CN112276810A - 自适应浮动锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自适应浮动锁紧装置，该浮动锁紧装置通过将下支撑单元套设在主连接件上，当在下支撑块和上锁紧块之间放置待加工件时，下支撑主体带动主连接件向下运动压缩第一浮动支撑弹簧，从而对待加工件进行位置调整保证支撑效果；通过拧紧上锁紧件，第二浮动支撑弹簧压缩使得上锁紧块与待加工件的上表面接触，从而将待加工件锁紧在下支撑块和上锁紧块之间，同时，下支撑主体在主连接件的作用下锁固在套筒内，保证了加工过程中待加工件的支撑和锁紧效果，有效地消除了加工振动和变形，提高了待加工件的加工精度和加工质量。

Description

自适应浮动锁紧装置

技术领域

本发明涉及精密加工技术领域，尤其涉及一种自适应浮动锁紧装置。

背景技术

目前，随着新技术新材料的不断出现，产品的加工越来越趋于高精度及良好的表面光洁度，优良的产品是企业提高产品附加值及竞争力的重要保证。

在进行精密机械加工时，需要对各种待加工件进行支撑和夹持固定，以保证加工精度和加工质量。对于存在折弯部的待加工件，由于其不同位置的高度存在差异，固定的夹具支撑机构无法适应其形状要求，在加工过程中易产生加工振动等问题，从而影响加工精度和加工质量。因此需要用到浮动支撑设备来辅助支撑住除了三点定位之外的悬空部位，从而减少加工过程中振动对加工精度的影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的对于存在折弯部的待加工件，固定的夹具支撑机构无法适应其形状要求，在加工过程中易产生加工振动等问题的缺点，而提出的一种自适应浮动锁紧装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种自适应浮动锁紧装置，包括底座、套筒、主支撑单元、下支撑单元、中间支撑单元和上锁紧单元。套筒固定在底座上；主支撑单元包括主连接件和第一浮动支撑弹簧，第一浮动支撑弹簧设置在套筒内，主连接件的下端设置在套筒内，主连接件的下端面与第一浮动支撑弹簧相抵触；下支撑单元包括下支撑主体和下支撑块，下支撑块固定在下支撑主体的侧壁上，下支撑主体套设在主连接件上，主连接件在下支撑主体的作用下向下运动，下支撑主体的下端在主连接件和套筒的作用下锁固在套筒内；中间支撑单元位于下支撑单元的上方且与下支撑单元相接触，中间支撑单元包括中间连接件和第二浮动支撑弹簧，中间连接件和第二浮动支撑弹簧均套设在主连接件上，中间连接件与第二浮动支撑弹簧相抵触；上锁紧单元位于中间支撑单元的上方且与中间支撑单元相接触，上锁紧单元包括上锁紧主体、上锁紧块和上锁紧件，上锁紧块固定在上锁紧主体侧壁上与下支撑块对应的位置，上锁紧主体套设在主连接件上，上锁紧件位于上锁紧主体的上方，上锁紧件与主连接件固定连接将上锁紧主体、中间连接件、第二浮动支撑弹簧和下支撑主体固定在主连接件上。

较佳地，主连接件包括主套接部分和主抵触部分，主套接部分和主抵触部分连接，主套接部分的垂直于其中轴线方向的截面积小于主抵触部分的垂直于其中轴线方向的截面积，中间连接件、第二浮动支撑弹簧和上锁紧主体均套设在主套接部分上，下支撑主体包括支撑套接部分和支撑抵触部分，支撑套接部分和支撑抵触部分连接，支撑套接部分套设在主套接部分上，支撑抵触部分的中部设有抵触槽，抵触槽的槽壁与主抵触部分的外侧壁相贴合，支撑抵触部分的外侧壁与套筒的内侧壁相抵触。进一步地，主抵触部分呈圆台结构，抵触槽的最大内径不大于抵触部分的最大外径。更进一步地，下锁紧件的侧壁上均匀设有多个连通槽，多个连通槽均与抵触槽连通。

较佳地，底座的上端面中部设有固定柱，套筒的底部设有第一通孔，主连接件的下端设有偏心槽，固定柱的上端穿过第一通孔和第一浮动支撑弹簧后插入偏心槽内。

较佳地，下支撑块与下支撑主体之间、上锁紧块与上锁紧主体之间均采用螺纹方式进行固定连接。

较佳地，下支撑主体的上端面中部设有容置槽，第二浮动支撑弹簧设置在容置槽内，中间连接件的下端面与第二浮动支撑弹簧相抵触，中间连接件的上端面与上锁紧主体相抵触。进一步地，上锁紧主体的下端面上设有配合槽，配合槽与中间连接件的上端紧密贴合。

较佳地，套筒的内侧壁上靠近上端面的位置设有密封槽。

较佳地，上锁紧主体上设有连接孔，下支撑主体上与连接孔对应的位置设有连接槽，连接孔和连接槽通过连接杆连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过将下支撑单元套设在主连接件上，当在下支撑块和上锁紧块之间放置待加工件时，下支撑主体带动主连接件向下运动压缩第一浮动支撑弹簧，从而对待加工件进行位置调整保证支撑效果；通过拧紧上锁紧件，第二浮动支撑弹簧压缩使得上锁紧块与待加工件的上表面接触，从而将待加工件锁紧在下支撑块和上锁紧块之间，同时，下支撑主体在主连接件的作用下锁固在套筒内，保证了加工过程中待加工件的支撑和锁紧效果，有效地消除了加工振动和变形，提高了待加工件的加工精度和加工质量。

附图说明

图1为本发明一实施例的自适应浮动锁紧装置的结构示意图；

图2为图1中的自适应浮动锁紧装置的俯视结构示意图；

图3为图2中的自适应浮动锁紧装置的AA向的剖视结构示意图；

图4为本发明一实施例的主连接件的结构示意图；

图5为本发明一实施例的下支撑主体的结构示意图；

图6为本发明一实施例的自适应浮动锁紧装置的应用结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请结合参照图1至图5，本发明的一种自适应浮动锁紧装置，包括底座1、套筒2、主支撑单元3、下支撑单元4、中间支撑单元5和上锁紧单元6。

套筒2固定在底座1上。

主支撑单元3包括主连接件31和第一浮动支撑弹簧32，第一浮动支撑弹簧32设置在套筒2内，主连接件31的下端设置在套筒2内，主连接件31的下端面与第一浮动支撑弹簧32相抵触。在一优选的实施方式中，请参照图3，底座1的上端面中部设有固定柱11，套筒2的底部设有第一通孔21，固定柱11的上端穿过第一通孔21后插入套筒2的内部从而将套筒2固定在底座1上，主连接件31的下端设有偏心槽70，偏心槽70不位于主连接件31的中心位置，固定柱11的上端在套筒2内穿过第一浮动支撑弹簧32后插入偏心槽70内，以防止主连接件31在装置锁紧时发生转动。

下支撑单元4位于套筒2的上方，下支撑单元4包括下支撑主体41和下支撑块42，下支撑块42固定在下支撑主体41的侧壁上，下支撑主体41套设在主连接件31上，主连接件31在下支撑主体41的作用下向下运动，下支撑主体41的下端在主连接件31和套筒2的作用下锁固在套筒2内。在一优选的实施方式中，请结合参照图3、图4和图5，主连接件31包括主套接部分311和主抵触部分312，主套接部分311和主抵触部分312连接，主套接部分311的垂直于其中轴线方向的截面积小于主抵触部分312的垂直于其中轴线方向的截面积，下支撑主体41包括支撑套接部分410和支撑抵触部分411，支撑套接部分410和支撑抵触部分411连接，支撑套接部分410套设在主套接部分311上，支撑抵触部分411的中部设有抵触槽4111，抵触槽4111的槽壁与主抵触部分312的外侧壁相贴合，支撑抵触部分411的外侧壁与套筒2的内侧壁相抵触。进一步地，请结合参照图3和图4，主抵触部分312呈圆台结构，抵触槽4111的最大内径不大于主抵触部分312的最大外径，以保证主连接件31始终与第一浮动支撑弹簧32相接触。更进一步地，请参照图5，支撑抵触部分411的侧壁上均匀设有多个连通槽4112，多个连通槽4112均与抵触槽4111连通，以使支撑抵触部分411具有一定的弹性，从而使支撑抵触部分411在主抵触部分312的作用下张开锁固在套筒2内。在实际使用中，支撑抵触部分411具有弹性，支撑抵触部分411在初始状态下的侧壁外径与套筒2的内径相等。

中间支撑单元5位于下支撑单元4的上方且与下支撑单元4相接触，中间支撑单元5包括中间连接件51和第二浮动支撑弹簧52，中间连接件51用以限制下支撑单元4和上锁紧单元6之间的距离，根据待加工件的实际情况，可以选择使用不同长度的中间连接件5，第二浮动支撑弹簧52用以缓解加工过程中产生的振动，中间连接件51和第二浮动支撑弹簧52均套设在主连接件31上，中间连接件51与第二浮动支撑弹簧52相抵触。

上锁紧单元6位于中间支撑单元5的上方且与中间支撑单元5相接触，上锁紧单元6包括上锁紧主体61、上锁紧块62和上锁紧件63，上锁紧块62固定在上锁紧主体61侧壁上与下支撑块42对应的位置以与下支撑块42配合将待加工件锁紧，上锁紧主体61套设在主连接件31上，上锁紧件63位于上锁紧主体61的上方，上锁紧件63与主连接件31固定连接以将上锁紧主体61、中间连接件51、第二浮动支撑弹簧52和下支撑主体41固定在主连接件31上。在一优选的实施方式中，请参照图3，下支撑主体41的上端面中部设有容置槽71，第二浮动支撑弹簧52设置在容置槽71内，中间连接件51的下端面与第二浮动支撑弹簧52相抵触，中间连接件51的上端面与上锁紧主体61相抵触。进一步地，上锁紧主体61的下端面上设有配合槽72，配合槽72与中间连接件51的上端紧密贴合，以提高该浮动锁紧装置的稳定性。

在一优选的实施方式中，下支撑块42与下支撑主体41之间、上锁紧块62与上锁紧主体61之间均采用螺纹方式进行固定连接。请参照图3，下支撑主体41的上端侧壁上设有下螺纹孔412，下支撑块42上设有下沉孔421，螺栓头设置在下沉孔421内以防止对待加工件或者其他工件产生干涉影响加工效果，螺栓杆的远离螺栓头的一端插入下螺纹孔412内。上锁紧块62采用与下支撑块42相同或相似的结构，上锁紧块62上设有上沉孔621，上锁紧主体61的侧壁上设有上螺纹孔611，上沉孔621和上螺纹孔611通过螺栓连接。

在一优选的实施方式中，请结合参照图1和图3，上锁紧主体61上设有连接孔73，下支撑主体41上与连接孔73对应的位置设有连接槽74，连接孔73和连接槽74通过连接杆（图中未示出）连接，以使上锁紧主体61和下支撑主体41同步移动，同时防止上锁紧主体61和下支撑主体41发生错位，影响锁紧效果。

在一优选的实施方式中，请参照图3，套筒2的内侧壁上靠近上端面的位置设有密封槽75，密封槽75内安装密封圈，以能够有效防止水、加工产生的铁屑等的进入，保证装置工作的稳定性，延长使用寿命。

在实际使用中，底座1和套筒2之间除通过固定柱11连接外，还通过各自配合设置的螺纹孔和沉孔等进行固定连接。

使用方法：如图6中所示，将自适应浮动锁紧装置100设置在工作台上合适的位置，将工件放在下支撑块42和上锁紧块62之间，下支撑块42受力带动下支撑主体41向下运动，下支撑主体41带动主连接件31向下运动压缩第一浮动支撑弹簧32，实现工件位置的调整；拧紧上锁紧件63，第二浮动支撑弹簧52压缩使得上锁紧块62与工件上表面接触，从而将工件锁紧在下支撑块42和上锁紧块62之间，锁紧件3拧紧的过程中，支撑抵触部分411的侧壁在主抵触部分312的作用下张开与套筒2的内壁相抵触实现位置的固定；加工完成后，松开锁紧件3，上锁紧块62与工件的上表面分离，即可将工件取出。

本发明的一种自适应浮动锁紧装置，通过将下支撑单元套设在主连接件上，当在下支撑块和上锁紧块之间放置待加工件时，下支撑主体带动主连接件向下运动压缩第一浮动支撑弹簧，从而对待加工件进行位置调整保证支撑效果；通过拧紧上锁紧件，第二浮动支撑弹簧压缩使得上锁紧块与待加工件的上表面接触，从而将待加工件锁紧在下支撑块和上锁紧块之间，同时，下支撑主体在主连接件的作用下锁固在套筒内，保证了加工过程中待加工件的支撑和锁紧效果，有效地消除了加工振动和变形，提高了待加工件的加工精度和加工质量。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种自适应浮动锁紧装置，其特征在于，包括：

底座；

套筒，所述套筒固定在所述底座上；

主支撑单元，所述主支撑单元包括主连接件和第一浮动支撑弹簧，所述第一浮动支撑弹簧设置在所述套筒内，所述主连接件的下端设置在所述套筒内，所述主连接件的下端面与所述第一浮动支撑弹簧相抵触；

下支撑单元，所述下支撑单元包括下支撑主体和下支撑块，所述下支撑块固定在所述下支撑主体的侧壁上，所述下支撑主体套设在所述主连接件上，所述主连接件在所述下支撑主体的作用下向下运动，所述下支撑主体的下端在所述主连接件和所述套筒的作用下锁固在所述套筒内；

中间支撑单元，所述中间支撑单元位于所述下支撑单元的上方且与所述下支撑单元相接触，所述中间支撑单元包括中间连接件和第二浮动支撑弹簧，所述中间连接件和所述第二浮动支撑弹簧均套设在所述主连接件上，所述中间连接件与所述第二浮动支撑弹簧相抵触；

上锁紧单元，所述上锁紧单元位于所述中间支撑单元的上方且与所述中间支撑单元相接触，所述上锁紧单元包括上锁紧主体、上锁紧块和上锁紧件，所述上锁紧块固定在所述上锁紧主体侧壁上与所述下支撑块对应的位置，所述上锁紧主体套设在所述主连接件上，所述上锁紧件位于所述上锁紧主体的上方，所述上锁紧件与所述主连接件固定连接以将所述上锁紧主体、所述中间连接件、所述第二浮动支撑弹簧和所述下支撑主体固定在所述主连接件上。

2.如权利要求1所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述主连接件包括主套接部分和主抵触部分，所述主套接部分和所述主抵触部分连接，所述主套接部分的垂直于其中轴线方向的截面积小于所述主抵触部分的垂直于其中轴线方向的截面积，所述中间连接件、所述第二浮动支撑弹簧和所述上锁紧主体均套设在所述主套接部分上，所述下支撑主体包括支撑套接部分和支撑抵触部分，所述支撑套接部分和所述支撑抵触部分连接，所述支撑套接部分套设在所述主套接部分上，所述支撑抵触部分的中部设有抵触槽，所述抵触槽的槽壁与所述主抵触部分的外侧壁相贴合，所述支撑抵触部分的外侧壁与所述套筒的内侧壁相抵触。

3.如权利要求2所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述主抵触部分呈圆台结构，所述抵触槽的最大内径不大于所述主抵触部分的最大外径。

4.如权利要求3所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述支撑抵触部分的侧壁上均匀设有多个连通槽，所述多个连通槽均与所述抵触槽连通。

5.如权利要求1所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述底座的上端面中部设有固定柱，所述套筒的底部设有第一通孔，所述主连接件的下端设有偏心槽，所述固定柱的上端穿过所述第一通孔和所述第一浮动支撑弹簧后插入所述偏心槽内。

6.如权利要求1所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述下支撑块与所述下支撑主体之间、所述上锁紧块与所述上锁紧主体之间均采用螺纹方式进行固定连接。

7.如权利要求1所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述下支撑主体的上端面中部设有容置槽，所述第二浮动支撑弹簧设置在所述容置槽内，所述中间连接件的下端面与所述第二浮动支撑弹簧相抵触，所述中间连接件的上端面与所述上锁紧主体相抵触。

8.如权利要求7所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述上锁紧主体的下端面上设有配合槽，所述配合槽与所述中间连接件的上端紧密贴合。

9.如权利要求1所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述套筒的内侧壁上靠近上端面的位置设有密封槽。

10.如权利要求1所述的自适应浮动锁紧装置，其特征在于，所述上锁紧主体上设有连接孔，所述下支撑主体上与所述连接孔对应的位置设有连接槽，所述连接孔和所述连接槽通过连接杆连接。

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