本發(fā)明涉及物料抓取裝置，特別是一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置。

背景技術：

在物件的抓取方面，傳統(tǒng)的方法是用機械抓手結構或者是真空吸盤，但這些常用技術存在若干缺陷。機械抓手通過對各機械零件的精確控制來實現(xiàn)對物件的夾持動作，要實現(xiàn)這一動作需要對物件接觸表面進行機械“擠壓”，該缺陷也限制了機械抓手對易碎、易損物件的夾持。真空吸盤在抓取物件的時候也有諸多的限制，如真空吸盤的應用要求待抓取物件表面光滑、干燥、潔凈，這也限制了真空吸盤的應用。

物件的粘附、抓取在自動化制造領域有著重大的作用?，F(xiàn)有的柔性末端夾持結構一般靠金屬剛性骨架支撐，依靠彈性材料的變形來滿足柔性抓取的效果，此結構或多或少要對抓取對象表面產(chǎn)生較大的法向壓力，可能會對易碎、易損物件造成損傷，安全性能較差。

柔性粘膠可選擇自粘性的硅膠，既有硅膠化學性質穩(wěn)定、機械強度強、彈性高等優(yōu)點，又擁有較強自粘性，不易產(chǎn)生開裂、脫膠的現(xiàn)象。另外，也可以選擇熱塑性聚氨酯橡膠作為柔性膠，該材料類似于玩具‘粘粘手’的材料，具有高彈性、高韌性、高強度、高粘度的性能，可以很好的適用于本發(fā)明。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置，這種裝置結構合理，能充分發(fā)揮柔性膠的粘附特性，實現(xiàn)對易碎、易損物件的有效抓取。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置，包括直線導軌，在直線導軌上安裝有滑塊，直線導軌下方固定有電磁鐵，滑塊上固定有橫桿，橫桿上固定有鐵塊，滑塊與電磁鐵間固定有彈簧，在電磁鐵下方固定有柔性膠體，柔性膠體兩端與橫桿兩端通過拉繩連接。

上述的一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置，在橫桿的彈簧固定處設有鐵塊。

上述的一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置，在柔性膠體內(nèi)嵌有永磁鐵塊。

上述的一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置，橫桿由垂直交叉的兩根組成，分別與柔性膠體的四個端角通過拉繩連接。

上述的一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置，柔性膠體與電磁鐵通過螺釘連接。

滑塊可在直線導軌上移動，在電磁鐵未通電時，通過彈簧的彈力將橫桿與電磁鐵撐離，此時橫桿兩端的拉繩將柔性膠體拉開。電磁鐵通電，將橫桿下拉，柔性膠體內(nèi)嵌的永磁鐵塊與電磁鐵相斥，從而實現(xiàn)對物料的抓取。永磁鐵塊的內(nèi)嵌增加了柔性膠體對物料的包裹力，使對物料的抓取更為可靠。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

其一，本方案中的柔性膠體與電磁鐵通過螺紋連接，易于拆卸更換，一則方便清洗，二則方便根據(jù)不同形狀的物件進行優(yōu)化設計。

其二，本方案中的柔性粘膠在電磁鐵與小型永磁鐵的斥力作用下，逐漸向下包裹、粘附在物件表面，整個過程物件表面無沖擊，對物料沒有施加大的法向力，可以最大程度的保護物件不受損傷，所以可以廣泛應用在易碎、易損的物件的抓取上。

其三，本方案在卸下物件的過程中，在柔性膠體末端采用提拉結構，這樣一端向上提拉的設計使膠層與物件表面形成較大的脫離角度，促進粘附力的快速釋放，可以有效、快速地使膠層與物件表面分離。

附圖說明

圖1為本發(fā)明非工作狀態(tài)時的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明工作狀態(tài)時的結構示意圖。

圖中標記為：1線性導軌；2移動滑塊；3“凹”型鐵塊；4橫桿；5拉繩；6小型永磁鐵；7螺釘；8柔性膠體；9電磁鐵；10彈簧，11物料。

具體實施方式

一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置，包括直線導軌1，在直線導軌上安裝有滑塊2，直線導軌下方固定有電磁鐵9，滑塊上固定有橫桿4，在橫桿的彈簧固定處設有凹型鐵塊3，滑塊與電磁鐵間固定有彈簧10，在電磁鐵下方通過螺釘7固定有柔性膠體8，柔性膠體采用硅膠材質，將小型永磁鐵塊6的s磁極朝上、n磁極朝下埋入柔性膠體內(nèi)部下邊緣處，柔性膠體的末端設計成圓弧狀；橫桿由垂直交叉的兩根組成，分別與柔性膠體的四個端角通過拉繩5連接。

硅膠材質具有良好的彈性與合適的粘性，即可以承受反復的變形，又可以長期保持粘性，可反復多次使用。

在非工作狀態(tài)，電磁鐵未通電，彈簧將橫桿與電磁鐵分離開，橫桿的四根拉繩將下方的柔性膠體的末端提起，柔性膠體呈張開狀態(tài)。

將電磁鐵通電后，電磁鐵產(chǎn)生磁力，對橫桿上的鐵塊進行吸引，滑塊向下移動，將橫桿向下方拉近，拉繩放松，柔性膠體下垂，并且柔性膠體內(nèi)的永磁鐵塊與電磁鐵相斥，由此，柔性膠向下彎曲、粘附在待抓取物料11上表面上，實現(xiàn)對物料的粘附。

移動機械臂，將物料移動到指定位置，電磁鐵斷開電源，彈簧釋放壓力，通過滑塊將橫桿向上彈起，帶動拉繩向上提起柔性膠體，完成物料的釋放。

這種粘附方法對待抓取物沖擊力小，使其表面受力較為均勻，將抓取結構對物件的損傷降到最小。

技術特征：

技術總結
一種電磁鐵驅動的柔性膠粘附抓取裝置，包括直線導軌，在直線導軌上安裝有滑塊，直線導軌下方固定有電磁鐵，滑塊上固定有橫桿，橫桿上固定有鐵塊，滑塊與電磁鐵間固定有彈簧，在電磁鐵下方固定有柔性膠體，柔性膠體兩端與橫桿兩端通過拉繩連接?；瑝K可在直線導軌上移動，在電磁鐵未通電時，通過彈簧的彈力將橫桿與電磁鐵撐離，此時橫桿兩端的拉繩將柔性膠體拉開。電磁鐵通電，將橫桿下拉，柔性膠體內(nèi)嵌的永磁鐵塊與電磁鐵相斥，從而實現(xiàn)對物料的抓取。永磁鐵塊的內(nèi)嵌增加了柔性膠體對物料的包裹力，使對物料的抓取更為可靠。

技術研發(fā)人員：許楊劍;許雷;潘常良;韓威;李攀磊;唐哲韜;趙帥;梁利華;王效貴
受保護的技術使用者：浙江工業(yè)大學
技術研發(fā)日：2017.04.13
技術公布日：2017.07.07