一种超快激光金属精雕夹具及使用方法与流程

1.本技术涉及激光精雕设备领域，尤其是涉及一种超快激光金属精雕夹具及使用方法。


背景技术：

2.随着人们的环保意识逐步提高，越来越多的生活出行工具，比如电动汽车、电动自行车等，采用动力电池方式代替汽油方式提供动力来源。防爆片是动力电池上必不可少的一个部件，针对不同的动力电池通常也会配备不同金属材质与结构的防爆片。为了防止电池爆炸，部分动力电池需要在其金属材质的防爆片表面用激光精雕一条泄压槽，当电池内部压力过高时，压力冲破泄压槽进行泄压，以达到防止电池爆炸的效果。
3.公告号为cn216101261u的中国专利公开了一种精雕机，包括雕刻工作平台、雕刻夹具及执行机构和存料盘；雕刻夹具及执行机构包括雕刻执行机构和材料夹具；其中，材料夹具包括固定在雕刻工作平台上、且置于底架的矩形形状的内部的下固定安装板，固定在下固定安装板上的夹具调整器，以及设置在夹具调整器上、并由夹具调整器驱动移位的夹具；夹具调整器包括固定在下固定安装板上的下安装架，固定在下安装架上的两个第三丝杆座，转动套设在第三丝杆座上的第三丝杆，固定在下安装架上的驱动电机安装座，固定在驱动电机安装座上、且与第三丝杆连接的第二驱动电机，与第三丝杆平行布设的两组导向支撑组件，套设在第三丝杆上的第三丝杆螺母，以及与第三丝杆螺母和两组导向支撑组件连接的夹具滑板；第三丝杆座和第三丝杆置于两组导向支撑组件之间。
4.但是，现有的材料夹具仅能对特定性状的雕刻工件实现稳定的夹持，对于异形的雕刻工件则难以起到稳定夹持的效果，导致异形工件的加工质量不佳；因此，可做进一步改进。


技术实现要素：

5.为了实现对异形的雕刻工件的稳定夹持，提高异形工件的加工质量，本技术提供一种超快激光金属精雕夹具及使用方法。
6.第一方面，本技术提供了一种超快激光金属精雕夹具，采用以下技术方案：一种超快激光金属精雕夹具，包括雕刻工作平台以及安装于雕刻工作平台的雕刻夹具，所述雕刻夹具包括放置于雕刻工作平台顶部的承载板，所述承载板顶部开设有与雕刻工件相嵌装适配的承载槽，所述雕刻工作平台顶部开设有四个沿其中心均匀分布的滑轨，每个所述滑轨均滑动设置有夹持块，所述雕刻工作平台内部设有用于驱动四个夹持块同步移动至与承载板四周相抵接的驱动机构。
7.通过采用上述技术方案，通过嵌装方式能够使异形的雕刻工件稳定放置于承载板，通过驱动机构驱动四个夹持块沿相对应的滑轨同步移动，能够使四个夹持块共同对承载板进行抵接夹紧，且确保承载板自动定位至雕刻工作平台顶部中心，从而实现对异形的雕刻工件的稳定夹持，提高异形工件的加工质量。
8.优选的，所述驱动机构包括竖直布置的导向杆，所述导向杆顶部固设于雕刻工作平台预设的安装腔顶部，所述导向杆外周滑动设置有升降筒，所述安装腔顶部固设有用于驱动升降筒沿竖向升降的驱动组件；所述升降筒顶部与夹持块底部均开设有相互配合的斜锲面，以令夹持块在升降筒上升时沿靠近雕刻工作平台顶部中心方向移动，所述升降筒底部固设有与夹持块底部相磁吸配合的磁吸单元，以令夹持块在升降筒上升时沿远离雕刻工作平台顶部中心方向移动。
9.通过采用上述技术方案，当驱动组件驱动升降筒沿竖向滑动上升时，在升降筒顶部与夹持块底部的斜锲面相配合的作用下，四个夹持块能够沿靠近雕刻工作平台顶部中心方向同步移动，将承载板推动定位至雕刻工作平台顶部中心，且将承载板四周进行抵接夹紧，从而实现承载板的装夹；反之，当驱动组件驱动升降筒沿竖向滑动下降时，在磁吸单元与夹持块底部的磁吸配合的作用下，四个夹持块能够沿远离雕刻工作平台顶部中心方向同步移动，以解除对承载板四周的抵接夹紧作用，从而实现承载板的拆卸。
10.优选的，所述驱动组件包括活塞杆竖直朝下布置的气缸，所述气缸固设于安装腔顶部，所述气缸活塞杆固设有弹簧，所述弹簧远离气缸一端固设于升降筒。
11.通过采用上述技术方案，在气缸活塞杆回缩时，通过弹簧拉动升降筒，即可实现驱动升降筒沿竖向滑动上升；在气缸活塞杆伸出时，通过升降筒自身重力以及弹簧推动作用下，即可实现驱动升降筒沿竖向滑动下降。此外，弹簧的拉伸性能够使气缸活塞杆的行程允许一定的偏差值，以在气缸活塞杆的行程出现偏差时，对夹紧结构起到保护作用。
12.优选的，所述安装腔底部开设有除尘通道，且所述除尘通道连通于外部预设的除尘过滤器，所述升降筒底部设有延伸至除尘通道的抽风机构，所述雕刻工作平台顶部开设有与安装腔相连通的抽风孔，所述抽风孔分布于承载板四周，所述雕刻工作平台顶部开设有与安装腔相连通的吸附孔，所述吸附孔分布于雕刻工作平台与承载板相重叠区域。
13.通过采用上述技术方案，当启动抽风机构使除尘通道形成朝除尘过滤器方向的气流时，安装腔形成负压环境，使承载板周边的空气通过抽风孔补充至安装腔，从而带动激光精雕过程中所产生的金属粉尘依次经过抽风孔、安装腔、除尘通道，最后流入外部预设的除尘过滤器进行过滤，降低金属粉尘对工作环境以及工人健康造成的影响；安装腔形成的负压环境能够通过吸附孔对承载板进行吸附，提高承载板的位置稳定性。
14.优选的，所述抽风机构包括竖直布置的花键套，所述花键套外周通过预设的轴承转动设置于升降筒，所述除尘通道嵌设有抽风电机，所述抽风电机输出轴固设有与花键套相滑动适配的花键轴，所述花键轴顶部延伸至吸附孔下方，且所述花键轴顶部固设有第一抽风扇叶，所述花键套底部延伸至除尘通道，且所述花键套底部固设有第二抽风扇叶。
15.通过采用上述技术方案，当启动抽风电机使花键轴转动时，花键轴带动第一抽风扇叶以及第二抽风扇叶转动，第一抽风扇叶的转动能够带动吸附孔下方的空气流动，从而让提高吸附孔的吸附作用，第二抽风扇叶的转动能够带动除尘通道内的空气朝除尘过滤器方向流动，从而使安装腔形成负压环境，使承载板周边的空气通过抽风孔补充至安装腔。
16.优选的，所述承载槽槽底开设有顶出孔，所述顶出孔与部分的吸附孔相重叠。
17.通过采用上述技术方案，在激光精雕结束之后，通过手指/顶杆穿过顶出孔，便于将雕刻工件顶出脱离承载槽。
18.优选的，所述滑轨远离雕刻工作平台顶部中心的一侧开设有缩合槽，所述夹持块
背离雕刻工作平台顶部中心的一侧固设有与缩合槽相嵌装适配的封盖板，所述封盖板靠近夹持块一侧开设有透风孔。
19.通过采用上述技术方案，由于滑轨靠近雕刻工作平台顶部中心的一侧同样具有与抽风孔相类似的抽风作用，供金属粉尘由此进入，但滑轨远离雕刻工作平台顶部中心的一侧则容易破坏安装腔的负压环境，因此，在夹持块沿靠近雕刻工作平台顶部中心滑动至与承载板相抵接时，封盖板远离夹持块的一侧能够对滑轨远离雕刻工作平台顶部中心的一侧进行封盖，封盖板靠近夹持块的一侧所开设的透风孔能够供金属粉尘由此进入。
20.第二方面，本技术提供了一种超快激光金属精雕夹具的使用方法，包括以下步骤：s1、雕刻工件的装夹：预备多个轮流使用的承载板，将多个雕刻工件分别嵌装于多个承载槽；s2、承载板的装夹：先将其中一个承载板大致放置于雕刻工作平台顶部中心位置，再通过驱动组件驱动升降筒沿竖向上升，以令夹持块沿靠近雕刻工作平台顶部中心方向移动至与承载板四周相抵接；s3、开启抽风机构，以令雕刻工作平台顶部的空气依次经过抽风孔、安装腔、除尘通道，最后流入外部预设的除尘过滤器；s4、关闭抽风机构，在激光精雕结束之后关闭抽风机构；s5、承载板的拆卸：先通过驱动组件驱动升降筒沿竖向下降，以令夹持块沿远离雕刻工作平台顶部中心方向移动至与承载板四周相脱离，将激光精雕结束之后的承载板取下，再将另外一个承载板大致放置于雕刻工作平台顶部中心位置，以此循环s2-s5步骤；s6、雕刻工件的拆卸：穿过顶出孔将雕刻工件顶出承载槽。
21.综上所述，本技术至少包括以下有益技术效果：1.通过嵌装方式能够使异形的雕刻工件稳定放置于承载板，通过驱动机构驱动四个夹持块沿相对应的滑轨同步移动，能够使四个夹持块共同对承载板进行抵接夹紧，且确保承载板自动定位至雕刻工作平台顶部中心，从而实现对异形的雕刻工件的稳定夹持，提高异形工件的加工质量；2.当启动抽风机构使除尘通道形成朝除尘过滤器方向的气流时，安装腔形成负压环境，使承载板周边的空气通过抽风孔补充至安装腔，从而带动激光精雕过程中所产生的金属粉尘依次经过抽风孔、安装腔、除尘通道，最后流入外部预设的除尘过滤器进行过滤，降低金属粉尘对工作环境以及工人健康造成的影响；安装腔形成的负压环境能够通过吸附孔对承载板进行吸附，提高承载板的位置稳定性。
附图说明
22.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
23.图2是本技术实施例中雕刻夹具的整体结构示意图。
24.图3是本技术实施例中雕刻工作平台的俯视图。
25.附图标记说明：1、承载板；11、承载槽；12、滑轨；13、抽风孔；14、吸附孔；15、顶出孔；2、夹持块；3、驱动机构；31、导向杆；32、升降筒；33、驱动组件；331、气缸；332、弹簧；34、磁吸单元；4、安装腔；5、除尘通道；6、除尘过滤器；7、抽风机构；71、花键套；72、抽风电机；73、花键轴；74、第一抽风扇叶；75、第二抽风扇叶；8、封盖板；81、透风孔；10、雕刻工作平台；
20、雕刻夹具；30、斜锲面。
具体实施方式
26.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
27.本技术实施例公开一种超快激光金属精雕夹具。
28.参照图1，超快激光金属精雕夹具包括雕刻工作平台10以及雕刻夹具20；其中，雕刻夹具20安装于雕刻工作平台10，且雕刻夹具20用于对异形的雕刻工件实现稳定的夹持。
29.参照图1-3，具体的，雕刻夹具20包括承载板1、夹持块2以及驱动机构3；其中，承载板1为矩形板状体结构，承载板1顶部中心开设有与雕刻工件相嵌装适配的承载槽11，使异形的雕刻工件能够通过嵌装方式稳定放置于对应的承载板1；承载板1数量可根据生产线的运行速度预备有多个，且多个承载板1之间轮流使用，使多个雕刻工件能够分别嵌装于多个承载槽11内；雕刻工作平台10顶部开设有四个滑轨12，四个滑轨12分别位于雕刻工作平台10顶部的前侧、后侧、左侧、右侧，即四个滑轨12沿雕刻工作平台10顶部中心均匀分布，每个滑轨12均沿雕刻工作平台10顶部中心向四周边缘延伸布置；夹持块2数量根据滑轨12数量设有四个，四个夹持块2与四个滑轨12一一相对应，且每个夹持块2均滑动设置于相对应的滑轨12，使每个夹持块2均能够沿雕刻工作平台10顶部中心向四周边缘方向往复滑动；驱动机构3设置于雕刻工作平台10内部，且驱动机构3用于驱动四个夹持块2沿相对应的滑轨12同步移动，使四个夹持块2能够分别与承载板1四周相抵接/相分离。
30.异形的雕刻工件在加工过程中，s1、将多个雕刻工件通过嵌装方式稳定放置于对应的承载板1；s2、取其中一个承载板1大致放置于雕刻工作平台10顶部中心位置；s3、驱动机构3驱动四个夹持块2沿相对应的滑轨12同步移动，以令四个夹持块2分别与承载板1四周相抵接；s4、激光精雕；s5、驱动机构3驱动四个夹持块2沿相对应的滑轨12同步移动，以令四个夹持块2分别与承载板1四周相分离；s6、取下激光精雕结束之后的雕刻工件所对应的承载板1，重复s2-s5步骤。通过嵌装方式能够使异形的雕刻工件稳定放置于承载板1，通过驱动机构3驱动四个夹持块2沿相对应的滑轨12同步移动，能够使四个夹持块2共同对承载板1进行抵接夹紧，且确保承载板1自动定位至雕刻工作平台10顶部中心，从而实现对异形的雕刻工件的稳定夹持，提高异形工件的加工质量。
31.在本实施例中，驱动机构3包括导向杆31、升降筒32以及驱动组件33；其中，雕刻工作平台10中部开设有用于为驱动机构3提供安装空间的安装腔4；导向杆31为竖直布置的圆杆状结构，导向杆31数量设有四个，四个导向杆31沿雕刻工作平台10中心均匀分布，且四个导向杆31顶部均固设于安装腔4顶部；升降筒32为开口朝上布置的喇叭状结构，升降筒32雕刻工作平台10同轴布置，升降筒32开设有与导向杆31相滑动适配的导向孔，使升降筒32能够沿竖向滑动上升/下降；每个升降筒32顶部与夹持块2底部均开设有相互配合的斜锲面30，具体的，夹持块2底部的斜锲面30为平面，对应的升降筒32顶部的斜锲面30同样为平面，即升降筒32顶部形成有呈四棱台状结构的凹槽，用于与四个夹持块2底部的斜锲面30相配合；升降筒32底部固设有磁吸单元34，磁吸单元34为永久磁体，磁吸单元34能够隔着升降筒32与夹持块2底部实现磁吸配合，在升降筒32上升/下降的行程内，使升降筒32顶部与四个夹持块2底部始终保持贴合；驱动组件33固设于安装腔4顶部，且驱动组件33用于驱动升降筒32沿竖向滑动上升/下降，使四个夹持块2在升降筒32上升过程中通过斜锲面30的作用沿
靠近雕刻工作平台10顶部中心方向移动，使四个夹持块2在升降筒32下降过程中通过磁吸单元34的作用沿远离雕刻工作平台10顶部中心方向移动。
32.当驱动组件33驱动升降筒32沿竖向滑动上升时，在升降筒32顶部与夹持块2底部的斜锲面30相配合的作用下，四个夹持块2能够沿靠近雕刻工作平台10顶部中心方向同步移动，将承载板1推动定位至雕刻工作平台10顶部中心，且将承载板1四周进行抵接夹紧，从而实现承载板1的装夹；反之，当驱动组件33驱动升降筒32沿竖向滑动下降时，在磁吸单元34与夹持块2底部的磁吸配合的作用下，四个夹持块2能够沿远离雕刻工作平台10顶部中心方向同步移动，以解除对承载板1四周的抵接夹紧作用，从而实现承载板1的拆卸。
33.在本实施例中，驱动组件33包括气缸331以及弹簧332；其中，气缸331固设于安装腔4顶部，且气缸331活塞杆竖直朝下布置；弹簧332顶端固设于气缸331活塞杆，弹簧332顶端固设于升降筒32。
34.在气缸331活塞杆回缩时，通过弹簧332拉动升降筒32，即可实现驱动升降筒32沿竖向滑动上升；在气缸331活塞杆伸出时，通过升降筒32自身重力以及弹簧332推动作用下，即可实现驱动升降筒32沿竖向滑动下降。此外，弹簧332的拉伸性能够使气缸331活塞杆的行程允许一定的偏差值，以在气缸331活塞杆的行程出现偏差时，对夹紧结构起到保护作用。
35.在本实施例中，安装腔4底部开设有除尘通道5，且除尘通道5连通于外部预设的除尘过滤器6，除尘过滤器6为现有技术中的工业除尘过滤器6，其能够对激光精雕过程中所产生的金属粉尘进行过滤，降低金属粉尘对工作环境以及工人健康造成的影响；雕刻工作平台10顶部开设有抽风孔13，抽风孔13延伸贯穿至安装腔4顶部，且抽风孔13分布于承载板1四周，即抽风孔13位于雕刻工作平台10顶部中心的四周；雕刻工作平台10顶部开设有吸附孔14，吸附孔14延伸贯穿至安装腔4顶部，且吸附孔14分布于雕刻工作平台10与承载板1相重叠区域，即吸附孔14位于雕刻工作平台10顶部中心；升降筒32底部固设有抽风机构7，抽风机构7延伸至除尘通道5，抽风机构7能够使除尘通道5形成朝除尘过滤器6方向的气流。
36.当启动抽风机构7使除尘通道5形成朝除尘过滤器6方向的气流时，安装腔4形成负压环境，使承载板1周边的空气通过抽风孔13补充至安装腔4，从而带动激光精雕过程中所产生的金属粉尘依次经过抽风孔13、安装腔4、除尘通道5，最后流入外部预设的除尘过滤器6进行过滤，降低金属粉尘对工作环境以及工人健康造成的影响；安装腔4形成的负压环境能够通过吸附孔14对承载板1进行吸附，提高承载板1的位置稳定性。
37.在本实施例中，抽风机构7包括花键套71、抽风电机72、花键轴73、第一抽风扇叶74以及第二抽风扇叶75；其中，花键套71呈竖直布置，花键套71两端呈贯穿状态，花键套71中部外周通过预设的轴承转动设置于升降筒32中心；除尘通道5嵌设有抽风电机72，抽风电机72输出轴同轴固设有呈竖直布置的花键轴73，花键轴73与花键套71同轴布置，花键轴73与花键套71相滑动适配，且花键轴73顶部滑动贯穿花键套71延伸至吸附孔14下方；第一抽风扇叶74固设于花键轴73顶部，使第一抽风扇叶74位于吸附孔14下方；花键套71底部延伸至除尘通道5，第二抽风扇叶75固设于花键套71底部，使第二抽风扇叶75位于除尘通道5内。
38.当启动抽风电机72使花键轴73转动时，花键轴73带动第一抽风扇叶74以及第二抽风扇叶75转动，第一抽风扇叶74的转动能够带动吸附孔14下方的空气流动，从而让提高吸附孔14的吸附作用，第二抽风扇叶75的转动能够带动除尘通道5内的空气朝除尘过滤器6方
向流动，从而使安装腔4形成负压环境，使承载板1周边的空气通过抽风孔13补充至安装腔4；值得一提的是，花键轴73与花键套71之间的滑动配合、花键套71与升降筒32之间的转动配合，使抽风机构7与驱动机构3之间的运行互不影响；此外，第二抽风扇叶75转动带动除尘通道5内的空气朝除尘过滤器6方向流动的过程中，空气对第二抽风扇叶75产生的反作用力通过花键套71作用于升降筒32，以辅助弹簧332的拉力加强驱动升降筒32滑动上升的作用力，从而加强升降筒32对夹持块2的推力，使夹持块2对承载板1的加持作用更佳。
39.在本实施例中，承载槽11槽底中心开设有顶出孔15，顶出孔15与部分的吸附孔14相重叠。在激光精雕结束之后，通过手指/顶杆穿过顶出孔15，便于将雕刻工件顶出脱离承载槽11。
40.在本实施例中，滑轨12远离雕刻工作平台10顶部中心的一侧开设有缩合槽，夹持块2背离雕刻工作平台10顶部中心的一侧固设有与缩合槽相嵌装适配的封盖板8，封盖板8靠近夹持块2一侧开设有透风孔81。由于滑轨12靠近雕刻工作平台10顶部中心的一侧同样具有与抽风孔13相类似的抽风作用，供金属粉尘由此进入，但滑轨12远离雕刻工作平台10顶部中心的一侧则容易破坏安装腔4的负压环境，因此，在夹持块2沿靠近雕刻工作平台10顶部中心滑动至与承载板1相抵接时，封盖板8远离夹持块2的一侧能够对滑轨12远离雕刻工作平台10顶部中心的一侧进行封盖，封盖板8靠近夹持块2的一侧所开设的透风孔81能够供金属粉尘由此进入。
41.本技术实施例还公开一种超快激光金属精雕夹具的使用方法，包括以下步骤：s1、雕刻工件的装夹：预备多个轮流使用的承载板1，将多个雕刻工件分别嵌装于多个承载槽11；s2、承载板的装夹：先将其中一个承载板1大致放置于雕刻工作平台10顶部中心位置，再通过驱动组件33驱动升降筒32沿竖向上升，以令夹持块2沿靠近雕刻工作平台10顶部中心方向移动至与承载板1四周相抵接；s3、开启抽风机构，以令雕刻工作平台10顶部的空气依次经过抽风孔13、安装腔4、除尘通道5，最后流入外部预设的除尘过滤器6；s4、关闭抽风机构，在激光精雕结束之后关闭抽风机构7；s5、承载板的拆卸：先通过驱动组件33驱动升降筒32沿竖向下降，以令夹持块2沿远离雕刻工作平台10顶部中心方向移动至与承载板1四周相脱离，将激光精雕结束之后的承载板1取下，再将另外一个承载板1大致放置于雕刻工作平台10顶部中心位置，以此循环s2-s5步骤；s6、雕刻工件的拆卸：穿过顶出孔15将雕刻工件顶出承载槽11。
42.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之上内。