專利名稱：一種用于激光切割的夾具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種激光加工設備，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：
近年來，隨著激光加工在工業領域中越來越廣泛的應用，各種各樣功能不同的激光加工設備紛紛問世。典型的有激光切割機、激光焊接機和激光打標機等。這就要求設計生產一系列高精度、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力及內應力釋放的彎曲變形，給加工造成困難，嚴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行支撐，調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，另一方面使工件內部的應力分布更為復雜，難以找到規律，難以對工件做出相應的調整。因此，分段加工部分管子后，由于管子的局部彎曲變形，使管子旋轉需要的扭矩迅速增大，很容易造成激光切割機旋轉部件的死機，大大損害了激光切割機的壽命。
發明內容
本發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中切割各種規格尤其是加厚加長無縫鋼管的激光切割機設備。
為實現上述發明目的，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有水平調節彈簧及對稱設置的水平支撐滾珠，活動支撐板上設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，連接固定板和活動支撐板之間設置有彈簧導向桿固定板，其夾角30°≤α≤60°，彈簧導向桿固定板上設置有垂直調節彈簧，其上方設置有與連接固定板的上端活動連接的支撐架支撐板，支撐架支撐板上設置有支撐件。
上述支撐件可采用滾珠或軸承。
本套夾具系統不僅具備一般夾具系統的支撐功能，而且還具有多重自由度，使得石油管在發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性，大大提高了加工效率。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1為本發明的結構原理圖；圖2為圖1中夾裝部件的結構示意圖；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之間設有二個水平調節彈簧11及對稱設置的四個水平支撐滾珠12。水平調節彈簧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。
在活動支撐板上設置有左右對稱的二個夾裝部件14，其結構如圖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，連接固定板8和活動支撐板10之間設置有彈簧導向桿固定板9，彈簧導向桿固定板9與活動支撐板10之間的夾角30°≤α≤60°，彈簧導向桿固定板9上固定有彈簧導向桿，垂直調節彈簧7套裝在該彈簧導向桿上。垂直調節彈簧7上方設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量的切縫后，石油管容易發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的加工過程中轉動時被卡住，導致機床的電機燒壞。但是，在使用本發明夾具后，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生變形，那石油管在轉動時水平方向的水平調節彈簧11就會發生變形，水平活動支撐板10就會在水平支撐滾珠12上發生左右擺動，石油管仍然可以自由轉動，若石油管在豎直方向發生彎曲變形，那石油管在轉動時豎直方向的豎直調節彈簧7就會發生變形，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動，若石油管在水平方向和豎直方向同時發生彎曲變形，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動，使得本發明夾具具有良好的實用性。
權利要求
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)之間設有水平調節彈簧(11)及對稱設置的水平支撐滾珠(12)，活動支撐板(10)上設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，連接固定板(8)和活動支撐板(10)之間設置有彈簧導向桿固定板(9)，其夾角30°≤α≤60°，彈簧導向桿固定板(9)上設置有垂直調節彈簧(7)，其上方設置有與連接固定板(8)的上端活動連接的支撐架支撐板(4)，支撐架支撐板(4)上設置有支撐件(2)。
2.根據權利要求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有水平調節彈簧及對稱設置的水平支撐滾珠，活動支撐板上設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，連接固定板和活動支撐板之間設置有彈簧導向桿固定板，其夾角30°≤α≤60°，彈簧導向桿固定板上設置有垂直調節彈簧，其上方設置有與連接固定板的上端活動連接的支撐架支撐板，支撐架支撐板上設置有支撐件。上述支撐件可采用滾珠或軸承。本套夾具系統不僅具備一般夾具系統的支撐功能，而且還具有多重自由度，使得石油管在發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 優先權日2002年12月17日
發明者廖炳華, 賀昌玉 申請人:華中科技大學