CN117564363B - 弯头自动焊坡口加工设备及加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种弯头自动焊坡口加工设备及加工方法，涉及局部切削技术领域。根据本申请提供的一种弯头自动焊坡口加工设备，测量设置于切削机构刀盘上的测距构件与弯头的端面的外侧的外壁上、下、左、右4个位置的数值，分别记为第一数值、第二数值、第三数值以及第四数值。在此基础上，调整弯头在第一水平方向上相对于切削机构的位置和在竖直方向上相对于切削机构的位置，使得第一数值和第二数值在预定公差范围内，并使得第三数值和第四数值在预定公差范围内，从而确保弯头的端面处圆周方向与刀盘的同心度，有利于实现弯头与刀盘的找中。

Description

弯头自动焊坡口加工设备及加工方法

技术领域

本申请涉及局部切削技术领域，尤其是涉及一种弯头自动焊坡口加工设备及加工方法。

背景技术

核电核岛安装过程中，φ60.3-168.3mm并且厚度≤10mm的工艺管道占安装对接总焊口数的69.6%，该部分焊口中79.2%为弯头与管件对接焊口。现阶段该部分工艺管道大多数由手工焊焊接完成，小部分由手工焊打底加自动焊填充盖面的方式完成，为应对高技能焊工资源短缺的问题，该部分工艺管道的趋向于全部采用自动焊完成。

弯头的手工焊坡口大部分由火焰切割、磨光机手工打磨或外坡口车床车制等加工，加工后的弯头的手工焊坡口的表面精确度低，并且与管道组对接后存在较大的内错边偏差，无法满足自动焊坡口尺寸一致性好、组对间隙和内错边量趋于0的组对要求。若采用手工焊坡口进行自动焊打底焊接，打底层焊道极易出现烧穿、焊瘤、未焊透或未熔合的缺陷。因此自动焊坡口的加工质量和加工精度成为了保证现场焊接质量的关键。

然而，现有技术中的主流弯头坡口机，由于难以实现对弯头的固定和找中操作，尤其是难以适用于不同角度的弯头的固定和找中不够理想。如果弯头被加工的端口的轴线与旋转***的轴线不同轴，则会出现坡口的偏差。数控机床加工弯头坡口虽然能满足对坡口尺寸的要求，但加工成本高、对工人的要求高，不利于现场推广应用。

因此，针对现有的弯头坡口机，仍然存在改进的空间。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种弯头自动焊坡口加工设备及加工方法，目的在于，一定程度上解决以上技术问题。

第一方面，本申请提供一种弯头自动焊坡口加工设备，用于加工弯头的自动焊坡口，包括：

定位机构，包括多个夹持构件，每个夹持构件具有夹持凹部，所述夹持凹部的内侧具有用于抵接于所述弯头的外侧的至少两个部分，其中，所述多个夹持构件包括夹持凹部开放的方向彼此相对的第一夹持构件和第二夹持构件，所述第一夹持构件被配置为能够靠近所述第二夹持构件，以共同夹持所述弯头；

第一调节机构，与所述定位机构连接，所述调节机构用于调整在所述定位机构在第一水平方向上的位置；

切削机构，用于切削所述弯头以加工所述弯头的自动焊坡口，所述切削机构与所述定位机构间隔设置，所述切削机构包括能够沿着第二水平方向运动的刀盘以及可拆卸地设置于所述刀盘的测距构件，所述测距构件用于测量所述测距构件所在位置与所述弯头的端面的距离；所述刀盘被配置为能够旋转，以调整所述测距构件的位置；

第二调节机构，与所述切削机构连接，所述第二调节机构用于调整所述切削机构在竖直方向上的位置。

优选地，所述第一调节机构包括彼此连接的第一调节组件和第二调节组件，所述第一调节组件与所述定位机构连接，所述第一调节组件用于驱动所述定位机构绕着沿竖直方向延伸的轴线旋转，所述轴线经过所述定位机构。

优选地，所述定位机构包括：

固定构件，与所述第一调节机构连接，所述第二夹持构件固定设置于所述固定构件上；

运动组件，包括连接构件和导向构件，所述导向构件设置于所述固定构件上，所述导向构件具有沿着竖直方向延伸的第一导向部，所述连接构件具有沿着竖直方向延伸的第二导向部，所述第一导向部和所述第二导向部二者中的一者穿设于所述第一导向部和所述第二导向部二者中的另一者，所述第一导向部和所述第二导向部沿着竖直方向可活动地配合。

优选地，所述运动组件还包括：

杆构件，穿设于所述连接构件，所述杆构件设置于所述固定构件上，所述杆构件具有外螺纹部；

施力构件，抵接于所述连接构件的背对所述固定构件的上侧，所述施力构件具有内螺纹部，所述施力构件经由所述内螺纹部和所述外螺纹部的旋拧配合套设于所述杆构件；

复位构件，位于所述连接构件与所述固定构件之间，所述复位构件抵接于所述连接构件的下侧和所述固定构件的上侧，所述复位构件被配置为所述连接构件与所述固定构件之间的距离减小时储存弹性势能。

优选地，所述夹持凹部包括彼此连接的第一定位平面和第二定位平面，所述第一定位平面与所述第二定位平面相交，所述第一定位平面具有用于与所述弯头的外侧抵接的第一位置，所述第二定位平面具有用于与所述弯头的外侧抵接的第二位置。

优选地，所述第一夹持构件的夹持凹部的开放方向和所述第二夹持构件的夹持凹部的开放方向在竖直方向上彼此相对。

优选地，所述多个夹持构件包括多对第一夹持构件和第二夹持构件，所述多对第一夹持构件和第二夹持构件沿着所述弯头的延伸方向间隔设置。

优选地，还包括十字靠板，所述十字靠板可拆卸地设置于所述刀盘，所述十字靠板用于与所述弯头的端面贴合，所述十字靠板包括彼此垂直的第一条形部和第二条形部，所述第一条形部的两端超出所述弯头的端面，所述第二条形部的两端超出所述弯头的端面；

所述切削机构还包括第一刀具、第二刀具和第三刀具，所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具设置于所述刀盘，所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具被配置为对所述弯头的端面进行内镗、坡口以及钝边的加工。

第二方面，本申请提供一种弯头自动焊坡口加工方法，用于加工弯头的自动焊坡口，包括：

利用多个夹持构件夹持所述弯头，其中，每个所述夹持构件具有夹持凹部，所述夹持凹部的内侧具有用于抵接于所述弯头的外侧的至少两个部分，所述多个夹持构件包括夹持凹部开放的方向彼此相对的第一夹持构件和第二夹持构件，所述第一夹持构件被配置为能够靠近所述第二夹持构件，以共同夹持所述弯头；

测量用于切削所述弯头以加工所述弯头的自动焊坡口的切削机构上的参考位置与所述弯头的端面的外侧的外壁上、下、左、右4个位置的数值，分别记为第一数值、第二数值、第三数值以及第四数值；

调整弯头在第一水平方向上的相对于所述切削机构的位置和在竖直方向上相对于所述切削机构的位置，使得第一数值和第二数值在预定公差范围内，并使得第三数值和第四数值在预定公差范围内。

优选地，包括：

在所述切削机构上设置十字靠板，其中，所述十字靠板包括彼此垂直的第一条形部和第二条形部，所述第一条形部的两端超出所述弯头的端面，所述第二条形部的两端超出所述弯头的端面；

调整所述弯头位置，使得所述弯头绕着沿竖直方向延伸的轴线旋转以及第一水平方向上的位置，进而使得所述弯头的端面与所述十字靠板贴合。

根据本申请提供的弯头自动焊坡口加工设备，第一夹持构件和第二夹持构件能够从弯头的彼此相对的两侧对弯头进行夹持，而由于第一夹持构件和第二夹持构件均具有抵接于弯头的外侧的至少两个部分，这使得由至少四个部分对弯头的外侧进行抵接。因为不在同一直线上的三点确定一个平面，所以由前述的至少四个部分对弯头进行定位，使得弯头被稳定地夹持定位，由此实现了对弯头相对有效的固定。

测量设置于切削机构刀盘上的测距构件与弯头的端面的外侧的外壁上、下、左、右4个位置的数值，分别记为第一数值、第二数值、第三数值以及第四数值。在此基础上，调整弯头在第一水平方向上相对于切削机构的位置和在竖直方向上相对于切削机构的位置，使得第一数值和第二数值在预定公差范围内，并使得第三数值和第四数值在预定公差范围内，从而确保弯头的端面处圆周方向与刀盘的同心度，有利于实现弯头与刀盘的找中。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的三维图的示意图。

图2示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的又一三维图的示意图。

图3示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的平面图的示意图。

图4示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的又一平面图的示意图。

图5示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的切削机构的平面图的示意图。

图6示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的切削机构的又一平面图的示意图。

图7示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的第一调节机构和第二调节机构的平面图的示意图。

图8示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的第一调节机构和第二调节机构的又一平面图的示意图。

图9示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的定位机构夹持弯头的平面图的示意图。

图10示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的定位机构夹持弯头的又一平面图的示意图。

图11示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的第二调节组件的三维图的示意图。

图12示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的第一调节组件的三维图的示意图。

图13示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的第二调节机构的三维图的示意图。

图14示出了根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备的刀盘和刀具的示意图。

附图标记：

100-定位机构；110-第一夹持构件；111-第一定位平面；112-第二定位平面；120-第二夹持构件；

200-第一调节机构；200a-第一调节组件；200b-第二调节组件；210-导向构件；220-调节螺母；

300-切削机构；310-刀盘；320-驱动马达；330-进刀和退刀手轮；340-刀具夹具；350-第一刀具；360-第二刀具；370-第三刀具；380-十字靠板；390-进刀限位构件；

400-第二调节机构；410-Y轴调节手柄；420-第一底座；430-安装孔；

510-X轴调节手柄；520-第二底座；530-X轴滑板；540-锁定手柄；

610-转动盘；620-C轴调节手柄；700-弯头；

F1-第一水平方向；F2-第二水平方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

根据本申请实施例的第一方面提供一种弯头自动焊坡口加工设备，以下将结合图1至图14具体描述弯头自动焊坡口加工设备的结构和工作原理。

根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备，用于加工弯头700的自动焊坡口，弯头自动焊坡口加工设备包括定位机构100、第一调节机构200、第二调节机构400以及切削机构300。

在实施例中，定位机构100包括多个夹持构件，每个夹持构件具有夹持凹部，夹持凹部的内侧具有用于抵接于弯头700的外侧的至少两个部分，其中，多个夹持构件包括夹持凹部开放的方向彼此相对的第一夹持构件110和第二夹持构件120，第一夹持构件110被配置为能够靠近第二夹持构件120，以共同夹持弯头700。在实施例中，第一调节机构200与定位机构100连接，第一调节机构200用于调整在定位机构100在第一水平方向F1上的位置。在实施例中，第二调节机构400与切削机构300连接，第二调节机构400用于调整切削机构300在竖直方向上的位置。

在实施例中，切削机构300用于切削弯头700以加工弯头700的自动焊坡口，切削与定位机构100间隔设置，切削机构300包括刀盘310以及可拆卸地设置于刀盘310的测距构件，测距构件用于测量测距构件所在位置与弯头700的端面的距离；刀盘310被配置为能够旋转，以调整测距构件的位置。

如此，根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备，第一夹持构件110和第二夹持构件120能够从弯头700的彼此相对的两侧对弯头700进行夹持，而由于第一夹持构件110和第二夹持构件120均具有抵接于弯头700的外侧的至少两个部分，这使得由至少四个部分对弯头700的外侧进行抵接。因为不在同一直线上的三点确定一个平面，所以由前述的至少四个部分对弯头700进行定位，使得弯头700被稳定地夹持定位，由此实现了对弯头700相对有效的固定。

在实施例中，测量设置于切削机构300刀盘310上的测距构件与弯头700的端面的外侧的外壁上、下、左、右4个位置的数值，分别记为第一数值、第二数值、第三数值以及第四数值。在此基础上，调整弯头700在第一水平方向F1上相对于切削机构300的位置和在竖直方向上相对于切削机构300的位置，也就是弯头700在水平面内的位置，使得第一数值和第二数值在预定公差范围内，并使得第三数值和第四数值在预定公差范围内，从而确保弯头700的端面处圆周方向与刀盘310的同心度，有利于实现弯头700与刀盘310的找中。

在实施例中，作为示例，测距构件可以例如为百分表，通过百分表与弯头700端面的接触，进行上述测量。在另一些示例中，测距构件也可以例如为测距激光器，通过非接触的方式，进行上述测量。

需要说明的是，上述第一数值和第二数值在预定公差范围内也包括二者相等的情况，类似地，上述第三数值和第四数值在预定公差范围内也包括二者相等的情况。

在实施例中，夹持凹部的“开放方向”应理解为包括以下含义，即夹持凹部具有连通外部环境与由夹持凹部所限定的内部空间的开口，该开口所朝向的方向即夹持凹部的开放方向。

在实施例中，利用夹持凹部，还能够利用夹持凹部所限定的内部空间来容纳弯头700的外侧的部分，从而使得弯头700的定位更为可靠。

在实施例中，切削机构300的刀盘310为可旋转结构，其上不仅可以可拆卸地安装上述测距构件（例如通过螺栓可拆卸地安装），还可以可拆卸地安装加工弯头700的自动焊坡口的刀具，当刀盘310旋转时，带动刀具绕着刀盘310的轴线旋转，从而对弯头700进行切削加工。

这里在实施例中，刀盘310的旋转可以由切削机构300当中的驱动马达320以及布置在切削机构300当中，位于驱动马达320与刀盘310之前的减速器来实现，此部分不再赘述。

在实施例中，作为示例，第一水平方向F1和第二水平方向F2可以彼此垂直，这里第一水平方向F1可以定义为X轴方向，竖直方向可以定义为Y轴方向。

根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备，第一调节机构200可以包括彼此连接的第一调节组件200a和第二调节组件200b，第一调节组件200a可以与定位机构100连接，第一调节组件200a可以用于驱动定位机构100绕着沿竖直方向延伸的轴线（即下述C轴）旋转，轴线经过定位机构100。

在实施例中，第二调节组件200b可以为用于调整定位机构100在第一水平方向F1上的位置的滑板组件，该滑板组件可以为现有结构。第一调节组件200a可以包括具有分度的转动盘610，同样可以为现有结构，如图1和图2所示，这里第一调节组件200a提供的上述轴线可以定义为C轴（在图1和图2中以字母C表示），这里，C轴可以为转动盘610的中心，也就是转动盘610的轴线。因此，第一调节组件200a形成为实质上的C轴调节组件。

在实施例中，设置第一调节组件200a进一步有利于调整弯头700在空间内的姿态，从而便于弯头700的固定和找中操作。

根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备，其中，定位机构100可以包括固定构件和运动组件。具体来说，固定构件可以与第一调节机构200（例如与第一调节机构200的第一调节组件200a）连接，第二夹持构件120固定设置于固定构件上。在实施例中，固定构件可以形成为呈阶梯状结构的座构件，其可以例如设置在第一调节组件200a的转动盘610的上端面，从而能够随着转动盘610转动。

在实施例中，运动组件可以包括连接构件和导向构件210，导向构件210可以设置于固定构件上，导向构件210可以具有沿着竖直方向延伸的第一导向部，连接构件具有沿着竖直方向延伸的第二导向部，第一导向部和第二导向部二者中的一者穿设于第一导向部和第二导向部二者中的另一者，第一导向部和第二导向部沿着竖直方向可活动地配合。

在实施例中，第一导向部可以例如为杆部，第二导向部可以例如为孔部，也就是说，连接构件可以设置有孔部，借由该孔部，连接构件可以套设在于第一导向部的杆部的外侧，从而利用孔部与杆部的滑动配合来引导连接构件相对于第一导向部的运动，使得连接构件沿着竖直方向运动，从而有利于确保连接构件运动的稳定性和准确性。

在实施例中，第二夹持构件120设置在固定构件上，例如可以设置在固定构件的上表面，从而可以将弯头700放置在第二夹持构件120上，然后利用第一夹持构件110靠近第二夹持构件120将弯头700夹持，这种设置方式的优势在于，弯头700自身的重力会促使弯头700与第二夹持构件120形成相对稳定地配合，即，即使在未被第一夹持构件110抵接的情况下，弯头700放置在第二夹持构件120之上也能够因其自身的重力而达到平衡状态。这使得弯头700在定位的过程中不必考虑弯头700自身的重力而产生的向下运动的趋势为对弯头700的定位带来难度以及为定位的准确性带来不利影响。

在实施例中，导向构件210可以为具有可供操作人员握持施力的头部以及上述杆部，其中，上述杆部的末端可以设置有外螺纹，从而能够借由在固定构件的上端面上开设内螺纹孔而将导向构件210旋拧于固定构件上。

在实施例中，连接构件可以呈条形，其延伸方向上的一端可以设置有上述孔部，该孔部如上所述，套设在导向构件210的杆部的外侧，以能够相对于导向构件210的杆部滑动。

根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备，运动组件还可以包括杆构件、施力构件以及复位构件。在实施例中，杆构件可以穿设于连接构件，杆构件可以设置于固定构件上，杆构件可以具有外螺纹部。

在实施例中，施力构件可以抵接于连接构件的背对固定构件的上侧，施力构件可以具有内螺纹部，施力构件可以经由内螺纹部和外螺纹部的旋拧配合套设于杆构件。在实施例中，复位构件可以位于连接构件与固定构件之间，复位构件可以抵接于连接构件的下侧和固定构件的上侧，复位构件可以被配置为连接构件与固定构件之间的距离减小时储存弹性势能。

如此，在实施例中，可以通过旋拧施力构件，使得施力构件沿着杆构件运动，例如沿着杆构件向下运动，从而使得施力构件抵靠连接构件向下运动，进而使得连接于连接构件的第一夹持构件110也向下运动，实现与第二夹持构件120的配合，对弯头700进行夹持定位。

在实施例中，复位构件由于在连接构件与固定构件之间的距离减小时储存弹性势能，复位构件能够对连接构件持续施加向上的力，一旦旋拧施力构件使得施力构件沿着杆构件向上运动，连接构件便可以经由复位构件所施加的力向上运动，从而复位。作为示例，在实施例中，复位构件可以例如为套设于杆构件的外侧的螺旋弹簧。

在实施例中，作为示例，施力构件可以例如为调节螺母220，杆构件可以例如为螺杆。在实施例中，连接构件可以设置有沿着连接构件的延伸方向开设腰形孔，螺杆可以穿设于腰形孔内。

根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备，夹持凹部可以包括彼此连接的第一定位平面111和第二定位平面112，第一定位平面111可以与第二定位平面112相交，具体来说，第一定位平面111和第二定位平面112二者的夹角可以例如为钝角，第一定位平面111可以具有用于与弯头700的外侧抵接的第一位置，第二定位平面112可以具有用于与弯头700的外侧抵接的第二位置。

在实施例中，第一定位平面111和第二定位平面112通过相交，形成了实质上的角结构，该角结构所形成的夹持凹部在抵接于弯头700的外侧时，由于弯头700的外轮廓呈现圆形形状，第一定位平面111和第二定位平面112均与圆形的外轮廓相切。即，第一定位平面111与弯头700的外轮廓相切于第一位置，第二定位平面112与弯头700的外轮廓相切于第二位置。

第一定位平面111和第二定位平面112的优势在于，当第一定位平面111和第二定位平面112均抵接到弯头700的外侧时，弯头700的外侧自然而然地与第一定位平面111和第二定位平面112相切，这种相切使得沿着弯头700的轴向观察时，弯头700的圆心经过由第一定位平面111和第二定位平面112所形成的角结构的角分线。从而通过这种定位方式，便于对弯头700实施准确地定位，并便于后续的找中操作。

而由于第一夹持构件110和第二夹持构件120具有相同的结构，在第一夹持构件110和第二夹持构件120彼此配合时，弯头700的外侧与两个第一定位平面111以及两个第二定位平面112具有四个相切的位置，这四个位置不在同一直线上，能够确定一个平面。也就是说，采用第一定位平面111和第二定位平面112形成夹持凹部，既确保第二夹持构件120在单独支撑弯头700时已经能够通过第二夹持构件120提供的两个位置来稳定支撑弯头700并实现初步地定位，又能够确保配合第一夹持构件110时实现对弯头700的有效夹持定位。

在实施例中，第一夹持构件110和第二夹持构件120可以均形成为“V”形夹块。

根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备，多个夹持构件可以包括多对第一夹持构件110和第二夹持构件120，多对第一夹持构件110和第二夹持构件120沿着弯头700的延伸方向间隔设置。如此，有利于进一步提高弯头700的定位的可靠性，作为示例，在实施例中，多个夹持构件可以包括两对第一夹持构件110和第二夹持构件120，这两对第一夹持构件110和第二夹持构件120可以分别夹持于弯头700的两端。

根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工设备还可以包括十字靠板380，十字靠板380可以可拆卸地设置于刀盘310，十字靠板380可以用于与弯头700的端面贴合，十字靠板380可以包括彼此垂直的第一条形部和第二条形部，第一条形部的两端超出弯头700的端面，第二条形部的两端超出弯头700的端面。如此，在实施例中，调整弯头700位置（即在第一水平方向F1上的位置和绕着C轴旋转的周向位置），使得弯头700的端面与十字靠板380贴合，这样弯头700的端面也会与刀盘310平行，从而确保弯头700的端面与刀盘310的平面度符合要求。

此外，在实施例中，根据对弯头700夹持的位置，可以将第一夹持构件110归属到上侧夹具中，将第二夹持构件120归属到下侧夹具中。结合以上描述，上侧夹具和下侧夹具分别包括两个“V”形夹块，上、下共四个“V”形夹块，每个V形夹块与弯头700有两个接触点（即两个接触位置），即，通过8个不同位置的接触点夹紧弯头700。

在实施例中，下侧夹块是固定夹块，上侧夹块是可移动夹块（即能够沿着竖直方向运动的夹块），可移动夹块安装在螺杆上（即由螺杆穿设在其中），如上所述，通过旋转螺母使得螺母在螺杆上向下移动来压紧弯头700（如上所述，松开螺母后夹块由弹簧复位），依次实现压紧和松开上侧夹具。将待加工弯头700安放在下侧夹具上，同时将上侧夹具置于弯头700上部，拧紧螺母将弯头700夹紧。

在实施例中，第二调节机构400（即Y轴调节机构）调节切削机构300的上、下移动以实现与弯头700中心重合（对中），螺杆支架安装在设备地板上，通过转动第二调节机构400，也就是Y轴调节机构的调节手柄，使得第二调节机构400中的楔形块沿着第一水平方向F1移动，同时切削机构300的切削主体的主机安装板（用于安装切削主机和刀盘310）则会沿着切削机构300的导向轴（该导向轴设置在加工设备的底座的上方，楔形块开设沿着第二水平方向F2延伸的腰形孔，导向轴穿设在该腰形孔内）上、下移动。通过人工测量，调节Y轴调节机构的Y轴调节手柄410，使弯头700的轴线与刀盘310轴线处于同于水平位置。

在实施例中，平面度调节工装结构为上述十字形靠板，其通过轴孔高精度配合方式安装在刀盘310上，设计端面与刀盘310平行。调节平面度时进给切削主机，使得刀盘310靠近弯头700的端面，如此将弯头700的端面与十字形靠板贴合，那么弯头700的端面与刀盘310也会平行。通过操作人员的人工测量，调节X轴调节手柄（即调节弯头700在第一水平方向F1上的位置）和C轴转动盘610（调整弯头700的周向位置），并通过十字形靠板的同时作用，使得弯头700的端面轴线与刀盘310轴线重合。

在实施例中，将刀片根据加工需求安装在刀盘310上的相应位置，启动驱动马达320，刀盘310带动刀片旋转，人工摇动切削机构300的加工进刀和退刀手轮330，刀盘310沿着第二水平方向F2向前移动，进行切削作业，进刀限位构件390（例如呈柱状）随着刀盘310一同沿着第二水平方向F2运动，直至抵接在切削机构300上的固定结构，从而使得刀盘310无法沿着第二水平方向F2继续靠近弯头700，进而限定了最大进给。当坡口完成加工后，人工摇动切削机构300的加工进刀和退刀手轮330进行退刀。

根据本申请实施例提供的加工设备，能切割碳钢、不锈钢高合金钢等特殊材料。采用本实施例所述的弯头自动焊坡口加工设备加工的弯头700，具有坡口面平整、坡口角度易保证以及坡口加工效率高等优点。

在实施例中，切削机构300的刀片可以为定制坡口刀，可根据实际情况定制坡口角度、钝边厚度和内镗深度。在实施例中，加工设备上的三自由度调节，精确定位待加工的弯头700与坡口刀盘310的相对位置，而且通过刀架使三把刀协同作业，因此能够同时开展对弯头700的端面的内镗、坡口以及钝边的加工。

根据本申请实施例提供的加工设备，进行弯头700的坡口的加工操作，具有效率高、稳定性好、适用范围广以及坡口质量稳定等优点。

根据本申请实施例提供的加工设备，可以在刀盘上设置对应三把刀的刀具夹具340，从而将三把刀固定到刀盘。在实施例中，这三把刀可以分别为第一刀具350、第二刀具360和第三刀具370，其中，第一刀具位于上侧，可以为内镗刀；第二刀具位于右侧，可以为平口刀；第三刀具位于下侧，可以为坡口刀。将三把刀同时装夹在刀盘上，能够实现如上描述中提到的同时开展对弯头700的端面的内镗、坡口以及钝边的同时加工。

在实施例中，以上的Y轴调节机构可以具有第一底座420和设置在其上方的Y轴滑板组件，Y轴滑板组件包括具有第一斜面的第一滑板和具有与第一斜面配合的位于第一滑板上方的第二滑板，第二滑板可以由固定在第一底座420上的沿着竖直方向延伸的导杆引导，而沿着竖直方向升降。第二滑板的升降的动力可以例如来自第一斜面对第二斜面的抵接。在实施例中，第一滑板的水平方向的运动可以由Y轴调节手柄410来驱动，因此，第一滑板可以通过旋转Y轴调节手柄410来沿着水平方向运动，这里，Y轴调节手柄410可以例如与第一滑板螺纹配合，第一滑板则可以例如与第一底座420滑动配合。此外，在实施例中，切削机构300的底部可以设置有安装孔430，可以通过螺栓（在图13中示出了该螺栓，并同样以附图标记430指代）穿设在安装孔430中，将切削机构安装在第二滑板的上侧。

在实施例中，以上所提到的X轴调节组件可以形成为实质上的滑板组件，该滑板组件可以为现有结构，其具有能够旋转以调节X轴滑板530位置的X轴调节手柄510，X轴滑板530设置在第二底座520之上，此外，X轴调节组件还可以包括设置在X轴滑板530上的锁定手柄540，旋转锁定手柄540可以锁定X轴滑板530与第二底座520二者的位置。

在实施例中，C轴调节组件也可以例如为现有结构，其包括C轴调节手柄，通过旋转C轴调节手柄620调整转动盘610的旋转角度。

根据本申请实施例的第二方面提供一种弯头自动焊坡口加工方法，该弯头自动焊坡口加工方法可以由以上弯头自动焊坡口加工设备来实施。该弯头自动焊坡口加工方法已在以上描述中提及，其有益效果也在以上描述，在此不再赘述有益效果，这里将对弯头自动焊坡口加工方法进一步进行描述。

在实施例中，弯头自动焊坡口加工方法包括利用多个夹持构件夹持弯头700，其中，每个夹持构件具有夹持凹部，夹持凹部的内侧具有用于抵接于弯头700的外侧的至少两个部分，多个夹持构件包括夹持凹部开放的方向彼此相对的第一夹持构件110和第二夹持构件120，第一夹持构件110被配置为能够靠近第二夹持构件120，以共同夹持弯头700。

在实施例中，测量用于切削弯头700以加工弯头700的自动焊坡口的切削机构300上的参考位置与弯头700的端面的外侧的外壁上、下、左、右4个位置的数值，分别记为第一数值、第二数值、第三数值以及第四数值。调整弯头700在第一水平方向F1上的位置和竖直方向上的位置，使得第一数值和第二数值在预定公差范围内，并使得第三数值和第四数值在预定公差范围内。

进一步地，弯头自动焊坡口加工方法还包括在切削机构300上设置十字靠板380（例如上述十字靠板380）。其中，十字靠板380包括彼此垂直的第一条形部和第二条形部，第一条形部的两端超出弯头700的端面，第二条形部的两端超出弯头700的端面。调整弯头700位置，使得弯头700绕着沿竖直方向延伸的轴线旋转以及第一水平方向F1上的位置，进而使得弯头700的端面与十字靠板380贴合。此外，根据本申请实施例提供的弯头自动焊坡口加工方法还可以在切削机构300的刀盘上设置上述三把刀，从而能够同时开展对弯头700的端面的内镗、坡口以及钝边的加工，且坡口角度、钝边厚度等可定制化调整。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是在本申请的创新构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种弯头自动焊坡口加工设备，用于加工弯头的自动焊坡口，其特征在于，包括：

定位机构，包括多个夹持构件，每个夹持构件具有夹持凹部，所述夹持凹部的内侧具有用于抵接于所述弯头的外侧的至少两个部分，其中，所述多个夹持构件包括夹持凹部开放的方向彼此相对的第一夹持构件和第二夹持构件，所述第一夹持构件被配置为能够靠近所述第二夹持构件，以共同夹持所述弯头；

第一调节机构，与所述定位机构连接，所述第一调节机构用于调整所述定位机构在第一水平方向上的位置；

切削机构，用于切削所述弯头以加工所述弯头的自动焊坡口，所述切削机构与所述定位机构间隔设置，所述切削机构包括能够沿着第二水平方向运动的刀盘以及可拆卸地设置于所述刀盘的测距构件，所述测距构件用于测量所述测距构件所在位置与所述弯头的端面的距离；所述刀盘被配置为能够旋转，以调整所述测距构件的位置；

第二调节机构，与所述切削机构连接，所述第二调节机构用于调整所述切削机构在竖直方向上的位置；

所述多个夹持构件包括多对第一夹持构件和第二夹持构件，所述多对第一夹持构件和第二夹持构件沿着所述弯头的延伸方向间隔设置；

所述弯头自动焊坡口加工设备还包括十字靠板，所述十字靠板可拆卸地设置于所述刀盘，所述十字靠板用于与所述弯头的端面贴合，所述十字靠板包括彼此垂直的第一条形部和第二条形部，所述第一条形部的两端超出所述弯头的端面，所述第二条形部的两端超出所述弯头的端面；

所述切削机构还包括第一刀具、第二刀具和第三刀具，所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具设置于所述刀盘，所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具被配置为对所述弯头的端面进行内镗、坡口以及钝边的加工，其中，所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具能够同时开展对所述弯头的端面的内镗、坡口以及钝边的加工；

其中，所述刀盘包括刀盘主体以及分别对应所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具的第一装夹构件、第二装夹构件以及第三装夹构件，所述刀盘主体开设有对应于所述第一装夹构件、所述第二装夹构件以及所述第三装夹构件的第一槽部、第二槽部和第三槽部，所述第一装夹构件的部分、所述第二装夹构件的部分以及所述第三装夹构件的部分分别***到所述第一槽部、所述第二槽部和所述第三槽部内，所述第一装夹构件、所述第二装夹构件以及所述第三装夹构件分别形成有第一装夹槽、第二装夹槽以及第三装夹槽，所述第一刀具、所述第二刀具以及所述第三刀具分别***到所述第一装夹槽、所述第二装夹槽以及所述第三装夹槽内。

2.根据权利要求1所述的弯头自动焊坡口加工设备，其特征在于，所述第一调节机构包括彼此连接的第一调节组件和第二调节组件，所述第一调节组件与所述定位机构连接，所述第一调节组件用于驱动所述定位机构绕着沿竖直方向延伸的轴线旋转，所述轴线经过所述定位机构。

3.根据权利要求1所述的弯头自动焊坡口加工设备，其特征在于，所述定位机构包括：

固定构件，与所述第一调节机构连接，所述第二夹持构件固定设置于所述固定构件上；

运动组件，包括连接构件和导向构件，所述导向构件设置于所述固定构件上，所述导向构件具有沿着竖直方向延伸的第一导向部，所述连接构件具有沿着竖直方向延伸的第二导向部，所述第一导向部和所述第二导向部二者中的一者穿设于所述第一导向部和所述第二导向部二者中的另一者，所述第一导向部和所述第二导向部沿着竖直方向可活动地配合。

4.根据权利要求3所述的弯头自动焊坡口加工设备，其特征在于，所述运动组件还包括：

杆构件，穿设于所述连接构件，所述杆构件设置于所述固定构件上，所述杆构件具有外螺纹部；

施力构件，抵接于所述连接构件的背对所述固定构件的上侧，所述施力构件具有内螺纹部，所述施力构件经由所述内螺纹部和所述外螺纹部的旋拧配合套设于所述杆构件；

复位构件，位于所述连接构件与所述固定构件之间，所述复位构件抵接于所述连接构件的下侧和所述固定构件的上侧，所述复位构件被配置为所述连接构件与所述固定构件之间的距离减小时储存弹性势能。

5.根据权利要求1所述的弯头自动焊坡口加工设备，其特征在于，所述夹持凹部包括彼此连接的第一定位平面和第二定位平面，所述第一定位平面与所述第二定位平面相交，所述第一定位平面具有用于与所述弯头的外侧抵接的第一位置，所述第二定位平面具有用于与所述弯头的外侧抵接的第二位置。

6.根据权利要求1所述的弯头自动焊坡口加工设备，其特征在于，

所述第一夹持构件的夹持凹部的开放方向和所述第二夹持构件的夹持凹部的开放方向在竖直方向上彼此相对。

7.一种弯头自动焊坡口加工方法，用于加工弯头的自动焊坡口，其特征在于，所述弯头自动焊坡口加工方法利用如权利要求1至6中任一项所述的弯头自动焊坡口加工设备，所述弯头自动焊坡口加工方法包括：

利用多个夹持构件夹持所述弯头，其中，每个所述夹持构件具有夹持凹部，所述夹持凹部的内侧具有用于抵接于所述弯头的外侧的至少两个部分，所述多个夹持构件包括夹持凹部开放的方向彼此相对的第一夹持构件和第二夹持构件，所述第一夹持构件被配置为能够靠近所述第二夹持构件，以共同夹持所述弯头；

测量用于切削所述弯头以加工所述弯头的自动焊坡口的切削机构上的参考位置与所述弯头的端面的外侧的外壁上、下、左、右4个位置的数值，分别记为第一数值、第二数值、第三数值以及第四数值；

调整弯头在第一水平方向上的相对于所述切削机构的位置和在竖直方向上相对于所述切削机构的位置，使得第一数值和第二数值在预定公差范围内，并使得第三数值和第四数值在预定公差范围内。

8.根据权利要求7所述的弯头自动焊坡口加工方法，其特征在于，包括：

在所述切削机构上设置十字靠板，其中，所述十字靠板包括彼此垂直的第一条形部和第二条形部，所述第一条形部的两端超出所述弯头的端面，所述第二条形部的两端超出所述弯头的端面；

调整所述弯头位置，使得所述弯头绕着沿竖直方向延伸的轴线旋转以及第一水平方向上的位置，进而使得所述弯头的端面与所述十字靠板贴合。