一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器制造技术

本发明专利技术公开了一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器，主要由机架导轨部件、通电端部件、弹簧、SMA丝、锁紧环、固定端部件、移动端部件以及测量端部件组成。各部件及锁紧环安装于导轨上，除移动端部件均用锁紧环锁紧，SMA丝两端用铜片夹紧，中间部分安装在滑轮凹槽内，弹簧安装在移动端部件与测量端部件之间。通电时SMA丝收缩夹持器夹紧物体，断电后在弹簧辅助下SMA丝回复原长释放物体，由此完成物体的夹持动作，通过实时采集工作过程中SMA丝的电阻变化，来确定夹持器的夹持力和位移，同时与期望夹持力和位移作比较，再反馈给控制装置，可进一步调节夹持力与位移，采用力传感器和激光位移传感器直接测量夹持力和位移，可验证电阻自感知的准确性。阻自感知的准确性。阻自感知的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器


[0001]本专利技术涉及夹持器领域，特别是涉及一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器。

技术介绍

[0002]夹持器是一种夹住物体进而操控物体的设备，它能够在执行某些动作的同时夹住和松开物体，被广泛应用于农业工程、机械工程、控制科学与工程、生物医学工程以及仪器科学与技术等领域。
[0003]目前，夹持器驱动方式主要有电机驱动、液压驱动及气动驱动等，虽然控制精度较高，但存在结构复杂、质量体积较大以及成本高等缺点。此外，在一些对夹持力、位移要求比较高的场合，需要各种各样的传感器去实时监测夹持力与位移，加大成本的同时使结构更加复杂化。
[0004]因此，有必要开发出一种结构简单、性能优异的新型驱动方式驱动的夹持器，同时可以监测夹持过程中的夹持力与位移。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器。该装置可以通过电阻测量实现实时监测夹持力和位移的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器主要由机架导轨部件、通电端部件、弹簧、SMA丝、锁紧环、固定端部件、移动端部件以及测量端部件组成。
[0008]所述机架导轨部件主要由T型支架和导轨组成。其中，导轨通过螺纹连接安装在T型支架较长的一端，T型支架较短的一端可以通过螺纹连接安装固定在任何需要的位置上。
[0009]所述通电端部件主要由滑块、平行四边形支架以及4个铜片组成。其中，平行四边形支架通过螺纹连接安装在滑块上，4个铜片两两重叠布置安装在平行四边形支架凹槽中，铜片间放置SMA丝，采用螺纹连接夹紧铜片同时将铜片固定在平行四边形支架上，并将通电导线连接于夹紧铜片的螺栓上，以便通过信号采集与控制装置给SMA丝通电、对SMA丝运动进行控制以及实时采集SMA丝电阻值，通过电阻值可以确定夹持器的夹持力和位移。
[0010]所述固定端部件主要由滑块、三角形支架、力传感器以及夹持上端组成。其中，三角形支架通过螺纹连接安装在滑块上，力传感器放置在三角形支架和夹持上端凹槽内并通过螺纹连接紧固，当夹持物体时可以实时测量夹持力。
[0011]所述移动端部件主要由滑块、夹持下端、平行四边形支架以及2个滑轮组成。其中，夹持下端和平行四边形支架通过螺纹连接安装在滑块上，2个滑轮通过螺纹连接固定在平行四边形支架上，当SMA丝安装时，中间部分放置在两个滑轮凹槽内，可有效减少SMA丝工作过程中的摩擦。
[0012]所述测量端部件主要由滑块、L型支架以及激光位移传感器组成。其中，L型支架较
短的一端通过螺纹连接固定在滑块上，激光位移传感器通过螺纹连接安装在L型支架较长的一端上，当夹持物体时可以实时测量夹持位移。
附图说明
[0013]图1为本专利技术整体结构示意图
[0014]图2为本专利技术机架导轨部件结构示意图
[0015]图3为本专利技术通电端部件结构示意图
[0016]图4为本专利技术固定端部件结构示意图
[0017]图5为本专利技术移动端部件结构示意图
[0018]图6为本专利技术测量端部件结构示意图
[0019]图7为本专利技术工作流程示意图
[0020]其中：A、机架导轨部件；B、通电端部件；C、固定端部件；D、移动端部件；E、测量端部件；1、T型支架；2、导轨；3、滑块；4、弹簧；5、滑块；6、滑块；7、滑块；8、锁紧环；9、平行四边形支架；10、铜片；11、锁紧环；12、SMA丝；13、锁紧环；14、三角形支架；15、力传感器；16、夹持上端；17、锁紧环；18、夹持下端；19、滑轮；20、平行四边形支架；21、锁紧环；22、激光位移传感器；23、L型支架；24、锁紧环。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本专利技术进行进一步说明：
[0022]参照图1，本装置为一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器，其主要由机架导轨部件(A)、通电端部件(B)、弹簧(4)、SMA丝(12)、锁紧环(8、11、13、17、21、24)、固定端部件(C)、移动端部件(D)以及测量端部件(E)组成。
[0023]参照图1、图2，机架导轨部件(A)主要由T型支架(1)和导轨(2)组成，导轨(2)通过螺纹连接安装在T型支架(1)较长的一端，T型支架(1)较短的一端加工有4个通孔，可以通过螺纹连接安装固定在任何需要的位置上。
[0024]参照图1、图3，通电端部件(B)主要由滑块(7)、平行四边形支架(9)以及4个铜片(10)组成，滑块(7)与平行四边形支架(9)通过螺纹连接固定在一起，4个铜片(10)两两重叠放置于平行四边形支架(9)凹槽内，通过螺纹连接可将铜片(10)夹紧并固定于平行四边形支架(9)凹槽内。
[0025]参照图1、图4，固定端部件(C)主要由滑块(6)、三角形支架(14)、力传感器(15)以及夹持上端(16)组成，将力传感器(15)放置于三角形支架(14)侧面的四个爪之间，采用螺纹连接将力传感器(15)紧固在三角形支架(14)上，重复同样的方式，将力传感器(15)紧固在夹持上端(16)上，再通过螺纹连接将三角形支架(14)固定在滑块(6)上。
[0026]参照图1、图5，移动端部件(D)主要由滑块(5)、夹持下端(18)、平行四边形支架(20)以及2个滑轮(19)组成，将2个滑轮(19)通过螺纹连接固定在平行四边形支架(20)上，之后将平行四边形支架(20)与夹持下端(18)分别通过螺纹连接固定于滑块(5)上，滑块(5)两个侧面上各加工一个螺纹孔，可以通过螺纹连接固定弹簧(4)的钩环。
[0027]参照图1、图6，测量端部件(E)主要由滑块(3)、L型支架(23)以及激光位移传感器(22)组成，将激光位移传感器(22)通过螺纹连接固定于L型支架(23)上，再将L型支架(23)
通过螺纹连接固定于滑块(3)上，滑块(3)两个侧面上各加工一个螺纹孔，可以通过螺纹连接固定弹簧(4)的钩环。
[0028]参照图1、图7，首先，将机架导轨部件(A)、通电端部件(B)、固定端部件(C)、移动端部件(D)以及测量端部件(E)分别装配完成；然后，将机架导轨部件(A)放置于平整的实验台上，依次将锁紧环(24)、测量端部件(E)、锁紧环(21)、移动端部件(D)、锁紧环(17)、固定端部件(C)、锁紧环(13)、锁紧环(11)、通电端部件(B)以及锁紧环(8)安装于导轨(2)上；之后，将通电端部件(B)移动到导轨(2)偏上端位置，将上下锁紧环(8、11)的锁紧螺栓拧紧，将通电端部件(B)固定在导轨(2)上；然后，在通电端部件(B)的平行四边形支架(9)上的两两重叠的铜片(10)之间安装SMA丝(12)，通过螺纹连接夹紧2对铜片(10)并将铜片(10)紧固在平行四边形支架(9)的凹槽内，同时将连接信号采集与控制装置的通电导线连接于夹紧铜片(10)的螺栓上；之后，将SM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器，其特征在于：主要由机架导轨部件(A)、通电端部件(B)、弹簧(4)、SMA丝(12)、锁紧环(8、11、13、17、21、24)、固定端部件(C)、移动端部件(D)以及测量端部件(E)组成。2.根据权利要求1所述的一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器，其特征在于：通电端部件(B)主要由滑块(7)、平行四边形支架(9)以及4个铜片(10)组成，平行四边形支架(9)通过螺纹连接安装在滑块(7)上，4个铜片(10)两两重叠布置安装在平行四边形支架(9)凹槽中，铜片(10)间放置SMA丝(12)，采用螺纹连接夹紧铜片(10)同时将铜片(10)固定在平行四边形支架(9)上，并将通电导线连接于夹紧铜片(10)的螺栓上，以便通过信号采集与控制装置给SMA丝(12)通电、对SMA丝(12)运动进行控制以及实时采集SMA丝(12)电阻值，通过电阻值可以确定夹持器的夹持力和位移。3.根据权利要求1所述的一种电阻自感知力和位移的SMA丝驱动夹持器，其特征在于：固定端部件(C)主要由滑块(6)、三角形支架(14)、力传...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴永臣，王宝华，关景晗，吴继托，隋文超，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：