![一种磁流变液驱动控制的柔性夹具](/uploads/image/iiz2122/dqzrsyyjo.jpg)
1.本实用新型涉及一种柔性夹具,尤其是涉及一种磁流变液驱动控制的柔性夹具。
背景技术:2.现代制造业的迅猛发展,对加工的自动化程度提出了更高的要求,在产品加工中,部件的定位和夹持必不可少。
但传统机械式夹具设计成本高、周期长,适应性低,过度依赖设计人员经验,容易导致工件的加工误差偏大。
3.为了满足现代工业对夹具的要求,柔性夹具的设计与实现是当前的一个重要方向。
夹具的柔性,就是指夹具的适应性,夹具系统能够快速地适应不同几何形状零件的装夹要求,对不断变化的零件的装夹需求能作出快速响应,以满足加工要求。
4.基于柔性夹具的功能需求,磁流变液材料可用于柔性夹具的设计和实现。
磁流变液主要是由磁性颗粒、载液以及添加剂所组成。
在无磁场作用的理想状态下,磁性颗粒均匀分散在载液中,磁流变液呈现流动的液体状态,一旦施加磁场以后,磁性颗粒瞬间磁化,聚集成链状、簇状结构,阻碍载液的流动,此时磁流变液转变为固体状态。
5.目前磁流变液在柔性夹具中已有应用,例如专利cn106141708a,虽然实现了对复杂工件的稳定夹持,但磁流变液与工件直接接触,部分磁流变液会附着在工件上,这不仅使得清理工件的步骤更加繁琐,也大大增加了磁流变液的损耗,剩余的磁流变液如何进行回收利用也成为难以解决的问题。
技术实现要素:6.为了克服现有技术中的不足,本实用新型提供了一种磁流变液驱动控制的柔性夹具,该柔性夹具利用磁流变液驱动和控制柔性夹具夹紧,达到保形的作用,且避免了磁流变液与工件的直接接触。
7.为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种磁流变液驱动控制的柔性夹具,包括变量泵、与变量泵连接的溢流阀、与变量泵连接的三位四通换向阀、与三位四通换向阀连接的液压缸、与液压缸连接的柔性夹具壳体,液压缸内设有活塞;柔性夹具壳体与液压缸相连的一侧设有储液室,另一侧设有若干与储液室连通的圆孔,每个圆孔内均设有一个可伸缩的夹具夹头,柔性夹具壳体设有相对的两个;变量泵连接液箱,液箱内存有磁流变液。
8.具体地,所述柔性夹具壳体上设置的圆孔成均匀阵列设置,所述多组可伸缩的夹具夹头轴向相互平行地设置在圆孔中,夹具夹头与柔性夹具壳体之间均设置有圆线螺旋弹簧;柔性夹具壳体中的夹具夹头相面对的设置;柔性夹具壳体上设置有励磁装置。
9.具体地,所述夹具夹头包括两段圆柱体结构,前端为半径较小的圆柱体,后端为半径较大的圆柱体。
10.具体地,所述活塞左侧半径较大,右侧半径较小。
11.具体地,所述夹具夹头后端连接有第一密封橡胶垫。
12.具体地,所述活塞右侧连接有第二密封橡胶垫。
13.具体地,所述夹具夹头后端与柔性夹具壳体为间隙配合。
14.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型柔性夹具在使用磁流变液驱动的基础上,配合多触点浮动的夹具夹头,在磁流变液不直接接触工件的基础上,做到加工过程中对工件的稳定夹持和保形支撑。
附图说明
15.图1是本实用新型柔性夹具整体结构示意图。
16.图2是本实用新型夹具夹头与柔性夹具壳体工作状态示意图。
具体实施方式
17.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。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
18.为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明,本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。
19.请参阅图1~2所示,本实施例中提供了磁流变液驱动控制的柔性夹具
100,包括变量泵
2、与变量泵连接的溢流阀
9、与变量泵2连接的三位四通换向阀
3、与三位四通换向阀3连接的液压缸
4、与液压缸4连接的柔性夹具壳体5,液压缸4内设有活塞
41;柔性夹具壳体5与液压缸4相连的一侧设有储液室
51,另一侧有若干圆孔
52,每个圆孔
52内均设有一个可伸缩的夹具夹头
53,柔性夹具壳体5设有相对的两个;液箱7与变量泵2相连,液箱内存有磁流变液
8。
20.柔性夹具壳体5中设置的圆孔
52成均匀阵列设置,所述多组可伸缩的夹具夹头
53轴向相互平行地设置在圆孔
52中,夹具夹头
53与柔性夹具壳体5之间均设置有圆线螺旋弹簧
54;两个柔性夹具壳体5中的夹具夹头
53相面对的设置;柔性夹具壳体5上设有励磁装置
6。
21.夹具夹头
53具有两段圆柱体,前端为半径较小的圆柱体,且顶端为半球形;后端为半径较大的圆柱体,且连接有第一密封橡胶垫
55;活塞
41左侧半径较大,右侧半径较小,且右侧连接有第二密封橡胶垫
411;夹具夹头后端与柔性夹具壳体5之间为间隙配合。
22.请参阅图1~2所示,本实施例的一种应用方式是:将工件置于柔性夹具壳体5之间,三位四通换向阀3接入
31位,变量泵2开启,磁流变液8从液压缸4左侧泵入液压缸4内,由于活塞
41左侧截面积远大于右侧,活塞
41向右移动时右腔压力远大于左腔,实现了柔性夹具
100
控制端到输出端的快速响应,此时磁流变液8推动活塞
41快速向右移动,液压缸4右侧的磁流变液8进入液箱7,磁流变液8由活塞
41推入储液室
51内,磁流变液8进入圆孔
52使夹具夹头
53顶出。
23.工件被夹具夹头
53夹紧后,将三位四通换向阀3接入
32位,使得柔性夹具壳体5内部封闭,夹具夹头
53保持夹紧工件状态,励磁装置6通电,使磁流变液8由液相变为固相,为工件提供稳定的夹持力并达到保形功能。
24.工件加工结束后,励磁装置6断电,柔性夹具壳体5内部的磁流变液8由固相变为液相,三位四通换向阀3接入
33位,开启变量泵2,将磁流变液8泵入液压缸4右侧,由于活塞
41左侧截面积远大于右侧,活塞
41向左移动时左腔压力小于右侧,活塞
41缓慢向左移动,将液压缸4左侧的磁流变液8压入液箱7内,储液室
51内的磁流变液8随活塞
41的移动而流出,储液室
51内压力减小后,夹具夹头
53在圆线螺旋弹簧
54的作用下回弹,放松工件。
25.本实用新型具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本实用新型的优选实施方式之一。
应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
技术特征:1.
一种磁流变液驱动控制的柔性夹具,其特征在于,包括:变量泵
、
与变量泵连接的溢流阀
、
与变量泵连接的三位四通换向阀
、
与三位四通换向阀连接的液压缸
、
与液压缸连接的柔性夹具壳体,液压缸内设有活塞;柔性夹具壳体与液压缸相连的一侧设有储液室,另一侧设有若干与储液室连通的圆孔,每个圆孔内均设有一个可伸缩的夹具夹头,柔性夹具壳体设有相对的两个;变量泵连接液箱,液箱内存有磁流变液
。2.
根据权利要求1所述的柔性夹具,其特征在于:所述柔性夹具壳体上设置的圆孔成均匀阵列设置,所述多组可伸缩的夹具夹头轴向相互平行地设置在圆孔中,夹具夹头与柔性夹具壳体之间均设置有若干圆线螺旋弹簧;柔性夹具壳体中的夹具夹头相面对的设置;柔性夹具壳体上设置有励磁装置
。3.
根据权利要求1所述的柔性夹具,其特征在于:所述夹具夹头包括两段圆柱体结构,前端为半径较小的圆柱体,后端为半径较大的圆柱体
。4.
根据权利要求1所述的柔性夹具,其特征在于:所述活塞左侧半径较大,右侧半径较小
。5.
根据权利要求3所述的柔性夹具,其特征在于:所述夹具夹头后端连接有第一密封橡胶垫
。6.
根据权利要求4所述的柔性夹具,其特征在于:所述活塞右侧连接有第二密封橡胶垫
。7.
根据权利要求5所述的柔性夹具,其特征在于:所述夹具夹头后端与柔性夹具壳体为间隙配合
。
技术总结本实用新型公开了一种磁流变液驱动控制的柔性夹具,涉及柔性夹具技术领域
技术研发人员:张帆 徐博涵 曾励 竺志大 寇海江 柴青
受保护的技术使用者:扬州大学
技术研发日:2023.07.18
技术公布日:2023/12/29