[发明专利]一种激光动态加载成形微体积零件的自动化装置及其方法

摘要

本发明公开了一种激光动态加载成形微体积零件的自动化装置及其方法；该装置包括激光发射系统、控制系统、动态加载成形系统和放置转换系统；本发明采用脉冲激光作为能量源，通过凸模和组合凹模的共同作用，实现了动态加载成形微体积零件。本发明中自动开合模装置实现了凹模的自动打开和闭合，便于放置棒料和取出微零件，提高了工作效率，且不易损坏成形零件的表面质量；在凹模闭合时，该装置有自锁功能，保证了成形微零件的精度；利用放置转换系统实现了棒料、零件和凸模的自动化放置与存取，保证了生产效率，提高了生产安全性。本发明无需制作复杂的模架，装置简单易行。

主权项

一种激光动态加载成形微体积零件的自动化装置，其特征在于，包括激光发射系统、动态加载成形系统和放置转换系统；所述激光发射系统包括脉冲激光器(1)、反射镜(2)、可调聚焦透镜(3)、透镜支架(4)和基座(5)；所述透镜支架(4)垂直安装在基座(5)上，透镜支架(4)上安装有可调聚焦透镜(3)，可调聚焦透镜(3)将经过反射镜(2)反射的来自脉冲激光器(1)的激光聚焦；所述动态加载成形系统包括模具系统(7)、自动开合模装置(8)和三坐标移动平台(9)；所述三坐标移动平台(9)置于基座(5)上方；所述模具系统(7)包括凸模(18)和组合凹模(20)；工作时，所述凸模(18)和组合凹模(20)间隙配合；凸模(18)上端设有圆形凹腔，圆形凹腔用以放置约束层(16)和吸收层(17)；所述组合凹模(20)设置在底座(22)上；组合凹模(20)由结构相同的两个凹模组件对接而成，且底部设有矩形槽(40)和对称分布的限位块(21)；所述矩形槽(40)位于两个凹模组件连接处，所述对称的限位块(21)分别位于两个凹模组件上；所述自动开合模装置(8)包括底座(22)、第一液压缸(23)、连接块(24)、短杆(25)和长杆(26)；所述底座(22)为齿型结构，且底座(22)垂直的两侧面底端通过螺钉设置在三坐标移动平台(9)上，且对称安装有第一液压缸(23)，第一液压缸(23)的活塞杆与连接块(24)相连接，连接块(24)通过销轴与两个短杆(25)铰接，短杆(25)通过销轴与长杆(26)中心位置铰接，长杆(26)一端通过销轴安装在底座(22)上，另一端与安装在组合凹模(20)开设的第一圆孔(43)内的销轴相连接；底座(22)平行于三坐标移动平台(9)的面上设置有定位块(41)，该定位块(41)安装在组合凹模(20)下侧的矩形槽(40)内，底座(22)上、定位块(41)的两侧，且垂直于定位块(41)对称开设有限位槽(42)，该限位槽(42)用来安装限位块(21)；所述放置转换系统包括凸模放置转换系统(10)和棒料放置转换系统(6)；所述凸模放置转换系统(10)和棒料放置转换系统(6)结构相同，均包括转换底座(27)、转换电机(28)、转换支架(29)、伸缩气缸(30)和自动夹取装置(31)；所述凸模放置转换系统(10)和棒料放置转换系统(6)设置在三坐标移动平台(9)上，且分别置于自动开合模装置(8)的左侧与右侧；所述转换底座(27)上安装有转换支架(29)，转换支架(29)上从下至上依次安装有转换电机(28)、伸缩气缸(30)和自动夹取装置(31)；所述自动夹取装置(31)包括转换平台(32)、第二液压缸(33)、滑块(34)、右曲杆(35)、右直杆(36)、销钉(37)、左直杆(38)和左曲杆(39)；所述转换平台(32)固定安装在转换支架(29)上，转换平台(32)左右对称设置有矩形孔和销钉孔，矩形孔的两侧内壁开有滑槽A；所述滑块(34)两侧开设有厚度小于矩形块的滑轨B，滑块(34)两侧的滑轨B与转换平台(32)上的滑槽A进行间隙配合，从而实现滑块(34)沿转换平台(32)左右滑动；第二液压缸(33)固定在转换平台(32)上，第二液压缸(33)的活塞杆与滑块(34)相连；所述销钉(37)安装在转换平台(32)上的销钉孔内，右直杆(36)、左直杆(38)的一端均安装在销钉(37)上，并均可绕销钉(37)进行转动；右曲杆(35)、左曲杆(39)的一端均铰接于滑块(34)上，右直杆(36)、左直杆(38)的另一端分别铰链于右曲杆(35)、左曲杆(39)上。