CN111002247B - 一种机械加工用卧式管材固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械加工用卧式管材固定装置，属于机械加工技术领域，本方案通过距离传感器可以测得多个不同的距离传感器与待夹物品的间距，通过单片机选取距离传感器与待夹物品之间最小间距，使得第一微控制器控制其所在的电动推杆伸长或者缩短，直至其余的距离传感器与待夹物品之间的间距等于选取的最小间距，从而可以使得第一气囊和第二气囊在电动推杆的下形成与待夹物品相贴合的不规则面，通过对接触板降温，使得接触板与待夹物品充分接触，可以实现对管材进行夹持的过程中，使得夹具可以自动塑造成与管材相贴合的形状，使得管材与夹具之间紧密接触，使得管材被夹持的更加稳定，减少管材受力不均匀而损坏的可能性。

Description

一种机械加工用卧式管材固定装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，更具体地说，涉及一种机械加工用卧式管材固定装置。

背景技术

机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程，按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工，在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或者半成品的过程称为工艺过程，它是生产过程的主要部分，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程，机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程的总和，其他过程则称为辅助过程，例如运输、保管、动力供应、设备维修等，工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，一个工序由有若干个工步组成。

管材就是用于做管件的材料，不同的管件要用不同的管材，管材的好坏直接决定了管件的质量，建筑工程、电厂、化工厂等多用此类管材，有执行标准GB/T5310；用于高压锅炉：有执行标准GB/T8163；输送流体用无缝钢管：有执行标准GB3087；低压锅炉用无缝钢管：有执行标准GB/T9948；石油裂化用无缝钢管：有执行标准GB/T14976；流体输送用不锈钢无缝钢管，常见材质有合金(15CrMo、12Cr1MoV)、碳钢(10#、20#、45#)、不锈钢(304、316)。

目前由于管材的种类多种多样，其尺寸的大小也不尽相同，因此在对管材进行夹持时，为了保持夹持时的稳定性，需要使得夹持板与管材充分的接触，从而使得管材在夹持时不易出现晃动，但是现有技术中，通常会在夹持板与管材之间设置一层弹性垫，从而借助弹性垫的形变性质，使得管材与弹性垫之间尽量充分接触，但是却只能夹持同一尺寸或者是尺寸差不多的管材，面对尺寸较大或较小的管材时，在夹持时可能会出现接触不充分的可能性，在加工过程中长时间的夹持后，可能由于管材受力不均匀而使得管材损坏。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种机械加工用卧式管材固定装置，它可以实现对管材进行夹持的过程中，使得夹具可以自动塑造成与管材相贴合的形状，并且在对管材进行夹持时，使得管材与夹具之间紧密接触，使得管材被夹持的更加稳定，减少在管材夹持过程中，由于管材受力不均匀而损坏的可能性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种机械加工用卧式管材固定装置，包括固定底座，所述固定底座上端固定连接有一对固定板，两个所述固定板相互靠近的一端均安装有气缸，所述气缸的输出端固定连接有活动夹板，两个所述活动夹板相互靠近的一端均固定连接有多个均匀分布的电动推杆，所述电动推杆外端固定连接有第一气囊，所述第一气囊内安装有气压传感器，所述第一气囊外端设有第二气囊，第一气囊和第二气囊均由透明材质制成，所述电动推杆远离活动夹板的一端安装有距离传感器，所述电动推杆外端安装有第一微控制器，通过距离传感器可以测得多个不同的距离传感器与待夹物品的间距，并将信号传递给单片机，通过单片机选取距离传感器与待夹物品之间最小间距，并通过单片机将信号传递给第一微控制器，使得第一微控制器控制其所在的电动推杆伸长或者缩短，直至其余的距离传感器与待夹物品之间的间距等于选取的最小间距，从而可以使得第一气囊和第二气囊在电动推杆的下形成与待夹物品相贴合的不规则面，可以实现对管材进行夹持的过程中，使得夹具可以自动塑造成与管材相贴合的形状，并且在对管材进行夹持时，使得管材与夹具之间紧密接触，使得管材被夹持的更加稳定，减少在管材夹持过程中，由于管材受力不均匀而损坏的可能性。

进一步的，所述第一气囊和第二气囊之间固定连接有分隔板，所述分隔板外端安装有半导体制冷片，所述第二气囊外端固定连接有多个均匀分布的接触板，所述第二气囊内壁固定连接有多个均匀分布且与接触板相对应的密封盒，所述密封盒位于接触板的外侧，所述密封盒远离第二气囊的一端固定连接有内接触片，所述密封盒内设有多个保温球，控制气缸使得气缸的输出端伸长，从而使得第二气囊将待夹物品夹紧，启动半导体制冷片，使得半导体制冷片对第一气囊内制热，对第二气囊内制冷，从而使得第一气囊膨胀，可以使得第一气囊和第二气囊与待夹物品的侧面充分接触，同时，通过对接触板降温，可以使得接触板变得更加柔软，使得接触板与待夹物品充分接触。

进一步的，所述分隔板外端固定连接有连接管，所述连接管外端安装有控制阀，所述控制阀外端安装有第二微控制器，所述接触板外端开凿有圆台槽，所述圆台槽内壁固定连接有密封垫，所述密封垫由橡胶材质制成，当第一气囊内的气压传感器检测到第一气囊内的气压值较大时，可以控制控制阀外端的第二微控制器，使得控制阀处于打开状态，从而使得第一气囊内部分的空气进入到第二气囊中，使得第二气囊膨胀，并通过分隔板的继续制冷，可以使得接触板表面温度降低，从而使得密封垫的表面吸附有水珠，从而通过第二气囊的膨胀，可以使得密封垫与待夹物品之间接触的更加紧密。

进一步的，所述活动夹板远离电动推杆的一端固定连接有单片机，所述气缸与第一微控制器均与单片机电性连接，所述距离传感器与第一微控制器电性连接，通过设置单片机，可以接收对距离传感器与待夹物品之间的间距，并将不同的间距竖直相互对比，从而得出一个最小间距。

进一步的，所述活动夹板外端固定连接有一对限位挡板，所述限位挡板位于第一气囊和第二气囊的外侧且与第一气囊和第二气囊相接触，通过设置限位挡板，可以减少第一气囊和第二气囊朝着上下方向膨胀的可能性。

进一步的，相邻两个所述接触板之间的间隙为1.5cm,所述距离传感器位于接触板的拐角之间，通过将距离传感器设置在接触板的拐角之间，可以使得接触板不易将距离传感器遮挡。

进一步的，所述接触板由钛镍铁材质的形态记忆合金制成，通过使用钛镍铁材质的形态记忆合金制作接触板，可以使得接触板在温度较低时可以形变，从而使得接触板与待夹物品紧密接触。

进一步的，所述保温球包括泡沫球和防磨层，所述防磨层位于泡沫球外侧且与泡沫球相接触，通过设置泡沫球和防磨层，可以使得保温球之间不易相互碰撞，使得泡沫球出现磨损的可能性。

一种机械加工用卧式管材固定装置，在使用时包括以下步骤：

S1、将待夹物品放置在两个第二气囊之间，通过距离传感器可以测得多个不同的距离传感器与待夹物品的间距，并将信号传递给单片机，通过单片机选取距离传感器与待夹物品之间最小间距，并通过单片机将信号传递给第一微控制器，使得第一微控制器控制其所在的电动推杆伸长或者缩短，直至其余的距离传感器与待夹物品之间的间距等于选取的最小间距，从而可以使得第一气囊和第二气囊在电动推杆的下形成与待夹物品相贴合的不规则面；

S2、启动气缸，使得气缸的输出端伸长，从而使得第二气囊将待夹物品夹紧，启动半导体制冷片，使得半导体制冷片对第一气囊内制热，对第二气囊内制冷，从而使得第一气囊膨胀，可以使得第一气囊和第二气囊与待夹物品的侧面充分接触，同时，通过对接触板降温，可以使得接触板变得更加柔软，使得接触板与待夹物品充分接触；

S3、当第一气囊内的气压传感器检测到第一气囊内的气压值较大时，可以控制控制阀外端的第二微控制器，使得控制阀处于打开状态，从而使得第一气囊内部分的空气进入到第二气囊中，使得第二气囊膨胀，并通过分隔板的继续制冷，可以使得接触板表面温度降低，从而使得密封垫的表面吸附有水珠，从而通过第二气囊的膨胀，可以使得密封垫与待夹物品之间接触的更加紧密。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案通过距离传感器可以测得多个不同的距离传感器与待夹物品的间距，通过单片机选取距离传感器与待夹物品之间最小间距，使得第一微控制器控制其所在的电动推杆伸长或者缩短，直至其余的距离传感器与待夹物品之间的间距等于选取的最小间距，从而可以使得第一气囊和第二气囊在电动推杆的下形成与待夹物品相贴合的不规则面，通过对接触板降温，使得接触板与待夹物品充分接触，可以实现对管材进行夹持的过程中，使得夹具可以自动塑造成与管材相贴合的形状，并且在对管材进行夹持时，使得管材与夹具之间紧密接触，使得管材被夹持的更加稳定，减少在管材夹持过程中，由于管材受力不均匀而损坏的可能性。

附图说明

图1为本发明的整体的剖面图；

图2为本发明的夹持装置部分的剖面图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为图2中B处的结构示意图；

图5为本发明的外气囊部分的剖面图；

图6为本发明的保温球部分的剖面图。

图中标号说明：

1固定底座、2固定板、3气缸、4活动夹板、5电动推杆、6第一气囊、7第二气囊、8距离传感器、9第一微控制器、10分隔板、11半导体制冷片、12接触板、13密封盒、14内接触片、15保温球、16连接管、17控制阀、18圆台槽、19密封垫、20单片机、21限位挡板、22泡沫球、23防磨层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种机械加工用卧式管材固定装置，包括固定底座1，固定底座1上端固定连接有一对固定板2，两个固定板2相互靠近的一端均安装有气缸3，气缸3的输出端固定连接有活动夹板4，两个活动夹板4相互靠近的一端均固定连接有多个均匀分布的电动推杆5，电动推杆5外端固定连接有第一气囊6，第一气囊6内安装有气压传感器，第一气囊6外端设有第二气囊7，第一气囊6和第二气囊7均由透明材质制成，电动推杆5远离活动夹板4的一端安装有距离传感器8，电动推杆5外端安装有第一微控制器9，通过距离传感器8可以测得多个不同的距离传感器8与待夹物品的间距，并将信号传递给单片机20，通过单片机20选取距离传感器8与待夹物品之间最小间距，并通过单片机20将信号传递给第一微控制器9，使得第一微控制器9控制其所在的电动推杆5伸长或者缩短，直至其余的距离传感器8与待夹物品之间的间距等于选取的最小间距，从而可以使得第一气囊6和第二气囊7在电动推杆5的下形成与待夹物品相贴合的不规则面，可以实现对管材进行夹持的过程中，使得夹具可以自动塑造成与管材相贴合的形状，并且在对管材进行夹持时，使得管材与夹具之间紧密接触，使得管材被夹持的更加稳定，减少在管材夹持过程中，由于管材受力不均匀而损坏的可能性。

请参阅图2-3，第一气囊6和第二气囊7之间固定连接有分隔板10，分隔板10外端安装有半导体制冷片11，第二气囊7外端固定连接有多个均匀分布的接触板12，第二气囊7内壁固定连接有多个均匀分布且与接触板12相对应的密封盒13，密封盒13位于接触板12的外侧，密封盒13远离第二气囊7的一端固定连接有内接触片14，密封盒13内设有多个保温球15，控制气缸3使得气缸3的输出端伸长，从而使得第二气囊7将待夹物品夹紧，启动半导体制冷片11，使得半导体制冷片11对第一气囊6内制热，对第二气囊7内制冷，从而使得第一气囊6膨胀，可以使得第一气囊6和第二气囊7与待夹物品的侧面充分接触，同时，通过对接触板12降温，可以使得接触板12变得更加柔软，使得接触板12与待夹物品充分接触。

请参阅图3-4，分隔板10外端固定连接有连接管16，连接管16外端安装有控制阀17，控制阀17外端安装有第二微控制器，接触板12外端开凿有圆台槽18，圆台槽18内壁固定连接有密封垫19，密封垫19由橡胶材质制成，当第一气囊6内的气压传感器检测到第一气囊6内的气压值较大时，可以控制控制阀17外端的第二微控制器，使得控制阀17处于打开状态，从而使得第一气囊6内部分的空气进入到第二气囊7中，使得第二气囊7膨胀，并通过分隔板10的继续制冷，可以使得接触板12表面温度降低，从而使得密封垫19的表面吸附有水珠，从而通过第二气囊7的膨胀，可以使得密封垫19与待夹物品之间接触的更加紧密。

请参阅图1-2，活动夹板4远离电动推杆5的一端固定连接有单片机20，气缸3与第一微控制器9均与单片机20电性连接，距离传感器8与第一微控制器9电性连接，通过设置单片机20，可以接收对距离传感器8与待夹物品之间的间距，并将不同的间距竖直相互对比，从而得出一个最小间距，活动夹板4外端固定连接有一对限位挡板21，限位挡板21位于第一气囊6和第二气囊7的外侧且与第一气囊6和第二气囊7相接触，通过设置限位挡板21，可以减少第一气囊6和第二气囊7朝着上下方向膨胀的可能性。

请参阅图5-6，相邻两个接触板12之间的间隙为1.5cm,距离传感器8位于接触板12的拐角之间，通过将距离传感器8设置在接触板12的拐角之间，可以使得接触板12不易将距离传感器8遮挡，接触板12由钛镍铁材质的形态记忆合金制成，通过使用钛镍铁材质的形态记忆合金制作接触板12，可以使得接触板12在温度较低时可以形变，从而使得接触板12与待夹物品紧密接触，保温球15包括泡沫球22和防磨层23，防磨层23位于泡沫球22外侧且与泡沫球22相接触，通过设置泡沫球22和防磨层23，可以使得保温球15之间不易相互碰撞，使得泡沫球22出现磨损的可能性。

一种机械加工用卧式管材固定装置，在使用时包括以下步骤：

S1、将待夹物品放置在两个第二气囊7之间，通过距离传感器8可以测得多个不同的距离传感器8与待夹物品的间距，并将信号传递给单片机20，通过单片机20选取距离传感器8与待夹物品之间最小间距，并通过单片机20将信号传递给第一微控制器9，使得第一微控制器9控制其所在的电动推杆5伸长或者缩短，直至其余的距离传感器8与待夹物品之间的间距等于选取的最小间距，从而可以使得第一气囊6和第二气囊7在电动推杆5的下形成与待夹物品相贴合的不规则面；

S2、启动气缸3，使得气缸3的输出端伸长，从而使得第二气囊7将待夹物品夹紧，启动半导体制冷片11，使得半导体制冷片11对第一气囊6内制热，对第二气囊7内制冷，从而使得第一气囊6膨胀，可以使得第一气囊6和第二气囊7与待夹物品的侧面充分接触，同时，通过对接触板12降温，可以使得接触板12变得更加柔软，使得接触板12与待夹物品充分接触；

S3、当第一气囊6内的气压传感器检测到第一气囊6内的气压值较大时，可以控制控制阀17外端的第二微控制器，使得控制阀17处于打开状态，从而使得第一气囊6内部分的空气进入到第二气囊7中，使得第二气囊7膨胀，并通过分隔板10的继续制冷，可以使得接触板12表面温度降低，从而使得密封垫19的表面吸附有水珠，从而通过第二气囊7的膨胀，可以使得密封垫19与待夹物品之间接触的更加紧密。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种机械加工用卧式管材固定装置，包括固定底座（1），其特征在于：所述固定底座（1）上端固定连接有一对固定板（2），两个所述固定板（2）相互靠近的一端均安装有气缸（3），所述气缸（3）的输出端固定连接有活动夹板（4），两个所述活动夹板（4）相互靠近的一端均固定连接有多个均匀分布的电动推杆（5），所述电动推杆（5）外端固定连接有第一气囊（6），所述第一气囊（6）内安装有气压传感器，所述第一气囊（6）外端设有第二气囊（7），所述电动推杆（5）远离活动夹板（4）的一端安装有距离传感器（8），所述电动推杆（5）外端安装有第一微控制器（9）；

所述第一气囊（6）和第二气囊（7）之间固定连接有分隔板（10），所述分隔板（10）外端安装有半导体制冷片（11），所述第二气囊（7）外端固定连接有多个均匀分布的接触板（12），所述第二气囊（7）内壁固定连接有多个均匀分布且与接触板（12）相对应的密封盒（13），所述密封盒（13）位于接触板（12）的外侧，所述密封盒（13）远离第二气囊（7）的一端固定连接有内接触片（14），所述密封盒（13）内设有多个保温球（15）；

所述分隔板（10）外端固定连接有连接管（16），所述连接管（16）外端安装有控制阀（17），所述控制阀（17）外端安装有第二微控制器，所述接触板（12）外端开凿有圆台槽（18），所述圆台槽（18）内壁固定连接有密封垫（19），所述密封垫（19）由橡胶材质制成。

2.根据权利要求1所述的一种机械加工用卧式管材固定装置，其特征在于：所述活动夹板（4）远离电动推杆（5）的一端固定连接有单片机（20），所述气缸（3）与第一微控制器（9）均与单片机（20）电性连接，所述距离传感器（8）与第一微控制器（9）电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种机械加工用卧式管材固定装置，其特征在于：所述活动夹板（4）外端固定连接有一对限位挡板（21），所述限位挡板（21）位于第一气囊（6）和第二气囊（7）的外侧且与第一气囊（6）和第二气囊（7）相接触。

4.根据权利要求1所述的一种机械加工用卧式管材固定装置，其特征在于：相邻两个所述接触板（12）之间的间隙为1.5cm,所述距离传感器（8）位于接触板（12）的拐角之间。

5.根据权利要求1所述的一种机械加工用卧式管材固定装置，其特征在于：所述接触板（12）由钛镍铁材质的形态记忆合金制成。

6.根据权利要求1所述的一种机械加工用卧式管材固定装置，其特征在于：所述保温球（15）包括泡沫球（22）和防磨层（23），所述防磨层（23）位于泡沫球（22）外侧且与泡沫球（22）相接触。

7.根据权利要求1所述的一种机械加工用卧式管材固定装置，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将待夹物品放置在两个第二气囊（7）之间，通过距离传感器（8）可以测得多个不同的距离传感器（8）与待夹物品的间距，并将信号传递给单片机（20），通过单片机（20）选取距离传感器（8）与待夹物品之间最小间距，并通过单片机（20）将信号传递给第一微控制器（9），使得第一微控制器（9）控制其所在的电动推杆（5）伸长或者缩短，直至其余的距离传感器（8）与待夹物品之间的间距等于选取的最小间距，从而可以使得第一气囊（6）和第二气囊（7）在电动推杆（5）的下形成与待夹物品相贴合的不规则面；

S2、启动气缸（3），使得气缸（3）的输出端伸长，从而使得第二气囊（7）将待夹物品夹紧，启动半导体制冷片（11），使得半导体制冷片（11）对第一气囊（6）内制热，对第二气囊（7）内制冷，从而使得第一气囊（6）膨胀，可以使得第一气囊（6）和第二气囊（7）与待夹物品的侧面充分接触，同时，通过对接触板（12）降温，可以使得接触板（12）变得更加柔软，使得接触板（12）与待夹物品充分接触；

S3、当第一气囊（6）内的气压传感器检测到第一气囊（6）内的气压值较大时，可以控制控制阀（17）外端的第二微控制器，使得控制阀（17）处于打开状态，从而使得第一气囊（6）内部分的空气进入到第二气囊（7）中，使得第二气囊（7）膨胀，并通过分隔板（10）的继续制冷，可以使得接触板（12）表面温度降低，从而使得密封垫（19）的表面吸附有水珠，从而通过第二气囊（7）的膨胀，可以使得密封垫（19）与待夹物品之间接触的更加紧密。

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