CN105270871A - 一种永磁电磁混合力可控减重的载重移送平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种永磁电磁混合力可控减重的载重移送平台，用于对大型重物进行高精度位移。具有轨道(2)和其上部置于轨道(2)上可沿其表面滑动的U形载重平台(1)；轨道(2)下面与U形载重平台下部之间设置有一磁力发生机构,该磁力发生机构由具有对称分布在相对于载重平台前后两端的两个电磁铁和分别置于两个电磁铁上的两个永磁体构成。在本发明构造中，永磁体提供较大的吸力。流过电磁铁线圈的电流较小，仅仅用以平衡载重平台施加在轨道上压力的不均衡性，在保证所需移动物体按轨道方向的高精度移动前提下，电磁铁的能耗很低，可达到节能的目的。

Description

一种永磁电磁混合力可控减重的载重移送平台
技术领域
本发明涉及承载移送设备，特别指对大型笨重物体高精度移动时的可控减重方案。
背景技术
目前对大型笨重物体进行移动时，往往需要大型搬运设备来实现，若需要对这类物体进行精细加工或其他高精度处理时，便对其搬运或移动有较高精度的要求。但由于其体积庞大，尤其是质量较大的原因，传统的大型搬运设备对其操作困难且很难达到高精度移动的要求。若仅仅利用电磁力对物体进行减重，当物体质量很大时，减重装置的能耗较大。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是针对高精度移动大型笨重物体的困难性，提供一种利用永磁电磁混合力减重的方案来实现物体的高精度移动。
本发明的技术方案是：
一种永磁电磁混合力可控减重的载重移送平台，用于对大型重物进行高精度位移。具有轨道2和其上部置于轨道2上可沿其表面滑动的U形载重平台1；轨道2下面与U形载重平台下部之间设置有一磁力发生机构,该磁力发生机构由具有对称分布在相对于载重平台前后两端的两个电磁铁和分别置于两个电磁铁上的两个永磁体构成，四个电磁铁线圈分别缠绕在二个电磁铁的四个U型柱上,磁力发生机构产生将U形载重平台下部向上吸合的吸力；四个压力传感器安装在载重平台上，对称分布在载重平台底部前后左右四个点上；一用于通过读取四个压力传感器信号来实现对四个电磁铁线圈电量控制的控制单元7分别与传感器和电磁铁线圈构成电气连接；在电磁铁中部位置设置有避免永磁体在与轨道产生相对运动时出现轨道吸死情况发生的防吸死凸台6。
进一步地，所述轨道2与U形载重平台1上部的接触面呈梯形，即轨道2具有倒梯形槽，U形载重平台1上部具有梯形凸面。
永磁体3和电磁铁4与轨道相互作用产生吸力用以抵消移动物体和载重平台的重力。
所需移动的物体9安放在载重平台顶部。永磁体提供较大的吸力来克服所需移动物体及载重平台的重力，其吸力略小于重力。
这样，流过电磁铁线圈的电流较小，仅用以平衡载重平台施加在轨道上压力的不均衡性。其不均衡性通过压力传感器来检测，当四个传感器的检测值大小不一致时，由控制单元7调节流过电磁铁线圈5电流的大小，从而使四个电磁铁的吸力不同，最终使四个传感器的检测值相同，等于一个较小的固定值，从而达到平衡载重平台施加在轨道上压力不均衡的目的，避免了移动物体时出现左右或前后点头的情况。
载重平台对轨道的压力约接近于0但不等于0时，即永磁电磁混合吸力小于载重平台和移动物体的重力，载重平台会完全压在轨道上，平台与轨道间的间隙为零，从而保证了移动物体时不会出现上下振动。另外，由于轨道顶部有倒梯形槽，保证了载重平台带动物体移动时不会出现左右摆动。
防吸死凸台的作用是针对载重平台向上相对运动时，避免永磁体与轨道吸死的情况发生。
由于该方案保证了物体移动时不会出现上下左右摆动以及前后左右点头的情况，从而保证了所需移动物体按轨道方向的高精度移动。
附图说明
图1为永磁电磁混合力可控减重的载重移送平台的横断面结构图
具体实施方式
二个永磁体和电磁铁结构完全相同，对称安装在载重平台前后两端。永磁体为矩形结构，电磁铁为U型，四个电磁铁线圈5分别缠绕电磁铁的四个U型柱上，线圈的匝数和绕制方向完全相同。
四个压力传感器8参数完全相同，对称安装在载重平台底部前后左右四个点上，安装位置见图1。
永磁体提供较大的吸力来克服所需移动物体及载重平台的重力，其吸力略小于重力。例如所需移动物体和载重平台的重量共为2吨，可设计永磁体提供1.9吨的吸力。
防吸死凸台离轨道的垂直间隙远小于永磁体与轨道间的垂直间隙，当载重平台出现向上运动的情况时，防吸死凸台首先顶在轨道底部，阻止平台的进一步向上运动，从而避免了永磁体与轨道吸死的情况发生。
当物体自身质量不均匀或载重平台带动物体移动不平稳时，载重平台施加在轨道上的压力会不均衡，从而载重平台会出现左右或前后点头的情况。为避免这种情况发生，可通过电磁铁的吸力来调节。当载重平台施加在轨道上压力不均衡时，四个压力传感器检测到的压力值会不同，将四个压力检测值送入电磁铁线圈控制单元，由控制单元调节流过电磁铁线圈电流的大小，从而使四个电磁铁的吸力不同，最终使四个传感器检测到的压力值相同，等于一个较小的固定值，如0.1kg，这样便保证了载重平台的压力均匀分布在轨道上，避免了载重平台移动时出现前后左右点头的情况。
由于载重平台施加在轨道上的力不等于0，这便保证了载重平台完全落在轨道上，通过轨道倒梯形结构的限制，载重平台不会出现左右上下偏移的情况。
永磁体提供了移动物体及载重平台总重量95％的吸力，电磁体需要提供的力较小，仅用以平衡载重平台施加在轨道上压力的不均衡性即可，故流过电磁铁线圈的电流较小，从而大大降低了减重装置的能耗。

Claims (3)

1.一种永磁电磁混合力可控减重的载重移送平台，用于对大型重物进行高精度位移,其特征在于,具有轨道(2)和其上部置于轨道(2)上可沿其表面滑动的U形载重平台(1)；轨道(2)下面与U形载重平台下部之间设置有一磁力发生机构,该磁力发生机构由具有对称分布在相对于载重平台前后两端的两个电磁铁和分别置于两个电磁铁上的两个永磁体构成，四个电磁铁线圈分别缠绕在二个电磁铁的四个U型柱上,磁力发生机构产生将U形载重平台下部向上吸合的吸力；四个压力传感器安装在载重平台上，对称分布在载重平台底部前后左右四个点上；一用于通过读取四个压力传感器信号来实现对四个电磁铁线圈电量控制的控制单元(7)分别与传感器和电磁铁线圈构成电气连接；在电磁铁中部位置设置有避免永磁体在与轨道产生相对运动时出现轨道吸死情况发生的防吸死凸台(6)。
2.根据权利要求1所述的可控减重的载重移送平台，其特征在于，永磁体提供较大的吸力来克服所需移动物体及载重平台的重力，其吸力略小于重力；流过电磁铁线圈的电流较小，仅用以平衡载重平台施加在轨道上压力的不均衡。
3.根据权利要求1所述的可控减重的载重移送平台，其特征在于，所述轨道(2)与U形载重平台(1)上部的接触面呈梯形，即轨道(2)具有倒梯形槽，U形载重平台(1)上部具有梯形凸面。
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