一种金属管切割及弯曲矫直装置的制作方法

本发明涉及一种质谱离子传输用金属管加工设备，具体的说是一种金属管切割及弯曲矫直装置。

背景技术：
质谱仪是按照质荷比大小对离子进行分离和测定，对待测样品进行分析的仪器，具有高灵敏度、快速分析的特点，特别应用于危险物检测(如化学生物制剂，炸药等)、现场环境检测、非法毒品检测等领域。便携式质谱仪由于其体积小、重量轻、功耗低、成本低等优点，广泛应用于实时现场分析。金属传输管是质谱关键部件之一，实现将离子从大气压传输到真空环境的过程，特别是在小型化仪器当中，为了维持质谱的高真空环境，往往与非连续大气压接口(DAPI)联用，因此其内径通常较小。美国普度大学开发的Mini系列小型化质谱仪，传输系统的特性决定了仪器的灵敏度，而灵敏度好坏与离子传输效率大小相关，直接关系金属管内径及形状。已有研究论文表明，直的金属管与弯曲之间效率差距很大，而内径较小的金属管在切割时，往往发生切割端面不平整，金属填堵较小内孔的问题，同时，面对不同的应用场合，需要不同长度的金属管，提出了各种尺寸的金属管需求。质谱用传输金属管作为一种尺寸较小的配件，其切割和拉直都是难点所在。光滑的切口及笔直的金属管可以有效提高金属管中离子传输效率，提高仪器性能。

技术实现要素：
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种金属管切割及弯曲矫直装置，有效解决内外径较小金属管端面切割及拉直操作的问题，提高金属管离子传输效率。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种金属管切割及弯曲矫直装置，包括安装座、卡盘螺纹接头、卡盘、金属管切割刀套以及金属管矫直器，所述安装座一端的座体上开设有内螺纹孔，所述卡盘螺纹接头与所述卡盘固定连接，所述卡盘螺纹接头与所述卡盘作为具有螺纹段和非螺纹段的组件安装在所述内螺纹孔中，并且所述组件可调节以使其螺纹段或非螺纹段处于所述内螺纹孔中，所述金属管矫直器与所述卡盘相对安装在所述安装座上，所述金属管切割刀套安装在所述卡盘与所述金属管矫直器之间，所述金属管矫直器具有夹紧压力可调的金属管夹具；其中当调节所述组件使其螺纹段处于所述内螺纹孔中时，所述组件的旋转产生轴向的移动，使得被所述卡盘固定的金属管在所述卡盘旋转和轴向移动过程中受到所述金属管矫直器的夹紧压力而被拉直；其中当调节所述组件使其非螺纹段处于所述内螺纹孔中时，所述组件的旋转不产生轴向的移动，金属管由所述卡盘带动旋转的同时由金属管矫直器限位而保持平直，所述金属管切割刀套上安装的金属管切割刀对金属管实施切割。进一步地：所述装置包括依次安装在所述安装座上的至少两个金属管矫直器，对金属管实施弯曲矫直时，各金属管矫直器设置成按远离所述卡盘的顺序，各金属管矫直器的夹紧压力逐渐递减。所述金属管矫直器的金属管夹具包括上下夹块和可调节弹力的弹性机构，所述上下夹块的相对面开有三角槽，所述上下夹块在所述弹性机构的作用下合拢而将金属管夹于三角槽，所述金属管矫直器通过所述上下夹块间的三角直槽产生的上下压力实现弯曲金属管的矫直。所述上下夹块为矩形块。所述下夹块固定在基座底板上，所述弹性机构包括在所述上夹块上方设置的位置可调整的上盖板，以及设置于所述上盖板与所述上夹块之间的压簧，通过调整所述上盖板相对于所述上夹块的距离，调整压簧压缩量，实现夹紧压力的调节。所述上盖板与所述上夹块之间通过多根螺纹柱连接。所述压簧中穿设有连接所述上盖板与所述上夹块的一根螺纹柱。所述卡盘为三爪卡盘。所述组件的螺纹段为所述卡盘螺纹接头的螺纹表面，所述组件的非螺纹段为所述卡盘的无螺纹外表面。所述安装座具有导轨，所述金属管切割刀套和所述金属管矫直器安装在所述导轨上。本发明的有益效果：本发明提供了一种可用于小尺寸内外径金属管切割及拉直矫正两用功能的装置；需要拉直金属管时，调节组件螺纹段处于内螺纹孔中，使组件旋转，产生轴向的移动，使得被卡盘固定的金属管在卡盘旋转和轴向移动过程中受到金属管矫直器的夹紧压力而被拉直；需要切割金属管时，调节组件非螺纹段处于所述内螺纹孔中，使组件旋转，但卡盘不产生轴向的移动，金属管由卡盘带动旋转的同时由金属管矫直器限位而保持平直，此时，金属管切割刀套上安装的金属管切割刀对金属管实施切割。通过金属管切割刀套固定金属管切割器，卡盘带动金属管旋转，金属管矫直器保证金属管水平，能够有效切割内径较小的金属管，切面平整，避免发生金属管填堵现象。优选的方案中，通过多个金属管矫直器串联施加梯度夹紧力，应对不同变形程度对应的所需压力大小情况，有效矫直。本发明解决了细直毛细管拉直及端面切断的操作，特别是对于质谱用小内外径金属管的操作，可以有效拉直矫正金属管，切割出平整导通端面，有效保证了金属管的使用性能。附图说明图1是本发明具体实施例的金属管切割及旋转拉直多功能装置示意图；图2是本发明具体实施例的金属管切割及旋转拉直多功能装置俯视图；图3是本发明具体实施例的金属管切割及旋转拉直多功能装置中的金属管矫直器的示意图；附图标记说明：1--卡盘螺纹接头、2--卡盘、3--金属管矫直器、4--金属管切割刀套、5--安装座。具体实施方式以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。参阅图1至图3，在一种实施例中，一种金属管切割及弯曲矫直装置，包括安装座5、卡盘螺纹接头1、卡盘2、金属管切割刀套4以及金属管矫直器3，所述安装座5一端的座体上开设有内螺纹孔，所述卡盘螺纹接头1与所述卡盘2固定连接，所述卡盘螺纹接头1与所述卡盘2作为具有螺纹段和非螺纹段的组件安装在所述内螺纹孔中，并且所述组件可调节以使其螺纹段或非螺纹段处于所述内螺纹孔中，所述金属管矫直器3与所述卡盘2相对安装在所述安装座5上，所述金属管切割刀套4安装在所述卡盘2与所述金属管矫直器3之间，所述金属管矫直器3具有夹紧压力可调的金属管夹具；其中当调节所述组件使其螺纹段处于所述内螺纹孔中时，所述组件的旋转产生轴向的移动，使得被所述卡盘2固定的金属管在所述卡盘2旋转和轴向移动过程中受到所述金属管矫直器3的夹紧压力而被拉直；其中当调节所述组件使其非螺纹段处于所述内螺纹孔中时，所述组件的旋转不产生轴向的移动，金属管由所述卡盘2带动旋转的同时由金属管矫直器3限位而保持平直，所述金属管切割刀套4上安装的金属管切割刀对金属管实施切割。在优选的实施例中，所述装置包括依次安装在所述安装座5上的至少两个金属管矫直器3，对金属管实施弯曲矫直时，各金属管矫直器3设置成按远离所述卡盘2的顺序，各金属管矫直器3的夹紧压力逐渐递减。在优选的实施例中，所述金属管矫直器3的金属管夹具包括上下夹块和可调节弹力的弹性机构，所述上下夹块的相对面开有三角槽，所述上下夹块在所述弹性机构的作用下合拢而将金属管夹于三角槽，所述金属管矫直器3通过所述上下夹块间的三角直槽产生的上下压力实现弯曲金属管的矫直。所述上下夹块可以为矩形块。在更优选的实施例中，所述下夹块固定在基座底板上，所述弹性机构包括在所述上夹块上方设置的位置可调整的上盖板，以及设置于所述上盖板与所述上夹块之间的压簧，通过调整所述上盖板相对于所述上夹块的距离，调整压簧压缩量，实现夹紧压力的调节。更优选的，所述上盖板与所述上夹块之间通过多根螺纹柱连接。更优选的，所述压簧中穿设有连接所述上盖板与所述上夹块的一根螺纹柱。所述卡盘2可以为三爪卡盘2。所述组件的螺纹段为所述卡盘螺纹接头1的螺纹表面，所述组件的非螺纹段可以为所述卡盘2的无螺纹外表面。在优选的实施例中，所述安装座5具有导轨，所述金属管切割刀套4和所述金属管矫直器3安装在所述导轨上。根据具体实施例，多个金属管矫直器串联在安装座5的导轨上，各金属管矫直器包括上下两块开有三角槽的矩形块、五根定位螺纹柱、一块可安装在导轨上的基座底板、一根可压缩弹簧及上盖板，使用时，通过设定上盖板在不同的位置，调整弹簧压缩量，设定不同的压力，当金属管在不同的夹具上旋转拉直时，经过不同的夹具，其受力从远端由小变大，达到有效拉直的目的。同时，切割毛细管时，将卡盘螺纹接头拉出导轨螺纹行程，使用卡盘自身光滑圆柱面，安装金属管切割刀套在三爪卡盘与金属管矫直器中间，旋转时，轴向不移动，金属管矫直器起到固定的作用，有效切割毛细管。该装置集成切割与拉直功能，有效切割及拉直内径非常细的金属管，使用方便，操作简单，对于小型化质谱使用金属管操作效率非常高。根据具体实施例，卡盘夹住金属管旋转拉直轴向位移，所述多个夹具通过梯度压力夹住金属管。在导轨上安装多个夹具，调节夹具上弹簧的压缩量，使其按离三爪卡盘的顺序，压力逐渐递减，在旋转拉直的过程中，变形越小时，由于压缩变形接触点处力臂越小，所需拉力越大，反之则需要较小压力，设定远离三爪卡盘的梯度压力，可以有效拉直金属管。通过两块长方体金属块中间开三角槽，合拢时，三角槽产生的上下挤压力使金属管变形拉直。在三爪卡盘与金属管矫直器之间安装金属管切割刀套，通过调节卡盘位置，使卡盘无螺纹外表面与导轨内螺纹面接触旋转，通过夹具夹住金属管，使可随三爪卡盘旋转，安装金属管切割刀在适当位置固定，切割金属管。三爪卡盘的旋转可以通过在卡盘螺纹接头端安装两个螺钉，手动旋转螺钉来实现。在切割金属管时，金属管矫直器主要是固定金属管保持平直，并能随三爪卡盘旋转。使用时，首先将卡盘2安装在卡盘螺纹接头1上，然后将组件安装在导轨上，实现旋转拉直矫直的过程是用组件的螺纹段，旋转实现轴向位移，使用多个金属管矫直器3，夹住金属管，调节弹簧压缩量，设定梯度压力，按远离卡盘2的距离，由大到小，考虑到弯曲不同程度时，变形量大往往对应着压直时接触点处的力臂较大，其矫直所需力就会较小，反之则较大，这种设定梯度压力的方式对于长直金属管的拉直，具有显著的效果。经过梯度压力旋转拉直后的金属管准直度更好。切割金属管时，特别是对于内径特别小的金属管，首先用卡盘2固定金属管，然后将与卡盘螺纹接头1组装后的组件安装在导轨上，使组件非螺纹段与导轨5内螺纹段接触，这样在旋转时不会发生轴向位移，满足切割金属管时的旋转要求，金属管另外一端安装在金属管矫直器3上，这里金属管矫直器3只起到限位的作用，在金属管旋转切割时，保证其不发生弯曲变形，这对于小内径金属管端面切割至关重要，保证了端面平整，有效防止金属管发生填堵现象。以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。