一种电磁式机械爪的制作方法

本发明涉及机械爪领域，尤其是涉及一种电磁式机械爪装置。

背景技术：

机械爪装置是工业机器人的重要执行机构。按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式机械爪。液压式机械爪结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好，但液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则出现漏油等情况，甚至污染环境。气动式机械爪所需气源方便获取、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便，但难以进行速度控制，气压不能过高，抓举能力较弱。电动式机械爪所需电源较易获取，响应快，驱动力较大，信号检测、传动、处理方便，并可采用多种灵活的控制方案，但结构较为复杂。有鉴于上述机械爪的功能及其不足，针对现有的机械爪进行改进，本发明提供了一种电磁式机械爪。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电磁式机械爪，用以解决上述机械爪所存在的结构复杂、抓举能力低的问题。

为了能有效地解决如上所述技术问题，本发明是按如下方式来实现的：该装置是由螺栓(1)、连接件(2)、螺母(3)、永磁铁(4)、隔磁套(5)、壳体(6)、铰接盘(7)、滚轴(8)、移动盘(9)、夹爪(10)、连杆(11)、推杆(12)、弹簧(13)、电磁线圈(14)、电源接口(15)、弹性体(16)组成；所述壳体(6)通过螺栓(1)与螺母(2)固定在连接件(2)上；所述电磁线圈(14)均匀缠绕在推杆(12)凹槽处，其外部由隔磁套(6)包覆；所述电源接口(15)固定在壳体(6)侧面的通孔上；所述推杆(12)置于壳体(6)内；所述弹簧(13)安装在推杆(12)上，固定在推杆(12)与壳体(6)底部之间；所述弹性体(16)置于壳体(6)内，固定在推杆(12)顶部与永磁铁(4)底部；所述永磁铁(4)置于壳体(6)内，安装在弹性体(16)上方；所述铰接盘(7)通过螺纹固定在壳体(6)下侧；所述夹爪(10)通过滚轴(8)铰接在铰接盘(7)上；所述移动盘(9)固定在推杆(12)底部；所述连杆(11)的连接头分别与夹爪(10)与移动盘(9)铰接。

所述壳体(6)的材质为非导磁材料；所述推杆(12)的材质为导磁材料。

本发明所述的一种电磁式机械爪的积极效果在于：相较于液压式机械爪和气动式机械爪，只需要电源就能运作，配套设施少，机械爪结构更为简单，成本较低。

附图说明

图1为本发明一种电磁式机械爪的外观图。

图2为本发明一种电磁式机械爪的结构图。

图中，1.螺栓、2.连接件、3.螺母、4.永磁铁、5.隔磁套、6.壳体、7.铰接盘、8.滚轴、9.移动盘、10.夹爪、11.连杆、12.推杆、13.弹簧、14.电磁线圈、15.电源接口、16.弹性体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。

在图2中，本发明一种电磁式机械爪主要是由螺栓(1)、连接件(2)、螺母(3)、永磁铁(4)、隔磁套(5)、壳体(6)、铰接盘(7)、滚轴(8)、移动盘(9)、夹爪(10)、连杆(11)、推杆(12)、弹簧(13)、电磁线圈(14)、电源接口(15)、弹性体(16)组成；所述壳体(6)通过螺栓(1)与螺母(2)固定在连接件(2)上；所述电磁线圈(14)均匀缠绕在推杆(12)凹槽处，其外部由隔磁套(6)包覆；所述电源接口(15)固定在壳体(6)侧面的通孔上；所述推杆(12)置于壳体(6)内；所述弹簧(13)安装在推杆(12)上，固定在推杆(12)与壳体(6)底部之间；所述弹性体(16)置于壳体(6)内，固定在推杆(12)顶部与永磁铁(4)底部；所述永磁铁(4)置于壳体(6)内，安装在弹性体(16)上方；所述铰接盘(7)通过螺纹固定在壳体(6)下侧；所述夹爪(10)通过滚轴(8)铰接在铰接盘(7)上；所述移动盘(9)固定在推杆(12)底部；所述连杆(11)的连接头分别与夹爪(10)与移动盘(9)铰接。

所述壳体(6)的材质为非导磁材料；所述推杆(12)的材质为导磁材料。

本发明一种电磁式机械爪的具体实施方式的工作原理为：本装置的磁场由永磁铁(4)和电磁线圈(14)共同产生，可以通过改变线圈电流大小来控制电磁线圈(14)所产生的磁场强度，进而控制机械爪抓取力。当对电磁线圈(14)施加线圈电流时，可产生与永磁铁(4)相反的磁场方向，即可产生排斥力，带动推杆(12)和移动盘(9)沿推杆(12)的轴向方向向下运动，同时弹簧(13)被压缩，移动盘(9)的轴向运动带动连杆(11)转动，连杆(11)带动夹爪(10)转动，实现机械爪抓取的动作；当对电磁线圈施加反向线圈电流时，可产生与永磁铁(4)相同的磁场方向，即可产生吸引力，同时弹簧(13)复位，在弹簧(13)和吸引力的复合作用下，推杆(12)和移动盘(9)反向运动，移动盘(9)带动连杆(11)转动，连杆(11)带动夹爪(10)转动，实现机械爪张开的动作。为避免推杆(12)向上运动时对永磁铁产生冲击，故采用弹性体(16)进行缓冲。

技术特征：

1.一种电磁式机械爪，该装置是由螺栓(1)、连接件(2)、螺母(3)、永磁铁(4)、隔磁套(5)、壳体(6)、铰接盘(7)、滚轴(8)、移动盘(9)、夹爪(10)、连杆(11)、推杆(12)、弹簧(13)、电磁线圈(14)、电源接口(15)、弹性体(16)组成；所述壳体(6)通过螺栓(1)与螺母(2)固定在连接件(2)上；所述电磁线圈(14)均匀缠绕在推杆(12)凹槽处，其外部由隔磁套(6)包覆；所述电源接口(15)固定在壳体(6)侧面的通孔上；所述推杆(12)置于壳体(6)内；所述弹簧(13)安装在推杆(12)上，固定在推杆(12)与壳体(6)底部之间；所述弹性体(16)置于壳体(6)内，固定在推杆(12)顶部与永磁铁(4)底部；所述永磁铁(4)置于壳体(6)内，安装在弹性体(16)上方；所述铰接盘(7)通过螺纹固定在壳体(6)下侧；所述夹爪(10)通过滚轴(8)铰接在铰接盘(7)上；所述移动盘(9)固定在推杆(12)底部；所述连杆(11)的连接头分别与夹爪(10)与移动盘(9)铰接。

2.如权利要求1所述的一种电磁式机械爪，其特征在于：所述壳体(6)的材质为非导磁材料。

3.如权利要求1所述的一种电磁式机械爪，其特征在于：所述推杆(12)的材质为导磁材料。

技术总结
本发明涉及一种电磁式机械爪装置。该装置主要是由螺栓、连接件、螺母、永磁铁、隔磁套、壳体、铰接盘、滚轴、移动盘、夹爪、连杆、推杆、弹簧、电磁线圈、电源接口、弹性体组成。所述壳体通过螺栓与螺母固定在连接件上；所述电磁线圈均匀缠绕在推杆凹槽处，其外部由隔磁套包覆；所述弹簧安装在推杆上，固定在推杆与壳体底部之间；所述铰接盘通过螺纹固定在壳体下侧；所述夹爪通过滚轴铰接在铰接盘上；所述移动盘固定在推杆底部；所述连杆的连接头分别与夹爪与移动盘铰接。本发明一种电磁式机械爪能够解决现有机械爪所存在的结构复杂、抓举能力低等问题，具有结构简单、配套设备少、造价成本低等优点。

技术研发人员：周崇秋;瞿久植;贺新升;陈俊元
受保护的技术使用者：浙江师范大学
技术研发日：2020.08.04
技术公布日：2020.10.16