電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置及組合式箝位夾緊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及箝位與夾緊技術(shù)，具體地，涉及電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置及組合式箝位夾緊裝置，尤其是電磁永磁直接驅(qū)動(dòng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)與平動(dòng)位置精密控制技術(shù)領(lǐng)域中的一種自適應(yīng)可控電磁箝位與夾緊裝置及其組合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]箝位與夾緊裝置主要應(yīng)用于機(jī)構(gòu)空間位置的自鎖以及尺蠖運(yùn)動(dòng)的箝位。通過控制箝位與夾緊裝置的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的箝位與鎖緊的主動(dòng)控制。現(xiàn)有的箝位鎖緊裝置，主要是機(jī)械式鎖緊機(jī)構(gòu)，這種機(jī)械式鎖緊機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)自主控制，效率較低，只能應(yīng)用在特定的場(chǎng)合。特別的，在需要考慮防抱死性能設(shè)計(jì)時(shí)，這種傳統(tǒng)的箝位鎖緊裝置往往不能滿足要求。
[0003]目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類似的資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)可控電磁箝位夾緊裝置及組合式箝位夾緊裝置。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的一種電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置，包括:箝位部件、第一磁體、第二磁體；
[0006]第一磁體與第二磁體之間形成磁路結(jié)構(gòu)；
[0007]在第二磁體所產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)第一磁體施加的作用力發(fā)生變化的情況下，第一磁體能夠在鎖緊位置與松弛位置之間移動(dòng)；
[0008]當(dāng)?shù)谝淮朋w由松弛位置移動(dòng)到鎖緊位置時(shí)，帶動(dòng)箝位部件執(zhí)行收緊動(dòng)作，使被控體鎖緊于箝位；
[0009]當(dāng)?shù)谝淮朋w由鎖緊位置移動(dòng)到松弛位置時(shí)，帶動(dòng)箝位部件執(zhí)行舒展動(dòng)作，使被控體自由運(yùn)行；
[0010]其中，箝位部件，具體為:
[0011]-箝位部件為弧狀帶;弧狀帶的一端為固定端，弧狀帶的另一端緊固連接于第一磁體；
[0012]-箝位部件為環(huán)狀帶;環(huán)狀帶的相對(duì)兩端分別緊固連接一第一磁體。
[0013]優(yōu)選地，第一磁體、第二磁體，具體為:
[0014]-第一磁體為一個(gè)或多個(gè)永磁體，第二磁體為一個(gè)或多個(gè)軟磁體和勵(lì)磁線圈;或者
[0015]-第一磁體為一個(gè)或多個(gè)軟磁體和勵(lì)磁線圈，第二磁體為一個(gè)或多個(gè)永磁體。
[0016]優(yōu)選地，還包括基座;基座包括第一腔體、第二腔體，基座采用非導(dǎo)磁材料；
[0017]第一磁體設(shè)置在第一腔體中的導(dǎo)軌上;第二磁體位于第二腔體內(nèi)；
[0018]在第二磁體的驅(qū)動(dòng)下，第一磁體沿導(dǎo)軌移動(dòng)。
[0019]優(yōu)選地，第一磁體與第二磁體之間的空間相對(duì)位置包括橫向?qū)ξ蛘哓Q向?qū)ξ?br>[0020]優(yōu)選地，箝位部件的內(nèi)表面設(shè)置有:
[0021 ]-磨粒介質(zhì)；
[0022]-齒形結(jié)構(gòu)；
[0023]-凹槽結(jié)構(gòu);或者
[0024]-坑洼表面結(jié)構(gòu)。
[0025]優(yōu)選地，還包括輔助擰緊機(jī)構(gòu)，所述輔助擰緊機(jī)構(gòu)包括絲桿、齒輪、永磁體扇形齒輪、齒輪驅(qū)動(dòng)磁體；
[0026]第一磁體通過絲桿連接齒輪，齒輪與永磁體扇形齒輪嚙合，永磁體扇形齒輪受齒輪驅(qū)動(dòng)磁體的驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步通過絲桿帶動(dòng)第一磁體移動(dòng)。
[0027]優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝淮朋w在松弛位置與鎖緊位置之間移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)箝位部件執(zhí)行縮放動(dòng)作，使被控體產(chǎn)生變阻尼特性，實(shí)現(xiàn)防抱死功能。
[0028]根據(jù)本發(fā)明提供的一種組合式箝位夾緊裝置，包括作動(dòng)器、上述的電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置；
[0029]在作動(dòng)器工作時(shí)，位于作動(dòng)器兩側(cè)的所述電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置的箝位部件交替執(zhí)行收緊動(dòng)作、舒展動(dòng)作，使作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)位于作動(dòng)器兩側(cè)的目標(biāo)體形成尺蠖運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生了位移；
[0030]其中，所述交替的周期為作動(dòng)器伸展與收縮作動(dòng)的周期。
[0031]根據(jù)本發(fā)明提供的一種組合式箝位夾緊裝置，包括多個(gè)作動(dòng)器、與所述多個(gè)作動(dòng)器對(duì)應(yīng)的多個(gè)上述的電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置；
[0032]所述多個(gè)電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置均位于相對(duì)應(yīng)作動(dòng)器的同一側(cè)；
[0033]在作動(dòng)器舒展時(shí)，所述電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置的箝位部件進(jìn)行收緊動(dòng)作，以帶動(dòng)空間目標(biāo)體運(yùn)動(dòng)；
[0034]當(dāng)作動(dòng)器收縮時(shí)，所述電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置的箝位部件進(jìn)行舒展動(dòng)作，以釋放空間目標(biāo)體，使空間目標(biāo)體保持不動(dòng)。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0036]1、本發(fā)明利用電磁永磁直接相互作用進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)箝位和夾緊功能，效率更高，結(jié)構(gòu)緊湊；
[0037]2、通過改變永磁體和電磁鐵的個(gè)數(shù)和位置，本發(fā)明裝置可以實(shí)現(xiàn)不同箝位夾緊力要求的應(yīng)用場(chǎng)合；
[0038]3、本發(fā)明裝置可以對(duì)不同的對(duì)象以及不同的運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行箝位與夾緊的控制，不同的對(duì)象如圓柱體、方形體，不同的運(yùn)動(dòng)形式如旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)，通用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣；
[0039]4、本發(fā)明裝置可自成一套獨(dú)立的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組件少，安裝與更換方便、簡(jiǎn)單；
[0040]5、本發(fā)明裝置采用電信號(hào)進(jìn)行箝位與夾緊功能的控制，控制信號(hào)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集成化設(shè)計(jì)；
[0041]6、區(qū)別于傳統(tǒng)純機(jī)械式的箝位鎖緊機(jī)構(gòu)，本發(fā)明裝置由于采用電永磁場(chǎng)的控制方式，具有一定的防抱死功能；
[0042]7、對(duì)環(huán)形帶的內(nèi)表面進(jìn)行一定的處理，或者填充合適的磨粒質(zhì)，采用有效的控制方式，可以利用本發(fā)明裝置進(jìn)行目標(biāo)體振動(dòng)的主動(dòng)抑制；
[0043]8、基于本發(fā)明裝置可以完成轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速控制，轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻尼控制。同時(shí)可以完成電梯、傳送帶甚至是空間交通工具的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0044]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0045]圖1為本發(fā)明裝置的基本原理結(jié)構(gòu)圖及在鎖緊、松弛工作狀態(tài)下的對(duì)比示意圖。
[0046]圖2至圖4為本發(fā)明裝置在水平和豎直方向上的多種結(jié)構(gòu)形式擴(kuò)展示意圖。其中，圖2為永磁體，驅(qū)動(dòng)電磁鐵反向布置形式；圖3為永磁體，驅(qū)動(dòng)電磁鐵豎直方向布置形式；圖4為多個(gè)永磁體，驅(qū)動(dòng)電磁鐵，弧狀帶組合布置形式。
[0047]圖5為本發(fā)明裝置功能上的擴(kuò)展實(shí)例之一，其通過磁力緩沖的形式，進(jìn)行防抱死功能的實(shí)現(xiàn)。
[0048]圖6和圖7為本發(fā)明裝置驅(qū)動(dòng)體對(duì)稱擴(kuò)展的兩種形式。圖6為電磁線圈作動(dòng)，永磁體對(duì)稱布置并固定形式;圖7為永磁體作動(dòng)，電磁線圈對(duì)稱布置并固定形式。
[0049]圖8為本發(fā)明裝置對(duì)弧狀帶內(nèi)表面進(jìn)行填充磨粒處理的方式舉例。
[0050]圖9為本發(fā)明裝置對(duì)弧狀帶內(nèi)表面進(jìn)行齒狀設(shè)計(jì)處理的方式舉例。
[0051 ]圖10為本發(fā)明裝置帶預(yù)緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0052]圖11為主要由絲杠，齒輪副和驅(qū)動(dòng)體組成的輔助預(yù)緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]圖12為本發(fā)明裝置擴(kuò)展組合應(yīng)用實(shí)例之一，用于尺蠖運(yùn)動(dòng)的箝位。
[0054]圖13為本發(fā)明裝置擴(kuò)展組合應(yīng)用實(shí)例之二，用于空間目標(biāo)的運(yùn)輸傳送。
[0055]圖中:
[0056]I為弧狀帶，2為被控體，3為永磁體，4為直線導(dǎo)軌，5為基座，6為軛鐵，7為勵(lì)磁線圈，8為磨粒介質(zhì)，9為齒槽，10為齒狀凸起，11為絲杠，12為齒輪副，13為永磁體扇形齒輪，14為齒輪，15為電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置I，16為電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置II，17為作動(dòng)器I，18為作動(dòng)器II。
[0057]雙箭頭表示鎖緊狀態(tài)與松弛狀態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換。
【具體實(shí)施方式】
[0058]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0059]實(shí)施例1
[0060]在本實(shí)施例中，一種電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置，包括:箝位部件、第一磁體、第二磁體;第一磁體與第二磁體之間形成磁路結(jié)構(gòu);在第二磁體所產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)第一磁體施加的作用力發(fā)生變化的情況下，第一磁體能夠在鎖緊位置與松弛位置之間移動(dòng)；
[0061]當(dāng)?shù)谝淮朋w由松弛位置移動(dòng)到鎖緊位置時(shí)，帶動(dòng)箝位部件執(zhí)行收緊動(dòng)作，使被控體鎖緊于箝位；
[0062]當(dāng)?shù)谝淮朋w由鎖緊位置移動(dòng)到松弛位置時(shí)，帶動(dòng)箝位部件執(zhí)行舒展動(dòng)作，使被控體自由運(yùn)行；
[0063]當(dāng)?shù)谝淮朋w在松弛位置與鎖緊位置之間移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)箝位部件執(zhí)行縮放動(dòng)作，使被控體產(chǎn)生變阻尼特性，實(shí)現(xiàn)防抱死功能。
[0064]第一磁體為一個(gè)或多個(gè)永磁體，第二磁體為一個(gè)或多個(gè)軟磁體和勵(lì)磁線圈；或者第一磁體為一個(gè)或多個(gè)軟磁體和勵(lì)磁線圈，第二磁體為一個(gè)或多個(gè)永磁體。軟磁體可以為工業(yè)純鐵或高磁導(dǎo)率軟磁材料。
[0065]如圖1所示，在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選例中，箝位部件為弧狀帶;弧狀帶的一端為固定端，弧狀帶的另一端緊固連接于第一磁體;電磁自適應(yīng)箝位夾緊裝置還包括基座;基座包括第一腔體、第二腔體，基座采用非導(dǎo)磁材料;第一磁體設(shè)置在第一腔體中的導(dǎo)軌上;第二磁體位于第二腔體內(nèi)；在第二磁體的驅(qū)動(dòng)下，第一磁體沿導(dǎo)軌移動(dòng);第一磁體與第二磁體之間橫向?qū)ξ瑱M向指沿弧狀帶另一端的切向方向。其中，第一磁體為永磁體、第二磁體為電磁體，該電磁體包括軛鐵以及勵(lì)磁線圈。所述弧狀帶的材質(zhì)可以是剛性較大的帶，也可以是