一种能悬浮抓取工件的机械手的手部的制作方法
【专利摘要】一种能悬浮抓取工件的机械手的手部。它的手部支架是由以下几部分组成：安装架、吸盘、连接架、传感器、控制电路。电磁铁通过螺栓与安装架联结。它是利用电磁铁的吸引力克服重力，将加工的薄钢板悬浮起来输送，以避免与其他物体接触而损伤钢板表面。稳态时，电磁力与薄钢板重量互相平衡。在平衡遭到破坏时，动态电磁力依据薄钢板在垂直方向上的位置变化不断矫正薄板的位置，从而薄钢板始终稳定地悬浮在距电磁铁磁极表面指定的平衡位置附近，达到不损伤薄钢板表面的目的。
【专利说明】
一种能悬浮抓取工件的机械手的手部
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种能悬浮抓取薄钢板的机械手的手部。
【背景技术】
[0002]薄钢板是进行加工后的成品，它的输送搬运工作是制约产品质量的一个关键因素。目前，国内外对于薄钢板的输送主要有两种，一种通过行车抓取，再一种就是通过输送带的输送，而这两种输送方法都存在着比较致命的弱点，前一种会损伤加工钢板的表面，有时候会达不到产品所要求的质量;后一种输送系统的机动性不好，造价高，占地也大。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的薄钢板输送系统的不足，本实用新型提供了一种能悬浮抓取薄钢板的机械手的手部，该手部不仅能使加工的薄钢板悬浮起来输送，还能避免与其他物体接触而损伤物体表面，降低了废品率，并可降低噪音、提高生产效率，而且结构简单，可操作性强。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:吸盘一端与机械手的手臂连接，另一端与连接架通过螺栓连接，连接架的另一端与安装架通过螺栓连接，电磁铁用螺栓固定在安装架上。薄钢板一方面受到重力的作用，另一方面还受到可控电磁力的作用。稳态时，电磁力与薄钢板重量互相平衡。在平衡遭到破坏时，动态电磁力依据薄钢板在垂直方向上的位置变化不断矫正薄板的位置，从而薄钢板始终稳定地悬浮在距电磁铁磁极表面指定的平衡位置附近，达到不损伤薄钢板表面的目的。
[0005]整个系统由三大部分组成:传感器及信号前置处理单元薄板在任一时刻的位置信号由传感器拾取，必要时这种实时信号还需要经过相应的前置处理后再送往控制器。
[0006]调节控制单元由传感器所拾取的信号经与设定信号比较后产生误差信号，该误差信号按控制理论或给定的控制策略经比例、微分及积分运算后即为矫正信号。
[0007]执行单元由功率放大器和电磁铁组成，矫正传号经过功率放大器放大后变成足够的电流或电压输出，以驱动电磁铁产生相应的恢复力，迫使薄板回复到平衡位置，从而实现了薄板在无接触状态下的稳定悬浮。
[0008]本实用新型的有益效果是，可以使钢板完全无磨损、无污染，可在真空和腐蚀性介质中长期使用。而且由于完全无机械摩擦，故功耗小、噪声低、效率高，不需润滑和密封，解决了机械设计中润滑和能耗的问题。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010]图1是本实用新型的结构原理图。
[0011]图2是磁悬浮手爪的吸盘架。
[0012]图3是系统的控制流程图。
[0013]图中1.连接架，2.吸盘，3.控制电路，4.安装架，5.电磁铁，6.薄钢板，7.位移传感器。
【具体实施方式】
[0014]在图1中，连接架(I)用于支撑吸盘，其一端通过螺栓与机械手的的手臂连接，另一端通过螺栓与吸盘(2)连接;吸盘(2)用于支撑安装架，其另一端通过螺栓与安装架(4)连接;位移传感器(7 )安装在安装架(4 )的内侧，控制电路(3 )安装在安装架(4 )的上端。
[0015]在图2中，安装架(4)通过螺栓与电磁铁(5)连接，安装架(4)上有两个共中心线的螺栓通孔，便于调节两个电磁铁之间的距离。
[0016]在图3中，动态情况下，通过将薄板在任一时刻的位移和设定值比较后，得出动态位置误差信号；误差信号经PD控制器调节后，再送入功率放大器进行放大;放大后的电流驱动电磁铁对薄板施加控制力，从而实现了对系统的闭环控制，保证了薄板能够稳定地悬浮在距电磁铁磁极表面指定的平衡位置附近。
【主权项】
1.一种能悬浮抓取薄钢板的机械手的手部，吸盘、连接架、安装架、传感器、电磁铁顺序机械连接，其特征是:吸盘一端与机械手的手臂连接，另一端与连接架通过螺栓连接，连接架的另一端与安装架通过螺栓连接，传感器安装在安装架的内侧。2.根据权利要求1所述的能悬浮抓取薄钢板的机械手的手部，其特征是:所述的安装架上的两个螺栓通孔是共中心线的，可以调节电磁铁之间的距离。3.根据权利要求1所述的能悬浮抓取薄钢板的机械手的手部，其特征是:所述的电磁铁，选择单“U”型直动式电磁铁，其结构特点是:漏磁较小，体积小，材料利用率高。4.根据权利要求1所述的能悬浮抓取薄钢板的机械手的手部，其特征是:所述的传感器，选用电涡流传感器，其结构简单，抗干扰能力强，灵敏度高。
【文档编号】B65G47/90GK205704239SQ201620651518
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】李小俊, 王保垒, 高文花, 师恩浩, 陈丽, 徐运祥, 郝允梁
【申请人】山东科技大学