电磁自适应箝位夹紧装置及组合式箝位夹紧装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及箝位与夹紧技术，具体地，涉及电磁自适应箝位夹紧装置及组合式箝位夹紧装置，尤其是电磁永磁直接驱动以及转动与平动位置精密控制技术领域中的一种自适应可控电磁箝位与夹紧装置及其组合装置。
【背景技术】
[0002]箝位与夹紧装置主要应用于机构空间位置的自锁以及尺蠖运动的箝位。通过控制箝位与夹紧装置的工作状态，实现对目标物体的箝位与锁紧的主动控制。现有的箝位锁紧装置，主要是机械式锁紧机构，这种机械式锁紧机构不能实现自主控制，效率较低，只能应用在特定的场合。特别的，在需要考虑防抱死性能设计时，这种传统的箝位锁紧装置往往不能满足要求。
[0003]目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自适应可控电磁箝位夹紧装置及组合式箝位夹紧装置。
[0005]根据本发明提供的一种电磁自适应箝位夹紧装置，包括:箝位部件、第一磁体、第二磁体；
[0006]第一磁体与第二磁体之间形成磁路结构；
[0007]在第二磁体所产生磁场对第一磁体施加的作用力发生变化的情况下，第一磁体能够在锁紧位置与松弛位置之间移动；
[0008]当第一磁体由松弛位置移动到锁紧位置时，带动箝位部件执行收紧动作，使被控体锁紧于箝位；
[0009]当第一磁体由锁紧位置移动到松弛位置时，带动箝位部件执行舒展动作，使被控体自由运行；
[0010]其中，箝位部件，具体为:
[0011]-箝位部件为弧状带;弧状带的一端为固定端，弧状带的另一端紧固连接于第一磁体；
[0012]-箝位部件为环状带;环状带的相对两端分别紧固连接一第一磁体。
[0013]优选地，第一磁体、第二磁体，具体为:
[0014]-第一磁体为一个或多个永磁体，第二磁体为一个或多个软磁体和励磁线圈;或者
[0015]-第一磁体为一个或多个软磁体和励磁线圈，第二磁体为一个或多个永磁体。
[0016]优选地，还包括基座;基座包括第一腔体、第二腔体，基座采用非导磁材料；
[0017]第一磁体设置在第一腔体中的导轨上;第二磁体位于第二腔体内；
[0018]在第二磁体的驱动下，第一磁体沿导轨移动。
[0019]优选地，第一磁体与第二磁体之间的空间相对位置包括横向对吸或者竖向对吸。
[0020]优选地，箝位部件的内表面设置有:
[0021 ]-磨粒介质；
[0022]-齿形结构；
[0023]-凹槽结构;或者
[0024]-坑洼表面结构。
[0025]优选地，还包括辅助拧紧机构，所述辅助拧紧机构包括丝杆、齿轮、永磁体扇形齿轮、齿轮驱动磁体；
[0026]第一磁体通过丝杆连接齿轮，齿轮与永磁体扇形齿轮啮合，永磁体扇形齿轮受齿轮驱动磁体的驱动带动传动齿轮转动，进一步通过丝杆带动第一磁体移动。
[0027]优选地，当第一磁体在松弛位置与锁紧位置之间移动时，带动箝位部件执行缩放动作，使被控体产生变阻尼特性，实现防抱死功能。
[0028]根据本发明提供的一种组合式箝位夹紧装置，包括作动器、上述的电磁自适应箝位夹紧装置；
[0029]在作动器工作时，位于作动器两侧的所述电磁自适应箝位夹紧装置的箝位部件交替执行收紧动作、舒展动作，使作动器驱动位于作动器两侧的目标体形成尺蠖运动，结构整体产生了位移；
[0030]其中，所述交替的周期为作动器伸展与收缩作动的周期。
[0031]根据本发明提供的一种组合式箝位夹紧装置，包括多个作动器、与所述多个作动器对应的多个上述的电磁自适应箝位夹紧装置；
[0032]所述多个电磁自适应箝位夹紧装置均位于相对应作动器的同一侧；
[0033]在作动器舒展时，所述电磁自适应箝位夹紧装置的箝位部件进行收紧动作，以带动空间目标体运动；
[0034]当作动器收缩时，所述电磁自适应箝位夹紧装置的箝位部件进行舒展动作，以释放空间目标体，使空间目标体保持不动。
[0035]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0036]1、本发明利用电磁永磁直接相互作用进行驱动，实现箝位和夹紧功能，效率更高，结构紧凑；
[0037]2、通过改变永磁体和电磁铁的个数和位置，本发明装置可以实现不同箝位夹紧力要求的应用场合；
[0038]3、本发明装置可以对不同的对象以及不同的运动形式进行箝位与夹紧的控制，不同的对象如圆柱体、方形体，不同的运动形式如旋转运动和直线运动，通用性强，应用范围广；
[0039]4、本发明装置可自成一套独立的系统，结构简单，组件少，安装与更换方便、简单；
[0040]5、本发明装置采用电信号进行箝位与夹紧功能的控制，控制信号简单，便于实现自动化、集成化设计；
[0041]6、区别于传统纯机械式的箝位锁紧机构，本发明装置由于采用电永磁场的控制方式，具有一定的防抱死功能；
[0042]7、对环形带的内表面进行一定的处理，或者填充合适的磨粒质，采用有效的控制方式，可以利用本发明装置进行目标体振动的主动抑制；
[0043]8、基于本发明装置可以完成转动转速控制，转动制动，转动摩擦阻尼控制。同时可以完成电梯、传送带甚至是空间交通工具的开发和实现。
【附图说明】
[0044]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0045]图1为本发明装置的基本原理结构图及在锁紧、松弛工作状态下的对比示意图。
[0046]图2至图4为本发明装置在水平和竖直方向上的多种结构形式扩展示意图。其中，图2为永磁体，驱动电磁铁反向布置形式；图3为永磁体，驱动电磁铁竖直方向布置形式；图4为多个永磁体，驱动电磁铁，弧状带组合布置形式。
[0047]图5为本发明装置功能上的扩展实例之一，其通过磁力缓冲的形式，进行防抱死功能的实现。
[0048]图6和图7为本发明装置驱动体对称扩展的两种形式。图6为电磁线圈作动，永磁体对称布置并固定形式;图7为永磁体作动，电磁线圈对称布置并固定形式。
[0049]图8为本发明装置对弧状带内表面进行填充磨粒处理的方式举例。
[0050]图9为本发明装置对弧状带内表面进行齿状设计处理的方式举例。
[0051 ]图10为本发明装置带预紧机构的结构原理示意图。
[0052]图11为主要由丝杠，齿轮副和驱动体组成的辅助预紧机构的结构示意图。
[0053]图12为本发明装置扩展组合应用实例之一，用于尺蠖运动的箝位。
[0054]图13为本发明装置扩展组合应用实例之二，用于空间目标的运输传送。
[0055]图中:
[0056]I为弧状带，2为被控体，3为永磁体，4为直线导轨，5为基座，6为轭铁，7为励磁线圈，8为磨粒介质，9为齿槽，10为齿状凸起，11为丝杠，12为齿轮副，13为永磁体扇形齿轮，14为齿轮，15为电磁自适应箝位夹紧装置I，16为电磁自适应箝位夹紧装置II，17为作动器I，18为作动器II。
[0057]双箭头表示锁紧状态与松弛状态之间的相互转换。
【具体实施方式】
[0058]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0059]实施例1
[0060]在本实施例中，一种电磁自适应箝位夹紧装置，包括:箝位部件、第一磁体、第二磁体;第一磁体与第二磁体之间形成磁路结构;在第二磁体所产生磁场对第一磁体施加的作用力发生变化的情况下，第一磁体能够在锁紧位置与松弛位置之间移动；
[0061]当第一磁体由松弛位置移动到锁紧位置时，带动箝位部件执行收紧动作，使被控体锁紧于箝位；
[0062]当第一磁体由锁紧位置移动到松弛位置时，带动箝位部件执行舒展动作，使被控体自由运行；
[0063]当第一磁体在松弛位置与锁紧位置之间移动时，带动箝位部件执行缩放动作，使被控体产生变阻尼特性，实现防抱死功能。
[0064]第一磁体为一个或多个永磁体，第二磁体为一个或多个软磁体和励磁线圈；或者第一磁体为一个或多个软磁体和励磁线圈，第二磁体为一个或多个永磁体。软磁体可以为工业纯铁或高磁导率软磁材料。
[0065]如图1所示，在本实施例的一个优选例中，箝位部件为弧状带;弧状带的一端为固定端，弧状带的另一端紧固连接于第一磁体;电磁自适应箝位夹紧装置还包括基座;基座包括第一腔体、第二腔体，基座采用非导磁材料;第一磁体设置在第一腔体中的导轨上;第二磁体位于第二腔体内；在第二磁体的驱动下，第一磁体沿导轨移动;第一磁体与第二磁体之间横向对吸，横向指沿弧状带另一端的切向方向。其中，第一磁体为永磁体、第二磁体为电磁体，该电磁体包括轭铁以及励磁线圈。所述弧状带的材质可以是刚性较大的带，也可以是