一種六自由度管材夾具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種六自由度管材夾具，包括豎直柱、縱向柱、橫向柱、安裝柱、支撐柱和夾具裝置；所述豎直柱、縱向柱、橫向柱、安裝柱、支撐柱的柱身均呈圓柱形，豎直柱豎直安裝；縱向柱與豎直柱連接的一端，設有一個沿豎直方向設置且呈圓柱形的豎直套筒，縱向柱的懸臂端設有一個沿橫向設置且呈圓柱形的橫向套筒，縱向柱的豎直套筒套接于豎直柱之上；橫向柱的懸臂端設有一個呈圓柱形的縱向套筒，橫向柱的柱身插接于縱向柱的橫向套筒內；安裝柱的中部設有一個呈圓柱形的安裝套筒，安裝柱插接入縱向套筒內；支撐柱的柱身插接于安裝套筒內；夾具裝置安裝于支撐柱上。本實用新型可對任何形狀的圓管進行夾持。
【專利說明】
一種六自由度管材夾具
技術領域
[0001]本實用新型涉及生產加工設備領域，具體涉及一種六自由度管材夾具。
【背景技術】
[0002]圓管在工業中是常見的材料，通常為機械設備中的型材，或常用于制作各種管道。圓管具有強度可靠、重量輕便、且容易批量采購就地切割取材使用的優點。
[0003]圓管的加工需要對圓管進行可靠的支撐夾持定位，尤其對于具有一定長度的管材，更需要多點支撐夾持來固定。現有技術中，圓管切割的定位夾具都是針對性設計的，例如只針對直管或特定角度的彎管的夾持支撐定位，這種夾具的通用性是很低的。因而為了適應不同圓管的定位夾持，可能需要制作多個不同的夾具，這顯然不滿足現代柔性加工的通用性需求，降低了生產效率，又提高了生產成本。
[0004]不難看出，現有技術還存在一定的缺陷。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種六自由度管材夾具，可對任何形狀的圓管進行夾持。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種六自由度管材夾具，包括豎直柱、縱向柱、橫向柱、安裝柱、支撐柱和夾具裝置;所述豎直柱、縱向柱、橫向柱、安裝柱、支撐柱的柱身均呈圓柱形，豎直柱豎直安裝;縱向柱與豎直柱連接的一端，設有一個沿豎直方向設置且呈圓柱形的豎直套筒，縱向柱的懸臂端設有一個沿橫向設置且呈圓柱形的橫向套筒，縱向柱的豎直套筒套接于豎直柱之上;橫向柱的懸臂端設有一個呈圓柱形的縱向套筒，橫向柱的柱身插接于縱向柱的橫向套筒內；安裝柱的中部設有一個呈圓柱形的安裝套筒，安裝柱插接入縱向套筒內；支撐柱的柱身插接于安裝套筒內；夾具裝置安裝于支撐柱上。
[0008]進一步的，所述豎直套筒、橫向套筒、縱向套筒和安裝套筒上均設有沿徑向設置的螺紋孔，各條柱身通過螺栓在螺紋孔擰緊固定。
[0009]進一步的，所述豎直套筒、橫向套筒、縱向套筒和安裝套筒皆設有一個開口，開口兩側設有向外延伸的鎖緊部，兩個鎖緊部設有同軸設置的鎖緊孔，通過一個鎖緊裝置穿過鎖緊孔將各條柱的柱身夾緊固定。
[0010]進一步的，所述鎖緊裝置為一個快拆桿。
[0011]進一步的，所述夾具裝置包括卡塊、側擋塊、快卸夾、壓緊夾頭和夾具調整柱;卡塊固定安裝在支撐柱上，卡塊呈L形;側擋塊安裝于卡塊的端部，組成一個U形的卡槽，卡塊與側擋塊之間設有用于調整卡槽尺寸的墊片;夾具調整柱的底端設有一個呈圓柱形的調整套筒，調整套筒套接于安裝柱上;快卸夾固定安裝于夾具調整柱的頂端;壓緊夾頭的底端設有兩個相互呈倒V形夾角設置的壓緊端面，壓緊夾頭安裝于快卸夾的頭部，使快卸夾自鎖夾緊時，壓緊夾頭的壓緊端面壓于卡槽的正上方。
[0012]進一步的，所述壓緊夾頭包括夾頭主體和壓緊觸頭;夾頭主體的背側與快卸夾的頭部連接固定，其下端呈倒V形設置且左右兩側設有用于安裝定觸頭的安裝孔;壓緊觸頭的背側設有組裝孔，壓緊觸頭通過螺栓與夾頭主體固定安裝。
[0013]進一步的，所述壓緊觸頭的表面設有防滑紋。
[0014]本實用新型所提供的一種六自由度管材夾具，具有以下優點:
[0015]無論圓管工件的形狀如何，本實用新型都可以進行定位夾持輔助加工，通用性強；
[0016]結構簡單，具有六個自由度，能夠完全適應不同圓管工件的實際形狀，可以復制多個對圓管進行多點定位夾持。
【附圖說明】

[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型六自由度管材夾具的整體結構示意圖。
[0019]圖2為鎖緊部的結構示意圖。
[0020]圖3為壓緊夾頭的結構示意圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]1、豎直柱 2、縱向柱
[0023]3、橫向柱 4、安裝柱
[0024]5、支撐柱 6、豎直套筒
[0025]7、橫向套筒 8、縱向套筒
[0026]9、安裝套筒 10、夾具調整柱
[0027]11、調整套筒12、快卸夾
[0028]13、卡塊 14、側擋塊
[0029]15、壓緊夾頭16、鎖緊部
[0030]17、快拆桿 18、夾頭主體
[0031]19、壓緊觸頭
【具體實施方式】
[0032]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例和附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。需要說明的是，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0033]實施例
[0034]請參閱圖1，本實用新型公開了一種六自由度管材夾具，包括豎直柱1、縱向柱2、橫向柱3、安裝柱4、支撐柱5和夾具裝置;所述豎直柱1、縱向柱2、橫向柱3、安裝柱4、支撐柱5的柱身均呈圓柱形，豎直柱I豎直安裝;縱向柱2與豎直柱I連接的一端，設有一個沿豎直方向設置且呈圓柱形的豎直套筒6，縱向柱2的懸臂端設有一個沿橫向設置且呈圓柱形的橫向套筒7，縱向柱2的豎直套筒6套接于豎直柱I之上;橫向柱3的懸臂端設有一個呈圓柱形的縱向套筒8，橫向柱3的柱身插接于縱向柱2的橫向套筒7內；安裝柱4的中部設有一個呈圓柱形的安裝套筒9，安裝柱4插接入縱向套筒8內；支撐柱5的柱身插接于安裝套筒9內；夾具裝置安裝于支撐柱5上。
[0035]豎直柱1、縱向柱2、橫向柱3、安裝柱4之間相互以套接的形式安裝，分別具有豎軸、縱軸、橫軸三個軸上的旋轉自由度。同時，套接的連接方式又可以產生軸向的滑動調節，因此又具有豎軸、縱軸、橫軸三個軸上的滑動自由度，共計全方向六個自由度的調節。因此，無論圓管工件被彎曲成什么形狀、什么角度，本實用新型都能夠適應進行定位。本實用新型對圓管工件整體進行了一個點的夾持定位作用，一般情況下，可復制兩個以上本實用新型的夾具對圓管工件進行多點夾持定位。
[0036]作為第一種優選方案，所述豎直套筒6、橫向套筒7、縱向套筒8和安裝套筒9上均設有沿徑向設置的螺紋孔，各條柱身通過螺栓在螺紋孔擰緊固定。
[0037]這種方案下，只需要擰緊螺栓即可對各條柱進行定位，操作比較簡單，而且結構也并不繁瑣。所述螺栓可以采用滾花螺栓或蝶形螺栓等可以直接用手操作的部件。不過相對地，這個方案是利用螺栓端部對柱身的壓緊摩擦來進行鎖緊的，對柱身的一個點的壓強較大，對柱身有一定的損傷。
[0038]請參閱圖2，作為另一種優選方案，所述豎直套筒6、橫向套筒7、縱向套筒8和安裝套筒9皆設有一個開口，開口兩側設有向外延伸的鎖緊部16，兩個鎖緊部16設有同軸設置的鎖緊孔，通過一個鎖緊裝置穿過鎖緊孔將各條柱的柱身夾緊固定。作為進一步的優選，所述鎖緊裝置為一個快拆桿17。
[0039]這一方案下，各個套筒變為一個可以彈性形變開閉的開口環，當鎖緊裝置鎖定時套筒就會閉合夾緊柱身，依靠對柱身的摩擦力來鎖緊柱身。這一結構方案相對較為復雜，鎖緊裝置可以采用螺栓和螺母的組合，但為了便于操作，優選采用標準的快拆桿17。而且這種方案下，整個套筒的內壁對柱身接觸，壓強相對較小，摩擦也較大，不僅能夠鎖緊柱身，更能夠降低對柱身的損傷。
[0040]具體地，作為優選，所述夾具裝置包括卡塊13、側擋塊14、快卸夾12、壓緊夾頭15和夾具調整柱10;卡塊13固定安裝在支撐柱5上，卡塊13呈L形；側擋塊14安裝于卡塊13的端部，組成一個U形的卡槽，卡塊13與側擋塊14之間設有用于調整卡槽尺寸的墊片;夾具調整柱10的底端設有一個呈圓柱形的調整套筒11，調整套筒11套接于安裝柱4上;快卸夾12固定安裝于夾具調整柱10的頂端;壓緊夾頭15的底端設有兩個相互呈倒V形夾角設置的壓緊端面，壓緊夾頭15安裝于快卸夾12的頭部，使快卸夾12自鎖夾緊時，壓緊夾頭15的壓緊端面壓于卡槽的正上方。
[0041]卡塊13和側擋塊14組成的卡槽用于容納圓管工件，通過墊設不同數量不同厚度的墊片能夠調節卡槽的寬度，從而適應不同尺寸的圓管工件。夾具調整柱10主要用于調節快卸夾12和壓緊夾頭15的角度，適應圓管工件的形狀。快卸夾12是標準化的手動操作夾具，具有自鎖功能，當手動控制夾緊時，壓緊夾頭15就會壓在圓管工件的表面，自上而下地產生壓力，配合卡槽進行夾緊。兩個壓緊端面產生兩個壓緊接觸點，能夠適應不同粗細尺寸的圓管工件。
[0042]請參閱圖3，具體地，作為優選，所述壓緊夾頭15包括夾頭主體18和壓緊觸頭19;夾頭主體18的背側與快卸夾12的頭部連接固定，其下端呈倒V形設置且左右兩側設有用于安裝定觸頭的安裝孔;壓緊觸頭19的背側設有組裝孔，壓緊觸頭19通過螺栓與夾頭主體18固定安裝。而作為進一步的優選，所述壓緊觸頭19的表面設有防滑紋，防止夾緊過程中發生打滑，同時又減小了接觸面積，提高夾緊接觸時的壓強。
[0043]本實用新型所提供的一種六自由度管材夾具，具有全方位的六個調節自由度，無論圓管工件的形狀如何，都可以進行定位輔助加工，具有較強的通用性，對提高生產效率、降低生產成本有積極作用。且整體結構簡單，可以復制多個對圓管進行多點定位夾持，調節操作方便快捷。
[0044]以上所述實施例僅表達了本實用新型的一種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種六自由度管材夾具，其特征在于:包括豎直柱、縱向柱、橫向柱、安裝柱、支撐柱和夾具裝置;所述豎直柱、縱向柱、橫向柱、安裝柱、支撐柱的柱身均呈圓柱形，豎直柱豎直安裝;縱向柱與豎直柱連接的一端，設有一個沿豎直方向設置且呈圓柱形的豎直套筒，縱向柱的懸臂端設有一個沿橫向設置且呈圓柱形的橫向套筒，縱向柱的豎直套筒套接于豎直柱之上;橫向柱的懸臂端設有一個呈圓柱形的縱向套筒，橫向柱的柱身插接于縱向柱的橫向套筒內；安裝柱的中部設有一個呈圓柱形的安裝套筒，安裝柱插接入縱向套筒內；支撐柱的柱身插接于安裝套筒內；夾具裝置安裝于支撐柱上。2.根據權利要求1所述的六自由度管材夾具，其特征在于:所述豎直套筒、橫向套筒、縱向套筒和安裝套筒上均設有沿徑向設置的螺紋孔，各條柱身通過螺栓在螺紋孔擰緊固定。3.根據權利要求1所述的六自由度管材夾具，其特征在于:所述豎直套筒、橫向套筒、縱向套筒和安裝套筒皆設有一個開口，開口兩側設有向外延伸的鎖緊部，兩個鎖緊部設有同軸設置的鎖緊孔，通過一個鎖緊裝置穿過鎖緊孔將各條柱的柱身夾緊固定。4.根據權利要求3所述的六自由度管材夾具，其特征在于:所述鎖緊裝置為一個快拆桿。5.根據權利要求1所述的六自由度管材夾具，其特征在于:所述夾具裝置包括卡塊、側擋塊、快卸夾、壓緊夾頭和夾具調整柱;卡塊固定安裝在支撐柱上，卡塊呈L形;側擋塊安裝于卡塊的端部，組成一個U形的卡槽，卡塊與側擋塊之間設有用于調整卡槽尺寸的墊片;夾具調整柱的底端設有一個呈圓柱形的調整套筒，調整套筒套接于安裝柱上;快卸夾固定安裝于夾具調整柱的頂端;壓緊夾頭的底端設有兩個相互呈倒V形夾角設置的壓緊端面，壓緊夾頭安裝于快卸夾的頭部，使快卸夾自鎖夾緊時，壓緊夾頭的壓緊端面壓于卡槽的正上方。6.根據權利要求5所述的六自由度管材夾具，其特征在于:所述壓緊夾頭包括夾頭主體和壓緊觸頭;夾頭主體的背側與快卸夾的頭部連接固定，其下端呈倒V形設置且左右兩側設有用于安裝定觸頭的安裝孔;壓緊觸頭的背側設有組裝孔，壓緊觸頭通過螺栓與夾頭主體固定安裝。7.根據權利要求6所述的六自由度管材夾具，其特征在于:所述壓緊觸頭的表面設有防滑紋。
【文檔編號】B25B11/00GK205703876SQ201620658331
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月25日
【發明人】李文杰
【申請人】廣州杰毅機械有限公司