一种非牛顿流体相变柔性夹爪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种非牛顿流体相变柔性夹爪，包括柱塞真空泵、气囊、液囊和固定座，液囊与气囊之间形成有封闭腔体；柱塞真空泵包括驱动电机、柱塞泵缸体和偏心轴，柱塞泵缸体设有两个对称的柱塞腔体，两个柱塞腔体内均设有柱塞体，两个柱塞体均与偏心轴铰接，柱塞泵缸体上对应两个柱塞腔体设有两个抽吸通道，抽吸通道的两端分别与柱塞腔体和封闭腔体连通，两个抽吸通道内分别设有第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀与第二单向阀的朝向相反，第一单向阀的开启压力小于第二单向阀的开启压力，柱塞泵缸体还设有两个外界连通管道，两个外界连通管道内分别设有组合阀；本实用新型专利技术能够解决现有柔性夹爪夹持力的问题，且利用气囊和液囊包覆工件，适应性强。

【技术实现步骤摘要】
一种非牛顿流体相变柔性夹爪
本技术涉及夹爪
，特别是涉及一种非牛顿流体相变柔性夹爪。
技术介绍
现有的柔性夹爪在夹持工件时存在夹持力小的问题，导致工件容易走位甚至脱落，严重影响工件的加工进度，且现有柔性夹爪适应性较差，使工件的加工效率低下。
技术实现思路
本技术的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种非牛顿流体相变柔性夹爪。为实现上述目的，本技术的具体方案如下：一种非牛顿流体相变柔性夹爪，包括柱塞真空泵、气囊、存储有非牛顿流体的液囊以及与气囊外形配合的固定座，所述气囊的开口端固定在固定座上，所述液囊嵌套在气囊内、且液囊的开口端与气囊的开口端密封配合，所述液囊与气囊之间形成有封闭腔体；所述柱塞真空泵包括驱动电机、柱塞泵缸体和偏心轴，所述驱动电机固定在柱塞泵缸体的顶面中部，所述偏心轴设于柱塞泵缸体的中部、且其上下端分别转动连接在柱塞泵缸体上，所述驱动电机的输出端与偏心轴的上端传动连接，所述柱塞泵缸体的左右两端对应设有两个对称的柱塞腔体，两个所述柱塞腔体内分别设有柱塞体，两个所述柱塞体分别与偏心轴铰接，所述柱塞泵缸体上对应两个柱塞腔体设有两个抽吸通道，所述抽吸通道的一端与柱塞腔体连通，所述抽吸通道的另一端与封闭腔体连通，在位于柱塞泵缸体左端上的所述抽吸通道内设有第一单向阀，在位于柱塞泵缸体右端上的所述抽吸通道内设有第二单向阀，所述第一单向阀与第二单向阀的朝向相反，所述第一单向阀的开启压力小于第二单向阀的开启压力，所述柱塞泵缸体对应两个抽吸通道设有两个外界连通管道，两个所述外界连通管道内分别设有组合阀，所述组合阀用于控制柱塞腔体与外界空气的通断；所述固定座固定在柱塞泵缸体的底面。其中，所述驱动电机通过一个电机支架固定在柱塞泵缸体上。其中，两个所述柱塞体分别通过连杆铰接在偏心轴的中部。本技术有益效果为：通过上述结构设置，能够解决现有柔性夹爪夹持力的问题，保障工件加工顺利，利于提高工件加工精度，且利用气囊和液囊包覆工件，能够与工件外形贴覆，随工件外形改变，进而可以适应更多形状的工件，适应性强。附图说明图1是本技术的立体图；图2是本技术的剖视图；图3是本技术中柱塞真空泵的结构示意图；图4是本技术中柱塞真空泵的剖视图；附图标记说明：1-柱塞真空泵；11-驱动电机；12-柱塞泵缸体；13-偏心轴；14-柱塞体；15-抽吸通道；16-第一单向阀；17-第二单向阀；18-外界连通管道；19-组合阀；2-气囊；3-液囊；4-固定座；5-封闭腔体。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细的说明，并不是把本技术的实施范围局限于此。非牛顿流体是剪应力与剪切应变率呈非线性关系的一类流体的总称，当其受到突然施加的剪切应力时粘度会急剧升高，发生相转变，由液态转变为固态，本技术便是利用非牛顿流体的这一相变特性设计出的柔性夹爪。如图1至图4所示，本实施例所述的一种非牛顿流体相变柔性夹爪，包括柱塞真空泵1、气囊2、存储有非牛顿流体的液囊3以及与气囊2外形配合的固定座4，所述气囊2的开口端固定在固定座4上，所述液囊3嵌套在气囊2内、且液囊3的开口端与气囊2的开口端密封配合，所述液囊3与气囊2之间形成有封闭腔体5，气囊2和液囊3均采用柔性材质制成；所述柱塞真空泵1包括驱动电机11、柱塞泵缸体12和偏心轴13，所述驱动电机11固定在柱塞泵缸体12的顶面中部，所述偏心轴13设于柱塞泵缸体12的中部、且其上下端分别转动连接在柱塞泵缸体12上，所述驱动电机11的输出端与偏心轴13的上端传动连接，所述柱塞泵缸体12的左右两端对应设有两个对称的柱塞腔体，两个所述柱塞腔体内分别设有柱塞体14，两个所述柱塞体14分别与偏心轴13铰接，所述柱塞泵缸体12上对应两个柱塞腔体设有两个抽吸通道15，所述抽吸通道15的一端与柱塞腔体连通，所述抽吸通道15的另一端与封闭腔体5连通，在位于柱塞泵缸体12左端上的所述抽吸通道15内设有第一单向阀16，在位于柱塞泵缸体12右端上的所述抽吸通道15内设有第二单向阀17，所述第一单向阀16与第二单向阀17的朝向相反，所述第一单向阀16的开启压力小于第二单向阀17的开启压力，所述柱塞泵缸体12对应两个抽吸通道15设有两个外界连通管道18，两个所述外界连通管道18内分别设有组合阀19，所述组合阀19用于控制柱塞腔体与外界空气的通断；所述固定座4固定在柱塞泵缸体12的底面。本实施例所述的一种非牛顿流体相变柔性夹爪，具体地，所述驱动电机11通过一个电机支架固定在柱塞泵缸体12上，以便于驱动电机11的输出端与偏心轴13的上端传动连接。本实施例所述的一种非牛顿流体相变柔性夹爪，具体地，两个所述柱塞体14分别通过连杆铰接在偏心轴13的中部，所述连杆的一端铰接在柱塞体14上，其另一端铰接在偏心轴13上，在偏心轴13转动时，连杆随着偏心轴13摆动，从而使偏心轴13同时带动两个柱塞体14做往复运动。本实施例具体的运作原理是：初始阶段，即封闭腔体5内真空度低，首先将整个柔性夹爪置于工件的正上方，工作时，整个柔性夹爪下探至与工件接触，由于液囊3中的非牛顿流体未受到剪切力作用，非牛顿流体呈液态，可以自由流动，气囊2和液囊3会将工件部分包覆，然后驱动电机11带动偏心轴13转动，偏心轴13通过连杆同时带动两个柱塞体14做往复运动，当两个柱塞体14朝向右移动时，位于左边的柱塞腔体的有效体积增大，压强减小，将第一单向阀16吸开，进而将封闭腔体5内的空气经过抽吸通道15后被吸入柱塞腔体内，实现对封闭腔体5抽真空处理，使封闭腔体5内形成真空状态，而右边的柱塞腔体的有效体积减小，压强增大，由于封闭腔体5内在初始阶段真空度低，第二单向阀17还是处于关闭状态，右边的柱塞腔体内的空气将打开右边的组合阀19，然后从外界连通管道18的下端排出，完成柱塞体14右移动过程，整个右移过程中，封闭腔体5内形成真空，在大气压作用下，气囊2体积收缩，同时挤压液囊3，使液囊3内的非牛顿流体受到剪切力作用，非牛顿流体的粘度迅速升到，并转变为固定，进而将工件限制住，然后两个柱塞体14朝向左移动，此时位于左边的柱塞腔体的有效体积逐渐减小，压强增大，使第一单向阀16处于关闭状态，而左边的柱塞腔体内的空气打开左边组合阀19，然后从外界连通管道18的下端排出，而右边的柱塞腔体的有效体积逐渐增大，压强减小，第二单向阀17处于关闭状态，右边的组合阀19在外界空气的压力下打开，外界空气从外界连通管道18的上端进入右边的柱塞腔体内，如此完成一个往复过程，即在两个柱塞体14往复一个周期内，实现了对封闭腔体5抽真空，使非牛顿流体受到剪切力作用，非牛顿流体从液态转变成固态，完成相变过程；然后在驱动电机11的持续带动下，两个柱塞体14不断做往复运动，即左边的柱塞腔体周期性地对封闭腔体5进行抽真空处理，同时气囊2也是均匀挤压液囊3，这个过程中，液囊3内的非牛顿流体受到周期性的剪切力作用，从而保证液囊3中的非牛顿流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非牛顿流体相变柔性夹爪，其特征在于，包括柱塞真空泵（1）、气囊（2）、存储有非牛顿流体的液囊（3）以及与气囊（2）外形配合的固定座（4），所述气囊（2）的开口端固定在固定座（4）上，所述液囊（3）嵌套在气囊（2）内、且液囊（3）的开口端与气囊（2）的开口端密封配合，所述液囊（3）与气囊（2）之间形成有封闭腔体（5）；/n所述柱塞真空泵（1）包括驱动电机（11）、柱塞泵缸体（12）和偏心轴（13），所述驱动电机（11）固定在柱塞泵缸体（12）的顶面中部，所述偏心轴（13）设于柱塞泵缸体（12）的中部、且其上下端分别转动连接在柱塞泵缸体（12）上，所述驱动电机（11）的输出端与偏心轴（13）的上端传动连接，所述柱塞泵缸体（12）的左右两端对应设有两个对称的柱塞腔体，两个所述柱塞腔体内分别设有柱塞体（14），两个所述柱塞体（14）分别与偏心轴（13）铰接，所述柱塞泵缸体（12）上对应两个柱塞腔体设有两个抽吸通道（15），所述抽吸通道（15）的一端与柱塞腔体连通，所述抽吸通道（15）的另一端与封闭腔体（5）连通，在位于柱塞泵缸体（12）左端上的所述抽吸通道（15）内设有第一单向阀（16），在位于柱塞泵缸体（12）右端上的所述抽吸通道（15）内设有第二单向阀（17），所述第一单向阀（16）与第二单向阀（17）的朝向相反，所述第一单向阀（16）的开启压力小于第二单向阀（17）的开启压力，所述柱塞泵缸体（12）对应两个抽吸通道（15）设有两个外界连通管道（18），两个所述外界连通管道（18）内分别设有组合阀（19），所述组合阀（19）用于控制柱塞腔体与外界空气的通断；/n所述固定座（4）固定在柱塞泵缸体（12）的底面。/n...

【技术特征摘要】
1.一种非牛顿流体相变柔性夹爪，其特征在于，包括柱塞真空泵（1）、气囊（2）、存储有非牛顿流体的液囊（3）以及与气囊（2）外形配合的固定座（4），所述气囊（2）的开口端固定在固定座（4）上，所述液囊（3）嵌套在气囊（2）内、且液囊（3）的开口端与气囊（2）的开口端密封配合，所述液囊（3）与气囊（2）之间形成有封闭腔体（5）；
所述柱塞真空泵（1）包括驱动电机（11）、柱塞泵缸体（12）和偏心轴（13），所述驱动电机（11）固定在柱塞泵缸体（12）的顶面中部，所述偏心轴（13）设于柱塞泵缸体（12）的中部、且其上下端分别转动连接在柱塞泵缸体（12）上，所述驱动电机（11）的输出端与偏心轴（13）的上端传动连接，所述柱塞泵缸体（12）的左右两端对应设有两个对称的柱塞腔体，两个所述柱塞腔体内分别设有柱塞体（14），两个所述柱塞体（14）分别与偏心轴（13）铰接，所述柱塞泵缸体（12）上对应两个柱塞腔体设有两个抽吸通道（15），所述抽吸通道（15）的一端与柱塞腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春波，
申请(专利权)人：天津滨海新区五洋抓斗制造有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12