CN106927251A - 一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置 - Google Patents

Abstract

一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，包括直线导轨，在直线导轨上安装有滑块，直线导轨下方固定有电磁铁，滑块上固定有横杆，横杆上固定有铁块，滑块与电磁铁间固定有弹簧，在电磁铁下方固定有柔性胶体，柔性胶体两端与横杆两端通过拉绳连接。滑块可在直线导轨上移动，在电磁铁未通电时，通过弹簧的弹力将横杆与电磁铁撑离，此时横杆两端的拉绳将柔性胶体拉开。电磁铁通电，将横杆下拉，柔性胶体内嵌的永磁铁块与电磁铁相斥，从而实现对物料的抓取。永磁铁块的内嵌增加了柔性胶体对物料的包裹力，使对物料的抓取更为可靠。

Description

一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置

技术领域

本发明涉及物料抓取装置，特别是一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置。

背景技术

在物件的抓取方面，传统的方法是用机械抓手结构或者是真空吸盘，但这些常用技术存在若干缺陷。机械抓手通过对各机械零件的精确控制来实现对物件的夹持动作，要实现这一动作需要对物件接触表面进行机械“挤压”，该缺陷也限制了机械抓手对易碎、易损物件的夹持。真空吸盘在抓取物件的时候也有诸多的限制，如真空吸盘的应用要求待抓取物件表面光滑、干燥、洁净，这也限制了真空吸盘的应用。

物件的粘附、抓取在自动化制造领域有着重大的作用。现有的柔性末端夹持结构一般靠金属刚性骨架支撑，依靠弹性材料的变形来满足柔性抓取的效果，此结构或多或少要对抓取对象表面产生较大的法向压力，可能会对易碎、易损物件造成损伤，安全性能较差。

柔性粘胶可选择自粘性的硅胶，既有硅胶化学性质稳定、机械强度强、弹性高等优点，又拥有较强自粘性，不易产生开裂、脱胶的现象。另外，也可以选择热塑性聚氨酯橡胶作为柔性胶，该材料类似于玩具‘粘粘手’的材料，具有高弹性、高韧性、高强度、高粘度的性能，可以很好的适用于本发明。

发明内容

为解决现有技术的不足，提供一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，这种装置结构合理，能充分发挥柔性胶的粘附特性，实现对易碎、易损物件的有效抓取。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，包括直线导轨，在直线导轨上安装有滑块，直线导轨下方固定有电磁铁，滑块上固定有横杆，横杆上固定有铁块，滑块与电磁铁间固定有弹簧，在电磁铁下方固定有柔性胶体，柔性胶体两端与横杆两端通过拉绳连接。

上述的一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，在横杆的弹簧固定处设有铁块。

上述的一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，在柔性胶体内嵌有永磁铁块。

上述的一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，横杆由垂直交叉的两根组成，分别与柔性胶体的四个端角通过拉绳连接。

上述的一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，柔性胶体与电磁铁通过螺钉连接。

滑块可在直线导轨上移动，在电磁铁未通电时，通过弹簧的弹力将横杆与电磁铁撑离，此时横杆两端的拉绳将柔性胶体拉开。电磁铁通电，将横杆下拉，柔性胶体内嵌的永磁铁块与电磁铁相斥，从而实现对物料的抓取。永磁铁块的内嵌增加了柔性胶体对物料的包裹力，使对物料的抓取更为可靠。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

其一，本方案中的柔性胶体与电磁铁通过螺纹连接，易于拆卸更换，一则方便清洗，二则方便根据不同形状的物件进行优化设计。

其二，本方案中的柔性粘胶在电磁铁与小型永磁铁的斥力作用下，逐渐向下包裹、粘附在物件表面，整个过程物件表面无冲击，对物料没有施加大的法向力，可以最大程度的保护物件不受损伤，所以可以广泛应用在易碎、易损的物件的抓取上。

其三，本方案在卸下物件的过程中，在柔性胶体末端采用提拉结构，这样一端向上提拉的设计使胶层与物件表面形成较大的脱离角度，促进粘附力的快速释放，可以有效、快速地使胶层与物件表面分离。

附图说明

图1为本发明非工作状态时的结构示意图。

图2为本发明工作状态时的结构示意图。

图中标记为：1线性导轨；2移动滑块；3“凹”型铁块；4横杆；5拉绳；6小型永磁铁；7螺钉；8柔性胶体；9电磁铁；10弹簧，11物料。

具体实施方式

一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，包括直线导轨1，在直线导轨上安装有滑块2，直线导轨下方固定有电磁铁9，滑块上固定有横杆4，在横杆的弹簧固定处设有凹型铁块3，滑块与电磁铁间固定有弹簧10，在电磁铁下方通过螺钉7固定有柔性胶体8，柔性胶体采用硅胶材质，将小型永磁铁块6的S磁极朝上、N磁极朝下埋入柔性胶体内部下边缘处，柔性胶体的末端设计成圆弧状；横杆由垂直交叉的两根组成，分别与柔性胶体的四个端角通过拉绳5连接。

硅胶材质具有良好的弹性与合适的粘性，即可以承受反复的变形，又可以长期保持粘性，可反复多次使用。

在非工作状态，电磁铁未通电，弹簧将横杆与电磁铁分离开，横杆的四根拉绳将下方的柔性胶体的末端提起，柔性胶体呈张开状态。

将电磁铁通电后，电磁铁产生磁力，对横杆上的铁块进行吸引，滑块向下移动，将横杆向下方拉近，拉绳放松，柔性胶体下垂，并且柔性胶体内的永磁铁块与电磁铁相斥，由此，柔性胶向下弯曲、粘附在待抓取物料11上表面上，实现对物料的粘附。

移动机械臂，将物料移动到指定位置，电磁铁断开电源，弹簧释放压力，通过滑块将横杆向上弹起，带动拉绳向上提起柔性胶体，完成物料的释放。

这种粘附方法对待抓取物冲击力小，使其表面受力较为均匀，将抓取结构对物件的损伤降到最小。

Claims (5)

1.一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，包括直线导轨，其特征在于在直线导轨上安装有滑块，直线导轨下方固定有电磁铁，滑块上固定有横杆，横杆上固定有铁块，滑块与电磁铁间固定有弹簧，在电磁铁下方固定有柔性胶体，柔性胶体两端与横杆两端通过拉绳连接。

2.如权利要求1所述的一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，其特征在于在横杆的弹簧固定处设有铁块。

3.如权利要求1所述的一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，其特征在于在柔性胶体内嵌有永磁铁块。

4.如权利要求1所述的一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，其特征在于横杆由垂直交叉的两根组成，分别与柔性胶体的四个端角通过拉绳连接。

5.如权利要求1所述的一种电磁铁驱动的柔性胶粘附抓取装置，其特征在于柔性胶体与电磁铁通过螺钉连接。