[发明专利]一种非规则曲面工件激光标刻装置

说明书

本发明提供了一种非规则曲面工件激光标刻装置，包括工作台、双轴旋转组件、升降丝杠导轨组件、激光头组件，双轴旋转组件设置在工作台中间，激光头组件固定在升降丝杠导轨组件一侧，并位于双轴旋转组件上方；所述双轴旋转组件包括双耳支架、第一旋转组件、第二旋转组件、非规则曲面工件，第一旋转组件通过对称设置的轴承座固定在双耳支架上，第二旋转组件通过对称设置的转轴与连接板安装在第一旋转组件上，非规则曲面工件可通过三组球形手指进行内撑夹持。非规则曲面工件在升降丝杠导轨组件与双轴旋转组件协同作用下，实现了在线高精度自动化激光标刻，大大提高了生产效率。

技术领域

本发明属于激光加工领域，具体涉及一种非规则曲面工件激光标刻装置。

背景技术

随着激光技术的不断进步，激光标刻机产业也得到了快速的发展。激光标刻技术广泛应用于各行各业，随着市场需求的不断扩大，各行业对激光标刻设备的功能需求也越来也多，这就迫使激光标刻设备不断更新以满足人们的需要，尤其是针对一些非规则曲面产品的激光标刻提出了更高要求，目前不仅局限于设备成本过于昂贵，而且产品自身结构的复杂性，难以保证设备生产工艺一致性。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种非规则曲面工件激光标刻装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种非规则曲面工件激光标刻装置，包括工作台、双轴旋转组件、升降丝杠导轨组件、激光头组件；双轴旋转组件设置在工作台中间，激光头组件固定在升降丝杠导轨组件一侧，并位于双轴旋转组件上方；

所述双轴旋转组件包括双耳支架、第一旋转组件、第二旋转组件、非规则曲面工件，第一旋转组件通过对称设置的轴承座固定在双耳支架上，第二旋转组件通过对称设置的转轴与连接板安装在第一旋转组件上，非规则曲面工件可通过三组球形手指进行夹持；

所述第一旋转组件包括第一步进电机、减速器、第一膜片联轴器、减速电机安装板、右轴承座、右侧转轴、右侧连接板、左侧连接板、左侧转轴、左轴承座，第一步进电机与减速器组成减速电机装置，并通过减速电机安装板安装在双耳支架上，第一膜片联轴器一端与减速器的输出轴同轴配合安装，另一端与右侧转轴连接，右轴承座与左轴承座对称设置在双耳支架上，右侧转轴与右轴承座同轴安装，右侧连接板与右侧转轴固定连接，同样的左侧转轴与左轴承座同轴安装，左侧连接板与左侧转轴固定连接；

所述第二旋转组件包括第二步进电机、框形电机支架、U形连接块、第二膜片联轴器、三爪气缸安装板、三爪气缸、球形手指、Z形手指、气爪、L形安装板，第二步进电机与U形连接块分别安装在框形电机支架左侧和下方，第二膜片联轴器一端与第二步进电机输出轴连接，另一端与三爪气缸安装板的圆轴连接，三爪气缸与三爪气缸安装板同轴配合安装，球形手指共三组呈T形，其平行端与三爪气缸的移动滑块通过孔配合连接，垂直端为球形结构，可通过面接触将非规则曲面工件内撑夹持，Z形手指为一对安装在气爪上，气爪固定在L形安装板的一端面上，L形安装板通过U形连接块安装在框形电机支架上。

所述升降丝杠导轨组件包括丝杠导轨、伺服电机支架、伺服电机，丝杠导轨安装在工作台上，伺服电机通过伺服电机支架安装在丝杠导轨上。

所述激光头组件包括场镜、激光测距仪、激光头；场镜设置在激光头居中下方，激光测距仪居中安装在激光头一侧端面上。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明根据非规则曲面工件结构特殊性及激光标刻的工艺要求，设计了交替复合夹具装置，即由Z形手指、气爪组成的双指夹具组件和由三爪气缸、球形手指组成的三指夹具组件，首先通过双指夹具组件夹取非规则曲面工件顶部的圆柱外端，然后三指夹具组件通过三个球形手指的球面与工件弧形内表面接触实现内撑夹紧，接着双指夹具组件脱离工件，有效解决了单一夹具存在的缺陷与不足：1)由于工件结构特殊性，双指夹具与工件被夹持部分接触面积不够、受力不均匀等因素导致加工过程中工件出现偏斜、脱落或破损；2)三指夹具组件