CN108545421A - 一种气缸过定位夹紧控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气缸过定位夹紧控制装置，包括底板、气缸以及夹紧机构，夹紧机构包括摇臂和悬臂，底板上部垂直设置两块支撑板，摇臂和悬臂通过轴及轴承组件设于两块支撑板上并处于两块支撑板中间，摇臂和悬臂之间通过单耳连杆铰接，气缸的输出轴与摇臂之间设置滑动连接机构，包括一双耳连杆、一对平衡轴承以及一对设于底板上的平行轨道，双耳连杆的上端与摇臂铰接，下端与气缸的输出轴的末端连接，平衡轴承通过轴设于双耳连杆下端的两侧，沿轨道进行水平移动，气缸伸出时，夹紧机构夹紧；气缸缩回时，夹紧机构松开。与现有技术相比，本发明采用气缸连接双耳连杆及摇臂形成直角锁死，来控制夹紧块的定位，解决了夹紧跑偏、夹紧不牢等缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种气动夹紧控制装置，具体涉及一种气缸过定位夹紧控制装置。
背景技术
在汽车产品生产组装的输送设备生产线中，根据工艺流程或装配需要控制雪橇(承载汽车产品的输送设备，类似滑雪的雪橇，行业一般称为雪橇)运行过程中停止平稳，雪橇的制动通常使用气缸夹紧控制装置(夹紧器)制动，如图1所示。现有夹紧器结构及曲柄连杆原理示意图如图2、3所示，气缸直接连接并控制摇臂，摇臂结构呈C形，结构不理想，气缸的收缩本身存在一定偏差，容易导致摇臂定位不准，夹紧跑偏的情况，影响设备运行的精度，导致产品不能精确地对接或对接后不稳。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种定位精准、运行稳定的气缸过定位夹紧控制装置。
一种气缸过定位夹紧控制装置，包括底板、设于底板一侧的气缸以及设于底板上部的夹紧机构，所述夹紧机构包括摇臂和悬臂，所述摇臂和悬臂的上端设有夹块组件，所述底板上部垂直设置两块支撑板，所述摇臂和悬臂通过轴及轴承组件设于两块支撑板上并处于两块支撑板中间，所述摇臂和悬臂之间通过单耳连杆铰接，所述气缸的输出轴与摇臂之间设置滑动连接机构，该滑动连接机构包括一双耳连杆、一对平衡轴承以及一对设于底板上的平行轨道，所述双耳连杆的上端与所述摇臂铰接，下端与气缸的输出轴的末端连接，所述平衡轴承通过轴设于双耳连杆下端的两侧，并可沿所述轨道进行水平移动，气缸伸出时，夹紧机构夹紧；气缸缩回时，夹紧机构松开。
进一步地，所述的摇臂包括上部的夹持部和下部的连接部，所述连接部分别设有用于与双耳连杆连接的双耳连杆安装孔、用于与支撑板连接的支撑板安装孔以及用于与单耳连杆连接的单耳连杆安装孔，所述双耳连杆安装孔和支撑板安装孔的中心连线与所述单耳连杆安装孔和支撑板安装孔的中心连线相垂直，所述夹持部呈长方块状，其长度方向与双耳连杆安装孔和支撑板安装孔的中心连线相垂直。
进一步地，所述夹紧机构夹紧到位时，所述双耳连杆在长度方向上呈竖直方向，所述双耳连杆安装孔和支撑板安装孔的中心连线以及气缸输出轴均为水平方向，使悬臂形成直角锁死状态。
进一步地，所述悬臂呈C形，包括上部的夹持部和下部的连接部，连接部上设置用于与支撑板连接的支撑板安装孔以及用于与单耳连杆连接的单耳连杆安装孔。
进一步地，所述夹块组件包括夹紧块，所述夹紧块分别相对布置安装在摇臂和悬臂的上端，所述夹紧块中设有可调整间距的可调垫片。
进一步地，所述单耳连杆为两端呈半圆形的长条块结构，其两端设有孔，所述单耳连杆设置两个，通过轴分别安装在摇臂和悬臂的两侧，并在连接处设置轴承。
进一步地，所述双耳连杆呈H形结构，所述摇臂通过轴安装在双耳连杆上端的中间，所述双耳连杆下端的中间安装有气缸接头，与气缸输出轴末端进行连接。
进一步地，所述支撑板安装在轨道的正上方，支撑板下部在轨道的正上方设有长条形槽孔，槽孔的两端紧靠轨道的两端，分别为气缸缩回起始端与气缸伸出终点端，所述平衡轴承及轴沿轨道在所述槽孔内水平移动。
进一步地，所述底板上在气缸缩回起始端与气缸伸出终点端分别设有感应器组件，包括与外部控制器连接的传感器，所述传感器通过支架安装在底板上，通过增加传感器，可提前控制气缸启停位置。
进一步地，所述气缸通过气缸安装架与底板连接，所述支撑板端部之间设有侧封板。
本发明为解决现有技术存在问题，改变了设计原理，在机构上做了改进，在气缸与摇臂之间设置了滑动连接机构，包括一双耳连杆、一对平衡轴承以及一对设于底板上的平行轨道，利用曲柄摇杆机构原理，由原来的气缸直接控制摇臂，增加了双耳连杆，改为气缸连接双耳连杆控制摇臂，夹紧后气缸、双耳连杆、摇臂各中心互相成90°，起到了过定位的作用，改善了原来定位可能左右偏的缺陷。通过采用气缸连接双耳连杆及摇臂形成直角锁死，来控制夹紧块的定位，解决了夹紧跑偏、夹紧不牢等缺陷。另外通过增减夹紧垫片调整间距，确保夹紧间隙或适应不同雪橇的间距要求。
本发明制造成本低，结构简单，运行平稳可靠安装维护方便，综合考虑进一步提高了目前夹紧控制装置的稳定性。节约成本、安装维护简便、运行稳定可靠且不仅适合汽车产品输送设备，也适合类似行业的输送设备，特别是摇臂直角定位，运行过程大大降低了跑偏的现象。
与现有技术相比，本发明具体优点为：
1、气缸的输出轴与摇臂之间设置滑动连接机构，通过一双耳连杆、一对平衡轴承以及一对平行轨道连接，利用曲柄摇杆机构原理，改善了原来定位可能左右偏的缺陷。
2、摇臂的双耳连杆安装孔和支撑板安装孔的中心连线与单耳连杆安装孔和支撑板安装孔的中心连线相垂直，使夹紧后气缸、双耳连杆、摇臂各中心互相成90°，摇臂形成直角锁死，解决夹紧跑偏、夹紧不牢等缺陷。
3、夹块组件包括夹紧块，所述夹紧块分别相对布置安装在摇臂和悬臂的上端，所述夹紧块中设有可调整间距的可调垫片，通过增减夹紧垫片调整间距，确保夹紧间隙或适应不同雪橇的间距要求。
4、支撑板下部在轨道的正上方设有长条形槽孔，槽孔的两端紧靠轨道的两端，分别为气缸缩回起始端与气缸伸出终点端，对平衡轴承的运动起到限位作用。
5、底板上在气缸缩回起始端与气缸伸出终点端分别设有感应器组件，通过增加传感器，可提前控制气缸启停位置。
6、一方面增设的双耳连杆和两轴承使气缸保持直线运动使本装置运行平稳并省力，另一方面气缸避免摆动减少了磨损延长使用寿命，较以往气缸直接推动夹紧臂，由于新增的连杆起到了增力的作用，虽然气缸的缸径由原来的80改小为63 减少了能耗，反而使本装置的夹紧力有所增强。
附图说明
图1为装置具体应用时的安装示意图；
图2为现有装置的结构图；
图3为现有装置曲柄连杆原理图；
图4、5为本发明装置的结构图；
图6为图5的主视结构图；
图7为图5的右视结构图；
图8为图5的俯视结构图；
图9为图6的A-A向剖视图；
图10为图6的B-B向剖视图；
图11为图6的C-C向剖视图；
图12为本发明的双耳连杆的结构图；
图13为本发明的摇臂的主视图；
图14为本发明摆动过程示意图；
图15-16为本发明装置曲柄连杆原理图；
图中：气缸1、摇臂2、双耳连杆安装孔21、支撑板安装孔22、单耳连杆安装孔23、悬臂3、支撑板4、单耳连杆5、夹块组件6、夹紧块61、可调垫片62、底板7、双耳连杆8、平衡轴承9、轨道10、支架11、传感器12、气缸安装架13、侧封板14。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种气缸过定位夹紧控制装置，参照附图4-11，包括底板7、设于底板7一侧的气缸1以及设于底板7上部的夹紧机构，夹紧机构包括摇臂2和悬臂3，摇臂2 和悬臂3的上端设有夹块组件6，底板7上部垂直设置两块支撑板，摇臂2和悬臂 3通过轴及轴承组件设于两块支撑板4上并处于两块支撑板4中间，摇臂2和悬臂 3之间通过单耳连杆5铰接，气缸1的输出轴与摇臂2之间设置滑动连接机构，该滑动连接机构包括一双耳连杆8、一对平衡轴承9以及一对设于底板7上的平行轨道10，双耳连杆8的上端与摇臂2铰接，下端与气缸1的输出轴的末端连接，平衡轴承9通过轴设于双耳连杆8下端的两侧，并可沿轨道10进行水平移动，气缸 1伸出时，夹紧机构夹紧；气缸1缩回时，夹紧机构松开。
进一步，如图13，摇臂2包括上部的夹持部和下部的连接部，连接部分别设有用于与双耳连杆8连接的双耳连杆安装孔21、用于与支撑板4连接的支撑板安装孔22以及用于与单耳连杆5连接的单耳连杆安装孔23，双耳连杆安装孔21和支撑板安装孔22的中心连线与单耳连杆安装孔23和支撑板安装孔22的中心连线相垂直，夹持部呈长方块状，其长度方向与双耳连杆安装孔21和支撑板安装孔22 的中心连线相垂直。夹紧机构夹紧到位时，双耳连杆8在长度方向上呈竖直方向，双耳连杆安装孔21和支撑板安装孔22的中心连线以及气缸输出轴均为水平方向，使悬臂3形成直角锁死状态。
悬臂3呈C形，包括上部的夹持部和下部的连接部，连接部上设置用于与支撑板4连接的支撑板安装孔22以及用于与单耳连杆连接的单耳连杆安装孔23。夹块组件6包括夹紧块61，夹紧块61分别相对布置安装在摇臂2和悬臂3的上端，夹紧块61中设有可调整间距的可调垫片62。
单耳连杆5为两端呈半圆形的长条块结构，其两端设有孔，单耳连杆5设置两个，通过轴分别安装在摇臂2和悬臂3的两侧，并在连接处设置轴承。如图12，双耳连杆8呈H形结构，摇臂2通过轴安装在双耳连杆8上端的中间，双耳连杆8 下端的中间安装有气缸接头，与气缸输出轴末端进行连接。
支撑板4安装在轨道10的正上方，支撑板4下部在轨道10的正上方设有长条形槽孔，槽孔的两端紧靠轨道10的两端，分别为气缸缩回起始端与气缸伸出终点端，平衡轴承9及轴沿轨道10在槽孔内水平移动。底板7上在气缸缩回起始端与气缸伸出终点端分别设有感应器组件，包括与外部控制器连接的传感器12，传感器12通过支架11安装在底板7上。
气缸1通过气缸安装架13与底板7连接，支撑板4端部之间设有侧封板14。
与现有装置相比，参照附图1-3，本装置为解决现有技术存在问题，改变了设计原理，在机构上做了改进，在气缸与摇臂之间设置了滑动连接机构，利用曲柄摇杆机构原理，由原来的气缸直接控制摇臂，增加了双耳连杆，改为气缸连接双耳连杆控制摇臂，夹紧后气缸、双耳连杆、摇臂各中心互相成90°，起到了过定位的作用，改善了原来定位可能左右偏的缺陷，通过采用气缸连接双耳连杆及摇臂形成直角锁死，来控制夹紧块的定位，解决了夹紧跑偏、夹紧不牢等缺陷。另外通过增减夹紧垫片调整间距，确保夹紧间隙或适应不同雪橇的间距要求。
装置材料采用Q235A，整体加工能力一般金加工厂都可以做，为确保整体精度，各零部件的孔最好焊接之后上加工中心加工，确保同轴度及粗糙度。
具体控制原理参照图14-16，气缸1伸出时，夹紧机构夹紧，夹紧后气缸、双耳连杆、摇臂各中心互相成90°；气缸1缩回时，夹紧机构松开。
根据改进的机构原理(图15)，现对气缸超行程或达不到行程的情况，进行说明，正常状态，气缸行程为X，气缸、双耳连杆、摇臂呈90°夹角，夹紧间距为Min；本装置前后设有两个传感器为高精度传感器(控制精度在1mm以内)，前一个传感器(即气缸伸出状态位置处)控制着气缸超程或达不到行程的问题，后一个传感器控制气缸收回位置(即图16的打开位置)，可看出传感器12控制的双耳连杆90°偏差正负1mm对夹紧臂影响很小几乎无变化，相比以往气缸直接推动夹紧臂，本装置夹紧的精度及稳定性有进一步的提高。
Claims (10)
1.一种气缸过定位夹紧控制装置，包括底板(7)、设于底板(7)一侧的气缸(1)以及设于底板(7)上部的夹紧机构，所述夹紧机构包括摇臂(2)和悬臂(3)，所述摇臂(2)和悬臂(3)的上端设有夹块组件(6)，所述底板(7)上部垂直设置两块支撑板，所述摇臂(2)和悬臂(3)通过轴及轴承组件设于两块支撑板(4)上并处于两块支撑板(4)中间，所述摇臂(2)和悬臂(3)之间通过单耳连杆(5)铰接，
其特征在于，所述气缸(1)的输出轴与摇臂(2)之间设置滑动连接机构，该滑动连接机构包括一双耳连杆(8)、一对平衡轴承(9)以及一对设于底板(7)上的平行轨道(10)，所述双耳连杆(8)的上端与所述摇臂(2)铰接，下端与气缸(1)的输出轴的末端连接，所述平衡轴承(9)通过轴设于双耳连杆(8)下端的两侧，并可沿所述轨道(10)进行水平移动，气缸(1)伸出时，夹紧机构夹紧；气缸(1)缩回时，夹紧机构松开。
2.根据权利要求1所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述的摇臂(2)包括上部的夹持部和下部的连接部，所述连接部分别设有用于与双耳连杆(8)连接的双耳连杆安装孔(21)、用于与支撑板(4)连接的支撑板安装孔(22)以及用于与单耳连杆(5)连接的单耳连杆安装孔(23)，所述双耳连杆安装孔(21)和支撑板安装孔(22)的中心连线与所述单耳连杆安装孔(23)和支撑板安装孔(22)的中心连线相垂直，所述夹持部呈长方块状，其长度方向与双耳连杆安装孔(21)和支撑板安装孔(22)的中心连线相垂直。
3.根据权利要求2所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述夹紧机构夹紧到位时，所述双耳连杆(8)在长度方向上呈竖直方向，所述双耳连杆安装孔(21)和支撑板安装孔(22)的中心连线以及气缸输出轴均为水平方向，使悬臂(3)形成直角锁死状态。
4.根据权利要求1所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述悬臂(3)呈C形，包括上部的夹持部和下部的连接部，连接部上设置用于与支撑板(4)连接的支撑板安装孔(22)以及用于与单耳连杆连接的单耳连杆安装孔(23)。
5.根据权利要求1所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述夹块组件(6)包括夹紧块(61)，所述夹紧块(61)分别相对布置安装在摇臂(2)和悬臂(3)的上端，所述夹紧块(61)中设有可调整间距的可调垫片(62)。
6.根据权利要求1所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述单耳连杆(5)为两端呈半圆形的长条块结构，其两端设有孔，所述单耳连杆(5)设置两个，通过轴分别安装在摇臂(2)和悬臂(3)的两侧，并在连接处设置轴承。
7.根据权利要求1所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述双耳连杆(8)呈H形结构，所述摇臂(2)通过轴安装在双耳连杆(8)上端的中间，所述双耳连杆(8)下端的中间安装有气缸接头，与气缸输出轴末端进行连接。
8.根据权利要求1所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述支撑板(4)安装在轨道(10)的正上方，支撑板(4)下部在轨道(10)的正上方设有长条形槽孔，槽孔的两端紧靠轨道(10)的两端，分别为气缸缩回起始端与气缸伸出终点端，所述平衡轴承(9)及轴沿轨道(10)在所述槽孔内水平移动。
9.根据权利要求8所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述底板(7)上在气缸缩回起始端与气缸伸出终点端分别设有感应器组件，包括与外部控制器连接的传感器(12)，所述传感器(12)通过支架(11)安装在底板(7)上。
10.根据权利要求1所述的一种气缸过定位夹紧控制装置，其特征在于，所述气缸(1)通过气缸安装架(13)与底板(7)连接，所述支撑板(4)端部之间设有侧封板(14)。
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