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1、(10)申请公布号 CN 104084826 A (43)申请公布日 2014.10.08 C N 1 0 4 0 8 4 8 2 6 A (21)申请号 201410308168.9 (22)申请日 2014.07.01 B23Q 3/15(2006.01) (71)申请人重庆材料研究院有限公司 地址 400707 重庆市北碚区蔡家岗镇嘉德大 道8号 (72)发明人居本祥 张登友 杨百炼 唐锐 (74)专利代理机构重庆志合专利事务所 50210 代理人胡荣珲 (54) 发明名称 基于磁流变胶泥的柔性夹具 (57) 摘要 一种基于磁流变胶泥的柔性夹具，包括夹具 座，该夹具座上分别设有固定夹持体。
2、、活动夹持 体，所述固定夹持体、活动夹持体上分别设有铁 芯，两铁芯位于同一轴心线上，各铁芯上分别绕制 励磁线圈，各励磁线圈分别通过导线与直流电源 连接，所述两铁芯的相向端分别固定一夹持板，两 夹持板的夹持面上设有相向对应的凹槽，两凹槽 内分别填充磁流变胶泥，各凹槽的开口分别通过 一橡胶片密封。它响应迅速，控制简单，且稳定性 好，可靠性高。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104084826 A CN 104084826 A 1/1页 2 1.。
3、一种基于磁流变胶泥的柔性夹具，包括夹具座（6），该夹具座（6）上分别设有固定夹 持体（9）、活动夹持体（10），其特征在于：所述固定夹持体（9）、活动夹持体（10）上分别设有 一铁芯（4），两铁芯（4）位于同一轴心线上，各铁芯（4）上分别绕制励磁线圈（3），各励磁线 圈（3）分别通过导线与直流电源（7）连接，所述两铁芯（4）的相向端分别固定一夹持板（5）， 两夹持板（5）的夹持面上设有相向对应的凹槽，两凹槽内分别填充磁流变胶泥（1），各凹槽 的开口分别通过一橡胶片（2）密封。 2.根据权利要求1所述的基于磁流变胶泥的柔性夹具，其特征在于：所述磁流变胶 泥（1）由高分子聚合物基体与羰基铁粉混合制。
4、成，所述高分子聚合物基体的质量百分数为 20%，羰基铁粉的质量百分数为80%。 3.根据权利要求1所述的基于磁流变胶泥的柔性夹具，其特征在于：所述两凹槽的深 度均为510mm。 4.根据权利要求1所述的基于磁流变胶泥的柔性夹具，其特征在于：所述两橡胶片（2） 的厚度均为0.51.5mm。 5.根据权利要求1所述的基于磁流变胶泥的柔性夹具，其特征在于：所述两夹持板（5） 由不导磁材料制成。 6.根据权利要求5所述的基于磁流变胶泥的柔性夹具，其特征在于：所述夹持板（5）的 材料为铝合金。 7.根据权利要求1所述的基于磁流变胶泥的柔性夹具，其特征在于：所述固定夹持体 （9）焊接固定在夹具座（6）上，。
5、所述活动夹持体（10）滑动配合于夹具座（6）上设有的滑槽 （11），活动夹持体（10）的下部设有螺纹孔，所述夹具座（6）上轴向定位一螺杆（8），该螺杆 （8）与活动夹持体（10）的螺纹孔螺纹配合，形成丝杆螺母机构。 8.根据权利要求7所述的基于磁流变胶泥的柔性夹具，其特征在于：所述螺杆（8）的一 端设有手柄（12）。 9.根据权利要求1所述的基于磁流变胶泥的柔性夹具，其特征在于：所述两夹持板（5） 分别粘接固定在所对应的铁芯（4）上。 权 利 要 求 书CN 104084826 A 1/3页 3 基于磁流变胶泥的柔性夹具 技术领域 0001 本发明涉及夹具领域，特别是涉及一种基于磁流变胶泥的柔。
6、性夹具。 背景技术 0002 自20世纪70年代以后，随着NC机床和加工中心在生产中的普遍使用，柔性成为 现代制造业的主要发展方向之一，继续沿用专用夹具将限制制造系统实现真正的柔性，柔 性夹具应运而生。目前所使用的柔性夹具主要有：相变和伪相变材料式柔性夹具、模块化程 序控制式夹具、仿生抓夹式夹具、可调整夹具、成组夹具及组合夹具等。上述这些夹具结构 太复杂，成本过高，而柔性有限，不容易在生产中普及，还远远不能达到工程应用的标准，许 多问题尚待解决。随着智能材料的出现，柔性夹具的发展出现了新的方向。磁流变材料是 一种可受外磁场影响并改变其特定性能的智能材料，其中最具代表性的磁流变材料为磁流 变液，。
7、目前磁流变液已成功应用于工程实践中制造柔性夹具。然而磁流变液却存在着沉降 稳定性差的特点，从而限制了磁流变液的使用范围。 发明内容 0003 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于磁流变胶泥的柔性夹具， 它响应迅速，控制简单，且稳定性好，可靠性高。 0004 本发明的目的是这样实现的： 一种基于磁流变胶泥的柔性夹具，包括夹具座，该夹具座上分别设有固定夹持体、活动 夹持体，所述固定夹持体、活动夹持体上分别设有一铁芯，两铁芯位于同一轴心线上，各铁 芯上分别绕制励磁线圈，各励磁线圈分别通过导线与直流电源连接，所述两铁芯的相向端 分别固定一夹持板，两夹持板的夹持面上设有相向对应的凹槽，两凹槽。
8、内分别填充磁流变 胶泥，各凹槽的开口分别通过一橡胶片密封。 0005 所述磁流变胶泥由高分子聚合物基体与羰基铁粉混合制成，所述高分子聚合物基 体的质量百分数为20%，羰基铁粉的质量百分数为80%。 0006 所述两凹槽的深度均为510mm。 0007 所述两橡胶片的厚度均为0.51.5mm； 所述两夹持板由不导磁材料制成。 0008 所述夹持板的材料为铝合金。 0009 所述固定夹持体焊接固定在夹具座上，所述活动夹持体滑动配合于夹具座上设有 的滑槽，活动夹持体的下部设有螺纹孔，所述夹具座上轴向定位一螺杆，该螺杆与活动夹持 体的螺纹孔螺纹配合，形成丝杆螺母机构。 0010 所述螺杆的一端设有手柄。
9、。 0011 所述两夹持板分别粘接固定在所对应的铁芯上。 0012 由于采用了上述方案，固定夹持体、活动夹持体上分别设有一铁芯，两铁芯的相向 端分别固定一用于夹紧工件的夹持板。两夹持板的夹持面上设有相向对应的凹槽，两凹槽 说 明 书CN 104084826 A 2/3页 4 内分别填充磁流变胶泥，各凹槽的开口分别通过一橡胶片密封，两橡胶片的外端面分别与 工件接触夹紧工件。各铁芯上绕制的励磁线圈分别通过导线与直流电源连接，调节直流电 源输出电流的大小控制铁芯处的磁场，从而改变磁流变胶泥作用于柔性橡胶片的法向作用 力，使柔性橡胶片紧贴工件，形成夹紧。磁流变胶泥采用了高粘度的高分子聚合物基体取代 磁。
10、流变液的液态基体，克服了其沉降稳定性差的问题，可靠性高，而且磁流变胶泥同样具有 磁流变液在磁场作用下控制简便、响应迅速等优点。磁流变胶泥的磁控力学特性在磁场作 用下发生连续变化，可通过调节电流的大小改变磁场大小，自适应的实现对各种几何形状 不规则工件的夹持，还可以对低刚性，夹持过程中外形及尺寸有微量改变的工件实现柔性 夹持。使用过程中，首先调节活动夹持体使工件与两橡胶片初接触，再调节直流电源输出电 流的大小控制铁芯处的磁场，从而改变磁流变胶泥作用于柔性橡胶片的法向作用力，使柔 性橡胶片夹紧工件。本柔性夹具结构、操作简单，易于维护。 0013 两夹持板由不导磁材料制成。在励磁线圈通电时，两夹持板。
11、不会被磁化产生磁场， 因此，施加在磁流变胶泥上的的磁场强度更容易控制，夹持的可靠性更高。固定夹持体焊接 固定在夹具座上，活动夹持体滑动配合于夹具座上设有的滑槽，活动夹持体的下部设有螺 纹孔，所述夹具座上轴向定位一螺杆，该螺杆与活动夹持体的螺纹孔螺纹配合，形成丝杆螺 母机构。转动丝杆螺母机构的螺杆，即可实现活动夹持体的线性移动。 0014 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。 附图说明 0015 图1为本发明的结构示意图。 0016 附图中，1为磁流变胶泥，2为橡胶片，3为励磁线圈，4为铁芯，5为夹持板，6为夹 具座，7为直流电源，8为螺杆，9为固定夹持体，10为活动夹持体，11为滑。
12、槽，12为手柄。 具体实施方式 0017 参见图1，为基于磁流变胶泥的柔性夹具的一种实施例，包括夹具座6，该夹具座6 上分别设有固定夹持体9、活动夹持体10，所述固定夹持体9焊接固定在夹具座6上，所述 活动夹持体10滑动配合于夹具座6上设有的滑槽11，活动夹持体10的下部设有螺纹孔，所 述夹具座6上轴向定位一螺杆8，本实施例中，该螺杆8通过推力轴承支撑于夹具座6，夹具 座6内设有用于安装螺杆8的空腔。该螺杆8与活动夹持体10的螺纹孔螺纹配合，形成丝 杆螺母机构。进一步地，所述螺杆8的一端设有手柄12，便于转动螺杆8，使活动夹持体10 朝固定夹持体9移动。 0018 所述固定夹持体9、活动夹持体。
13、10上分别设有一铁芯4，两铁芯4均为长方体状， 两铁芯4位于同一轴心线上，便于夹持工件。各铁芯4上分别绕制励磁线圈3，各励磁线圈 3分别通过导线与直流电源7连接，所述两铁芯4的相向端分别固定一夹持板5，本实施例 中，所述两夹持板5分别粘接固定在所对应的铁芯4上，粘接方式固定不需要损坏夹持板5 以及铁芯4。所述两夹持板5由不导磁材料制成。进一步地，所述夹持板5的材料为铝合 金。两夹持板5的夹持面上设有相向对应的凹槽，所述两凹槽的深度均为510mm。两凹 槽内分别填充磁流变胶泥1，所述磁流变胶泥1由高分子聚合物基体与羰基铁粉混合制成， 所述高分子聚合物基体的质量百分数为20%，羰基铁粉的质量百分数为80%。本实施例中， 说 明 书CN 104084826 A 3/3页 5 高分子聚合物基体采用聚氨酯。各凹槽的开口分别通过一橡胶片2密封。所述两橡胶片2 的厚度均为0.51.5mm。 0019 本发明不仅仅局限于上述实施例，在不背离本发明技术方案原则精神的情况下进 行些许改动的技术方案，应落入本发明的保护范围。 说 明 书CN 104084826 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104084826 A 。