CN104029117B - 一种转角离合式永磁体吸盘 - Google Patents

Abstract

一种转角离合式永磁吸盘，它包括以上下叠放的方式通过设置在工件吸盘本体上平面中心部位的连接轴和设置在磁铁手柄本体上平面的中空柱形磁铁手柄装配在一起的工件吸盘本体和磁铁手柄本体，其特征在于：环绕连接轴与磁铁手柄旋转配合面之间以均布的方式设置有多组由转角定位装置；所述工件吸盘本体底面在同径的圆周上设置有与研磨行星轮上设置的工件孔数量、位置相对应的工件沉孔，在每两相邻的工件沉孔之间嵌装有导磁块；在所述磁铁手柄本体的底面嵌装有与导磁块上端相接触且位置相配合、数量相同的磁铁对，在所述磁铁手柄本体上面嵌装有与磁铁对上端相接触的导磁环。

Description

一种转角离合式永磁体吸盘

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种用于研磨工件放取的转角离合式永磁吸盘。

背景技术

研磨是工业上常用的重要的超精密加工方法，利用游离磨料或固结磨具，通过研磨器具与工件在一定压力下的相对运动实现对被加工面的微量去除，从而获得比较好的表面粗糙度及平面度。如液压气动密封件、活塞环，发动机油泵油嘴中间体及各种调整垫片等，高精密轴承套圈、轴承滚子端面等，仪表、模具、量刃具、磁性材料等零件，往往通过行星式双端面研磨加工方式以满足其较高的表面粗糙度、平面度及其平行度要求。研磨时将工件放入研磨机行星轮（载盘）上的相应孔内，加工完毕后再从载盘中将工件取出。然而，目前放取工件通常是由人工方式进行，由于这些零件尺寸小、批量大，人工放取次数量大、时间长，工作效率低，劳动强度大。

发明内容

    本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种适合于在行星式研磨中批量放取高精度、小尺寸、大批量的片状零件，以提高工作效率、降低劳动强度的转角离合式永磁体吸盘。

本发明的目的可通过以下技术方案实现；

本发明的转角离合式永磁吸盘包括以上下叠放的方式通过设置在工件吸盘本体上平面中心部位的连接轴和设置在磁铁手柄本体上平面的中空柱形磁铁手柄装配在一起的工件吸盘本体和磁铁手柄本体；环绕连接轴与磁铁手柄旋转配合面之间以均布的方式设置有多组转角定位装置；所述工件吸盘本体底面在同径的圆周上设置有与研磨行星轮上设置的工件孔数量、位置相对应的工件沉孔，在每两相邻的工件沉孔之间嵌装有导磁块；在所述磁铁手柄本体的底面嵌装有与导磁块上端相接触且位置相配合、数量相同的磁铁对，在所述磁铁手柄本体上面嵌装有与磁铁对上端相接触的导磁环。

本发明所述的转角定位装置是由分别安装在环绕中空柱形磁铁手柄加工出的若干个径向孔中的钢球、弹簧、螺钉组成；所述钢球通过螺钉压缩弹簧使钢球压装在环绕连接轴柱面上加工出的相应的半球形沉孔内；且相邻两个半球形沉孔的径向夹角为相邻两个工件沉孔的径向夹角的一半。

所述工件吸盘本体底面中心部位设置有与研磨行星轮中心部位设置的凹孔相配合的定位凸台。用于以保证工件孔的位置与研磨行星论上的工件沉孔对齐，同时使得在磁铁手柄本体时只有磁铁手柄本体可旋转，而工件吸盘本体与研磨行星轮不产生相对运动。

所述磁铁对在同径的圆周上环绕磁铁手柄本体底面设置，所述磁铁对是由并排设置的同面极性相反的两个采用钕铁硼磁性材料制造的磁铁块组成，而每两相邻的两组磁铁对中的相邻的两磁铁块极性相同设置；嵌装在磁铁手柄本体上的导磁环与磁铁对上端相接触，且宽度覆盖磁铁对上端面；导磁块上端面覆盖磁铁对的底面；所述磁铁块可以是圆形、多边形等柱状，两者尺寸、间距依工件大小设置。

所述工件吸盘本体、磁铁手柄本体采用硬铝、黄铜、不锈钢或坚硬塑料类非导磁材料制造；所述导磁块、导磁环采用纯铁或低碳钢材料制造。

本发明中所述磁铁对也可采用下述方式设置，即所述磁铁对是由径向设置的同面极性相反的两个采用钕铁硼磁性材料制造的磁铁块组成；所示导磁块上端面采用覆盖磁铁对底面的径向布置方式设置，嵌装在磁铁手柄本体上导磁环的宽度以覆盖磁铁对为准。

本发明的有益效果如下:

利用本发明所述吸盘可以实现研磨工件一行星轮为单位的批量方式的放与取。不需要向行星轮的工件孔逐个放置工件，也不需要加工完毕后只有先取下行星轮才能再取工件的人工操作方法。具有结构简单，加工容易，操作方便等特点。如采用多个本发明所述吸盘还可以节省大量辅助工作时间，提高加工效率，降低劳动强度。

附图说明

图1为本发明处于吸合工件状态时的结构图。

图2是图1的A向展开剖视图。

图3为本发明处于转角后放开工件状态时的结构图。

图4是图3的A向展开剖视图。

图5为工件吸盘与研磨机构行星啮合示意图。

图6、图7是本发明的第二种实施方式。

附图标记说明：1-中空柱形磁铁手柄；10-磁铁手柄本体；11-导磁环；12a、12b-磁铁对，12c、12d-磁铁对，12e、12f-磁铁对；2-连接轴；20-工件吸盘本体；20a-定位凸台；21a、21b-导磁块；3-转角定位装置；31-钢球；32-弹簧；33-螺钉；4a、4b-工件；5-研磨行星轮；5a-定位凹孔；5b-工件孔；工件沉孔20c，定位凸台20b。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

实施例1

如图1、2所示，本发明的转角离合式永磁吸盘包括以上下叠放的方式通过设置在工件吸盘本体20上平面中心部位的连接轴2和设置在磁铁手柄本体10上平面的中空柱形磁铁手柄1装配在一起的工件吸盘本体20和磁铁手柄本体10；环绕连接轴2与磁铁手柄1旋转配合面之间以均布的方式设置有多组由转角定位装置；所述工件吸盘本体20底面在同径的圆周上设置有与研磨行星轮5上设置的工件孔数量、位置相对应的工件沉孔20c（参见图5），在每两相邻的工件沉孔之间嵌装有导磁块21a；在所述磁铁手柄本体10的底面嵌装有与导磁块21a上端相接触且位置相配合、数量相同的磁铁对，在所述磁铁手柄本体10上面嵌装有与磁铁对上端相接触的导磁环11。

本发明所述的转角定位装置是由分别安装在环绕中空柱形磁铁手柄1加工出的若干个径向孔中的钢球31、弹簧32、螺钉33组成；所述钢球31通过螺钉压缩弹簧使钢球压装在环绕连接轴2柱面上加工出的相应的半球形沉孔内；压紧力的大小通过螺钉33调节；压紧力调整适当的标志是：当把工件吸盘本体20固定，能够不费力地转动磁铁手柄1是钢球进入相邻半球形沉孔内（球形凹坑）并定位，此时工件吸盘本体20上表面与磁铁手柄本体10下表面至少还处于贴合状态；且相邻两个半球形沉孔的径向夹角为相邻两个工件沉孔20c的径向夹角的一半。

所述工件吸盘本体20底面中心部位设置有与研磨行星轮5中心部位设置的凹孔5 a相配合的定位凸台20b。用于以保证工件孔5 b的位置与研磨行星论上的工件沉孔20c对齐，同时使得在磁铁手柄本体10时只有磁铁手柄本体10可旋转，而工件吸盘本体20与研磨行星轮5不产生相对运动。

所述磁铁对在同径的圆周上环绕磁铁手柄本体底面设置，所述磁铁对是由并排设置的同面极性相反的两个采用钕铁硼磁性材料制造的磁铁块12a、12b及12c、12d和12e、12f组成，而每两相邻的两组磁铁对12a、12b和12c、12d中的相邻的两磁铁块12b、12c极性相同设置；嵌装在磁铁手柄本体10上的导磁环11与磁铁对上端相接触，且宽度覆盖磁铁对上端面；导磁块21a上端面覆盖磁铁对12a、12b的底面；所述磁铁块可以是圆形、多边形等柱状，两者尺寸、间距依工件大小设置。

所述工件吸盘本体20、磁铁手柄本体10采用硬铝、黄铜、不锈钢或坚硬塑料类非导磁材料制造；所述导磁块、导磁环采用纯铁或低碳钢材料制造。

更具体说，本发明的磁铁手柄本体10可绕工件吸盘本体20轴旋转一定角度，角度大小由转角定位装置3实现。

磁铁手柄本体10通过中空柱形磁铁手柄1的中心通孔与工件吸盘本体20的连接轴2之间以动配合方式套装结合在一起；在磁铁手柄本体10底面上有沿圆周分布的磁铁对数量与工件数量相同；每个磁铁对中两个小磁铁（图1、2示中12a、12b及12c、12d）采用钕铁硼磁性材料制造，磁铁对中两磁铁（如12a、12b）同面极性相反设置，而相邻磁铁对的相邻两磁铁（如12b、12c）极性相同设置。磁铁可以是圆形、多边形等柱状，两者尺寸、间距依工件大小设置，如工件尺寸很小，则相应选择小尺寸磁铁，但磁铁对中两磁铁间距不能小于1.0mm。磁铁手柄本体10上面嵌入有导磁环11，嵌入槽中的导磁环11底面与所有磁铁对另一面良好接触，导磁环11采用纯铁或低碳钢材料制造。为减少漏磁，其宽度应能完全覆盖磁铁对表面，厚度2 mm -3mm即可。

工件吸盘本体20同样采用硬铝、铜合金、不锈钢或硬塑料等非导磁材料制造，上表面与磁铁手柄本体10的下表面贴合。工件吸盘本体20中心有连接轴（光轴）2，与磁铁手柄本体10的通孔间隙配合，且能相对转动。在工件吸盘本体20上设置有与工件沉孔20c数量相同导磁块21a，间隔嵌入与底面对应面的工件沉孔20c间隔处，导磁块21a上表面在与磁铁手柄本体10上的一磁铁对处于相同位置时能够完全贴合并能覆盖磁铁对（如12c、12d）底面。

参阅图1、2，当磁铁手柄本体10相对于工件吸盘本体20旋转并定位于磁铁对12a、12b与工件4a相对时，磁力线通过磁铁12a、导磁环11、磁铁12b、工件4a、磁铁12a形成闭合回路，此时处于吸合工件状态。参阅图3、4，当磁铁手柄本体10相对于工件吸盘本体20顺时针旋转30°，此时磁铁对12c、12d与导磁块21a表面贴合，磁力线通过磁铁12d、导磁环11、磁铁12c、导磁块21a、磁铁12d形成闭合回路。同时，相邻磁铁对12c、12d和12e、12f的两相邻磁铁（如12d和12e）处于同极性相斥状态，磁力线不再经工件吸盘本体20漏出。此时处于放开工件状态。

参阅图5，所述工件吸盘本体20底面具有与研磨行星5上形状、位置和数量相同的工件孔20c，且设计有定位凸台20b。定位凸台形状可以是除了圆形之外的多边形状，高度视行星轮厚度（实际上取决于被加工工件厚度）而定，以1-2mm为宜。凸台20b可以与研磨行星轮凹孔部分5a相配合，以保证工件孔20c的位置与研磨行星论上的工件孔5b对齐，同时使在旋转磁铁手柄本体10时只有磁铁手柄本体10可旋转，而工件吸盘本体20与研磨行星轮不产生相对运动。

实施例2

如图6、7所示为本发明的另一种实施方式，本发明中所述的磁铁对也可以按照径向方向放置，磁铁环11宽度相应增加，以覆盖磁铁对表面为准；导磁块21a也相应径向放置。其余部分的结构与图1、2所示的具体实施方式相同。本实施例适合于工件数量多、两件间隔小的情况。

对于在径向方向具有多排工件布置的情况，按照本发明实施实例1及实施实例2对磁铁对、导磁块、导磁环做相应增加即可。

Claims (5)

1.一种转角离合式永磁吸盘，它包括以上下叠放的方式通过设置在工件吸盘本体上平面中心部位的连接轴和设置在磁铁手柄本体上平面的中空柱形磁铁手柄装配在一起的工件吸盘本体和磁铁手柄本体，其特征在于：环绕连接轴与磁铁手柄旋转配合面之间以均布的方式设置有多组转角定位装置；所述工件吸盘本体底面在同径的圆周上设置有与研磨行星轮上设置的工件孔数量、位置相对应的工件沉孔，在每两相邻的工件沉孔之间嵌装有导磁块；在所述磁铁手柄本体的底面嵌装有与导磁块上端相接触且位置相配合、数量相同的磁铁对，在所述磁铁手柄本体上面嵌装有与磁铁对上端相接触的导磁环。

2.根据权利要求1所述的转角离合式永磁吸盘，其特征在于：所述的转角定位装置是由分别安装在环绕中空柱形磁铁手柄加工出的若干个径向孔中的钢球、弹簧、螺钉组成；所述钢球通过螺钉压缩弹簧使钢球压装在环绕连接轴柱面上加工出的相应的半球形沉孔内；且相邻两个半球形沉孔的径向夹角为相邻两个工件沉孔的径向夹角的一半。

3.根据权利要求1所述的转角离合式永磁吸盘，其特征在于：所述工件吸盘本体底面中心部位设置有与研磨行星轮中心部位设置的凹孔相配合的定位凸台。

4.根据权利要求1所述的转角离合式永磁吸盘，其特征在于：所述磁铁对在同径的圆周上环绕磁铁手柄本体底面设置，所述磁铁对是由并排设置的同面极性相反的两个采用钕铁硼磁性材料制造的磁铁块组成，而每两相邻的两组磁铁对中的相邻的两磁铁块极性相同设置；嵌装在磁铁手柄本体上的导磁环与磁铁对上端相接触，且宽度覆盖磁铁对上端面；导磁块上端面覆盖磁铁对的底面。

5.根据权利要求4所述的转角离合式永磁吸盘，其特征在于：所述磁铁对是由径向设置的同面极性相反的两个采用钕铁硼磁性材料制造的磁铁块组成；所述导磁块上端面采用覆盖磁铁对底面的径向布置方式设置。