一种支撑板加工治具的制作方法

1.本实用新型涉及加工治具技术领域，尤其涉及一种支撑板加工治具。


背景技术：

2.在新能源汽车的零配件中会用到如附图1、2所示的支撑板1，该支撑板1包括一体成型的有水平板11和竖直板12构成的l形结构，在水平板11和竖直板12的弯折处设置有加强筋13，该加强筋13从竖直板12的内侧端面一直延伸至水平板11的边缘处，在加强筋13两侧的竖直板12上开设有四个安装通孔14，该支撑板1在安装时通过安装通孔14螺栓固定在相关部件上，在水平板11的上端面的四角竖直设有连接柱15。在加工该支撑板1时，需对水平板11上端面进行铣削、开槽能作业，在连接柱15上开设竖直方向上的通孔。
3.由于该支撑板1的结构特殊，需对水平板11整个上端面进行加工，故无法对水平板11进行夹持固定，只能对竖直板12进行夹持固定，在之前的加工过程中，若采用手动夹具对竖直板12进行夹持固定，存在夹持效率低及夹持稳定性差的问题。若采用现有的气缸夹持夹具对该支撑板1进行夹持固定，但存在以下问题：一是由于该支撑板尺寸较小，在对竖直板12进行夹持时，未有足够的空间设置气缸夹持夹具，导致工作台区域过于复杂；二是未能充分利用该支撑板的结构特点来设计夹具，只是简单的对竖直板12进行夹持定位，导致夹具稳定性较差。
4.为此，本技术人充分利用该支撑板的结构特点，并根据该支撑板在装配时的固定位置进行分析，设计出利用安装通孔14进行粗定位及初步固定、利用旋转夹持气缸及第二压爪来夹持竖直板底部、利用第一气缸及第二压爪来夹持竖直板上部、利用立柱对水平板的边缘处进行支撑。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的至少一种技术问题，本实用新型提供了一种结构紧凑且简单、夹装快速便捷、加工时稳定性高的支撑板加工治具。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种支撑板加工治具，包括底座及在所述底座上端水平固定的工作台，在所述工作台上端面竖直设有固定板，在所述固定板内侧竖直端面上嵌设有水平设置的且与支撑板的安装通孔相匹配的定位柱；在所述固定板的两侧分别设有平行于定位柱的第一气缸，在所述第一气缸的导杆上连接有用于夹持支撑板的竖直板内侧端面的第一压爪；在所述固定板外侧竖直端面垂直固定板方向设有旋转夹持气缸，所述旋转夹持气缸的导杆滑动穿设在固定板内且其顶部延伸出固定板，在所述旋转夹持气缸导杆顶部垂直设有用于夹持支撑板的竖直板内侧端面的第二压爪；在所述工作台上竖直设有两个立柱，所述立柱与固定板内侧相对设置，所述立柱用于支撑所述支撑板的水平板且在所述立柱上端面开设有与支撑板上的连接柱相对应的钻孔凹槽。
8.优选的，所述第一压爪通过销轴水平转动连接在第一气缸导杆上，在所述第一气
缸的前端面固定有连接块，水平设置的连接板的两端分别通过销轴连接第一压爪及连接块。
9.优选的，在所述工作台上设有固定块，在所述固定块上端面水平设有第二气缸，在所述第二气缸的导杆上固定连接有t形结构的顶块，所述顶块用于顶紧支撑板水平板且其与固定板相对设置。
10.优选的，在所述第一压爪及第二压爪与支撑板相对的端面上设有缓冲垫。
11.优选的，所述旋转夹持气缸及与其相匹配的第一压爪相互平行设有两组。
12.优选的，在所述工作台上开设有安装槽，所述固定块、立柱、固定板分别固定在与其相匹配的安装槽内。
13.优选的，所述底座包括两个相互平行设置的等高板，在所述等高板的竖直端面上开设有通槽，在所述通槽内的底部开设有贯通等高板的腰形调整通孔，所述调整通孔沿等高板的长度方向设置。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1.通过安装在固定板上的定位柱，实现了支撑板套设在定位柱上以进行粗定位及初步固定，通过设置第一气缸及第一压爪，实现对支撑板下部的快速装夹固定，通过设置旋转夹持气缸及第二压爪，实现对支撑板上部的快速装夹固定，通过立柱及钻孔凹槽结构，实现了对支撑板竖直方向上的支撑。由此，通过在支撑板下方设置的定位柱、第一压爪、第二压爪及立柱的配合下，实现了对支撑板各个方向上的定位及固定，稳定性高且装夹快速方便，自动化程度高，而且不影响对支撑板上端面的铣削、开槽及钻孔操作。
16.2.通过将第一压爪转动连接在第一气缸导杆上，并且将第一压爪转动连接在连接块上，将传统的硬性往复夹持变为柔性旋转夹持，避免第一气缸导杆带动第一压爪过快及因硬连接导致的刮伤支撑板。
17.3.通过设置第二气缸及顶块，实现支撑板在水平方向上的夹持，进一步提高了对支撑板夹持的稳定性；通过设置缓冲垫，避免第一压爪及第二压爪刮伤支撑板。
附图说明
18.图1为支撑板第一视角结构示意图。
19.图2为支撑板第二视角结构示意图。
20.图3为本实用新型在装夹支撑板后的结构示意图。
21.图4为本实用新型整体结构示意图。
22.图5为底座及工作台的连接结构示意图。
23.图6为横向夹持组件及支撑组件的结构示意图。
24.图7为固定组件、纵向夹持组件、旋转夹持组件的结构示意图。
25.图8为纵向夹持组件的结构示意图。
26.图9为固定组件与旋转夹持组件连接结构爆炸示意图。
27.图中：1、支撑板，11、水平板，12、竖直板，13、加强筋，14、安装通孔，15、连接柱，2、底座，21、等高板，22、通槽，23、调整通孔，3、工作台，31、安装槽，4、固定组件，41、固定板，42、定位柱，43、定位孔，44、滑动通孔，5、纵向夹持组件，51、气缸座，52、第一气缸，53、第一压爪，54、连接块，55、连接板，56、缺口，6、旋转夹持组件，61、旋转夹持气缸，62、第二压爪，
7、支撑组件，71、立柱，72、钻孔凹槽，8、横向夹持组件，81、固定块，82、第二气缸，83、顶块，9、缓冲垫。
具体实施方式
28.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
30.实施例：
31.本实用新型要加工的工件为如附图1、2所示的支撑板1，该支撑板1包括一体成型的水平板11、竖直板12、加强筋13，水平板11与竖直板12相互垂直设置，加强筋13如附图1所示的n字形结构，在加强筋13的两侧和下方开设有4个安装通孔14以将支撑板1安装在其他零部件上，加强筋13的上端通过斜面延伸至水平板11的边缘。在水平板11上端的四角竖直一体成型设有四个连接柱15。对该支撑板1的加工过程主要包括对连接柱15的竖直方向钻通孔、对水平板11上端面铣平面及开槽等。由于该支撑板1特殊的结构，无法通过对水平板11的上下端面进行夹紧固定，由此，在本实用新型实施例中，通过安装通孔14对支撑板1进行粗定位及固定、通过各类气缸对加强筋13两侧和下部以及水平板11的竖直端面进行夹紧固定。
32.参见附图3、4、5所示，一种支撑板加工治具，包括底座2及在底座2上端水平固定的工作台3。为了便于更加直观表述各结构的位置，以附图3所示，朝向待加工支撑板1的方向为内侧，远离待加工支撑板1的方向为外侧。
33.底座2包括两个相互平行设置的等高板21，在等高板21的竖直端面上开设有通槽22，在通槽22内的底部开设有贯通等高板21的腰形调整通孔23，调整通孔23沿等高板的长度方向设置。通过设置调整通孔23，在调整螺栓通过调整通孔23将等高板21固定在机座上时，可以根据实际加工要求，调整等高板21的位置，从而调整整个加工治具的位置。
34.工作台3为板状结构且其通过螺栓固定在等高板21的上端面。在工作台3上端面分别固定有固定组件4、纵向夹持组件5、旋转夹持组件6、支撑组件7及横向夹持组件8。
35.参加附图4、9所示，固定组件4包括固定板41及定位柱42，固定板41通过螺栓竖直固定在工作台3上端面，在固定板41内侧竖直端面上开设有两个定位孔43，两个定位柱42分别水平嵌设在该定位孔43内，定位孔43与定位柱42的位置及尺寸与支撑板1的安装通孔14相匹配，将支撑板1的安装通孔14套设在定位柱42上，从而实现对支撑板1的粗定位以及初步固定。
36.参见附图3、4、7所示，两个纵向夹持组件5对称设置在固定板41的两侧。
37.纵向夹持组件5包括在固定板41两侧的工作台3上螺栓固定的l形结构的气缸座51、在气缸座51上水平螺栓固定的且垂直固定板41的第一气缸52、在第一气缸52的导杆上
连接的用于夹持支撑板1的竖直板12内侧端面的第一压爪53。
38.参见附图8所示，第一压爪53的尾部为u形结构且其通过销轴与第一气缸52的导杆水平转动连接，在于第一压爪53相对的第一气缸52的前端面上螺栓固定有连接块54，连接块54为一体成型的t形结构，连接块54的纵向结构通过螺栓固定连接在第一气缸52的前端面上，连接块54的横向结构的上下端面分别通过销轴连接有连接板55的一端，连接55的另一端通过竖直贯穿第一压爪53的销轴转动连接在第一压爪53上。
39.通过以上纵向夹持组件5的结构，在支撑板1套设在定位柱15上时，第一气缸52的导杆伸出带动第一压爪53顺时针转动以压紧支撑板1的竖直板12的内侧端面，在第一气缸52的导杆缩回时，带动第一压爪53逆时针转动以松开竖直板12的内侧端面，以便于取走支撑板1。因为第一压爪53在夹持时的位置在连接柱15下方，为了避免在对连接柱15钻通孔时第一压爪53不会对钻头造成阻挡，参加附图8所示，第一压爪53的头部的上下端面开设有缺口56。在本实施例中第一气缸52可选用恒拓高hitop气缸。
40.参见附图3、4、7、9所示，在固定板41外侧设置有旋转夹持组件6，旋转夹持组件6设置在两个第一气缸52之间的工作台3上端面，旋转夹持组件6设有两组以提高夹持稳定性。
41.旋转夹持组件6包括旋转夹持气缸61及第二压爪62，旋转夹持气缸61垂直于固定板41方向通过螺栓固定在固定板41的外侧端面，在固定板41上沿定位柱42方向上开设有滑动通孔44，旋转夹持气缸61的导杆滑动穿设在滑动通孔44内且旋转夹持气缸61的导杆顶部延伸出固定板41，第二压爪62通过螺栓垂直固定在固定板41内侧的旋转夹持气缸61的导杆上，第二压爪62用于夹持支撑板1的竖直板12内侧端面。
42.由于在本加工治具上安装支撑板1时，需先将安装通孔14套设在定位柱42上，若采用普通的非旋转夹持的气缸，为了在将安装通孔14套设在定位柱42时，竖直板12不被第二压爪62阻挡，则此种气缸的行程就必须大，由此容易导致夹持稳定性较低。本实用新型通过采用旋转夹持气缸61，在将安装通孔14套设在定位柱42时，由于第二压爪62为水平方向，不会造成对竖直板12的阻挡，通过采用旋转夹持气缸，夹持稳定性高且结构紧凑。在本实施例中旋转夹持气缸61可选用chelic气立可回转夹紧气缸。
43.通过以上旋转夹持组件6的结构，在支撑板1套设在定位柱15上时，旋转夹持气缸41首先带动第二压爪42旋转至上方，然后旋转夹持气缸41的导杆缩回以带动第二压爪42压紧竖直板12的内侧端面；在需要取走支撑板1时，旋转夹持气缸41的导杆伸缩以带动第二压爪42远离竖直板12，然后旋转夹持气缸41的导杆旋转以带动第二压爪42旋转。由此，通过旋转夹持气缸41及第二压爪42可方便的对支撑板1进行夹紧固定及松开取出。为了提高夹持的稳定性，旋转夹持气缸61及与其相匹配的第一压爪62相互平行设有两组。
44.通过上述、定位柱42、纵向夹持组件5及旋转夹持组件6可以实现对竖直板12的定位及夹持固定，由于在对支撑板1的水平板11进行铣削及连接柱15进行钻孔作业时，远离固定板41方向的水平板11由于处于悬空状态，会产生较大的扭矩，从而导致第一压爪53及第二压爪62受力过大。为此，需在远离固定板41方向的处于悬空状态的水平板11下方设置支撑组件7。
45.参见附图3、4、6所示，支撑组件7包括通过螺栓竖直连接在工作台3上端面的两个立柱71，立柱71与固定板41内侧相对设置，立柱71用于对支撑板1的水平板11进行支撑。由于立柱71在连接柱15的下方设置，为了避免在对连接柱15进行钻孔时立柱71产生阻挡作
用，在立柱71的上端面开设有与连接柱15的钻孔相对应的钻孔凹槽72。
46.参见附图3、4、6所示，为了进一步对支撑板1进行夹持固定，在立柱71外侧的工作台3上端面固定连接横向夹持组件8，横向夹持组件8用于夹紧水平板11的竖直端面。
47.横向夹持组件8包括通过螺栓固定连接在立柱71外侧的工作台3上端面的固定块81，在固定块81的上端面通过螺栓固定连接有第二气缸82，在第二气缸82的导杆上螺栓固定连接有用于顶紧水平板11竖直端面的顶块83，顶块83与固定板41相对设置。为了顶块83在顶紧水平板11时，不对水平板11的上端面的铣削造成阻挡，顶块83为t形结构，顶块83的纵板与第二气缸82的导杆螺栓连接，顶块83的横板为薄板结构且顶紧水平板11的竖直端面，以尽可能减少顶块83与水平板11的接触面积。为了提高在顶块83顶紧水平板11时的稳定性，顶块83的横部也可设计成l形结构，该l形结构的横板固定在水平板11下端面，该l形结构的纵板顶紧水平板11的竖直端面，从而从两个方向来对水平板11进行定位及顶紧固定。
48.为了避免在第一压爪53级第二压爪62夹紧支撑板1时由于硬性接触造成竖直板12的表面划伤，在第一压爪53及第二压爪62与支撑板1的竖直板12相对的端面上设有缓冲垫9。
49.为了进一步提高固定块81、立柱71、固定板41、旋转夹持气缸61及第一气缸52的气缸座51在固定在工作台3上时的稳定性及牢固性，在工作台3上开设有与固定块81、立柱71、固定板41、旋转夹持气缸61及第一气缸52的气缸座51的形状相匹配的安装槽31，固定块81、立柱71、固定板41、旋转夹持气缸61及第一气缸52的气缸座51通过螺栓固定在该安装槽31内。
50.通过上述固定组件4、纵向夹持组件5、旋转夹持组件6、支撑组件7及横向夹持组件8，可以实现对支撑板1的定位及夹紧固定，而且通过设置第一、二气缸及旋转夹持气缸结构，在快速夹紧及松开以提高加工效率的同时，也便于自动化控制。控制器可通过分配阀分别连接并控制第一气缸52、旋转夹持气缸61及第二气缸82的动作，控制器的控制逻辑只要能满足如下工作过程即可，具体连接方式、连接原理及控制原理为现有技术，此处不再赘述。
51.本实用新型实施例的工作过程如下：
52.1.按上述结构说明安装各组件如附图4所示，此时第一气缸52的导杆为缩回状态，第一压爪53也为打开状态；旋转夹持气缸61的导杆为伸出状态，且第二压爪62为水平方向的打开状态；第二气缸82的导杆为缩回状态，顶块83也为缩回状态；
53.2.将支撑板1按如附图3所示的方向，将支撑板1的安装通孔14套设在定位柱42上，以完成对支撑板1的粗定位及初步固定；
54.3.控制器控制第一气缸52的导杆伸出以带动第一压爪53顺时针旋转直至夹紧支撑板1的竖直板12；控制器控制旋转夹持气缸61的导杆旋转使第二压爪62为竖直方向后，旋转夹持气缸61的导杆缩回直至第二压爪62夹紧支撑板1的竖直板12；控制器控制第二气缸82的导杆伸出以带动顶块83夹紧支撑板1的水平板11的竖直端面；
55.4.通过以上过程完成对支撑板1的定位、夹紧及固定，可对支撑板1的上端面进行铣削、开孔等作业；
56.5.在支撑板1加工完成后，倒序进行上述第3步的操作即可，此处不再赘述。
57.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。