贴合磁性保持装置制造方法及图纸

一种用于保持工件的装置包括保持器，所述保持器包括具有磁性元件的基部。可贴合卡持元件附接到基部且包括含有磁性颗粒的密闭不渗透柔韧膜。可控制的压力装置流体联接到卡持元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于固定装置/加工工具/材料操作和机器人末端执行器的工件抓持 目.ο
技术介绍
用于加工工具、固定装置和机器人末端执行器的通用抓持器有利地采用保持装置，所述保持装置附接到各种任意形状的工件，用于在制造和组装过程期间运动和定位。通用抓持器可以采用一些形式的外部功率源，以实现抓持和释放，包括基于真空的吸取式抓持器、拟人多位数字抓持器，用于抓持和操作工件。被动式通用抓持器需要极小的抓持规划。它们包括独特的工件几何形状被动地相符合的部件，对其赋予抓持各种工件而不需要重新调整的能力。被动式通用抓持器通常更易于使用且需要对其环境极小的视觉预处理。然而，抓持许多不同工件的能力通常使得被动式通用抓持器在抓持具体的任何一个工件时表现不佳。—个被动式通用卡持抓持器采用包含在柔韧膜中的粒状材料，其通过施加卡持力而与工件的表面相符合。这种操作利用粒状材料的温度独立的类似流体的特点，所述粒状材料可在柔韧膜中施加真空时转变为类似固体的伪相。这类抓持器采用来自表面接触的静摩擦，通过贴合互锁捕获工件，且在工件表面的部分一些部分上实现气密密封时形成真空吸取。卡持抓持器采用来自表面接触的静摩擦，通过互锁捕获工件，和进行真空抽吸，以通过不采用抓持规划、视觉或传感反馈的开路构造下抓持各种形状、重量和易碎性的不同工件。
技术实现思路
—种用于保持工件的装置包括保持器，所述保持器包括具有磁性元件的基部。可贴合卡持元件附接到基部且包括含有磁性颗粒的密闭不渗透柔韧膜。可控制的压力装置流体联接到卡持元件。本专利技术提供一种用于保持工件的装置，包括:保持器，包括具有磁性元件的基部；可贴合卡持元件，附接到基部且包括密闭不渗透的柔韧膜，所述柔韧膜含有干燥磁性颗粒；和可控制的压力装置，流体联接到卡持元件。在所述的装置中，密闭不渗透柔韧膜进一步含有粒状填充材料。在所述的装置中，干燥磁性颗粒包括的材料对外部磁场具有大的正磁化率。在所述的装置中，对外部磁场具有大的正磁化率的材料包括铁、镍和钴。所述的装置进一步包括采用磁性力来实现在工件上的抓持的装置。在所述的装置中，采用磁性力来实现工件上抓持的装置包括采用磁性力来实现在工件上的内部抓持的装置。在所述的装置中，采用磁性力来实现工件上抓持的装置包括采用磁性力来实现在工件上的外部抓持的装置。在所述的装置中，附接到基部且包括密闭不渗透的柔韧膜的可贴合卡持元件进一步包括具有流体管道的基部，其中所述柔韧膜含有干燥磁性颗粒，流体管道流体联接到压力源，其中压力源响应于第一控制信号在卡持元件中产生负压力。在所述的装置中，磁性元件包括电磁元件，且进一步包括电连接到电磁元件的可控制的电压源。所述的装置进一步包括电磁元件，所述电磁元件响应于第二控制信号产生磁性力，所述第二控制信号与响应于第一控制信号在卡持元件中产生负压力的压力源一致地通信到可控制的电压源，以实现对工件的一部分的抓持。在所述的装置中，磁性元件包括永磁元件。在所述的装置中，装置采用磁性力来实现在工件上的抓持。在所述的装置中，采用磁性力来实现工件上抓持的装置包括采用磁性力来实现在工件上的内部抓持的装置。在所述的装置中，采用磁性力来实现工件上抓持的装置包括采用磁性力来实现在工件上的外部抓持的装置。所述的装置进一步包括压力源，响应于第一控制信号在卡持元件中产生负压力，以实现在工件上的抓持。本专利技术提供一种用于保持工件的装置，包括:保持器，包括基部，所述基部包括可控制的电磁元件；可贴合卡持元件，附接到基部且包括含有磁性流体的密闭不渗透柔韧膜；可控制的压力装置，流体联接到卡持元件；和可控制的电压源，电连接到电磁元件。在所述的装置中，磁性流体包括含铁流体。在所述的装置中，磁性流体包括磁流变流体。本专利技术一种用于抓持工件的保持器，包括:多个可贴合保持装置，每一个保持装置包括具有可控制的电磁元件的基部、附接到基部且包括具有密闭不渗透柔韧膜的可贴合卡持元件、流体联接到卡持元件的可控制的压力装置、和电连接到电磁元件的可控制的电压源，所述柔韧膜含有磁性颗粒；可控制的压力装置，流体联接到可贴合卡持元件，可控制的电压源，电连接到电磁元件；和控制器，与可控制的压力装置和可控制的电压源通信；其中电磁元件响应于从控制器到可控制的压力装置和可控制的电压源的命令而抓持工件的一些部分；和其中可贴合保持装置中的一个在适用于所述工件的保持器上具有运动自由度。在下文结合附图进行的对实施本专利技术的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本专利技术的特征和优点以及其他的特征和优点。【附图说明】参考附图通过例子描述一个或多个实施例，其中:图1示意性地示出了根据本专利技术的可贴合保持装置的二维侧视图，所述可贴合保持装置包括可贴合卡持元件，所述可贴合卡持元件含有铁磁体材料和具有磁性元件的基部；图2示意性地根据本专利技术的可贴合保持装置的第二实施例的二维侧视图，所述可贴合保持装置包括可贴合卡持元件，所述可贴合卡持元件含有磁性流体和具有可控制的电磁元件的基部；图3示意性地根据本专利技术的工件保持器的三维部分半透明等轴视图，所述工件保持器包括多个可贴合保持装置，每一个可贴合保持装置具有可控制的电磁元件，所述电磁元件配置为在相应抓持位置贴合接合工件，其中工件被固定在保持器的顶部；和图4示意性地显示了根据本专利技术的工件保持器的三维部分半透明等轴视图，所述工件保持器包括多个可贴合保持装置，每一个可贴合保持装置具有可控制的电磁元件，电磁元件配置为在相应抓持位置处贴合接合工件界面，其中工件在保持器下方。【具体实施方式】现在参见附图，其中仅显示些示例性实施例的目的而不出于限制本专利技术的目的显示了附图，图1示意性地示出了可贴合保持装置10的二维侧视图，在一个实施例中，所述装置包括可贴合卡持元件50，所述可贴合卡持元件含有粒状填充材料54和铁磁性颗粒55以及含有磁性元件58的基部56。在一个实施例中，磁性元件58是永磁体。替换地，磁性元件58是可控制的电磁元件58，其被电磁激活控制器40控制，如所示的。保持装置10可以用在机器人手臂的末端执行器上，以可控地抓持或以其他方式保持在工件上或有助于保持在工件上，以将工件局限在一位置或将工件承载到另一位置。卡持元件50包括气密柔韧膜52，其可密封地附接基部56且包含粒状填充材料54和铁磁性颗粒55。在一个实施例中，基部56附接到机器人手臂的末端执行器。可以用于制造膜52的合适材料包括乳胶、乙烯、涂层织物和金属箔等。膜材料是气密的且优选例如通过使用多层结构而抵抗撕裂。用于粒状填充材料54的合适材料包括碎玉米、磨碎的咖啡和粉状塑料等。优选地，粒状填充材料54是磁惰性的(magnetically inert)。铁磁性颗粒55包括干燥材料，所述干燥材料对外部磁场具有大的正磁化率，且对磁场呈现强吸引。铁、镍、和钴是铁磁性材料的例子。基部56包括流体管道，所述流体管道经由阀62流体联接到可控制的压力源60。压力源60响应于第一控制信号在卡持元件50中产生负压力(真空)，以实现抓持，且响应于第二控制信号在卡持元件50中允许真空释放或产生正压力，以实现释放。基部56还包括一个可控制的电磁元件58或一些可控制的电磁元件58的布置结构，其与铁磁性颗粒55相互作用。可控制的电磁元件58电连接到控制其激活的电磁激活控制器4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于保持工件的装置，包括：保持器，包括具有磁性元件的基部；可贴合卡持元件，附接到基部且包括密闭不渗透的柔韧膜，所述柔韧膜含有干燥磁性颗粒；和可控制的压力装置，流体联接到卡持元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J史，JP斯派塞，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US