双工位夹具和激光加工方法

摘要

本发明属于激光加工技术领域，尤其涉及双工位夹具，用于激光器对工件的加工工序中，安装在固定的激光器下方，包括可相对所述激光器平移的基座和设于基座上且具有双加工工位的夹紧机构，夹紧机构包括中间隔板和对称设于中间隔板两侧的第一夹紧组件、第二夹紧组件，中间隔板包括相对设置的第一侧面和第二侧面，第一夹紧组件与第一侧面形成用于夹紧第一工件的第一工位，第二夹紧组件与第二侧面形成用于夹紧第二工件的第二工位，本发明还提供一种使用上述的双工位夹具的激光加工方法，激光器按照加工工艺顺序对第一工位、第二工位内的工件进行循环加工，无需停机更换工件，提高加工工效。

权利要求

1.双工位夹具，用于激光器对工件的加工工序中，安装在固定的激光器下方，其特征在于：包括可相对所述激光器平移的基座和设于所述基座上且具有双加工工位的夹紧机构，所述夹紧机构包括中间隔板和对称设于所述中间隔板两侧的第一夹紧组件、第二夹紧组件，所述中间隔板包括相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一夹紧组件与所述第一侧面形成用于夹紧第一工件的第一工位，所述第二夹紧组件与所述第二侧面形成用于夹紧第二工件的第二工位，所述第一工件的侧端与所述第一侧面抵触，所述第二工件的侧端与所述第二侧面抵触；所述第一夹紧组件包括与所述第一侧面相对且用于压紧所述第一工件的第一压板和与所述第一压板固定连接的第一挡板，所述第一压板与所述第一挡板之间夹设有第一弹性件；所述第二夹紧组件包括与所述第二侧面相对且用于压紧所述第二工件的第二压板和与所述第二压板固定连接的第二挡板，所述第二挡板与所述第二压板之间夹设有第二弹性件，所述第一挡板的长度、所述第二挡板的长度均小于或等于所述中间隔板的长度。

2.如权利要求1所述的双工位夹具，其特征在于：所述第一挡板的端部朝向所述第一工位延伸出用于止挡所述第一工件移动的第一止挡块，所述第二挡板的端部朝向所述第二工位延伸出用于止挡所述第二工件移动的第二止挡块，所述中间隔板的端部设有与所述第一止挡块、所述第二止挡块在同一直线上的止挡部。

3.如权利要求2所述的双工位夹具，其特征在于：所述第一压板上设有用于安装所述第一弹性件的第一凸台，所述第一弹性件套设于所述第一凸台上，所述第一挡板设有与所述第一凸台外形相适配的第一连接孔，所述第一凸台活动插设于所述第一连接孔内。

4.如权利要求3所述的双工位夹具，其特征在于：与所述第一侧面相对的所述第一挡板的边沿延伸出用于限定所述第一工件跳动的第一挡边，所述第一工件的上表面与所述第一挡边抵接。

5.如权利要求4所述的双工位夹具，其特征在于：所述第一弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述第一凸台上，所述第一连接孔的孔径比所述第一凸台的外径大0.5～1.5mm。

6.如权利要求2所述的双工位夹具，其特征在于：所述第二压板上设有用于安装所述第二弹性件的第二凸台，所述第二弹性件套设于所述第二凸台上，所述第二挡板设有与所述第二凸台外形相适配的第二连接孔，所述第二凸台活动插设于所述第二连接孔内。

7.如权利要求6所述的双工位夹具，其特征在于：与所述第二侧面相对的所述第二挡板的边沿延伸出用于限定所述第二工件跳动的第二挡边，所述第二工件的上表面与所述第二挡边抵接。

8.如权利要求7所述的双工位夹具，其特征在于：所述第二弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述第二凸台上，所述第二连接孔的孔径比所述第二凸台的外径大0.5～1.5mm。

9.一种使用如权利要求1至8中任一项所述的双工位夹具的激光加工方法，其特征在于：其包括如下步骤：S1、第一工件、第二工件分别安装在第一工位、第二工位内并夹紧；

S2、所述激光器对安装于所述第一工位内的第一工件进行加工，当加工完成后，所述基座将所述第二工位内的第二工件移动至所述激光器的下方，所述激光器对其进行加工；

S3、手动式抽取出所述第一工位内的第一工件，并安装上另一待加工工件；

S4、当所述第二工位内的第二工件加工完成后，所述基座将所述第一工位内的工件移动至所述激光器的下方，所述激光器对其进行加工；

S5、手动式抽取出所述第二工位内的第二工件，并安装上另一待加工工件；

S6、所述激光器对所述第一工位、所述第二工位内的工件循环加工。

说明书

双工位夹具和激光加工方法

技术领域

[0001] 本发明属于激光加工技术领域，尤其涉及双工位夹具和使用该双工位夹具的激光加工方法。

背景技术

[0002] 激光加工最近几年在机械、电子等产业的薄板类复杂零件切割加工方面得到广泛的应用，与传统的机械加工方法相比，激光加工具有不可比拟的优越性，激光加工具有加工精度高，速度快、机械变形小、省料、柔性好、加工范围广等优点，同时激光加工容易与计算机辅助设计/计算机辅助制造结合，便于生产过程的控制，适于加工小批量、多品种、形状复杂的零件，这就要求设计生产一系列高精度、高性能的夹具与之配套。

[0003] 激光器对工件进行加工时，通常采用夹具对工件进行夹紧固定，当加工完一件设定好的工件后，将工件从夹具中取出，换上新的工件再继续加工，目前，用于夹紧工件的夹具只有一个工位，一个工件完成后再更换另外一个，每次更换工件都需要停机来换新的工件，导致加工效率低下，如何提升加工效率，成为生产工作人员急切想要解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明提供双工位夹具，旨在解决采用现有夹具需要停机更换工件导致加工效率低下的问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供双工位夹具的技术方案是：用于激光器对工件的加工工序中，安装在固定的激光器下方，包括可相对所述激光器平移的基座和设于所述基座上，且具有双加工工位的夹紧机构，所述夹紧机构包括中间隔板和对称设于所述中间隔板两侧的第一夹紧组件、第二夹紧组件，所述中间隔板包括相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一夹紧组件与所述第一侧面形成用于夹紧第一工件的第一工位，所述第二夹紧组件与所述第二侧面形成用于夹紧第二工件的第二工位。

[0006] 具体地，所述第一夹紧组件包括与所述第一侧面相对且用于压紧所述第一工件的第一压板和与所述第一压板固定连接的第一挡板，所述第一压板与所述第一挡板之间夹设有第一弹性件，所述第二夹紧组件包括与所述第二侧面相对且用于压紧所述第二工件的第二压板和与所述第二压板固定连接的第二挡板，所述第二挡板与所述第二压板之间夹设有第二弹性件，所述第一挡板的长度、所述第二挡板的长度均小于或等于所述中间隔板的长度。

[0007] 进一步地，所述第一挡板的端部朝向所述第一工位延伸出用于止挡所述第一工件移动的第一止挡块，所述第二挡板的端部朝向所述第二工位延伸出用于止挡所述第二工件移动的第二止挡块，所述中间隔板的端部设有与所述第一止挡块、所述第二止挡块在同一直线上的止挡部。

[0008] 具体地，所述第一压板上设有用于安装所述第一弹性件的第一凸台，所述第一弹性件套设于所述第一凸台上，所述第一挡板设有与所述第一凸台外形相适配的第一连接孔，所述第一凸台活动插设于所述第一连接孔内。

[0009] 进一步地，与所述第一侧面相对的所述第一挡板的边沿延伸出用于限定所述第一工件跳动的第一挡边，所述第一工件的上表面与所述第一挡边抵接。

[0010] 优选地，所述第一弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述第一凸台上，所述第一连接孔的孔径比所述第一凸台的外径大0.5～1.5mm。

[0011] 具体地，所述第二压板上设有用于安装所述第二弹性件的第二凸台，所述第二弹性件套设于所述第二凸台上，所述第二挡板设有与所述第二凸台外形相适配的第二连接孔，所述第二凸台活动插设于所述第二连接孔内。

[0012] 进一步地，与所述第二侧面相对的所述第二挡板的边沿延伸出用于限定所述第二工件跳动的第二挡边，所述第二工件的上表面与所述第二挡边抵接。

[0013] 优选地，所述第二弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述第二凸台上，所述第二连接孔的孔径比所述第二凸台的外径大0.5～1.5mm。

[0014] 本发明提供的双工位夹具的有益效果在于：第一工件、第二工件分别安装在第一工位与第二工位内，且第一压板压紧第一工件的侧端部，第二压板压紧第二工件的侧端部，防止在加工过程中，第一工件或第二工件出现偏移影响加工精度，第一压板与第一挡板之间还设有压缩弹簧，第一工件安装在第一工位时，弹簧被压缩，发生弹性形变，产生弹性力，将第一工件固定在第一工位内，此外，安装在第二工位内的第二工件，其侧端部与第二压板抵接，而第二压板与第二挡板之间设有弹簧，此时，弹簧被压缩，弹簧产生的弹性力将第二工件固定在第二工位内，当工件加工完成后，取出时，弹簧恢复原位，等待下一次安装工件，弹力保证工件在加工过程中不会发生偏移，从而保证了加工精度，夹紧机构结构简单，此外，第一压板、第二压板与第一挡板、第二挡板的端部均为斜切端，便于安装工件，操作更加方便，提高加工效率。

[0015] 本发明还提供一种使用上述的双工位夹具的激光加工方法，其包括如下步骤：

[0016] S1、第一工件、第二工件分别安装在第一工位、第二工位内并夹紧；

[0017] S2、所述激光器对安装于所述第一工位内的第一工件进行加工，当加工完成后，所述基座将所述第二工位内的第二工件移动至所述激光器的下方，所述激光器对其进行加工；

[0018] S3、手动式抽取出所述第一工位内的第一工件，并安装上另一待加工工件；

[0019] S4、当所述第二工位内的第二工件加工完成后，所述基座将所述第一工位内的工件移动至所述激光器的下方，所述激光器对其进行加工；

[0020] S5、手动式抽取出所述第二工位内的第二工件，并安装上另一待加工工件；

[0021] S6、所述激光器对所述第一工位、所述第二工位内的工件循环加工。

[0022] 本发明提供的激光加工方法的有益效果在于：在基座上设有具有双加工工位的夹紧机构，两工件分别安装在第一工位和第二工位内，其中基座可相对激光器平移，激光器按照加工工艺对两工件依次进行加工，激光器先对第一工位内的第一工件进行加工，当第一工位内的第一工件加工完成后，基座将待加工的第二工位内的第二工件移至激光器的下方，激光器开始对第二工件进行加工，与此同时，工作人员取下加工完的第一工位内的第一工件，进行一次取放料动作，把待加工的工件放到第一工位中，待第二工位内的第二工件加工完成后，工作人员将已加工完成的工件取下，并安装上另一待加工工件于第二工位内，依照如此加工顺序，激光器对两工件循环往复，既可以保证激光器在开机过程中，无需停机更换工件，又保证及时取放料，提高了加工效率。

附图说明

[0023] 图1为本发明提供的双工位夹具安装工件的立体示意图；

[0024] 图2为本发明提供的第一夹紧组件的爆炸示意图；

[0025] 图3为本发明提供的第一挡板的主视示意图；

[0026] 图4为本发明提供的第一挡板的右视示意图；

[0027] 图5为本发明提供的第二夹紧组件的爆炸示意图；

[0028] 图6为本发明提供的第二挡板的主视示意图；

[0029] 图7为本发明提供的第二挡板的左视示意图；

[0030] 图8为本发明提供的中间隔板的结构示意图；

[0031] 图9为本发明提供的基座的结构示意图。

具体实施方式

[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0033] 请参见图1至图9，现对本发明一较佳实施例提供的双工位夹具进行说明，双工位夹具1，用于激光器对工件的加工工序中，在本实施例中可用于装夹加工第一工件2和第二工件2′，安装在固定的激光器下方，包括基座10和夹紧机构，其中，基座10可相对激光器平移，夹紧机构设于基座10上，且具有双加工工位，夹紧机构包括中间隔板110、第一夹紧组件111和第二夹紧组件112，第一夹紧组件111和第二夹紧组件112对称设于中间隔板110的两侧，中间隔板110包括相对设置的第一侧面1101和第二侧面1102，第一夹紧组件
111与第一侧面1101形成用于夹紧第一工件2的第一工位13，第二夹紧组件112与第二侧面1102形成用于夹紧第二工件2′的第二工位14，工作人员将第一工件2和第二工件2′分别插设于第一工位13和第二工位14内，激光器根据加工工艺，对第一工位13内的第一工件2进行加工，当第一工位13内的第一工件2加工完成后，基座10将第二工位14内的第二工件2′移动至激光器的下方，激光器对其进行加工，此时，工作人员将另一待加工工件安装在第一工位13内，待激光器对第二工位14内的第二工件2′完成加工后，基座10将已装好工件的第一工位13移至激光器的下方，激光器对其进行加工，如此循环往复，保证激光设备在工作过程中无需停机，等待放料，可以持续工作，对工件不间断加工，提高了加工工效，此外，第一夹紧组件111将第一工件2固定在第一工位13内，且第一工件2的侧端与第一侧面1101抵触，在加工过程中，第一工件2不会出现偏移或窜动，保证激光器对第一工件2的加工符合加工工艺要求，同样地，第二夹紧组件112将第二工件2′固定在第二工位14内，且第二工件2′的侧端与第二侧面1102抵触，在加工过程中，第二工件2′不会出现偏移或窜动，保证激光器对第二工件2′的加工符合加工工艺要求。

[0034] 请一并参见图1、图2、图5与图8，为本发明提供又一具体实施方式，本实施例未介绍的技术内容可与前面各实施例中的有关内容相同，第一夹紧组件111包括与第一侧面1101相对且用于压紧第一工件2的第一压板1111和与第一压板1111固定连接的第一挡板1112，第一压板1111与所述第一挡板1112之间夹设有第一弹性件15，第一工件2插设于第一工位13内，第一压板1111与第一工件2的侧端部21抵接，在第一弹性件15产生的弹性力作用下，第一压板1111压紧第一工件2，防止第一工件2在加工过程中，发生窜动，影响加工精度，第一压板1111与第一挡板1112之间固定连接，并保证在加工过程中，连接紧固，不会出现连接失效等现象，同样的，再将第二工件2′安装在第二工位14内，第二夹紧组件112包括与第二侧面1102相对且用于压紧第二工件2′的第二压板1121和与第二压板1121固定连接的第二挡板1122，第二挡板1122与第二压板1121之间夹设有第二弹性件16，第二压板1121与第二工件2′的侧端部21抵接，在第二弹性件16产生的弹性力作用下，第二压板1121压紧第二工件2′，防止第二工件2′在加工过程中，发生窜动，影响加工精度，第二压板1121与第二挡板1122之间固定连接，并保证在加工过程中，连接紧固，不会出现连接失效等现象，第一工件2固定安装在第一工位13内，第二工件2′固定安装在第二工位14内，在加工过程中，不会出现窜动，保证加工精度，满足加工工艺要求，其中，第一挡板1112的长度、第二挡板1122的长度均小于或等于中间隔板110的长度，便于工作人员方便地将第一工件2和第二工件2′分别安装于第一工位13和第二工位14内。

[0035] 在本实施例中，第一挡板1112的长度与第二挡板1122的长度均为中间隔板110长度的一半，不但易于实现，也便于安装，工作人员在安装第一工件2时，具体安装步骤如下，先将第一工件2沿基座10的X方向安装在第一工位13内，即第一工件2的侧端抵接于中间隔板110上，再沿基座10的Y方向，将第一工件2插入第一工位13内，安装更加方便，采用同样安装步骤，将第二工件2′安装在第二工位14内。

[0036] 请参见图4与图7，为本发明提供又一具体实施方式，本实施例未介绍的技术内容可与前面各实施例中的有关内容相同，在本实施例中，第一挡板1112的端部朝向第一工位13延伸出用于止挡第一工件2移动的第一止挡块1120，第二挡板1122的端部朝向所述第二工位14延伸出用于止挡第一工件2移动的第二止挡块1123，中间隔板110的端部设有与第一止挡块1120、第二止挡块1123在同一直线上的止挡部113，第一工件2的端部22抵接第一止挡块1120和止挡部113，第二工件2′的端部22′抵接第二止挡块1123和止挡部
113，在本实施例中，第一挡板1112与第二挡板1122呈L型，中间隔板110呈T型，为防止第一工件2的纵向窜动，采用第一止挡块1120与止挡部113定位配合，限制第一工件2的纵向移动，进一步限定第一工件2的移动，第二止挡块1123与止挡部113定位配合可限制第二工件2′的纵向移动，进一步限制第二工件2′的纵向移动，保证加工过程中第一工件
2和第二工件2′的位置完全固定，保证加工精度。

[0037] 当然，也可以在基座10上设置一横向挡板，用于止挡第一工件2或第二工件2′沿基座10的Y方向的窜动，并不仅限制于本实施例中的设置。

[0038] 请参见图1至图4，为本发明提供一具体实施方式，本实施例未介绍的技术内容可与前面各实施例中的有关内容相同，第一压板1111上设有用于安装第一弹性件15的第一凸台1130，第一弹性件15套设于第一凸台1130上，第一挡板1112设有与第一凸台1130外形相适配的第一连接孔1123，第一连接孔1123并未打通，即第一压板1111与第一工件2的侧端部21的接触仍为光滑接触，不会擦伤第一工件2的侧端部21，第一凸台1130活动插设于第一连接孔1123内，第一压板1111与第一挡板1112通过第一弹性件15弹性连接，当第一工件2安装在第一工位13内时，第一弹性件15被压缩，发生弹性形变，产生弹性力，并抵接第一工件2的侧端部21，将第一工件2牢固地安装在第一工位13内，当加工工序完成后，取出第一工件2，第一弹性件15恢复原状，便于安装下一个待加工工件。

[0039] 进一步地，与第一侧面1101相对的第一挡板1112的边沿延伸出用于限定第一工件2跳动的第一挡边1124，第一工件2的上表面与第一挡边1124抵接，中间隔板110中部设置的挡边1104与第一挡边1124配合将第一工件2压紧于第一工位13内，可防止第一工件2在加工过程中发生跳动，保证加工精度。

[0040] 在本实施例中，第一弹性件15为弹簧，采用弹簧，安装方便，弹簧直接套设于第一凸台1130上，第一连接孔1123的孔径比第一凸台1130的外径大0.5～1.5mm，第一凸台1130可以在第一连接孔1123内自由穿插。

[0041] 当然，也可以在第一挡板1112与第一压板1111之间还可以设置其他的第一弹性件15，如折叠式弹片，可压缩的橡胶体等，保证第一压板1111将第一工件2牢固地安装在第一工位13内，激光器在对第一工件2加工时，第一工件2在第一弹性件15的弹性力作用下，不会出现偏移等现象，保证第一工件2加工符合工艺要求。

[0042] 请参见图1、图5至图7，为本发明提供一具体实施方式，本实施例未介绍的技术内容可与前面各实施例中的有关内容相同，第二压板1121上设有用于安装第二弹性件16的第二凸台1126，第二弹性件16套设于第二凸台1126上，第二挡板1122设有与第二凸台1126外形相适配的第二连接孔1116，第二连接孔1116并未打通，即第二压板1121与第二工件2′侧端部21的接触仍为光滑接触，不会擦伤第二工件2′的侧端部21，第二凸台1126活动插设于第二连接孔1116内，第二压板1121与第二挡板1122通过第二弹性件16弹性连接，当第二工件2′安装在第二工位14内时，第二弹性件16被压缩，发生弹性形变，产生弹性力，并抵接第二工件2′的侧端部21，将第二工件2′牢固地安装在第二工位14内，当加工工序完成后，取出第二工件2′，第二弹性件16恢复原状，便于安装下一个待加工工件。

[0043] 进一步地，与第二侧面1102相对的第二挡板1122的边沿延伸出用于限定第二工件2′跳动的第二挡边1132，第二工件2′的上表面与第二挡边1132抵接，中间隔板110中部设置的挡边1104与第二挡边1132配合将第二工件2′压紧于第二工位14内，可防止第二工件2′在加工过程中发生跳动，保证加工精度。

[0044] 在本实施例中，第二弹性件16为弹簧，采用弹簧，安装方便，弹簧直接套设于第二凸台1126上，第二连接孔1116的孔径比第二凸台1126的外径大0.5～1.5mm，第二凸台1126可以在第二连接孔1116内自由穿插。

[0045] 当然，也可以在第二挡板1122与第二压板1121之间还可以设置其他的第二弹性件16，如折叠式弹片，可压缩的橡胶体等，保证第二压板1121将第二工件2牢固地安装在第二工位14内，激光器在对第二工件2′加工时，第二工件2′在第二弹性件16的弹性力作用下，不会出现偏移等现象，保证第二工件2′加工符合工艺要求。

[0046] 请参见图9，为本发明提供又一具体实施方式，本实施例未介绍的技术内容可与前面各实施例中的有关内容相同，基座10上设有规则排列的安装孔101，夹紧机构通过螺钉与安装孔101固定连接，在本实施例中提供安装孔101基座10以矩阵形式排列，夹紧机构与安装孔101固定连接，夹紧机构安装在基座10上，中间隔板110、第一夹紧组件111、第二夹紧组件112均通过螺钉与安装孔101固定连接，由于基座10上设有多个安装孔101，因此可根据第一工件2和第二工件2′的外形尺寸，设计第一工位13和第二工位14的形状，适用于多种规格尺寸的第一工件2和第二工件2′的安装，使用范围广泛。

[0047] 进一步地，作为另一优选实施例，可在基座10上安装多个中间隔板110，第一夹紧组件111与第二夹紧组件112分别设于基座10的两端，第一夹紧组件111与中间隔板110、两中间隔板110、中间隔板110与第二夹紧组件112之间都可以装夹工件，可实现加工多个工件，提高加工效率。

[0048] 本发明还提供一种使用双工位夹具1的激光加工方法，其包括如下步骤：

[0049] S1、第一工件2和第二工件2′分别安装在第一工位13、第二工位14内并夹紧；

[0050] S2、激光器对安装于第一工位13内的第一工件2进行加工，当加工完成后，基座10将第二工位14内的第二工件2′移动至激光器的下方，激光器对其进行加工；

[0051] S3、手动式抽取出第一工位13内的第一工件2，并安装上另一待加工工件；

[0052] S4、当第二工位14内的第二工件2′加工完成后，基座10将第一工位13内的工件移动至激光器的下方，激光器对其进行加工；

[0053] S5、手动式抽取出第二工位14内的第二工件2′，并安装上另一待加工工件；

[0054] S6、激光器对所述第一工位13、第二工位14内的工件循环加工。

[0055] 激光器按照加工工艺对第一工件2和第二工件2′依次进行加工，激光器先对第一工位13内的第一工件2进行加工，当第一工位13内的第一工件2加工完成后，基座10将待加工的第二工位14内的第二工件2′移至激光器的下方，激光器开始对第二工件2′进行加工，与此同时，工作人员取下加工完的第一工位13内的第一工件2，进行一次取放料动作，把待加工的工件放到第一工位13中，待第二工位14内的第二工件2′加工完成后，工作人员将已加工完成的第二工件2′取下，并安装上另一待加工工件于第二工位14内，依照如此加工顺序，激光器对两工件循环往复，既可以保证激光器在开机过程中，无需停机更换工件，又保证及时取放料，提高了加工效率。

[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。