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磁性夹持座

阅读：305发布：2021-02-24

IPRDB可以提供磁性夹持座专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种磁性夹持座，包括壳体、设置于壳体上的定位结构，壳体包括吸持部及与吸持部一侧连接的安装部，吸持部与安装部之间形成一收容部，磁性夹持座还包括收容于收容部内的磁力装置，磁力装置包括可产生磁场的永磁组件、可通电产生电磁场以抵消永磁组件产生的磁场的电磁组件及设置于永磁组件与电磁组件之间的隔磁体。所述磁性夹持座适用于安装在机械手上，其定位精度高且精度稳定性好。此外，该磁性夹持座能耗较低且在遇到跳闸或电器故障等突发性断电时不会对磁性夹持座或工件造成损害。，下面是磁性夹持座专利的具体信息内容。

1.一种磁性夹持座，包括壳体、设置于该壳体上的定位结构，其特 征在于：该壳体包括吸持部及与该吸持部一侧连接的安装部，该吸持部与该安装部之间形成 一收容部，该磁性夹持座还包括收容于该收容部内的磁力装置，该磁力装置包括可产生磁场 的永磁组件、可通电产生电磁场以抵消上述永磁组件所产生磁场的电磁组件及设置于该永磁 组件与该电磁组件之间的隔磁体。

2.如权利要求1所述的磁性夹持座，其特征在于：该永磁组件包括多 个固定磁钢、导磁板及隔磁铜板，固定磁钢镶嵌在隔磁铜板内并夹在两侧的导磁板之间以形 成一个永磁磁场。

3.如权利要求2所述的磁性夹持座，其特征在于：该固定磁钢为极性 不可逆的钕铁硼类磁钢。

4.如权利要求1所述的磁性夹持座，其特征在于：该电磁组件包括铁 芯及套在铁芯上的激磁线圈。

5.如权利要求4所述的磁性夹持座，其特征在于：该铁芯基本垂直于 或平行于该壳体的吸持部底面放置。

6.如权利要求1所述的磁性夹持座，其特征在于：该永磁组件设置于 该壳体的吸持部，该电磁组件设置于该壳体的安装部。

7.如权利要求1所述的磁性夹持座，其特征在于：该永磁组件及该电 磁组件均设置于该壳体的吸持部或安装部。

8.如权利要求1所述的磁性夹持座，其特征在于：该磁性夹持座还包 括设置于该壳体上的用以防止误操作的传感器。

9.如权利要求1所述的磁性夹持座，其特征在于：该定位结构为设置 于该壳体的吸持部底面的至少两个定位销。

10.如权利要求1所述的磁性夹持座，其特征在于：该定位结构为设 置于该壳体的吸持部底面的凹槽。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种磁性夹持座，尤其涉及一种适合安装在机械手上的磁性夹持座。

背景技术

随着科技的发展，机械手在汽车、家电、半导体、精密零件加工等领域的应用越来越广 泛，其通常用于进行焊接、打标、切割、上下料、搬运及组装等加工或装配作业。
作为机械手主要构件的夹持座，其所采用的夹持方式直接影响着机械手的定位精度。请 参阅图1，一种安装于机械手(图未示)上的气动式夹持座10，其主要由两个旋转气缸11、 一个支撑板13、两个滚珠导向块15、八个滚珠(图未示)及两个滚珠定位块17组成。其中， 两个旋转气缸11分别设置于支撑板13一侧的两端，而两个滚珠导向块15则分别设置于支撑板 13的另一侧与两个旋转气缸11相对应的位置。每个滚珠导向块15上安装有滚珠定位块17。每 个滚珠导向块15及滚珠定位块17中心开设有夹持孔19且两者之间装设有四个滚珠(图未示) 。机械手夹持工件(图未示)前，由操作员将工件固定于一个辅助定位治具(图未示)上， 辅助定位治具上设有二个定位销(图未示)，两个定位销于机械手夹持工件的过程中与夹持 孔19及上述四个滚珠配合以定位工件。机械手夹持工件时，首先机械手带动夹持座10移动至 待夹持工件上方，旋转气缸11旋转使滚珠导向块15及滚珠定位块17的夹持孔19与待夹持工件 辅助治具上的定位销相对，然后夹持座10下移，位于滚珠导向块15及滚珠定位块17之间的四 个滚珠在旋转气缸11内气体的作用下聚拢并夹紧定位销以将工件夹紧。置放工件时，机械手 将夹持座10移动至工件置放位置上方，旋转气缸11旋转使工件与其置放位置相对，四个滚珠 在旋转气缸11作用下散开以将定位销释放，工件即可被放置于置放位置上。
然而，上述气动式夹持座是在旋转气缸内气体的作用下使四个滚珠聚拢以夹紧并定位工 件的，在使用过程中其定位精度最高只能达到±0.1mm，所以定位精度较低，且长期使用后 ，滚珠、滚珠定位块及滚珠导向块之间的磨损会使定位精度进一步降低，精度稳定性较差。 因此，在某些高精度的加工领域中，上述气动式夹持座难以满足精度要求。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种定位精度高且精度稳定性好的磁性夹持座。
一种磁性夹持座，包括壳体、设置于该壳体上的定位结构，该壳体包括吸持部及与吸持 部一侧连接的安装部，该吸持部与该安装部之间形成一收容部，磁性夹持座还包括收容于该 收容部内的磁力装置，该磁力装置包括可产生磁场的永磁组件、可通电产生电磁场以抵消永 磁组件产生的磁场的电磁组件及设置于该永磁组件与该电磁组件之间的隔磁体。
上述磁性夹持座在使用时，磁性夹持座的定位结构与工件的辅助定位治具配合以定位工 件，与气动式夹持座借助滚珠以夹持及定位工件的方式相比较，定位精度较高，且其借助磁 力装置的吸附力进行作业，可避免各元件间相互磨损，故精度稳定性较好。进一步地，由于 该磁力装置在通电时电磁组件所产生的电磁场将永磁组件所产生的磁场抵消而呈现无磁状态 ，在断电时永磁组件独立作用而呈现有磁状态，故磁性夹持座在断电时可吸持工件，在通电 时则可置放并更换工件，无需长时间通电，能耗较低，且在遇到跳闸或电器故障等突发性断 电时不会对磁性夹持座或工件造成损害。

附图说明

图1是一种气动式夹持座的立体示意图。
图2是本发明较佳实施例一磁性夹持座的立体示意图。
图3是图2所示磁性夹持座翻转后沿III-III线的立体剖面示意图。
图4是图2所示磁性夹持座的磁路原理图。
图5是与图3对应的本发明较佳实施例二磁性夹持座的立体剖面示意图。
图6是与本发明较佳实施例三磁性夹持座的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的磁性夹持座做进一步详细说明。
请同时参阅图2与图3，本发明较佳实施例一的磁性夹持座20用于与工件(图未示)的辅 助定位治具配合以夹持工件，其包括壳体21、收容于壳体21内的磁力装置22、及设置于壳体 21上的传感器23及两个定位销25。
壳体21外形大致呈T形，其包括吸持部211及与吸持部211一侧连接的安装部213。吸持部 211用于吸持工件，其端面形成有多个相互平行的直线槽214以利于磁性夹持座20吸持工件的 辅助定位治具。安装部213两相对侧面分别形成有一个凸耳216，凸耳216上开设有通孔2161 ，其用于将磁性夹持座20安装于机械手(图未示)。本实施例中凸耳216呈梯形，其也可呈 其他形状。吸持部211与安装部213之间形成一收容部218，收容部218内设置有磁力装置22。
磁力装置22包括永磁组件223、电磁组件225及隔磁体227。永磁组件223设置于壳体21的 吸持部211，其包括多个极性不可逆的固定磁钢2231、导磁板2233及隔磁铜板2235。固定磁 钢2231为极性不可逆的钕铁硼类磁钢。隔磁铜板2235上设置有一个呈矩形的凹槽229，凹槽 229内镶嵌有多个固定磁钢2231及多个设置于固定磁钢2231两侧的导磁板2233以形成一个恒 定的永磁场。本实施例中磁性夹持座20的吸力可达到176N以上。可以理解，该磁性夹持座 20的吸力可根据所需夹持工件的重量设置，一般其最大吸力略大于工件重量即可。电磁组件 225设置于壳体21的安装部213，其包括铁芯2251及套在铁芯2251上的激磁线圈2253。铁芯 2251水平放置，即与壳体21的吸持部211端面相平行。隔磁体227设置于永磁组件223及电磁 组件225之间，其允许电磁组件225产生的电磁场通过而禁止永磁组件223产生的磁场通过， 其起到连接和控制永磁组件223及电磁组件225的磁场的作用。可以理解，在上述实施例中， 也可将永磁组件223及电磁组件225均设置于壳体21的吸持部211，或将永磁组件223及电磁组 件225均设置于壳体21的安装部213。
传感器23设置于壳体21的吸持部211并朝向壳体21的安装部213，其用以感测工件是否被 夹持到位，从而防止磁性夹持座20没有夹持到工件就进行加工的误操作。两个定位销25设置 于壳体21的吸持部211的底面，其用于与工件的辅助定位治具的销孔配合以定位工件，故与 气动式夹持座借助滚珠与工件的辅助定位治具的定位销配合以夹持并定位工件的方式相比， 定位精度较高。使用过程中，磁性夹持座20的定位精度最高可达±0.03mm。可以理解，也可 将定位销设置于辅助定位治具上，而将销孔设置于磁力装置上。
磁性夹持座20利用方向相反的磁场可相互抵消的特性，以使磁性夹持座20呈现有磁与无 磁的状态。请参阅图4，当激磁线圈2253通以激磁电流时，电磁组件225产生的电磁场方向与 永磁组件223的极性不可逆磁钢2231产生的磁场方向相反。若永磁组件223产生的磁场的磁力 线为Φ1，与电磁组件225产生的电磁场的磁力线为Φ2，则两磁场相抵消，即∑Φ＝Φ1-Φ 2＝0，而使磁性夹持座20呈现无磁装态；当激磁线圈2253未通以激磁电流时，电磁组件225未 产生电磁场，永磁组件223的极性不可逆磁钢2231独立工作而使磁性夹持座20呈现有磁状态 。
磁性夹持座20在断电时借助永磁组件223的磁力吸持工件而作业，在通电时永磁组件 223产生的磁场与电磁组件225产生的磁场相抵消而置放并更换工件，由于通电时间很短，故 能耗较低。在遇到跳闸或电器故障等突发性断电时，因永磁组件223吸持作用的存在而使得 突发断电不会对磁性夹持座20或夹持工件造成损害。因磁性夹持座20是借助磁性吸附力进行 作业的，其可避免磁性夹持座中各元件间相互磨损，故精度稳定性较好。
一般情况下，激磁线圈2253因具电阻，通电时间稍长时便会产生较大的热量，而热量又 会使磁场受到限制。但在上述实施例中磁性夹持座20的电磁组件225与传统电磁组件工作原 理相反，每个工作周期内通电时间较短，且其响应时间小于0.3秒，电磁组件225温升较小， 故磁场所受影响较小。可以理解，磁力装置22的响应时间越短越好。
请参阅图5，本发明较佳实施例二的磁性夹持座30与较佳实施一的磁性夹持座20基本相 同，其不同之处在于，其电磁组件325的铁芯3251为垂直放置，即与壳体31的吸持部311端面 相垂直。铁芯3251使电磁组件325总磁路减短，并且主磁极两端磁场强度相等，磁性较强。
可以理解，上述实施例中用于与工件的辅助定位治具配合的定位销也可为其他定位结构 。如图6所示的本发明较佳实施例三的磁性夹持座40，其与较佳实施例一的磁性夹持座20相 似，不同在于其吸持部411的底面为平面并形成一凹槽4112，凹槽4112呈矩形，其用于与工 件的辅助定位治具的矩形平面配合以定位工件。可以理解，本实施例中，也可将矩形凹槽设 置于辅助定位治具上，而将磁力装置的吸持部的底面设置成平面。
虽然本发明以较佳实施例揭示，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离 本发明的构思和范围的前提下所作出的任何等同组建的置换，或依据本发明专利保护范围所 作的等同变化与修饰，均应仍属本专利涵盖之范畴。
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