CN112059671B - 一种机械加工用卧式管材固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械加工用卧式管材固定装置，包括底座，所述底座上固定连接有步进电机，所述底座上对称固定连接有两个第一安装座，两个所述第一安装座均固定连接在步进电机的外侧壁上，所述第一安装座内转动连接有螺纹轴。本发明借助步进电机的正反转，通过活动齿轮带动螺纹轴旋转，进而带动水箱沿竖直方向上下移动，通过控制水箱的高度来控制导管内水压，从而实现对固定模夹持管材的夹持力大小进行控制，使得固定模对管材的夹持力是可控的，可以根据待加工管材的材质和承力性能来自主调节，因此能够有效的防止因夹持力过大而导致管材被挤压变形，并能有效的避免因夹持力过小而存在的夹持不牢固的问题。

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，尤其涉及一种机械加工用卧式管材固定装置。
背景技术
管材是一种在机械的加工和制造过程中经常用到的材料，为了满足使用需求，经常会在其表面进行切割、打孔等工序，而为了保证对管材的加工精度和质量，同时为确保了生产制造时的安全性，需要在进行加工之前，对待加工管材进行夹持固定。
目前对管材的夹持固定通常是使用V形夹具来实现，但是V形夹具与管材之间的接触面积很小，而对管材进行良好的夹持固定需要比较大的夹持力，因此很容易因接触部分压强过大造成管材的凹陷，如果降低对管材的夹持力的话，又会因为夹具与管材接触部分最大静摩擦力过小而使得管材容易在加工过程中发生转动，从而严重影响到管材加工的质量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：目前对管材的夹持固定通常是使用V形夹具来实现，但是V形夹具与管材之间的接触面积很小，而对管材进行良好的夹持固定需要比较大的夹持力，因此很容易因接触部分压强过大造成管材的凹陷，如果降低对管材的夹持力的话，又会因为夹具与管材接触部分最大静摩擦力过小而使得管材容易在加工过程中发生转动，从而严重影响到管材加工的质量。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种机械加工用卧式管材固定装置，包括底座，所述底座上固定连接有步进电机，所述底座上对称固定连接有两个第一安装座，两个所述第一安装座均固定连接在步进电机的外侧壁上，所述第一安装座内转动连接有螺纹轴，所述螺纹轴远离第一安装座的一端上转动连接有第二安装座，两个所述第二安装座远离螺纹轴的一端上均固定连接有顶板，所述顶板的底侧壁上固定连接有导管，所述导管的外侧壁上密封滑动连接有水箱，所述水箱的一侧壁上固定连接有支撑管套，所述支撑管套螺纹连接在其中一个螺纹轴的外侧壁上，另一个所述螺纹轴上螺纹连接有滑动管套，所述滑动管套滑动连接在水箱的外侧壁上，所述滑动管套的一侧壁上固定连接有连接板，所述连接板上固定连接有活塞柱，所述水箱上设有空槽，所述活塞柱密封滑动连接在空槽内，所述步进电机上设有驱动调节装置，所述导管上设有夹持装置。
优选的，所述驱动调节装置包括转轴，所述转轴固定连接在步进电机的输出端上，所述转轴上滑动连接有活动齿轮，所述活动齿轮内设有滑槽，所述转轴滑动连接在滑槽内，所述螺纹轴上设有凹槽，所述凹槽内转动连接有卡环，所述卡环的外侧壁上固定连接有固定杆，两个所述固定杆之间固定连接有连接环，所述连接环内设有螺纹槽，所述螺纹槽内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的底端固定连接在活动齿轮上，两个所述螺纹轴上分别固定连接有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮均与活动齿轮啮合连接，所述第二齿轮位于第一齿轮的上方，所述第一齿轮和活动齿轮高度持平。
优选的，所述夹持装置包括连通孔，所述连通孔设置在导管上，所述连通孔位于水箱内，所述导管远离顶板的一端上密封滑动连接有限位管，所述限位管的一端上固定连接有固定模，所述导管上固定连接有固定环，所述固定环和限位管之间固定连接有平衡弹簧。
优选的，所述转轴呈方形设置，所述滑槽呈与转轴相匹配的方形设置。
优选的，所述导管的外侧壁上设有刻度条纹。
本发明的有益效果是：
1、借助步进电机的正反转，通过活动齿轮来带动螺纹轴旋转，进而带动水箱沿竖直方向上下移动实现对水箱高度的调节，通过控制水箱的高度来控制导管内水压，从而实现对固定模夹持管材的夹持力大小进行控制，使得固定模对管材的夹持力是可控的，可以根据待加工管材的材质和承力性能来自主调节，因此能够有效的防止因夹持力过大而导致管材被挤压变形，并能有效的避免因夹持力过小而存在的夹持不牢固的问题。
2、需要更换新的管材时，仅需控制步进电机反转，从而借助活动齿轮带动两个螺纹轴同步反转，驱使水箱沿竖直方向下移，逐渐降低导管内水压，进而降低固定模间夹持力的大小，在活动齿轮反转的同时，螺纹杆也在反转，从而带动活动齿轮不断向下移动，直至活动齿轮下移到不与第二齿轮接触，此时水箱下移到最低位置，然后，活动齿轮带动第一齿轮继续反转，第一齿轮通过螺纹轴带动滑动管套、连接板和活塞柱下移，由于水箱已经停止运动，因此活塞柱被不断的从水箱中向外抽出，从而导致水箱内水压降低，进而通过液体间压力传导作用，驱使两个固定模相互远离分开，以便将加工好的管材取下，放入新的管材，操作简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种机械加工用卧式管材固定装置的内部结构剖视图；
图2为图1中A结构的放大图；
图3为本发明提出的一种机械加工用卧式管材固定装置的夹持装置的内部结构示意图；
图4为本发明提出的一种机械加工用卧式管材固定装置的正面结构示意图。
图中：1底座、2步进电机、3第一安装座、4螺纹轴、5第二安装座、6顶板、7导管、8水箱、9支撑管套、10滑动管套、11连接板、12活塞柱、13转轴、14活动齿轮、15滑槽、16凹槽、17卡环、18固定杆、19连接环、20螺纹槽、21螺纹杆、22第一齿轮、23第二齿轮、24连通孔、25限位管、26固定模、27固定环、28平衡弹簧。
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。
参照图1-4，一种机械加工用卧式管材固定装置，包括底座1，底座1上固定连接有步进电机2，底座1上对称固定连接有两个第一安装座3，两个第一安装座3均固定连接在步进电机2的外侧壁上，第一安装座3内转动连接有螺纹轴4，螺纹轴4远离第一安装座3的一端上转动连接有第二安装座5，两个第二安装座5远离螺纹轴4的一端上均固定连接有顶板6，顶板6的底侧壁上固定连接有导管7，导管7的外侧壁上密封滑动连接有水箱8，导管7的外侧壁上设有刻度条纹。
水箱8的一侧壁上固定连接有支撑管套9，支撑管套9螺纹连接在其中一个螺纹轴4的外侧壁上，另一个螺纹轴4上螺纹连接有滑动管套10，滑动管套10滑动连接在水箱8的外侧壁上，滑动管套10的一侧壁上固定连接有连接板11，连接板11上固定连接有活塞柱12，水箱8上设有空槽，活塞柱12密封滑动连接在空槽内，滑动管套10、连接板11和活塞柱12对水箱8有限位作用，因此当两个螺纹轴4同步旋转时，支撑管套9能够带动水箱8沿竖直方向上下移动，调节水箱8的位置。
步进电机2上设有驱动调节装置，驱动调节装置包括转轴13，转轴13固定连接在步进电机2的输出端上，转轴13上滑动连接有活动齿轮14，活动齿轮14内设有滑槽15，转轴13滑动连接在滑槽15内，转轴13呈方形设置，活动齿轮14呈与转轴13相匹配的方形设置，螺纹轴4上设有凹槽16，凹槽16内转动连接有卡环17，卡环17的外侧壁上固定连接有固定杆18，两个固定杆18之间固定连接有连接环19。
连接环19内设有螺纹槽20，螺纹槽20内螺纹连接有螺纹杆21，螺纹杆21的底端固定连接在活动齿轮14上，两个螺纹轴4上分别固定连接有第一齿轮22和第二齿轮23，第一齿轮22和第二齿轮23均与活动齿轮14啮合连接，第二齿轮23位于第一齿轮22的上方，第一齿轮22和活动齿轮14高度持平，步进电机2在启动后，步进电机2的输出端带动转轴13旋转，进而通过滑槽15带动活动齿轮14旋转。
由于与活动齿轮14固定连接的螺纹杆21是螺纹连接在连接环19内的螺纹槽20中的，因此在活动齿轮14旋转的过程中，螺纹杆21还会带动活动齿轮14上下移动，步进电机2正转，则上移，步进电机2反转，则下移，导管7上设有夹持装置，夹持装置包括连通孔24，连通孔24设置在导管7上，连通孔24位于水箱8内，导管7远离顶板6的一端上密封滑动连接有限位管25，限位管25的一端上固定连接有固定模26。
导管7上固定连接有固定环27，固定环27和限位管25之间固定连接有平衡弹簧28，导管7通过连通孔24与水箱8连通，水箱8内液体进入并充满导管7，步进电机2在正转时，先借助活动齿轮14与第一齿轮22之间的啮合连接作用带动靠滑动管套10设置的螺纹轴4旋转，通过螺纹连接作用驱使滑动管套10带动连接板11和活塞柱12沿竖直方向上移，活塞柱12不断的压入水箱8内，增加水箱8内水压，从而通过液体间的压力传导作用，顶动固定模26和限位管25，使得两个固定模26相互靠近直至最终抵在一起，以便借助固定模26对管材进行夹持固定。
此时活动齿轮14在螺纹杆21的带动下上升到与第二齿轮23接触，活塞柱12完全进入水箱8内，随后，在活动齿轮14的传动下，两个螺纹轴4开始同步转动，进而带动水箱8沿竖直方向上移，因为导管7是通过连通孔24与水箱8连通的，因此随着水箱8的上移，导管7内水压会逐渐增大，且由于固定容器内水压仅和水深有关，且而二者呈正比关系，因此可以通过调节水箱8的高度，实现对导管7内水压的调节，进而实现对固定模26夹持管材的夹持力的调节，也就是说对管材的夹持力是可控的，因此能够有效的防止因夹持力过大而导致管材被挤压变形，并能有效的避免因夹持力过小而存在的夹持不牢固的问题。
在完成一根管材的加工，需要更换新的管材时，仅需控制步进电机2反转，从而借助活动齿轮14带动两个螺纹轴4同步反转，驱使水箱8沿竖直方向下移，逐渐降低导管7内水压，进而降低固定模26间夹持力的大小，在活动齿轮14反转的同时，螺纹杆21也在反转，从而带动活动齿轮14不断向下移动，直至活动齿轮14下移到不与第二齿轮23接触，此时水箱8下移到最低位置。
然后，活动齿轮14带动第一齿轮22继续反转，第一齿轮22通过螺纹轴4带动滑动管套10、连接板11和活塞柱12下移，由于水箱8已经停止运动，因此活塞柱12被不断的从水箱8中向外抽出，从而导致水箱8内水压降低，进而通过液体间压力传导作用，驱使两个固定模26相互远离分开，以便将加工好的管材取下，放入新的管材，本发明操作简单，使用方便，能够根据待加工管材的材质和承力性能，通过控制步进电机2带动水箱8上升的高度，来调节固定模26对管材的夹持力大小，能够有效的防止因夹持力过大而导致管材被挤压变形，并能有效的避免因夹持力过小而存在的夹持不牢固的问题。
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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种机械加工用卧式管材固定装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上固定连接有步进电机(2)，所述底座(1)上对称固定连接有两个第一安装座(3)，两个所述第一安装座(3)均固定连接在步进电机(2)的外侧壁上，所述第一安装座(3)内转动连接有螺纹轴(4)，所述螺纹轴(4)远离第一安装座(3)的一端上转动连接有第二安装座(5)，两个所述第二安装座(5)远离螺纹轴(4)的一端上均固定连接有顶板(6)，所述顶板(6)的底侧壁上固定连接有导管(7)，所述导管(7)的外侧壁上密封滑动连接有水箱(8)，所述水箱(8)的一侧壁上固定连接有支撑管套(9)，所述支撑管套(9)螺纹连接在其中一个螺纹轴(4)的外侧壁上，另一个所述螺纹轴(4)上螺纹连接有滑动管套(10)，所述滑动管套(10)滑动连接在水箱(8)的外侧壁上，所述滑动管套(10)的一侧壁上固定连接有连接板(11)，所述连接板(11)上固定连接有活塞柱(12)，所述水箱(8)上设有空槽，所述活塞柱(12)密封滑动连接在空槽内，所述步进电机(2)上设有驱动调节装置，所述导管(7)上设有夹持装置；
所述驱动调节装置包括转轴(13)，所述转轴(13)固定连接在步进电机(2)的输出端上，所述转轴(13)上滑动连接有活动齿轮(14)，所述活动齿轮(14)内设有滑槽(15)，所述转轴(13)滑动连接在滑槽(15)内，所述螺纹轴(4)上设有凹槽(16)，所述凹槽(16)内转动连接有卡环(17)，所述卡环(17)的外侧壁上固定连接有固定杆(18)，两个所述固定杆(18)之间固定连接有连接环(19)，所述连接环(19)内设有螺纹槽(20)，所述螺纹槽(20)内螺纹连接有螺纹杆(21)，所述螺纹杆(21)的底端固定连接在活动齿轮(14)上，两个所述螺纹轴(4)上分别固定连接有第一齿轮(22)和第二齿轮(23)，所述第一齿轮(22)和第二齿轮(23)均与活动齿轮(14)啮合连接，所述第二齿轮(23)位于第一齿轮(22)的上方，所述第一齿轮(22)和活动齿轮(14)高度持平；
所述夹持装置包括连通孔(24)，所述连通孔(24)设置在导管(7)上，所述连通孔(24)位于水箱(8)内，所述导管(7)远离顶板(6)的一端上密封滑动连接有限位管(25)，所述限位管(25)的一端上固定连接有固定模(26)，所述导管(7)上固定连接有固定环(27)，所述固定环(27)和限位管(25)之间固定连接有平衡弹簧(28)。
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，所述转轴(13)呈方形设置，所述滑槽(15)呈与转轴(13)相匹配的方形设置。
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，所述导管(7)的外侧壁上设有刻度条纹。
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