一种自锁支撑结构的制作方法 专利技术说明

机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术1.本实用新型涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种自锁支撑结构。背景技术：2.在对部分金属工件进行焊接时，尤其是受热后变形量大的型材，如铝制的电池盒的焊接工艺中，电池盒受热易产生严重形变而无法使用。为了防止电池盒在焊接过程中受热变形，通常使用夹具夹紧电池盒，依靠夹具的夹紧力来控制电池盒的变形，保证电池盒的形变处于允许范围；然而，夹具的夹紧力较小，通常被变形力反推，无法稳定的控制电池盒的变形。3.针对于上述问题，通常具有两种解决方案：第一，对夹具施加较大压力，使夹具能够夹紧电池盒，避免被变形力反推，但容易损坏夹具，夹具难以维护；第二，选用油压工装，可以提供较大的支撑力，控制变形，但油压工装成本较高，是普通夹紧工装的2～3倍。技术实现要素：4.针对现有技术的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题在于，提出一种自锁支撑结构，用于解决现有技术中工件在焊接过程中受热变形等问题。5.本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种自锁支撑结构，包括：6.固定件和滑动件，所述滑动件与所述固定件滑动连接，且所述滑动件相对于所述固定件滑动使所述滑动件与工件抵接或分离；7.连杆组件，包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件具有第一铰接部和第二铰接部，所述第二连接件具有第三铰接部和第四铰接部，所述第一铰接部与所述第三铰接部铰接，所述第二铰接部与所述固定件铰接，所述第四铰接部与所述滑动件铰接。8.进一步地，所述连杆组件具有第一状态和第二状态，且所述连杆组件可在第一状态和第二状态之间任意切换；9.当所述连杆组件处于第一状态时，所述第一铰接部/所述第三铰接部处于所述第二铰接部远离所述第四铰接部的一侧；10.当所述连杆组件处于第二状态时，所述第一铰接部/所述第三铰接部处于所述第二铰接部与所述第四铰接部之间。11.进一步地，当所述连杆组件处于第二状态时，所述第一铰接部的转轴轴线、所述第二铰接部的转轴轴线、所述第三铰接部的转轴轴线和所述第四铰接部的转轴轴线处于同一平面内，且所述滑动件的滑动方向与第一平面平行。12.进一步地，所述第一铰接部的转轴轴线与所述第二铰接部的转轴轴线处于第二平面内，所述第三铰接部的转轴轴线与所述第四铰接部的转轴轴线处于第三平面内；13.所述连杆组件还具有第三状态，当所述连杆组件处于第三状态时，所述第二平面与所述第三平面的夹角处于60°～120°之间。14.进一步地，所述第二连接件包括第一连接段和第二连接段，所述第三铰接部处于所述第一连接段远离所述第二连接段的一端，所述第四铰接部处于所述第二连接段远离所述第一连接段的一端，且所述第一连接段与所述第二连接段所成夹角小于180°。15.进一步地，还包括驱动气缸，所述驱动气缸与所述固定件铰接，且所述驱动气缸的伸缩杆与所述第一铰接部/所述第三铰接部铰接。16.进一步地，所述固定件上还设有铰接支座，所述铰接支座与所述第二铰接部铰接。17.进一步地，所述固定件上设置有滑轨，所述滑动件可滑动的设置在所述滑轨上。18.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：19.(1)通过驱动件的驱动，带动第一连接件以第二铰接部为轴转动，带动第二连接件翻转，第二连接件带动滑动件相对于固定件滑动，滑动件伸出实现对工件的支撑，防止工件在焊接时变形。20.(2)通过第一连接件和第二连接件对反推力的分解，大大降低了对驱动件的支撑力的要求，普通的气压设备就可满足使用要求，无需油压设备，在防止工件焊接时变形的前提下降低了支撑设备的成本。21.(3)当第一铰接部、第二铰接部、第三铰接部和第四铰接部各自的转轴的轴线处于同处第一平面，且滑动件的滑动方向与第一平面平行，第一连接件和第二连接件形成自锁结构，传递至驱动件上的力为零。22.(4)第一连接段和第二连接段各自的中心线所呈夹角小于180°，第二连接件呈弓形设置，使得第一连接段和第二连接段可形成一缺口，在第一状态下，第二铰接部可容纳于该缺口内，避免第一连接件与第二连接件发生位置干涉，增大第一连接件的转动角度的范围。附图说明23.图1为实施例中自锁支撑结构的结构示意图；24.图2为实施例中自锁支撑结构的爆炸视图；25.图3为实施例中自锁支撑结构的主视图；26.图中：27.100、连杆组件；110、第一连接件；111、第一铰接部；112、第二铰接部；120、第二连接件；121、第三铰接部；122、第四铰接部；123、第一连接段； 124、第二连接段；28.200、固定件；210、铰接支座；220、滑轨；29.300、滑动件；30.400、驱动气缸。具体实施方式31.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。32.请参照图1-图3，本实用新型公开了一种自锁支撑结构，包括：33.固定件200和滑动件300，所述滑动件300与所述固定件200滑动连接，且所述滑动件300相对于所述固定件200滑动使所述滑动件300与工件抵接或分离；34.连杆组件100，包括第一连接件110和第二连接件120，所述第一连接件 110具有第一铰接部111和第二铰接部112，所述第二连接件120具有第三铰接部121和第四铰接部122，所述第一铰接部111与所述第三铰接部121铰接，所述第二铰接部112与所述固定件200铰接，所述第四铰接部122与所述滑动件300铰接。35.具体地说，通过驱动件的驱动，带动第一连接件110以第二铰接部112 为轴转动，带动第二连接件120翻转，第二连接件120带动滑动件300相对于固定件200滑动，滑动件300伸出实现对工件的支撑，防止工件在焊接时变形。36.更具体地说，在焊接时，工件受热产生变形的趋势，进而对滑动件300 施加一反推力，该推力被第一连接件110和第二连接件120分解为两个分力，该分力被第一连接件110和第二连接件120转化为对第一连接件110和第二连接件120的转矩，以及沿第一连接件110和第二连接件120长度方向的拉力/ 推力；可理解的是，沿其长度方向的拉力/推力会被第一连接件110和第二连接件120自身所消耗，而不会再传递至驱动件上，只有转矩会再传递至驱动件上；此时传至驱动件上的力远小于最初的反推力，因此驱动件可轻松的抵消该转矩。大大降低了对驱动件的支撑力的要求，普通的气压设备就可满足使用要求，无需油压设备，在防止工件焊接时变形的前提下降低了支撑设备的成本。37.因此，本实施例中通过设置第一连接件110和第二连接件120，第一连接件110和第二连接件120转动带动滑动件300滑动以对工件进行支撑，第一连接件110和第二连接件120可有效的消耗大部分焊接时工件产生的对滑动件 300的反推力，进而降低了传递至驱动件上的力，降低了对驱动件的要求，最终实现了成本的降低。38.进一步地，所述连杆组件100具有第一状态和第二状态，且所述连接杆组件可在第一状态和第二状态之间任意切换；39.当所述连杆组件100处于第一状态时，所述第一铰接部111/所述第三铰接部121处于所述第二铰接部112远离所述第四铰接部122的一侧；40.当所述连杆组件100处于第二状态时，所述第一铰接部111/所述第三铰接部121处于所述第二铰接部112与所述第四铰接部122之间。41.具体地说，第一状态即为连杆组件100的初始状态，该状态下滑动件300 缩回，不对工件起支撑作用；由第一状态切换至第二状态，此过程中第一连接件110以第二铰接部112为轴转动180°左右，使得第一铰接部111从第二铰接部112的一侧转动至第二铰接部112的另一侧，进而带动第二连接件120 翻转，带动滑动件300滑动并伸出对工件起到支撑作用。42.在第二状态下，由于第一铰接部111/第三铰接部121处于第二铰接部112 远离第四铰接部122的一侧，使得反推力有很大一部分被转动为对第一连接件 110和第二连接件120的拉力或压力，只有很小一部分转化为转矩并传至驱动件上，进一步的降低传递至驱动件上的力。43.进一步地，当所述连杆组件100处于第二状态时，所述第一铰接部111 的转轴轴线、所述第二铰接部112的转轴轴线、所述第三铰接部121的转轴轴线和所述第四铰接部122的转轴轴线处于第一平面内，且所述滑动件300的滑动方向与第一平面平行。44.可理解的是，当第一铰接部111、第二铰接部112、第三铰接部121和第四铰接部122各自的转轴的轴线处于同处第一平面，若对第一连接件110和第二连接件120施加平行于第一平面方向上的力，则该力全部转化为对第一连接件110和第二连接件120沿其长度方向或宽度方向的拉力或推力；通俗的说，这样方向的力无法使第一连接件110和第二连接件120转动。由于滑动件300 的滑动方向与第一平面平行，则滑动件300的滑动无法使第一连接件110和第二连接件120转动，此时第一连接件110和第二连接件120形成自锁结构，传递至驱动件上的力为零。45.进一步地，所述第一铰接部111的转轴轴线与所述第二铰接部112的转轴轴线处于第二平面内，所述第三铰接部121的转轴轴线与所述第四铰接部122 的转轴轴线处于第三平面内；46.所述连杆组件100还具有第三状态，当所述连杆组件100处于第三状态时，所述第二平面与所述第三平面的夹角处于60°～120°之间。47.在第三状态下，部分反推力被转化为对第一连接件110和第二连接件120 的拉力/推力，部分转化为转动并传至驱动件上，在驱动件上得以抵消。此时滑动件300伸出的长度比在第二状态下更短，且对工件的支撑力的最大值更小；使用者可根据不同的使用需求选择第二状态或第三状态对工件进行支撑。也就是说，若该支撑结构与工件之间的相对距离固定，仍然能通过第一连接件 110的转动范围大小调整滑动件300的伸出长度，进而对工件进行支撑，以满足多种使用工况。48.进一步地，所述第二连接件120包括第一连接段123和第二连接段124，所述第三铰接部121处于所述第一连接段123远离所述第二连接段124的一端，所述第四铰接部122处于所述第二连接段124远离所述第一连接段123 的一端，且所述第一连接段123与所述第二连接段124所成夹角小于180°。49.具体地说，第一连接段123和第二连接段124各自的中心线所呈夹角小于 180°，第二连接件120呈弓形设置，使得第一连接段123和第二连接段124 可形成一缺口，在第一状态下，第二铰接部112可容纳于该缺口内，避免第一连接件110与第二连接件120发生位置干涉，增大第一连接件110的转动角度的范围。50.进一步地，还包括驱动气缸400，所述驱动气缸400与所述固定件200铰接，且所述驱动气缸400的伸缩杆与所述第一铰接部111/所述第三铰接部121 铰接。51.由上述可知，本技术中的驱动件只需气压设备，即为本技术中的驱动气缸 400，相较于油压设备，大大降低了支撑设备的成本。52.驱动气缸400在伸缩时，其自身也存在小幅度的转动，但驱动气缸400 的伸缩杆与滑动件300的滑动方向垂直或接近垂直，可有效降低滑动件300 上的反推力传至驱动气缸400上的力。53.如图1和图3所示，本实施例中将驱动气缸400的铰接部设置在固定件 200的下方，此时且驱动气缸400的伸缩方向与滑动件300的滑动方向大致垂直，滑动件300的反推力的方向与驱动气缸400的伸缩方向也大致垂直；因此，反推力分解在驱动气缸伸缩方向上的分力非常小，该分力难以使驱动气缸400 缩回，以此避免驱动气缸400被反推，给工件一较为稳定的支撑力。54.但在上述实施方式中，连杆组件100翻转至一定角度后(第三状态)，驱动气缸400会与固定件200或第二铰接部112发生干涉，使得连杆组件100 的翻转角度受到限制。因此，为了增大连杆组件100的翻转角度，实现第一状态和第二状态之间的自由切换，可增大驱动气缸400与固定件200之间的距离，例如在驱动气缸400上增设一曲杆，使曲杆与固定件200下方铰接，避免驱动气缸400与其他部件发生干涉；或者将驱动气缸400铰接于在固定件200的左侧，亦可避免转动时驱动气缸400与其他部件的干涉，实现第一状态和第二状态之间的自由切换。55.进一步地，所述固定件200上还设有铰接支座210，所述铰接支座210与所述第二铰接部112铰接。56.进一步地，所述固定件200上设置有滑轨220，所述滑动件300可滑动的设置在所述滑轨220上。57.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。58.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。59.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。60.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。









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