一种六自由度管材夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种六自由度管材夹具，包括竖直柱、纵向柱、横向柱、安装柱、支撑柱和夹具装置；所述竖直柱、纵向柱、横向柱、安装柱、支撑柱的柱身均呈圆柱形，竖直柱竖直安装；纵向柱与竖直柱连接的一端，设有一个沿竖直方向设置且呈圆柱形的竖直套筒，纵向柱的悬臂端设有一个沿横向设置且呈圆柱形的横向套筒，纵向柱的竖直套筒套接于竖直柱之上；横向柱的悬臂端设有一个呈圆柱形的纵向套筒，横向柱的柱身插接于纵向柱的横向套筒内；安装柱的中部设有一个呈圆柱形的安装套筒，安装柱插接入纵向套筒内；支撑柱的柱身插接于安装套筒内；夹具装置安装于支撑柱上。本实用新型可对任何形状的圆管进行夹持。
【专利说明】
一种六自由度管材夹具
技术领域
[0001]本实用新型涉及生产加工设备领域，具体涉及一种六自由度管材夹具。
【背景技术】
[0002]圆管在工业中是常见的材料，通常为机械设备中的型材，或常用于制作各种管道。圆管具有强度可靠、重量轻便、且容易批量采购就地切割取材使用的优点。
[0003]圆管的加工需要对圆管进行可靠的支撑夹持定位，尤其对于具有一定长度的管材，更需要多点支撑夹持来固定。现有技术中，圆管切割的定位夹具都是针对性设计的，例如只针对直管或特定角度的弯管的夹持支撑定位，这种夹具的通用性是很低的。因而为了适应不同圆管的定位夹持，可能需要制作多个不同的夹具，这显然不满足现代柔性加工的通用性需求，降低了生产效率，又提高了生产成本。
[0004]不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种六自由度管材夹具，可对任何形状的圆管进行夹持。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种六自由度管材夹具，包括竖直柱、纵向柱、横向柱、安装柱、支撑柱和夹具装置;所述竖直柱、纵向柱、横向柱、安装柱、支撑柱的柱身均呈圆柱形，竖直柱竖直安装;纵向柱与竖直柱连接的一端，设有一个沿竖直方向设置且呈圆柱形的竖直套筒，纵向柱的悬臂端设有一个沿横向设置且呈圆柱形的横向套筒，纵向柱的竖直套筒套接于竖直柱之上;横向柱的悬臂端设有一个呈圆柱形的纵向套筒，横向柱的柱身插接于纵向柱的横向套筒内；安装柱的中部设有一个呈圆柱形的安装套筒，安装柱插接入纵向套筒内；支撑柱的柱身插接于安装套筒内；夹具装置安装于支撑柱上。
[0008]进一步的，所述竖直套筒、横向套筒、纵向套筒和安装套筒上均设有沿径向设置的螺纹孔，各条柱身通过螺栓在螺纹孔拧紧固定。
[0009]进一步的，所述竖直套筒、横向套筒、纵向套筒和安装套筒皆设有一个开口，开口两侧设有向外延伸的锁紧部，两个锁紧部设有同轴设置的锁紧孔，通过一个锁紧装置穿过锁紧孔将各条柱的柱身夹紧固定。
[0010]进一步的，所述锁紧装置为一个快拆杆。
[0011]进一步的，所述夹具装置包括卡块、侧挡块、快卸夹、压紧夹头和夹具调整柱;卡块固定安装在支撑柱上，卡块呈L形;侧挡块安装于卡块的端部，组成一个U形的卡槽，卡块与侧挡块之间设有用于调整卡槽尺寸的垫片;夹具调整柱的底端设有一个呈圆柱形的调整套筒，调整套筒套接于安装柱上;快卸夹固定安装于夹具调整柱的顶端;压紧夹头的底端设有两个相互呈倒V形夹角设置的压紧端面，压紧夹头安装于快卸夹的头部，使快卸夹自锁夹紧时，压紧夹头的压紧端面压于卡槽的正上方。
[0012]进一步的，所述压紧夹头包括夹头主体和压紧触头;夹头主体的背侧与快卸夹的头部连接固定，其下端呈倒V形设置且左右两侧设有用于安装定触头的安装孔;压紧触头的背侧设有组装孔，压紧触头通过螺栓与夹头主体固定安装。
[0013]进一步的，所述压紧触头的表面设有防滑纹。
[0014]本实用新型所提供的一种六自由度管材夹具，具有以下优点:
[0015]无论圆管工件的形状如何，本实用新型都可以进行定位夹持辅助加工，通用性强；
[0016]结构简单，具有六个自由度，能够完全适应不同圆管工件的实际形状，可以复制多个对圆管进行多点定位夹持。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本实用新型六自由度管材夹具的整体结构示意图。
[0019]图2为锁紧部的结构示意图。
[0020]图3为压紧夹头的结构示意图。
[0021]附图标记说明:
[0022]1、竖直柱 2、纵向柱
[0023]3、横向柱 4、安装柱
[0024]5、支撑柱 6、竖直套筒
[0025]7、横向套筒 8、纵向套筒
[0026]9、安装套筒 10、夹具调整柱
[0027]11、调整套筒12、快卸夹
[0028]13、卡块 14、侧挡块
[0029]15、压紧夹头16、锁紧部
[0030]17、快拆杆 18、夹头主体
[0031]19、压紧触头
【具体实施方式】
[0032]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0033]实施例
[0034]请参阅图1，本实用新型公开了一种六自由度管材夹具，包括竖直柱1、纵向柱2、横向柱3、安装柱4、支撑柱5和夹具装置;所述竖直柱1、纵向柱2、横向柱3、安装柱4、支撑柱5的柱身均呈圆柱形，竖直柱I竖直安装;纵向柱2与竖直柱I连接的一端，设有一个沿竖直方向设置且呈圆柱形的竖直套筒6，纵向柱2的悬臂端设有一个沿横向设置且呈圆柱形的横向套筒7，纵向柱2的竖直套筒6套接于竖直柱I之上;横向柱3的悬臂端设有一个呈圆柱形的纵向套筒8，横向柱3的柱身插接于纵向柱2的横向套筒7内；安装柱4的中部设有一个呈圆柱形的安装套筒9，安装柱4插接入纵向套筒8内；支撑柱5的柱身插接于安装套筒9内；夹具装置安装于支撑柱5上。
[0035]竖直柱1、纵向柱2、横向柱3、安装柱4之间相互以套接的形式安装，分别具有竖轴、纵轴、横轴三个轴上的旋转自由度。同时，套接的连接方式又可以产生轴向的滑动调节，因此又具有竖轴、纵轴、横轴三个轴上的滑动自由度，共计全方向六个自由度的调节。因此，无论圆管工件被弯曲成什么形状、什么角度，本实用新型都能够适应进行定位。本实用新型对圆管工件整体进行了一个点的夹持定位作用，一般情况下，可复制两个以上本实用新型的夹具对圆管工件进行多点夹持定位。
[0036]作为第一种优选方案，所述竖直套筒6、横向套筒7、纵向套筒8和安装套筒9上均设有沿径向设置的螺纹孔，各条柱身通过螺栓在螺纹孔拧紧固定。
[0037]这种方案下，只需要拧紧螺栓即可对各条柱进行定位，操作比较简单，而且结构也并不繁琐。所述螺栓可以采用滚花螺栓或蝶形螺栓等可以直接用手操作的部件。不过相对地，这个方案是利用螺栓端部对柱身的压紧摩擦来进行锁紧的，对柱身的一个点的压强较大，对柱身有一定的损伤。
[0038]请参阅图2，作为另一种优选方案，所述竖直套筒6、横向套筒7、纵向套筒8和安装套筒9皆设有一个开口，开口两侧设有向外延伸的锁紧部16，两个锁紧部16设有同轴设置的锁紧孔，通过一个锁紧装置穿过锁紧孔将各条柱的柱身夹紧固定。作为进一步的优选，所述锁紧装置为一个快拆杆17。
[0039]这一方案下，各个套筒变为一个可以弹性形变开闭的开口环，当锁紧装置锁定时套筒就会闭合夹紧柱身，依靠对柱身的摩擦力来锁紧柱身。这一结构方案相对较为复杂，锁紧装置可以采用螺栓和螺母的组合，但为了便于操作，优选采用标准的快拆杆17。而且这种方案下，整个套筒的内壁对柱身接触，压强相对较小，摩擦也较大，不仅能够锁紧柱身，更能够降低对柱身的损伤。
[0040]具体地，作为优选，所述夹具装置包括卡块13、侧挡块14、快卸夹12、压紧夹头15和夹具调整柱10;卡块13固定安装在支撑柱5上，卡块13呈L形；侧挡块14安装于卡块13的端部，组成一个U形的卡槽，卡块13与侧挡块14之间设有用于调整卡槽尺寸的垫片;夹具调整柱10的底端设有一个呈圆柱形的调整套筒11，调整套筒11套接于安装柱4上;快卸夹12固定安装于夹具调整柱10的顶端;压紧夹头15的底端设有两个相互呈倒V形夹角设置的压紧端面，压紧夹头15安装于快卸夹12的头部，使快卸夹12自锁夹紧时，压紧夹头15的压紧端面压于卡槽的正上方。
[0041]卡块13和侧挡块14组成的卡槽用于容纳圆管工件，通过垫设不同数量不同厚度的垫片能够调节卡槽的宽度，从而适应不同尺寸的圆管工件。夹具调整柱10主要用于调节快卸夹12和压紧夹头15的角度，适应圆管工件的形状。快卸夹12是标准化的手动操作夹具，具有自锁功能，当手动控制夹紧时，压紧夹头15就会压在圆管工件的表面，自上而下地产生压力，配合卡槽进行夹紧。两个压紧端面产生两个压紧接触点，能够适应不同粗细尺寸的圆管工件。
[0042]请参阅图3，具体地，作为优选，所述压紧夹头15包括夹头主体18和压紧触头19;夹头主体18的背侧与快卸夹12的头部连接固定，其下端呈倒V形设置且左右两侧设有用于安装定触头的安装孔;压紧触头19的背侧设有组装孔，压紧触头19通过螺栓与夹头主体18固定安装。而作为进一步的优选，所述压紧触头19的表面设有防滑纹，防止夹紧过程中发生打滑，同时又减小了接触面积，提高夹紧接触时的压强。
[0043]本实用新型所提供的一种六自由度管材夹具，具有全方位的六个调节自由度，无论圆管工件的形状如何，都可以进行定位辅助加工，具有较强的通用性，对提高生产效率、降低生产成本有积极作用。且整体结构简单，可以复制多个对圆管进行多点定位夹持，调节操作方便快捷。
[0044]以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种六自由度管材夹具，其特征在于:包括竖直柱、纵向柱、横向柱、安装柱、支撑柱和夹具装置;所述竖直柱、纵向柱、横向柱、安装柱、支撑柱的柱身均呈圆柱形，竖直柱竖直安装;纵向柱与竖直柱连接的一端，设有一个沿竖直方向设置且呈圆柱形的竖直套筒，纵向柱的悬臂端设有一个沿横向设置且呈圆柱形的横向套筒，纵向柱的竖直套筒套接于竖直柱之上;横向柱的悬臂端设有一个呈圆柱形的纵向套筒，横向柱的柱身插接于纵向柱的横向套筒内；安装柱的中部设有一个呈圆柱形的安装套筒，安装柱插接入纵向套筒内；支撑柱的柱身插接于安装套筒内；夹具装置安装于支撑柱上。2.根据权利要求1所述的六自由度管材夹具，其特征在于:所述竖直套筒、横向套筒、纵向套筒和安装套筒上均设有沿径向设置的螺纹孔，各条柱身通过螺栓在螺纹孔拧紧固定。3.根据权利要求1所述的六自由度管材夹具，其特征在于:所述竖直套筒、横向套筒、纵向套筒和安装套筒皆设有一个开口，开口两侧设有向外延伸的锁紧部，两个锁紧部设有同轴设置的锁紧孔，通过一个锁紧装置穿过锁紧孔将各条柱的柱身夹紧固定。4.根据权利要求3所述的六自由度管材夹具，其特征在于:所述锁紧装置为一个快拆杆。5.根据权利要求1所述的六自由度管材夹具，其特征在于:所述夹具装置包括卡块、侧挡块、快卸夹、压紧夹头和夹具调整柱;卡块固定安装在支撑柱上，卡块呈L形;侧挡块安装于卡块的端部，组成一个U形的卡槽，卡块与侧挡块之间设有用于调整卡槽尺寸的垫片;夹具调整柱的底端设有一个呈圆柱形的调整套筒，调整套筒套接于安装柱上;快卸夹固定安装于夹具调整柱的顶端;压紧夹头的底端设有两个相互呈倒V形夹角设置的压紧端面，压紧夹头安装于快卸夹的头部，使快卸夹自锁夹紧时，压紧夹头的压紧端面压于卡槽的正上方。6.根据权利要求5所述的六自由度管材夹具，其特征在于:所述压紧夹头包括夹头主体和压紧触头;夹头主体的背侧与快卸夹的头部连接固定，其下端呈倒V形设置且左右两侧设有用于安装定触头的安装孔;压紧触头的背侧设有组装孔，压紧触头通过螺栓与夹头主体固定安装。7.根据权利要求6所述的六自由度管材夹具，其特征在于:所述压紧触头的表面设有防滑纹。
【文档编号】B25B11/00GK205703876SQ201620658331
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月25日
【发明人】李文杰
【申请人】广州杰毅机械有限公司