一種激光切割機(jī)的定位工裝及其使用方法
【專利摘要】一種激光切割機(jī)的定位工裝及其使用方法。激光切割機(jī)的工作臺(tái)上設(shè)有若干卡槽和若干卡銷，定位工裝包括底框、至少三個(gè)支撐板、至少三個(gè)壓緊裝置和至少兩個(gè)活動(dòng)檢測(cè)裝置；底框上設(shè)有若干與所述卡槽適配的卡扣和若干與所述卡銷適配的銷孔；壓緊裝置包括直線驅(qū)動(dòng)裝置和壓板；活動(dòng)檢測(cè)裝置包括套筒、活動(dòng)銷和壓桿。按以下步驟使用：1）、工件放置；2）、判斷是否為首件加工；3）、切割機(jī)畫線；4）、人工校核；5）、調(diào)整切割軌跡；6）、校核線擦除；7）、檢測(cè)孔切割；8）、活動(dòng)銷校核；9）、尋找出錯(cuò)點(diǎn)；10）、解決出錯(cuò)點(diǎn)；11）、工件切割。本案具有加工效率高、廢品率低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種激光切割機(jī)的定位工裝及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光切割機(jī)實(shí)際使用領(lǐng)域，尤其涉及其專用的定位工裝及配套的使用方法的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車的加工生產(chǎn)中，很多薄板沖壓零件(具有代表性的如汽車的車門)均不采用全工序模具進(jìn)行加工，而是將部分工序(主要為切邊、打孔等工序)轉(zhuǎn)交由激光切割機(jī)加工，從而縮短模具的開發(fā)周期和開發(fā)成本。然而，激光切割同樣存在許多誤差因素，包括機(jī)床的精度、工裝的定位、零件的強(qiáng)度及人為因素等等；這樣，也就帶來了如何將已經(jīng)沖壓成型的半成品工件快速準(zhǔn)確的定位在激光切割機(jī)的工作臺(tái)上的問題。
[0003]對(duì)此，現(xiàn)有技術(shù)中提出了多種定位工裝，以實(shí)現(xiàn)此類“半成品工件”在激光切割機(jī)的工作臺(tái)上的定位和裝夾。其中，具有代表性的如國(guó)家局于2012年8月22日公告的一份名為“汽車沖壓零件激光切割用定位胎具”、申請(qǐng)?zhí)枮椤?01120527068.7”的文獻(xiàn)。然而，此類“定位胎具”仍然存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用步驟繁瑣、加工成本高及可靠性差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)以上問題，提供了一種結(jié)構(gòu)精巧、使用方便、可靠性好且定位準(zhǔn)確度高的激光切割機(jī)的定位工裝及其使用方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:所述激光切割機(jī)的工作臺(tái)上設(shè)有若干卡槽和若干卡銷，所述定位工裝包括底框、至少三個(gè)支撐板、至少三個(gè)壓緊裝置和至少兩個(gè)活動(dòng)檢測(cè)裝置；
所述底框上設(shè)有若干與所述卡槽適配的卡扣和若干與所述卡銷適配的銷孔；
至少三個(gè)所述支撐板的頂面位于同一水平面上、且均固定連接所述底框；
所述壓緊裝置包括直線驅(qū)動(dòng)裝置和壓板，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置豎直設(shè)置、且固定連接在所述底框內(nèi)，所述壓板的一端可旋轉(zhuǎn)的連接在所述直線驅(qū)動(dòng)裝置的頂端；
所述活動(dòng)檢測(cè)裝置包括套筒、活動(dòng)銷和壓桿，所述套筒豎直設(shè)置、且固定連接在所述底框上，所述活動(dòng)銷穿設(shè)在所述套筒中，所述壓桿連接所述活動(dòng)銷，使得活動(dòng)銷在壓桿的帶動(dòng)下進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)。
[0006]所述定位工裝包括四個(gè)壓緊裝置，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置包括氣缸和推桿，所述壓板的一端通過轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)的連接在所述推桿的頂端。
[0007]所述壓板遠(yuǎn)離所述直線驅(qū)動(dòng)裝置的一端的底面上設(shè)有墊塊。
[0008]所述套筒的上方設(shè)有隔離擋板，所述隔離擋板滑動(dòng)連接在所述底框上。
[0009]所述套筒的截面呈方形，所述活動(dòng)銷包括上部銷和下部銷，所述上部銷呈圓柱形，所述下部銷與所述套筒適配、且其下部開設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)條形的滑孔，所述壓桿的一端通過轉(zhuǎn)銷鉸接所述滑孔、且另一端伸出至所述底框外，所述壓桿的中部鉸接在所述底框上。
[0010]所述套筒的截面呈方形，所述活動(dòng)銷包括上部銷和下部銷，所述上部銷呈圓柱形，所述下部銷與所述套筒適配、且其一側(cè)表面上連接有齒條，所述壓桿的一端鉸接所述底框、且另一端伸出至所述底框外，所述壓桿鉸接在所述底框上的一端上設(shè)有與所述齒條適配的齒輪。
[0011]一種激光切割機(jī)的定位工裝的使用方法，按以下步驟使用:
1)、工件放置:將半成品工件擱置在至少三個(gè)支撐板的頂面上，并通過直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)壓板，使得半成品工件壓合在支撐板的頂面和壓板的底面之間；
2)、判斷是否為首件加工:如果是，則進(jìn)入步驟3);如果不是，則進(jìn)入步驟7)；
3)、切割機(jī)畫線:將激光切割機(jī)調(diào)至畫線模式，在半成品工件頂面上畫出校核線；
4)、人工校核:人工對(duì)校核線進(jìn)行測(cè)量、校核，判斷是否合格；如果合格，則進(jìn)入步驟7);如果不合格，則進(jìn)入步驟5)；
5)、調(diào)整切割軌跡:通過步驟4)中獲得的數(shù)據(jù)對(duì)切割機(jī)中的切割軌跡進(jìn)行調(diào)整；
6)、校核線擦除:人工擦除校核線；返回步驟3)；
7)、檢測(cè)孔切割:將激光切割機(jī)調(diào)至切割模式，在半成品工件上切割與所述活動(dòng)銷大小一致且位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)孔；
8)、活動(dòng)銷校核:通過壓桿帶動(dòng)活動(dòng)銷向上運(yùn)動(dòng)，觀察活動(dòng)銷是否伸入檢測(cè)孔中，是為合格，不是為不合格；如果合格，則進(jìn)入步驟11);如果不合格，則進(jìn)入步驟9)；
9)、尋找出錯(cuò)點(diǎn):通過步驟8)中獲得的數(shù)據(jù)找出出錯(cuò)點(diǎn)，并逐一記錄；
10)、解決出錯(cuò)點(diǎn):解決步驟9)中記錄的出錯(cuò)點(diǎn)；返回步驟I)；
11)、工件切割:將激光切割機(jī)調(diào)至切割模式，對(duì)半成品工件進(jìn)行切割；完畢。
[0012]本發(fā)明使用時(shí)，將工件放在支撐板頂面上后，啟動(dòng)壓緊裝置，將工件死死的壓在工裝上；然后調(diào)用激光切割程序，人工將激光切割機(jī)的狀態(tài)調(diào)整為畫線狀態(tài)；在工件上畫線后比對(duì)之前的樣件，進(jìn)行尺寸測(cè)量，判斷有無誤差；一切無任何問題后將機(jī)床狀態(tài)調(diào)整為切割狀態(tài)，首先切割工裝上兩處檢測(cè)孔，切割完后將活動(dòng)銷伸入檢測(cè)孔中；此時(shí)，無任何偏差則繼續(xù)切割，有偏差則立即停止，重新排查問題；最后，在上述過程無任何問題后進(jìn)行切割其他尺寸，直到一個(gè)合格的產(chǎn)品制作出來。
[0013]本發(fā)明在上述步驟中，通過步驟I)以完成初步定位，通過步驟2)至步驟6)完成首件加工的一次校核，通過步驟7)至10)以完成所有工件的最終校核，從而以一次定位兩次校核的方式在確保了半成品工件與激光切割機(jī)之間的位置精度的前提下，大幅地提高了生產(chǎn)效率(僅首件加工時(shí)需進(jìn)行一次校核)和加工效果。
[0014]綜上所述，使得本案具有結(jié)構(gòu)精巧、校核精度高、加工效率高、廢品率低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是本發(fā)明中半成品工件的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3是本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖，
圖4是本發(fā)明中壓緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖5是圖4的俯視圖；
圖6是本發(fā)明中活動(dòng)檢測(cè)裝置的第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖7是圖6中的A-A向剖視圖，
圖8是本發(fā)明中活動(dòng)檢測(cè)裝置的第一種實(shí)施方式的使用狀態(tài)參考圖， 圖9是本發(fā)明中活動(dòng)檢測(cè)裝置的第一種實(shí)施方式中活動(dòng)銷的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖10是圖9的俯視圖；
圖11是本發(fā)明中活動(dòng)檢測(cè)裝置的第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖12是本發(fā)明中活動(dòng)檢測(cè)裝置的第二種實(shí)施方式的使用狀態(tài)參考圖；
圖13是本發(fā)明的工作流程圖；
圖中I是底框，11是卡扣，12是銷孔，2是支撐板，3是壓緊裝置，31是直線驅(qū)動(dòng)裝置，311是氣缸，312是推桿，32是壓板，320是墊塊，4是活動(dòng)檢測(cè)裝置，40是隔離擋板，41是套筒，42是活動(dòng)銷，421是上部銷，422是下部銷，4221是滑孔，4222是齒條，43是壓桿，5是半成品工件。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明如圖1-13所示，所述激光切割機(jī)的工作臺(tái)上設(shè)有若干卡槽和若干卡銷，所述定位工裝包括底框1、至少三個(gè)支撐板2、至少三個(gè)壓緊裝置3和至少兩個(gè)活動(dòng)檢測(cè)裝置4 ；
所述底框I上設(shè)有若干與所述卡槽適配的卡扣11和若干與所述卡銷適配的銷孔12 ；這樣，即可簡(jiǎn)單、精準(zhǔn)的將定位工裝安裝在激光切割機(jī)的工作臺(tái)上；有效地確保了每次裝夾的穩(wěn)定性和一致性；
至少三個(gè)所述支撐板2的頂面位于同一水平面上、且均固定連接所述底框I ;在實(shí)際加工時(shí)，可將支撐板的頂面形狀設(shè)置為與半成品工件5的底面形狀適配的形狀，從而使得每次放置工件時(shí)，半成品工件的“架設(shè)位置”均保持一致、且在水平方向上無竄動(dòng)；
所述壓緊裝置3包括直線驅(qū)動(dòng)裝置31和壓板32，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置31豎直設(shè)置、且固定連接在所述底框I內(nèi)，所述壓板32的一端可旋轉(zhuǎn)的連接(包括鉸接等形式，使得壓板的可繞直線驅(qū)動(dòng)裝置的頂端進(jìn)行旋轉(zhuǎn))在所述直線驅(qū)動(dòng)裝置31的頂端；將半成品工件架設(shè)在支撐板的頂面上之后，可先通過直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)壓板上升至半成品工件的頂面以上，在旋轉(zhuǎn)壓板，使得壓板運(yùn)動(dòng)至半成品工件的上方，最后通過直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)壓板下行，從而使得工件壓合在至少三個(gè)支撐板的頂面和至少三個(gè)壓板的底面之間；
所述活動(dòng)檢測(cè)裝置4包括套筒41、活動(dòng)銷42和壓桿43，所述套筒41豎直設(shè)置、且固定連接在所述底框I上，所述活動(dòng)銷42穿設(shè)在所述套筒41中，所述壓桿43連接所述活動(dòng)銷42，使得活動(dòng)銷42在壓桿43的帶動(dòng)下進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)。這樣，可在檢測(cè)孔(其孔徑與上部銷頂端的外徑一致)切割完成后，通過壓桿驅(qū)動(dòng)活動(dòng)銷上行，此時(shí)，若活動(dòng)銷可伸入檢測(cè)孔中，則可證明該半成品工件的位置符合要求，即該半成品工件在定位工裝上的壓合位置與激光切割機(jī)中的預(yù)設(shè)的半成品工件的位置信息一致；反之，則可表明該半成品工件的位置不符合要求，從而可進(jìn)一步根據(jù)檢測(cè)孔與活動(dòng)銷之間的偏差方向及偏差尺寸等信息找出出錯(cuò)點(diǎn)，并最終予以解決。
[0017]本案中的直線驅(qū)動(dòng)裝置可以液壓、氣動(dòng)、絲桿絲母等結(jié)構(gòu)形態(tài)存在，下面僅以氣動(dòng)式作代表性說明:所述定位工裝包括四個(gè)壓緊裝置3，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置31包括氣缸311和推桿312，所述壓板32的一端通過轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)的連接在所述推桿312的頂端。
[0018]所述壓板32遠(yuǎn)離所述直線驅(qū)動(dòng)裝置31的一端的底面上設(shè)有墊塊320 (可通過橡膠等柔性材料制成)。從而以降低壓板底面對(duì)半成品工件的頂面的磨損。[0019]所述套筒41的上方設(shè)有隔離擋板40，所述隔離擋板40滑動(dòng)連接在所述底框I上。這樣，在切割檢測(cè)孔時(shí)，可通過隔離擋板蓋住套筒，從而有效避免激光對(duì)套筒及活動(dòng)銷的誤損。
[0020]下面針對(duì)壓桿的驅(qū)動(dòng)方式，以兩種實(shí)施例作代表性說明:
實(shí)施例一:所述套筒41的截面呈方形，所述活動(dòng)銷42包括上部銷421和下部銷422，所述上部銷421呈圓柱形，所述下部銷422與所述套筒41適配、且其下部開設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)條形的滑孔4221，所述壓桿43的一端通過轉(zhuǎn)銷鉸接所述滑孔4221、且另一端伸出至所述底框I外，所述壓桿43的中部鉸接在所述底框I上。
[0021]實(shí)施例二:所述套筒41的截面呈方形，所述活動(dòng)銷42包括上部銷421和下部銷422，所述上部銷421呈圓柱形，所述下部銷422與所述套筒適配、且其一側(cè)表面上連接有齒條4222，所述壓桿43的一端鉸接所述底框1、且另一端伸出至所述底框I外，所述壓桿43鉸接在所述底框I上的一端上設(shè)有與所述齒條4222適配的齒輪。
[0022]按以下步驟使用:
1)、工件放置:將半成品工件5擱置在至少三個(gè)支撐板2的頂面上，并通過直線驅(qū)動(dòng)裝置31驅(qū)動(dòng)壓板32，使得半成品工件5壓合在支撐板2的頂面和壓板32的底面之間；
2)、判斷是否為首件加工:如果是，則進(jìn)入步驟3);如果不是，則進(jìn)入步驟7)；
3)、切割機(jī)畫線:將激光切割機(jī)調(diào)至畫線模式，在半成品工件5頂面上畫出校核線；
4)、人工校核:人工對(duì)校核線進(jìn)行測(cè)量、校核，判斷是否合格；如果合格，則進(jìn)入步驟7);如果不合格，則進(jìn)入步驟5);即將校核線與之前的樣件進(jìn)行尺寸比對(duì)；
5)、調(diào)整切割軌跡:通過步驟4)中獲得的數(shù)據(jù)對(duì)切割機(jī)中的切割軌跡進(jìn)行調(diào)整；
6)、校核線擦除:人工擦除校核線；返回步驟3)；
7)、檢測(cè)孔切割:將激光切割機(jī)調(diào)至切割模式，在半成品工件5上切割與所述活動(dòng)銷42大小一致且位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)孔；
8)、活動(dòng)銷校核:通過壓桿43帶動(dòng)活動(dòng)銷42向上運(yùn)動(dòng),觀察活動(dòng)銷42是否伸入檢測(cè)孔中，是為合格，不是為不合格；如果合格，則進(jìn)入步驟11);如果不合格，則進(jìn)入步驟9)；
9)、尋找出錯(cuò)點(diǎn):通過步驟8)中獲得的數(shù)據(jù)找出出錯(cuò)點(diǎn)，并逐一記錄；具體的說:可由人工對(duì)半成品工件在定位工裝上的相對(duì)位置進(jìn)行檢查，觀察定位是否準(zhǔn)確，半成品工件是否有竄動(dòng)，檢查完畢后再對(duì)切割程序進(jìn)行檢查；
10)、解決出錯(cuò)點(diǎn):解決步驟9)中記錄的出錯(cuò)點(diǎn)；返回步驟I)；
11)、工件切割:將激光切割機(jī)調(diào)至切割模式，對(duì)半成品工件5進(jìn)行切割；完畢。
[0023]上述的人工校核為基本的校核，首件加工時(shí)必須先人工校核(因?yàn)橐坏┰跈z測(cè)孔切割后才發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則將帶來極高的廢品率)，然后在活動(dòng)銷進(jìn)行校核，從而以雙重校核的方式確保萬無一失；同時(shí)，由于半成品工件在此前的加工精度較高，首件經(jīng)人工校核無問題后，后續(xù)的半成品工件則可無需人工校核，僅需活動(dòng)銷校核即可，從而大幅地提升了校核效率和校核精度。
[0024]在上述步驟中，通過步驟I)以完成初步定位，通過步驟2)至步驟6)完成首件加工的一次校核，通過步驟7)至10)以完成所有工件的最終校核，從而以一次定位兩次校核的方式在確保了半成品工件與激光切割機(jī)之間的位置精度的前提下，大幅地提高了生產(chǎn)效率(僅首件加工時(shí)需進(jìn)行一次校核)和加工效果。
【權(quán)利要求】
1.一種激光切割機(jī)的定位工裝，所述激光切割機(jī)的工作臺(tái)上設(shè)有若干卡槽和若干卡銷，其特征在于:所述定位工裝包括底框、至少三個(gè)支撐板、至少三個(gè)壓緊裝置和至少兩個(gè)活動(dòng)檢測(cè)裝置； 所述底框上設(shè)有若干與所述卡槽適配的卡扣和若干與所述卡銷適配的銷孔； 至少三個(gè)所述支撐板的頂面位于同一水平面上、且均固定連接所述底框； 所述壓緊裝置包括直線驅(qū)動(dòng)裝置和壓板，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置豎直設(shè)置、且固定連接在所述底框內(nèi)，所述壓板的一端可旋轉(zhuǎn)的連接在所述直線驅(qū)動(dòng)裝置的頂端； 所述活動(dòng)檢測(cè)裝置包括套筒、活動(dòng)銷和壓桿，所述套筒豎直設(shè)置、且固定連接在所述底框上，所述活動(dòng)銷穿設(shè)在所述套筒中，所述壓桿連接所述活動(dòng)銷，使得活動(dòng)銷在壓桿的帶動(dòng)下進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光切割機(jī)的定位工裝，其特征在于，所述定位工裝包括四個(gè)壓緊裝置，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置包括氣缸和推桿，所述壓板的一端通過轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)的連接在所述推桿的頂端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光切割機(jī)的定位工裝，其特征在于，所述壓板遠(yuǎn)離所述直線驅(qū)動(dòng)裝置的一端的底面上設(shè)有墊塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光切割機(jī)的定位工裝，其特征在于，所述套筒的上方設(shè)有隔離擋板，所述隔離擋板滑動(dòng)連接在所述底框上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光切割機(jī)的定位工裝，其特征在于，所述套筒的截面呈方形，所述活動(dòng)銷包括上部銷和下部銷，所述上部銷呈圓柱形，所述下部銷與所述套筒適配、且其下部開設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)條形的滑孔，所述壓桿的一端通過轉(zhuǎn)銷鉸接所述滑孔、且另一端伸出至所述底框外，所述壓桿的中部鉸接在所述底框上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光切割機(jī)的定位工裝，其特征在于，所述套筒的截面呈方形，所述活動(dòng)銷包括上部銷和下部銷，所述上部銷呈圓柱形，所述下部銷與所述套筒適配、且其一側(cè)表面上連接有齒條，所述壓桿的一端鉸接所述底框、且另一端伸出至所述底框外，所述壓桿鉸接在所述底框上的一端上設(shè)有與所述齒條適配的齒輪。
7.—種權(quán)利要求1所述的激光切割機(jī)的定位工裝的使用方法，其特征在于，按以下步驟使用: 1)、工件放置:將半成品工件擱置在至少三個(gè)支撐板的頂面上，并通過直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)壓板，使得半成品工件壓合在支撐板的頂面和壓板的底面之間； 2)、判斷是否為首件加工:如果是，則進(jìn)入步驟3);如果不是，則進(jìn)入步驟7)； 3)、切割機(jī)畫線:將激光切割機(jī)調(diào)至畫線模式，在半成品工件頂面上畫出校核線； 4)、人工校核:人工對(duì)校核線進(jìn)行測(cè)量、校核，判斷是否合格；如果合格，則進(jìn)入步驟7);如果不合格，則進(jìn)入步驟5); 5)、調(diào)整切割軌跡:通過步驟4)中獲得的數(shù)據(jù)對(duì)切割機(jī)中的切割軌跡進(jìn)行調(diào)整； 6)、校核線擦除:人工擦除校核線；返回步驟3)； 7)、檢測(cè)孔切割:將激光切割機(jī)調(diào)至切割模式，在半成品工件上切割與所述活動(dòng)銷大小一致且位置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)孔； 8)、活動(dòng)銷校核:通過壓桿帶動(dòng)活動(dòng)銷向上運(yùn)動(dòng)，觀察活動(dòng)銷是否伸入檢測(cè)孔中，是為合格，不是為不合格；如果合格，則進(jìn)入步驟11);如果不合格，則進(jìn)入步驟9)；.9)、尋找出錯(cuò)點(diǎn):通過步驟8)中獲得的數(shù)據(jù)找出出錯(cuò)點(diǎn)，并逐一記錄；.10)、解決出錯(cuò)點(diǎn):解決步驟9)中記錄的出錯(cuò)點(diǎn)；返回步驟I)；.11)、工件切割:將激光切割機(jī)調(diào)至切割模式，對(duì)半成品工件進(jìn)行切割；完畢。
【文檔編號(hào)】B23K26/70GK103785960SQ201410052428
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】朱于杰, 孔演 申請(qǐng)人:揚(yáng)州市昌盛車業(yè)有限公司