一种浮动支撑装置的制作方法

本发明涉及浮动支撑技术领域，尤其是一种浮动支撑装置。

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。

在机械加工行业，待加工产品的外形复杂多变，而且存在变形、公差等因素的影响，致使每件产品都存在差异。因此，在制作过程中为了保证工件的准确定位，以避免定位干涉，需要调节多个支撑点，因此大多机床设备上会使用浮动支撑机构来实现工件的定位。但是现有的浮动支撑机构仍然存在使用寿命短、使用过程中容易因外界因素导致失效或者定位不准确的情况发生，因此需要一种使用寿命长且定位准确的浮动支撑装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的浮动支撑装置使用寿命短、工作不稳定的缺点，而提出的一种浮动支撑装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种浮动支撑装置，包括浮动支撑单元和动力驱动单元，浮动支撑单元包括第一壳体、浮动支撑轴、浮动调节弹簧、锥形固定件、锥形锁紧件和连接件，浮动支撑轴、浮动调节弹簧、锥形固定件、锥形锁紧件和连接件均设置在第一壳体内，第一壳体的上表面上设有第一通孔，浮动支撑轴的上端穿过第一通孔露于第一壳体外，浮动支撑轴的上部设有限位凸起，限位凸起位于第一壳体内，浮动支撑轴包括位于限位凸起下方的下部分，该下部分的外周自上至下依次套设浮动调节弹簧和锥形锁紧件，锥形锁紧件的外周套设锥形固定件，锥形固定件固定在第一壳体的内侧壁上，浮动调节弹簧的上端与限位凸起相接触，浮动调节弹簧的下端与锥形固定件相接触，锥形锁紧件的下端与连接件连接，锥形锁紧件在连接件的作用下沿锥形固定件的内侧壁上下滑动；动力驱动单元包括第二壳体、设置在第二壳体侧壁上且靠近其底部位置的第一通气孔、以及设置在第二壳体内部的活塞移动件，第一壳体与第二壳体固定连接，第二壳体的上端面上设有第二通孔，活塞移动件的上端穿过第二通孔与连接件连接。

较佳地，第一壳体上设有第一连接孔，第二壳体上设有第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔通过螺栓连接。

较佳地，锥形锁紧件的水平截面积自上至下逐渐增大，锥形固定件的内侧壁之间的区域的水平截面积自上至下逐渐增大。

较佳地，连接件的上端设有第一凹槽，锥形锁紧件的下端处于第一凹槽内，锥形锁紧件的侧壁上靠近其下端面的位置设有第二凹槽，第一凹槽的槽口处向内设有第一凸起，第一凸起与第二凹槽相配合。进一步地，锥形锁紧件的下端面与第一凹槽的槽底面之间的距离不大于第二凹槽的纵向高度与第一凸起的纵向高度之间的差值。

较佳地，锥形固定件可拆卸地固定在第一壳体的内侧壁上。进一步地，第一壳体的侧壁上设有第三通孔，锥形固定件的侧壁上设有第三凹槽，第三通孔和第三凹槽通过连接件连接。

较佳地，浮动支撑轴、浮动调节弹簧、锥形固定件、锥形锁紧件、连接件和活塞移动件共轴设置。

较佳地，第一通孔的内侧壁上设有密封槽。

较佳地，动力驱动单元还包括设置在第二壳体侧壁上且靠近其上端面位置的第二通气孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：采用将各部件设置在壳体内部的封闭式设计，避免了各部件受到外界不利影响，保证了装置工作的稳定性，同时提高了装置的使用寿命；动力驱动单元可以采用市面上的一些标准化的气缸，能够有效地降低制造成本和维护成本；采用浮动支撑单元和动力驱动单元组装的方式，当浮动支撑单元内部的部件发生损坏时，便于对装置进行拆卸更换，缩短了维修时间，降低了维护成本；通过活塞移动件带动连接件移动，进而使得锥形锁紧件沿着锥形固定件的内壁滑动，实现对浮动支撑轴的锁固，从而保证在加工时浮动支撑轴能对工件起到良好的支撑，提高了加工精度和良品率。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种浮动支撑装置的立体结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图2中aa方向的剖视示意图；

图4为图2中bb方向的剖视示意图；

图5为图1中浮动支撑装置的应用示意图。

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4，本发明的一种浮动支撑装置，包括浮动支撑单元1和动力驱动单元2。

浮动支撑单元1包括第一壳体11、以及浮动支撑轴12、浮动调节弹簧13、锥形固定件14、锥形锁紧件15和连接件16，浮动支撑轴12、浮动调节弹簧13、锥形固定件14、锥形锁紧件15和连接件16均设置在第一壳体11内，采用封闭式设计，将重要部件全部有效“包裹”在内部，避免了各部件受到外界不利影响，比如加工过程中产生的碎屑进入结构内部使装置卡死失效等，保证了装置工作的稳定性。

第一壳体11的上表面上设有第一通孔51，浮动支撑轴12的上端穿过第一通孔51露于第一壳体11外，浮动支撑轴12的上部设有限位凸起121，限位凸起121位于第一壳体11内，限位凸起121用以对浮动支撑轴12露于第一壳体11外的部分进行限制，浮动支撑轴12包括位于限位凸起121下方的下部分，该下部分的外周自上至下依次套设浮动调节弹簧13和锥形锁紧件15，锥形锁紧件15的外周套设锥形固定件14，锥形固定件14固定在第一壳体11的内侧壁上，浮动调节弹簧13的上端与限位凸起121相接触，浮动调节弹簧13的下端与锥形固定件14相接触，锥形锁紧件15的下端与连接件16连接，锥形锁紧件15在连接件16的作用下沿锥形固定件14的内侧壁上下滑动。在一优选的实施例中，如图3和图4中所示，连接件16的上端设有第一凹槽31，锥形锁紧件15的下端处于第一凹槽31内，锥形锁紧件15的侧壁上靠近其下端面的位置设有第二凹槽32，第一凹槽31的槽口处向内设有第一凸起33，第一凸起33与第二凹槽32相配合。进一步地，锥形锁紧件15的下端面与第一凹槽31的槽底面之间的距离不大于第二凹槽32的纵向高度与第一凸起33的纵向高度之间的差值，以在连接件16向上顶锥形锁紧件15时，二者通过第一凹槽31的槽底面与锥形锁紧件15的下端面接触受力，减少第一凸起33对第二凹槽32的作用力，延长第二凹槽32的使用寿命，进而延长该装置的使用时间或者部件的替换周期。

动力驱动单元2包括第二壳体21、设置在第二壳体21侧壁上且靠近其底部位置的第一通气孔22、以及设置在第二壳体21内部的活塞移动件23，第一壳体11与第二壳体21固定连接，第二壳体21的上端面上设有第二通孔，活塞移动件23的上端穿过第二通孔与连接件16连接。在一优选的实施例中，动力驱动单元2还包括设置在第二壳体21侧壁上且靠近其上端面位置的第二通气孔24，经由第一通气孔22进入的气体使得活塞移动件23向上移动，进而使得连接件16推动锥形锁紧件15向上移动，第一通气孔22向外排气时，经由第二通气孔24进入的气体加快了活塞移动件23向下移动的速度，进而使得连接件16带动锥形锁紧件15向下快速移动。

第一壳体11上设有多个第一连接孔，第二壳体21上设有多个第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔通过螺栓6连接，以方便第一壳体11和动力驱动单元2的安装拆卸。动力驱动单元2可为市面上的一些标准化的气缸，这样既可以降低制造成本和维护成本，同时由于气缸的封闭结构，也可以显著地降低噪音和减少资源浪费。第一壳体11可为下端具有凸出部分的结构，以方便第一连接孔的设置，该凸出部分的形状与第二壳体21的形状相匹配。

如图3和图4中所示，锥形锁紧件15可与锥形固定件14接触的部分的水平截面积自上至下逐渐增大，锥形固定件14的内侧壁之间的区域的水平截面积自上至下逐渐增大，以方便锥形锁紧件15的拆卸替换。锥形锁紧件15在连接件16的推动下可沿锥形固定件14的内侧壁向上滑动锁固浮动支撑轴12，保证加工时浮动支撑轴12能对工件起到良好的支撑作用；锥形锁紧件15在重力和连接件16的拉力的作用下可沿锥形固定件14的内侧壁向下滑动松开浮动支撑轴12，使浮动支撑轴12在浮动调节弹簧13的作用下处于自由状态，在支撑工件时利用浮动调节弹簧13可以保证浮动支撑轴12上下移动，而且在浮动支撑轴12端面与工件的底面接触时保持一定的压力，从而使浮动支撑轴12能够与工件的底面良好接触。

锥形锁紧件15可为弹性筒夹，该弹性筒夹包括上锥形体41、下锥形体42及位于上锥形体41和下锥形体42之间的第一凹槽31，上锥形体41和下锥形体42上均有弹性夹缝，上锥形体41受锥形固定件14的内侧壁的挤压从而实现对浮动支撑轴12的锁固。

优选地，锥形固定件14可拆卸地固定在第一壳体11的内侧壁上，以方便第一壳体11内的浮动支撑轴12和浮动调节弹簧13的拆卸更换。进一步地，如图4中所示，第一壳体11的侧壁上设有第三通孔53，锥形固定件14的侧壁上设有第三凹槽34，第三通孔53和第三凹槽34通过连接件连接，该连接件可为螺杆、连接柱等。

优选地，浮动支撑轴12、浮动调节弹簧13、锥形固定件14、锥形锁紧件15、连接件16和活塞移动件23共轴设置，以使浮动支撑轴12均匀受力，从而保证加工时浮动支撑轴12能对工件起到良好的支撑作用，进而提高工件的加工质量和加工精度。

优选地，第一通孔51的内侧壁上设有密封槽7，以进一步防止加工过程中产生的碎屑进入壳体内部使装置卡死失效。

工作过程：如图5中所示，将多个浮动支撑装置100设置在工作台上合适的位置，初始时，浮动支撑轴12在浮动调节弹簧13的作用下处于自由状态；将工件放在浮动支撑轴12上后，浮动支撑轴12随着浮动调节弹簧13上下浮动，实现与工件底面的良好接触以及位置调整，之后经由第一通气孔22进入的气体推动活塞移动件23向上移动，进而使得连接件16推动锥形锁紧件15向上移动，锥形锁紧件15在连接件16的推动下沿锥形固定件14的内侧壁向上滑动锁固浮动支撑轴12，从而保证在加工时各支撑点都能对工件起到良好的支撑作；加工完成后，第一通气孔22向外排气，第二通气孔24向内进气，从而加快了活塞移动件23向下移动的速度，锥形锁紧件15在重力和连接件16的拉力的作用下沿锥形固定件14的内侧壁向下滑动松开浮动支撑轴12，使浮动支撑轴12在浮动调节弹簧13的作用下再次处于自由状态。

本发明的一种浮动支撑装置，采用将各部件设置在壳体内部的封闭式设计，避免了各部件受到外界不利影响，保证了装置工作的稳定性，同时提高了装置的使用寿命；动力驱动单元可以采用市面上的一些标准化的气缸，有效地降低了制造成本和维护成本；采用浮动支撑单元和动力驱动单元组装的方式，当浮动支撑单元内部的部件发生损坏时，便于对装置进行拆卸更换，缩短了维修时间，降低了维护成本；通过活塞移动件带动连接件移动，进而使得锥形锁紧件沿着锥形固定件的内壁滑动，实现对浮动支撑轴的锁固，从而保证在加工时支撑轴能对工件起到良好的支撑作用，提高了加工精度和良品率。

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。