一种紧凑型支撑治具及加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及治具结构技术领域，尤其涉及一种紧凑型支撑治具及加工设备。


背景技术：

2.治具指的木工、铁工、钳工、机械、电控以及其他一些手工艺品的大类工具，主要是作为协助控制位置或动作的一种工具；在机械加工领域中，常用一些非标准的治具以完成对工件的夹持、支撑等动作。
3.对于常规的非标治具而言，其运动形式主要为直线运动或旋转运动两种，具体地，非标治具可以通过气缸实现平移或旋转，显然，上述的运动形式均为单自由度运动；当非标治具需要实现二自由度的运动时，例如，在某些加工场合，需要非标治具在第一阶段支撑工件，在第二阶段避开工件，此时既需要调节非标治具的水平位置，又需要令非标治具沿远离的工件的方向旋转。此时，比较普遍的做法是在第一气缸(直线运动)的伸缩端上设置第二气缸(旋转运动)，通过第一气缸实现平移，通过第二气缸实现转动，从而令非标治具呈现二自由度的运动。
4.然而上述结构占用的空间较多，并且涉及多个气缸之间的运动控制问题，难以保证非标治具能够满足指定的运动方式。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种紧凑型支撑治具及加工设备，来解决常规的非标治具所存在的占用空间大且运动精度低的问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种紧凑型支撑治具，包括机架，所述机架上安装有凸轮组件和驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述凸轮组件转动；
8.所述机架滑动连接有滑动座组件，所述机架通过转轴转动连接有悬臂组件，且所述滑动座组件开设有限位槽，所述悬臂组件固定连接有连接轴，所述连接轴穿设所述限位槽；
9.所述机架于所述凸轮组件的一侧还连接有拉簧单元，所述拉簧单元的末端与所述滑动座组件连接，用于令所述滑动座组件与所述凸轮组件抵接；
10.其中，所述凸轮组件包括沿周向设置的第一接触部和第二接触部，且所述第一接触部的宽度大于所述第二接触部的宽度；当所述滑动座组件与所述第一接触部抵接时，所述悬臂组件用于支撑工件；当所述滑动座组件与所述第二接触部抵接时，所述悬臂组件用于避让工件。
11.可选地，所述凸轮组件包括凸轮单元，所述凸轮单元呈椭圆状，所述凸轮单元的长轴端为第一接触部，所述凸轮单元的短轴端为第二接触部；
12.所述滑动座组件包括第一滑动座和第二滑动座，所述凸轮单元设置于所述第一滑动座与所述第二滑动座之间，所述第一滑动座及所述第二滑动座上均开设所述限位槽；
13.所述悬臂组件包括第一悬臂部和第二悬臂部，所述第一悬臂部及所述第二悬臂部均固定连接有所述连接轴；
14.所述第一悬臂部通过对应的连接轴与所述第一滑动座的限位槽连接，所述第二悬臂部通过对应的连接轴与所述第二滑动座的限位槽连接。
15.可选地，所述机架上还固定连接有第一限位块和第二限位块；
16.当所述第一接触部与所述滑动座组件抵接时，所述第一限位块与所述第一悬臂部抵接，所述第二限位块与所述第二悬臂部抵接。
17.可选地，所述第一滑动座的两端均连接有所述拉簧单元，所述第二滑动座的两端均连接有所述拉簧单元。
18.可选地，所述驱动装置包括与所述凸轮组件固定连接的棘轮单元，所述棘轮单元的一侧设置有推动组件，所述推动组件的推动端上安装有多个依次设置的棘爪单元；所述推动组件用于通过所述棘爪单元带动所述棘轮单元旋转180
°
。
19.可选地，所述凸轮单元远离所述棘轮单元的一侧安装有定位圆盘单元，所述定位圆盘单元的边沿等间隔地开设有四个定位孔；
20.所述机架上还安装有定位组件，所述定位组件用于卡合所述定位孔。
21.可选地，所述定位组件包括第一定位座和第二定位座，所述定位圆盘单元设置于所述第一定位座与所述第二定位座之间；
22.所述第一定位座上通过第一弹簧单元弹性连接有第一定位件，所述第二定位座上通过第一弹簧单元弹性连接有第二定位件。
23.可选地，所述推动组件包括与机架滑动连接的棘爪推杆，所述棘爪单元安装于所述棘爪推杆上；所述棘爪推杆的一侧设置有第二弹簧单元，所述第二弹簧单元处于压缩状态，且一端与所述机架连接，另一端与所述棘爪推杆连接。
24.一种加工设备，包括如上所述的紧凑型支撑治具。
25.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
26.本实用新型提供的紧凑型支撑治具及加工设备，其通过拉簧单元的设置，使得滑动座组件始终与凸轮组件抵接；其中，当需要令悬臂组件支撑工件时，第一接触部与滑动座组件抵接；当需要令悬臂组件避让工件时，通过驱动装置调节凸轮组件的旋转角度，随着驱动装置的动作，凸轮组件与滑动座组件的接触位置由第一接触部过渡至第二接触部，由于第一接触部的宽度大于第二接触部的宽度，使得滑动座组件向内侧移动，实现悬臂组件的平移运动；同时，限位槽也同步向内侧移动，在限位槽的限制下，带动连接轴绕转轴作旋转运动，使悬臂组件沿远离工件的方向移动，实现避让工件的功能。其中，上述的凸轮组件、驱动装置、滑动座组件、悬臂组件等组件均直接安装在机架上，便于布置，结构紧凑，并且仅需一个驱动装置便可以实现移动和旋转两个自由度上的运动，避免了因为控制精度不同导致治具运动轨迹不符合预设标准的情况发生，因此，本紧凑型支撑治具及加工设备具备结构紧凑且运动精度高的优点。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
28.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
29.图1为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的整体结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的第一局部结构示意图；
31.图3为图2于a处的局部放大结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的第二局部结构示意图；
33.图5为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的剖面结构示意图；
34.图6为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的第一状态结构示意图；
35.图7为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的第二状态结构示意图。
36.图示说明：10、凸轮组件；11、凸轮单元；111、第一接触部；112、第二接触部；12、圆盘单元；20、驱动装置；21、棘轮单元；22、棘爪单元；23、棘爪推杆；24、第二弹簧单元；
37.30、滑动座组件；31、第一滑动座；311、限位槽；32、第二滑动座；40、悬臂组件；41、第一悬臂部；42、第二悬臂部；50、连接轴；60、拉簧单元；70、转轴；81、第一限位块；82、第二限位块；90、定位组件；91、第一定位座；92、第二定位座；93、第一弹簧单元；94、第一定位件；95、第二定位件。
具体实施方式
38.为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
40.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
41.请参考图1至图7，图1为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的整体结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的第一局部结构示意图，图3为图2于a处的局部放大结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的第二局部结构示意图，图5为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的剖面结构示意图，图6为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的第一状态结构示意图，图7为本实用新型实施例提供的紧凑型支撑治具的第二状态结构示意图。
42.实施例一
43.本实施例提供的紧凑型支撑治具，适用于于工件的支撑场景，并且具备避让工件的功能，例如当当前的工序不需要使用到该治具时，可以令其末端远离工件，避免对工件造成干涉，其中，通过对结构进行改进，使其占用空间小且运动精度高。
44.如图1和图2所示，本实施例的紧凑型支撑治具包括机架，机架上安装有凸轮组件10和驱动装置20，驱动装置20用于驱动凸轮组件10转动；机架滑动连接有滑动座组件30，机架通过转轴70转动连接有悬臂组件40，且滑动座组件30开设有限位槽311，悬臂组件40固定连接有连接轴50，连接轴50穿设限位槽311。
45.机架于凸轮组件10的一侧还连接有拉簧单元60，拉簧单元60的末端与滑动座组件30连接，用于令滑动座组件30与凸轮组件10抵接；其中，凸轮组件10包括沿周向设置的第一接触部111和第二接触部112，且第一接触部111的宽度大于第二接触部112的宽度；如图6所示，当滑动座组件30与第一接触部111抵接时，悬臂组件40用于支撑工件；如图7所示，当滑动座组件30与第二接触部112抵接时，悬臂组件40用于避让工件。
46.具体地，通过拉簧单元60的设置，使得滑动座组件30始终与凸轮组件10抵接；其中，当需要令悬臂组件40支撑工件时，第一接触部111与滑动座组件30抵接；当需要令悬臂组件40避让工件时，通过驱动装置20调节凸轮组件10的旋转角度，随着驱动装置20的动作，凸轮组件10与滑动座组件30的接触位置由第一接触部111过渡至第二接触部112，由于第一接触部111的宽度大于第二接触部112的宽度，使得滑动座组件30向内侧移动，实现悬臂组件40的平移运动；同时，限位槽311也同步向内侧移动，在限位槽311的限制下，带动连接轴50绕转轴70作旋转运动，使悬臂组件40沿远离工件的方向移动，实现避让工件的功能。其中，上述的凸轮组件10、驱动装置20、滑动座组件30、悬臂组件40等组件均直接安装在机架上，便于布置，结构紧凑，并且仅需一个驱动装置20便可以实现移动和旋转两个自由度上的运动，避免了因为控制精度不同导致治具运动轨迹不符合预设标准的情况发生，因此，本紧凑型支撑治具及加工设备具备结构紧凑且运动精度高的优点。
47.示例性的，如图6所示，当处于初始状态时，第一接触部111与滑动座组件30抵接，此时悬臂组件40竖直设置，工件可以设置于悬臂组件40上；当需要悬臂组件40避让工件时，则启动驱动装置20，在驱动装置20的作用下，凸轮组件10转动，凸轮组件10与滑动座组件30的接触位置由第一接触部111过度至第二接触部112，使得滑动座组件30向内移动，由此限位槽311带动连接轴50平移，进而令悬臂组件40绕转轴70转动，此时如图7所示，悬臂组件40朝下设置；当需要支撑下一个工件时，驱动装置20继续作用，使得凸轮组件10与滑动座组件30的接触位置由第二接触部112过度至第一接触部111，则完成悬臂组件40由图7到图6中的状态改变。
48.在本实施例中，如图2和图3所示，凸轮组件10包括凸轮单元11，凸轮单元11呈椭圆状，凸轮单元11的长轴端为第一接触部111，凸轮单元11的短轴端为第二接触部112；如图2和图4所示，滑动座组件30包括第一滑动座31和第二滑动座32，凸轮单元11设置于第一滑动座31与第二滑动座32之间，第一滑动座31及第二滑动座32上均开设限位槽311；如图1和图5所示，悬臂组件40包括第一悬臂部41和第二悬臂部42，第一悬臂部41及第二悬臂部42均固定连接有连接轴50；如图6和图7所示，第一悬臂部41通过对应的连接轴50与第一滑动座31的限位槽311连接，第二悬臂部42通过对应的连接轴50与第二滑动座32的限位槽311连接。
通过上述令凸轮单元11呈椭圆状的设置，并且令凸轮单元11位于第一滑动座31与第二滑动座32之间的设置，使得驱动装置20能够同时驱动第一悬臂部41和第二悬臂部42各自沿远离工件的方向转动，具备空间结构紧凑的优点。
49.进一步地，如图1所示，机架上还固定连接有第一限位块81和第二限位块82；当第一接触部111与滑动座组件30抵接时，第一限位块81与第一悬臂部41抵接，第二限位块82与第二悬臂部42抵接。
50.进一步地，如图2和图4所示，第一滑动座31的两端均连接有拉簧单元60，第二滑动座32的两端均连接有拉簧单元60。
51.进一步地，如图4所示，驱动装置20包括与凸轮组件10固定连接的棘轮单元21，棘轮单元21的一侧设置有推动组件，推动组件的推动端上安装有多个依次设置的棘爪单元22；推动组件用于通过棘爪单元22带动棘轮单元21旋转180
°
。
52.进一步地，如图2和图3所示，凸轮单元11远离棘轮单元21的一侧安装有定位圆盘单元12，定位圆盘单元12的边沿等间隔地开设有四个定位孔；机架上还安装有定位组件90，定位组件90用于卡合定位孔。
53.在一个具体的实施方式中，如图3所示，定位组件90包括第一定位座91和第二定位座92，定位圆盘单元12设置于第一定位座91与第二定位座92之间；第一定位座91上通过第一弹簧单元93弹性连接有第一定位件94，第二定位座92上通过第一弹簧单元93弹性连接有第二定位件95。其中，通过上述弹簧单元的设置，使得定位件能够卡合于定位圆盘单元12的定位孔上，当驱动装置20停止时，起到限位的作用。
54.在一个具体的实施方式中，如图4所示，推动组件包括与机架滑动连接的棘爪推杆23，棘爪单元22安装于棘爪推杆23上；棘爪推杆23的一侧设置有第二弹簧单元24，第二弹簧单元24处于压缩状态，且一端与机架连接，另一端与棘爪推杆23连接。
55.接下来，结合附图具体说明本紧凑型支撑治具的动作过程：
56.初始状态如图6所示，悬臂组件40竖直方向设置，能够承载工件；当需要避让工件，通过气缸或电机等推动件推动棘爪推杆23，通过棘爪单元22使得棘轮单元21旋转90度，此时凸轮单元11的短轴部与滑动座组件30抵接，在拉簧单元60的作用下，滑动座组件30向内移动，由此限位槽311带动连接轴50平移，进而令悬臂组件40绕转轴70转动，此时如图7所示，悬臂组件40朝下设置；当避让结束后，则再启动棘爪推杆23，令棘轮单元21再旋转90度，此时凸轮单元11的长轴部与滑动座组件30抵接，使得滑动座组件30向外移动，此时恢复图6中的状态；接着，将棘爪推杆23拉出，由于棘轮棘爪结构的单向性，以及定位圆盘单元12与定位组件90的设置，悬臂组件40维持图6的状态，等待下一个工件上料。
57.综上所述，本实施例的紧凑型支撑治具具备结构紧凑且运动精度高的优点。
58.实施例二
59.本实施例的加工设备包括如实施例一中的紧凑型支撑治具。实施例一中叙述了关于紧凑型支撑治具的具体结构及技术效果，本实施例的加工设备引用了该结构，同样具有其技术效果。
60.综上所述，本实施例的加工设备具备结构紧凑且运动精度高的优点。
61.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然
可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。