一种管件端部法兰孔零位查找及转角装置及使用方法

技术领域

本发明涉及法兰孔找零技术领域，具体涉及一种管件端部法兰孔零位查找及转角装置及使用方法。

背景技术

管件加工领域中，带法兰的管件在管件弯曲和管件开马鞍口加工时，需要转到指定角度。在转动前需要找到法兰初始零位，再转角至指定角度。

一般的做法为，在法兰管件加工时，通过两个插销治具插入法兰孔，再使用水平尺测量人工测量法兰转角，通过人为调整法兰转动找到零位，再操作设备旋转至需要的法兰转角位置。人为测量法兰转角需要反复调试多次，并且测得的精确值无法保证。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种精确查找管件端部法兰孔零位、转角调整精确方便的一种管件端部法兰孔零位查找及转角装置及使用方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种管件端部法兰孔零位查找及转角装置，包括法兰管件、法兰夹具、激光定位装置和底座，法兰管件固定于法兰夹具上，激光定位装置和法兰夹具共同固定于底座上，其特征在于：所述法兰夹具包括夹具壳体，夹具壳体的顶端设有夹具轴体，所述夹具轴体的前端设有轴体空腔，轴体空腔的部分伸出夹具壳体，轴体空腔开设有槽口，轴体空腔内部设有旋钮轴，旋钮轴对应槽口的位置设有齿轮，旋钮轴与轴体空腔外部的夹具旋钮固接，夹具轴体的尾端伸出夹具壳体，夹具轴体的尾端贯穿固接有旋转把手，夹具轴体的尾部设有紧固螺孔，所述夹具轴体的尾端套接有后端盖，后端盖对应旋转把手的位置开设有轴向的滑动孔，后端盖对应紧固螺孔的轴向位置设有对应的紧固旋钮；所述槽口伸出有齿条对，齿条对由两个关于齿轮中心对称的齿条组合形成，齿条的滑动重合部分的端部通过紧固圈进行限位固定，齿条的尾端设有垫板，垫板固接有固定板，固定板与垫板形成U型空腔。通过在轴体空腔内设定多个槽口，齿条对可以错开设置多对加强对法兰管件的固定，其中所有垫板与法兰管件的接触面需保证在同一水平面，多个齿条均通过同一夹具轴体上的齿轮进行长度相同，方向各异的运动控制。

优选的，所述紧固旋钮与紧固螺孔及滑动孔配合控制后端盖的轴向运动，后端盖与夹具壳体的接触表面粗糙处理。粗糙处理的夹具壳体和后端盖在紧固旋钮的扭紧后保证夹具轴体不会随后端盖的转动而转动，从而对法兰管件的位置进行固定。

优选的，所述紧固圈的侧面设有紧固螺栓。紧固螺栓配合紧固圈将齿条对的位置固定，确保法兰管件在夹具的装夹下不会产生位置变化。

优选的，所述固定板的侧边设有固定螺栓，固定螺栓的尾端固接有垫片。所有固定板与法兰管件的接触面处于同一面上并且固定板与夹具轴体垂直，通过固定板与固定螺栓将法兰管件的水平方向的位置进行固定，并使得法兰管件的一面完全贴合固定板从而使得固定好的法兰管件与夹具轴体处于中心垂直关系。

优选的，所述激光定位装置包括装置壳体，装置壳体的中心垂直安装有定位轴体，定位轴体的首端垂直贯穿有滑动杆，滑动杆垂直套接有激光测距器，激光测距器的一端垂直安装有定位螺栓并通过定位螺栓在滑动杆上进行锁定，滑动杆的底部通过旋转底座与装置壳体锁定位置，滑动杆的首部设有限位杆，滑动杆的侧表面设有平行于滑动杆的高度刻度，激光测距器对应高度刻度的一侧开有读数口，定位轴体的尾端安装有定位旋钮。

优选的，所述定位轴体与夹具轴体的轴线处于同一直线并平行于底座。

优选的，所述夹具壳体与后端盖的接触面的表面标有角度刻度，后端盖对应角度刻度设有角度指针。

本发明还提供一种管件端部法兰孔零位查找及转角装置的使用方法，包括一下步骤：

S001：松开所有的紧固螺栓，调节夹具旋钮扩大固定板之间的距离，将法兰管件装入法兰夹具。

S002：调整夹具旋钮直到法兰与所有的垫板紧密贴合，调整所有的紧固螺栓和固定螺栓，使得法兰牢固地安装在法兰夹具中，并且保证法兰中心位于夹具轴体的轴线。

S003：将滑动杆固定在旋转底座上，调节激光测距器并根据高度刻度将激光测距器滑动至法兰孔中心到法兰中心对应的高度H，通过定位螺栓锁定激光测距器的高度。

S004：调整旋转把手使法兰绕法兰中心旋转，通过激光测距器测量距法兰面的距离，当距离突然变大时，记录此刻夹具壳体上角度刻度对应指针的读数A。

S005：根据国标法兰给定的参数可以计算出法兰孔中心到法兰孔边缘关于法兰中心的旋转角度为a，计算出此时对应的角度刻度为A+a，调整旋转把手将指针旋转至角度刻度读数为A+a，此时法兰孔的中心与激光的点位重合，并将此点作为法兰管件的零位。

S006：记录此刻的角度刻度读数A+a，根据图纸的具体角度要求得到需要旋转的角度b，将法兰旋转至A+a+b，调整紧固旋钮将后端盖挤压至紧贴夹具壳体从而将法兰的位置固定，进行下一步的切割或焊接作业。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：通过法兰夹具将法兰管件的旋转中心确立，并通过激光定位装置确定法兰孔的边缘，依照国标法兰的尺寸进行计算得到旋转角度并进行旋转从而得到精确的法兰孔零位，整个过程操作方式简单、无需重复操作、可以快速精确得到旋转角度并进行作业。

附图说明

图1是本发明的整体轴测图。

图2是本发明中法兰夹具的第一轴测图。

图3是本发明中法兰夹具的第二轴测图。

图4是本发明中法兰夹具的剖面图。

图5是本发明中激光定位装置的第一轴测图。

图6是本发明中激光定位装置的第二轴测图。

其中，1-法兰管件，2-底座，3-法兰夹具，31-夹具壳体，311-角度刻度，32-夹具轴体，321-轴体空腔，3211-第一槽口，3212-第二槽口，3213-旋钮轴，322-紧固螺孔，323-第一齿轮，324-第二齿轮，33-旋转把手，34-后端盖，341-滑动孔，342-紧固旋钮，343-角度指针，35-第一齿条对，36-第二齿条对，37-齿条，371-紧固圈，3711-紧固螺栓，372-垫板，373-固定板，3731-固定螺栓，3732-垫片，38-夹具旋钮，4-激光定位装置，41-装置壳体，42-定位轴体，43-滑动杆，44-激光测距器，441-读数口，442-定位螺栓，45-旋转底座，46-高度刻度，47-限位杆，48-定位旋钮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1至图6所示，一种管件端部法兰孔零位查找及转角装置，包括法兰管件1、法兰夹具3、激光定位装置4和底座2，法兰管件1固定于法兰夹具3上，激光定位装置4和法兰夹具3共同固定于底座2上，法兰夹具3包括夹具壳体31，夹具壳体31的顶端设有夹具轴体32，所述夹具轴体32的前端设有轴体空腔321，轴体空腔321的部分伸出夹具壳体31，轴体空腔321开设有第一槽口3211和第二槽口3212，轴体空腔321内部设有旋钮轴3213，旋钮轴3213对应第一槽口3211的位置设有第一齿轮323，旋钮轴3213对应第二槽口3212的位置设有第二齿轮324，旋钮轴3213与轴体空腔321外部的夹具旋钮38固接，夹具轴体32的尾端伸出夹具壳体31，夹具轴体32的尾端贯穿固接有旋转把手33，夹具轴体32的尾部设有紧固螺孔322，所述夹具轴体32的尾端套接有后端盖34，后端盖34对应旋转把手33的位置开设有轴向的滑动孔341，后端盖34对应紧固螺孔322的轴向位置设有对应的紧固旋钮342；第一槽口3211伸出有第一齿条对35，第二槽口3212伸出有第二齿条对36，第一齿条对35和第二齿条对36均由两个关于齿轮中心对称的齿条37组合形成，齿条37的滑动重合部分的端部通过紧固圈371进行限位固定，齿条37的尾端设有垫板372，垫板372固接有固定板373，固定板373与垫板372形成U型空腔。

进一步的，紧固旋钮342与紧固螺孔322及滑动孔341配合控制后端盖34的轴向运动，后端盖34与夹具壳体31的接触表面粗糙处理。

进一步的，紧固圈371的侧面设有紧固螺栓3711。

进一步的，固定板373的侧边设有固定螺栓3731，固定螺栓3731的尾端固接有垫片3732。

进一步的，激光定位装置4包括装置壳体41，装置壳体41的中心垂直安装有定位轴体42，定位轴体42的首端垂直贯穿有滑动杆43，滑动杆43垂直套接有激光测距器44，激光测距器44的一端垂直安装有定位螺栓442并通过定位螺栓442在滑动杆43上进行锁定，滑动杆43的底部通过旋转底座452与装置壳体41锁定位置，滑动杆43的首部设有限位杆47，滑动杆43的侧表面设有平行于滑动杆43的高度刻度46，激光测距器44对应高度刻度46的一侧开有读数口441，定位轴体42的尾端安装有定位旋钮48。

进一步的，定位轴体42与夹具轴体32的轴线处于同一直线并平行于底座2。

进一步的，夹具壳体31与后端盖34的接触面的表面标有角度刻度311，后端盖34对应角度刻度311设有角度指针343。

一种管件端部法兰孔零位查找及转角装置的使用方法，包括以下步骤：

S001：松开所有的紧固螺栓3711，调节夹具旋钮38扩大固定板373之间的距离，将法兰管件1装入法兰夹具3。

S002：调整夹具旋钮38直到法兰与所有的垫板372紧密贴合，调整所有的紧固螺栓3711和固定螺栓3731，使得法兰牢固地安装在法兰夹具3中，并且保证法兰中心位于夹具轴体32的轴线。

S003：将滑动杆43固定在旋转底座452上，调节激光测距器44并根据高度刻度46将激光测距器44滑动至法兰孔中心到法兰中心对应的高度H，通过定位螺栓442锁定激光测距器44的高度。

S004：调整旋转把手33使法兰绕法兰中心旋转，通过激光测距器44测量距法兰面的距离，当距离突然变大时，记录此刻夹具壳体31上角度刻度311对应指针的读数A。

S005：根据国标法兰给定的参数可以计算出法兰孔中心到法兰孔边缘关于法兰中心的旋转角度为a，计算出此时对应的角度刻度311为A+a，调整旋转把手33将指针旋转至角度刻度311读数为A+a，此时法兰孔的中心与激光的点位重合，并将此点作为法兰管件1的零位。

S006：记录此刻的角度刻度311读数A+a，根据图纸的具体角度要求得到需要旋转的角度b，将法兰旋转至A+a+b，调整紧固旋钮342将后端盖34挤压至紧贴夹具壳体31从而将法兰的位置固定，进行下一步的切割或焊接作业。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。