CN116520219A - 磁吸力测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁吸力测量装置，包括：固定装置，包括吊座、柔性件及固定座，固定座通过柔性件吊装在吊座上，固定座与吊座之间具有避让间隙，固定座用于固定第一磁吸件；升降装置，位于固定座的下方，升降装置用于固定第二磁吸件，第二磁吸件随升降装置升降并能够与第一磁吸件磁吸配合或者分离；测力部件，设置在吊座和柔性件之间，测力部件通过柔性件测量第一磁吸件和第二磁吸件之间的磁吸力大小；其中，当第二磁吸件与第一磁吸件分离时柔性件处于拉紧状态，当第二磁吸件与第一磁吸件磁吸配合时柔性件处于松弛状态。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的测试过程中测量起点容易发生改变，使得测量磁吸力大小的不准确的问题。

Description

磁吸力测量装置

技术领域

本发明涉及磁力测量领域，具体而言，涉及一种磁吸力测量装置。

背景技术

磁吸件在各行各业都有不同方面的应用，所需的磁吸件的种类也有所不同，其本身所带有的吸力也是不一样。当磁吸件被应用在较为精密的环境(包括但不限于精密仪器)中时，磁吸力的大小非常能够影响其使用效果。检测磁吸力的大小的磁吸力测量装置多种多样，有直接测量的也有间接测量的，但是其测量精度不一。

磁吸力测量装置包括测力部件，测力部件与待测量的磁吸件相配合，磁吸件直接吸起铁块，在改变磁吸件与铁块之间的距离过程中，测力部件实时测量磁吸件的磁吸力。但是，上述方式测量磁吸力大小通常不准确，测量精度较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磁吸力测量装置，以解决相关技术中的测试过程中测量起点容易发生改变，使得测量磁吸力大小的不准确的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种磁吸力测量装置，包括：固定装置，包括吊座、柔性件及固定座，固定座通过柔性件吊装在吊座上，固定座与吊座之间具有避让间隙，固定座用于固定第一磁吸件；升降装置，位于固定座的下方，升降装置用于固定第二磁吸件，第二磁吸件随升降装置升降并能够与第一磁吸件磁吸配合或者分离；测力部件，设置在吊座和柔性件之间，测力部件通过柔性件测量第一磁吸件和第二磁吸件之间的磁吸力大小；其中，当第二磁吸件与第一磁吸件分离时柔性件处于拉紧状态，当第二磁吸件与第一磁吸件磁吸配合时柔性件处于松弛状态。

进一步地，吊座上设置有第一连接件，柔性件的第一端与第一连接件连接，测力部件位于第一连接件和吊座之间，柔性件的第二端与固定座连接。

进一步地，吊座为吊筒，吊筒的顶面上设置有用于放置第一连接件的放置槽，部分柔性件位于吊筒内，测力部件设置在放置槽内，并能够对第一连接件施加的作用力进行测量。

进一步地，第一连接件包括连接圆柱，放置槽包括与连接圆柱的柱面配合的弧面。

进一步地，固定座上设置有第二连接件，柔性件的第二端与第二连接件连接。

进一步地，第一连接件上设置有对柔性件的第一端进行限位的第一限位凹部，第二连接件上设置有对柔性件的第二端进行限位的第二限位凹部。

进一步地，固定座包括座体及设置在座体上的安装孔，第一磁吸件的一部分连接在安装孔的下端内，第二连接件沿安装孔的径向伸入至安装孔内，柔性件的第二端在安装孔的上端内并绕设在第二连接件外。

进一步地，柔性件呈环形。

进一步地，固定装置还包括支架及设置在支架上的第一夹持机构，第一夹持机构用于夹持吊座，测力部件包括力敏电阻器或者电容式压力传感器，升降装置包括缸体、可伸缩地设置在缸体上的伸缩杆及设置在伸缩杆的伸出端上的第二夹持机构，支架设置在缸体上，第二夹持机构用于夹持第二磁吸件。

进一步地，磁吸力测量装置还包括设置在支架的控制器，力敏电阻器或者电容式压力传感器与控制器信号连接。

应用本发明的技术方案，磁吸力测量装置包括：固定装置、升降装置及测力部件。固定装置包括吊座、柔性件及固定座。固定座通过柔性件吊装在吊座上，固定座与吊座之间具有避让间隙，固定座用于固定第一磁吸件。升降装置位于固定座的下方，升降装置用于固定第二磁吸件，第二磁吸件随升降装置升降并能够与第一磁吸件磁吸配合或者分离。测力部件设置在吊座和柔性件之间，测力部件通过柔性件测量第一磁吸件和第二磁吸件之间的磁吸力大小。其中，第二磁吸件随升降装置下降，当第二磁吸件与第一磁吸件分离时柔性件处于拉紧状态，以便于测力部件测量第一磁吸件和第二磁吸件之间的磁吸力大小，第二磁吸件随升降装置上升，当第二磁吸件到达与第一磁吸件磁吸配合的位置时，以便于测力部件检测到测量起点，柔性件处于松弛状态。升降装置支撑磁吸配合的第二磁吸件和第一磁吸件时也能够支撑固定座。第二磁吸件随升降装置上升。升降装置带动第二磁吸件到达与第一磁吸件磁吸配合的测量起点时，由于柔性件较柔软，柔性件由拉紧状态切换至松弛状态，避免第二磁吸件与第一磁吸件之间产生冲击，且由于固定座与吊座之间存在避让间隙，被支撑的固定座不与吊座接触，也避免固定座与吊座之间产生冲击，此时测量起点不会改变，同时被支撑的固定座不再拉紧柔性件，松弛状态的柔性件不会向测力部件施加额外作用力，避免产生测量误差，提高了测量第一磁吸件与第二磁吸件之间的磁吸力大小的准确性。因此，本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的测试过程中测量起点容易发生改变，使得测量磁吸力大小的不准确的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的磁吸力测量装置的实施例的主视示意图；

图2示出了图1的磁吸力测量装置的第二磁吸件与第一磁吸件磁吸配合时的局部示意图；

图3示出了图1的磁吸力测量装置的第二磁吸件与第一磁吸件分离时的主视图；

图4示出了图1的磁吸力测量装置的吊座、柔性件、固定座及第一磁吸件连接在一起的立体结构示意图；

图5示出了图4的磁吸力测量装置的吊座、柔性件、固定座及第一磁吸件连接在一起的剖视示意图；

图6示出了图1的磁吸力测量装置的第一连接件的立体结构示意图；

图7示出了图1的磁吸力测量装置的第二连接件的立体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、固定装置；4-2、第一夹持机构；4-3、第二夹持机构；5、伸缩杆；6、缸体；7、吊座；71、放置槽；11、柔性件；111、第一限位凹部；8、固定座；81、安装孔；9、第二连接件；91、第二限位凹部；10、第一连接件；11、柔性件；12、PCB板；13、第二磁吸件；14、第一磁吸件；15、测力部件。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

在相关技术中，磁吸力测量装置包括测力部件，测力部件与待测量的磁吸件相配合，铁块与移动机构刚性连接，利用移动机构控制铁块与磁吸件之间的距离。首先，利用移动机构将铁块移动至与磁吸件接触吸附，以此作为测量起点；其次，利用移动机构控制铁块朝向远离磁吸件的方向移动，在此过程中，通过测力部件实时测量磁吸件的磁吸力；循环往复，测量多次后输出测量结果。然而，测量磁吸力的准确度受到测试过程中所受应力和行程的影响，由于铁块与移动机构刚性连接，在移动机构回程(带动铁块朝向磁吸件移动)至铁块与磁吸件接触瞬间，铁块会给予磁吸件一定的冲击力，影响测力部件受力。长此以往，测量起点容易发生改变，使得测量磁吸力不准确。

为了解决上述问题，如图1至图3所示，本实施例的磁吸力测量装置包括：固定装置1、升降装置及测力部件15。固定装置1包括吊座7、柔性件11及固定座8。固定座8通过柔性件11吊装在吊座7上，固定座8与吊座7之间具有避让间隙，固定座8用于固定第一磁吸件14。升降装置位于固定座8的下方，升降装置用于固定第二磁吸件13，第二磁吸件13随升降装置升降并能够与第一磁吸件14磁吸配合或者分离。测力部件15设置在吊座7和柔性件11之间，测力部件15通过柔性件11测量第一磁吸件14和第二磁吸件13之间的磁吸力大小。其中，当第二磁吸件13与第一磁吸件14分离时柔性件11处于拉紧状态，当第二磁吸件13与第一磁吸件14磁吸配合时柔性件11处于松弛状态。

应用本实施例的技术方案，第二磁吸件13随升降装置下降，当第二磁吸件13与第一磁吸件14分离时柔性件处于拉紧状态，以便于测力部件15测量第一磁吸件14和第二磁吸件13之间的磁吸力大小，第二磁吸件13随升降装置上升，当第二磁吸件13到达与第一磁吸件14磁吸配合的位置时，以便于测力部件15检测到测量起点，柔性件处于松弛状态。升降装置支撑磁吸配合的第二磁吸件13和第一磁吸件14时也能够支撑固定座8。第二磁吸件13随升降装置上升。升降装置带动第二磁吸件13到达与第一磁吸件14磁吸配合的测量起点时，由于柔性件较柔软，柔性件由拉紧状态切换至松弛状态，避免第二磁吸件13与第一磁吸件14之间产生冲击，且由于固定座8与吊座7之间存在避让间隙，被支撑的固定座8不与吊座7接触，也避免固定座8与吊座7之间产生冲击，此时测量起点不会改变，同时被支撑的固定座8不再拉紧柔性件，松弛状态的柔性件不会向测力部件15施加额外作用力，避免产生测量误差，提高了测量第一磁吸件14与第二磁吸件13之间的磁吸力大小的准确性。因此，本实施例的技术方案有效地解决了相关技术中的测试过程中测量起点容易发生改变，使得测量磁吸力大小的不准确的问题。之后再多次测量磁吸力大小，磁吸力不会因测量起点的改变而受到影响，较好的保证测量的精度，达到测试磁铁吸力的目的。

如图2至图5所示，为了柔性件11的第一端能够间接地连接在吊座7上，吊座7上设置有第一连接件10，柔性件11的第一端与第一连接件10连接，测力部件15位于第一连接件10和吊座7之间，柔性件11的第二端与固定座8连接。

如图2至图5所示，吊座7为吊筒，吊筒的顶面上设置有用于放置第一连接件10的放置槽71，部分柔性件11位于吊筒内，测力部件15设置在放置槽71内，并能够对第一连接件10施加的作用力进行测量。放置槽71的设置便于第一连接件10只在上下方向移动且使自身的能够转动，便于安装的同时与测力部件15接触，便于测力部件15及时地感受到作用力。并且吊筒的设置能够保护部分柔性件11，防止在对磁吸力测量的过程中碰触到部分柔性件11，而对部分柔性件11施力，避免增加额外的作用力。

具体地，柔性件11的第一端绕设在第一连接件10上，这样放置槽71的设置便于移动第一连接件10从柔性件11的第一端穿过。并且能够降低柔性件11受到作用力时施加于测力部件15上，减少了测力部件15的测量误差。

如图2至图5所示，第一连接件10包括连接圆柱，放置槽71包括与连接圆柱的柱面配合的弧面。连接圆柱的柱面与弧面配合，使得连接圆柱能够稳定地安装在吊筒的顶面上。并且移动连接圆柱便于从柔性件11的第一端顺畅地穿过。

如图2至图5所示，为了柔性件11的第二端能够间接地连接在固定座8上，固定座8上设置有第二连接件9，柔性件11的第二端与第二连接件9连接。

具体地，柔性件11的第二端绕设在第二连接件9上。能够降低柔性件11受到作用力时施加于测力部件15上，减少了测力部件15的测量误差。

如图2至图7所示，第一连接件10上设置有对柔性件11的第一端进行限位的第一限位凹部111，第二连接件9上设置有对柔性件11的第二端进行限位的第二限位凹部91。第一限位凹部111能够对柔性件11的第一端的前后方向和左右方向限位，防止柔性件11的第一端相对于第一连接件10进行移动，第二限位凹部91能够对柔性件11的第二端的前后方向和左右方向限位，防止柔性件11的第二端相对于第二连接件9进行移动。这样，柔性件11能够可靠地处于吊装位置，防止柔性件11发生偏斜。

具体地，第一限位凹部111为设置第一连接件10的中心位置处的凹口，第二限位凹部91为设置在第二连接件9的中心位置处的环形槽，且第一限位凹部111和第二限位凹部91在上下方向上相对应，能够保证柔性件11能够通过第一连接件10和第二连接件9的中心位置处，第二磁吸件13随升降装置升降并能够与第一磁吸件14磁吸配合或者分离过程中，防止第一磁吸件14相对于第二磁吸件13发生偏斜，从而第二磁吸件13随升降装置稳定进行垂直升降并与第一磁吸件14垂直插拔。

如图2至图5所示，固定座8包括座体及设置在座体上的安装孔81，第一磁吸件14的一部分连接在安装孔81的下端内，第二连接件9沿安装孔81的径向伸入至安装孔81内，柔性件11的第二端在安装孔81的上端内并绕设在第二连接件9外。安装孔81的设置能够将柔性件11的第二端放置在座体内，座体能够保护柔性件11的第二端，防止在对磁吸力测量的过程中碰触到柔性件11的第二端，而对柔性件11的第二端施力，避免增加额外的作用力。

升降装置带动第二磁吸件13到达与第一磁吸件14磁吸配合的测量起点时，由于柔性件11的第二端绕设在第二连接件9外，第二连接件9随固定座8一起被升降装置支撑，第二连接件9不向柔性件11的第二端施加向下的作用力，保证被支撑的固定座8不再拉紧柔性件11，柔性件11能够由拉紧状态切换至松弛状态。

具体地，第二连接件9优选为螺杆，座体上还设置有与螺杆连接的螺孔。柔性件11优选为绳、线、带或者布。安装孔81的上端的侧壁设置有避让凹腔，安装时用于避让柔性件11的第二端。

如图2至图5所示，在吊筒及座体内，为了便于第一连接件10穿过柔性件11的第一端，第二连接件9穿过柔性件11的第二端，柔性件11呈环形，有利于提高安装效率。

如图1至图5所示，固定装置1还包括支架及设置在支架上的第一夹持机构4-2，第一夹持机构4-2用于夹持吊座7，测力部件15包括力敏电阻器或者电容式压力传感器。升降装置包括缸体6、可伸缩地设置在缸体6上的伸缩杆5及设置在伸缩杆5的伸出端上的第二夹持机构4-3，支架设置在缸体6上，第二夹持机构4-3用于夹持第二磁吸件13。

在本实施例中，第一夹持机构4-2包括相对设置的两个第一夹持块，每个第一夹持块通过第一滑槽和第一滑块配合的可滑动地设置在支架上，两个第一夹持块相互靠近时能够夹持吊座7，两个第一夹持块相互远离时能够松开吊座7。第一夹持机构4-2还包括两个第一操作杆，两个第一操作杆一一对应的设置在两个第一夹持块上，操作两个第一操作杆中的任一个，能够驱动两个第一夹持块相互靠近或者相互远离。支架上设置有供第一操作杆穿过的第一导向板。第一操作杆为第一操作螺杆，第一导向板上设置有与第一操作螺杆配合的第一导向螺孔。第一夹持块上设置有用于安装第一操作杆的一端的第一沉槽，第一沉槽的侧壁上设置有第一止挡凸沿，第一操作杆的位于第一沉槽内的一端设置有与第一止挡凸沿止挡配合的第二止挡凸沿，以使第一操作杆一端能够在第一沉槽内转动，且防止第一操作杆的位于第一沉槽内的一端脱离第一沉槽。

第二夹持机构4-3包括相对设置的两个第二夹持块，每个第二夹持块通过第二滑槽和第二滑块配合的可滑动地设置在伸缩杆5的伸出端上，两个第二夹持块相互靠近时能够夹持第二磁吸件13，两个第二夹持块相互远离时能够松开第二磁吸件13。第二夹持机构4-3还包括两个第二操作杆，两个第二操作杆一一对应的设置在两个第二夹持块上，操作两个第二操作杆中的任一个，能够驱动两个第二夹持块相互靠近或者相互远离。伸缩杆5的伸出端上设置有供第二操作杆穿过的第二导向板。第二操作杆为第二操作螺杆，第二导向板上设置有与第二操作螺杆配合的第二导向螺孔。第二夹持块上设置有用于安装第二操作杆的一端的第二沉槽，第二沉槽的侧壁上设置有第三止挡凸沿，第二操作杆的位于第二沉槽内的一端设置有与第三止挡凸沿止挡配合的第四止挡凸沿，以使第二操作杆一端能够在第二沉槽内转动，且防止第二操作杆的位于第二沉槽内的一端脱离第二沉槽。

具体地，支架包括间隔设置在缸体上第一立柱和第二立柱，支架还包括连接在第一立柱和第二立柱上的横梁及连接在横梁上的安装座，安装座位于第一立柱和第二立柱之间，第一夹持机构4-2可滑动地设置在安装座的底部。

具体地，第一磁吸件14优选为磁铁，第二磁吸件13优先为铁质件，两个第二夹持块相互靠近时能够夹持固定有第二磁吸件13的PCB板12。

为了便于加工，吊筒为圆筒。为了第二连接件9固定连接在座体上，座体为方座。

如图1至图5所示，磁吸力测量装置还包括设置在支架的控制器，力敏电阻器或者电容式压力传感器与控制器信号连接。当根据控制器控制升降装置向下缓慢匀速移动时，第二磁吸件13与第一磁吸件14分离，第一磁吸件14带动固定座8拉紧柔性件11，以使柔性件11由松弛状态切换至拉紧状态，柔性件11通过第一连接件10压紧力敏电阻器或者电容式压力传感器，此时力敏电阻器或者电容式压力传感器实时检测第二磁吸件13与第一磁吸件14之间的磁吸力的大小，并通过控制器将磁吸力的大小记录下来以形成磁吸力的变化曲线。

具体地，力敏电阻器或者电容式压力传感器均包括传感膜和电极，其中测力部件15包括力敏电阻器时，传感膜为导电聚合物膜，当作用力作用于导电聚合物膜表面时，该导电聚合物膜以可预测的方式改变其电阻，这种导电聚合物膜由排列在基质中的导电和非导电微粒组成，导电和非导电微粒接触到电极，改变了导电聚合物膜的电阻，电阻值的变化量给出了所施加作用力的测量值。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁吸力测量装置，其特征在于，包括：

固定装置(1)，包括吊座(7)、柔性件(11)及固定座(8)，所述固定座(8)通过所述柔性件(11)吊装在所述吊座(7)上，所述固定座(8)与所述吊座(7)之间具有避让间隙，所述固定座(8)用于固定第一磁吸件(14)；

升降装置，位于所述固定座(8)的下方，所述升降装置用于固定第二磁吸件(13)，所述第二磁吸件(13)随所述升降装置升降并能够与所述第一磁吸件(14)磁吸配合或者分离；

测力部件(15)，设置在所述吊座(7)和所述柔性件(11)之间，所述测力部件(15)通过所述柔性件(11)测量所述第一磁吸件(14)和所述第二磁吸件(13)之间的磁吸力大小；

其中，当所述第二磁吸件(13)与所述第一磁吸件(14)分离时所述柔性件(11)处于拉紧状态，当所述第二磁吸件(13)与所述第一磁吸件(14)磁吸配合时所述柔性件(11)处于松弛状态。

2.根据权利要求1所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述吊座(7)上设置有第一连接件(10)，所述柔性件(11)的第一端与所述第一连接件(10)连接，所述测力部件(15)位于所述第一连接件(10)和所述吊座(7)之间，所述柔性件(11)的第二端与所述固定座(8)连接。

3.根据权利要求2所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述吊座(7)为吊筒，所述吊筒的顶面上设置有用于放置所述第一连接件(10)的放置槽(71)，部分所述柔性件(11)位于所述吊筒内，所述测力部件(15)设置在所述放置槽(71)内，并能够对所述第一连接件(10)施加的作用力进行测量。

4.根据权利要求3所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述第一连接件(10)包括连接圆柱，所述放置槽(71)包括与所述连接圆柱的柱面配合的弧面。

5.根据权利要求2所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述固定座(8)上设置有第二连接件(9)，所述柔性件(11)的第二端与所述第二连接件(9)连接。

6.根据权利要求5所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述第一连接件(10)上设置有对所述柔性件(11)的第一端进行限位的第一限位凹部(111)，所述第二连接件(9)上设置有对所述柔性件(11)的第二端进行限位的第二限位凹部(91)。

7.根据权利要求5所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述固定座(8)包括座体及设置在所述座体上的安装孔(81)，所述第一磁吸件(14)的一部分连接在所述安装孔(81)的下端内，所述第二连接件(9)沿所述安装孔(81)的径向伸入至所述安装孔(81)内，所述柔性件(11)的第二端在所述安装孔(81)的上端内并绕设在所述第二连接件(9)外。

8.根据权利要求1所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述柔性件(11)呈环形。

9.根据权利要求1所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述固定装置(1)还包括支架及设置在所述支架上的第一夹持机构(4-2)，所述第一夹持机构(4-2)用于夹持所述吊座(7)，所述测力部件(15)包括力敏电阻器或者电容式压力传感器，所述升降装置包括缸体(6)、可伸缩地设置在所述缸体(6)上的伸缩杆(5)及设置在所述伸缩杆(5)的伸出端上的第二夹持机构(4-3)，所述支架设置在所述缸体(6)上，所述第二夹持机构(4-3)用于夹持所述第二磁吸件(13)。

10.根据权利要求9所述的磁吸力测量装置，其特征在于，所述磁吸力测量装置还包括设置在所述支架的控制器，所述力敏电阻器或者所述电容式压力传感器与所述控制器信号连接。