第二限位柱；1101、横向驱动器；1102、纵向驱动器；1103、安装板。
具体实施方式
34.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它实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.请参阅图1-11所示，本发明为一种激光打孔装置定位调整工装，将所需被打孔的工件或者板件在打孔框架1内装夹后，将激光打孔机11的位置调整完成对工件或者板件进行打孔操作，其中，激光打孔机11能够在顶框12内做横向和纵向方位中进行四个自由度的运动，进行多孔打板，另外的，在打孔框架1内安装有角度调节装置4，通过角度调节装置4对工件或者板件进行一定的角度调节，使得在不具备光线调节的激光打孔机11在不进行整体角度调整的情况下对工件进行开斜孔操作。
37.具体的，打孔框架1具有两个侧板101，两个侧板101的两端底部通过横板进行连接，其该打孔框架1能够安装在输送机上进行流水线打孔，其中，一侧板101上安装有第一夹持架2，另一侧板101上安装有第二夹持架3，其中，第一夹持架2在提供加测功能的同时还作为工件或者板件的调节整体角度进行替代是检测，优选的，在安装有第一夹持架2的侧板
101外侧面设置激光检测装置，具体的，第一夹持架2包括槽钢303、中轴304和角度测量杆，角度测量杆和槽钢303分别设置在中轴304的两侧，角度测量杆和槽钢303的水平方向平齐设置，通过角度测量杆的对激光检测装置上所发出光的遮挡反馈进确定槽钢303的倾斜角度，进而确定工件和板件的夹持角度，另外的，第一夹持架2上的槽钢303具有上夹板301，上夹板301上安装有一排夹持杆302，中轴304的端部开始有盲螺纹孔，角度测量杆设置有对应盲螺纹孔的阶梯安装孔，角度测量杆通过连接螺栓305安装在中轴304上，驱动板306的两端设置有铰孔307。。
38.另外的，第二夹持架3在具有夹持功能的同时还连接有由滚珠丝杆组构成的驱动装置，通过该驱动装置对第二夹持架3的整体角度进行调节，其中驱动装置为角度调节装置4。
39.第二夹持架3包括槽钢303和驱动板306，槽钢303和驱动板306之间通过中轴304连接，侧板101上开设有安装孔103，中轴304滑动配合在安装孔103内，槽钢303具有上夹板301，上夹板301上安装有一排夹持杆302，具体的，夹持杆302为螺纹杆，相应的上夹板301上设置有一排对应螺纹杆的螺纹通孔，通过旋转螺纹杆对工件或者板件进行夹持。中轴304的端部开始有盲螺纹孔，驱动板306设置有对应盲螺纹孔的阶梯安装孔，驱动板306通过连接螺栓305安装在中轴304上，驱动板306的两端设置有铰孔307，通过该铰孔307在驱动板306的两端安装连杆，通过拉动连杆对驱动板306进行角度调节，最终完成第二夹持架3的转动。
40.安装有夹持架3的侧板101外侧设置有侧框102；角度调节装置4安装在侧框102内，角度调节装置4具有两个滚珠丝杆，滚珠丝杆上设置有螺母7，驱动板306的两端均和一连杆铰接，连杆的另一端和螺母7上的设置的轴铰接。
41.驱动板306和槽钢303的水平方向上具有夹角，即在槽钢303处于水平装填时，驱动板306具有一定的角度，当角度调节装置4的两个滚珠丝杆处于水平状态时，此时连接驱动板306两端的连杆则和驱动板306具有一定角度而非平齐，通过此种位置状态，具不会出现螺母7、连杆和驱动板306处于平行状态，即在滚珠丝杆在通过电机转动时不会出现连杆机构的平行硬驱动现象。
42.具体的，角度调节装置4包括丝杆架5，丝杆架5的上下两侧面均设置有丝杆槽503，丝杆槽503包括滑块槽504和位于滑块槽504的轴槽502，丝杆架5的两端设置有连接端块501，轴槽502贯穿连接端块501，优选的，滚珠丝杆的丝杆6丝杆槽503，丝杆6上设置有螺母7，螺母7滑动配合在滑块槽504内，两滚珠丝杆的光杆端伸出轴槽502，连接端块501内设置有轴承506，即光杆端部配合在轴承506的内环中，降低丝杆转动时的摩擦力，光杆的端部设置有齿轮，两齿轮和电机上输出轴的齿轮啮合，通过一个电机带动两个滚珠丝杆进行运动，使得两个滚珠丝杆上的螺母能够同时进行相向或者相反的方向进行等距运动，进而保证驱动板306在两个连杆拉动下的稳定性，相应的侧框102的端部设置有端孔104，滚珠丝杆的丝杆6穿过端孔104，电机通过支架安装在侧框102的一端。
43.在常规的垂直打孔或者板件进行多孔开打是，可以对第二夹持架3进行锁定，降低电机对第二夹持架3进行长时间维持的损耗，提高电机的实用寿命。
44.丝杆架5上具有和轴槽502联通的锁定槽505，具体的该锁定槽505联通丝杆架5上下两个轴槽502，并从丝杆架5的一侧穿出，即锁定槽505具有贯穿丝杆架5的侧面的侧孔，在实际的生产制造中，丝杆架5位段进行焊接制成的，断裂处为该锁定槽505，即通过先安装后
焊接的方式将锁定器8安装在丝杆架5内。
45.具体的，锁定槽505内安装有锁定器8，滚珠丝杆的光杆端包括驱动轴10，驱动轴10的一端面开设有阶梯孔，另一端设置有齿轮，阶梯孔包括正多边形孔和圆孔，圆孔的直径不小于正多边形孔的外接圆，光杆开设有正多边形孔，光杆和驱动轴10之间通过锁定杆9连接，锁定器8设置在锁定杆9上，锁定器8具有推杆801，推杆801的一端穿出侧孔。
46.进一步地，锁定杆9包括连接杆902、限位螺母901和第二限位柱905，限位螺母901可拆卸的设置在连接杆902的一端，限位螺母901和第二限位柱905为一体件，限位螺母901为正多边形螺母，第二限位柱905为正多边形限位柱，限位螺母901滑动配合在光杆的正多边形孔中，第二限位柱905滑动配合在阶梯孔内，连接杆902上设置有一圈第一限位柱903，锁定器8包括单向轴承804，单向轴承804的内环上开设有一圈对应第一限位柱903的定位孔803，其中，在将单向轴承804套设在连接杆902上时，将限位螺母901焊接在连接杆902上，防止限位螺母901和连接杆902出现松脱的现象，第一限位柱903的一端连接第二限位柱905，第一限位柱903的另一端设置有导向柱904，另外的，在需要对滚珠丝杆进行限位时，拨动推杆801使得限位螺母901上的定位孔803和第一限位柱903进行配合，两个第二限位柱905脱离阶梯孔内的正多边形孔，使得滚珠丝杆的丝杆部脱离驱动轴10，由于在两个滚珠丝杆的运动是相反的，在第二夹持架3和被夹持工件的作用下使得连个滚珠丝杆相互回转趋势，而两个外环通连接板802连接的过单向轴承804相互钳制使得滚珠丝杆保持静止状态，最终完成第二夹持架3的静止，另外的，导向柱904用于引导单向轴承804上的定位孔803和第一限位柱903配合。
47.进一步地，打孔框架1上安装顶框12，顶框12内安装有激光打孔机11。
48.进一步地，激光打孔机11包括设置在打孔框架1上的横向驱动器1101、纵向驱动器1102和安装板1103，纵向驱动器1102布置在横向驱动器1101的驱动块上，纵向驱动器1102上设置有安装板1103，安装板1103上安装有激光发射头。
49.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
50.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。