CN115070637B - 工件支撑装置及工件支撑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件支撑装置及工件支撑方法，该工件支撑装置包括工作台面、待加工工件、至少两个支撑柱及工件支撑杆，待加工工件的下部通过至少两个所述支撑柱安装于工作台面，工件支撑杆的一端与所述待加工工件的侧部连接、另一端与所述工作台面连接。本发明可以实现工件的可靠、灵活安装，满足工件加工的要求。

Description

工件支撑装置及工件支撑方法

技术领域

本发明属于工件装夹领域领域，具体涉及工件支撑装置及工件支撑方法。

背景技术

在机加工时，基本都会用到夹具，常见的夹具如虎钳和卡盘等，用于对待加工工件起来装夹定位的作用。

但是现有的装夹方式单一，对于一些复杂类的工件则无法完成夹紧作用，不能适应工件加工时的复杂工艺要求，不方便对待加工工件进行复杂的位置调节及定位。随着智能加工装备的发展，现有的工件装夹更无法满足工件装夹的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件支撑装置及工件支撑方法，本发明可以实现工件的可靠、灵活安装，满足工件加工的要求。

本发明提供了一种工件支撑装置，包括工作台面、待加工工件、至少两个支撑柱及工件支撑杆，待加工工件的下部通过至少两个所述支撑柱安装于工作台面，工件支撑杆的一端与所述待加工工件的侧部连接、另一端与所述工作台面连接。

在其中一个实施例中，所述工件支撑杆包括主撑杆及两个固定座，所述主撑杆包括至少两段分撑杆，至少两个所述分撑杆相连接，主撑杆的第一端通过转轴与第一个固定座活动连接，主撑杆的第二端也通过转轴与第二个固定座活动连接。

在其中一个实施例中，所述分撑杆包括分杆体及连接座，分杆体的外端具有端头，所述连接座上开设有第一连接孔和第一锁孔，所述第一连接孔开设在所述连接座的端部，所述第一锁孔开设在所述连接座的侧部，所述第一连接孔和所述第一锁孔在所述连接座内部相通；所述端头一端安装在所述第一连接孔内，第一锁合件安装在所述第一锁孔内且与所述端头在位于所述第一连接孔内配合，并将所述端头与连接座锁紧。

在其中一个实施例中，还包括有第二连接件，所述固定座上开设有第二连接孔和第二锁孔，所述第二连接孔开设在所述固定座的端部，所述第二锁孔开设在所述固定座的侧部，所述第二连接孔和所述第二锁孔在所述固定座内部相通；所述第二连接件一端安装在所述第二连接孔内，第二锁合件安装在所述第二锁孔内且与所述第二连接件在位于所述第二连接孔内配合，并将所述第二连接件与固定座锁紧。

在其中一个实施例中，还包括有环套，在第一个所述分撑杆的连接端设有外螺纹，第二个所述分撑杆的连接端中空，所述环套设于第二个所述分撑杆的连接端，环套的中部设有内螺纹，第一个所述分撑杆的连接端插入第二个所述分撑杆的连接端，且内螺纹与外螺纹相配合，在环套与第二个所述分撑杆之间设有周向固定装置。

在其中一个实施例中，所述周向固定装置包括外套体、周向限位件，外套体与所述环套通过连接钉进行固定连接；在第二个所述分撑杆连接端的端部设有限位法兰，在所述外套体上与所述限位法兰相对的一端设有颈部，所述外套体的颈部套在第二个所述分撑杆的端部，并将所述限位法兰轴向限位，外套体被周向限位件限位。

在其中一个实施例中，所述周向限位件包括滑套及固定销，所述滑套套在第二个所述分撑杆连接端，其端部与所述外套体的端部相对，在所述滑套的端部设有第一啮合部，在所述外套体的端部设有第二啮合部，第一啮合部与第二啮合部相配合，固定销安装于滑套与第二个所述分撑杆之间；在第二个所述分撑杆连接端的周向外侧设有第一周向限位部，在所述滑套的周向内侧设有第二周向限位部，第一周向限位部与第二周向限位部配合。

在其中一个实施例中，所述第一周向限位部为设于第二个所述分撑杆周向外侧的外定位面，该外定位面沿所述分撑杆的纵向方向延伸，所述第二周向限位部为设于所述滑套内壁的内定位面，外定位面与内定位面沿第二个所述分撑杆的纵向方向滑动配合。

在其中一个实施例中，所述支撑柱包括有拼接体，在所述拼接体内均设有第三连接孔和第三锁孔，所述第三连接孔开设在各所述拼接体的端部，所述第三锁孔开设在所述拼接体的侧部，所述第三连接孔和所述第三锁孔在所述拼接体内部相通；所述第三连接件一端安装在所述第三连接孔内，第三锁合件安装在所述第三锁孔内，所述第三锁合件与所述第三连接件在位于所述第三连接孔内配合，并将所述第三连接件与拼接体锁紧。

本发明还提供了一种工件支撑方法，

将待加工工件的下部通过支撑柱安装于工作台面上；

将工件支撑杆的一端与工作台面连接，将工件支撑杆的另一端与待加工工件的侧部连接，实现待加工工件的装夹固定。

本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

在对待加工工件进行装夹固定时，待加工工件的下部通过支撑柱安装于工作台面，支撑柱对待加工工件起到基本的支撑作用，为避免待加工工件产生翻转或倾覆，待加工工件的侧部通过工件支撑杆进行支撑，通过该结构可以实现待加工工件的装夹固定，装夹方式非常灵活，结构简单，可以适应工件复杂的加工位置要求。

附图说明

此处的附图，示出了本发明所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本发明的技术方案、原理及效果。

除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。

图1是本发明实施例中，所述工件支撑装置的立体图；

图2是本发明实施例中，所述工件支撑装置的俯视图；

图3是本发明实施例中，所述工件支撑装置的侧视图；

图4是本发明实施例中，所述工件支撑装置的侧向剖视图；

图5是本发明实施例中，所述工件支撑装置的侧向爆炸图；

图6是本发明实施例中，所述工件支撑杆连接的剖视图；

图7是本发明实施例中，两个分撑杆连接处的剖视图；

图8是本发明实施例中，所述工件支撑杆端部连接的剖视图；

图9是本发明实施例中，第二个分撑杆的结构图；

图10是本发明实施例中，第二连接件及第三连接件的结构图；

图11是本发明实施例中，限位环的结构图；

图12是本发明实施例中，外套体第一侧的结构图；

图13是本发明实施例中，外套体第二侧的结构图；

图14是本发明实施例中，滑套第一侧的结构图；

图15是本发明实施例中，滑套第二侧的结构图；

图16是本发明实施例中，支撑杆端部连接的爆炸图；

图17是本发明实施例中，第一锁合件/第二锁合件/第三锁合件的结构图；

图18是本发明实施例中，连接座的结构图；

图19是本发明实施例中，固定座的结构图；

图20是本发明实施例中，支撑柱的结构图；

附图标记说明：

11、待加工工件，12、工作台面，13、压块，131、钉孔，14、锁钉，15、凸状锁齿，16、凹状锁齿，17、定位块，18、螺纹端，

20、支撑柱，21、拼接体，211、第三连接孔，212、第三锁孔，22、第三连接件，23、第三锁合件，

30、工件支撑杆，301、主撑杆，31、分撑杆，311、分杆体，3111、端头，312、连接座，3121、第一连接孔，3122、第一锁孔，3123、第一锁合件，313、连接耳，314、轴孔，

32、固定座，321、转轴，322、第二连接件，323、第二连接孔，324、第二锁孔，325、第二锁合件，33、固定螺钉，

41、环套，411、内螺纹，412、连接钉，42、外螺纹，43、外套体，44、滑套，441、固定销，45、限位环，451、限位钉，461、限位法兰，462、颈部，471、第一啮合部，472、第二啮合部，481、外定位面，482、内定位面。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本发明技术方案的现实场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本发明的技术方案的目的相对应的含义。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可以是相同的，也可以是相似的。

毫无疑义，与本发明的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排除在外。

如图1至图20所示，工件支撑装置，包括工作台面12、待加工工件11、两个支撑柱20及工件支撑杆30，待加工工件11的下部通过两个所述支撑柱20安装于工作台面12，工件支撑杆30的一端与所述待加工工件11的侧部连接、另一端与所述工作台面12连接。

支撑柱20

支撑柱20的结构请重点结合图5、图20所示，其包括有拼接体21，在所述拼接体21内均设有第三连接孔211和第三锁孔212，所述第三连接孔211开设在各所述拼接体21的端部，所述第三锁孔212开设在所述拼接体21的侧部，所述第三连接孔211和所述第三锁孔212在所述拼接体21内部相通；所述第三连接件22一端安装在所述第三连接孔211内，第三锁合件23安装在所述第三锁孔212内，所述第三锁合件23与所述第三连接件22在位于所述第三连接孔211内配合，并将所述第三连接件22与拼接体21锁紧。

本实施例中，在采用一个拼接体21进行连接时，拼接体21可以通过第三连接件22与待加工工件11、工作台面12进行连接；所述支撑柱20中拼接体21的数量可以根据工件的装夹高度进行选择与设定，采用多个拼接体21时，相邻的两个拼接体21之间的连接采用上述连接方式进行连接。

工件支撑杆30

工件支撑杆30的结构如图6至图19所示，其包括主撑杆301及两个固定座32，所述主撑杆301包括两段分撑杆31，所述分撑杆31包括分杆体311及连接座312，分杆体311的两个外端均具有端头3111，分杆体311的端头3111与连接座312连接，在连接座312上设有两个连接耳313，在固定座32上设有一个连接耳313，在连接耳上均设有轴孔314，转轴321穿过轴孔314后，将主撑杆301的两端与两个固定座32活动连接，下部的固定座32与工作台面12进行连接；上部的固定座32与待加工工件11进行连接。

杆体与端头3111的连接

端头3111与连接座312的连接结构如下：

所述连接座312上开设有第一连接孔3121和两个第一锁孔3122，两个所述第一锁孔3122分别设于所述连接座312的两个相反侧，所述第一连接孔3121开设在所述连接座312的端部，所述第一锁孔3122开设在所述连接座312的侧部，所述第一连接孔3121和所述第一锁孔3122在所述连接座312内部相通；所述端头3111一端安装在所述第一连接孔3121内，两个第一锁合件3123分别从两侧安装在所述第一锁孔3122内，在所述端头3111上设有凸状锁齿15，在所述第一锁合件3123上设有凹状锁齿16，所述端头3111的凸状锁齿15与两侧的所述第一锁合件3123的凹状锁齿16配合，并将所述端头3111锁紧。

固定座32与工作台面12或待加工工件11之间的连接

所述固定座32上开设有第二连接孔323和两个第二锁孔324，该第二锁孔324分别设于所述固定座32的两个相反侧，所述第二连接孔323开设在所述固定座32的端部，所述第二锁孔324开设在所述固定座32的侧部，所述第二连接孔323和所述第二锁孔324在所述固定座32内部相通；所述第二连接件322一端安装在所述第二连接孔323内，第二锁合件325安装在所述第二锁孔324内且与所述第二连接件322在位于所述第二连接孔323内配合，两侧的所述第二锁孔324内的所述第二锁合件325分别从所述第二连接件322的两侧进行锁紧。

第二连接件322可以是与工作台面12进行固定连接，也可以是与待加工工件11进行连接，通过前述结构，可以快速的将工件支撑杆30的固定座32与工作台面12进行连接，或者与待加工工件11进行固定连接。为保证固定座32与工作台面12固定连接的可靠性，可以增加第二连接件322的数量，也可以在此之外，通过固定螺钉33增加固定连接的可靠性。

两个分撑杆31之间的连接

将主撑杆301分段设置的目的有两个：

首先是用于调节主撑杆301的长度，用于满足待加工工件11的实际位置或角度需要；再者，在对待加工工件11进行安装时，由于采用分段式的结构，可以根据需要确定不同的连接与安装顺序，安装与固定方式更灵活，以下对两个分撑杆31的连接进行说明：

两个分撑杆31之间通过环套41、外套体43、滑套44及限位环45等结构进行连接，在第一个所述分撑杆31的连接端设有外螺纹42，第二个所述分撑杆31的连接端中空，所述环套41设于第二个所述分撑杆31的连接端，环套41的中部设有内螺纹411，第一个所述分撑杆31的连接端插入第二个所述分撑杆31的连接端，且内螺纹411与外螺纹42相配合；外套体43与所述环套41通过连接钉412进行固定连接；在第二个所述分撑杆31连接端的端部设有限位法兰461，在所述外套体43上与限位法兰461相对的一端设有颈部462，所述外套体43的颈部462套在第二个所述分撑杆31的端部，并将所述限位法兰461轴向限位，外套体43被滑套44及固定销441周向限位，所述滑套44套在第二个所述分撑杆31连接端，其端部与所述外套体43的端部相对，在所述滑套44的端部设有第一啮合部471，在所述外套体43的端部设有第二啮合部472(本实施例中，所述第一啮合部471、第二啮合部472均为凹凸齿)，第一啮合部471与第二啮合部472相配合，固定销441安装于滑套44与第二个所述分撑杆31之间；在第二个所述分撑杆31连接端的周向外侧设有外定位面481，该外定位面481沿所述分撑杆31的纵向方向延伸，在所述滑套44的周向内侧设有内定位面482，外定位面481与内定位面482沿第二个所述分撑杆31的纵向方向滑动配合。在第二个所述分撑杆31上还套有限位环45，该限位环45位于所述滑套44的侧部并将所述滑套44限位。

下面对该结构的优点及原理进行描述：

在滑套44的内侧设有内定位面482，在第二个分撑杆31的外侧设有外定位面481，滑套44只能轴向滑动，无法产生周向旋转，通过该滑套44可以对外套体43进行可靠的周向限位。在对两个分撑杆31进行连接时，第一个分撑杆31端部的外螺纹42插入第二个分撑杆31的中空部位，松开固定锁，使滑套44后退，由于第一啮合部471与第二啮合部472脱离，外套体43及环套41旋转，环套41内壁的内螺纹411与第一个分撑杆31端部的外螺纹42配合，对整个支撑杆的长度进行调节，当支撑杆的长度调节到位后，将滑套44推至与外套体43靠齐，并使滑套44上的第一啮合部471与第二啮合部472相啮合，外套体43及环套41无法进行周向的旋转，则使整个支撑杆的长度固定。

在进行长度调节时，外套体43的颈部462与第二个分撑杆31端部的限位法兰461互相锁紧，可以对外套体43(及与环套41螺纹连接的第一个分撑杆31)的位置进行锁定，为实现颈部462与限位法兰461的安装，将外套体43与环套41作成分体式结构，安装完成之后，再通过连接钉412进行固定，滑套44通过内定位面482、外定位面481进行定位，不会产生周向的旋转，其只可轴向滑动，不可旋转，可以通过其端部的凹凸齿可以实现周向角度的任意调节，既可以保证周向限位的可靠性，又可以实现角度的灵活调节。在滑套44的外侧设有限位环45，通过限位钉451将该限位环45固定于第二个分撑杆31上之后，限位环45可以避免滑套44滑出。

在所述第二连接件322上设有凸状锁齿15，在所述第二锁合件325上设有凹状锁齿16，所述第二连接件322的凸状锁齿15与所述第二锁合件325的凹状锁齿16配合，并将所述第二连接件322锁紧。、第三连接件22的结构及锁紧结构与第二连接件322相同，此处不再赘述。

本实施例中，第一锁合件3123、第二锁合件325及第三锁合件23均包括有压块13及锁钉14，所述凹状锁齿16设于压块13上，在压块13上还设有钉孔131，锁钉14穿过该钉孔131并将两侧的压块13锁紧。

本实施例中，对待加工工件11进行装夹固定时，可以采取以下步骤：

1、将第一个第三连接件22与工作台面12进行连接，将第二个第三连接件22与待加工工件11的下部进行连接，

2、将拼接体21放置于上下两个第三连接件22之间，通过第三锁合件23进行锁合，进而，通过将待加工工件11固定于工作台面12上；可以根据加工的需要设置拼接体21的数量；

3、将第一个第二连接件322与工作台面12进行连接，将第二个第二连接件322与待加工工件11的侧面进行连接；

4、将两个固定座32分别置于工作台面12、待加工工件11的侧部，两个固定座32分别通过第二锁合件325进行锁合，实现固定座32分别与工作台面12、待加工工件11侧面的固定连接；

5、将主撑杆301的两个分撑杆进行初步对接；

6、将主撑杆301下端的端头插入工作台面12上的连接座312的第一连接孔内，通过第一锁合件进行锁定；将主撑杆301上端的端头插入待加工工件11侧部的连接座312的第一连接孔3121内，通过第一锁合件3123进行锁定；

7、通过前述连接，达到对待加工工件11的基本支撑；旋转外套体43(及环套41)，调节主撑杆301的长度，进而调节待加工工件11的状态；

8、主撑杆301的长度调节到位后，推动滑套44并使其与外套体43啮合，将外套体43锁定。

由于本实施例在支撑柱、两处连接座、两处固定座等多处结构采用锁合结构，并且主撑杆采用分段式结构，所以，其装夹的顺序不限于前述方式。

本实施例中，所述支撑柱20、工件支撑杆30可以采用金属材质，在满足精度的情况下，工件支撑杆30的主撑杆301可以采用塑料或其他材料，为满足定位块17的配合精度，定位块17可以采用耐磨的高精度材料。

以上实施例的目的，是对本发明的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本发明的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本发明的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本发明的保护范围。

以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (6)

1.工件支撑装置，其特征在于，包括工作台面、待加工工件、至少两个支撑柱及工件支撑杆，待加工工件的下部通过至少两个所述支撑柱安装于工作台面，工件支撑杆的一端与所述待加工工件的侧部连接、另一端与所述工作台面连接；

所述工件支撑杆包括主撑杆及两个固定座，所述主撑杆包括至少两段分撑杆，至少两个所述分撑杆相连接，主撑杆的第一端通过转轴与第一个固定座活动连接，主撑杆的第二端也通过转轴与第二个固定座活动连接；

所述分撑杆包括分杆体及连接座，分杆体的外端具有端头，所述连接座上开设有第一连接孔和第一锁孔，所述第一连接孔开设在所述连接座的端部，所述第一连接孔和所述第一锁孔在所述连接座内部相通；所述端头一端安装在所述第一连接孔内，第一锁合件安装在所述第一锁孔内且与所述端头在位于所述第一连接孔内配合，并将所述端头与连接座锁紧；

所述工件支撑杆还包括有环套，在第一个所述分撑杆的连接端设有外螺纹，第二个所述分撑杆的连接端中空，所述环套设于第二个所述分撑杆的连接端，环套的中部设有内螺纹，第一个所述分撑杆的连接端插入第二个所述分撑杆的连接端，且内螺纹与外螺纹相配合，在环套与第二个所述分撑杆之间设有周向固定装置；

所述周向固定装置包括外套体、周向限位件，外套体与所述环套通过连接钉进行固定连接；在第二个所述分撑杆连接端的端部设有限位法兰，在所述外套体上与所述限位法兰相对的一端设有颈部，所述外套体的颈部套在第二个所述分撑杆的端部，并将所述限位法兰轴向限位，外套体被周向限位件限位。

2.如权利要求1所述工件支撑装置，其特征在于，还包括有第二连接件，所述固定座上开设有第二连接孔和第二锁孔，所述第二连接孔开设在所述固定座的端部，所述第二锁孔开设在所述固定座的侧部，所述第二连接孔和所述第二锁孔在所述固定座内部相通；所述第二连接件一端安装在所述第二连接孔内，第二锁合件安装在所述第二锁孔内且与所述第二连接件在位于所述第二连接孔内配合，并将所述第二连接件与固定座锁紧。

3.如权利要求1所述工件支撑装置，其特征在于，所述周向限位件包括滑套及固定销，所述滑套套在第二个所述分撑杆连接端，其端部与所述外套体的端部相对，在所述滑套的端部设有第一啮合部，在所述外套体的端部设有第二啮合部，第一啮合部与第二啮合部相配合，固定销安装于滑套与第二个所述分撑杆之间；在第二个所述分撑杆连接端的周向外侧设有第一周向限位部，在所述滑套的周向内侧设有第二周向限位部，第一周向限位部与第二周向限位部配合。

4.如权利要求3所述工件支撑装置，其特征在于，所述第一周向限位部为设于第二个所述分撑杆周向外侧的外定位面，该外定位面沿所述分撑杆的纵向方向延伸，所述第二周向限位部为设于所述滑套内壁的内定位面，外定位面与内定位面沿第二个所述分撑杆的纵向方向滑动配合。

5.如权利要求1至4中任一项所述工件支撑装置，其特征在于，所述支撑柱包括有拼接体，在所述拼接体内均设有第三连接孔和第三锁孔，所述第三连接孔开设在各所述拼接体的端部，所述第三锁孔开设在所述拼接体的侧部，所述第三连接孔和所述第三锁孔在所述拼接体内部相通；所述支撑柱的第三连接件一端安装在所述第三连接孔内，第三锁合件安装在所述第三锁孔内，所述第三锁合件与所述第三连接件在位于所述第三连接孔内配合，并将所述第三连接件与拼接体锁紧。

6.基于如权利要求1至5中任意一项所述工件支撑装置的工件支撑方法，其特征在于，

将待加工工件的下部通过支撑柱安装于工作台面上；

将工件支撑杆的一端与工作台面连接，将工件支撑杆的另一端与待加工工件的侧部连接，实现待加工工件的装夹固定。