CN115707554A - 一种具有角度矫正功能的弯头夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有角度矫正功能的弯头夹具，包括装卸站底板、导杆组件和上部固定横梁，所述装卸站底板的顶部安装有导杆组件，所述导杆组件的顶部安装有上部固定横梁，所述装卸站底板的顶部设置有角向气缸，所述角向气缸的输出端连接有V型块，所述装卸站底板的底部安装有底座。本发明通过夹具母板和夹具子板、夹具零点定位组件、夹具母板、夹具子板和V型块的设置，配合角向气缸推动V型块通过V型块将工件的内孔圆心定位在合适高度，方便定心套进入，且在衔接限位杆的定位作用下，确定向工件内部端面的加工深度。

Description

一种具有角度矫正功能的弯头夹具

技术领域

本发明涉及弯头夹具设备技术领域，具体为一种具有角度矫正功能的弯头夹具。

背景技术

现有的管道在进行加工生产时，为满足不同的安装需求，部分管道的角度弯曲需要进行相关的加工，从而满足管道之间的安装需求，因此需要使用到相关的弯头夹具装置，对管道进行弯头工作，尤其在油气管道的弯头结构上，由于弯头结构的外圈侧管壁需要承受的磨损和冲击较大，所以弯头管道的毛坯需要设置为外圈侧管壁较厚，内圈侧管壁较薄的结构，反映到管道内孔截面圆和外壁截面圆中，内孔截面圆与外壁截面圆的圆心会出现相当程度的偏心，但是在毛坯件加工成可以装配的连接件后，要求内孔截面圆和外壁截面圆圆心之间的偏心距小于0.5毫米，这就对加工之前的定位提出了较高的要求；另外，管道弯头的毛坯件是通过热弯成型形成预设的90度的，但是在热弯完成后随着温度的变化可能会造成角度的偏差，而在毛坯件加工完成后要求弯头结构的两个出口形成90度结构，这也对夹具的定位提出了较高要求。

现有技术中一种具有角度矫正功能的弯头夹具缺点不足：

1、对比文件CN209754599U，公开了一种管道弯头加工工装，“包括底板、竖板和两个侧板，所述竖板与底板一侧垂直连接形成L型结构，两个所述侧板分别相互平行垂直设置在底板的两端，且两个侧板均与所述竖板垂直连接，所述竖板上沿水平方向左右对称设有两个第一螺杆，所述侧板的下部设有若干个定位螺栓，所述底板靠近其中一个侧板的一端设有压紧机构，所述底板的前端垂直设有第二螺杆。本发明结构简单，操作方便，提高了加工效率，并保证了精度要求”，但是上述装置在进行弯头加工时，且结构较为单一，其夹持固定结构的适用性不足，不能满足不同型号的工件加工需求，自动化程度较低；

2、现有技术中一种具有角度矫正功能的弯头夹具，现有的大多管道弯头加工装置，其所配套的加工底座缺乏普适性，在加工过程中对工件的不同角度的加工便捷的调节作用，且大多传统工件在进行加工时难以保持外圈内孔的同心。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有角度矫正功能的弯头夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种具有角度矫正功能的弯头夹具，包括装卸站底板、导杆组件和上部固定横梁，所述装卸站底板的顶部安装有导杆组件，所述导杆组件的顶部安装有上部固定横梁；

所述装卸站底板的顶部设置有角向气缸，所述角向气缸的输出端连接有V型块，所述装卸站底板的底部安装有底座，所述底座顶部的中部安装有夹具母板。

优选的，所述导杆组件的顶部安装有上气缸板，所述上气缸板的顶部设置有上气缸，所述上气缸的输出端连接有夹具臂组件，所述夹具臂组件的一侧设置有定心套伸缩气缸。

优选的，所述夹具母板的顶部连接有夹具子板，所述夹具母板和夹具子板之间设置有夹具零点定位组件，所述夹具子板的顶部设置有夹具压臂组件。

优选的，所述定心套伸缩气缸的输出端连接有定心套涨紧气缸，所述定心套涨紧气缸的输出端连接有定心套。

优选的，所述夹具臂组件的顶部设置有限位调整螺杆，所述装卸站底板的顶部设置有上下限位杆，且上下限位杆位于夹具臂组件的下方。

优选的，所述V型块的底部结构是弹性结构。

优选的，所述夹具压臂组件表面设置有齿面万向钢珠。

优选的，所述定心套的两侧平行设置有衔接限位杆。

优选的，所述定心套外表面连接有活动板，所述活动板连接所述导杆组件和所述定心套；所述活动板沿所述导杆组件的延伸方向摆动。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过夹具母板和夹具子板、夹具零点定位组件、夹具母板、夹具子板和V型块的设置，配合角向气缸推动V型块通过V型块将工件的内孔圆心预定位在合适高度，保证毛坯工件内孔中心与定心套中心高度一致，方便定心套进入，且在衔接限位杆的定位作用下，确定向工件内部端面的加工深度，且夹具压臂组件上设置有拧紧螺栓，通过定扭矩扳手对拧紧螺栓施加预设的预紧力，用于测试拧紧程度，从而保证工件加工的稳定性，且其自动化的夹持作用，增添了起对工件夹持的适用性；通过对于预紧力的设置，保证加持的稳定性，使工件在机床上收到较大切削力或者需要较大走刀量的时候保证夹紧程度。

2、本发明通过上气缸、上下限位杆、定心套伸缩气缸和夹具臂组件的设置，装置加工后通过机械手将夹具子板以及以目标姿态固定在夹具上的工件转移到机床进行加工，机床为倾斜角度，且其角度朝向可进行调整，从而通过这样的机床可以使工件的加工面朝上，利于立式切削，方便加工。

3、在本发明提供的夹具中，从V型块对工件的预定位，定心套的上下方向行径和周向的插入和退出，V型块的后撤，到利用机械手将定位夹紧后的工件运送到加工机床上的所有流程，均可以通过自动控制系统(在一些优选的实施例中，自动控制系统选用PLC控制系统)实现全自动的控制和调节，只需在通过定扭矩扳手施加预紧力的过程中需要操作人员进行简单操作，极大降低人力需求，降低对操作者的能力要求，自动化程度高，工作流程出现错误的概率极低，可以保证生产效率和生产安全。

附图说明

图1为本发明结构的正视示意图；

图2为本发明结构的侧视示意图；

图3为本发明结构的俯视示意图；

图4为本发明夹具压臂结构的侧视示意图。

图中：1、装卸站底板；2、导杆组件；3、上部固定横梁；4、角向气缸；5、V型块；6、夹具母板；7、上气缸板；8、上气缸；9、定心套伸缩气缸；10、夹具子板；11、夹具零点定位组件；12、夹具压臂组件；13、定心套涨紧气缸；14、定心套；15、限位调整螺杆；16、上下限位杆；17、衔接限位杆；18、活动板。

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”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”、“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。

实施例一：

请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例，一种具有角度矫正功能的弯头夹具，包括装卸站底板1、夹具母板6和夹具压臂组件12，所述夹具压臂组件12表面设置有齿面万向钢珠，装卸站底板1的顶部安装有导杆组件2，导杆组件2的顶部安装有上部固定横梁3，装卸站底板1的顶部设置有角向气缸4，角向气缸4的输出端连接有V型块5，所述V型块5的底部结构是弹性结构，装卸站底板1的底部安装有底座，底座顶部的中部安装有夹具母板6，夹具母板6的顶部连接有夹具子板10，夹具母板6和夹具子板10之间设置有夹具零点定位组件11，夹具子板10的顶部设置有夹具压臂组件12。

通过夹具母板6和夹具子板10、夹具零点定位组件11、夹具母板6、夹具子板10和V型块5的设置，配合角向气缸4推动V型块5通过V型块5将工件的内孔圆心定位在合适高度，方便定心套14进入，且在衔接限位杆17的定位作用下，确定向工件内部端面的加工深度，且夹具压臂组件12上设置有定扭矩螺栓，用于测试拧紧程度，从而保证工件加工的稳定性，且其自动化的夹持作用，增添了起对工件夹持的适用性。

实施例二：

请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例，一种具有角度矫正功能的弯头夹具，包括上气缸板7、定心套伸缩气缸9和上下限位杆16，导杆组件2的顶部安装有上气缸板7，上气缸板7的顶部设置有上气缸8，上气缸8的输出端连接有夹具臂组件，夹具臂组件的一侧设置有定心套伸缩气缸9，定心套伸缩气缸9的输出端连接有定心套涨紧气缸13，定心套涨紧气缸13的输出端连接有定心套14，所述定心套14外表面连接有活动板18，且活动板18的表面连接于导杆组件2的底部，所述定心套14的两侧平行设置有衔接限位杆17，夹具臂组件的顶部设置有限位调整螺杆15，装卸站底板1的顶部设置有上下限位杆16，且上下限位杆16位于夹具臂组件的下方。

通过上气缸、上下限位杆、定心套伸缩气缸和夹具臂组件的设置，装置加工后通过机械手将夹具子板10以及以目标姿态固定在夹具上的工件转移到机床进行加工，机床为倾斜角度，且其角度朝向可进行调整，从而通过这样的机床可以使工件的加工面朝上，方便加工。

本公开具体实施方式省略了已知功能和已知部件的详细说明，为保证设备的兼容性，所采用的操作手段均与市面器械参数保持一致。

本发明中，该装置的工作步骤如下：

将毛坯工件通过底部为弹性构件的V型块5预定位在夹具上，通过V型块5将工件的内孔圆心定位在合适高度，方便定心套14进入；通过定心套对于工件内孔圆心的定位及定心套和夹具之间固定的位置关系，保证夹具进入加工机床后工件内孔圆心与机床刀具之间的相对位置关系，保证工件内孔圆心和加工后的外圈面圆心绝对同心；定心套14通过导杆组件2向下移动到目标位置，定心套14是配合活动板18的设置，活动板18和导杆组件2配合实现上下方向的移动，带动定心套14移动，活动板18可以进行上下方向的摆动，带动定心套14进行一个上下方向的摆动；定心套伸入工件毛坯的内孔中，衔接限位杆17的设置用于顶住毛坯件端面，用来确定向工件内部端面的加工深度；定心套14进入之后，定心套14涨紧之前，V型块5需要后撤，调整毛坯工件的姿态锁紧夹具压臂组件12，通过齿面万向钢珠的设置，增加夹具压臂组件12与毛坯工件之间的位置固定稳定性和定位精准性，完成毛坯工件的目标姿态锁紧；撤出定心套13，通过机械手将夹具子板10以及以目标姿态固定在夹具上的工件转移到机床进行加工，机床的为倾斜角度，且其角度朝向可进行调整，从而通过这样的机床可以使工件的加工面朝上，方便加工，上下限位杆16可以对夹具臂组件进行限位，从而防止夹具臂组件位置过低，限位调整螺杆15可以调节上下限位杆16的高度。从V型块对工件的预定位，定心套的上下方向行径和周向的插入和退出，V型块的后撤，到利用机械手将定位夹紧后的工件运送到加工机床上的所有流程，均可以通过自动控制系统(在一些优选的实施例中，自动控制系统选用PLC控制系统)实现全自动的控制和调节，只需在通过定扭矩扳手施加预紧力的过程中需要操作人员进行简单操作，极大降低人力需求，降低对操作者的能力要求，自动化程度高，工作流程出现错误的概率极低，可以保证生产效率和生产安全。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种具有角度矫正功能的弯头夹具，包括装卸站底板(1)、导杆组件(2)和上部固定横梁(3)，其特征在于：所述装卸站底板(1)的顶部安装有导杆组件(2)，所述导杆组件(2)的顶部安装有上部固定横梁(3)；

所述装卸站底板(1)的顶部设置有角向气缸(4)，所述角向气缸(4)的输出端连接有V型块(5)，所述装卸站底板(1)的底部安装有底座，所述底座顶部的中部安装有夹具母板(6)。

2.根据权利要求1所述的一种具有角度矫正功能的弯头夹具，其特征在于：所述导杆组件(2)的顶部安装有上气缸板(7)，所述上气缸板(7)的顶部设置有上气缸(8)，所述上气缸(8)的输出端连接有夹具臂组件，所述夹具臂组件的一侧设置有定心套伸缩气缸(9)。

3.根据权利要求1所述的一种具有角度矫正功能的弯头夹具，其特征在于：所述夹具母板(6)的顶部连接有夹具子板(10)，所述夹具母板(6)和夹具子板(10)之间设置有夹具零点定位组件(11)，所述夹具子板(10)的顶部设置有夹具压臂组件(12)。

4.根据权利要求2所述的一种具有角度矫正功能的弯头夹具，其特征在于：所述定心套伸缩气缸(9)的输出端连接有定心套涨紧气缸(13)，所述定心套涨紧气缸(13)的输出端连接有定心套(14)。

5.根据权利要求2所述的一种具有角度矫正功能的弯头夹具，其特征在于：所述夹具臂组件的顶部设置有限位调整螺杆(15)，所述装卸站底板(1)的顶部设置有上下限位杆(16)，且上下限位杆(16)位于夹具臂组件的下方。

6.根据权利要求1所述的一种具有角度矫正功能的弯头夹具，其特征在于：所述V型块(5)的底部结构是弹性结构。

7.根据权利要求3所述的一种具有角度矫正功能的弯头夹具，其特征在于：所述夹具压臂组件(12)表面设置有齿面万向钢珠。

8.根据权利要求4述的一种具有角度矫正功能的弯头夹具，其特征在于：所述定心套(14)的两侧平行设置有衔接限位杆(17)。

9.根据权利要求4述的一种具有角度矫正功能的弯头夹具，其特征在于：所述定心套(14)外表面连接有活动板(18)，所述活动板(18)连接所述导杆组件(2)和所述定心套(14)；所述活动板(18)沿所述导杆组件(2)的延伸方向摆动。

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