CN108381594A - 一种磁性夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于流水线生产辅助设备技术领域，具体涉及一种磁性夹具。本发明的磁性夹具包括：导磁基座、永磁体和至少一对隔磁体；导磁基座包括内腔和至少一对相对设置的定位槽，定位槽设置于内腔壁上，隔磁体设置在定位槽中，永磁体可旋转设置于内腔中；永磁铁包括南极和北极，南极和北极与隔磁体接触时磁性夹具失磁，南极和北极远离隔磁体时磁性夹具具有磁性。与现有技术相比，本磁性夹具结构精巧、使用方便，而且其只在永磁体旋转角度发生变化时才改变工作状态，即使工作时突然停电，该磁性夹具依然保持原有状态；工作时不耗电，产热量小，能长时间工作。
Description
技术领域
本发明属于流水线生产辅助设备技术领域，具体涉及一种磁性夹具。
背景技术
随着技术的发展，机器人以逐渐应用于工业生产流水线上。和手工操作相比，机器人没有疲劳限制，不会因为重复繁琐的工作而降低工作效率，并且能做出很复杂的动作同时还可以保证工作的一致性和准确性。而且，随着国家电力的蓬勃发展，将来电能将会越来越便宜，工业机器人流水线的经济效益会越来越明显。因而，工业机器人流水线替代手工流水线是大势所趋。
在工业机器人流水线中，夹具是个不可或缺的辅助工具，其相当于人的手指，用于夹取并且定位流水线上的零件或材料。简而言之，工业机器人相当于人的手臂，而夹具就是人的手指。目前，市场上的夹具包括利用电磁原理的电磁夹具，以及利用负压吸盘或驱动气缸的气动夹具。电磁夹具主要利用通电生磁的原理，断电时磁力会消失实现退磁。因而，电磁夹具工作时需要保持电力的稳定的，意外断电时会发生零件掉落的问题，损坏产品质量，影响工业流水线的持续工作。而且，使用电磁夹具时，电流量大，大电流带来的发热量还可能会导致夹具失效和寿命损耗，还需要考虑散热的问题。气动夹具结构较为复杂，体积比较庞大，一般仅适用于大型机器人使用。为了与小型机器人配套，曾考虑将这些夹具改造成缩小版使用，然而却出现了夹具吸力或夹持力偏小，或者体积仍然过大。
发明内容
为了解上述技术问题，本发明的目的在于提供一种磁性夹具，其具体技术方案如下：
一种磁性夹具，包括：导磁基座、永磁体和至少一对隔磁体；所述导磁基座包括内腔和至少一对相对设置的定位槽，所述定位槽设置于所述内腔壁上，所述隔磁体设置在所述定位槽中，所述永磁体可旋转设置于所述内腔中；
所述永磁铁包括南极和北极，所述南极和北极与所述隔磁体接触时所述磁性夹具失磁，所述南极和北极远离所述隔磁体时所述磁性夹具具有磁性。
优选的，所述磁性夹具还包括用于驱动所述永磁体旋转的驱动组件；
所述驱动组件包括拨盘，所述拨盘连接固定所述永磁体，并能通过所述拨盘转动带动所述永磁体旋转。
更优选的，所述驱动组件还包括：电机和编码器；
所述拨盘的一侧连接固定所述永磁体，另一侧连接所述电机的动力输出端；所述编码器控制所述电机的启闭以及所述永磁体的旋转角度。
更优选的，所述磁性夹具还包括：安装机架，所述安装机架的一端通过螺栓连接固定所述导磁基座，另一端连接固定机器人。
更优选的，所述安装机架与所述机器人之间还连接有缓冲垫片。
更优选的，所述安装机架内部中空，用于套设所述驱动组件。
更优选的，所述机器人上设有控制系统，所述控制系统电连接所述编码器。
与现有技术相比，本发明的磁性夹具具有下述优点：
1)使用时，旋转永磁铁使其南极和北极与相对设置的隔磁体错开，磁性夹具向外发射磁力用于磁吸附工件；旋转永磁铁使其南极和北极与相对设置的隔磁体相互接触时，磁性夹具失磁，放下工件；结构精巧，操作简便；
2)本磁性夹具只在永磁体旋转角度发生变化时才改变工作状态，即使工作时突然停电，该磁性夹具依然保持原有状态；工作时不耗电，产热量小，能长时间工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明优选实施例的磁性夹具在吸附工件时的剖面图，图中虚线箭头表示为磁感线；
图2为本发明优选实施例的磁性夹具在放开工件时的剖面图，图中虚线箭头表示为磁感线；
图3为本发明优选实施例的磁性夹具的结构分解图。
附图标记：永磁体1、隔磁体2、导磁基座3、定位槽31、拨盘41、电机42、编码器43、安装机架5、缓冲垫片6。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3，本实施例所提供的磁性夹具，包括：导磁基座3、永磁体1和一对隔磁体2；导磁基座3包括内腔和一对相对设置的定位槽31，定位槽31设置于内腔壁上，隔磁体2设置在定位槽31中，永磁体1插设于内腔中并与其内腔壁360°旋转连接；
永磁铁包括南极和北极，南极和北极与隔磁体2接触时磁性夹具失磁，南极和北极远离隔磁体2时磁性夹具具有磁性。
根据电磁铁原理，线圈中的电流越大，电磁夹具的吸力越大。这是因为当线圈的磁感应强度B与电流I成正比，使得磁通增大。大量的磁感线从线圈流出穿过工件以后再回到线圈中形成闭合回路，使得工件被磁化，最终被吸住。
在磁学中，Rm＝Um/φ，磁路中磁通φ与磁动势Um成正比，与磁阻Rm成反比。本发明主要是通过改变磁路中的磁阻使磁通发生变化，从而控制夹具的吸合。
如图1所示，在上述技术方案中，永磁铁给磁性夹具提供磁场，磁感线从永磁铁的北极向外发散，穿过工件后再指向南极形成闭合回路，使得工件被磁化进而吸附并夹持工件。
当需要放下工件的时候，只需要把永磁体1旋转至其南极和北极与相对设置的隔磁体2相接。如图2所示，由于永磁体1的磁极两端对着隔磁体2，磁场不对外发散，也就不会影响和磁化工件。同时，因为永磁体1插设于导磁基座3的内腔中，剩余的磁感线在导磁基座3中穿过，也不会磁化周围工件，进而与工件脱离。
在本实施例中，永磁体1为钕铁硼，导磁体为电工软铁，隔磁体2为铜条。
上述技术方案的磁性夹具还可以包括用于驱动永磁体1旋转的驱动组件；驱动组件包括拨盘41、电机42和编码器43，拨盘41连接固定永磁体1，并能通过拨盘41转动带动永磁体1旋转；拨盘41的一侧连接固定永磁体1，另一侧连接电机42的动力输出端；编码器43控制电机42的启闭以及永磁体1的旋转角度。
上述技术方案的磁性夹具还可以包括：用于连接固定机器人的安装机架5，安装机架5的一端通过螺栓连接固定导磁基座3，另一端为法兰盘用于与机器人上的法兰盘连接固定。安装机架5与机器人之间还连接有缓冲垫片6，用于加固并减少工件夹持过程中的震动。
进一步的，为了使得本实施例磁性夹具结构更为紧凑，安装机架5的内部中空，用于套设驱动组件。
更进一步的，机器人上设有控制系统，控制系统电连接编码器43。
Claims (7)
1.一种磁性夹具，其特征在于，包括：导磁基座、永磁体和至少一对隔磁体；所述导磁基座包括内腔和至少一对相对设置的定位槽，所述定位槽设置于所述内腔壁上，所述隔磁体设置在所述定位槽中，所述永磁体可旋转设置于所述内腔中；
所述永磁铁包括南极和北极，所述南极和北极与所述隔磁体接触时所述磁性夹具失磁，所述南极和北极远离所述隔磁体时所述磁性夹具具有磁性。
2.根据权利要求1所述的磁性夹具，其特征在于，还包括用于驱动所述永磁体旋转的驱动组件；
所述驱动组件包括拨盘，所述拨盘连接固定所述永磁体，并能通过所述拨盘转动带动所述永磁体旋转。
3.根据权利要求2所述的磁性夹具，其特征在于，所述驱动组件还包括：电机和编码器；
所述拨盘的一侧连接固定所述永磁体，另一侧连接所述电机的动力输出端；所述编码器控制所述电机的启闭以及所述永磁体的旋转角度。
4.根据权利要求3所述的磁性夹具，其特征在于，还包括：安装机架，所述安装机架的一端通过螺栓连接固定所述导磁基座，另一端连接固定机器人。
5.根据权利要求4所述的磁性夹具，其特征在于，所述安装机架与所述机器人之间还连接有缓冲垫片。
6.根据权利要求4所述的磁性夹具，其特征在于，所述安装机架内部中空，用于套设所述驱动组件。
7.根据权利要求4所述的磁性夹具，其特征在于，所述机器人上设有控制系统，所述控制系统电连接所述编码器。
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