CN109227590A - 一种磁流体机械夹手 - Google Patents

Abstract

一种磁流体机械夹手，包括磁流体箱、升降机构和机械抓手，磁流体箱侧壁上缠绕有线圈，磁流体箱内盛装有磁流体，磁流体箱底中部固定有导向柱，升降机构套在导向柱上，并可在导向柱上上下滑动，机械抓手的一端铰接在升降机构上，机械抓手的另一端从磁流体箱侧壁上的伸出孔伸出，伸出孔上具有弹性密封套。本发明的一种磁流体机械夹手，结构简单，响应快速，通过适应不同工作环境选取机械抓手个数，改变机械抓手尺寸和弯曲角度，可实现多种物体的夹取工作，适用广泛；无需安装电机，通过控制电流便可实现夹取工作，能承载较大载荷，操作方便，工作效率高；该夹持机构易于拆卸，占用空间小，便于运输管理。

Description

一种磁流体机械夹手

技术领域

本发明涉及机械夹手，具体涉及一种磁流体机械夹手。

背景技术

磁流体是由基载液体和粒状的磁性固体组成的一种胶体分散体系。基载液体即分散介质，普遍为煤油和机械油等，作为分散相的固体磁性颗粒通常是铁磁性物质，如铁、钻、镍和它们的磁性氧化物等。铁磁流体具有胶体稳定性和组分稳定性，以及具有良好的磁化性能。在不施加外磁场的时候，流变液的粘度越小(≤1.0Pa·s)，流变液的磁流变效应越好。磁流体在磁场或电场与磁场的联合作用下能够磁化，从而呈现“似加重现象”，对位于分布在流体中的非磁性颗粒产生磁浮力作用。似加重后的密度称为“表观密度”，可以通过改变外加磁场强度、磁场梯度或电场强度来调节“表观密度”大小。由于“表观密度”比介质本身的密度高许多倍，而分布在流体中的非磁性物质并不磁化，使得磁流体对其中的非磁性物质产生很大的浮力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁流体的机械抓手。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种磁流体机械夹手，包括磁流体箱、升降机构和机械抓手，磁流体箱侧壁上具有机械抓手伸出孔，磁流体箱侧壁上缠绕有线圈，磁流体箱内盛装有磁流体，磁流体箱底中部固定有导向柱，升降机构套在导向柱上，并可在导向柱上上下滑动，机械抓手的一端铰接在升降机构上，机械抓手的另一端从磁流体箱侧壁上的伸出孔伸出，伸出孔上具有弹性密封套，弹性密封套套在机械抓手上，弹性密封套的外周固定在伸出孔边缘上。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述升降机构为圆盘。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述机械抓手和所述伸出孔均为4个。

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括锁死机构，锁死结构包括壳体、拉绳、卡钩、支撑弹簧和永磁体，壳体位于所述磁流体箱外部，所述机械抓手的中部铰接在壳体上，壳体上部具有滑槽，卡钩一端具有弯钩，卡钩另一端具有滑块，滑块卡在滑槽内，使卡勾可在滑槽内滑动，压缩弹簧套在卡勾上，压缩弹簧的两端分别顶住滑块和挡板，挡板固定在壳体上，拉绳的一端固定在卡钩的一端上，拉绳的另一端穿过壳体上部和下部的定滑轮后固定在所述磁流体箱体底部，支撑弹簧的两端分别固定在所述磁流体箱底部和所述壳体底部，永磁体固定在壳体底部中心位置；所述圆盘上部具有套筒，套筒套在所述导向柱上，套筒的上端从所述磁流体箱上部伸出，套筒上部具有卡槽，当套筒上升到卡槽与卡钩对应处，卡钩钩住卡槽。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述圆盘边缘具有若干通槽，在通槽内壁设置第一滑槽，机械抓手上具有滑柱，滑柱可在第一滑槽内滑动。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的一种磁流体机械夹手，结构简单，响应快速，通过适应不同工作环境选取机械抓手个数，改变机械抓手尺寸和弯曲角度，可实现多种物体的夹取工作，适用广泛；无需安装电机，通过控制电流便可实现夹取工作，能承载较大载荷，操作方便，工作效率高；该夹持机构易于拆卸，占用空间小，便于运输管理。

附图说明

图1是本发明实施例中的磁流体夹持机构轴对称剖面图；

图2是本发明实施例中的升降机构结构示意图；

图3是本发明实施例中的磁流体箱结构示意图；

图4是本发明实施例中的机械抓手结构示意图；

图5是本发明实施例中的壳体结构示意图；

以上图1-5中：1-壳体；2-拉绳；3-磁流体箱；4-弹性密封套；5-机械抓手；6-定滑轮；7-支撑弹簧；8、8’-线圈；9-升降机构；10-卡钩；11-挡板；12-套筒；13-卡槽；14-第一滑槽；15-通槽；16-磁流体箱盖；17-导向柱；18-滑柱；19-铰接孔；20-压缩弹簧；21-圆盘；22-滑块；23-第二滑槽；24-盘形永磁体。

具体实施方式：

下面参照附图对本发明做进一步描述。

实施例

如图1所示，一种磁流体机械夹持机构，包括壳体1、磁流体箱3、升降机构9、机械抓手5。如图2所示，升降机构9由轻质圆盘21和套筒12构成，轻质圆盘21中心为圆柱形通孔，其上固定有套筒12，可套入磁流体,3内的导向柱17进行相对滑动。磁流体箱盖16上具有圆口，供套筒12穿出。轻质圆盘21边缘具有4个通槽15，通槽15内壁上具有第一滑槽14。

如图1、4所示，机械抓手5为具有一定弯度的杆件，中部具有铰接孔19，在机械抓,5的一端，滑柱18垂直对称分布于轻质圆盘21两侧，机械抓手5穿过壳体1、磁流体箱3外壁与升降机构9连接；机械抓手5穿过壳体1时，与壳体1铰接。机械抓手上的滑柱18可在第一滑槽14内滑动，同时机械抓手5也能绕滑柱18在通槽15内旋转。

如图1、3和5所示，磁流体箱3内充有磁流体，内壁安装线圈(8、8’)，磁流体箱3侧壁上具有机械抓手伸出孔，伸出孔上具有弹性密封套4，弹性密封套4套在机械抓手5上，弹性密封套4的外周固定在伸出孔边缘上。磁流体箱3底部通过支撑弹簧7与壳体1连接，同时在磁流体箱3底部接有拉绳2，拉绳2通过定滑轮6沿壳体1内壁接到壳顶的卡钩10。卡钩10的一侧在自然状态下，同时受到拉绳2的拉力和压缩弹簧20的压力，保持稳定平衡；卡钩上部有滑块22，可在壳体的第二滑槽23内沿壳体1的径向运动滑动。盘形永磁体24固定在壳体1底部中心位置

如图1所示，当线圈(8、8’)通电产生磁场时，磁流体产生似加重现象，表观密度快速增大，处于磁流体中的升降机构9受浮力作用上升，与升降机构9滑动连接的机械抓手5旋转，此时磁流体箱3内产生的磁场与壳体底部永磁体24的磁场相互作用，使得磁流体箱压缩底部的支撑弹簧7，拉绳2所受拉力下降，使得卡钩10在压缩弹簧20的作用下向中间位置靠拢，当升降机构9上升到顶部时，其上部套筒12的卡槽13被卡钩10卡住，从而锁定升降机构9，同时保持机械抓手5旋转角度不变并夹持住物体；当线圈(8、8’)断电磁场消失，磁流体快速恢复到原状态，磁流体箱3受支持弹簧7作用上升，拉绳2所受拉力增大，使得卡钩10与卡槽13脱离并恢复到原位置，升降机构9在自身重力作用下下降，同时机械抓手5旋转到原状态。

需要说明的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域正常技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，比如将伸缩驱动机构固定在下肢杆件外壁上，以避免下肢杆件前端出现孔洞，使下肢杆件内部保持封闭，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种磁流体机械夹手，其特征在于，包括磁流体箱、升降机构和机械抓手，磁流体箱侧壁上具有机械抓手伸出孔，磁流体箱侧壁上缠绕有线圈，磁流体箱内盛装有磁流体，磁流体箱底中部固定有导向柱，升降机构套在导向柱上，并可在导向柱上上下滑动，机械抓手的一端铰接在升降机构上，机械抓手的另一端从磁流体箱侧壁上的伸出孔伸出，伸出孔上具有弹性密封套，弹性密封套套在机械抓手上，弹性密封套的外周固定在伸出孔边缘上。

2.根据权利要求1所述的一种磁流体机械夹手，其特征在于，所述升降机构为圆盘。

3.根据权利要求1所述的一种磁流体机械夹手，其特征在于，所述机械抓手和所述伸出孔均为4个。

4.根据权利要求1所述的一种磁流体机械夹手，其特征在于，还包括锁死机构，锁死结构包括壳体、拉绳、卡钩、支撑弹簧和永磁体，壳体位于所述磁流体箱外部，所述机械抓手的中部铰接在壳体上，壳体上部具有滑槽，卡钩一端具有弯钩，卡钩另一端具有滑块，滑块卡在滑槽内，使卡勾可在滑槽内滑动，压缩弹簧套在卡勾上，压缩弹簧的两端分别顶住滑块和挡板，挡板固定在壳体上，拉绳的一端固定在卡钩的一端上，拉绳的另一端穿过壳体上部和下部的定滑轮后固定在所述磁流体箱体底部，支撑弹簧的两端分别固定在所述磁流体箱底部和所述壳体底部，永磁体固定在壳体底部中心位置；所述圆盘上部具有套筒，套筒套在所述导向柱上，套筒的上端从所述磁流体箱上部伸出，套筒上部具有卡槽，当套筒上升到卡槽与卡钩对应处，卡钩钩住卡槽。

5.根据权利要求4所述的一种磁流体机械夹手，其特征在于，所述圆盘边缘具有若干通槽，在通槽内壁设置第一滑槽，机械抓手上具有滑柱，滑柱可在第一滑槽内滑动。