CN107393678B - 一种电永磁装夹 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电永磁装夹，该电永磁装夹包括外壳体，所述外壳体包括不贯通所述外壳体下部的内腔，所述内腔下部设置有可逆磁钢，沿所述可逆磁钢外壁设置有励磁线圈，所述励磁线圈与所述内腔内壁固定连接；在所述可逆磁钢上方设置与所述内腔内壁固定连接的上壳体，在所述上壳体的下表面设置有环形凹槽，在所述环形凹槽中设置有与环形凹槽相配合的永磁钢；在外壳体中设置的内腔不需要该内腔与外壳体下表面距离很近，从而简化了外壳体的结构，使得外壳体易于加工。而设置有环形凹槽的上壳体由于不用设置其他的部分来放置其他部件，仅需要设置一个环形凹槽，该上壳体的结构也并不复杂，相应的该外壳体与上壳体都更易于加工。

Description

一种电永磁装夹

技术领域

本发明涉及装夹领域，特别是涉及一种电永磁装夹。

背景技术

近年来装夹设备广泛的应用于机械制造行业，经常被用作金属切削加工的加工夹具使用。

近年来，电永磁装夹在国内被越来越多的企业所应用。电永磁装夹中设置有可逆磁钢，该可逆磁钢的磁极可以通过外部电路控制其进行转化，从而切换工作状态与非工作状态。在非工作状态时，可逆磁钢所产生的磁场与电永磁装夹中的永磁钢所产生的磁场会在其内部达到平衡，此时不会对外部显现磁场；在工作状态时，可逆磁钢所产生的磁场会与永磁钢产生的磁场相互叠加，共同对外显现磁场，以吸取材料。

在现有的技术中，请参照图1，图1为现有技术中一种电永磁装夹的结构示意图。

上述电永磁装夹1包括外壳体11，永磁钢12，可逆磁钢13，压板14，螺丝15，永磁钢与外壳体的连接处16，以及用于固定励磁线圈的固定装置17。在现有技术中，需要在外壳体11的内部靠近吸取材料的一面切割出凹槽，用于放置永磁钢12。为了使得整个电永磁装夹1在工作状态时对外产生的磁场尽可能的大，需要该凹槽的底部距离外壳体11外表面的距离非常小，这在加工的过程中会非常困难，经常会产生次品。并且在后续对外壳体进行加工时还需要切割出用于安放可逆磁钢13的内腔以及防止盖板14的内腔，上述内腔的横截面的大小通常不一样，通常外壳体还需要设置用于放置励磁线圈的电线的通路，这在加工过程中难度会非常的大，外壳体11的结构会非常复杂，相应的加工方式也会非常复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种电永磁装夹，可以有效减少外壳体的结构复杂性，简化加工外壳体的方式。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电永磁装夹，所述电永磁装夹包括外壳体，所述外壳体包括不贯通所述外壳体下部的内腔，所述内腔下部设置有可逆磁钢，沿所述可逆磁钢外壁设置有励磁线圈，所述励磁线圈与所述内腔内壁固定连接；在所述可逆磁钢上方设置与所述内腔内壁固定连接的上壳体，在所述上壳体的下表面设置有环形凹槽，在所述环形凹槽中设置有与环形凹槽相配合的永磁钢。

可选的，所述内腔包括第一内腔和第二内腔，所述第一内腔设置有所述可逆磁钢，沿所述可逆磁钢外壁设置有所述励磁线圈，所述励磁线圈与所述第一内腔内壁固定连接；所述第二内腔设置有与所述第二内腔内壁固定连接的所述上壳体；所述第一内腔上表面设置有向上的环形台面，用于支撑所述上壳体。

可选的，所述上壳体与所述环形台面之间设有密封圈。

可选的，所述永磁钢为圆环结构，相应的所述环形凹槽具体为圆环形凹槽。

可选的，所述外壳体设置有在竖直方向上贯通所述外壳体的螺纹孔，所述可逆磁钢中设置有在竖直方向上贯通所述可逆磁钢且与所述外壳体的螺纹孔相配合的螺纹孔，所述上壳体中设置有与所述可逆磁钢的螺纹孔相配合的螺纹孔，用于通过螺丝将所述外壳体、所述可逆磁钢和所述上壳体固定连接。

可选的，所述外壳体包括多个所述内腔。

可选的，任意相邻的两个所述内腔中的可逆磁钢在同一边的磁极为异名磁极，相应的任意相邻的两个所述内腔中的永磁钢的同一边的磁极为异名磁极。

可选的，多个所述内腔呈棋格状分布。

可选的，所述内腔的横截面为圆形。

可选的，所述外壳体中设置有接线孔，所述接线孔口出设置有金属堵头。

本发明所提供的一种电永磁装夹，采用了永磁体组件与电永磁装夹壳体分开的结构，其中永磁体组件包括上壳体与永磁钢；电永磁装夹壳体包括外壳体、可逆磁钢与励磁线圈；在外壳体内部不需要设置用于放置永磁钢的环形凹槽，即在外壳体中设置的内腔不需要该内腔与外壳体下表面距离很近，从而简化了外壳体的结构，使得外壳体更易于加工。而设置有环形凹槽的上壳体由于不用设置其他的部分来放置其他部件，仅需要设置一个环形凹槽，该上壳体的结构也并不复杂，相应的该外壳体与上壳体都易于加工。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种电永磁装夹的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的电永磁装夹的结构示意图；

图3为本发明实施例中永磁钢与上壳体连接处的局部放大图；

图4为本发明实施例所提供的电永磁装夹的俯视图；

图5为本发明实施例所提供的第一种电永磁装夹在非工作状态的磁回路分布图；

图6为本发明实施例所提供的第一种电永磁装夹在工作状态的磁回路分布图；

图7为本发明实施例所提供的第二种电永磁装夹在非工作状态的磁回路分布图；

图8为本发明实施例所提供的第二种电永磁装夹在工作状态的磁回路分布图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电永磁装夹，在现有技术中，需要在外壳体11的内部靠近吸取材料的一面切割出凹槽，用于放置永磁钢12。为了使得整个电永磁装夹在工作状态时对外产生的磁场尽可能的大，需要该凹槽的底部距离外壳体11外表面的距离非常小，这在加工的过程中会非常困难，经常会产生次品。并且在后续对外壳体进行加工时还需要切割出用于安放可逆磁钢13的内腔以及防止盖板14的内腔，上述内腔的横截面的大小通常不一样，通常外壳体还需要设置用于放置励磁线圈的电线的通路，这在加工过程中难度会非常的大，外壳体11的结构会非常复杂，相应的加工方式也会非常复杂。

而本发明所提供的一种电永磁装夹，采用了永磁体组件与电永磁装夹壳体分开的结构，其中永磁体组件包括上壳体202与永磁钢201；电永磁装夹壳体包括外壳体205、可逆磁钢208与励磁线圈206；在外壳体205内部不需要设置用于放置永磁钢201的环形凹槽，即在外壳体205中设置的内腔不需要该内腔与外壳体205下表面距离很近，从而简化了外壳体205的结构，使得外壳体205更易于加工。而设置有环形凹槽的上壳体202由于不用设置其他的部分来放置其他部件，仅需要设置一个环形凹槽，该上壳体202的结构也并不复杂，相应的该外壳体205与上壳体202都易于加工。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2和图3，图2为本发明实施例所提供的电永磁装夹的结构示意图；图3为本发明实施例永磁钢与上壳体连接处的局部放大图。

在本发明实施例中，电永磁装夹2包括永磁体组件与电永磁装夹壳体，所述永磁体组件包括上壳体202与永磁钢201；电永磁装夹壳体包括外壳体205、可逆磁钢208与励磁线圈206。其中，外壳体205通常使用Q245钢或者是45#钢制作，该材料为软磁材料，导磁性能良好，并且具有耐磨损，防腐蚀等一系列优点。当然在本发明实施例中，也可以使用其他材料制成外壳体，在此不做具体限定。

外壳体205包括有不贯通所述外壳体205下部的内腔，对于所述内腔的下表面与外壳体的下表面之间的距离没有具体的限定，该距离不需要很小，从而保证了外壳体205的结构不需要很复杂，便于外壳体205的加工。

在所述内腔的下部设置有可逆磁钢208，所述可逆磁钢208通常为铝镍钴磁钢，当然也可以是其他材质的可逆磁钢，只要能通过外线路来改变所述可逆磁钢的磁极均可。

沿所述可逆磁钢208的外壁设置有励磁线圈206，用于产生外电场来控制可逆磁钢208的磁极。所述励磁线圈206通常会通过灌胶固定的方式与所述外壳体205的内腔的内壁固定连接，当然也可以通过其他的方式将励磁线圈206固定在外壳体205的内腔的内壁上，在此不做具体限定。

相应的，需要有电线连接外部电源与励磁线圈206，以对励磁线圈206供电。所述电线通常是通过接线孔210连接外部电源，该接线孔210的孔口出通常会设置有金属堵头211。

通常情况下，在励磁线圈206的外部需要有支撑励磁线圈206的线圈骨架207，以保证整个线圈稳定的结构。

在可逆磁钢208的上方设置有上壳体202，所述上壳体202覆盖在可逆磁钢208与励磁线圈206上，上壳体202所用的材料通常情况下与外壳体205所用的材料一致，一般为Q245钢或者是45#钢，当然也可以选择其他材质的材料制作上壳体202，视具体的情况而定，在此不做具体限定。

在上壳体202的下表面设置有环形凹槽，在所述环形凹槽中设置有与所述环形凹槽相配合的永磁钢201。所述永磁钢201通常是钕铁硼磁钢，当然也可以选用其他材质的永磁钢201，只要该永磁钢201可以产生稳定不变的磁场均可，在此不做具体限定。

为了方便加工以及保证磁场均匀，上述永磁钢201通常是圆环，即外部与内部的轮廓通常是圆形。当然，在本发明实施例中，所述永磁钢201的外部与内部轮廓的形状不限于圆形，还可以是方形或者是多边形，所述永磁钢201内外轮廓的形状也可以不一致，其组合形状有很多，在此不再一一赘述。

请参考图3，为了保证整个电永磁装夹在工作状态时对外产生的磁场尽可能的大，需要该凹槽的底部距离外壳体205外表面的距离需要非常小，在永磁钢201到所述环形凹槽的底部通常还会有一段非常薄的连接处，通常会有0.4mm左右的距离。在该连接处需要填充材料来连接永磁钢201与外壳体205。本发明实施例提供两种连接方式：第一种，是在该连接处使用与上壳体202相同的材料，所述材料通常为导磁材料。此种方式可以将此连接处的材料与上壳体202做成一体化结构，在加工时会非常简便，但是会造成少量的磁力损失；第二种，是在该连接处采用不导磁材料进行填充，并通过激光焊接的方式将所述不导磁材料与永磁钢201和上壳体202相互连接。该方法不会造成磁力损失，通过激光焊接的方法同样可以起到良好的密封效果。上述不导磁材料通常是选用不锈钢，当然也可以选择其他不导磁的材料进行焊接，视具体的情况而定，在此不做具体限定。

永磁钢201在上壳体202的下表面的环形凹槽的开口处通常是用环氧树脂203进行密封，在此处使用环氧树脂203进行密封并不用担心该环氧树脂203与外界工作环境进行接触而快速的老化。当然也可以选用其他的密封方式，或者不进行密封，视具体的情况而定，在此不做具体限定。

在本发明实施例中，为了可以让上壳体202与外壳体205之间有更好的密封性，可以进一步的现在外壳体205中设置有第一内腔和第二内腔。第一内腔在第二内腔的下方，第一内腔用于设置上述可逆磁钢208和励磁线圈206，第二内腔用于与上壳体202固定连接。在下方的第一内腔的横截面的对角线的长度要小于位于上方的第二内腔的横截面的对角线的长度，即第二内腔的横截面要整体大于第一内腔的横截面，此时在第一内腔的上表面会形成一个向上的环形台面，可以用于支撑上壳体202。在环形台面与上壳体202之间可以进一步的设置有密封圈204，用于提高上壳体202与外壳体205之间的密封性。更进一步的，可以在环形台面上设置有放置密封圈204的环形凹槽，相应的可以在上壳体与环形台面相接触的部分同样设置有放置密封圈204的环形凹槽。但是为了让上壳体202与外壳体205之间有良好的密封性，设置在环形台面上的环形凹槽的深度加上设置在上壳体202的用于放置密封圈204的环形凹槽的深度应该小于被放置的密封圈204的厚度。

在本发明实施例中，密封圈204除了可以设计成上述形状，还可以设计成在轴向与径向两个方向上都进行密封，还可以是单独的在轴向上或者是径向上进行密封，具体的密封方式视具体的情况而定，在此不做具体限定。

为了使得整个电永磁装夹各个部件之间具有良好的连接性，可以在外壳体205设置有在竖直方向上贯通所述外壳体205的螺纹孔，所述可逆磁钢208中设置有在竖直方向上贯通所述可逆磁钢208且与所述外壳体205的螺纹孔相配合的螺纹孔，所述上壳体中设置有与所述可逆磁钢208的螺纹孔相配合的螺纹孔，用于通过螺丝209将所述外壳体205、所述可逆磁钢208和所述上壳体202固定连接。通过螺纹可以使得整个电永磁装夹连接的更加牢固，更加不容易发生部件脱落的情况。

为了方便加工，以及保证整个电永磁装夹对外的磁场尽量呈均匀分布，从而保证被吸的物料受力均匀，通常情况下上述内腔，或者是第一内腔与第二内腔的横截面通常为圆形，即内腔所包围的空间通常是圆柱体，其中第一内腔与第二内腔所包围的空间的中心线通常在同一条直线上，即第一内腔与第二内腔的任意横截面的几何中心应该在同一条直线上。当然，上述内腔的横截面也可以是其他形状，在此不做具体限定。

本发明实施例所提供的一种电永磁装夹2，在外壳体205内部不需要设置用于放置永磁钢201的环形凹槽，即在外壳体205中设置的内腔不需要该内腔与外壳体205下表面距离很近，从而简化了外壳体205的结构，使得外壳体205易于加工。而设置有环形凹槽的上壳体202由于不用设置其他的部分来放置其他部件，仅需要设置一个环形凹槽，该上壳体202的结构也并不复杂，相应的该外壳体205与上壳体202都更易于加工。

在本发明中，有关于电永磁装夹2的磁回路有多种实现方式，将在下述实施例中做详细说明。

请参考图4，图5，图6，图7和图8。图4为本发明实施例所提供的电永磁装夹的俯视图；图5为本发明实施例所提供的第一种电永磁装夹在非工作状态的磁回路分布图；图6为本发明实施例所提供的第一种电永磁装夹在工作状态的磁回路分布图；图7为本发明实施例所提供的第二种电永磁装夹在非工作状态的磁回路分布图；图8为本发明实施例所提供的第二种电永磁装夹在工作状态的磁回路分布图。

请参考图4，在本发明实施例中，外壳体205不仅仅只有一个内腔，还可以有多个内腔，每个内腔中均装有上述实施例所提供的励磁线圈206，可逆磁钢208，上壳体202和永磁钢201等，每个内腔中所包括的部件均可以对外产生磁回路，用以吸附物料。

在本发明中，多个上述内腔通常是呈棋格状分布，任意一个内腔在前后左右四个方向上最少会有两个相邻的内腔，当然也存在相邻三个内腔和相邻四个内腔的情况。

当然，也多个所述内腔也可以呈其他排列方式，相应的与任一个内腔相邻的内腔也会有其他个数，在此不做具体限定。

在本发明实施例中，电永磁装夹2的磁回路会有两种情况，下面将做详细介绍。

请参考图5与图6，在本电永磁装夹中，任意相邻的两个可逆磁钢208在同一边的磁极为同名磁极，如图所示，在工作状态时，可逆磁钢208的上部为S极，下部为N极；在工作状态时，上部为N极，下部为S极，相应的永磁钢201内部为N极，外部为S极。当然，在实际应用过程中可逆磁钢208与永磁钢201的极性也可以与上述极性相反，视具体的情况而定，在此不做具体限定。

在本电永磁装夹中，每一个内腔中均会产生各自的磁回路，以在工作状态下吸附物料。

请参考图7与图8，在本电永磁装夹中，任意相邻的两个可逆磁钢208在同一边的磁极为异名磁极，如图所示，在工作状态时，相邻的两个可逆磁钢208其中一个可逆磁钢208的上部为S极，下部为N极，另一个可逆磁钢208的上部为N极，下部为S极；在工作状态时，其中一个可逆磁钢208的上部为N极，下部为S极，另一个可逆磁钢208的上部为S极，下部为N极，相应的两个永磁钢201其中一个永磁钢201的内部为N极，外部为S极；另一个永磁钢201的内部为S极，外部为N极。当然，在实际应用过程中可逆磁钢208与永磁钢201的极性也可以与上述极性相反，视具体的情况而定，在此不做具体限定。

在本电永磁装夹中，相邻的两个内腔中会产生共同的磁回路，以在工作状态下吸附物料。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的一种电永磁装夹进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电永磁装夹，其特征在于，所述电永磁装夹包括外壳体，所述外壳体包括不贯通所述外壳体下部的内腔，所述内腔下部设置有可逆磁钢，沿所述可逆磁钢外壁设置有励磁线圈，所述励磁线圈与所述内腔内壁固定连接；在所述可逆磁钢上方设置与所述内腔内壁固定连接的上壳体，在所述上壳体的下表面设置有环形凹槽，在所述环形凹槽中设置有与环形凹槽相配合的永磁钢；

在所述永磁钢到所述环形凹槽的底部具有连接处，在所述连接处设置有填充材料来连接所述永磁钢与所述上壳体；

所述内腔包括第一内腔和第二内腔，所述第一内腔设置有所述可逆磁钢，沿所述可逆磁钢外壁设置有所述励磁线圈，所述励磁线圈与所述第一内腔内壁固定连接；所述第二内腔设置有与所述第二内腔内壁固定连接的所述上壳体；所述第一内腔上表面设置有向上的环形台面，用于支撑所述上壳体；

所述上壳体与所述环形台面之间设有密封圈。

2.根据权利要求1所述的电永磁装夹，其特征在于，所述永磁钢为圆环结构，相应的所述环形凹槽具体为圆环形凹槽。

3.根据权利要求1所述的电永磁装夹，其特征在于，所述外壳体设置有在竖直方向上贯通所述外壳体的螺纹孔，所述可逆磁钢中设置有在竖直方向上贯通所述可逆磁钢且与所述外壳体的螺纹孔相配合的螺纹孔，所述上壳体中设置有与所述可逆磁钢的螺纹孔相配合的螺纹孔，用于通过螺丝将所述外壳体、所述可逆磁钢和所述上壳体固定连接。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的电永磁装夹，其特征在于，所述外壳体包括多个所述内腔。

5.根据权利要求4所述的电永磁装夹，其特征在于，任意相邻的两个所述内腔中的可逆磁钢在同一边的磁极为异名磁极，相应的任意相邻的两个所述内腔中的永磁钢的同一边的磁极为异名磁极。

6.根据权利要求4所述的电永磁装夹，其特征在于，多个所述内腔呈棋格状分布。

7.根据权利要求1所述的电永磁装夹，其特征在于，所述内腔的横截面为圆形。

8.根据权利要求1所述的电永磁装夹，其特征在于，所述外壳体中设置有接线孔，所述接线孔口出设置有金属堵头。