CN205447176U - 磁性工具支座 - Google Patents
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Abstract
用于相对于铁磁体对具有工具接合部件的工具进行支撑的磁性支座,包括:具有工作面的至少两个磁体单元,每个单元都适于在工作面与铁磁体接触时磁性地附接至铁磁体;以及支撑结构,其联接至该至少两个磁体单元并且包括适于将工具固定至该支撑结构的安装结构,支撑结构具有开口部或切口,该切口延伸至支撑结构的大约中心位置使得工具的工件接合部件可从支撑结构的第一侧延伸以接合位于支撑结构的与第一侧相反的第二侧附近的铁磁体,该至少两个磁体单元能够相对于支撑结构定位于该至少两个磁体单元的工作面大体共面以支承在铁磁体的平表面上的第一操作位置和该至少两个磁体单元的工作面相对于彼此成角度以支承在铁磁体的弯曲表面上的第二操作位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及工具支座,该工具支座利用磁体将诸如动力钻、刨铣机、研磨机以及类似物的便携式工具、或者其他的诸如非破坏性材料和部件测试设备、测量用激光器等重型仪器或器具支撑在铁磁性工件或支撑表面上以及固定至铁磁性工件或支撑表面,以便在工件上执行操作,诸如切割、机加工、形貌测量等。
背景技术
针对便携式动力工具的支座(以及带有支座的工具),该支座使用电磁体或可切换式永磁体装置以将支座(并且因此将由该支座支撑的动力工具和/或安装至该支座的动力工具)固定至数十年来已知的铁磁性工件。
例如,US专利2,818,655(deGaston)描述了一种电磁的、蹲蜷伏式柱形工具架,其设置有中心通孔,在该通孔中坐置有立柱,该立柱在其上自由端附近承载有悬臂式支撑臂,该支撑臂能够径向地移动并且能够借助于止挡螺钉避免在柱上的移动。该悬臂式臂还在其自由远侧端的其中一个远侧端处具有用于工具的安装件。
US专利2,879,678(Kaiser等)描述了一种具有可调节的和可逆的电磁性基座的钻架,其中盒状基座的保持面(或工件接合表面)可以相对于支撑柱以任意角度设定,钻孔机安装和支撑托架能够沿着该支撑柱被移动和止挡。该支撑柱在其下末端附近以轴颈方式安装至基座的侧壁,该支撑柱能够相对于保持面(并且因而相对于工件表面)以可选择的旋转位置被牢固地夹在侧壁上,因此使得能够以任意选择的角度钻孔进入到工件中。钻孔机相对于电磁性基座的悬臂位置要求磁体被规定足够的高以防止在钻孔操作期间当向下的压力被施加到工具上时钻架发生倾翻。
US专利3,044,321(Buck等)描述了一种可调节的磁性钻孔安装件,其中具有用于钻孔机的安装件的框架机构通过一组中间的、面-邻接滑动凸缘或板被承载在电磁性基座上,在一个实施方式中该组中间的、面-邻接滑动凸缘或板设置有门槽和销以使得能够在基座结构(其固定至滑动板中的一个滑动板)与框架机构(其固定至另外一个滑动板)之间在一个平面和方向上进行相对平移运动。夹紧机构呈现为用于将滑动凸缘以选择的、调节的平移位置可释放地夹在一起,借此夹紧机构的松开允许在框架机构(其包括具有传统的用于钻孔机的竖直地可调节的和可制动的支撑托架的立柱)处支撑的钻孔机相对于电磁性基座移动,以将钻头布置在工件上的期望的位置处。
US专利4,639,170(Palm)描述了一种用于便携式工具的磁性基座,其中该磁性基座包括两个叠加永磁体组件,该永磁体组件能够相互移动以减小或加强由该两个组件产生的可用的总磁场,以便将工具安装件固定至工件和从工件释放。
所有上述(动力)工具磁性基座(文中也被称作支座)的共同之处在于它们陈述了一种平面的(或平坦的)的支座表面,基座借助于该支座表面磁性地附接至工件。而这当动力工具被固定至平坦的铁磁性工件诸如板或梁的腹板时,当工件具有弯曲的(凸形的或凹形的)表面时是无效用的,需要采取额外的措施以便确保足够的并且充分的磁通从基座处的磁体传递到工件中同时使得影响支座与工件之间磁引力的气隙最小化。
US专利4,047,827(Hougen)公开了用于基本上盒状的电磁工具基座的成角度支撑板的使用,该支撑板能够被固定至电磁体壳体的侧壁或底面,并且该支撑板是可调节的(即,可移动的)使得这些支撑板能够与凸形状工件(诸如管或罐结构)的表面接触。实质上,该成角度支撑板用作(被动)极延伸构件以用于更有效地将磁通指引到弯曲表面工件中。
US专利4,390,309(Fangman)中公开了用于磁钻孔基座的更加复杂的、摇架状管式接合器盒机构,该结构使用了更多数量的更复杂形状的磁极延伸板,但是最终依赖于如早期的Hougen专利的相同的磁通量重新定向原理。
如果有人看过了前述现有技术磁性基座和工具支座的实施方式的全部内容,将会注意到大多数基座机构以悬臂式的方式支撑动力工具。这种布置提供了不太稳定的支撑布置,其中需要更大和更重的电磁体或可开关控制的永磁体单元来抵抗在机床的运行期间当切割工具(钻头、铣刀等)被按压到工件中时遭受的倾翻力矩。
此外,为了在诸如管和罐的弯曲工件上使用,需要将额外的“磁通重新定向”板附接至基座,该基座将借助于该“磁通重新定向”板制动并且提供从磁通源进入这种非平坦工件的弯曲表面中的磁通导引路径。
上述解决的问题适用于机床和其他类型的被支撑在基座或支座处或由基座或支座承载的器具,该基座或支座利用磁体来确保工具/器具相对于待加工、测量、通过焊接或其他方式等联接至其他对象的对象的空间位置。因此,除非上下文有不同的要求,下文中的术语“工具”用作动力加工机床的通用表述,诸如钻机、刨铣机、研磨机、诸如光学的和触觉的测量探头和装置的测量器具、诸如焊接或切割吹管的工件接合或分离装置等。
本实用新型追求改进其处承载有磁通源和工具的支座或支撑结构。对于技术受讯者来说直接地明显的是该支撑结构能够是一种分离部件,在该分离部件上能够可移除地安装有以其他方式完全分离的操作性工具,通常是这样的情况,例如其中支座允许用于竖直运动控制的切入式钻孔的手动钻头的可移除的安装。但同样地该支撑结构能够为可以被认为是工具的“集成”部分的支座或支撑机构,通常是在变速切入式刨铣机的情况下,其中作为整体的工具包括马达、联接至马达的刨铣机卡盘和刀头、工件接合板、以及两个平行的竖直支撑柱,该竖直支撑柱固定至板的上表面并且在该竖直支撑柱上安装马达和卡盘以用于被控制相对于板(并且因此相对于其上停留有板的工件)的来回地运动。换句话说,本实用新型并不限于这些应用的一个或另外的应用。
因此本实用新型的目的是在其实施方式中的至少一个实施方式中提供一种避免工具在基座处的悬臂式安装的磁性工具基座。
本实用新型的另一目的是提供一种用于工具的磁性基座,该磁性基座并不需要额外的附件安装至基座结构以使得基座能够在平坦的以及诸如管、罐等的弯曲的工件或支撑表面上使用。
在此将特别有利的是本实用新型的优选实施方式提供了一种基座或支座,该基座或支座能够以简单的方式被重新构造以在平坦的和弯曲表面的工件上使用而不需要额外的附件。
本实用新型的这些和其他的目的以及优选的特征将在下面的描述中变得明显。
实用新型内容
根据本实用新型的一方面,提供了一种用于相对于铁磁体对工具进行支撑和固定的磁性工具支座,其包括“开/关”可切换的第一磁体单元和“开/关”可切换的第二磁体单元,每个磁体单元在所述磁体单元的工作面上都具有至少一对可反向极化的极靴,所述极靴设置成在与铁磁体接触时与所述铁磁体一起提供闭合的磁回路并且将工具基座磁性地附接至所述铁磁体,所述磁性工具支座的特征在于,所述磁性工具支座还包括支撑结构,所述支撑结构具有:(i)第一侧,在所述第一侧上设置有用于以可拆卸的方式或永久性地将工具固定至所述支撑结构的安装结构;(ii)与所述第一侧相反的第二侧,在使用所述磁性工具支座时,所述第二侧面对将固定有所述磁性工具支座的铁磁体;以及(iii)第一安装件和第二安装件,所述第一安装件将所述第一磁体单元以可拆卸的方式固定至所述支撑结构,所述第二安装件将所述第二磁体单元以可拆卸的方式固定至所述支撑结构,所述第一安装件和所述第二安装件以彼此间隔开的关系定位,所述第一安装件和所述第二安装件设计成在所述支撑结构处为相应的磁体单元提供至少一个旋转运动的自由度,并且使所述工作面能够被转动至包括第一位置和第二位置的操作位置的范围内,在所述第一位置,所述第一磁体单元的工作面与所述第二磁体单元的工作面共平面或者相平行以用于将所述极靴对支承在所述铁磁体的至少一个平表面上,在所述第二位置,所述第一磁体单元的工作面与所述第二磁体单元的工作面相对于彼此成角度以用于将所述第一磁体单元和所述第二磁体单元的所述极靴对都支承在所述铁磁体的弯曲表面上,其中,切口在所述支撑结构的边缘处在所述支撑结构的所述第一侧与所述第二侧之间延伸并且定位于所述第一磁体单元与所述第二磁体单元之间,所述切口的尺寸设定成允许所述工具的工件相互作用部件与定位成与所述支撑结构的所述第二侧相邻的工件或所述铁磁体相互作用,所述切口完全定位于所述支撑结构的顶板部分的中心区域的一侧。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,所述第一安装件和所述第二安装件中的至少一者还设计成在被固定至所述支撑结构时另外允许所述第一磁体单元和所述第二磁体单元朝向彼此以及远离彼此的相对平移移位。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,所述平移移位是直线性的。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,每个磁体单元的安装件都包括:(a)一对对应的槽口,在成镜像的位置在相对的每个腿板中分别设置一个槽口;以及(b)一对支撑螺栓或销,所述支撑螺栓或销固定在所述磁体单元的轴向相反的两个端面上并且被以如下方式接纳在所述对应的槽口内:所述方式(i)允许相应的磁体单元绕在被接纳于所述对应的槽口中的所述支撑螺栓或销之间延伸的轴线旋转、以及(ii)允许沿着所述槽口平移移位。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,所述对应的槽口都是直线性的并且延伸成也平行于包括所述顶板的平面。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,每个磁体单元的安装件都包括:(a)一对通孔,所述一对通孔在相对的腿板中同轴地定位;以及(b)一对支撑螺栓或销,所述支撑螺栓或销固定在所述磁体单元的轴向相反的两个端面上并且被以如下方式接纳在所述通孔内:所述方式允许磁体单元绕由同轴地对准的所述一对通孔限定的轴线旋转。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,所述磁体单元包括大致盒状的六面体外部壳体,所述外部壳体具有梯形的轴向端面,特别地,所述外部壳体具有矩形的轴向端面,以及其中,所述支撑螺栓或销从所述轴向端面的对称中心和/或对称平面偏离。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,所述磁体单元包括大致盒状的六面体外部壳体,所述外部壳体具有梯形的轴向端面,特别地,所述外部壳体具有矩形的轴向端面,以及其中,所述极靴是通过一对铁磁性极轨提供的,所述一对铁磁性极轨的横截面为梯形并且在设置于所述外部壳体的一侧的工作面上以间隔开的关系大致沿着所述外部壳体的轴向长度延伸。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,所述支撑结构是包括顶板部分的一体件,位于所述顶板部分的一个纵向端部处的T形延伸腹板从所述顶板部分向下弯曲以提供所述支撑结构的腿部,并且在所述顶板部分的相反的纵向端部上,两个竖向的腹板腿部从顶板部分向下弯曲,所述切口位于所述两个竖向腹板腿部之间。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,其中,所述磁体单元是能够在“开”状态与“关”状态之间切换的永磁体单元,在“开”状态下,磁通量在所述磁体单元之间穿过所述极靴进入到所述铁磁体中,在上述“关”状态下,在所述极靴处不存在磁通量。
根据本实用新型的一方面的磁性工具支座,与安装至所述支撑结构或者与所述支撑结构成一体的动力工具相结合,所述动力工具适于对工件进行加工。
根据一个方面,本实施方式提供了磁性工具基座,该磁性工具基座用于支撑具有相对于铁磁体的工件接合部件的工具,该磁性工具基座包括:
a)至少两个磁体单元,该至少两个磁体单元每一者均具有位于该单元的工作面处的至少一对能够相反地进行极化的极靴,该至少一对极靴用于在每个单元处在接触铁磁体时并且与铁磁体一起形成闭合的磁回路,从而以磁性的方式将单元附接至铁磁体。
b)支撑结构,在该支撑结构处,该至少两个磁体单元被接纳并且包括用于将工具紧固至支撑结构的安装结构体、或者工具存在于该处,支撑结构具有在该支撑结构中的窗口、或者延伸至该支撑结构中并且围绕该支撑结构的优先的居中位置的切口,使得工具的工件接合部件可以从支撑结构的第一侧(工具将安装于该侧)延伸以接合铁磁体或位于接近支撑结构的第二侧处的工件,第二侧与第一侧相反;以及
c)至少两个安装件,该至少两个安装件布置成将两个磁体单元分别紧固至支撑结构,该至少两个安装件以间隔开的关系设置在窗口或切口的不同侧,该至少两个安装件为支撑结构处的至少两个磁体单元中的相应的磁体单元提供至少一个旋转自由度,从而使至少两个磁体单元的极靴对可以旋转至一系列操作位置,该一系列操作位置包括第一位置和第二位置,在第一位置,至少两个磁体单元的极靴对能够支承在铁磁体的平坦表面上,在第二位置,至少两个磁体单元的极靴对相对于彼此成角度,并且能够支承在铁磁体的单曲率表面上。
根据另一方面,本实施方式提供了一种用于支撑工具的磁性基座或一种工具的磁性基座,该工具具有相对于铁磁体的工件接合部件,该磁性基座包括:
至少两个磁体单元,该至少两个磁体单元具有工作面,每个单元均适于在该工作面与铁磁体相接触时以磁性的方式附接至铁磁体;以及
支撑结构,该支撑结构联接至至少两个磁体单元并且包括安装结构体,该安装结构体适于将工具紧固至支撑结构,该支撑结构具有在支撑结构中的窗口、或者延伸至该支撑结构中并且围绕该支撑结构的优选的居中位置的切口,使得工具的工件接合部件可以从支撑结构的第一侧延伸以接合位于接近支撑结构的第二侧处的铁磁体,第二侧与第一侧相反,该至少两个磁体单元能够相对于支撑结构定位在操作性的第一位置和第二位置,在该操作性的第一位置,至少两个磁体单元的工作面通常是共面的,以便支承在铁磁体的一个或更多个平坦的(平的)表面上,在第二位置,至少两个磁体单元的工作面相对于彼此成角度以支承在铁磁体的弯曲表面上。
在本实施方式的又一方面中,提供了一种具有支座的动力工具,借助于该支座能够将工具支撑在铁磁体的表面上、或者将工具以可释放的方式固定至铁磁体的表面,该动力工具包括:
支撑工具,工具的马达在该支撑工具处被支撑或者被承载,该马达用于向工具的材料切削器具施加运动;至少两个能够进行“开/关”切换(“开/关”可切换)的磁体单元,该至少两个磁体单元用于将工具以磁性的方式紧固或者以可释放的方式固定在铁磁体上,每个单元均具有在该单元的工作面处的至少一对能够相反地进行极化的极靴,该至少一对极靴用于使支撑结构竖立在铁磁体的表面上,并且在磁体单元的“开”状态下与铁磁体形成闭合的磁回路;
在支撑结构处的至少两个安装件,该至少两个安装件将至少两个磁体单元分别紧固至支撑结构,安装件以间隔开的关系设置在支撑结构的相反侧、并且优选地设置于在支撑结构的上面与下面之间延伸的窗口或切口的相反侧,每个安装件被设想为紧固在支撑结构处的相应的磁体单元提供运动的至少一个旋转自由度,从而使至少两个磁体单元的极靴对可以旋转至一系列操作位置,该一系列操作位置包括第一位置和第二位置,在第一位置,至少两个磁体单元的极靴对能够支承在铁磁体的至少一个平坦表面上,在第二位置,至少两个磁体单元的极靴对相对于彼此成角度并且能够支承在铁磁体的单曲率表面上;以及
紧固件,所述紧固件用于选择性地以及以可释放的方式固定支撑结构处的至少两个磁体单元中的每个磁体单元的操作位置中的被选定的一个操作位置。
在本实施方式的再一方面中,提供了一种工具支座,借助于该工具支座能够将器具支撑在铁磁体的表面上以及将器具以可释放的方式固定至铁磁体的表面,该工具支座包括:
支撑结构,器具被支撑或者承载在该支撑结构处;
至少两个能够进行“开/关”切换的磁体单元,该至少两个磁体单元用于将支撑结构以磁性的方式紧固并且以可释放的方式固定在铁磁体上,每个单元均具有在该单元的工作面处的至少一对能够相反地进行极化的极靴,该至少一对极靴用于使支撑结构竖立在铁磁体的表面上,并且在磁体单元的“开”状态下与铁磁体形成闭合的磁回路;
在支撑结构处的至少两个安装件,该至少两个安装件将至少两个磁体单元分别紧固至支撑结构,安装件以间隔开的关系设置在支撑结构的相反侧,安装件被设想为紧固在支撑结构处的相应的磁体单元提供运动的至少一个旋转自由度和至少一个平移自由度中的一者或更多者,从而使至少两个磁体单元的极靴对可以旋转至一系列操作位置,该一系列操作位置包括第一位置和第二位置,在第一位置,至少两个磁体单元的极靴对能够支承在铁磁体的至少一个平坦表面上,在第二位置,至少两个磁体单元的极靴对相对于彼此成角度并且能够支承在铁磁体的单曲率表面上;以及
紧固件,该紧固件用于选择性地以及以可释放的方式固定支撑结构处的至少两个磁体单元中的每个磁体单元的操作位置中的被选定的一个操作位置。
上文所使用的术语“器具”是指(带动力的或以其他方式)用于测量、结合或加工工件或其他对象的工具。
如上文所指出的,根据所进行的限定,根据本实施方式的器具及其部件、支撑结构——其具有用于以允许运动的一定自由度的方式紧固至少两个能够进行“开/关”切换的磁性装置的安装件,如下文更详细地说明的——可以是用于以可释放的方式安装不然则是完整的功能实体的工具的单独的附件,该附件提供能够在需要将支撑结构用作支座时将工具以磁性的方式紧固至铁磁体的手段。其能够等同地是工具的一体部分,没有该部分则工具的功能性受损、或者工具的所意图进行的操作是不可能的,例如在冲击钻或刨铣机的情况下。
在优选实施方式中,基座具有两个磁体单元并且支承结构具有两个安装部。将理解的是,通过将两个磁体单元设置在支承结构的优选中央窗口(或切口)的相对侧,其中每个磁体单元在该单元的工作面处具有一对极靴,以便将这样的单元以磁力的方式固定至铁磁体,工具的工件接合元件可以通过该中央窗口而触及工件,可以实现整体更稳定且安全的支座。
此外,通过使用根据本实用新型的优选实施方式的台架式工具安装结构,其中该安装结构在窗口或切口的上方固定至支承结构或形成为支承结构的组成部分,可以获得其他优点。
这种台架式安装结构可以包括工具安装部,工具安装部承载在位于窗口/切口的两侧的一个或更多个侧部支承立柱或杆,以跨越在支承结构的所述窗口或切口上方。优选地,工具安装部安装成能够沿所述侧部支承立柱上下平移并且可以停止在所述窗口/切口上方的限定位置处。该布置在将工具未偏心地安装在磁性支座的情况下确保了能够大幅地减小或完全避免现有技术中的磁性安装部所经受的悬臂力矩;当在机加工(或其他)操作期间将向下的力施加于工具上时,该力同样将不会引起趋向于从工件撬出磁性基座的不期望的力矩。因而优选的是,基座的支承结构具有印迹区域,印迹区域在其内含有被安装至基座的工具的印迹(footprint)。
与具有相当的操作规范的悬臂工具安装部的现有技术的磁性工具基座相比,上述根据本实用新型的构造/布置特点还能够选择更小的额定磁体单元。当在向下的压力被施加于由基座承载的工具期间对工件进行机加工时,将工具居中定位在支承结构的窗口/切口上方将不再需要存在于现有技术磁性基座的相反的大悬臂力矩。因此,可以使用更小(较小)的额定磁体而不会牺牲保持力,因此与现有技术的相当的磁性基座相比使整个支座更轻。
此外,通过以使整个单元旋转以及可选地平移而允许对该单元的工作面(或接合面)(极靴所处的位置处)重新定向的方式来将磁体单元安装至支承结构,可以省去对附加板和类似构造的需要。“托架式”安装部提供了旋转运动的一个自由度,这将确保能够关于单一旋转轴线重新定向磁体单元并且使其极靴与弯曲工件更加相符。
尽管为磁体单元在支承结构处还设置有万向安装部,以增加磁体单元在支承结构处的运动自由度,不仅允许平移且允许关于每个磁体单元的旋转轴线的一个旋转运动自由度的弯曲或倾斜槽的使用将足以对工具而言最多地应用磁性基座(支座)。
如本文所述,当提及工具或器械时,在该说明书中使用该术语并非排他性地表示在工件机加工操作中采用的电动(电池或主电源)、气动、液压或以其他方式驱动的电动工具,例如,钻机、刨铣机、研磨机等。而是例如在需要探针来测量工件表面的测量工具和在铁磁工件或单独铁磁支承表面上进行机加工或测量操作期间被固定以防运动的其他工具和器械的环境中以更广泛含义来使用该术语。
根据优选实施方式,还可以设想用于磁体单元的在支承结构处的至少一个安装部(优选为两个安装部)以允许位于窗口两侧的磁体单元朝向和远离彼此相对平移。平移可以是直线的、弯曲的、或者包括直线和弯曲两者。如上所述,这增加了磁体单元的调节的自由度以增加铁磁性物体或单独的铁磁体处的磁性工具基座的一致性,铁磁性物体为待机加工或以其他方式在其上加工的工件。
在有利的实施方式中,支承结构将包括顶板和至少一对腿板,至少一对腿板彼此间隔开平行地延伸并且垂直于顶板地延伸,并且优选地位于顶板的宽度方向(width-ward)的端部处,由此则将磁体单元定位并支承在位于窗口或切口的两侧的腿板之间。支承结构可以是整体式的(例如,铸体),或者可以由多个板状元件组装(例如,通过焊接)而形成为整体式支承平台,或者可以由通过使用螺栓或其他紧固元件而固定至彼此的单独部件组装而成。
支承结构处的磁体单元的对运动的良好控制度和稳定性可以通过为每个磁体单元设置安装部,安装部包括(a)一对合适的槽和(b)一对支撑螺栓或销,在每个相对的腿板中的镜像位置处设置一个槽,支撑螺栓或销固定在相应磁体单元的轴向相对端面处并且以下述方式接收在所述合适的槽中:(i)允许相应的磁体单元关于旋转轴线旋转,旋转轴线在接收于合适槽中的支撑螺栓或销之间延伸;以及(ii)沿着所述槽平移移位,其中合适的槽可以是直线的并且平行于包括(支承结构的)顶板的平面而延伸或相对于该平面倾斜地延伸。该布置/布局也允许使用同一个磁性基座将工具磁性地固定且支承在具有变化直径的圆筒形工件处,槽的长度提供了主要直径调节范围,然而,在这些单元由于其关于他们各自的旋转轴线旋转而与所述表面接合时,磁体单元抵靠管状或圆筒形工件的弯曲表面的接合角度主要随着磁体单元的工作面处的极靴的间距和截面变化而变化。
根据本实施方式的磁性工具基座的简化的实施方式如下:其中,用于每个磁体单元的安装部包括:(a)一对通孔,所述一对通孔同轴地定位于相对的腿板中;以及(b)一对支撑螺栓或销,所述一对支撑螺栓或销紧固于对应的磁体单元的轴向相对的端面处并且以允许对应的磁体单元绕着由所述同轴地对准的通孔限定的旋转轴线旋转的方式(但是不提供先前描述的实施方式中存在的附加的平移运动的自由)被接纳在所述通孔中。通过如下的安装部可以实现对支撑结构处的磁体单元的支承和旋转的更大程度的控制:该安装部具有(a)位于腿板中的一对镜像的曲线槽,所述曲线槽以对应的磁体单元的旋转轴线为其相应的曲率中心;以及(b)一对从动销或螺栓,所述一对从动销或螺栓紧固于磁体单元的轴向相对的端面处并以提供用于磁体单元绕其旋转轴线旋转的门限式(gatedguide)引导的方式接纳在所述曲线槽中。
有利地,并且为了增加磁性工具基座通过磁性紧固至铁磁工件(或其他支承本体)时的安全性,该基座将包括可在磁体单元与支撑结构之间操作的止挡机构,以便在磁体单元处于其操作性位置时将磁体单元紧固而不能运动,其中,在磁体单元的操作性位置中,磁体单元以它们的两个极靴(其优选地为具有梯形横截面的极轨)抵接在铁磁体(其可以是工件本身)的平的或弯曲的表面上。在特别优选的形式中,止挡机构将包括可手动操作的夹紧装置,特别是利用支撑螺栓或从动螺栓实现的夹紧机构,这根据具体情况而定,其中,通过所述支承或从动螺栓的头部与腿板之间的摩擦接合实现对磁体单元的运动的止挡。
在本实施方式的另一方面中,磁体单元包括能够在磁通量释放(即启动或“开”)状态与“关”状态之间机械地转换的永磁体,其中,在关闭状态中,极靴处将不产生吸引力或者仅产生最少的吸引力。
在特别优选的实施方式中,磁体单元可包括:(a)大致盒式的六面体外部壳体,该六面体外部壳体在磁体单元被支承至支撑结构处具有梯形、特别是矩形的轴向端面;(b)至少一对叠置的、直径地极化的圆柱形永磁体,每对圆柱形永磁体被接纳在外部壳体内的腔中,其中,圆柱形永磁体被保持在腔中以允许磁体相对于彼此的相对旋转,从而使磁体的相应的南极和北极能够循环地通过包括“开”位置和“关”位置的操作性位置,其中,在“开”位置中,两个磁体的北极和南极相一致,两个磁体的磁场以相同的方向定向,并且磁通量从磁体穿过外部壳体的侧壁进入极靴中;而在“关”位置中,叠置的磁体的北极和南极彼此相对,叠置的磁体的磁场彼此相反地定向,并且在极靴处基本上没有磁通量。并且还提供了用于实现所述相对旋转以及可选地将磁体紧固在所述操作性位置中的一者中的装置。
此类型的可转换的永磁体单元可从MagswitchTechnologyInc,Colorado,USA(Magswitch技术有限公司,美国科罗拉多州)获得。Magswitch“Magsquare”and“MLAY”两个品牌单位在最大分离力(或保持力)、磁饱和深度、容置轨迹(housingfootprint)等方面具有不同的规范。此种Magswitch品牌的可转换的永磁体单元的操作和结构原理在美国专利6,707,360和7,012,495中做了描述,这两件美国专利的内容在本文中进行了特别的参引并通过速记式(short-hand)参引的方式并入本文中。
此外,对于要求对具有有限厚度的工件——例如,薄壁管、板等——的减小的磁场穿透深度和增加的保持力的应用,可以采用包括以(线性)阵列的方式布置的——例如,由Magswitch根据命名MLAYaaaXz分配的、且也在申请人的国际专利申请PCT/IB2013/001102(公开号为WO2013/179126A1)中描述的阵列形式——多个离散的磁体单元的可转换的永磁体单元作为本实施方式的磁性工具基座的磁体单元。所述WO文献的迄今为止与描述下述磁体单元相关的内容特别地通过速记式参引的方式并入本文中:该磁体单元具有多个圆柱形的、直径地极化的永磁体,该永磁体能够被转换为磁场分路状态(magneticfieldshunting)和磁通量释放状态、并且被接纳在盒式外部壳体中,该盒式外部壳体具有提供单元的工件接合部件的一对轨道式极靴。
通过下面参照附图对本实施方式的优选实施方式的示例性描述,本实施方式的进一步优选的特征将会变得明显。
附图说明
图1是根据本实用新型的磁性基座的第一实施方式的等轴测视图;
图2是图1的磁性基座的正视图;
图3是图1的磁性基座的侧视图;
图4是图1的磁性基座的俯视图;
图5是图1的磁性基座的局部分解图;
图6是图1的磁性基座的另一等轴测视图,但是图6中具有组装至所述基座的动力工具安装结构,用于将手持式动力钻固定至该安装结构;
图7a和图7b是图1的磁性基座的另外的等轴测视图,该磁性基座分别磁性地附接至板材工件和管状铁磁性工件;
图8是根据本实用新型的磁性基座的第二实施方式的等轴测视图;
图9是图8的磁性基座的俯视图;
图10是根据本实用新型的磁性基座的第三实施方式的等轴测视图,并且,将动力工具安装结构的第二实施方式固定至该基座并且将手持式动力钻安装至该安装结构上;
图11a至图11d分别是根据本实用新型的磁性基座的第四实施方式的等轴测视图、侧视图、正视图以及俯视图;
图12a和图12b分别是带有根据本实用新型的第五实施方式的磁性支座的冲击钻具的(a)略微侧上方以及(b)略微侧下方的等轴测视图;
图13是图12中示出的钻具的支撑板和两个“开/关”可切换的磁体单元(不具有其他部件)的分解立体图;
图14是根据本实用新型的磁性支座的第六实施方式的与图11a相似的等轴测视图。
具体实施方式
具有本领域技术的阅读者从附图中将能够很快理解:根据本实用新型的磁性基座或磁性支座10、110、210、310、410共享多个特征和类似物,因为在每种情况下,基座10、110、210、310、410包括相同构型和额定值的一对磁体单元12、312(如下文所述)。这些磁体单元12安装/固定至支撑结构14(图1至图7)、114(图8至图10)、214(图11)、314(图12和图13)以及414(图14),支撑结构14、114、214、314以及414又设置有用于将工具附接结构或安装结构30、130、330固定至该支撑结构14、114、214、314以及414或者以其他方式与该支撑结构14、114、214、314以及414成一体的装置,以用于将动力工具或其他工具固定至基座10、110、210、310、410。
如能够通过比较图1、8、10、11和12最佳地看出的,工具安装结构30、130、330可以以多种方式展现,如将在下文描述的。因此,相同附图标记(和添加了100的附图标记)在不同图中用于表示所有实施方式所共有的结构或功能等同特征。
同样地,应理解的是,除文中另外要求,否则空间术语和基准面/基准轴线术语例如“上”、“下”、“纵向”、“横向”、“宽度方向”等的使用仅意在便于理解磁性基座10及其部分和部件的组成和布置以及它们彼此之间的关系,并不意在表示必要方面。
本实用新型中优选地采用的磁体单元12(见图5)是可手动切换的永磁体块,例如由MagswitchTechnology公司制造的产品编码MLAY系列下的永磁体块。这些单元12包括接纳在盒状六面体外部壳体40内的永磁体装置。在图1至11中示出的实施方式中,磁体单元是MLAY1000x3型,其具有三对叠置的径向极化的圆柱形永磁体,每对永磁体接纳在下壳部41内的各自的直立圆柱形腔内,所述腔由包括抗磁分离区的腹板彼此分开。圆柱形永磁体对接纳在腔中以允许每对磁体的上磁体相对旋转使得磁体的各自的北极和南极能够循环通过不同操作位置。这些位置包括“开”位置,在“开”位置中,每对磁体的两个磁体的北极和南极一致且两磁体的磁场沿同一方向定向使得磁通量能够从磁体流通至壳体40的相反的两个纵向侧壁42a和42b中,且从两个纵向侧壁42a和42b流通至一对磁极延伸轨道48a、48b,所述一对磁极延伸轨道48a、48b以平行且间隔开的关系且以可替换的方式安装至壳体40的下工作面46并且在壳体40的轴向端面(末端面)44之间延伸。这些位置还包括“关”位置,在“关”位置中,每对磁体中的叠置的磁体的北极和南极彼此相反且叠置的磁体的磁场彼此相反地定向且在磁极延伸轨道48处基本上不存在磁通量,该磁极延伸轨道48在磁领域中也被称作极靴。
从图5还能够看出,单元12的上壳体部50容置未图示的驱动链,借助于该驱动链,三对磁体的可移动磁体能够在“开”状态与“关”状态之间同步转换,把手52安装至壳体40的上侧,用于将单元12手动转换成启用磁性状态和停用磁性状态。对于操作原理的进一步细节,这种MLAY磁体单元12的结构和布置参见专利文献WO2013/179126A1,该专利文献的全部内容通过参引的方式并入本文。
随后转到图1至图7特别是图1至图5中示出的第一基座(支座)实施方式,磁性基座10包括优选一体构型的支撑结构14,该支撑结构14由铸造的非磁性金属本体或冲压/锻造金属板弯折成形来提供,在每种情况下,都呈现如图3中最佳地看到的大致U形截面。支撑结构14包括环形构型的顶板15,在顶板15的径向相反两侧径向向外延伸有向下弯曲的三角形腹板部16、17,腹板部16、17又连接有(即引导连接至)相应的腿板19、20,腿板19、20垂直于顶板15延伸的平面延伸。在每个腿板19、20的末端自由下边缘23处大致居中地设置有三角形切口22。
从图7a中能够看出,在磁性基座10的使用(如将在下文中描述的)中,支承/支座基座10能够由其腿板19、20支撑在平坦(即平面)的铁磁性片状金属工件PWP上,而如图7b中能够看到的,当基座10磁性第附接至弯曲的工件CWP时,三角形切口22(其可以如图11a至11d的磁性基座实施方式中看到的那样是弯曲的)将用作在腿板19、20的下边缘23与弯曲的工件CWP例如金属管的弯曲的外表面之间提供间隙。
环形顶板15在支撑结构14处提供中央圆形窗口18,这允许当动力工具PT(或承载在支撑结构14处的其他设备)安装至基座10时,工具元件TE(例如见图6、7)从顶板14的第一(上)表面穿行至其相反(下)表面。
需要进一步指出的是,顶板15包括多个安装孔25,所述多个安装孔25绕环形顶板15均匀间隔开。安装孔25用于将工具安装结构30(参照图1至图7的实施方式)通过螺栓和螺母(未示出)固定/紧固至支撑结构14。在图1至图5中仅示出了一对支承杆32、34,所述一对支承杆32、34形成在图6和图7中示出的且参照图6和图7简要描述的工具安装结构30的一部分。
接下来具体参照图4和图5,能够看出,两个磁体单元12分别位于窗口18的一侧且位于相面对的腿板19、20之间,并且以允许单元12具有绕相应旋转轴线SA的一个旋转自由度的方式支撑在腿板19、20处。
为此,每个单元12在其两个末端轴向端面44(末端轴向端面44的平面图呈矩形但末端轴向端面44具有阶梯面)处设置有相应的相同的安装板54,安装板54具有与单元12的壳体40的阶梯状末端表面44相一致的一个面以及大致平坦的反面。在安装板54的两个靠下拐角处在下端边缘附近设置有埋头通孔56,相应的带肩螺栓58延伸通过埋头通孔56,所述相应的带肩螺栓58接合到磁体单元壳体40的端面44的靠下拐角附近的相应的螺纹孔45中,以将安装板54固定至单元12。安装板54在每个靠上拐角附近还具有螺纹孔62,螺纹孔62用于相应地接纳和固定支撑及轴螺栓64和引导螺栓66(或引导销68,见下文)。
对于每个磁体单元12而言,两个支撑及轴螺栓64插入并延伸通过两个平行且间隔开的腿板19、20中的协作的成对同轴通孔70,总共设有四个通孔70,在腿板19、20的相反纵向位置处各设有一个通孔70。轴螺栓64和通孔70的轴的直径选择成提供滑移配合使得当相应的轴螺栓64牢固地螺纹连接到安装板54的协作的相应螺纹孔62中时,磁体单元12保持自由地绕由这些协作元件限定的旋转轴线SA旋转,同时能够牢固地支承在腿板19、20之间。本质上,这种安装能够适当地描述为单轴线“支架”式安装或单轴线“万向支架”安装(需注意,“真正的万向支架”包括具有两个旋转轴线的安装,这两个旋转轴线彼此垂直且共同垂直于此真正万向支架处被支承旋转的本体的(旋转)轴线),通过这种安装,单元12固定至支撑结构14以仅允许一个旋转自由度。
还应注意的是,每个磁体单元12设置有一个导引螺栓66和一个导引销68,导引螺栓66和导引销68分别插入并延伸穿过平行的间隔开的腿板19、20中的相互配合的、成对的镜像的弯曲的导引槽口72,总共设置有四个导引槽口,腿板19、20二者的每个纵向端部附近设置有一个导引槽口。曲线槽口72的轨迹和曲率(弧线)中心与通孔70(更确切地,旋转轴线SA)的位置相关,并且曲线槽口72的长度、起点和终点将限制和确定磁体单元12能够在支撑结构14处实现的旋转运动的程度。所允许的旋转运动还将确定磁体单元12的壳体40的底部工作面46在各末端定向之间进行所述旋转期间将经历的重新定向的程度。
如可能从图2中最佳地看出的,每个导引槽口72的上端将有利地位于将其与旋转轴线SA(即,邻近的轴螺栓64的轴线)相连接的线上,该线平行于腿板19、20的下边缘23延伸。在此情况下,单元12在支撑结构14处旋转的一个终点(停止)位置的特征在于单元12的工作面46与包围支撑结构14的腿板19、20的下边缘23的支撑(或支座)平面平行地定向,在单元12的工作面46处以可移除的方式安装有一对平行的间隔开的极靴48(极靴48具有梯形截面,由此在磁体单元12的两个工件接合元件之间限定平凹区)。如果弧长例如是60度,则这指定单元12的工作面46的另一个端部定向为相对于支撑平面倾斜60度。
应意识到,导引螺栓66和导引销68的轴部的直径被选择成在被容纳在导引槽口72中时提供松的滑动配合。此外,如从图5中可见,例如,每个磁体单元12的导引销68被设计成与内螺纹夹紧或止挡手柄74配合,通过该内螺纹夹紧或止挡手柄74,每个磁体单元工作面46的空间定向能够在销68沿导引槽口72所提供的弧形路径行进时被可释放地保持固定,以防止在任何位置中的进一步移动。为此,夹紧手柄74接合导引销68的末端的螺纹自由端,中间垫圈位于手柄74与腿板19、20的外表面之间,并且手柄74能够被收紧以将垫圈摩擦地夹紧抵靠腿板19、20,或者手柄74能够被松开以释放。
因此,磁体单元12在支撑结构14处的所描述的安装件允许磁体单元12达到不同的旋转位置,由此,磁性基座10能够被布置成附接两个单元12的所有极靴48,以接合如图7a中示意性地示出的板状铁磁工件PWP,并磁性地固定至该铁磁工件PWP以防止移位,以及允许基座10的(再次)布置,以便借助于单元12旋转到允许这种接合的位置从而接合并磁性地附接至圆筒形管CWP的弯曲的外表面,并且两个单元12的两个极靴48接触工件。
接下来转至图6,图6示出固定至磁性工具基座10的支撑结构14的顶板15的工具安装结构30的一个实施方式。使用合适的螺母(未示出)将两个平行的立柱32、34紧固至支撑结构14,两个平行的立柱的下部末端设置有延伸穿过顶板15的安装孔25的螺纹安装螺栓。可替代地,安装孔25自身可以带有螺纹。
柱32承载固定的带齿导轨35,该固定的带齿导轨35沿柱32的轴向延伸部部分地延伸。柱32、34形成用于动力工具PT的台架型安装件的一部分,并且用于以可移动的方式支撑大体板状构型的工具安装托架36,工具安装托架36具有两个圆柱形通孔、中央切口(未示出),柱32、34延伸穿过该圆柱形通孔,动力工具PT的前端可以穿过该中央切口以指向支撑结构14的中央窗部18。动力工具PT不可移动以防止移位,并且通过夹紧托架37被固定至台架板36,能够使用螺栓将夹紧托架37拧至板36。最后,台架板36还用于安装小齿轮(未示出),小齿轮与带齿导轨35啮合以便在联接至未示出的齿轮的手柄轮38转动时为台架板36沿柱32、34的受控的来回平移运动提供齿条齿轮驱动。
可以根据需要在安装结构30处设置另外的止挡机构,用于将工具PT的位置沿柱32、34的延伸部固定在任何期望的位置。应注意的是,该安装结构30允许动力钻机PT的钻头(工具元件TE)上下移动并穿过支撑结构14的中央窗部18以便与工件接合和脱开接合以实现工件的加工。同样应理解的是,工具安装托架(板)36能够用适于动力工具的壳体的如下部分的具体几何尺寸/形状的其他类型的安装件来更换,工具能够通过该部分固定至台架型工具安装构造30的两个立柱32、34。
在使用基座10时,为了将基座10固定至工件上,夹紧手柄74被松开,使得磁体单元12绕其各自的旋转轴线SA自由旋转。由于旋转轴线SA相对于单元12的台架的中心的非居中定位——这是因为安装板54处的螺纹孔64定位在单元12的末端面44的上角部附近,因此,单元12将趋于旋转至与其中极靴48位于共同平面内的位置偏离的旋转位置,旋转至与图6中示出的位置类似的位置,即,单元12的壳体40的工作面46相对于共同平面成角度的位置,由此导引螺栓66和导引销68将停止在弯曲的槽口72的底部附近或停止在弯曲的槽口72的底部。在基座10能够被置于平的工件上并且单元12(使用手柄74)旋转至正确的姿态位置使得所有极伸展导轨48平行支承在工件的平坦表面上的情况下,如图7a所示,这是没有问题的。如果基座待被放置到弯曲的工件上,则承载单元12的工作面46的极轨的定向能够被容易地调节以确保每个单元的导轨与弯曲的工件表面充分接触(如图7b所示)。在任一种情况下,一旦被这样放置在工件上,磁体单元12能够通过对磁体单元切换手柄52的适当操作而被转至其磁性吸引的“开”状态,这将使单元12与工件之间的外部磁路闭合,由此将基座10磁性地固定至工件PWP或CWP,从而操作者能够通过将止挡手柄14收紧抵靠支撑结构14的侧腿而固定单元12在支撑结构14处的旋转位置。
图8和图9示出了本实用新型的另一实施方式。与图1至图7中所示的第一实施方式的唯一区别在于支撑结构140的构造。因此,在下文将描述相关的区别,对于另外的细节,读者可以参考前面的实施方式。
支撑结构140包括在俯视平面图中呈大致U形而不是圆形的顶板115。也就是说,顶板115不具有中央圆形窗,而是会限定u形切口118,该u形切口118在平行的板部115a和115b之间延伸并且终止在由将平行的板部115a和115b连接起来的弧形部115c界定的中心位置附近。于是,如图1至图7中所示的腿板19还由两个腿板119a和119b替代,腿板119a和119b分别一体地形成在平行的板部115a和115b的延伸部中并且分别垂直于平行的板部115a和115b成角度。其它的腿板120是如在关于图1至图7中描述的相同构型的腿板。基本上,提供了带三条腿的支撑结构114,在该支撑结构114中,中央切口118平分并且替代图1的结构的腿板19的中央腹板部。
通过这种类型的支撑结构114,可以将具有工件接合元件的动力工具安装至直立的工具安装极132、134,该工件接合元件的尺寸大于窗18、例如圆形锯动力工具的能够安装成用于像柱塞一样沿着直立极132、134移位的圆形锯片(未示出)的直径,并且该工件接合元件的直径使得其会被在腿部119a和119b之间出现的连续腹板延伸部所阻挡。
图10示出了图8和图9的磁性基座110,其中与这些图的图示相比,工具安装结构130虽然与图6中示出的工具安装结构在其他方面相同,但工具安装结构130包括相应的旋转安装件139,直立的柱132、134的下末端端部固定至该相应的旋转安装件139中。也就是说,旋转安装件139利用每个腿部115a、115b处安装孔125固定至顶板115,柱132、134的末端端部通常会接纳中安装孔125中,由此旋转安装件139允许柱132、134相对于竖向方向(垂直于顶板115的平面)倾斜,以允许动力工具PT的工具接合部TE旋转出竖向方向到达沿着旋转路径A的期望倾斜方位从而将非竖向的加工操作实现到工件中。
图11a至图11d示出了根据本实用新型的磁性工具支撑基部210的另外的(第四)实施方式。虽然与之前描述的第一实施方式类似,但提供磁体单元12在支撑结构214处单个旋转自由度的安装件已被改型为提供磁体单元12沿着如在图11d中的箭头A所示的直线路径TA(平移轴线)朝向彼此或远离彼此的平移运动的一个(附加)自由度。
此外,支撑结构214为由非磁性金属(或合金)制成的单件铸体,该单件铸体包括具有中央圆形窗的环形顶板215。环形顶板215延伸到在与顶板215共面的在直径上相反的端部处的三角形腹板部216和217。一对平行的腿板219和220在三角形腹板部216、217的沿宽度方向的边缘处垂直于顶板215延伸,使得在与第一实施方式(如在图3中观察的)相比的情况下提供了在截面上更‘尖锐’的u形构型(如在图11b中观察的)。
此外在该实施方式中,如上文描述的两个磁体单元12支撑和固定在相向的平行腿板219、220之间,然而,支撑件是不同的。
与磁体单元12的壳体40的轴向端面相固定的安装板254具有与在图5中示出的安装板相类似的总体构型,但是出现了单个螺纹孔162(而不是两个螺纹孔)并且该单个螺纹孔162居中地位于肩部螺栓58接纳于其中的(多个)沉孔之间,该肩部螺栓58将安装板254固定至壳体40;在图1-图10的实施方式中,两个螺纹孔位于安装板58的每个上角部处。
在每个腿板219、220的下边缘223中的弯曲的切口222中的任一侧上设置有两个镜像对称的、直的导引安装狭槽272,狭槽272平行于所述边缘223延伸并且因此取代图1至图10的实施方式的共轴的四个通孔70。轴肩部螺栓264延伸通过每个狭槽272并且螺纹接合至存在于每个安装板254处的螺纹孔162中,从而将磁体单元12以允许每个磁体单元12绕在每个磁体单元12处的两个共轴延伸的轴肩部螺栓264之间限定的旋转轴线SA的转动以及沿着导引狭槽264的平移运动的方式支撑在支撑结构214的腿板219和220之间,其中轴肩部螺栓264的轴具有在接纳在狭槽272中时提供滑动配合的直径。将理解的是,导引安装狭槽272也可以相对于腿板219和220的下边缘223所跨过的表面以较小或较大的倾斜度定向,这于是将允许通过使磁体单元12沿着由狭槽272提供的导引路径移动而相对于腿板219、220的下(直立)边缘223向上及向下调节两个磁体单元12的工作面46(以及因此两个极延伸导轨48)。
除了提供单独的夹紧和/或制动机构,通过该夹紧和/或制动机构可以制动和设定每个磁体单元12在支撑结构214处移动的平移自由度和旋转自由度中的一者或两者,优选的是在借助其螺栓头部固定的一个腿板219处具有一组轴肩部螺栓264,该螺栓头部保持与腿板的相向表面的较小间隙,同时提供在另一腿板220处的另一组轴肩部螺栓264或者确保肩部螺栓的长度选择为允许借助其头部将肩部螺栓抵着腿板220的相向侧直接地拧紧,其中,在螺栓头部与腿板220之间存在有介于中间的夹紧垫圈,介于中间的夹紧垫圈通过在磁体单元壳体40的安装板254处的安装孔中拧紧或松开肩部螺栓264而能够摩擦地接合在螺栓头部与腿板表面之间或在螺栓头部与腿板表面脱开接合。
将理解的是,工具安装结构、比如图6中示出的工具安装结构可以安装至如之前描述的顶板215。
图11的磁性工具基座的实施方式具有用于导引和安装的槽口272的布置/布局,将磁体单元12紧固在支撑结构214处的带肩螺栓264接纳在该槽口272中,该支撑结构214使得同一磁体基座210能够用来将工具磁性地紧固和支撑在具有不同直径的筒状工件处,该槽口的长度提供主要的直径调节范围,而磁体单元相对管形或柱形工件的接合角将主要随着在由于通过固定至磁体单元的壳体的带肩螺栓264提供的、磁体单元绕其各自的转动轴线旋转而使磁体单元与所述表面相接合时极靴在磁体单元的工作面处的间隔或截面而变化。
图12a、图12b以及图13示出了本实用新型的另外的第五实施方式。与之前最近描述的实施方式、即参照图8描述的第二实施方式的相关差别将在下文中说明。对于另外的细节,读者应参照之前的实施方式。
首先,磁体单元312是MLAY1000×5型的磁体单元,其虽然类似于MLAY1000×3单元12,但其具有五对叠置的、沿直径极化的柱状永磁体,每对永磁体均接纳在下壳体部341内的相应的、竖立的筒状腔中,如或许在图12b中最佳示出的。这些磁体单元提供增大的磁通量并且因此提供在处于“开”位置时的保持力。
接下来将指出的是,磁性基座310包括支撑结构314和焊接在支撑结构314的上表面上的工具承载基座单元339。
支撑结构314是由钢板金属件制成的,该钢板金属件具有图案切口以及足以承载工具(PT)的运行负荷和重量的规格并且弯曲成如在图13中最佳示出的形状。虽然表面上类似于图8/图9的支撑结构114,但支撑结构314包括大致矩形印迹的中央顶板部315,基座单元339支撑在该支撑结构314的上表面上并且通过焊接而固定在该上表面上。支撑结构314的(沿纵向方向的)一个端部处的t状延伸腹板319向下弯曲以提供该支撑结构的竖立腿部;在竖立腹板/腿部319的下末端边缘处居中地呈现有三角形切口322。在顶板部315的沿长度方向的相反端部上具有半圆形切口318,该半圆形切口318仅延伸到顶板部315中较短的距离并且包括向外展开部322’,使得被向下弯曲以提供两个竖直腹板腿319a和319b的t状腹板非常像之前参照图8和图9描述的(但在一定程度上通过使切口318延伸到顶板部315中)。
还可以指出的是,与图8的实施方式相比,用于使得安装/旋转轴线螺栓364能够通过以将磁体单元314支撑为在基座结构310处具有绕旋转轴线SA的单自由度旋转运动的安装孔370在与顶板部315的平面平行的横向方向上是略微长形的(而不是圆形的)。这使得能够对两个磁体单元312之间的空间进行某些平移调节并且使得其能够彼此离开。
此外,旋转轴线螺栓364不具有单独成对的导引槽口(见图5,附图标记72)以及旋转运动止挡/夹紧手柄,旋转轴线螺栓364执行限定旋转轴线以及旋转运动制动紧固件以将磁体单元312的期望旋转姿态固定在支撑结构310处的双重功能。
如之前所述的,盒状基座塔330焊接至顶板部315的顶表面上并且包括一对一体的(或分开附接的)竖直的导引轨334,在导引轨334处被导引的工具承载件336以已知的方式将示意性示出的柱塞钻具的马达安装在PT处。与齿条小齿轮(或其它)传动系相协作的带有三个臂的手柄338用于使工具承载件336相对于顶板部315向上及向下移动并且因此使支撑结构314向上及向下移动,从而允许操作者将承载在卡盘处的未示出的加工钻头带入与工件的受控接合以及脱离与工件的受控接合,其中该卡盘联接至工具马达的心轴,磁性基座310能够放置和紧固在该工件上。
将指出的是,尽管切口318未延伸到顶板部315的中央区域中并且因此工具PT相对于支撑平台315是偏离中心的,但基座330能够被加以配重以便使偏心负载最小化,该偏心负载可能以其它方式趋于使磁体单元312在要由工具加工的铁磁性工件处的磁性附接脱开(pray-off)。
最后,图14示出了本实用新型的另外的(第六)实施方式。与在图12和图13中示出的第五实施方式的唯一差别在于(a)一体支撑结构414的顶板415中的切口418的构型和尺寸、以及(b)存在有四个安装孔415,通过这四个安装孔415可以将不同类型的未示出的工具安装结构以与图8和图9中的支座的实施方式相类似的可容易更换的方式安装和紧固至磁性基座410。对于另外的细节,读者应参照之前的实施方式。
Claims (13)
1.一种用于相对于铁磁体对工具进行支撑和固定的磁性工具支座,包括“开/关”可切换的第一磁体单元和“开/关”可切换的第二磁体单元,每个磁体单元在所述磁体单元的工作面上都具有至少一对可反向极化的极靴,所述极靴设置成在与铁磁体接触时与所述铁磁体一起提供闭合的磁回路并且将工具基座磁性地附接至所述铁磁体,所述磁性工具支座的特征在于,所述磁性工具支座还包括支撑结构,所述支撑结构具有:(i)第一侧,在所述第一侧上设置有用于以可拆卸的方式或永久性地将工具固定至所述支撑结构的安装结构;(ii)与所述第一侧相反的第二侧,在使用所述磁性工具支座时,所述第二侧面对将固定有所述磁性工具支座的铁磁体;以及(iii)第一安装件和第二安装件,所述第一安装件将所述第一磁体单元以可拆卸的方式固定至所述支撑结构,所述第二安装件将所述第二磁体单元以可拆卸的方式固定至所述支撑结构,所述第一安装件和所述第二安装件以彼此间隔开的关系定位,所述第一安装件和所述第二安装件设计成在所述支撑结构处为相应的磁体单元提供至少一个旋转运动的自由度,并且使所述工作面能够被转动至包括第一位置和第二位置的操作位置的范围内,在所述第一位置,所述第一磁体单元的工作面与所述第二磁体单元的工作面共平面或者相平行以用于将所述极靴对支承在所述铁磁体的至少一个平表面上,在所述第二位置,所述第一磁体单元的工作面与所述第二磁体单元的工作面相对于彼此成角度以用于将所述第一磁体单元和所述第二磁体单元的所述极靴对都支承在所述铁磁体的弯曲表面上,其中,切口在所述支撑结构的边缘处在所述支撑结构的所述第一侧与所述第二侧之间延伸并且定位于所述第一磁体单元与所述第二磁体单元之间,所述切口的尺寸设定成允许所述工具的工件相互作用部件与定位成与所述支撑结构的所述第二侧相邻的工件或所述铁磁体相互作用,所述切口完全定位于所述支撑结构的顶板部分的中心区域的一侧。
2.如权利要求1所述的磁性工具支座,其中,所述第一安装件和所述第二安装件中的至少一者还设计成在被固定至所述支撑结构时另外允许所述第一磁体单元和所述第二磁体单元朝向彼此以及远离彼此的相对平移移位。
3.如权利要求2所述的磁性工具支座,其中,所述平移移位是直线性的。
4.如权利要求1所述的磁性工具支座,其中,每个磁体单元的安装件都包括:(a)一对对应的槽口,在成镜像的位置在相对的每个腿板中分别设置一个槽口;以及(b)一对支撑螺栓或销,所述支撑螺栓或销固定在所述磁体单元的轴向相反的两个端面上并且被以如下方式接纳在所述对应的槽口内:所述方式(i)允许相应的磁体单元绕在被接纳于所述对应的槽口中的所述支撑螺栓或销之间延伸的轴线旋转、以及(ii)允许沿着所述槽口平移移位。
5.如权利要求4所述的磁性工具支座,其中,所述对应的槽口都是直线性的并且延伸成也平行于包括所述顶板的平面。
6.如权利要求1所述的磁性工具支座,其中,每个磁体单元的安装件都包括:(a)一对通孔,所述一对通孔在相对的腿板中同轴地定位;以及(b)一对支撑螺栓或销,所述支撑螺栓或销固定在所述磁体单元的轴向相反的两个端面上并且被以如下方式接纳在所述通孔内:所述方式允许磁体单元绕由同轴地对准的所述一对通孔限定的轴线旋转。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的磁性工具支座,其中,所述磁体单元包括大致盒状的六面体外部壳体,所述外部壳体具有梯形的轴向端面,以及其中,所述支撑螺栓或销从所述轴向端面的对称中心和/或对称平面偏离。
8.如权利要求1至6中的任一项所述的磁性工具支座,其中,所述磁体单元包括大致盒状的六面体外部壳体,所述外部壳体具有梯形的轴向端面,以及其中,所述极靴是通过一对铁磁性极轨提供的,所述一对铁磁性极轨的横截面为梯形并且在设置于所述外部壳体的一侧的工作面上以间隔开的关系大致沿着所述外部壳体的轴向长度延伸。
9.如权利要求1至6中的任一项所述的磁性工具支座,其中,所述支撑结构是包括顶板部分的一体件,位于所述顶板部分的一个纵向端部处的t形延伸腹板从所述顶板部分向下弯曲以提供所述支撑结构的腿部,并且在所述顶板部分的相反的纵向端部上,两个竖向的腹板腿部从顶板部分向下弯曲,所述切口位于所述两个竖向腹板腿部之间。
10.如权利要求1至6中的任一项所述的磁性工具支座,其中,所述磁体单元是能够在“开”状态与“关”状态之间切换的永磁体单元,在“开”状态下,磁通量在所述磁体单元之间穿过所述极靴进入到所述铁磁体中,在上述“关”状态下,在所述极靴处不存在磁通量。
11.如权利要求1至6中的任一项所述的磁性工具支座,与安装至所述支撑结构或者与所述支撑结构成一体的动力工具相结合,所述动力工具适于对工件进行加工。
12.如权利要求1至6中的任一项所述的磁性工具支座,其中,所述磁体单元包括大致盒状的六面体外部壳体,所述外部壳体具有矩形的轴向端面,以及其中,所述支撑螺栓或销从所述轴向端面的对称中心和/或对称平面偏离。
13.如权利要求1至6中的任一项所述的磁性工具支座,其中,所述磁体单元包括大致盒状的六面体外部壳体,所述外部壳体具有矩形的轴向端面,以及其中,所述极靴是通过一对铁磁性极轨提供的,所述一对铁磁性极轨的横截面为梯形并且在设置于所述外部壳体的一侧的工作面上以间隔开的关系大致沿着所述外部壳体的轴向长度延伸。
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