CN105736628A - 磁性吸盘 - Google Patents

Abstract

一种磁性吸盘(10)，包含活塞(58)，该活塞(58)在缸筒(14)的第二滑孔(38)的内部移动。当活塞(58)到达一个移动终点时，活塞(58)的一端面抵接板构件(42)，而当活塞(58)到达另一移动终点时，该活塞(58)的另一端面抵接头盖(18)的进入构件(44)。在一端面上的第一阻尼器(84)和在另一端面上的第二阻尼器(94)中至少一个，优选两个配置在板构件(42)上。

Description

磁性吸盘

技术领域

本发明涉及一种磁性吸盘，该磁性吸盘通过永磁体的磁力吸引并保持工件。

背景技术

磁性吸盘包含电磁体或永磁体中的任一个。对于电磁体，磁力通过开始向电磁体供应电流(即通电)而产生，并且工件通过磁力被吸引并保持。进一步，当电流的供应停止时，磁力消失，因此工件被释放。

另一方面，对于例如日本平开专利公报No.55-078505公开的永磁体，存在通过转动永磁体在吸引并保持以及释放工件之间切换的布置。然而，一般地说，已知的布置中，永磁体与活塞连接，并且永磁体与活塞一起移动(例如，见日本平开实用新型公报No.51-102174)。根据日本平开实用新型公报No.51-102174公开的磁性吸盘，随着已经接收压力流体的活塞的移动，使永磁体接近工件，从而工件被吸引并保持。进一步，当永磁体和活塞沿着离开工件的方向移动时，工件被释放。

这类磁性吸盘，例如，配置在机器人的末端臂上，并且伴随机器人执行预定操作，被吸引并保持的工件被运送到预定位置。

发明内容

例如，在活塞和永磁体一起整体地移动的情况下，人们认为当活塞到达上止点位置时活塞可以抵接头盖。在这种情况下，磁性吸盘振动，并且会产生使人不愉快的声音。进一步，由于该抵接，活塞的耐久性可能减小。

本发明的主要目的是提供一种磁性吸盘，其中，当活塞到达移动终点时抑制振动的发生。

本发明的另一个目的是提供一种磁性吸盘，其中，能够确保活塞等的耐久性。

根据本发明的实施例，提供一种磁性吸盘，其利用永磁体的磁力吸引并保持工件，包含：外壳，该外壳包括缸筒和头盖，该缸筒形成为在其中具有滑孔，活塞经由该滑孔移动，该头盖附接于缸筒并且被构造成闭合滑孔的一端；保持构件，该保持构件连接到活塞并且被构造成保持永磁体；和分隔构件，该分隔构件位于并且固定在外壳的内部，并且被构造成与活塞一起在缸筒的内部形成内室。磁性吸盘进一步包含第一阻尼器和第二阻尼器中的至少一个；该第一阻尼器配置在分隔构件和活塞中的任一个上，并且被构造成当活塞抵接分隔构件时缓冲振动；该第二阻尼器配置在活塞和头盖中的任一个上，并且被构造成当活塞抵接头盖时缓冲振动。

在设置第一阻尼器的结构中，当活塞已经到达一个移动终点(例如下止点)时，第一阻尼器介于活塞和分隔构件之间。因此，减轻当活塞抵接分隔构件时出现的振动或冲击。另一方面，在设置第二阻尼器的结构中，当活塞已经到达另一个移动终点(例如上止点)时，第二阻尼器介于活塞和头盖之间。因此，减轻当活塞抵接头盖时出现的振动或冲击。根据上述理由，消除当活塞到达移动终点时出现的振动或使人不愉快的声音。因此，第一阻尼器和第二阻尼器两者都设置是最优选的。

另外，防止活塞、分隔构件和头盖损坏。更具体地，确保构件的耐久性。因而，可以延长磁性吸盘的寿命。

活塞和保持构件可以经由直径比活塞小的轴部连接。在这种情况下，分隔构件位于并且固定在活塞和保持构件之间。另外，插入孔形成在分隔构件中，轴部插入插入孔。根据上述构造，尽管分隔构件已经配置在活塞和保持构件之间，永磁体能够随着活塞移动。

在这种情况下，保持构件和轴部优选由相同的元件一体地形成。这样，部件的数量减少。

包括保持构件的元件可以由轭构成。在这种情况下，由于轭的存在，吸引力更强。因而，工件能够被更有效地吸引和保持。

进一步，优选设置的构造是：N极和S极组合在永磁体的工件磁吸面上存在一对以上，工件磁吸面面对工件。特别地，优选地，不同的磁极可以相邻安排。

在该构造中，由在工件磁吸面上露出的N极产生的磁通量指向在相同的工件磁吸面上两个相邻的S极。因此，与工件磁吸面的磁极性是N极和S极中的任一个的情况相比，即与根据具有一个极的现有技术的磁性吸盘相比，能够使工件内的磁路(磁通量)更大。因此，呈现出对工件的大吸引力。因而，即使工件为薄壁钢板，工件也能够被有效地且磁性地吸引。

换句话说，当采用该构造时，假定永磁体的材料和性能与根据现有技术的磁性吸盘的永磁体的材料和性能相同，当其尺寸相同时，对工件的吸引力能够被增大。另一方面，因为在吸引力与根据现有技术的永磁体的吸引力相同的情况下永磁体的尺寸能够做得较小，因此磁性吸盘的尺寸能够缩小(紧凑)。

此外，当永磁体转动时，自动开关附近的磁通量密度改变，因此，认为有可能导致自动开关的错误操作。这样，通过连接缸筒和头盖的连接构件，优选提供防转动构件，防止永磁体的转动。由于该特征，可以无需担心会导致上述情况。在这种情况下，连接构件可以由铁磁金属构成。

另外，在这种情况下，因为用于组装磁性吸盘的连接构件作为防转动构件，所以除了连接构件不需要采用另外的防转动构件。因此，因为避免部件的数量增加，可以使磁性吸盘的尺寸更紧凑。该构造也使成本划算。

当连接构件设置为防转动构件时，连接构件优选配置在工件磁吸面上彼此相邻的N极和S极之间的边界。根据该布置，而非将防转动构件配置在另一位置，转动永磁体变得极其困难。

进一步，密封构件优选配置在活塞的侧壁上，并且活塞和缸筒之间的位置可以被构造成由密封构件密封。在这种情况下，在永磁体前进或退回的任何一个时间，活塞接收来自压力流体的按压力。当永磁体前进时活塞的压力接收区和当永磁体退回时活塞的压力接收区大致相等，因此，在前进和退回期间的推力实质上相等。因而，例如，可以使当工件被磁性地吸引时和当工件被释放时的响应速度实质上相等。

本发明的上述及其他目的、特征和优点在结合附图的以下说明中将更加明显，其中，本发明的较优实施例经由说明性实例展示。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的磁性吸盘的基础部件的概括立体图；

图2是从图1中箭头A的方向看的平面图；

图3是沿图2的线III-III的截面图；

图4是显示活塞、轭和第一至第四永磁体从图3所示的状态向下移动的情况的概括竖直截面图；

图5A和5B分别是在工件磁吸面上磁极的数量是一个时磁通量的示意侧视图和显示磁饱和区的示意平面图；

图6A和6B分别是工件磁吸面上磁极的数量是两个(N极和S极的组合为一对)时磁通量的示意侧视图和显示磁饱和区的示意平面图；

图7是显示在工件磁吸面上磁极的数量是四个(N极和S极的组合为两对)时磁饱和区的示意平面图；

图8是显示在工件磁吸面上磁极的数量(N极和S极的组合的数量)和产生的吸引力之间的关系的图表；

图9是显示工件磁吸面通过三个U形的永磁体组件形成的情况的概括立体图；

图10是显示工件磁吸面通过两个U形的永磁体组件形成的情况的概括底视图；

图11是显示海尔贝克阵列由杆状的磁铁形成并且一组N极和S极的组合配置在工件磁吸面上的情况的概括前视图；

图12是永磁体的概括整体立体图，该永磁体通过磁化圆柱体获得从而其中的磁极的方向为U形；和

图13是永磁体的概括整体立体图，该永磁体通过磁化圆柱体获得从而其中的磁极指向垂直于工件磁吸面的方向。

具体实施方式

以下将参考附图详细描述根据本发明的磁性吸盘的较优实施例。在以下描述中，名词“上”和“下”对应于图1、3和4中的上下方向。进一步，在本实施例中，举例说明压缩空气用作工作流体的情况。

图1至3分别是根据本发明的实施例的磁性吸盘10的基础部件的概括立体图、从图1中箭头A的方向看的平面图和沿图2的线III-III的截面图。磁性吸盘10吸引并保持图3所示的工件12。当然，工件由铁磁材料构成，并且作为其详细例子，可以用薄钢板。工件12的厚度T1大约0.5至2mm，例如，一般大约0.6mm。

磁性吸盘10包含外壳20，该外壳20通过将磁体盖16和头盖18附接到缸筒14构成。以下，主要参照图3，开始，磁体盖16由空心体构成，在该空心体中，第一滑孔22形成并沿着其纵向方向延伸。在第一滑孔22中，下室23和第一中间室24通过稍后描述的轭64的凸缘66(保持构件)和板构件42(分隔构件)限定。更具体地，下室23是在磁体盖16的下壁和凸缘66的下端面之间的空间。进一步，第一中间室24是在凸缘66的上端面和板构件42的下端面之间的空间。

空心圆柱25形成为在磁体盖16的下端面上突出，并且在空心圆柱25中，第一环形凹槽26形成在围绕第一滑孔22(下室23)的位置。实质上环形的橡胶缓冲构件28的一部分被压入第一环形凹槽26中，而橡胶缓冲构件28的剩余部分从磁体盖16呈环形突出。多个独立缝隙29(见图2)形成在橡胶缓冲构件28中。

磁体盖16的中间侧面部分30(见图3)形成为实质上长方体形状，并且其上端部分32形成为实质上形状。基于不同的形状，在磁体盖16上，通过中间侧面部分30和上端部分32形成阶梯部分34。第一密封构件36配置在上端部分32的侧壁上。

进一步，第一端口37形成在中间侧面部分30的一侧面上。第一端口37与下室23连通。

沿着其纵向方向延伸的第二滑孔38形成在缸筒14中。垂直于纵向方向的第二滑孔38的截面是实质上完整的圆形。进一步，第二滑孔38在缸筒14的上端和下端上开口。更具体地，缸筒14是空心体，其外部形成为实质上长方体形状。

在第二滑孔38的下端侧开口附近，薄壁部分40通过其内壁朝向外壁侧凹入而形成。这样，薄壁部分40的厚度设定为与其它区域相比更小。薄壁部分40的下端面抵接磁体盖16的阶梯部分34。进一步，磁体盖16的上端部分32经由第二滑孔38插入同时装配入薄壁部分40中。在薄壁部分40和磁体盖16的上端部分32之间的位置通过第一密封构件36密封。

板构件42的外边缘夹在磁体盖16的上端面和薄壁部分40的顶面之间。换句话说，板构件42通过磁体盖16和缸筒14夹紧。稍后详述板构件42的细节。

在缸筒14的上端侧的开口由头盖18闭合。形成为实质上圆柱形状的进入构件44形成为在头盖18的下端面上突出。通过进入构件44进入缸筒14的内部，头盖18被装进缸筒14中。第二密封构件46配置在进入构件44的侧壁上，从而在缸筒14和头盖18之间的位置由第二密封构件46密封。

第二端口50形成在头盖18的一侧面上。第二端口50位于形成有第一端口37的相同侧面上。未图示的供应和排出机构与第一端口37和第二端口50连接。

在外壳20的四个角上，分别形成有有底的杆孔52，杆孔52从头盖18经由缸筒14延伸到磁体盖16的中间侧面部分30的下端附近。插入各自的杆孔52中的第一至第四连接杆54a至54d(连接构件)的螺纹部分与杆孔52的底部附近刻有的螺纹部分螺合。进一步，其头部在环形阶梯部分55中停止，该阶梯部分55配置在头盖18中。伴随第一至第四连接杆54a至54d的螺合，头盖18、缸筒14和磁体盖16被紧固在一起并且被连接，从而形成外壳20。

在上述结构中，例如，头盖18、缸筒14和磁体盖16由顺磁性金属，比如铝合金等构成。另一方面，第一至第四连接杆54a至54d由铁磁金属，比如铸铁(例如对应于日本工业标准规定的SS400的材料)构成，并且将稍后详述，起防转动构件作用，即所谓的转动止动件，上述防转动构件防止充当吸引和保持构件的第一至第四永磁体56a至56d转动。

在外壳20的内部，第一滑孔22和第二滑孔38通过板构件42分隔。更进一步，第二滑孔38通过活塞58和头盖18分隔成第二中间室60和上室62。

另一方面，上室62形成在活塞58和头盖18的进入构件44之间。第二端口50与上室62连通。

磁性吸盘10包含第一至第四永磁体56a至56d，用于吸引和保持工件12(见图3)。第一至第四永磁体56a至56d中的每一个经由其自身的磁力或经由连接构件，比如保持螺栓等保持在轭64中。

如图2所示，从平面图看，第一至第四永磁体56a至56d分别为圆心角为实质上90度的扇形。通过圆柱体的圆形布局，总体上，圆柱形状的永磁体被构造。更具体地，第一永磁体56a与第二永磁体56b和第四永磁体56d接触，并且配置成面对第三永磁体56c，其中第二永磁体56b和第四永磁体56d与第一永磁体56a相邻。

第一至第四永磁体56a至56d的半径可以设定为大约10至30mm，例如。该半径的典型实例为大致15mm，并且在这种情况下，整个永磁体的直径大致为30mm。

进一步，第一至第四永磁体56a至56d的高度(下端面至上端面的距离)的典型实例为大致10mm。

为了便于理解，在图2中，磁体盖16的下壁部分从图中省略。然而，实际上，第一至第四永磁体56a至56d由磁体盖16的下壁部分覆盖(见图3)。

当第一至第四永磁体56a至56d被移动以与轭64和活塞58一起朝向工件12靠近时，如图3所示的工件12被吸引。更具体地，在第一至第四永磁体56a至56d中，其面对工件12的面对表面充当工件磁吸面(吸引保持面)。

第一永磁体56a和第三永磁体56c两者的工件磁吸面的磁极性为N极性。相反，第二永磁体56b和第四永磁体56d两者的工件磁吸面的磁极性具有S极性。因而，在顺时针方向上，工件磁吸面的极性形成N极(第一永磁体56a)、S极(第二永磁体56b)、N极(第三永磁体56c)和S极(第四永磁体56d)。更具体地，在这种情况下，工件磁吸面上的N极和S极的组合形成为两对，并且露出其磁极面，从而具有不同极性的N极和S极彼此相邻。

与上述相反，在由轭64保持的保持面侧，在顺时针方向上，S极(第一永磁体56a)、N极(第二永磁体56b)、S极(第三永磁体56c)和N极(第四永磁体56d)以该次序彼此靠着排列。

第一连接杆54a位于在第一永磁体56a和第二永磁体56b之间的边界的外周侧，或换句话说，在工件磁吸面上的N极(第一永磁体56a)和S极(第二永磁体56b)之间的边界的外周侧。同样地，第二连接杆54b、第三连接杆54c和第四连接杆54d分别位于第二永磁体56b和第三永磁体56c之间的边界的外周侧、第三永磁体56c和第四永磁体56d之间的边界的外周侧，以及第四永磁体56d和第一永磁体56a之间的边界的外周侧。最终，第一至第四连接杆54a至54d被配置在工件磁吸面上相邻的磁极之间的边界。

因为第一至第四连接杆54a至54d由铁磁金属制成，来自第一至第四永磁体56a至56d的磁力也被施加于第一至第四连接杆54a至54d上。更具体地，在第一至第四永磁体56a至56d和第一至第四连接杆54a至54d之间产生吸引力。

如上所述，因为在第一至第四永磁体56a至56d和第一至第四连接杆54a至54d之间出现相互吸引力，防止第一至第四永磁体56a至56d转动。最终，第一至第四永磁体56a至56d起作用以阻止活塞58和轭64的转动。用这样的方式，通过用来形成外壳20的第一至第四连接杆54a至54d，可以使第一至第四永磁体56a至56d的旋转扭矩实质上为零。

当第一至第四连接杆54a至54d位于如上所述的位置时，在第一至第四永磁体56a至56d中产生的旋转扭矩减小到最小。换句话说，能够更有效地阻止转动。

如上所述，第一至第四永磁体56a至56d被保持在轭64中(见图3)。更具体地，轭64包含大直径的凸缘66和小直径的轴部68。第一至第四永磁体56a至56d经由其自身的磁力或经由连接构件，比如螺栓等保持在凸缘66上。凸缘66和轴部68一体地形成在轭64中(来自相同构件)。而且，因为轭64由铁磁金属，比如铸铁(对应于SS400的材料)制成，第一至第四永磁体56a至56d可以被磁性地吸引到凸缘66。

凸缘66的厚度设定为，例如，大约10mm。凸缘66起支持轭的作用。进一步，耐磨环70配置在凸缘66的侧壁上。通过耐磨环70的作用，避免凸缘66的中心相对于第一滑孔22的中心发生偏移或滑动，并且凸缘66以及延伸到轭64，被沿着第一滑孔22的内部引导。

另一方面，朝向下端面侧凹入的环形槽72形成在凸缘66的上端面上。进一步，用于在与连接螺栓74螺合的螺栓孔76形成在轴部68的上端上。

板构件42布置在活塞58和第一至第四永磁体56a至56d(轭64的凸缘66)之间。为了该目的，插入孔78以贯穿方式实质上形成在板构件42的中心，以允许轭64的轴部68通过。当然，插入孔78的内径小于活塞58的外径。

进一步，在板构件42的下端面上，盘形突出部80形成为朝向凸缘66突出。当活塞58、轭64和第一至第四永磁体56a至56d位于作为移动终点的上止点(见图3)时，盘形突出部80进入环形槽72，该环形槽72形成在轭64的凸缘66中。

宽的第二环形凹槽82形成在板构件42的上端面上。环形的第一阻尼器84容纳在第二环形凹槽82中。当到达作为另一移动终点的下止点时，活塞58的下端面抵接第一阻尼器84(见图4)。

更进一步，在板构件42上，在插入孔78附近，连通槽85形成以使第一中间室24和第二中间室60之间能够连通。通过连通槽85，可以使第一中间室24内部的压缩空气移动进入第二中间室60中，或使第二中间室60内部的压缩空气移动进入第一中间室24中。

已经插入板构件42的插入孔78的轴部68的上端面被插入插入孔86中，该插入孔86形成在活塞58的下端面上。螺栓停止孔88形成在活塞58中，从其上端面侧到插入孔86，并且在螺栓停止孔88中停止的连接螺栓74与螺栓孔76螺合。因为该特征，活塞58和轭64互相连接在一起，并且第一至第四永磁体56a至56d经由轭64间接地保持在活塞58上。

第三密封构件90配置在活塞58的侧壁上。在活塞58和缸筒14之间的位置通过第三密封构件90密封。更具体地，防止上室62内部的压缩空气从活塞58的侧壁和缸筒14的第二滑孔38的内壁之间泄漏进入第二中间室60中。因为同样的理由，防止第二中间室60内部的空气泄漏进入上室62中。

宽的第三环形凹槽92形成在活塞58的上端面上。环形的第二阻尼器94容纳在第三环形凹槽92中。当活塞58到达上止点时，第二阻尼器94抵接头盖18的进入构件44的下端面(见图3)。

根据本实施例的磁性吸盘10基本上以上述方式构造。接下来，与磁性吸盘10的操作相关联地描述其动作和优势。

例如，磁性吸盘10配置在未图示的机器人的末端臂上。另外，通过机器人执行预定操作，如图3所示，第一至第四永磁体56a至56d的工件磁吸面进入与工件12面对的关系。此时，活塞58、轭64和第一至第四永磁体56a至56d位于上止点，因此此时在该点上，第一至第四永磁体56a至56d的磁力没有施加于工件12上。

接下来，压缩空气从供应和排出机构经由第二端口50供应到上室62。加压空气从其上端面侧按压活塞58。同时，在供应和排出机构作用下，加压空气经由第一端口37从下室23排出。第二中间室60内部的加压空气经由连通槽85移动进入第一中间室24，进一步，第一中间室24内部的加压空气经过凸缘66的侧壁和第一滑孔22的内壁之间，并且移动进入下室23。其后，上述加压空气也经由第一端口37排出。

已经接收来自上室62内部的压缩空气按压的活塞58在靠近板构件42的方向上移动(下降)。因为下室23、第一中间室24和第二中间室60处于负压下，活塞58被容易地移动。

同时随着活塞58的下降，连接到活塞58的轭64和连接到轭64的第一至第四永磁体56a至56d也下降，因此第一至第四永磁体56a至56d靠近工件12。最终，活塞58、轭64和第一至第四永磁体56a至56d到达下止点，因此产生图4所示的情况。

当活塞58到达下止点时，活塞58抵接设置在板构件42上的第一阻尼器84。在抵接的时候出现的振动或碰撞被第一阻尼器84缓冲，因此磁性吸盘10的振动能够被充分地抑制。进一步，因为避免了对活塞58或板构件42的损害，能够提高磁性吸盘10的耐久性。

当第一至第四永磁体56a至56d到达下止点时，因为其各自的工件磁吸面足够接近工件12，其磁力被施加于工件12上。更具体地，工件12通过第一至第四永磁体56a至56d的磁力被吸引，并且经由磁体盖16的下壁部分，工件12被吸引到第一至第四永磁体56a至56d并且被第一至第四永磁体56a至56d保持。进一步，因为轭64的凸缘66起支持轭的作用，工件12被更适当地吸引和保持。

因为磁体盖16由顺磁性金属制成，磁体盖16不能起轭的作用。更具体地，第一至第四永磁体56a至56d和工件12之间没有轭介入。因此，避免影响第一至第四永磁体56a至56d和工件12之间的磁路的形成。

此外，因为橡胶缓冲构件28设置在磁体盖16的下端面上，当工件12被磁性地吸引到磁体盖16的下壁时，作用于磁体盖16以及延伸到磁性吸盘10上的应力被减轻。因而，能够充分抑制磁性吸盘10的振动，同时防止磁体盖16或第一至第四永磁体56a至56d损坏。

在图5A和5B中，在工件磁吸面仅一个N极的传统技术中出现的磁通量和磁饱和出现的区域被示意地显示。在这种情况下，从构成工件磁吸面的N极开始的磁通量穿过工件12的内部，并且指向后表面上的S极。已经出现磁饱和的区域具有实质上圆形形状。

另一方面，图6A和6B是显示当在工件磁吸面上N极和S极的组合形成为一对时出现的磁通量和磁饱和出现的区域的示意图。根据该构造，从构成工件磁吸面的N极开始的磁通量穿过工件12的内部，并且指向与该工件磁吸面相邻的S极，以及在其后表面上的S极。进一步，从位于工件磁吸面的后表面上的N极开始的磁通量穿过工件12的内部，并且指向该工件磁吸面的S极，同时穿过轭64的内部，并且指向该工件磁吸面的后表面上的S极。因而，具有圆形的磁饱和也出现在沿着直径的位置。

图7是显示当在工件磁吸面上N极和S极的组合形成为两对时出现的磁通量和磁饱和出现的区域的示意图。在这种情况下，具有圆形的磁性饱和也出现在沿着两个直径的位置。与之前提到的构造相比，当N极和S极的组合形成时，穿过工件12的内部的磁通量变得更大。

图8是显示永磁体的外径和由此产生的吸引力之间的关系的图表，显示了：采用一个永磁体并且工件磁吸面上形成一个单一N极(■(黑方格)图标)的磁性吸盘；采用两个永磁体并且工件磁吸面具有一个N极和一个S极且N极和S极的组合形成为一对的磁性吸盘(◆(黑菱形)图标)；以及根据本实施例，采用第一至第四永磁体56a至56d的四个永磁体并且工件磁吸面上包含形成为两对的N极和S极的组合(▲(黑三角形)图标)的磁性吸盘10。很明显每个磁性吸盘中永磁体的材料和保持力，以及永磁体的总尺寸彼此相同。

从图8还可以理解到，随着在工件磁吸面上的磁极的数量增大，吸引力变大。特别地，当永磁体的外径整体大于20mm，或当工件12的厚度变小时，吸引力显示出差异。从这点看，很明显，通过在工件磁吸面上N极和S极的组合形成为一对以上，更优选地，两对以上，呈现出足够吸引力，从而即使由薄钢板制成并且是重物的工件12也能够被吸引和保持。因为，如上所述，由于形成在工件磁吸面上的N极和S极的组合，穿过工件12的内部的磁通量变得更大。

如上所述，通过形成在工件磁吸面上的N极和S极的组合，对工件12的吸引力变得更大。特别地，根据本实施例，N极和S极的组合在工件磁吸面上形成为两对，因此呈现出足够的吸引力。

因而，根据本实施例，假定永磁体的材料和性能相同，当外径相同时，能够增大对工件12的吸引力。这表示更大重量的工件12能够被吸引和保持。

可选地，如果吸引力相等，永磁体整体能够设定为较小的直径。换句话说，磁性吸盘10能够在尺寸和尺度上紧凑。

其后，通过机器人执行预定操作，末端臂和磁性吸盘10被移动到适当位置。于是，工件12也被移动。

接下来，在供应和排出机构的作用下，加压空气经由第二端口50从上室62排出。同时，加压空气从供应和排出机构经由第一端口37供应到下室23。一部分加压空气从凸缘66和第一滑孔22的侧壁之间进入第一中间室24，更进一步，穿过连通槽85并且进入第二中间室60中。因此，与接收来自下室23内部的压缩空气按压的轭64的凸缘66一起，活塞58也接收来自第一中间室24的内部的压缩空气的按压。随着上室62被置于负压下，活塞58在远离板构件42的方向上被移动(上升)。

根据本实施例，第三密封构件90配置在活塞58的侧壁上。更具体地，密封构件没有配置在轭64和第二中间室60的内壁之间。因此，在上述过程中，接收供应到上室62的加压空气的按压力，以及已经移动进入第二中间室60的气体的按压力的构件在任何一种情况下都是活塞58。另外，虽然由轴部68覆盖的区域存在于活塞58的下端面上，但是凸缘66也接收来自压缩空气的按压。更具体地，当活塞58下降时的压力接收区域和当活塞58升高时的压力接收区域实质上相同。因而，能够避免升高活塞所需要的牵引力减小。

跟随着活塞58的升高，轭64和第一至第四永磁体56a至56d与其整体地升高。更具体地，第一至第四永磁体56a至56d物理上与工件12分开，因此，第一至第四永磁体56a至56d的磁力没有施加于工件12上。因而，通过第一至第四永磁体56a至56d的磁力对工件12的约束被释放。

活塞58、轭64和第一至第四永磁体56a至56d最终到达上止点。换句话说，回到图3所示的情况。

当活塞58到达上止点时，板构件42的盘形突出部80进入环形槽72中，该环形槽72形成在轭64的凸缘66中。进一步，设置在活塞58上的第二阻尼器94抵接头盖18的进入构件44。在抵接的时候出现的振动或碰撞被第二阻尼器94缓冲，因此，磁性吸盘10的振动能够被充分地抑制。进一步，因为避免了对活塞58或头盖18的损害，能够提高磁性吸盘10的耐久性。

进一步，在上述过程的进程中，第一至第四永磁体56a至56d的转动被阻止。如上所述，这是因为第一至第四连接杆54a至54d布置在第一至第四永磁体56a至56d附近。因为第一至第四永磁体56a至56d的转动以该方式被限制，例如，避免在自动开关附近的磁通量密度的变化。因而，还可以避免由磁通量密度变化引起的自动开关的错误操作发生。

第一至第四连接杆54a至54d用作将头盖18、缸筒14和磁体盖16都紧固在一起的构件，并且形成外壳20。更具体地，因为第一至第四永磁体56a至56d的转动被防止，不需要另外应用其它构件。因此，避免部件的数量增加，除了成本优势，同时使得磁性吸盘10更紧凑。

特别地，本发明不局限于如上所述的实施例，在不违背本发明的本质和范畴内能够做许多修改。

例如，如图9所示，两个以上的U形的永磁体100可以被组合(图9显示三个)，并且两个以上的N极和两个以上的S极可以存在于工件磁吸面上。除该组合外，U形的永磁体100(图10显示两个)能够被组合，从而在平面图中从下看，其如图10所示排列。

进一步，如图11所示，三个以上的杆状磁铁102的组合(图11中显示三个)能够形成所谓的海尔贝克阵列，并且一组N极和S极的组合能够配置在工件磁吸面上。

虽然在如上所述的实施例中，采用多个永磁体，但是可以采用单一永磁体，该单一永磁体通过被磁化使得N极和S极的布局在工件磁吸面上存在两对以上而制造。

作为永磁体的实例，如图12所示，对于预定物体比如柱体98的磁化被执行，从而磁极的指向形成为U形形状。该永磁体能够通过使U形磁体非常接近于柱体98的一个底表面从而在底表面上形成N极和S极而制造。更具体地，一个底表面成为工件磁吸面，而磁极没有形成在剩余的另一底表面上。

此外，除了使U形永磁体非常接近于柱体98的一个底表面等，使另一U形永磁体非常接近于另一底表面，如图13所示，永磁体被制造成其中N极和S极形成在用作工件磁吸面的一个底表面上，并且S极和N极形成在其后表面上。更具体地，在这种情况下，产生磁力从而磁极垂直地指向工件磁吸面。

再进一步，第一阻尼器84可以配置在活塞58的下端面上。另一方面，第二阻尼器94可以配置在头盖18的进入构件44的下端面上。

另外，第一阻尼器84或第二阻尼器94中的任一个可以省略。

Claims (8)

1.一种磁性吸盘(10)，所述磁性吸盘(10)利用永磁体(56a至56d)的磁力吸引并保持工件(12)，其特征在于，包含：

外壳(20)，所述外壳(20)包括：缸筒(14)，所述缸筒(14)形成为在其中具有滑孔(38)，活塞(58)经由所述滑孔(38)移动；头盖(18)，所述头盖(18)附接到所述缸筒(14)并且被构造成闭合所述滑孔(38)的一端；

保持构件(66)，所述保持构件(66)连接到所述活塞(58)并且被构造成保持所述永磁体(56a至56d)；和

分隔构件(42)，所述分隔构件(42)位于并且固定在所述外壳(20)的内部，并且被构造成与所述活塞(58)一起在所述缸筒(14)的内部形成内室；

其中，所述磁性吸盘(10)进一步包括第一阻尼器(84)和第二阻尼器(94)中的至少一个；所述第一阻尼器(84)配置在所述分隔构件(42)和所述活塞(58)中的任一个上，并且被构造成当所述活塞(58)抵接所述分隔构件(42)时缓冲振动；所述第二阻尼器(94)配置在所述活塞(58)和所述头盖(18)中的任一个上，并且被构造成当所述活塞(58)抵接所述头盖(18)时缓冲振动。

2.如权利要求1所述的磁性吸盘(10)，其特征在于，所述活塞(58)和所述保持构件(66)经由轴部(68)连接，所述轴部(68)被构造成直径比所述活塞(58)的直径小，同时所述分隔构件(42)位于并且固定在所述活塞(58)和所述保持构件(66)之间，并且插入孔(78)形成在所述分隔构件(42)中，所述轴部(68)插入所述插入孔(78)。

3.如权利要求2所述的磁性吸盘(10)，其特征在于，所述保持构件(66)和所述轴部(68)由相同的元件(64)一体地形成。

4.如权利要求1所述的磁性吸盘(10)，其特征在于，包括所述保持构件(66)的元件是轭(64)。

5.如权利要求1所述的磁性吸盘(10)，其特征在于，N极和S极的组合在所述永磁体(56a至56d)的工件磁吸面上存在一对以上，所述工件磁吸面面对所述工件(12)。

6.如权利要求5所述的磁性吸盘(10)，其特征在于，所述缸筒(14)和所述头盖(18)通过由铁磁金属制成的连接构件(54a至54d)连接，并且所述连接构件(54a至54d)被构造成起防转动构件的作用，防止所述永磁体(56a至56d)转动。

7.如权利要求6所述的磁性吸盘(10)，其特征在于，所述连接构件(54a至54d)配置在所述工件磁吸面上彼此相邻的N极和S极之间的边界。

8.如权利要求1所述的磁性吸盘(10)，其特征在于，密封构件(90)配置在所述活塞(58)的侧壁上，并且所述活塞(58)和所述缸筒(14)之间的位置被构造成通过所述密封构件(90)密封。