(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210776106.5 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 山东理工大 学 地址 255086 山东省淄博市高技 术开发区 高创园A座313室 申请人 江苏大学 (72)发明人 王后孝　汪结涛　张圣韬　刘炜程　 王志文　 (51)Int.Cl. B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支 撑固定平台 (57)摘要 本发明提供了一种三维任意曲面轮廓工件 的激光加工支 撑固定平台， 包括壳体、 弹簧、 金属 立柱群、 底板、 锁紧装置和盖板。 所述金属立柱 群， 用于支撑和固定工件； 所述壳体和盖板， 用于 封装夹具； 所述底板与激光机床的运动平台通过 螺栓紧固连接， 底板上设有凹槽管， 用于引导立 柱上下滑动； 所述锁紧装置包含隔板和十字螺 钉， 十字螺钉穿过壳体侧面的螺纹孔与隔板相连 接， 用于固定金属立柱的水平位置。 本发明利用 金属立柱的升降， 可对多种形状尺 寸的不规则中 小型工件进行支撑与固定， 解决了三维曲面形状 工件激光加工时遇到的装夹难题， 具有操作简 便、 省时省力、 节省成本、 通用性强、 成本效益高 等优点， 适用于大多数复杂零件的激光加工场 合， 实现了大幅缩减装夹固定平台的设计制作周 期和成本、 显著提高激光加工效率、 降低激光加 工难度的目的。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115070236 A 2022.09.20 CN 115070236 A 1.一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台， 其特征在于， 包括螺栓孔 （1） 、 十字螺钉 （2） 、 壳体 （3） 、 螺纹孔 （4） 、 盖板 （5） 、 金属立柱 （6） 、 隔板 （9） ； 底板上设有圆弧 状凹槽管 （7） ， 所述弹簧 （8） 放置在壳体底部的凹槽管 （7） 中。 2.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台， 其特征在 于， 所述底板与激光加工机床的运动平台通过螺栓紧固连接， 凹槽管 （7） 采用焊接的方式固 连在底板上， 金属立柱在凹槽管内可以上 下移动。 3.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台， 其特征在 于， 所述金属立柱 （6） 放置在带有弹簧 （8） 的凹槽管 （7） 中， 所述底板上的凹槽管 （7） 、 弹簧 （8） 与相对应的金属立柱 （6） 、 盖 板 （5） 的孔、 隔板 （9） 的孔同轴心。 4.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台， 其特征在 于， 所述壳体内部设置了金属隔板 （9） ， 十字螺钉 （2） 穿过壳体 （3） 侧面的螺纹孔与隔板 （9） 相连接； 所述壳体 （3） 侧面底部的螺纹孔 （4） 与激光加工机床的运动平台通过十字螺钉相连 接。 5.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台， 其特征在 于， 所述金属立柱 （6） 的顶端设计为圆弧形， 可很好 地与工件表面压实切合。 6.根据权利要求1所述的三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台， 其特征在 于， 包括以下操作步骤： 利用螺栓对工件支撑 固定平台的底板和激光加工机床的运动平台进行紧固连接， 将工 件的支撑固定平台安装在激光加工机床的运动平台上； 将工件放置在支撑固定平台的金属 立柱群上， 工件压实支撑固定平台的金属立柱群， 通过金属立柱群的支撑和升降， 与工件底 面接触的金属立柱的弧形顶端与工件底面轮廓切合， 工件周边的金属立柱在水平方向对工 件进行定位； 转动十字螺钉， 带动隔板平移， 将立柱夹紧固定， 对工件进 行激光加工操作； 激 光加工结束后， 拆卸工件支撑固定平台， 反方向转动十字螺钉， 取出工件， 金属立柱恢复到 起始位置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115070236 A 2一种三维任意 曲面轮廓 工件的激光加工支撑固定平台 技术领域 [0001]本发明涉及激光加工领域中的专用装夹固定平台设计， 具体涉及一种三维任意曲 面轮廓工件的激光加工支撑固定平台。 背景技术 [0002]激光加工是一种非接触式加工技术， 已广泛应用于国防、 军事、 航空航天以及汽车 等领域中， 可对材料 （包括金属与非金属） 进行切割、 焊接、 表面处理、 打孔和微加工等。 然 而， 在激光加工过程中， 传统的激光加工夹具仅适用于对形状规则的工件进行装夹， 在激光 加工尺寸不同的复杂曲面轮廓工件时， 不可避免地会遇到工件难以夹持固定的难题， 受工 件形状与尺寸的影响， 往往需要更换新的夹具， 从而增加设计制作成本， 耗时耗力， 延长加 工周期。 组合夹具一定程度上可以解决这个问题， 但针对不同形状和尺寸的工件， 需要制作 专门的夹具组件， 而且对夹具设计人员的设计计算能力和 拼装人员的技术水平要求很高， 组合夹具精密装配、 装夹和定位的难度较大， 难以广泛应用于 激光加工领域的不同场合。 [0003]为了解决上述问题， 在保证激光加工精度与质量的同时， 为了大幅提高不同激光 加工场合遇到的工件装夹与固定的效率， 本发明提出一种三 维任意曲面轮廓工件的激光加 工支撑固定平台， 利用金属 立柱的垂直移动， 实现对不同尺寸形状不规则的工件进行支撑 与固定， 无需根据不同尺寸和形状的工件更换不同的专用夹具， 也不用反复地调整夹具 的 位置， 可以大幅减少装夹固定平台的设计制作周期和成本， 同时显著缩短工件的装夹固定 时间， 从而大幅提高激光加工的效率。 发明内容 [0004]针对现有技术中存在的不足， 本发明提供了一种三维任意曲面轮廓工件的激光加 工支撑固定平台。 [0005]本发明技术方案中， 利用工件自身的重力对工件下面的金属立柱群压实切合， 通 过支撑固定平台金属立柱的升降对工件进 行垂直方向的支撑与定位， 工件周边的金属立柱 用以在水平方向对工件进 行定位， 可简便快捷地对形状可变尺寸可变的三维任意曲面轮廓 工件进行支撑和固定， 通用性强， 适用范围广， 显著缩短了工件的装夹固定时间， 大幅缩减 了装夹固定平台的设计制作成本和周期， 从而可以显著提高激光加工的效率。 [0006]本发明是通过以下技 术手段实现上述 技术目的的。 [0007]一种三维任意曲面轮廓工件的激光加工支撑固定平台， 包括壳体、 金属立柱群、 锁 紧装置、 底板、 盖板和弹簧； 所述金属立柱群， 用于支撑和固定工件； 所述壳体与盖板， 用于 封装平台； 所述锁紧装置， 用于固定金属立柱的位置 。 [0008]进一步， 所述金属立柱群包括若干个金属立柱， 在距离金属立柱底部三分之一高 度处设有圆柱销； 工件放置于金属 立柱上， 压实的立柱群与工件底面切 合形成与之相符合 的表面轮廓， 工件周边的金属 立柱用以在水平方向对工件进行定位， 从而实现对工件支撑 和固定的目的。说　明　书 1/4 页 3 CN 115070236 A 3