本發(fā)明涉及激光加工裝配技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于激光打孔時(shí)對圓形試樣進(jìn)行夾持的裝置。

背景技術(shù)：

激光打孔技術(shù)是激光加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，具有高速度、高效率、定位準(zhǔn)確、易于實(shí)現(xiàn)自動化的優(yōu)點(diǎn)?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，激光打孔廣泛應(yīng)用于群孔加工，與機(jī)械鉆孔和電火花打孔相比，加工速度大大提高。然而，對于半徑較小的圓形試樣來說，傳統(tǒng)的夾持方式會遮擋一部分加工面積，降低了材料的利用率及加工效率。此外，在工藝參數(shù)摸索階段，尤其是對于昂貴的金屬材料，更加需要提高材料的利用率。因此亟需設(shè)計(jì)一種針對激光打孔中圓形試樣的夾持裝置，以提高材料的利用率及加工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種用于激光打孔時(shí)對圓形試樣進(jìn)行夾持的裝置，在提供穩(wěn)定夾持的同時(shí)，減少對激光打孔面積的影響。

特別地，本發(fā)明提供一種用于激光打孔的試樣夾持裝置，包括：

夾持座，包括具備中空結(jié)構(gòu)以放置試樣的容納框，和安裝在所述容納框內(nèi)以活動夾持試樣的夾持板；

彈性裝置，安裝在所述容納框內(nèi)以對所述夾持板施加夾持試樣的夾持力。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述夾持板包括固定夾持板和活動夾持板，所述固定夾持板設(shè)置在所述容納框的一端，所述彈性裝置安裝在所述容納框的另一端，所述活動夾持板安裝在所述固定夾持板和所述彈性裝置之間，且可在所述彈性裝置的推動下水平移動，所述固定夾持板和所述活動夾持板相對的一端分別設(shè)置有夾持所述試樣的V形夾持口。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述彈性裝置為扭力彈簧或彈簧片或彈簧或偏心結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在所述活動夾持板的夾持端安裝有放置樣品的擺放架，所述擺放架為V形彈性板，在所述容納框上安裝有位于所述V形彈性板行進(jìn)軌道上的擴(kuò)張塊。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在所述容納框上設(shè)置有將所述活動夾持板或所述上蓋板限制在打開狀態(tài)下的限定裝置，所述限定裝置為設(shè)置在所述容納框上的可伸縮鋼珠，或設(shè)置在所述下蓋板一側(cè)的可旋轉(zhuǎn)定位塊。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述固定夾持板與所述容納框一體或通過固定件固定在所述容納框內(nèi)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在所述容納框內(nèi)還設(shè)置有位于所述夾持板下方的安裝板，在所述安裝板上設(shè)置有第一試樣槽和第一滑動槽，所述第一試樣槽位于所述試樣夾持點(diǎn)的下方且尺寸小于所述試樣的寬度，所述第一滑動槽的長度與所述活動夾持板的移動距離對應(yīng)，所述活動夾持板通過螺栓穿過所述第一滑動槽后與所述安裝板活動固定。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在所述容納框的底部還設(shè)置有與所述安裝板貼合的底板，在所述底板上設(shè)置有與所述安裝板上的第一試樣槽、第一滑動槽位置對應(yīng)的第二試樣槽和第二滑動槽，且所述第二試樣槽大于或等于所述第一試樣槽，所述第二滑動槽在徑向上的寬度大于所述第一滑動槽在徑向上的寬度，以將固定所述活動夾持板的螺帽限制在所述第二滑動槽內(nèi)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在所述容納框的上表面設(shè)置有將所述彈性裝置封閉在所述容納框內(nèi)的上蓋板，在所述容納框的下表面活動設(shè)置有下蓋板，所述下蓋板用于在所述試樣放置時(shí)封閉所述第一試樣槽或第二試樣槽的下部開口，所述上蓋板和所述下蓋板通過兩塊夾持地位于所述容納框外側(cè)面的側(cè)板連接在一起。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述上蓋板固定在所述活動夾持板上。

本發(fā)明通過可開合的夾持板能夠牢固有效的完成對圓形試樣的夾持，利用彈性裝置可以自動對試樣進(jìn)行夾持，減少夾持結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的夾持裝置不遮擋試樣的有效加工區(qū)域，可大大提高了激光打孔中的材料利用率和加工效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的試樣夾持裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的試樣夾持裝置打開示意圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的安裝板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的底板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的夾持板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的上、下蓋板連接示意圖；

圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的上、下蓋板安裝示意圖；

圖8是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的試樣夾持裝置剖視圖；

圖9是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的擺放架結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于激光打孔的試樣夾持裝置一般性地包括用于夾持試樣30的夾持座10，和為夾持座10提供夾持動力的彈性裝置20。

該夾持座10可以包括具備中空結(jié)構(gòu)以放置試樣的容納框11，和安裝在容納框11內(nèi)以活動夾持試樣30的夾持板12。該彈性裝置20安裝在容納框11內(nèi)以對夾持板12施加夾持試樣30的夾持力。

本實(shí)施方式涉及的試樣30可以是截面為圓形的部件，其擺放在夾持座10內(nèi)，被夾持板12從圓形的側(cè)邊水平夾持，而彈性裝置20可以使夾持板12維持夾持試樣30的狀態(tài)。當(dāng)試樣30被夾持固定后，將夾持座10放置在激光加工的位置進(jìn)行試樣30打孔。當(dāng)一個(gè)試樣30加工完成后，可克服彈性裝置20的彈力使試樣30離開夾持板12的夾持而取下，再更換新的試樣30。

本實(shí)施方式中，夾持板12可以是兩塊限定在容納框11內(nèi)且可相對運(yùn)動的活動板，也可以是一塊固定而另一塊做相對運(yùn)動的結(jié)構(gòu)，夾持板12從試樣30側(cè)邊對試樣30進(jìn)行夾持，可以減少對試樣30加工面的影響，大大提高激光打孔中的材料利用率和加工效率。彈性裝置20可以采用拉或推的方式對夾持板12施加彈力。

如圖9所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在活動板12的夾持端可以設(shè)置一塊用來擺放試樣30的擺放架40，當(dāng)試樣30在未夾持前可以放置在擺放架40上，擺放架40的上表面與夾持板12的下表面平齊，并隨夾持板12的移動而同步移動。擺放架40可以為V形彈性板，其在未受力時(shí)的夾角可以使試樣30平穩(wěn)的放置在其上表面，夾持板12在與試樣30接觸的過程中，擺放架40的連接端受力使夾角張大，且該夾角張大后可使擺放架40完全脫離試樣30的正投影范圍，以避免影響試樣30夾持后的加工，當(dāng)夾持板12離開試樣30時(shí)，擺放架40又在自身彈力的作用力下恢復(fù)原來的角度，為下一次試樣30的放置做好準(zhǔn)備。圖中為容納框的仰視示意，容納框處的虛線為安裝夾持板的凹槽，本實(shí)施方式可以簡化試樣30的放置，不需要再去控制試樣30的放置位置或刻意保持試樣30使其不掉落。擺放架40可以安裝在夾持板12的底部，而在容納框11上設(shè)置位于擺放架40的夾角行進(jìn)軌道上的擴(kuò)張塊41，當(dāng)夾持板12運(yùn)動至指定位置時(shí)，擺放架40的兩側(cè)邊即與該擴(kuò)張塊41接觸，并被該擴(kuò)張塊41分開。

如圖5所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，夾持板12可以分為固定夾持板122和活動夾持板121，固定夾持板122設(shè)置在容納框11的一端，彈性裝置20安裝在容納框11的另一端，活動夾持板121安裝在固定夾持板122和彈性裝置20之間，且可在彈性裝置20的推動下水平移動。固定夾持板122可以是容納框11的一部分，也可以是一個(gè)獨(dú)立的固定在容納框11上的板。為方便夾持試樣30，固定夾持板122和活動夾持板121相對的一端可以分別設(shè)置夾持試樣30的V形夾持口123，V形夾持口123可以對圓形的試樣30形成兩點(diǎn)夾持，提高夾持試樣30的穩(wěn)定性。在其它的實(shí)施方式中可以在V形夾持口的基礎(chǔ)上對V形夾持口作出相應(yīng)的變動，如采用可改變張開角度的V形結(jié)構(gòu)，或采用可對夾持試樣30同時(shí)實(shí)現(xiàn)夾持和轉(zhuǎn)動的V形夾持轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。

為方便活動夾持板121的移動，可以在容納框11的側(cè)壁上設(shè)置放置活動夾持板121的凸臺，使得活動夾持板121可以支撐在容納框11內(nèi)，且沿指定的軌道移動。在其它的實(shí)施方式中，該活動夾持板121也可以通過設(shè)置在容納框11內(nèi)側(cè)面的水平槽而滑動安裝在容納框11內(nèi)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，該彈性裝置20可以采用扭力彈簧21，而扭力彈簧21通過固定在容納框11內(nèi)的定位銷22固定在指定位置。當(dāng)扭力彈簧21固定后，其張開的兩端可以分別與容納框11的內(nèi)側(cè)壁和活動夾持板121接觸，從而使活動夾持板121具備夾持試樣30的夾持力。在其它的實(shí)施方式中，彈性裝置還可以是V形的彈簧片或偏心機(jī)構(gòu)，如凸輪、偏心圓。

彈性裝置20還可以是一端與活動夾持板121連接，另一端與容納框11的內(nèi)側(cè)面連接的彈簧(圖中未示出)，通過活動夾持板121對彈簧的拉伸和壓縮即可實(shí)現(xiàn)對試樣30的夾持和松開。為防止彈簧彎曲，可以在容納框11上設(shè)置相應(yīng)的容納凹槽，容納凹槽的截面為半弧形，這樣的結(jié)構(gòu)可以不影響活動夾持板121在其上方移動，同時(shí)又可以防止彈簧在壓縮時(shí)向某側(cè)彎曲。在其它的實(shí)施方式中，該彈簧的兩端也可以分別與固定夾持板122和活動夾持板121連接，以對活動夾持板121施加夾持試樣30的拉力。

如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，為方便安裝，可以在容納框11內(nèi)設(shè)置位于夾持板12下方的安裝板13，該安裝板13上設(shè)置有第一試樣槽131和第一滑動槽132，第一試樣槽131位于試樣夾持點(diǎn)的下方且尺寸小于試樣30的寬度，這樣的結(jié)構(gòu)可以使試樣30在放置時(shí)將試樣30托在安裝板13上表面，方便夾持，而且第一試樣槽131不會影響激光對試樣30的加工。第一滑動槽132的長度與活動夾持板121的移動距離對應(yīng)，活動夾持板121通過螺栓穿過第一滑動槽132后與安裝板13活動固定，當(dāng)活動夾持板121移動時(shí)，可以將螺栓擰松，然后沿第一滑動槽131移動，當(dāng)移動到位后可以擰緊螺栓以將活動夾持板121固定在當(dāng)前位置，如保持在夾持試樣30的狀態(tài)。安裝板13可以通過螺栓固定在容納框11內(nèi)，以提供穩(wěn)定的支撐基礎(chǔ)。第一試樣槽131可以與第一滑動槽132連通形成一個(gè)T形槽結(jié)構(gòu)。安裝板13還可以作為固定夾持板122的固定座。

如圖4、8所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在容納框11的底部還可以設(shè)置與安裝板13貼合的底板14，底板14可以作為安裝板13和固定夾持板122的固定基座。在底板14上設(shè)置有與安裝板13上的第一試樣槽131、第一滑動槽132位置對應(yīng)的第二試樣槽141和第二滑動槽142。第二試樣槽141可以大于或等于第一試樣槽131，以避免影響激光的加工。第二滑動槽142在徑向上的寬度可以大于第一滑動槽132在徑向上的寬度，以將固定活動夾持板121的螺帽限制在第二滑動槽142內(nèi)，防止螺帽在活動夾持板121移動過程中轉(zhuǎn)動，和在活動夾持板121移動至夾持位置時(shí)，在擰緊過程中螺帽的轉(zhuǎn)動。底板14可以通過同時(shí)穿過固定夾持板122、安裝板13的螺栓固定在容納框11內(nèi)。

如圖6、7所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，可以在容納框11的上表面設(shè)置將彈性裝置20封閉在容納框11內(nèi)的上蓋板15，在容納框11的下表面活動設(shè)置封閉第一試樣槽131或第二試樣槽141下部開口的下蓋板16，上蓋板15和下蓋板16與容納框11可以是水平的滑動連接結(jié)構(gòu)，以在當(dāng)前位置上相對容納框11水平移動。下蓋板16用于承接試樣30放置時(shí)，因?yàn)榉胖梦恢貌划?dāng)而由第一試樣槽131或第二試樣槽142掉落。當(dāng)試樣30被夾持后，再移開下蓋板16以避免影響激光的打孔。上蓋板15和下蓋板16可以同時(shí)安裝，也可以只安裝其中的一個(gè)。

此外，上蓋板15和下蓋板16可以通過兩塊相對位于容納框11兩外側(cè)面的側(cè)板17連接在一起，該結(jié)構(gòu)可以使上蓋板15和下蓋板16同步動作，減少與容納框11的連接結(jié)構(gòu)，如上蓋板15在容納框11的上表面滑動移動時(shí)，其始終將彈性裝置20封閉在安裝位置處，而下蓋板16通過側(cè)板17被限定在容納框11的下表面上，當(dāng)上蓋板15向右側(cè)移動時(shí)，下蓋板16位于封閉第一試樣槽131或第二試樣槽141的位置處，當(dāng)上蓋板15向左側(cè)移動時(shí)，下蓋板16離開第一試樣槽131或第二試樣槽141。

為防止固定底板14的螺栓影響下蓋板16的移動，可以在下蓋板16上設(shè)置與其移動長度對應(yīng)的開口槽161，開口槽161用于容納固定底板14的螺栓一端。

上蓋板15可以固定在活動夾持板121上，該結(jié)構(gòu)方便通過上蓋板15來移動活動夾持板121。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在容納框11上設(shè)置將活動夾持板121或上蓋板15限制在打開狀態(tài)下的限定裝置(圖中未示出)。

限定裝置可以為設(shè)置在容納框11上的可伸縮鋼珠，平時(shí)可伸縮鋼珠被活動夾持板121或上蓋板15壓入容納框11內(nèi)，當(dāng)活動夾持板121或上蓋板15移動至容納框11的右側(cè)時(shí)(即取放試樣時(shí))，脫離可伸縮鋼珠的安裝位置，可伸縮鋼珠中的鋼珠失去按壓后被彈簧推出而擋在活動夾持板121或上蓋板15的回移路線上，從而將活動夾持板121或上蓋板15限定在容納框11的右側(cè)。當(dāng)活動夾持板121或上蓋板15需要左移時(shí)，將可伸縮鋼珠的鋼珠按下即可。

此外，在其它的實(shí)施方式中，該限定裝置還可以是設(shè)置在容納框11一側(cè)的可旋轉(zhuǎn)定位塊，定位塊相對容納框11有離開和貼合兩種狀態(tài)，當(dāng)其與容納框11貼合時(shí)，位于容納框11上表面活動夾持板121或上蓋板15的行進(jìn)軌道上；在離開狀態(tài)時(shí)，則離開活動夾持板121或上蓋板15的行進(jìn)路線。為提高定位塊阻擋活動夾持板121或上蓋板15時(shí)的強(qiáng)度，可以在容納框11的上表面設(shè)置一個(gè)凹槽，當(dāng)定位塊與容納框11貼合時(shí)會卡在該凹槽內(nèi)，從而避免被活動夾持板121或上蓋板15推動。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。