发明内容
本发明的主要目的是提供一种磁性固定装置,旨在使内部移动磁组件能够自动回位,使外部的剩磁趋于零。
为实现上述目的,本发明提出一种磁性固定装置,包括:
壳体,具有容纳腔:
固定磁组件,固定于所述容纳腔内,所述固定磁组件包括多个间隔设置的第一永磁体;
移动磁组件,包括多个间隔设置的第二永磁体,所述第二永磁体位于所述第一永磁体的一侧,使得所述第一永磁体与所述第二永磁体的磁极于轴向上相对;以及
驱动组件,驱动所述移动磁组件于所述容纳腔内移动,当所述第一永磁体与所述第二永磁体异极相对时为第一位置,当所述第一永磁体与所述第二永磁体同极相对时为第二位置。
可选地,所述驱动组件包括偏心轮机构,所述偏心轮机构的偏心轮收容于所述容纳腔内,当移动磁组件位于第二位置时,所述偏心轮抵接于所述移动磁组件的外侧面。
可选地,所述驱动组件还包括设于所述固定磁组件一侧的基座,所述基座的两侧面分别抵接于所述固定磁组件的外侧面以及所述壳体的内侧壁面;所述偏心轮机构还包括转轴,所述转轴穿设于所述偏心轮,且与所述基座相连接。
可选地,多个所述第一永磁体与所述第二永磁体于所述移动磁组件的运动方向上等距离间隔设置。
可选地,所述第一永磁体与第二永磁体数量相同,且当所述移动磁组件位于第一位置时,多个所述第一永磁体与所述第二永磁体于轴向上一一对应。
可选地,所述固定磁组件包括多个第一导磁体,多个所述第一导磁体与多个所述第一永磁体沿所述移动磁组件的运动方向交错间隔排布,且所述第一永磁体夹持于所述第一导磁体之间;
所述移动磁组件包括多个第二导磁体,多个所述第二导磁体与多个所述第二永磁体沿所述移动磁组件的运动方向交错间隔排布,且所述第二永磁体夹持于所述第二导磁体之间。
可选地,所述固定磁组件还包括非导磁金属体,所述非导磁金属体夹持于所述第一导磁体之间,当移动磁组件位于第二位置时,所述非导磁金属体与所述第一永磁体于轴向上相对。
可选地,所述固定磁组件还包括非导磁体,所述非导磁体位于所述固定磁组件背离所述移动磁组件的一侧,且夹持于相邻的第一导磁体之间。
可选地,所述移动磁组件或所述固定磁组件二者之一具有第一滑槽,二者中之另一设有第一滑接件,所述移动磁组件通过第一滑槽与第一滑接件的配合于所述容纳腔内线性移动;
所述移动磁组件或所述壳体二者之一具有第二滑槽,二者中之另一设有第二滑接件,所述移动磁组件通过第二滑槽与第二滑接件的配合于所述容纳腔内线性移动。
可选地,其特征在于,所述磁性固定装置还包括与所述驱动组件相连接的手柄,所述手柄设于所述壳体的外侧,驱动所述手柄以使所述驱动组件运动。
本发明的磁性固定装置包括壳体、固定磁组件、移动磁组件以及驱动组件,该驱动组件驱动移动磁组件沿第一位置向第二位置线性移动,通过线性运动的移动磁组件改变两磁组件之间的磁场以达到控制磁性固定装置外部磁力效果;具体地,固定磁组件与移动磁组件包括了多个间隔设置的第一永磁体与第二永磁体,当移动磁组件位于第一位置时第一永磁体与第二永磁体在的磁极于轴向上为异极相对,轴向上的磁感线相互吸引,使得容纳腔内的磁场处于闭合的状态,此时磁性固定装置外部没有磁力;当移动磁组件运动至第二位置时,此时第一永磁体与第二永磁体于轴向上为部分同极相对,轴向上磁感线相互排斥叠加,使得容纳腔内的磁场处于开放的状态,此时磁性固定装置的外部具有吸引力;如此可通过改变移动磁组件与固定磁组件的位置关系将磁性固定装置吸附于工作台面或者将磁性固定装置从工作台面上拆卸;由于异极相吸的特性,位于第二位置的移动磁组件始终具有朝向第一位置运动的趋势,因此将磁性固定装置与工作台面分离时,移动磁组件朝向第一位置运动的趋势,使得移动磁组件会自动回位,磁性固定装置外部的磁场趋于零,因此在存放的过程中不会吸附铁质的杂质,并且使用时磁性固定装置可以较为彻底的释放所吸附的工作台面,整个使用过程操作方便。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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作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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种磁性固定装置100。
参见图1、图4、图5,在本发明的实施例中,该磁性固定装置100包括壳体1,该壳体1具有容纳腔11,固定磁组件2,固定于容纳腔11内,固定磁组件包括多个间隔设置的第一永磁体21;移动磁组件3,包括多个间隔设置的第二永磁体31,第二永磁体位于所述第一永磁体一侧,使得第一永磁体与第二永磁体的磁极于轴向上相对;以及驱动组件4,驱动所述移动磁组件3于所述容纳腔11内沿第一位置向第二位置移动,当移动磁组件3位于第一位置时,所述第一永磁体21与所述第二永磁体31异极相对,当移动磁组件3位于第二位置时,所述第一永磁体21与所述第二永磁体31同极相对。
本发明的技术方案通过线性运动改变磁体间的磁极对应关系,使得该磁性固定装置100的内部磁场处于开放或闭合的状态;具体地,该磁性固定装置100包括有移动磁组件3、固定磁组件2、以及具有容纳腔11的壳体1,该容纳腔11设为一端开口,以便于安装固定磁组件2及移动磁组件3;固定磁组件2通过螺纹、胶水等连接方式固定于容纳腔11的一侧,并且具有若干个间隔设置的第一永磁体21,若干个第一永磁体21的磁极位于水平方向并且相邻的第一永磁体21间的磁极互为反向设置,移动磁组件3相应地设有若干个间隔设置的第二永磁体31,第二永磁体31的排布参照第一永磁体21的排布方式,该磁性固定装置100还包括用于驱动移动磁组件3在容纳腔11内沿第一位置向第二位置移动的驱动组件4,当移动磁组件3位于第一位置时,第一永磁体21与第二永磁体31在的磁极于轴向上为异极相对,轴向上的磁感线相互吸引,使得容纳腔11内的磁场处于闭合的状态,此时磁性固定装置100外部没有磁力;当移动磁组件3运动至第二位置时,此时第一永磁体21与第二永磁体31于轴向上为部分同极相对,轴向上磁感线相互排斥叠加,使得容纳腔11内的磁场处于开放的状态,此时磁性固定装置100的外部具有吸引力;如此可通过改变移动磁组件3与固定磁组件2的位置关系将磁性固定装置100吸附于工作台面200或者将磁性固定装置100从工作台面200上拆卸。
可以理解地是,当移动磁组件3位于第二位置时,由于异极磁场相互吸引的作用,移动磁组件3始终具有朝向第一位置运动的趋势,如此,当操作驱动组件4将磁性固定装置100从工作台面200分离时,由于内部磁力的作用,使得拆卸时使用的力更小,拆卸更方便;并且移动磁组件3在磁场的作用力下会自动回位,内部的磁场闭合,外部的剩磁趋于零,存放的过程中不会以吸附金属杂质,磁性固定装置100易于保养、使用寿命更长。
在本发明的实施例中,第一永磁体21与第二永磁体31的数量皆为三个,可以理解地是,永磁体的数量并不局限于本实施例中的的三个,也可以为多个,或是单个,均可以实现移动磁组件在线性方向上自动回位的效果。
在本实施例中,壳体1的容纳腔11为一端开口,与固定磁组件2以及基座42一起围合形成可供移动磁组件3在内移动的密封空间,如此固定磁组件2直接作用于工作台面200,使得壳体1的材料可以是导磁材料,也可以是非导磁的材料并且方便组装;当然壳体1也可以是自身具有密封空间的结构,此时壳体1设置为导磁材料以将密封空间内的磁感线导向工作面,使得磁性固定装置100的密封的性能更好;另外在本实施例中壳体1的形状为长方形结构,为了便于加工,而且可以合理的利用空间,可以理解的是,在其它的实施方式中,为了适应工作空间以及整体的美观需要,磁性固定装置100可设置为其它的形状,例如:椭圆、三角形、正方形等其它几何形状,在此不做具体地限定。
进一步地,驱动组件4包括偏心轮411机构41,该偏心轮411机构41的偏心轮411收容于容纳腔11内,当移动磁组件3位于第二位置时,偏心轮411抵接于移动磁组件3的外侧面。
请参见图7、图8,本实施例中的驱动组件4包括了用于驱动移动磁组件3做线性运动的偏心轮机构41,采用偏心轮机构41可以使磁性固定装置100的结构简洁并且操作更方便;具体地,当容纳腔11内的磁场呈现闭合状态时,此时偏心轮411与移动磁组件3间无相互的作用力,对偏心轮机构41持续施加外力使得偏心轮411转动,并带动移动磁组件3不断地朝第二位置移动,在偏心轮411的远休止点的位置,移动磁组件3位移到第二位置,由于磁场的吸引作用,移动磁组件3向偏心轮411施加朝向第一位置的作用力,移动磁组件3的外侧面通过作用力抵持于偏心轮411的远休止点,如此不需要增加其它的固定位结构即可以将移动磁组件3固定于第二位置的一侧,磁性固定装置100可以吸附于工作台面200上。
当需要将磁性固定装置100从工作台面200上拆卸时,对偏心轮机构41再次施加外力,使得移动磁组件度过偏心轮411的远休止点,并且在磁场的的作用下,移动磁组件3沿第二位置向第一位置运动,回到初始的位置,由于在移动磁组件3在第二位置时,两磁组件间即存在相互吸引的作用力,因此在回位的过程中不需要对偏心轮机构41持续施加外力,移动磁组件3即会自动的回位,如此磁性固定装置100从工作台面200上拆卸非常方便,并且还会避免因为人为操作不当,移动磁组件3没有回正使得磁性固定装置100的外部还存在剩磁的情况,保证后续的使用。
在本实施例中的驱动组件4用于驱动的结构为偏心轮机构41,可以理解地,用于驱动的结构也可以是具有同原理的连杆机构,并且在其它的实施例中,该驱动结构也可以设置为螺杆机构,该螺杆机构固定于磁性固定装置100上,其一端抵接于移动磁组件3的侧面,通过转动螺杆实现移动磁组件3的位置切换,由于固定磁组件2的吸引力,使得退磁的过程更省力,以上的实施方式均在本发明的保护范围内。
进一步地,驱动组件4还包括设于固定磁组件2一侧的基座42,该基座42的两侧面分别与固定磁组件2的外侧面和壳体1的内侧壁面相抵接,偏心轮机构41的转轴412穿设于偏心轮411,并固定于基座42上。
请再次参见图7、图8,驱动组件4还包括有用于将偏心轮机构41固定于容纳腔11内的基座42以及用于连接偏心轮411和基座42的转轴412,该转轴412的一端可旋转与基座42相连接,转轴412的另一端伸出壳体1,转轴412用于带动偏心轮411运动,基座42夹持于固定磁组件2以及壳体1之间,其两侧面分别与固定磁组件2的侧面及容纳腔11的内侧壁面相抵接,如此围合形成密封的容纳腔11,移动磁组件3及驱动组件4的驱动结构可以容纳在该密封的容纳腔11内,避免了污染物影响移动磁组件3及偏心轮机构41的运动;不仅如此,该基座42在容纳腔11内的高度高于固定磁组件2的高度,可以止挡移动磁组件3向第一位置运动,避免驱动组件4受移动磁组件3的冲击。
进一步地,多个第一永磁体21与第二永磁体31于移动磁组件3的运动方向上等距离间隔设置。
请参见图5,为使磁性固定装置100在工作状态下具有最大的吸引力,多个第一永磁体21及多个第二永磁体31于移动磁组件3上的排布间距应设为相等,并且移动磁组件3相对于固定磁组件2位移的距离等于该间距,如此,当移动磁组件3位于第二位置时,第一永磁体21与第二永磁体31可以于轴向上完全对齐,磁场能够最大限度地叠加。
进一步地,第一永磁体21与第二永磁体31数量相同,且当移动磁组件3位于第一位置时,多个第一永磁体21与第二永磁体31于轴向上一一对应。
请参见图4,为使得磁性固定装置100外部的剩磁最小,第一永磁体21与第二永磁体31的数量设为相等,当移动磁组件3位于第一位置时,第一永磁体21与第二永磁体31可以于轴向上一一对应,如此每一第一永磁体21发出的磁场都被对应的第二永磁体31吸收,使得磁性固定装置100外部的剩磁趋于零。
进一步地,固定磁组件2包括多个第一导磁体22,多个第一导磁体22与多个所述第一永磁体21沿所述移动磁组件3的运动方向交错间隔排布,且第一永磁体21夹持于所述第一导磁体22之间;移动磁组件3包括多个第二导磁体32,多个第二导磁体32与多个第二永磁体31沿移动磁组件3的运动方向交错间隔排布,且第二永磁体31夹持于第二导磁体32之间。
请参见图4、图5、图9在本实施例中,固定磁组件2与移动磁组件3还包括了多个用于传导磁感线的第一导磁体22与第二导磁体32,多个第一导磁体22与第二导磁体32分别沿着移动磁组件3的运动方向交错间隔排布,具体地,第一永磁体21及第二永磁体31分别夹持在第一导磁体22以及第二导磁体32之间,永磁体与导磁体之间与通过胶水、螺纹、或者卡扣等方式固定为一整体。
本实施例中,第一导磁体22与第二导磁体32为弹性材料制成的软磁铁,如此可以避免夹持其中的永磁体遭受外力的冲击,使得磁性固定装置100的使用寿命更长,并且使用弹性材料磁性固定装置100的整体密封性也会更好;当然第一导磁体22与第二导磁体32也可以为刚性材料的软磁铁,刚性材料使得磁性固定装置100的强度更好。
进一步地,固定磁组件2还包括非导磁金属体25,该非导磁金属体25夹持于第一导磁体22之间,当移动磁组件3位于第二位置时,非导磁金属体25与至少一第一永磁体21于轴向上相对。
请参见图9,为了使磁性固定装置100内部的磁场整体趋于平衡,固定磁组件2还包括了形状与第一永磁体21相同的非导磁金属体261,当移动磁组件3位移到第二位置时,其中一第一永磁体21与该非导磁金属体261相对应,该第一永磁体21的磁感线可以绕过该非导磁金属体261作用于工作台面200上,如此可以增强磁性固定装置100的吸引力。
进一步地,固定磁组件2还包括非导磁体23,非导磁体23位于固定磁组件2背离移动磁组件3的一侧,且夹持于相邻的第一导磁体22之间。
请再次参见图4、图5,为避免第一永磁体21遭受外力的冲击并且保其清洁,第一永磁体21及第二永磁体31被分别夹持于第一导磁体22与第二导磁体32之间,并且永磁体的两端与导磁体两端距有一定的距离,如此可以避免第一永磁体21与第二永磁体32在移动磁组件3移动是相互摩擦,保证磁性固定装置100的使用寿命;间隔设置的第一导磁体22之间还设有用于密封的非导磁体23,在磁性固定装置100处于工作状态时,该非导磁体23将相叠加的磁感线于轴向上隔离,使得磁性固定装置100内部的磁感线必须经由工作台面200才能形成闭合的回路,以提高磁性固定装置100的吸附力,且由于固定磁组件2背离移动磁组件3的一侧直接作用于工作台面200,非导磁体23还可以对第一永磁体21起到密封保护的作用。
可以理解的是,非导磁体23可以是铜、铝、铅等非导磁的金属材料,同时也可以木材、塑料等其它材质的非金属材料,在此不做具体地限定。
在本实施例中,第一永磁体21、第二永磁体31、第一导磁体22、第二导磁体32以及非导磁金属体25的形状为矩形结构,便于加工、组装使得磁性固定装置100的整体结构更强,当然以上的磁性固定装置100组件也可以设置为其形状的几何结构,在此不一一赘述。
进一步地,移动磁组件3或固定磁组件2二者之一具有第一滑槽24,二者中之另一设有第一滑接件33,移动磁组件3通过第一滑槽24与第一滑接件33的配合于容纳腔11内线性移动;移动磁组件3或壳体1二者之一具有第二滑槽12,二者中之另一设有第二滑接件34,移动磁组件3通过第二滑槽12与第二滑接件34的配合于容纳腔11内线性移动。
请参见图6,移动磁组件3与固定磁组件2之间设置有用于辅助移动的滑接件,使得磁性固定装置100的操作手感更好,在本实施例中,移动磁组件3面向固定磁组件2以及背离固定磁组件2的两侧面分别设置有第一滑接件33与第二滑接件34,于壳体1及固定磁组件2上相对应地设置有第一滑槽24与第二滑槽12,第一滑接件24与第二滑接件12分别与第一滑槽24及第二滑槽12的底壁相抵接,如此可以避免移动磁组件3与壳体1及固定磁组件2直接接触,提高移动磁组件3的使用寿命,当然后第一滑接件33与第二滑接件34也可以设置在固定磁组件2与壳体1上,第一滑槽24与第二滑槽12相应地设置在移动磁组件3上,以上的实施例均在本发明的保护范围内。
可以理解的是,第一滑接件33和第二滑接件34可以是聚甲醛、聚四氟乙烯、石墨等具有自润滑效果的材料,或者是具有辅助移动的机构,在其中一实施例中,第一滑接件33和第二滑接件34上包括有若干个间隔设置的滚动装置,移动磁组件3通过滚动装置与滑槽配合于容纳腔11内线性移动,因此带有自润滑效果的材料与辅助移动的结构均为本发明的实施方式,在此不做具体地限定。
进一步地,该磁性固定装置100还包括与驱动组件4相连接的手柄5,该手柄5设于壳体1的外侧,驱动该手柄5以使驱动组件4运动。
为使磁性固定装置100更便于操作,该磁性固定装置100还包括与驱动组件4相连接的手柄5,具体地,该手柄5与驱动组件4的转轴412相连接,操作手柄5用以使磁性固定装置100吸附与工作台面200或是将磁性固定装置100从工作台面200上卸下。
请参见图1至图3,在本发明的一具体应用中,磁性固定装置100被应用于预制构件模具的固定,作业人员先将预制构件模具根据需要的形状摆放于钢模平台上,再通过螺纹结构将预制构件模具与磁性固定装置100连接在一起,此时磁性固定装置100的外部整体处于无磁的状态,因此可以根据需要任意调整预制构件的位置,当调整到合适的位置时,作业员操作手柄5,使得磁性固定装置100牢牢地吸附于钢模平台上,使得预制构件模具的固定于钢模平台上;当需要将预制构件模具从钢模平台上拆卸时,只需要再次操作手柄5,磁性固定装置100内部的移动磁组件3自动回位,即可以将磁性固定装置100从钢模平台上卸下,可以理解的是,使用磁性固定装置100作为预制构件模具的固定装置,相较于传统的螺纹连接方式更方便并且更易于操作。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。