專利名稱：一種用于激光切割的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光加工設(shè)備，具體地說是一種用于激光切割的夾具，尤其適用于石油管的激光切割。
背景技術(shù)：
近年來，隨著激光加工在工業(yè)領(lǐng)域中越來越廣泛的應(yīng)用，各種各樣功能不同的激光加工設(shè)備紛紛問世。典型的有激光切割機、激光焊接機和激光打標(biāo)機等。這就要求設(shè)計生產(chǎn)一系列高精度、高性能的工裝夾具與之配套。
由于石油管管壁較厚，通常在8-10mm左右，管道較長，通常在8-12m之間。而現(xiàn)有的激光切割機的加工行程只有3-5m左右，因此，通常采用分段切割的方法來加工。而激光加工屬于熱加工，分段加工這種加厚加長的管件容易造成管件的熱應(yīng)力及內(nèi)應(yīng)力釋放的彎曲變形，給加工造成困難，嚴(yán)重的甚至使加工完的管子彎曲過量而報廢。一般的夾具采用一端固定，一端活動地裝有滾珠的“V”形塊多位點對管子進(jìn)行支撐，調(diào)整到位后就用螺母把“V”形塊的活動端固緊。這種夾具剛性太強，一方面使得工件的變形沒有釋放空間，另一方面使工件內(nèi)部的應(yīng)力分布更為復(fù)雜，難以找到規(guī)律，難以對工件做出相應(yīng)的調(diào)整。因此，分段加工部分管子后，由于管子的局部彎曲變形，使管子旋轉(zhuǎn)需要的扭矩迅速增大，很容易造成激光切割機旋轉(zhuǎn)部件的死機，大大損害了激光切割機的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種能克服上述缺陷的用于激光切割的夾具，它具有一定的抗變形能力，尤其適用于石油工業(yè)中切割各種規(guī)格尤其是加厚加長無縫鋼管的激光切割機設(shè)備。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，用于激光切割的夾具包括支架和支撐件，支架面板和活動支撐板之間設(shè)有水平調(diào)節(jié)彈簧及對稱設(shè)置的水平支撐滾珠，活動支撐板上設(shè)置有左右對稱的二個夾裝部件，夾裝部件上的連接固定板垂直位于活動支撐板的一側(cè)，連接固定板和活動支撐板之間設(shè)置有彈簧導(dǎo)向桿固定板，其夾角30°≤α≤60°，彈簧導(dǎo)向桿固定板上設(shè)置有垂直調(diào)節(jié)彈簧，其上方設(shè)置有與連接固定板的上端活動連接的支撐架支撐板，支撐架支撐板上設(shè)置有支撐件。
上述支撐件可采用滾珠或軸承。
本套夾具系統(tǒng)不僅具備一般夾具系統(tǒng)的支撐功能，而且還具有多重自由度，使得石油管在發(fā)生彎曲變形的時仍然可以被加工，較好的保證了石油管切割加工的連續(xù)性，大大提高了加工效率。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為圖1中夾裝部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1沿A-A線的剖視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，支架13和活動支撐板10之間設(shè)有二個水平調(diào)節(jié)彈簧11及對稱設(shè)置的四個水平支撐滾珠12。水平調(diào)節(jié)彈簧11由二根彈簧通過連接桿串接而成，連接桿還穿過分別位于支架13及活動支撐板10上的彈簧連接座。水平支撐滾珠12固定在支架13的面板上。
在活動支撐板上設(shè)置有左右對稱的二個夾裝部件14，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，為清楚起見，圖中刪去了連接固定板8。連接固定板8垂直位于活動支撐板10的一側(cè)，連接固定板8和活動支撐板10之間設(shè)置有彈簧導(dǎo)向桿固定板9，彈簧導(dǎo)向桿固定板9與活動支撐板10之間的夾角30°≤α≤60°，彈簧導(dǎo)向桿固定板9上固定有彈簧導(dǎo)向桿，垂直調(diào)節(jié)彈簧7套裝在該彈簧導(dǎo)向桿上。垂直調(diào)節(jié)彈簧7上方設(shè)置有通過支撐板連接桿5與連接固定板8的上端活動連接的支撐架支撐板4。支撐架支撐板4上設(shè)置有支撐件2。支撐架支撐板4可帶動支撐架3和支撐件2一起繞支撐板連接桿5上下擺動。
支撐件2可采用滾珠或軸承。
切割石油管1時，石油管在電機的帶動下在夾具上以一定的速度按照程序的要求轉(zhuǎn)動，激光器的光頭則沿著石油管的軸向一邊切割一邊移動。這樣，就在石油管的外圓表面切出符合要求的切縫。由于激光加工是熱加工，所以在加工了一定數(shù)量的切縫后，石油管容易發(fā)生一定程度的彎曲變形，如果使用一般的一端固定，一端活動的裝有滾珠的“V”形塊的夾具來支撐，就會使變形后的石油管在后續(xù)的加工過程中轉(zhuǎn)動時被卡住，導(dǎo)致機床的電機燒壞。但是，在使用本發(fā)明夾具后，石油管的變形就會被“吃掉”。舉例來說，若石油管在水平方向發(fā)生變形，那石油管在轉(zhuǎn)動時水平方向的水平調(diào)節(jié)彈簧11就會發(fā)生變形，水平活動支撐板10就會在水平支撐滾珠12上發(fā)生左右擺動，石油管仍然可以自由轉(zhuǎn)動，若石油管在豎直方向發(fā)生彎曲變形，那石油管在轉(zhuǎn)動時豎直方向的豎直調(diào)節(jié)彈簧7就會發(fā)生變形，支撐架支撐板4就會帶動支撐架3和支撐件2一起繞支撐板連接桿5上下擺動，石油管仍然可以自由轉(zhuǎn)動，若石油管在水平方向和豎直方向同時發(fā)生彎曲變形，那活動支撐板10和支撐架支撐板4就會一起擺動，石油管仍然可以自由轉(zhuǎn)動，使得本發(fā)明夾具具有良好的實用性。
權(quán)利要求
1.一種用于激光切割的夾具，包括支架和支撐件，其特征在于支架(13)的面板和活動支撐板(10)之間設(shè)有水平調(diào)節(jié)彈簧(11)及對稱設(shè)置的水平支撐滾珠(12)，活動支撐板(10)上設(shè)置有左右對稱的二個夾裝部件(14)，夾裝部件(14)上的連接固定板(8)垂直位于活動支撐板(10)的一側(cè)，連接固定板(8)和活動支撐板(10)之間設(shè)置有彈簧導(dǎo)向桿固定板(9)，其夾角30°≤α≤60°，彈簧導(dǎo)向桿固定板(9)上設(shè)置有垂直調(diào)節(jié)彈簧(7)，其上方設(shè)置有與連接固定板(8)的上端活動連接的支撐架支撐板(4)，支撐架支撐板(4)上設(shè)置有支撐件(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光切割的專用夾具，其特征在于支撐件(2)為滾珠或軸承。
全文摘要
用于激光切割的夾具包括支架和支撐件，支架面板和活動支撐板之間設(shè)有水平調(diào)節(jié)彈簧及對稱設(shè)置的水平支撐滾珠，活動支撐板上設(shè)置有左右對稱的二個夾裝部件，夾裝部件上的連接固定板垂直位于活動支撐板的一側(cè)，連接固定板和活動支撐板之間設(shè)置有彈簧導(dǎo)向桿固定板，其夾角30°≤α≤60°，彈簧導(dǎo)向桿固定板上設(shè)置有垂直調(diào)節(jié)彈簧，其上方設(shè)置有與連接固定板的上端活動連接的支撐架支撐板，支撐架支撐板上設(shè)置有支撐件。上述支撐件可采用滾珠或軸承。本套夾具系統(tǒng)不僅具備一般夾具系統(tǒng)的支撐功能，而且還具有多重自由度，使得石油管在發(fā)生彎曲變形的時仍然可以被加工，較好的保證了石油管切割加工的連續(xù)性，大大提高了加工效率。
文檔編號B23K37/047GK1507977SQ0214788
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月17日
發(fā)明者廖炳華, 賀昌玉 申請人:華中科技大學(xué)