[发明专利]零件加工用夹持设备

说明书

本发明涉及夹持装置技术领域，零件加工用夹持设备，包括固定平台，固定平台下方设有固定机构和驱动机构，固定机构包括两个固定座，两个固定座之间转动连接有横向设置的双向丝杆，双向丝杆的两个螺纹部上各螺纹连接有一块滑板；两块滑板之间设有两块滑块，两块滑块上均设有用于固定钢管的固定块，固定块和滑块之间固定连接有压缩弹簧，且固定块与滑块之间连接有第一测量机构；固定平台的上端还固定有第二测量机构。第一测量机构用于实时测量钢管被夹持受到的预紧力，通过转动双向丝杆，使钢管受到的预紧力接近参考预紧力，从而实现测量和调控夹持钢管的预紧力。

技术领域

本发明涉及零件夹持技术领域，特别涉及零件加工用夹持设备。

背景技术

钢管指具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材，钢管作为一种经济钢材，广泛应用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器等领域。在钢管加工时，特别是在对钢管进行焊接、切断操作时，往往需要对钢管进行夹持固定后才能进行加工作业，但是钢管的直径大小不等且钢管壁厚也不同，在钢管加工时，固定钢管的预紧力是依靠工人的手感来确定，而此种固定方式可能造成钢管的预紧力过大，使钢管变形损坏；或者预紧力过小，在钢管的加工出现松动而造成加工不良。

发明内容

本发明意在提供零件加工用夹持设备，能够实时测量和调控夹持钢管的预紧力。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：零件加工用夹持设备，包括水平设置且开有滑槽的固定平台，固定平台下方设有固定机构，固定机构包括固定于固定平台底端的两个固定座，两个固定座之间转动连接有横向设置的双向丝杆，双向丝杆沿滑槽开设的方向设置，双向丝杆的两个螺纹部上各螺纹连接有一块滑板；两块滑板之间设有紧固单元，紧固单元包括分别固定于两块滑板上的滑块，滑块的上端穿过固定平台的滑槽后，两块滑块相对的端面上均设有用于固定钢管的固定块，固定块和滑块之间固定连接有压缩弹簧，且固定块与滑块之间连接有测量钢管预紧力的第一测量机构；固定平台上设有与双向丝杆连接的驱动机构，固定平台的上端还固定有测量钢管壁厚的第二测量机构。

本发明的原理是：驱动单元可驱动双向丝杆的正转和反转，由于滑块只能沿固定平台上的滑槽滑动，因此双向丝杆转动时，螺纹连接于双向丝杆两个螺纹部的滑板在滑块的限定作用下，也只能沿滑槽方向横向滑动；当两块滑板在双向丝杆驱动下相互靠近时，滑板上固定的滑块沿着滑槽滑动并相互靠近，滑块上固定连接的固定块靠近，实现钢管的夹持固定。

在钢管被夹持固定时，钢管受到的预紧力通过固定块的传导使位于固定块和滑块之间的压缩弹簧受压力发生形变，根据胡克定律，压缩弹簧的形变量与其受到的压力成正比，并通过第一测量机构测量压缩弹簧的形变量，在根据胡克定律，可计算出压缩弹簧受到的压力值；根据力的作用是相互的，压缩弹簧受到压力值等于固定块和钢管之间的预紧力大小，从而可以得到钢管所受到的预紧力大小。

在钢管固定后，利用第二测量机构测量钢管的壁厚，然后记载钢管的壁厚和外径规格，不断地增加钢管的预紧力大小，直至钢管发生变形被损坏，记录下此规格钢管(包括外径大小和壁厚)能受到的最大预紧力；然后通过依次减小预紧力的方法，对依次减小预紧力后的钢管进行加工，当钢管在加工发生松动时，记录下钢管能承受的最小预紧力，然后根据钢管能承受的最大预紧力和最小预紧力确定一个合适的预紧力大小，作为同样规格的钢管在被夹持时，使用的参考预紧力值。

后续在加工钢管前进行夹持时，可以根据钢管的规格，开启驱动机构，使钢管逐渐被夹持固定，钢管在被夹紧过程中预紧力不断增大，通过第一测量机构对钢管受到的预紧力进行实时测量，当钢管受到的实际预紧力等于参考预紧力时，即可完成对钢管的夹持。

采用上述方案的优点是：

1.能够测量出不同规格钢管的合适预紧力大小：利用第一测量机构和第二测量机构，可以分别测出钢管被破坏的最大预紧力，以及钢管加工中不产生松动的最小预紧力，然后根据最大预紧力和最小预紧力确定一个合适的参考预紧力值，以供同类规格的钢管固定时作为参考。