一種激光切割機的定位工裝及其使用方法
【專利摘要】一種激光切割機的定位工裝及其使用方法。激光切割機的工作臺上設有若干卡槽和若干卡銷，定位工裝包括底框、至少三個支撐板、至少三個壓緊裝置和至少兩個活動檢測裝置；底框上設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)動裝置和壓板；活動檢測裝置包括套筒、活動銷和壓桿。按以下步驟使用：1）、工件放置；2）、判斷是否為首件加工；3）、切割機畫線；4）、人工校核；5）、調(diào)整切割軌跡；6）、校核線擦除；7）、檢測孔切割；8）、活動銷校核；9）、尋找出錯點；10）、解決出錯點；11）、工件切割。本案具有加工效率高、廢品率低等優(yōu)點。
【專利說明】一種激光切割機的定位工裝及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光切割機實際使用領域，尤其涉及其專用的定位工裝及配套的使用方法的改進。
【背景技術】
[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，包括機床的精度、工裝的定位、零件的強度及人為因素等等；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確的定位在激光切割機的工作臺上的問題。
[0003]對此，現(xiàn)有技術中提出了多種定位工裝，以實現(xiàn)此類“半成品工件”在激光切割機的工作臺上的定位和裝夾。其中，具有代表性的如國家局于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?zhí)枮椤?01120527068.7”的文獻。然而，此類“定位胎具”仍然存在著結(jié)構(gòu)復雜、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、可靠性好且定位準確度高的激光切割機的定位工裝及其使用方法。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:所述激光切割機的工作臺上設有若干卡槽和若干卡銷，所述定位工裝包括底框、至少三個支撐板、至少三個壓緊裝置和至少兩個活動檢測裝置；
所述底框上設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)動裝置和壓板，所述直線驅(qū)動裝置豎直設置、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)動裝置的頂端；
所述活動檢測裝置包括套筒、活動銷和壓桿，所述套筒豎直設置、且固定連接在所述底框上，所述活動銷穿設在所述套筒中，所述壓桿連接所述活動銷，使得活動銷在壓桿的帶動下進行上下運動。
[0006]所述定位工裝包括四個壓緊裝置，所述直線驅(qū)動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]所述壓板遠離所述直線驅(qū)動裝置的一端的底面上設有墊塊。
[0008]所述套筒的上方設有隔離擋板，所述隔離擋板滑動連接在所述底框上。
[0009]所述套筒的截面呈方形，所述活動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、且其下部開設有水平設置的長條形的滑孔，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有與所述齒條適配的齒輪。
[0011]一種激光切割機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支撐板的頂面上，并通過直線驅(qū)動裝置驅(qū)動壓板，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，則進入步驟3);如果不是，則進入步驟7)；
3)、切割機畫線:將激光切割機調(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:人工對校核線進行測量、校核，判斷是否合格；如果合格，則進入步驟7);如果不合格，則進入步驟5)；
5)、調(diào)整切割軌跡:通過步驟4)中獲得的數(shù)據(jù)對切割機中的切割軌跡進行調(diào)整；
6)、校核線擦除:人工擦除校核線；返回步驟3)；
7)、檢測孔切割:將激光切割機調(diào)至切割模式，在半成品工件上切割與所述活動銷大小一致且位置對應的檢測孔；
8)、活動銷校核:通過壓桿帶動活動銷向上運動，觀察活動銷是否伸入檢測孔中，是為合格，不是為不合格；如果合格，則進入步驟11);如果不合格，則進入步驟9)；
9)、尋找出錯點:通過步驟8)中獲得的數(shù)據(jù)找出出錯點，并逐一記錄；
10)、解決出錯點:解決步驟9)中記錄的出錯點；返回步驟I)；
11)、工件切割:將激光切割機調(diào)至切割模式，對半成品工件進行切割；完畢。
[0012]本發(fā)明使用時，將工件放在支撐板頂面上后，啟動壓緊裝置，將工件死死的壓在工裝上；然后調(diào)用激光切割程序，人工將激光切割機的狀態(tài)調(diào)整為畫線狀態(tài)；在工件上畫線后比對之前的樣件，進行尺寸測量，判斷有無誤差；一切無任何問題后將機床狀態(tài)調(diào)整為切割狀態(tài)，首先切割工裝上兩處檢測孔，切割完后將活動銷伸入檢測孔中；此時，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行切割其他尺寸，直到一個合格的產(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(僅首件加工時需進行一次校核)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。
【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)明中活動檢測裝置的第一種實施方式的結(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)明中活動檢測裝置的第一種實施方式的使用狀態(tài)參考圖， 圖9是本發(fā)明中活動檢測裝置的第一種實施方式中活動銷的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖10是圖9的俯視圖；
圖11是本發(fā)明中活動檢測裝置的第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖12是本發(fā)明中活動檢測裝置的第二種實施方式的使用狀態(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)動裝置，311是氣缸，312是推桿，32是壓板，320是墊塊，4是活動檢測裝置，40是隔離擋板，41是套筒，42是活動銷，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。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明如圖1-13所示，所述激光切割機的工作臺上設有若干卡槽和若干卡銷，所述定位工裝包括底框1、至少三個支撐板2、至少三個壓緊裝置3和至少兩個活動檢測裝置4 ；
所述底框I上設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，即可簡單、精準的將定位工裝安裝在激光切割機的工作臺上；有效地確保了每次裝夾的穩(wěn)定性和一致性；
至少三個所述支撐板2的頂面位于同一水平面上、且均固定連接所述底框I ;在實際加工時，可將支撐板的頂面形狀設置為與半成品工件5的底面形狀適配的形狀，從而使得每次放置工件時，半成品工件的“架設位置”均保持一致、且在水平方向上無竄動；
所述壓緊裝置3包括直線驅(qū)動裝置31和壓板32，所述直線驅(qū)動裝置31豎直設置、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)動裝置的頂端進行旋轉(zhuǎn))在所述直線驅(qū)動裝置31的頂端；將半成品工件架設在支撐板的頂面上之后，可先通過直線驅(qū)動裝置驅(qū)動壓板上升至半成品工件的頂面以上，在旋轉(zhuǎn)壓板，使得壓板運動至半成品工件的上方，最后通過直線驅(qū)動裝置驅(qū)動壓板下行，從而使得工件壓合在至少三個支撐板的頂面和至少三個壓板的底面之間；
所述活動檢測裝置4包括套筒41、活動銷42和壓桿43，所述套筒41豎直設置、且固定連接在所述底框I上，所述活動銷42穿設在所述套筒41中，所述壓桿43連接所述活動銷42，使得活動銷42在壓桿43的帶動下進行上下運動。這樣，可在檢測孔(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)動活動銷上行，此時，若活動銷可伸入檢測孔中，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中的預設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，從而可進一步根據(jù)檢測孔與活動銷之間的偏差方向及偏差尺寸等信息找出出錯點，并最終予以解決。
[0017]本案中的直線驅(qū)動裝置可以液壓、氣動、絲桿絲母等結(jié)構(gòu)形態(tài)存在，下面僅以氣動式作代表性說明:所述定位工裝包括四個壓緊裝置3，所述直線驅(qū)動裝置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遠離所述直線驅(qū)動裝置31的一端的底面上設有墊塊320 (可通過橡膠等柔性材料制成)。從而以降低壓板底面對半成品工件的頂面的磨損。[0019]所述套筒41的上方設有隔離擋板40，所述隔離擋板40滑動連接在所述底框I上。這樣，在切割檢測孔時，可通過隔離擋板蓋住套筒，從而有效避免激光對套筒及活動銷的誤損。
[0020]下面針對壓桿的驅(qū)動方式，以兩種實施例作代表性說明:
實施例一:所述套筒41的截面呈方形，所述活動銷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、且其下部開設有水平設置的長條形的滑孔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]實施例二:所述套筒41的截面呈方形，所述活動銷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擱置在至少三個支撐板2的頂面上，并通過直線驅(qū)動裝置31驅(qū)動壓板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，則進入步驟3);如果不是，則進入步驟7)；
3)、切割機畫線:將激光切割機調(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:人工對校核線進行測量、校核，判斷是否合格；如果合格，則進入步驟7);如果不合格，則進入步驟5);即將校核線與之前的樣件進行尺寸比對；
5)、調(diào)整切割軌跡:通過步驟4)中獲得的數(shù)據(jù)對切割機中的切割軌跡進行調(diào)整；
6)、校核線擦除:人工擦除校核線；返回步驟3)；
7)、檢測孔切割:將激光切割機調(diào)至切割模式，在半成品工件5上切割與所述活動銷42大小一致且位置對應的檢測孔；
8)、活動銷校核:通過壓桿43帶動活動銷42向上運動,觀察活動銷42是否伸入檢測孔中，是為合格，不是為不合格；如果合格，則進入步驟11);如果不合格，則進入步驟9)；
9)、尋找出錯點:通過步驟8)中獲得的數(shù)據(jù)找出出錯點，并逐一記錄；具體的說:可由人工對半成品工件在定位工裝上的相對位置進行檢查，觀察定位是否準確，半成品工件是否有竄動，檢查完畢后再對切割程序進行檢查；
10)、解決出錯點:解決步驟9)中記錄的出錯點；返回步驟I)；
11)、工件切割:將激光切割機調(diào)至切割模式，對半成品工件5進行切割；完畢。
[0023]上述的人工校核為基本的校核，首件加工時必須先人工校核(因為一旦在檢測孔切割后才發(fā)現(xiàn)錯誤，則將帶來極高的廢品率)，然后在活動銷進行校核，從而以雙重校核的方式確保萬無一失；同時，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(僅首件加工時需進行一次校核)和加工效果。
【權利要求】
1.一種激光切割機的定位工裝，所述激光切割機的工作臺上設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、至少三個支撐板、至少三個壓緊裝置和至少兩個活動檢測裝置； 所述底框上設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)動裝置和壓板，所述直線驅(qū)動裝置豎直設置、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)動裝置的頂端； 所述活動檢測裝置包括套筒、活動銷和壓桿，所述套筒豎直設置、且固定連接在所述底框上，所述活動銷穿設在所述套筒中，所述壓桿連接所述活動銷，使得活動銷在壓桿的帶動下進行上下運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種激光切割機的定位工裝，其特征在于，所述定位工裝包括四個壓緊裝置，所述直線驅(qū)動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)權利要求1所述的一種激光切割機的定位工裝，其特征在于，所述壓板遠離所述直線驅(qū)動裝置的一端的底面上設有墊塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種激光切割機的定位工裝，其特征在于，所述套筒的上方設有隔離擋板，所述隔離擋板滑動連接在所述底框上。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種激光切割機的定位工裝，其特征在于，所述套筒的截面呈方形，所述活動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、且其下部開設有水平設置的長條形的滑孔，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)權利要求1所述的一種激光切割機的定位工裝，其特征在于，所述套筒的截面呈方形，所述活動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有與所述齒條適配的齒輪。
7.—種權利要求1所述的激光切割機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支撐板的頂面上，并通過直線驅(qū)動裝置驅(qū)動壓板，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，則進入步驟3);如果不是，則進入步驟7)； 3)、切割機畫線:將激光切割機調(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:人工對校核線進行測量、校核，判斷是否合格；如果合格，則進入步驟7);如果不合格，則進入步驟5); 5)、調(diào)整切割軌跡:通過步驟4)中獲得的數(shù)據(jù)對切割機中的切割軌跡進行調(diào)整； 6)、校核線擦除:人工擦除校核線；返回步驟3)； 7)、檢測孔切割:將激光切割機調(diào)至切割模式，在半成品工件上切割與所述活動銷大小一致且位置對應的檢測孔； 8)、活動銷校核:通過壓桿帶動活動銷向上運動，觀察活動銷是否伸入檢測孔中，是為合格，不是為不合格；如果合格，則進入步驟11);如果不合格，則進入步驟9)；.9)、尋找出錯點:通過步驟8)中獲得的數(shù)據(jù)找出出錯點，并逐一記錄；.10)、解決出錯點:解決步驟9)中記錄的出錯點；返回步驟I)；.11)、工件切割:將激光切割機調(diào)至切割模式，對半成品工件進行切割；完畢。
【文檔編號】B23K26/70GK103785960SQ201410052428
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權日:2014年2月17日
【發(fā)明者】朱于杰, 孔演 申請人:揚州市昌盛車業(yè)有限公司