一种用于机械手搬运的电永磁夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开提供了一种用于机械手搬运的电永磁夹具。该夹具包括：电永磁吸盘和控制电永磁吸盘充磁和退磁的控制电路。其中，该控制电路包括：电源、整流电路、H桥电路以及H桥驱动电路。其原理为：通过H桥驱动电路驱动H桥电路的导通，从而改变流经电永磁吸盘的电流方向，实现电永磁吸盘的充磁和退磁。与现有技术相比，本实用新型无需触点开关的切换即可实现电永磁吸盘的充磁和退磁，达到了快速切换的目的。
【专利说明】—种用于机械手搬运的电永磁夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及夹具固定【技术领域】，更具体的说是涉及一种用于机械手搬运的电永磁夹具。
【背景技术】
[0002]电永磁吸盘是指依靠永磁磁钢产生吸力，用激磁线圈对磁钢的吸力进行控制，起到吸力开关作用的吸盘。主要有普通矩形电永磁吸盘、强力矩形电永磁吸盘、圆形电永磁吸
盘等三类。
[0003]电永磁夹具作为一种经济环保的起重及装夹设备，以其快速、节能、安全、高效等特点在各个领域中已得到广泛应用。电永磁夹具的主要组成部分为电永磁吸盘和控制电路。在使用时，控制电路通过控制触点开关的闭合和断开，实现电永磁吸盘的充磁和退磁，切换速度慢
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种用于机械手搬运的电永磁夹具，以提高电永磁夹具充磁和退磁时的切换速度。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]一种用于机械手搬运的电永磁夹具，包括:电永磁吸盘和控制所述电永磁吸盘充磁和退磁的控制电路；
[0007]其中，所述控制电路包括:电源、与所述电源相连，对所述电源的输出电流进行整流的整流电路；
[0008]与所述整流电路相连，控制所述电永磁吸盘充磁和退磁的H桥电路；
[0009]与所述H桥电路相连，驱动所述H桥电路导通的H桥驱动电路。
[0010]优选的，所述整流电路为全波整流电路。
[0011]优选的，所述全波整流电路包括:二极管D1、二极管D2、二极管D3以及二极管D4 ；
[0012]其中，所述二极管Dl的正极与所述二极管D2的负极相连；所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极相连；
[0013]所述二极管Dl的负极与所述二极管D3的负极相连；所述二极管D2的正极与所述二极管D4的正极相连；
[0014]所述二极管D2和所述二极管D2的公共接线端，以及所述二极管D3与所述二极管D4的公共接线端分别与所述电源相连。
[0015]优选的，所述电源和所述整流电路之间还连接有保险丝。
[0016]优选的，所述H桥电路包括:三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、二极管D5、二极管D6、二极管D7以及二极管D8 ；
[0017]其中，所述三极管Ql的发射极与所述二极管D5的正极相连，所述三极管Ql的集电极与所述二极管D5的负极相连；[0018]所述三极管Q2的发射极与所述二极管D6的正极相连，所述三极管Q2的集电极与所述二极管D6的负极相连；
[0019]所述三极管Q3的发射极与所述二极管D7的正极相连，所述三极管Q3的集电极与所述二极管D7的负极相连；
[0020]所述三极管Q4的发射极与所述二极管D8的正极相连，所述三极管Q4的集电极与所述二极管D8的负极相连；
[0021]所述三极管Ql的发射极与所述三极管Q3的集电极相连，所述三极管Q2的发射极与所述三极管Q4的集电极相连；
[0022]所述三极管Ql和所述三极管Q2的集电极均与所述二极管Dl和所述二极管D3的负极相连；
[0023]所述三极管Q3和所述三极管Q4的发射极均与所述二极管D2和所述二极管D4的正极相连；
[0024]所述三极管Ql和所述三极管Q3的公共端以及所述三极管Q2和所述三极管Q4的公共端分别与所述电永磁吸盘相连。
[0025]优选的，所述H桥驱动电路与所述三极管Q1、所述三极管Q2、所述三极管Q3以及所述三极管Q4的基极相连，用于驱动所述三极管Q1、所述三极管Q2、所述三极管Q3以及所述三极管Q4导通。
[0026]优选的，所述H桥电路与所述电永磁吸盘之间连接有过流保护电路。
[0027]优选的，所述H桥电路与所述电永磁吸盘之间连接有短路保护电路。
[0028]优选的，所述电永磁吸盘的两级之间设置有检测所述电永磁吸盘是否充磁的磁簧开关。
[0029]优选的，所述电永磁吸盘的表面设置有防止所述电永磁铁与被搬运工具直接接触的橡胶垫。
[0030]经由上述的技术方案可知，本实用新型公开提供了一种用于机械手搬运的电永磁夹具。该夹具包括:电永磁吸盘和控制电永磁吸盘充磁和退磁的控制电路。其中，该控制电路包括:电源、整流电路、H桥电路以及H桥驱动电路。其原理为:通过H桥驱动电路驱动H桥电路的导体，从而改变流经电永磁吸盘的电流方向，实现电永磁吸盘的充磁和退磁。与现有技术相比，本实用新型无需触点开关的切换即可实现电永磁吸盘的充磁和退磁，达到了快速切换的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0032]图1示出了一种电永磁吸盘的结构示意图；
[0033]图2示出了本实用新型一种用于机械手搬运的电永磁夹具的一个实施例的结构示意图；
[0034]图3示出了本实用新型一种用于机械手搬运的电永磁夹具的另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0036]电永磁吸盘以其快速、节能、安全、高效等特点，作为一种经济环保的起重及装夹设备在各个领域中已得到广泛应用。
[0037]参见图1示出了一种电永磁吸盘的结构示意图。电永磁吸盘包括:可逆磁钢1、磁钢2、磁极3以及缠绕在所述可逆磁钢2上的线圈4。
[0038]其工作原理为:通过电控系统对其内部磁路的分布进行控制和转换,使永磁磁场在系统内部自身平衡，对外表征为消磁放松状态(即不吸料状态)；或释放到电永磁铁的工作磁极面，对外表征为充磁夹紧状态(即吸料状态)。
[0039]在实际的应用中需要对电永磁吸盘进行快速充磁和退磁，为此本实用新型公开了一种新型的电永磁夹具，该夹具具有快速充磁和退磁的特点。
[0040]参见图2示出了本实用新型一种用于机械手搬运的电永磁夹具的一个实施例的结构示意图。在本实施例中，该夹具包括:电永磁吸盘21和控制电永磁吸盘充磁和退磁的控制电路。其中，该控制电路包括:电源22、整流电路23、H桥电路24以及H桥驱动电路25。
[0041]需要说明的是，该整流电路23与电源22相连，用于对电源22输出的励磁电流进行整流，以保证电永磁吸盘的励磁电流平稳。
[0042]与整流电路23相连的H桥电路24，用于通过控制励磁电流的方向，实现电永磁吸盘的充磁与退磁。比如:当流经电永磁吸盘I的励磁电流为正方向时，电永磁吸盘I充磁；当流经电永磁吸盘I的励磁电流为负方向时，电永磁吸盘退磁。其中，H桥电路24的工作原理为:与H桥相连的驱动电路25控制H桥电路24的不同支路的导通，从而控制流经电永磁吸盘I的励磁电流的方向。
[0043]需要说明的是，本实用新型并不局限整流电路、H桥电路以及H桥驱动电路的类型。任意可实现上述功能的整流电路、H桥电路以及H桥驱动电路均在本实用新型的保护范围内。
[0044]参见图3示出了本实用新型一种用于机械手搬运的电永磁夹具的另一个实施例的结构示意图。在本实施例中，该整流电路采用全波整流电路。这样就可以克服半波整流电路的电流断续的缺点，快速的达到励磁的效果。
[0045]在本实施例中，该全波整流电路包括:二极管D1、二极管D2、二极管D3以及二极管D4 ；
[0046]其中，所述二极管Dl的正极与所述二极管D2的负极相连；所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极相连；
[0047]所述二极管Dl的负极与所述二极管D3的负极相连；所述二极管D2的正极与所述二极管D4的正极相连；[0048]所述二极管D2和所述二极管D2的公共接线端，以及所述二极管D3与所述二极管D4的公共接线端分别与所述电源相连。
[0049]可选的，在本实施例中，H桥电路包括:三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、二极管D5、二极管D6、二极管D7以及二极管D8 ；
[0050]其中，所述三极管Ql的发射极与所述二极管D5的正极相连，所述三极管Ql的集电极与所述二极管D5的负极相连；
[0051]所述三极管Q2的发射极与所述二极管D6的正极相连，所述三极管Q2的集电极与所述二极管D6的负极相连；
[0052]所述三极管Q3的发射极与所述二极管D7的正极相连，所述三极管Q3的集电极与所述二极管D7的负极相连；
[0053]所述三极管Q4的发射极与所述二极管D8的正极相连，所述三极管Q4的集电极与所述二极管D8的负极相连；
[0054]所述三极管Ql的发射极与所述三极管Q3的集电极相连，所述三极管Q2的发射极与所述三极管Q4的集电极相连；
[0055]所述三极管Ql和所述三极管Q2的集电极均与所述二极管Dl和所述二极管D3的负极相连；
[0056]所述三极管Q3和所述三极管Q4的发射极均与所述二极管D2和所述二极管D4的正极相连；
[0057]所述三极管Ql和所述三极管Q3的公共端以及所述三极管Q2和所述三极管Q4的公共端分别与所述电永磁吸盘相连。
[0058]需要说明的是，图3中并未画出H桥驱动电路的电路连接方式，本实用新型并不局限H桥驱动电路的类型。
[0059]通过上述的电路连接图可知:当三极管Ql和三极管Q4导通时流经电永磁吸盘的励磁电流的方向与当三极管Q2和Q4导通时流经电永磁吸盘的励磁电流的方向不同，从而实现电永磁吸盘的充磁与退磁。
[0060]可选的，在本实施例中，该夹具还包括连接在H桥电路和电永磁吸盘之间的过流保护电路以及短路保护电路，以在H桥电路出现故障时，能及时切断输出回路，防止电流过大烧坏电永磁夹具的线圈。
[0061]需要说明的是，在实际应用中，我们通过在电永磁吸盘的两个磁极之间加装一个磁簧开关来检测磁极是否被充磁激化或者完全退磁，当夹具充磁后，两个磁极之间的磁场强度达到要求的值时，磁簧开关处于闭合状态，夹具退磁后，两个磁极之间没有磁性时，磁簧开关处于断开状态，以此来确认每次充退磁是否彻底。磁簧开关具有稳定可靠，控制简单，价格经济实惠的特点。
[0062]另外，为了被搬运工具表面造成划伤可在电永磁吸盘的表面附加有高度超过磁极面Imm高度的橡胶垫，充磁时，橡胶垫压缩，但橡胶垫的压缩量被限制成小于0.5mm，这样就能在磁极和被吸附工件之间形成0.5mm的间隙，使磁极面不直接接触被搬运工件，防止在工件表面造成划伤。同时退磁时，被压缩的橡胶垫复位，还可以达到快速弹开被吸附工件的目的。
[0063]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0064]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0065]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围 。
【权利要求】
1.一种用于机械手搬运的电永磁夹具，其特征在于，包括:电永磁吸盘和控制所述电永磁吸盘充磁和退磁的控制电路； 其中，所述控制电路包括:电源、与所述电源相连，对所述电源的输出电流进行整流的整流电路； 与所述整流电路相连，控制所述电永磁吸盘充磁和退磁的H桥电路； 与所述H桥电路相连，驱动所述H桥电路导通的H桥驱动电路。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述整流电路为全波整流电路。
3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述全波整流电路包括:二极管D1、二极管D2、二极管D3以及二极管D4 ； 其中，所述二极管Dl的正极与所述二极管D2的负极相连；所述二极管D3的正极与所述二极管D4的负极相连； 所述二极管Dl的负极与所述二极管D3的负极相连；所述二极管D2的正极与所述二极管D4的正极相连； 所述二极管D2和所述二极管D2的公共接线端，以及所述二极管D3与所述二极管D4的公共接线端分别与所述电源相连。
4.根据权利要求1、2或3所述的夹具，其特征在于，所述电源和所述整流电路之间还连接有保险丝。
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述H桥电路包括:三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、二极管D5、二极管D6、二极管D7以及二极管D8 ； 其中，所述三极管Ql的发射极与所述二极管D5的正极相连，所述三极管Ql的集电极与所述二极管D5的负极相连； 所述三极管Q2的发射极与所述二极管D6的正极相连，所述三极管Q2的集电极与所述二极管D6的负极相连； 所述三极管Q3的发射极与所述二极管D7的正极相连，所述三极管Q3的集电极与所述二极管D7的负极相连； 所述三极管Q4的发射极与所述二极管D8的正极相连，所述三极管Q4的集电极与所述二极管D8的负极相连； 所述三极管Ql的发射极与所述三极管Q3的集电极相连，所述三极管Q2的发射极与所述三极管Q4的集电极相连； 所述三极管Ql和所述三极管Q2的集电极均与所述二极管Dl和所述二极管D3的负极相连； 所述三极管Q3和所述三极管Q4的发射极均与所述二极管D2和所述二极管D4的正极相连； 所述三极管Ql和所述三极管Q3的公共端以及所述三极管Q2和所述三极管Q4的公共端分别与所述电永磁吸盘相连。
6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述H桥驱动电路与所述三极管Q1、所述三极管Q2、所述三极管Q3以及所述三极管Q4的基极相连，用于驱动所述三极管Q1、所述三极管Q2、所述三极管Q3以及所述三极管Q4导通。
7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述H桥电路与所述电永磁吸盘之间连接有过流保护电路。
8.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述H桥电路与所述电永磁吸盘之间连接有短路保护电路。
9.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述电永磁吸盘的两级之间设置有检测所述电永磁吸盘是否充磁的磁簧开关。
10.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述电永磁吸盘的表面设置有防止所述电永磁铁与被搬运工具 直接接触的橡胶垫。
【文档编号】B25J15/06GK203680305SQ201320788169
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】黄大启, 任争胜, 黄斌 申请人:株洲悍威磁电科技有限公司