CN110666716A - 气缸自锁式夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气缸自锁式夹紧装置，该装置由上部摆臂夹紧机构、下部限位支撑机构连接组成。所述上部摆臂夹紧机构包括主动摆臂、垫块、垫块垫片、从动摆臂、摆臂销轴铜套、摆臂销轴隔套、摆臂销轴、连杆、连杆销轴、连杆销轴铜套、连杆销轴垫片、开口销A、拉杆、拉杆销轴、拉杆销轴铜套、拉杆销轴垫片及开口销B。所述下部限位支撑机构包括主体安装板、导轨、支撑板、气缸安装法兰、气缸、气缸锁螺母、Y型气缸连接头、气缸销轴、气缸导轮铜套、气缸导轮、气缸销轴垫片、开口销C、接近开关安装板A、接近开关安装板B、接近开关A、接近开关B、气缸导轮死挡、死挡垫片及摆臂销轴卡片。该装置使用灵活方便，性能安全可靠，有效降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种气缸夹紧装置，特别涉及一种气缸自锁式夹紧装置。
背景技术
目前，市场上的气缸前后夹紧结构样式较多，结构各异，但是在其结构基础上增加自锁功能的装置却不多见，一般是用自锁气缸代替普通气缸,使装置具有自锁功能；但是自锁气缸成本较高, 稳定性欠佳 ,维修困难，使用过程中存在诸多不便；另外是采用复杂的机械结构使装置具有自锁功能，但这样其稳定性更差，维修更加困难，使得风险性更高。对于存在安全风险的复杂工作环境来说，若将有前后夹紧功能与自锁功能集中在一台装置上，无疑在节约成本方面、降低风险方面以及更好的利用空间方面都是一种极大的进步。
因此，提供一种结构简单、性能安全可靠、应用效果显著的气缸自锁式夹紧装置，是该领域技术人员应着手解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种结构简单、设计合理、性能安全可靠、应用效果显著的气缸自锁式夹紧装置。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种气缸自锁式夹紧装置，其特征在于该装置由上部摆臂夹紧机构及下部限位支撑机构连接组成；
所述上部摆臂夹紧机构包括主动摆臂、垫块、垫块垫片、从动摆臂、摆臂销轴铜套、摆臂销轴隔套、摆臂销轴、连杆、连杆销轴、连杆销轴铜套、连杆销轴垫片、开口销A、拉杆、拉杆销轴、拉杆销轴铜套、拉杆销轴垫片及开口销B；
所述垫块分别通过螺栓安装在主动摆臂与从动摆臂的断面，中间安装垫块垫片；所述摆臂销轴铜套分别装在主动摆臂与从动摆臂大销孔两侧；所述摆臂销轴装入主动摆臂与从动摆臂大销孔中；所述摆臂销轴隔套装在摆臂销轴上；所述连杆在两端装入连杆销轴铜套后，通过连杆销轴与主动摆臂与从动摆臂连接，连杆销轴带孔端安装连杆销轴垫片，用开口销A卡紧；所述拉杆在装入拉杆销轴铜套后，通过拉杆销轴与主动摆臂连接，拉杆销轴带孔端安装拉杆销轴垫片，用开口销B卡紧；
所述下部限位支撑机构包括主体安装板、导轨、支撑板、气缸安装法兰、气缸、气缸锁螺母、Y型气缸连接头、气缸销轴、气缸导轮铜套、气缸导轮、气缸销轴垫片、开口销C、接近开关安装板A、接近开关安装板B、接近开关A、接近开关B、气缸导轮死挡、死挡垫片及摆臂销轴卡片；
所述主体安装板通过销孔定位与螺栓连接安装于需要自锁的设备上；所述导轨通过销孔定位与螺栓连接安装在主体安装板上；所述支撑板通过销孔定位与螺栓连接安装在主体安装板上；所述气缸安装法兰通过螺栓安装在两支撑板上；所述气缸通过螺栓安装在气缸安装法兰上；所述Y型气缸连接头安装在气缸的伸出杆上，用气缸锁螺母锁紧；所述气缸销轴将气缸导轮、Y型气缸连接头和拉杆连接在一起，气缸销轴垫片安装在气缸销轴带孔端，用开口销C卡紧；所述气缸导轮铜套安装在气缸导轮上；所述气缸导轮安装在气缸销轴上；所述接近开关安装板A、接近开关安装板B分别通过螺栓安装在支撑板上；所述接近开关A通过螺母固定在接近开关安装板A上；所述接近开关B通过螺母固定在接近开关安装板B上；所述气缸导轮死挡通过螺栓安装在支撑板和导轨上，中间安装死挡垫片；所述摆臂销轴卡片通过螺栓安装在支撑板上，卡住摆臂销轴；
该装置上部摆臂夹紧机构、下部限位支撑机构均采用螺栓连接、销孔定位；整个气缸自锁式夹紧装置与外部设备通过销孔定位采用螺栓连接。
所述接近开关安装板A通过螺栓安装在靠近气缸一侧的支撑板上；所述接近开关安装板B通过螺栓安装在靠近拉杆一侧的支撑板上。
本发明的有益效果是：该装置可在任何恶劣的环境和任何空间位置下，满足气缸伸出到位垫块夹紧后，达到上部摆臂夹紧机构自锁状态；并且在气缸不退回后在两垫块受到外力时，仍可以保持原状态；适应能力强、性能稳定可靠，可满足各种环境，有效提高工作安全系数。该装置设计比其它形式类装置体积小、成本低、结构简单、便于维修。对于有安全风险的工作环境来说更适合该装置的应用，比起类的相关设备，其制造成本大大降低，经济实用，节能降耗；使用灵活方便，应用效果非常显著。
总之，该装置结构设计合理，简单易操作，并适用于机械制造等各行业，应用非常广泛。
附图说明
图1是本发明整体结构主视示意图；
图2是本发明整体结构左视示意图；
图3是图1中沿A-A向剖视结构示意图；
图4是图1中沿B-B向剖视结构示意图；
图5是图2中沿C-C向剖视结构示意图。
图中：
上部摆臂夹紧机构：
1-1主动摆臂，1-2垫块，1-3垫块垫片，1-4从动摆臂，1-5摆臂销轴铜套，1-6摆臂销轴隔套，1-7摆臂销轴，1-8连杆，1-9连杆销轴，1-10连杆销轴铜套，1-11连杆销轴垫片， 1-12开口销A，1-13拉杆，1-14拉杆销轴，1-15拉杆销轴铜套，1-16拉杆销轴垫片，1-17开口销B。
下部限位支撑机构。
2-1主体安装板，2-2导轨，2-3支撑板，2-4气缸安装法兰，2-5气缸，2-6气缸锁螺母，2-7 Y型气缸连接头，2-8气缸销轴，2-9气缸导轮铜套，2-10气缸导轮，2-11气缸销轴垫片，2-12开口销C，2-13接近开关安装板A，2-14接近开关安装板B，2-15接近开关A，2-16接近开关B，2-17气缸导轮死挡，2-18死挡垫片，2-19摆臂销轴卡片。
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征详述如下：
如图1-图5所示，一种气缸自锁式夹紧装置，该装置由上部摆臂夹紧机构、下部限位支撑机构连接组成。
所述上部摆臂夹紧机构包括主动摆臂1-1、垫块1-2、垫块垫片1-3、从动摆臂1-4、摆臂销轴铜套1-5、摆臂销轴隔套1-6、摆臂销轴1-7、连杆1-8、连杆销轴1-9、连杆销轴铜套1-10、连杆销轴垫片1-11、开口销A 1-12、拉杆1-13、拉杆销轴1-14、拉杆销轴铜套1-15、拉杆销轴垫片1-16及开口销B 1-17。
所述垫块1-2分别通过螺栓安装在主动摆臂1-1、从动摆臂1-4的断面，中间安装垫块垫片1-3；所述摆臂销轴铜套1-5分别装在主动摆臂1-1、从动摆臂1-4大销孔两侧；所述摆臂销轴1-7装入主动摆臂1-1、从动摆臂1-4的摆臂销轴铜套1-5中；所述摆臂销轴隔1-6套装在摆臂销轴1-7上；所述连杆1-8在两端装入连杆销轴铜套1-10后，通过连杆销轴1-9与主动摆臂1-1、从动摆臂1-4连接，连杆销轴1-9带孔端安装连杆销轴垫片1-11，用开口销A 1-12卡紧；所述拉杆1-13的两端在装入拉杆销轴铜套1-15后，通过拉杆销轴1-14与主动摆臂1-1连接，拉杆销轴1-14带孔端安装拉杆销轴垫片1-16，用开口销B 1-17卡紧。
该机构中各部件的设置及作用特点如下：
1-1主动摆臂：由钢板和棒料焊接完成，前后面为加工面，通过摆臂销轴1-7安装在支撑板上。
1-2垫块：材料为高强度45#钢材，通过螺栓连接固定在主动摆臂1-1和从动摆臂1-4安装面上，定位其它设备。
1-3垫块垫片：为薄型垫片，分为0.5毫米、1毫米、2毫米三种规格，安装在垫块1-2与主动摆臂1-1和从动摆臂1-4中间，调试时通过三坐标检测后增加或减少垫片的厚度来满足装置的夹紧力度。
1-4从动摆臂：由钢板和棒料焊接完成，前后面为加工面，通过摆臂销轴1-7安装在支撑板上。
1-5摆臂销轴铜套：为外购件，铜粉磨冶金制成，低速旋转使用。
1-6摆臂销轴隔套：由厚壁管加工完成，安装在摆臂销轴1-7上，在摆臂销轴铜套1-5与支撑板之间。
1-7摆臂销轴：采用标准直径太敬轴，机加工切割挡片卡槽，调质处理220 HB -250HB。
1-8连杆：由钢材加工完成，用连杆销轴1-9将其与主动摆臂1-1和从动摆臂1-4连接在一起。
1-9连杆销轴：为国标外购件，用于连杆1-8，使之连接主动摆臂1-1和从动摆臂1-4。
1-10连杆销轴铜套：为外购件，铜粉磨冶金制成，低速旋转使用。
1-11连杆销轴垫片：为国标外购件，用于连杆销轴1-9。
1-12开口销A：为国标外购件，用于连杆销轴1-9。
1-13拉杆：为火焰切割下料件，两端有销孔，用其将主动摆臂1-1与Y型气缸连接头2-7连接在一起。
1-14拉杆销轴：为国标外购件，用于拉杆1-13。使之连接主动摆臂1-1和Y型气缸连接头2-7。
1-15拉杆销轴铜套：为外购件，铜粉磨冶金制成，低速旋转使用。
1-16拉杆销轴垫片：为国标外购件，用于拉杆销轴1-14。
1-17开口销B：为国标外购件，用于拉杆销轴1-14。
所述下部限位支撑机构包括主体安装板2-1、导轨2-2、支撑板2-3、气缸安装法兰2-4、气缸2-5、气缸锁螺母2-6、Y型气缸连接头2-7、气缸销轴2-8、气缸导轮铜套2-9、气缸导轮2-10、气缸销轴垫片2-11、开口销C 2-12、接近开关安装板A 2-13、接近开关安装板B 2-14、接近开关A 2-15、接近开关B 2-16、气缸导轮死挡2-17、死挡垫片2-18及摆臂销轴卡片2-19。
所述主体安装板2-1通过销孔定位与螺栓连接方式安装于需要自锁的设备上；所述导轨2-2通过销孔定位与螺栓连接方式安装在主体安装板2-1上；所述支撑板2-3通过销孔定位与螺栓连接方式安装在主体安装板上2-1；所述气缸安装法兰2-4通过螺栓安装在两支撑板2-3上；所述气缸2-5通过螺栓安装在气缸安装法兰2-4上；所述Y型气缸连接头2-7安装在气缸2-5的伸出杆上，用气缸锁螺母2-6锁紧；所述气缸销轴2-8将气缸导轮2-10、Y型气缸连接头2-7和拉杆1-13连接在一起；所述气缸导轮铜套2-9安装在气缸导轮2-10上；所述气缸导轮2-10安装在气缸销轴2-8上；所述气缸销轴垫片2-11安装在气缸销轴2-8带孔端，用开口销C 2-12卡紧；所述接近开关安装板A 2-13通过螺栓安装在靠近气缸2-5一侧的支撑板2-3上；所述接近开关安装板B 2-14通过螺栓安装在靠近拉杆1-13一侧的支撑板2-3上；所述接近开关A 2-15通过螺母固定在接近开关安装板A 2-13上；所述接近开关B 2-16通过螺母固定在接近开关安装板B 2-14上；所述气缸导轮死挡2-17通过螺栓安装在支撑板2-3和导轨2-2上，中间安装死挡垫片2-18；所述摆臂销轴卡片2-19通过螺栓安装在支撑板2-3上，卡住摆臂销轴1-7。
该机构中各部件的设置及作用特点如下：
2-1主体安装板：材料为Q235A，火焰切割下料，通过销孔定位与螺栓连接方式安装于需要自锁的设备上。
2-2导轨：材料为Q235A，火焰切割下料，通过销孔定位与螺栓连接方式安装在主体安装板2-1上。
2-3支撑板：材料为Q235A，火焰切割下料，通过销孔定位与螺栓连接方式安装在主体安装板2-1上。
2-4气缸安装法兰：材料为Q235A，火焰切割下料，通过螺栓连接方式安装在支撑板2-3上。
2-5气缸：为市售产品，以螺栓连接的方式安装在气缸安装法兰2-4上，拉动夹紧机构夹紧或者打开。
2-6气缸锁螺母：为市售产品，安装在气缸2-5的伸出杆上。
2-7 Y型气缸连接头：由标准板材加工完成，通过气缸锁紧螺母2-6安装在气缸2-5上。
2-8气缸销轴：采用标准直径太敬轴，机加工切割挡片卡槽，调质处理220-250HB。
2-9气缸导轮铜套：为外购件，铜粉磨冶金制成，低速旋转使用。
2-10气缸导轮：材料为Q235A，火焰切割下料，通过气缸销轴2-8 与Y型气缸连接头2-7连接在一起。
2-11气缸销轴垫片：为国标外购件，用于气缸销轴2-8。
2-12开口销C：为国标外购件，用于气缸销轴2-8。
2-13接近开关安装板A：材料为Q235A，火焰切割下料，通过螺栓平行设置于支撑板2-3上,在接近开关安装板B 2-14的右侧。
2-14接近开关安装板B：材料为Q235A，火焰切割下料，通过螺栓平行设置与支撑板2-3上,在接近开关安装板A 2-13的左侧。
2-15接近开关A：市售产品，以螺栓连接的方式安装在接近开关安装板A 2-13上，用来检测气缸销轴是否在此位置,从而判断装置是否处于打开状态。
2-16接近开关B：市售产品，以螺栓连接的方式安装在接近开关安装板B 2-14上，用来检测气缸销轴是否在此位置,从而判断装置是否处于夹紧状态。
2-17气缸导轮死挡：材料为Q235A，火焰切割下料，通过螺栓连接的方式安装在支撑板2-3和导轨2-2上，用于限制气缸导轮2-10的轴向移动。
2-18死挡垫片：为薄型垫片，分为0.5毫米、1毫米、2毫米三种规格，安装在气缸导轮死挡2-16与支撑板2-3中间，调试时通过增加或减少垫片的厚度来满足装置的自锁位置。
2-19摆臂销轴卡片：材料为Q235A，火焰切割下料，通过螺孔与支撑板2-3连接。用来卡住摆臂销轴1-7，防止其窜动或者滚动。
该装置整体连接：该装置上部摆臂夹紧机构、下部限位支撑机构均采用螺栓连接，销孔定位。整个气缸自锁式夹紧装置与外部设备通过销孔定位采用螺栓连接，通过总线控制方式实现气缸夹紧或打开动作。
工作原理及主要结构特点：
所述上部摆臂夹紧机构是主动摆臂与从动摆臂通过以支撑板上的销轴为中心利用气缸上拉杆的推力进行旋转并夹紧，且是前后夹紧，而当气缸不退回时在上部摆臂夹紧机构的两垫块受到外力时仍可以保持夹紧状态不变化，以达到上部摆臂夹紧机构自锁功能。
上部摆臂夹紧机构：拉杆推动主动摆臂绕摆臂销轴顺时针转动，主动摆臂通过连杆推动从动摆臂绕摆臂销轴逆时针转动，直至拉杆与气缸垂直或略小于90°，此时机构处于夹紧状态。
下部限位支撑机构：气缸下部气口进气、上部气口排气时，气缸杆伸出，推动气缸销轴，气缸销轴上的气缸导轮沿导轨直线滚动前进，与气缸转轴连接的拉杆绕气缸销轴旋转并前进，推动主动摆臂旋转，直至气缸导轮碰到气缸导轮死挡后气缸停止伸出，机构停止变化。此时摆臂夹紧机构处于夹紧状态，在气缸不退回的情况下，当两垫块受到被夹紧物体的横向推力时，产生主动摆臂绕销轴转动趋势，且推动拉杆产生其上部绕销轴转动趋势，下部沿气缸直线方向向挡板运动或者向下运动的趋势，但此时气缸导轮死挡和导轨挡住了拉杆的运动趋势，使得主动摆臂与从动摆臂不能转动，摆臂夹紧机构到达自锁的目的。只有当气缸上部气口进气、下部气口排气时，气缸杆缩回，拉动拉杆旋转并回退，主动摆臂随之绕销轴逆时针转动，并且推动连杆，连杆推动从动摆臂绕销轴顺时针转动，直至气缸缩回到行程为零的位置，主动摆臂与从动摆臂打开至最大角度。
总之，该装置可根据实际应用要求安装适宜的摆臂夹紧机构，进而满足带自锁功能的限位支撑机构，性能稳定可靠，在任何环境和任何位置下，都能到达自锁状态，应用效果非常显著。对于有搬运、坡度上运动的设备更适合该装置的应用，不仅能达到规定的安全系数，而且比起同功能的相关设备来说，其成本大大降低，经济实用，性能可靠；可广泛应用于机械行业各个领域。
该装置主要参数：
工件最大外形尺寸480mmX200mmX290mm；
工件最大重量25kg。
应用于各种设备操作的工艺流程如下：
该装置通过外部的气缸夹紧按钮，控制气缸伸出，推动拉杆，带动主动摆臂与从动摆臂旋转，直至气缸导轮碰到气缸导轮死挡后气缸停止运动，垫块处于夹紧状态，整套装置进入自锁状态，此时接近开关安装板B上的接近开关B就有信号了；通过外部的气缸打开按钮，控制气缸缩回，拉动拉杆，带动主动摆臂与从动摆臂旋转，直至气缸行程缩回到最小，主动摆臂与从动摆臂处于打开状态，此时接近开关安装板A上的接近开关A就有信号了。
该装置结构设计简单、合理、性能安全可靠，便于加工制造、装配、运输、安装，且维护方便。
上述参照实施例对该气缸自锁式夹紧装置进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的；因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种气缸自锁式夹紧装置，其特征在于该装置由上部摆臂夹紧机构及下部限位支撑机构连接组成；
所述上部摆臂夹紧机构包括主动摆臂、垫块、垫块垫片、从动摆臂、摆臂销轴铜套、摆臂销轴隔套、摆臂销轴、连杆、连杆销轴、连杆销轴铜套、连杆销轴垫片、开口销A、拉杆、拉杆销轴、拉杆销轴铜套、拉杆销轴垫片及开口销B；
所述垫块分别通过螺栓安装在主动摆臂与从动摆臂的断面，中间安装垫块垫片；所述摆臂销轴铜套分别装在主动摆臂与从动摆臂大销孔两侧；所述摆臂销轴装入主动摆臂与从动摆臂大销孔中；所述摆臂销轴隔套装在摆臂销轴上；所述连杆在两端装入连杆销轴铜套后，通过连杆销轴与主动摆臂与从动摆臂连接，连杆销轴带孔端安装连杆销轴垫片，用开口销A卡紧；所述拉杆在装入拉杆销轴铜套后，通过拉杆销轴与主动摆臂连接，拉杆销轴带孔端安装拉杆销轴垫片，用开口销B卡紧；
所述下部限位支撑机构包括主体安装板、导轨、支撑板、气缸安装法兰、气缸、气缸锁螺母、Y型气缸连接头、气缸销轴、气缸导轮铜套、气缸导轮、气缸销轴垫片、开口销C、接近开关安装板A、接近开关安装板B、接近开关A、接近开关B、气缸导轮死挡、死挡垫片及摆臂销轴卡片；
所述主体安装板通过销孔定位与螺栓连接安装于需要自锁的设备上；所述导轨通过销孔定位与螺栓连接安装在主体安装板上；所述支撑板通过销孔定位与螺栓连接安装在主体安装板上；所述气缸安装法兰通过螺栓安装在两支撑板上；所述气缸通过螺栓安装在气缸安装法兰上；所述Y型气缸连接头安装在气缸的伸出杆上，用气缸锁螺母锁紧；所述气缸销轴将气缸导轮、Y型气缸连接头和拉杆连接在一起，气缸销轴垫片安装在气缸销轴带孔端，用开口销C卡紧；所述气缸导轮铜套安装在气缸导轮上；所述气缸导轮安装在气缸销轴上；所述接近开关安装板A、接近开关安装板B分别通过螺栓安装在支撑板上；所述接近开关A通过螺母固定在接近开关安装板A上；所述接近开关B通过螺母固定在接近开关安装板B上；所述气缸导轮死挡通过螺栓安装在支撑板和导轨上，中间安装死挡垫片；所述摆臂销轴卡片通过螺栓安装在支撑板上，卡住摆臂销轴；
该装置上部摆臂夹紧机构、下部限位支撑机构均采用螺栓连接、销孔定位；整个气缸自锁式夹紧装置与外部设备通过销孔定位采用螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的气缸自锁式夹紧装置，其特征在于所述接近开关安装板A通过螺栓安装在靠近气缸一侧的支撑板上；所述接近开关安装板B通过螺栓安装在靠近拉杆一侧的支撑板上。
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| CN201910948444.0A Active CN110666716B (zh) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | 气缸自锁式夹紧装置 |
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| CN (1) | CN110666716B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112025748A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-04 | 宝钢工程技术集团有限公司 | 用于机器人手臂的钢卷套筒抓取工具及其使用方法 |
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2019
- 2019-10-08 CN CN201910948444.0A patent/CN110666716B/zh active Active
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| CN110666716B (zh) | 2024-04-26 |
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