CN114378393B - 开孔治具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了开孔治具。以上提供的开孔治具，在实施对开孔器具的开孔作业的辅助操作时，首先，根据型材待开孔位置采用锁紧组件将定位模具的位置固定。然后，将开孔器具的开孔头穿过上述定位孔，此时开孔头的部分位置承托在承托部上。由于依赖于承托部、定位孔对开孔器具的作用，实现了对开孔作业的开孔器具的固定，避免了开孔作业时开孔器具的晃动而造成的开孔缺陷，提高了开孔质量。

Description

开孔治具

技术领域

本申请涉及开孔作业的技术领域，尤其涉及开孔治具。

背景技术

诸如钢结构的型材，由于其优良的特点被广泛应用到工业厂房、桥梁、体育场馆和住宅、地标建筑等方面。由于钢结构本身优良的特点加上审美的不断提高，各种造型复杂优美的钢结构不断产生，对钢结构深加工产生极大的影响，各种钢铁材料深加工设备也朝气蓬勃。

对型材开孔的开孔器具，应用较为广泛的是等离子切割机。随着它切割边缘光滑，切割速度快，切割温度高等优点已经成为钢铁材料切割主要工具，而手持式等离子切割机使用轻便、安全、速度更快等优点被广泛使用。

相关技术中，对使用诸如手持式等离子切割机的开孔器具，在开孔的操作过程中，因操作者技术水平有限，形状要求复杂，切割过程中操控等离子切割炬高度，速度等因素影响所导致构件加工外观成型质量差等问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供开孔治具，能够提高开孔质量。

本申请提供一种开孔治具，适于辅助开孔器具的开孔操作，包括：

一固定板，用以安装在待开孔的型材上，所述固定板开设有模具槽；至少一定位模具，可滑动地配置在所述模具槽内，所述定位模具开设有定位孔和围成所述定位孔的承托部，所述开孔器具能够穿过所述定位孔并承托在所述承托部；

以及一锁紧组件，配置于所述固定板上，用以将所述定位模具锁紧在所述模具槽内。

可选地，所述锁紧组件包括至少二锁紧单元，所述至少二锁紧单元分别用以抵紧在定位模具上的不同位置以形成定位；所述锁紧单元包括固定于所述固定板上的固定座、螺纹连接于所述固定座的螺杆，以使得所述螺杆被旋拧时所述螺杆的端部抵紧在所述定位模具上。

可选地，所述锁紧单元包括至少呈沿所述模具的轴线排布的二锁紧单元。

可选地，所述锁紧单元的数量为四个，呈环形均匀地排布。

可选地，所述模具孔为条形孔。

可选地，所述承托部界定承托面位于所述固定板顶面下方。

可选地，所述定位模具的位于所述承托部外围的部分位于所述固定板顶面上方。

可选地，所述固定板上还配置有可移动磁吸件，所述可移动磁吸件用于分别与所述螺杆、固定板磁吸以限位所述螺杆。

可选地，所述固定板开设有用以卡入所述型材的卡接结构。

以上提供的开孔治具，在实施对开孔器具的开孔作业的辅助操作时，首先，根据型材待开孔位置采用锁紧组件将定位模具的位置固定。然后，将开孔器具的开孔头穿过上述定位孔，此时开孔头的部分位置承托在承托部上。由于依赖于承托部、定位孔对开孔器具的作用，实现了对开孔作业的开孔器具的固定，避免了开孔作业时开孔器具的晃动而造成的开孔缺陷，提高了开孔质量。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供开孔治具的一视角的结构示意图。

图2为本申请实施例提供开孔治具另一视角的结构示意图。

其中，图中元件标识如下：

20-固定板；21-模具槽；22-卡接结构；23-可移动磁吸件；40-定位模具；40a-定位孔；41-承托部；60-锁紧组件；61-锁紧单元；611-固定座；612-螺杆；300-型材。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在介绍本申请的技术方案之前，有必要阐述下本申请的发明创造的创立背景。

已为普遍存在的的是，相关技术中，对于开孔器具的开孔作业，尤其是对于便携式开孔器具，通常是通过操作者的双手顶住，以确保开孔器具在开孔作业时的晃动，从而保证开孔的准确度。对于一些依靠于激光、等离子等光束或气体作用的开孔方式而言，对于操作者手持开孔器具的稳定性提高了更为严苛的要求，因为相比于机械开孔而言，前者方式的开孔器具的轻微晃动，都会导致开孔位置的很大偏差，而这种偏差不用于机械方式开孔，是无法弥补的。

能够被意识到的是，操作者手持开孔器具来保证开孔器具的稳固性，是无比艰难的，这对操作的经验提出了更好的技能要求。并且，长时间作业，即便对于经验丰富的开孔作业者而言，也是难以确保手持开孔器具的过程中不发生晃动，此时上肢因手持产生的生理疲劳或者注意力不集中的生理极限所致。

为了避免上述依赖于开孔操作者手持固定开孔器具，本发明人经过艰难地实践，提出了一种开孔治具。该开孔治具在实施对开孔器具的开孔作业的辅助操作时，首先，根据型材300待开孔位置采用锁紧组件60将定位模具40的位置固定。然后，将开孔器具的开孔头穿过上述定位孔40a，此时开孔头的部分位置承托在承托部41上。由于依赖于承托部41、定位孔40a对开孔器具的作用，实现了对开孔作业的开孔器具的固定，避免了开孔作业时开孔器具的晃动而造成的开孔缺陷，提高了开孔质量。基于此，创立了本发明创造。

请参阅图1、图2。本申请实施例提供的开孔治具，适于辅助开孔器具的开孔操作。这里的开孔器具可以是任何形式具有开孔或切割功能的器具，例如机械开孔的工具，或者诸如等离子枪或激光枪等非机械开孔方式的器具，等等不限于此。

对于这些开孔器具而言，已为常见的是，开孔器具包括开孔头。

这里术语“开孔头”是指能产生开孔动作，对于机械开孔工具而言，是指切割刀，对于诸如等离子枪或激光枪等非机械开孔而言，是指产生等离子或激光等能量高光速或气体的部位。

不管何种形式的开孔器具，开孔头的直径是不同的，即在端部的直径通常会小，而在远离端部的位置直径稍大。

上述开孔治具包括：

一固定板20，用以安装在待开孔的型材300上，上述固定板20开设有模具槽21；

至少一定位模具40，可滑动地配置在上述模具槽21内，上述定位模具40开设有定位孔40a和围成上述定位孔40a的承托部41，上述开孔器具的开孔头能够穿过上述定位孔40a并部分承托在上述承托部41；

以及一锁紧组件60，配置于上述固定板20上，用以将上述定位模具40锁紧在上述模具槽21内

对于承托部41“能够供开孔器具头穿过上述定位孔40a并部分承托在上述承托部41”的实现方式并不依赖于承托部41的特定形状、结构等构造特征。前述已述“不管何种形式的开孔器具，开孔头的直径是不同的，即在端部的直径通常会小，而在远离端部的位置直径稍大。”，这样开孔头的端部是可以穿过定位孔40a，并且开孔头远离端部的直径稍微大的位置可以被阻挡在定位孔40a外，从而使承托部41产生对开口头的承托作用。

容易想到的是，定位孔40a的孔径可以设计成不太大的水平，以适配主流型号的开孔器具的开孔头，同时能确保主流型号的开孔头的非端部位置(直径较大的位置)能顺利地被止挡以产生较为牢固的承托。

为了进一步地提高承托部41对开孔头的承托效果，可以在承托部41配置凸起于承托部41表面的多个凸起结构(图中未示出)，凸起可以是杆状或者块状等，多个凸起结构围成一能够卡入上述开孔头的直径稍大的位置。以强化开孔头的定位，消除承托时的晃动。

承托部41的形状可以由定位孔40a的形状来界定，例如定位孔40a可为椭圆形或者腰圆形。可以想到的是，定位孔40a的孔径并不严苛限制于与型材300目标开孔相匹配。在实际开孔作业时，可将为定位孔40a的孔径大小与手持式等离子切割枪口半径的总和进行设置，例如型材300目标开孔(以椭圆形为例)椭圆孔长半径为40mm，短半径为24mm，等离子切割嘴半径为8mm。定位孔40a的长半径为48mm，短半径为32mm，即椭圆孔向外偏移8mm。

定位模具40的非承托部41的位置，可以为与承托部41形状相似。例如，从定位模具40的外形来来看，其由环形的外围部和环形的承托部41。

在一个实施方案中，承托部41所界定的承托面位于上述固定板20顶面下方，即承托部41呈“凹”于固定板20上。这样，能够最大化地保证开孔器具的开孔头贴合型材300目标开孔位置。

相应地，在一个实施方案中，定位模具40的位于所述承托部41外围的部分位于所述固定板20顶面上方，即承托部41外围的部分呈“凸”于固定板20上。这样，能够最大化地保证定位模具40被锁紧组件60的锁紧作用时不受模具槽21的阻碍。

定位模具40可为不导电耐高温的材料，其厚度可以为36mm。

上述“固定板20安装在型材300上”的实现方式可以是简单地覆盖再通过紧固件(例如螺钉、铁丝)固定。在固定板20上可预置一紧固孔(图中未示出)，型材300可临时地在外围(不影响开孔作业的目标孔位置，如边缘)进行钻孔(图中未示出)，再将紧固件同时穿过固定板20上的紧固孔、型材300的，通过紧固孔将紧固件穿过型材300、钻孔得到安装目的。

但是基于对型材300的安装之操作便捷性考虑，固定板20开设有用以卡入所述型材300的卡接结构22(图中未示出)。卡接结构22可以采用被广泛应用到日常生活中的实现方式。这样，在实施开孔作业时，将待开孔的型材300进行卡入安装，能够适配较多体积大小的型材300。

固定板20的材质可以是采用4mm厚轻便的金属板，或者其它形式。

上述型材300，可以是C型钢檩条，也可适用于其他不同型材300、不同板厚、不同形状及不同孔径或不同孔距螺栓孔的切割。

容易想到的是，由于定位模具40是滑动地模具槽21内，并且开孔器具的开孔是有一定的作业范围的，因而上述模具槽21的配置并不要求与型材300的目标开孔是相匹配。具体而言，假定型材300拟开孔的数据是二个，而模具槽21的数量是4个，此时可在模具槽21中选择二个，作为开孔器具的辅助之用。假定型材300拟开孔的数据是四个，而模具槽21的数量是二个，此时，在所有的模具槽21均已被开孔器具实施了开孔作业之后，可将固定板20从型材300上分离并移动固定板20相对于型材300的位置，直至模具槽21位置能对应于型材300上剩余的二个拟定开孔位置。

当然，为了避免上述开孔作业时对固定板20相对于型材300的位置的切换带来的麻烦，可预留较多数量的模具槽21，使得该数量高于主流开孔数量。当然，模具槽21可布局成条形并且呈现横纵相连的结构，以避免封闭不连通的单独模具槽21的上述设置数量的麻烦。

上述“锁紧组件60用以将所述定位模具40锁紧在上述模具槽21内”已经隐含地表明锁紧组件60对定位模具40的锁紧是在定位模具40通过滑动至预定位置(即适配于型材300目标开孔作业所需)。

锁紧组件60可以采用任何具有锁紧作用的机构，例如插销组件(图中未示出)，具体而言，在定位模具40非设置承托部41的位置配置销孔(图中未示出)，插销用以穿过此销孔(图中未示出)。相应地在固定板20上预留另一销孔，此时插销能够同时穿过定位模具40并最终插入到固定板20的销孔，最终达到对定位模具40在固定板20上的锁紧。

除了插销组件外，还可采用磁吸组件(图中未示出)，在模具槽21的内壁配置永磁铁片(图中未示出)，在定位模具40靠近模具槽21的外表面(较为优选是贴合模具槽21的外表面位置)配置电磁铁(图中未示出)，这样可通过控制电磁铁的通断或断电，实现将定位模具40锁紧或解除锁紧在固定板20上。

请再参阅图2。作为第三种实现方式，锁紧部件包括至少二锁紧单元61，上述至少二锁紧单元61分别用以抵紧在定位模具40上的不同位置以形成定位；上述锁紧单元61包括固定于上述固定板20上的固定座611、螺纹连接于上述固定座611的螺杆612，以使得上述螺杆612被旋拧时上述螺杆612的端部抵紧在上述定位模具40上。

这里，锁紧单元61包括至少呈沿上述定位模具40的轴线排布的二锁紧单元61。这样，锁紧单元61至少从沿上述定位模具40的轴线上，即呈直线地对定位模具40产生夹持力，避免对定位模具40的夹持力不在直线带来的定位模块“翻转”，从而能更牢固地锁紧定位模具40。

作为上述“呈沿上述定位模具40的轴线排布的二锁紧单元61”的一种实现方式，锁紧单元61的数量为四个，呈环形均匀地排布。这样能够分别沿定位模块的二条轴线对其产生夹持力，锁紧更为牢固。

在前述由锁紧组件60包括螺杆612、固定座611的实现方式中，锁紧组件60的锁紧是依赖于螺杆612抵紧定位模具40上，由于螺杆612的端部与定位模具40的接触难以避免发生滑动，特别是在开孔器具较重时，开孔器具的开孔作业必要的切换位置，可能会带来定位模具40的松动，即螺杆612的端部与定位模具40的接触在此种情形下变得不特别可靠。

为了避免于此，固定板20上还配置有可移动磁吸件23，上述可移动磁吸件23用于分别与上述述螺杆612、固定板20磁吸以限位上述螺杆612。这样通过可移动磁吸件23对螺杆612的不可靠进行弥补。

容易想到的是，可移动磁吸件23被构造成质量较大。

此处，通过“可移动磁吸件23分别与上述述螺杆612、固定板20磁吸”被隐含公开的是，螺杆612采用铁质、固定板20采用铁质，此种情形下可移动磁吸件23可为具有永磁铁的块状，当然可以部分为永磁铁块，例如可移动磁吸件23包括铁块体和配置在铁块体外表面的永磁铁等。当然或者其它容易想到的方式也在本申请保护范围之内。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开孔治具，其特征在于，适于辅助开孔器具的开孔操作，包括：

一固定板，用以安装在待开孔的型材上，所述固定板开设有模具槽；

至少一定位模具，可滑动地配置在所述模具槽内，所述定位模具开设有定位孔和围成所述定位孔的承托部，所述开孔器具的开孔头能够穿过所述定位孔并部分承托在所述承托部；

以及一锁紧组件，配置于所述固定板上，用以将所述定位模具锁紧在所述模具槽内；

所述锁紧组件包括至少二锁紧单元，所述至少二锁紧单元分别用以抵紧在定位模具上的不同位置以形成定位；所述锁紧单元包括固定于所述固定板上的固定座、螺纹连接于所述固定座的螺杆，以使得所述螺杆被旋拧时所述螺杆的端部抵紧在所述定位模具上。

2.根据权利要求1所述开孔治具，其特征在于，所述锁紧单元包括至少呈沿所述定位模具的轴线排布的二锁紧单元。

3.根据权利要求1所述开孔治具，其特征在于，所述锁紧单元的数量为四个，呈环形均匀地排布。

4.根据权利要求1所述开孔治具，其特征在于，所述模具槽为条形孔。

5.根据权利要求1所述开孔治具，其特征在于，所述承托部所界定的承托面位于所述固定板顶面下方。

6.根据权利要求1所述开孔治具，其特征在于，所述定位模具的位于所述承托部外围的部分位于所述固定板顶面上方。

7.根据权利要求1所述开孔治具，其特征在于，所述固定板上还配置有可移动磁吸件，所述可移动磁吸件用于分别与所述螺杆、固定板磁吸以限位所述螺杆。

8.根据权利要求1所述开孔治具，其特征在于，所述固定板开设有用以卡入所述型材的卡接结构。