本发明涉及一种工件锁紧装置及方法。
背景技术：
传统工件锁紧装置普遍存在效率低、结构复杂、占用空间大、上下料不方便的问题，尤其是针对一些中、大型工件或工装的快速夹持需要，现有技术更容易暴露出上述不足。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种结构简单、占用空间小、效率更高、上下料非常便利的敏捷锁紧装置及方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：敏捷锁紧装置，其特征在于：包括气缸、滑块、销轴、翻转轴、限位块、安装板和压爪，所述滑块通过导轨安装于安装板下方的中心位置，安装板下方的边缘两侧对称设置限位块，在所述滑块和限位块上均设有滑槽，所述销轴依次穿过限位块上的滑槽、压爪上的孔和滑块上的滑槽，所述翻转轴穿过压爪上的另一个孔和滑块上的另一个滑槽，所述气缸固定在限位块上，气缸的活塞杆与滑块相连。
本发明所述敏捷锁紧装置采用的锁紧方法是：所述锁紧装置通过气缸提供动力，所述压爪通过销轴和翻转轴实现双支点支撑，利用滑块、限定块、滑槽对销轴和翻转轴的空间运动轨迹和相对位置进行控制，进而控制压爪的整体运动。
为了通过施加向下的压紧力使工件锁紧，本发明所述的敏捷锁紧装置，在其限位块上设有竖直方向的滑槽，从而限定了压爪在水平方向上的自由度；在其滑块上设有两个滑槽，与销轴连接的滑槽具有“水平-斜面下降”的近似形状，与翻转轴连接的滑槽具有“斜面上升-斜面下降”的近似形状；当气缸带动滑槽收缩时，销轴的运动状态为“不动-下降”，翻转轴的运动状态为“上升-下降”，二者运动状态的叠加，使压爪具有了翻转和向下压紧的运动状态，即实现了对工件的压紧；反之，当气缸带动滑槽伸出时，压爪先向上运动再翻转打开，即实现了工件的松开。
为了提高本发明所述销轴的承载能力和稳定性，所述销轴与所述滑块上的滑槽之间是通过轴承、滚轮连接的。
容易想到，通过改变滑槽的位置、形状和尺寸，能够使压爪具有左右平移、上下升降、斜移、翻转等多种运动状态，且能实现两种或更多种运动状态的组合，使本发明具有更多的潜在应用。
本发明的敏捷锁紧装置及方法，与现有技术相比，结构特别简单，仅仅采用了一个气缸，配合对两个机械支点的相对运动控制，便实现了压爪的多段复杂运动。针对工件的锁紧，随着气缸的收缩和伸出，压爪就能具有翻转到竖直、下降锁紧、上升松开、翻转到初始位置的运动过程，动作连续、快速，提高了工作效率；同时通过翻转运动，可以释放待锁紧工件上方的空间，非常便于放置或取出工件。
附图说明
图1是本发明敏捷锁紧装置的主视结构图。
图2是本发明敏捷锁紧装置的立体结构图。
图3是本发明敏捷锁紧装置在实施例中的初始状态示意图。
图4是本发明敏捷锁紧装置在实施例中的翻转拉紧状态示意图。
图5是本发明敏捷锁紧装置在实施例中的锁死状态示意图。
图中：1、气缸，2、滑块，3、销轴，4、翻转轴，5、限位块，6、安装板，7、压爪，8、导轨，9、轴承，10、滚轮。
具体实施方式
本发明的敏捷锁紧装置结构如图1和图2所示，包括气缸1、滑块2、销轴3、翻转轴4、限位块5、安装板6、压爪7、导轨8、轴承9、滚轮10，所述滑块2通过导轨8安装于安装板6下方的中心位置，安装板6下方的边缘两侧对称设置限位块5，在所述滑块2和限位块5上均设有滑槽，所述销轴3依次穿过限位块5上的滑槽、压爪7上的孔和滑块2上的滑槽，所述翻转轴4穿过压爪7上的另一个孔和滑块2上的另一个滑槽，所述气缸1固定在限位块5上，气缸1的活塞杆与滑块2相连，滑块2在气缸1的作用下可沿着导轨8做往复运动。在所述限位块5上设有竖直方向的滑槽，从而限定了压爪7在水平方向上的自由度，在所述滑块2上设有两个滑槽，与销轴3连接的滑槽具有“水平-斜面下降”的近似形状，与翻转轴4连接的滑槽具有“斜面上升-斜面下降”的近似形状，所述销轴3与所述滑块2上的滑槽之间通过轴承9、滚轮10连接。
本发明的敏捷锁紧装置的工作过程如下：
（1）初始状态时，如图3所示，滑块2在气缸1的作用下，被推至最右侧，此时，销轴3位于限位块5上竖直滑槽的顶部，同时位于滑块2上滑槽的最左侧；翻转轴4也位于滑块2上滑槽的最左侧，依照设定的位置关系，由销轴3和翻转轴4配合定位的压爪7处于张开状态，可以将工件顺利摆放至安装板6的上方。
（2）工件摆放到位后，气缸1开始收缩，同时带动滑块2向左滑动，滑块2在滑动的同时通过滑槽带动销轴3和翻转轴4，其中，由于与销轴3连接的滑槽具有“水平-斜面下降”的近似形状，而滑槽的水平段不会对销轴3产生竖直方向的力，且限位块5上的竖直滑槽同时限制了销轴3在水平方向上的运动，因此，最终的效果是销轴3在该阶段保持位置不动；而与翻转轴4连接的滑槽具有“斜面上升-斜面下降”的近似形状，因此在上升斜面的带动下，翻转轴4沿着滑槽做上升运动，同时带动压爪进行翻转。
（3）当压爪翻转至竖直状态时，装置进入了如图4所示的翻转拉紧状态。此时，销轴3和翻转轴4分别恰好处于滑块2上滑槽的过渡点。
（4）滑块2继续向左滑动，销轴3和翻转轴4均在滑块2滑槽的斜面下降段的作用下，做同步下降运动，同时带动压爪做竖直方向的压紧动作。
（5）当压爪作用到工件上的预压力达到设定值，装置进入了如图5所示的锁死状态。此时，由于销轴3和翻转轴4均位于滑槽的下降区，因此工件的位置自锁锁定。
本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入
本技术：
的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。