工装夹具的制作方法

本实用新型涉及电磁流量计的组装技术领域，尤其涉及一工装夹具，其能够在电磁流量计的外壳与管体组装时防止外壳损伤位于管体的外表面的线圈。

背景技术：

电磁流量计(Electromagnetic Flowmeters，简称EMF)是应用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。测量导管的管体两端设置有法兰，用于与被测管道连接。被测液体从该管体通过。磁路系统的线圈设置于该管体外侧，并被外壳封装。也就是说，该线圈被密封于该外壳和该管体形成的封闭空间内。现有技术的一种电磁流量计的组装过程中，管体外侧、法兰之间设置有两个相对的侧板，均垂直于管体表面。该侧板为圆环状。外壳由两块弧形板通过焊接形成一完整的管道形状。每一个弧形板的横截面为圆弧形，一般为半圆。将线圈安装至管体外表面、两个侧板之间后，用吊机将弧形板吊至靠近管体及其侧板的位置处，对齐后将弧形板的两端分别与该两个侧板进行焊接。在此组装过程中，存在弧形板碰撞线圈使其损伤的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一是提供工装夹具，其能够在电磁流量计的外壳与管体组装时防止外壳损伤位于管体的外表面的线圈。

本实用新型的一个方面提供了工装夹具，其能够在电磁流量计的外壳与管体组装时防止外壳损伤位于管体的外表面的线圈；该工装夹具包括：

一夹板，其包括一第一表面和一第二表面；

一支架，其安装于第一表面；

一滚轮，其安装于支架，且其旋转轴平行于夹板，其能够在管体的外表面滚动；

一基座，其安装于第二表面；

一夹头，其与基座通过一第一连接轴可转动连接，夹头能够与夹板相配合以夹持外壳；

一手柄，其与夹头通过一第二连接轴可转动连接；和

一第一连杆，其第一端与基座通过一第三连接轴可转动连接，且其第二端与手柄通过一第四连接轴可转动连接，第一端和第二端分别位于第一连杆相对的两端；

其中，第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴和第四连接轴均平行于滚轮的旋转轴，手柄能够被操作以带动夹头执行靠近或远离夹板的动作。这样就实现了外壳和管体的组装，并未减低甚至消除外壳损伤线圈的概率。

在工装夹具的一种示意性的实施方式中，夹头与夹板相互靠近至第一极限位置时，第二连接轴、第三连接轴和第四连接轴位于同一直线上。夹头与夹板夹紧外壳时，第二连接轴、第三连接轴和第四连接轴连接构成的直线段，第一连接轴与第二连接轴连接构成的直线段，以及第二连接轴与第三连接轴构成的直线段，三者构成一个三角形，其支撑结构稳定，能够使得工装夹具保持夹紧状态。

在工装夹具的另一种示意性的实施方式中，夹头与夹板相互分离至第二极限位置时，第一连接轴、第二连接轴和第四连接轴位于同一直线上。夹头与夹板松开外壳时，第一连接轴、第二连接轴和第四连接轴连接构成的直线段，第三连接轴与第四连接轴连接构成的直线段，以及第二连接轴与第三连接轴构成的直线段，三者构成一个三角形，其支撑结构稳定，能够使得工装夹具保持松开状态。

在工装夹具的再一种示意性的实施方式中，夹头包括：

一连接部，其包括：

一第二连杆，第一连接轴和第二连接轴分别位于第二连杆相对的两端，

一悬臂，其与第二连杆交叉且固定连接，和

一安装孔，其贯穿悬臂并朝向夹板；和

一头部，其包括：

一螺丝，其穿过安装孔，

至少一螺母，其与螺丝配合以与悬臂安装连接，和

一塑料头，其安装于螺丝的一端并与悬臂相对设置。头部与连接部通过螺丝和螺母进行安装连接，这样能够调节塑料头至夹板的距离，使之能够与外壳的厚度匹配。

在工装夹具的又一种示意性的实施方式中，安装孔为腰形孔。这样能够在该腰形孔的长度方向上调节头部与悬臂的安装连接处的位置，便于工装夹具夹持外壳。

在工装夹具的又一种示意性的实施方式中，手柄包括：

一第一段，第二连接轴和第四连接轴分别位于第一段相对的两端，和

一第二段，其与第一段固定连接且形成一钝角。这样，在夹紧状态时，第二段不会与第二连杆重叠，确保第二段在其行程内不与其他部件碰撞。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本实用新型上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1是本实用新型的实施例提供的电磁流量计的组装结构示意图；

图2是图1沿II-II剖视的局部放大示意图。

标号说明：

10 电磁流量计

11 管体

12 外壳

13 线圈

14 法兰

15 侧板

20 工装夹具

21 夹板

211 第一表面

212 第二表面

22 支架

23 滚轮

231 旋转轴

24 基座

25 夹头

251 连接部

2511 第二连杆

2512 悬臂

2513 安装孔

252 头部

2521 螺丝

2522 螺母

2523 塑料头

261 第一连接轴

262 第二连接轴

263 第三连接轴

264 第四连接轴

27 手柄

271 第一段

272 第二段

28 第一连杆

H 滚轮的外边缘与夹板的第一表面的距离

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1是本实用新型的实施例提供的电磁流量计的组装结构示意图。图2是图1沿II-II剖视的局部放大示意图。结合图1和图2可以看出，该电磁流量计10包括管体11、外壳12和线圈13。管体11两端设置有法兰14，用于与被测管道(未画图)连接。被测流体从该管体11通过。线圈13设置于该管体11的外表面，并被外壳12封装。也就是说，该线圈13被密封于该外壳12和该管体11形成的封闭空间内。线圈13如图2所示形成多个菱形(一般为2个)图案，环绕该管体11。管体11外侧、法兰14之间设置有两个相对的侧板15，均垂直于管体11的外表面。该侧板15为圆环状。外壳12由两块弧形板通过焊接形成一完整的管道形状。图中仅画出一个弧形板作为示例。每一个弧形板的横截面为圆弧形，即半圆。将在电磁流量计10的外壳12与管体11组装前，先将线圈13安装至管体11的外表面、并位于两个侧板15之间形成一个组装好的零部件，然用将4个工装夹具20夹持于该外壳12的四个拐角处，之后用吊机将弧形板的外壳12与该4个工装夹具20一起吊至靠近管体11及其侧板15的位置处，微调至准确位置后将弧形板的外壳12的两端分别与该两个侧板15进行焊接。结合图1和图2，工装夹具20的具体结构，以及使用工装夹具20夹持外壳12与管体11进行组装的过程具体描述如下。图2中为了显示清楚，未画出线圈13、侧板15和法兰14。该工装夹具20适于尺寸大于DN1200mm的电磁流量计。

该工装夹具20，包括：

一夹板21，其包括一第一表面211和一第二表面212；

一支架22，其安装于第一表面211；

一滚轮23，其安装于支架22，且其旋转轴231平行于夹板21，其能够在管体11的外表面滚动；

一基座24，其安装于第二表面212；

一夹头25，其与基座24通过一第一连接轴261可转动连接，夹头25能够与夹板21相配合以夹持外壳12；

一手柄27，其与夹头25通过一第二连接轴262可转动连接；和

一第一连杆28，其第一端(未标识)与基座24通过一第三连接轴263可转动连接，且其第二端(未标识)与手柄27通过一第四连接轴264可转动连接，第一端和第二端分别位于第一连杆28相对的两端；

其中，第一连接轴261、第二连接轴262、第三连接轴263和第四连接轴264均平行于滚轮23的旋转轴231，手柄27能够被操作以带动夹头25执行靠近或远离夹板21的动作。

具体而言，夹板21为一平板，使用时其与外壳12的内表面接触。滚轮23的外边缘与夹板21的第一表面211的距离恒定为H。基座24为一L形弯折的板材，由两个平板(未标识)垂直相邻构成。其中的一个平板与夹板21的第二表面212平行且接触，二者通过螺丝(未画出)固定安装；其中的另一个平板与平板21垂直。基座24、第一连杆28、手柄27和夹头25首尾相连形成一封闭的连杆机构，相邻二者通过连接轴(分别为第一连接轴261、第二连接轴262、第三连接轴263和第四连接轴264)可转动连接。安装人员操作手柄27能够带动夹头25执行靠近或远离夹板21的动作。从图2所示角度看，当安装人员操作手柄27使其顺时针旋转，在该连杆机构的作用下第一连杆28绕第三连接轴263逆时针转动，夹头25绕第一连接轴261逆时针转动，这样夹头25逐渐靠近夹板21，执行夹紧的动作。当安装人员操作手柄27使其逆时针旋转，在该连杆机构的作用下第一连杆28绕第三连接轴263顺时针转动，夹头25绕第一连接轴261顺时针转动，这样夹头25逐渐远离夹板21，执行松开的动作。

在一个示意性的实施方式中，夹头25与夹板21相互靠近至第一极限位置(未标识)时，第二连接轴262、第三连接轴263和第四连接轴264位于同一直线上。也就是说，夹头25与夹板21夹紧外壳12时，第二连接轴262、第三连接轴263和第四连接轴264连接构成的直线段，第一连接轴261与第二连接轴262连接构成的直线段，以及第一连接轴261与第三连接轴263构成的直线段，三者构成一个三角形，其支撑结构稳定，能够使得工装夹具保持夹紧状态。

在一个示意性的实施方式中，夹头25与夹板21相互分离至第二极限位置(未标识)时，第一连接轴261、第二连接轴262和第四连接轴264位于同一直线上。也就是说，夹头25与夹板21松开外壳12时，第一连接轴261、第二连接轴262和第四连接轴264连接构成的直线段，第三连接轴263与第四连接轴264连接构成的直线段，以及第一连接轴261与第三连接轴263构成的直线段，三者构成一个三角形，其支撑结构稳定，能够使得工装夹具保持松开状态。

使用工装夹具20夹持外壳12与管体11进行组装的具体过程如下：

1、使用4个工装夹具20，分别夹持于该外壳12的四个拐角处。

弧形板的外壳12有四条边，两条平行的直边和两条平行的弧形边(未标识)。每一工装夹具20夹持于直边靠近弧形边之处。

使用工装夹具20夹持外壳20时，先操作手柄27以松开该工装夹具20，此时夹头25远离夹板21。然后将夹板21的第二表面212与外壳12的内表面接触，滚轮23的旋转轴231平行于外壳12的直边。操作手柄27以使得夹头25靠近夹板21，最终使得夹头25接触外壳12的外表面。这样外壳12被夹持于夹头25和夹板21之间。

2、使用吊机(未画图)吊装外壳12和4个工装夹具20。

使用吊机吊起外壳12和4个工装夹具20，并使之逐渐靠近管体11，直至4个工装夹具20的滚轮23接触管体11的外表面。此时，滚轮23的旋转轴231平行于管体11的轴向，滚轮23能够绕着管体11的轴向滚动。滚轮23的外边缘与夹板21的第一表面211的距离恒定为H，再考虑到该电磁流量计10的尺寸很大，相对于工装夹具20的尺寸而言管体11的弯曲很小，使得外壳12的内表面与管体11的外表面保持恒定距离。该恒定距离能够大于线圈13的直径，以确保外壳12不会触碰线圈13，避免外壳12损伤线圈13。另外，位于外壳12的4个拐角的工装夹具20还能够起到初步定位外壳12，使得外壳12的两个具有弧形边的端部与两个侧板15对齐，便于焊接。

3、微调外壳12与管体11的相对位置以到达目标位置，然后将外壳12的两个具有弧形边的端部与两个侧板15一一对应焊接。

步骤2中外壳12的直边大致靠近线圈13的四段的交汇处(即相邻菱形的交汇处)。推动外壳12和工装夹具20使得其绕着管体11转动，直至该外壳12的直边对准线圈13的四段的交汇处(即相邻菱形的交汇处)。同时确保外壳12的两个具有弧形边的端部与两个侧板15对齐后，将弧形板的外壳12的两端分别与该两个侧板15进行焊接。

这样就实现了外壳和管体的组装，并未减低甚至消除外壳损伤线圈的概率。

在一个示意性的实施方式中，夹头25包括：

一连接部251，其包括：

一第二连杆2511，第一连接轴261和第二连接轴262分别位于第二连杆2511相对的两端，

一悬臂2512，其与第二连杆2511交叉且固定连接，和

一安装孔2513，其贯穿悬臂2512并朝向夹板21；和

一头部252，其包括：

一螺丝2521，其穿过安装孔2513，

至少一螺母2522，其与螺丝2521配合以与悬臂2512安装连接，和

一塑料头2523，其安装于螺丝2521的一端并与悬臂2512相对设置。

基座24、第一连杆28、手柄27和第二连杆2511首尾相连形成一封闭的连杆机构，相邻二者通过连接轴(分别为第一连接轴261、第二连接轴262、第三连接轴263和第四连接轴264)可转动连接。悬臂2512与第二连杆2511为一体结构。头部252与连接部251通过螺丝和螺母进行安装连接，这样能够调节塑料头2523至夹板21的距离，使之能够与外壳12的厚度匹配。

在一个示意性的实施方式中，螺母2522有两个分别位于悬臂2512的上下两侧，每一螺母2522和悬臂2512之间还设置一垫片(未画出)。

在一个示意性的实施方式中，安装孔2513为腰形孔。该腰形孔的长度方向平行于悬臂2512。这样能够在该腰形孔的长度方向上调节头部252与悬臂2512的安装连接处的位置，便于工装夹具夹持外壳。

在一个示意性的实施方式中，手柄27包括：

一第一段271，第二连接轴262和第四连接轴264分别位于第一段271相对的两端，和

一第二段272，其与第一段271固定连接且形成一钝角。

基座24、第一连杆28、手柄27的第一段271和第二连杆2511首尾相连形成一封闭的连杆机构，相邻二者通过连接轴(分别为第一连接轴261、第二连接轴262、第三连接轴263和第四连接轴264)可转动连接。手柄27的第一段271和第二段272为一体结构，二者形成一夹角(该夹角是小于等于180度的角)。第二段272的自由端为操作人员的手持部，套设有橡胶套。这样，在夹紧状态时，第二段不会与第二连杆重叠，确保第二段在其行程内不与其他部件碰撞。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。