CN211957319U - 导磁条板、磁力吸盘面板和磁力吸盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种用于组装磁力吸盘面板的导磁条板、应用导磁条板的磁力吸盘面板和磁力吸盘,磁力吸盘面板可将磁力吸盘底座产生的磁通向上传导以吸附工件,磁力吸盘底座的上表面由多个导磁区和非导磁区构成,导磁条板整体由矩形的底面通过不规则结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,导磁条板的底面完全覆盖一个同极性的导磁区,并且在导磁条板的长度方向上,其上表面的最大宽度大于底面的最大宽度。本实用新型既能够最大限度地维持等同于底座的磁通密度和导磁面积,又能够同时减小极距,具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁性装夹领域,特别是涉及一种导磁条板、磁力吸盘面板装置和磁力吸盘。
背景技术
当前,磁性吸持的方法广泛应用于机械领域,磁力吸盘大都由底座和面板两部分组成,底座的作用是产生磁通。磁吸装置按工作原理分为永磁、电磁和电永磁,按照磁路设计分为双极性磁吸装置和单极性磁吸装置,电永磁按磁体种类又分为磁差式和非磁差式。
电磁吸持装置是指吸持装置内部有铁芯和围绕铁芯的线圈,当线圈中持续通过直流电流时,铁芯产生磁通,吸持装置对外显示磁性,当电流停止,磁通消失,吸持装置对外不显示磁性。
电永磁吸持装置因其工作状态不用电,没有热变形,吸力大等优点,现已作为一种高效吸持方法广泛应用于磁性装夹和吊重领域。按磁体种类区分,有磁差式和非磁差式。
所谓磁差式的电永磁吸盘是指吸盘内部有两种不同磁体所构成的回路,一般由矫顽力较高的钕铁硼及矫顽力较低的铝镍钴所组成,铝镍钴的磁力线方向可由外部线圈内的电流方向来决定,当两种磁体与铁芯块的接触面的极性相同时,对外显示磁性,当两种磁体与铁芯块的接触面的极性相反时,两者中和,对外不显示磁性。但是,由于磁极与磁极之间必须用非导磁材料隔开,以防止磁极与磁极之间产生磁短路,通常采用的材料为环氧树脂或其他非导磁材料。
所谓非磁差式的电永磁吸盘是指吸盘内部只有一种磁体所构成回路,一般由矫顽力较低的铝镍钴所组成,铝镍钴的磁力线方向可由外部线圈内的电流方向来决定,当励磁线圈对铝镍钴励磁后,对外显示磁性,当励磁线圈对铝镍钴震荡退磁后,对外不显示磁性。但是,由于磁极与磁极之间必须用非导磁材料隔开,以防止磁极与磁极之间产生磁短路,通常采用的材料为环氧树脂或其他非导磁材料。
面板通常由两种或多种材料组合加工而成,其中包括导磁材料和不导磁材料。面板的作用包括:
1)传导磁通:在磁力吸盘应用场景中,面板位于底座和工件之间,底座产生的磁通通过面板来传导到工件上,使得磁力线穿透工件形成回路,达到吸附工件的目的。
2)改变极距和磁路:底座产生的磁通在通过面板传导时,根据面板的不同设计,可以改变极距和极性分布位置(极距指相邻两个不同极性磁极的间距)。由于磁性的特征,工件必须同时接触到两种不同极性的磁极才能达到最佳吸附的效果。所以吸附尺寸较小的工件时就要求磁力吸盘的极距小于工件尺寸。面板具有的改变极距和磁路的功能,可以提高磁力吸盘对不同尺寸工件的适用范围。
3)保护底座:工件放置到磁力吸盘上时经常发生磕碰。在加工过程中,刀具、铁屑等也会对磁力吸盘造成划伤、磨损等危害。磁力吸盘的应用场景还经常存在切削液等液体,若发生渗漏容易造成线圈短路。面板的存在可以保护底座免受损伤提高防水性能,从而提高磁力吸盘的使用寿命。
现有技术中,磁力吸盘无需面板也可以保留底座最大的磁通密度和导磁面积,但无法改变极距,而能够改变极距的传统磁力吸盘的面板又存在以下缺点:
1)传统的磁力面板为改变磁路、缩小极距,面板上的导磁条板和底座导磁区的接触面积缩小,底座产生的磁通不能最大限度地传导到面板上,如果维持面板上表面的导磁面积(即可导磁的面积区域)不变,则必然会导致面板上的磁通密度降低,面板上单位面积的磁力下降,不能满足使用要求;
2)传统的磁力面板为了保持面板的磁通密度能够满足使用要求,可将导磁条板上表面的面积同样进行缩小,来保证面板上表面的导磁面积的磁通密度,但是,这样会导致面板上表面不导磁区域的增加,限制了适用场景,或者降低了整体的吸力;
反过来讲,如果既要维持面板上表面的磁通密度,又要保持面板上表面的导磁面积,就不得不维持较大的极距,同样极大地限制了适用的场景。
因此,传统的磁力吸盘面板无法满足既能够同时维持等同于底座的磁通密度和导磁面积,又能够缩小极距这三个方面的要求,势必需要设计一种既能同时维持等同于底座的磁通密度和导磁面积,以保证面板整体具有最强的吸持力,又能有效缩小极距,以满足各种形状工件的吸持要求的磁力吸盘面板。
实用新型内容
本实用新型实施例公开了一种用于组装磁力吸盘面板的导磁条板,磁力吸盘面板可将磁力吸盘底座产生的磁通向上传导以吸附工件,磁力吸盘底座的上表面由多个导磁区和非导磁区构成,导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,底面完全覆盖一个同极性的导磁区,在导磁条板的长度方向上,上表面的最大宽度大于底面的最大宽度。
优选地,导磁条板的上表面的面积等于或小于导磁条板的底面的面积。
进一步地,凹凸结构为交错位于在导磁条板左/右两侧的多个凹槽和多个凸棱。
优选地,凸棱的顶端为弧形或梯形,且多个凸棱向导磁条板的左/右两侧延伸的长度均相等。
进一步地,导磁条板在其长度方向上为一体式,或者为分段式。
本实用新型实施方式中还公开了一种磁力吸盘面板,用于传导磁力吸盘底座产生的磁通以吸附工件,磁力吸盘面板由多个如上所述的导磁条板并排交叉嵌套拼装而成,任意两个导磁条板之间设置隔离间隙,隔离间隙内填充非导磁物质。
优选地,拼装成磁力吸盘面板的多个导磁条板的上表面总面积等于或小于底面总面积。
本实用新型实施方式中还公开了一种磁力吸盘,包括:
磁力吸盘底座,包括基座、磁源体和位于磁源体和基座之间的非导磁部分,磁源体和基座的上表面构成磁力吸盘底座的多个导磁区,非导磁部分的上表面构成磁力吸盘底座的非导磁区;
磁力吸盘面板,置于磁力吸盘底座之上,磁力吸盘面板由多个如上文所述的导磁条板并排交叉嵌套拼装而成,任意两个导磁条板之间设置隔离间隙,隔离间隙内填充非导磁物质;
其中,构成磁力吸盘面板的任一导磁条板的底面完全覆盖对应的磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,以将磁力吸盘底座产生的磁通向上传导至待吸附的工件。
进一步地,磁力吸盘中的磁源体由铁芯和围绕铁芯的线圈组合而成。
优选地,磁力吸盘中的磁源体由可逆磁体、围绕可逆磁体周围的一个或多个励磁线圈组合而成。
进一步地,磁源体还包括置于可逆磁体之上的铁芯和围绕铁芯周围的不可逆磁体。
综上,本实用新型实施例公开磁力吸盘面板和磁力吸盘,由于导磁条板的底面完全覆盖一个同极性的导磁区,能够最大限度地传导磁力吸盘底座产生的磁通;同时由于导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,一方面使得磁力吸盘面板的极距相比于底座的极距而言大大缩小,既能吸附大尺寸工件,也能够满足吸附小尺寸工件的需求,另一方面上表面的导磁面积不会缩小,因此本实用新型在吸附工件时既能够同时最大限度地维持等同于底座的磁通密度和导磁面积,又能够缩小极距,具有很高的实用价值。
为让本实用新型的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例,并结合附图,作详细说明如下。
附图说明
下面将结合附图介绍本实用新型:
图1-1为本实用新型第一实施方式中公开的一种用于组装磁力吸盘面板的导磁条板的整体结构上表面示意图;
图1-2为本实用新型第一实施方式中公开的一种用于组装磁力吸盘面板的导磁条板的整体结构底面示意图;
图2-1为本实用新型第二实施方式中公开的一种用于组装磁力吸盘面板的导磁条板的整体结构上表面示意图;
图2-2为本实用新型第二实施方式中公开的一种用于组装磁力吸盘面板的导磁条板的整体结构底面示意图;
图3-1为本实用新型第三实施方式中公开的一种磁力吸盘面板的整体结构上表面示意图;
图3-2为本实用新型第三实施方式中公开的一种磁力吸盘面板的整体结构底面示意图;
图4-1为本实用新型第四实施方式中公开的电磁式磁力吸盘的整体结构示意图;
图4-2到图4-4为本实用新型第四实施方式中公开的电磁式磁力吸盘在吸附工件时的磁路状态示意图;
图4-5到图4-7为本实用新型第四实施方式中公开的电磁式磁力吸盘在释放工件时的磁路状态示意图;
图5-1为本实用新型第五实施方式中公开的非磁差式磁力吸盘的整体结构示意图;
图5-2到图5-4为本实用新型第五实施方式中公开的非磁差式磁力吸盘在吸附工件时的磁路状态示意图;
图5-5到图5-7为本实用新型第五实施方式中公开的非磁差式磁力吸盘在释放工件时的磁路状态示意图;
图6-1为本实用新型第六实施方式中公开的磁差式磁力吸盘的整体结构示意图;
图6-2到图6-4为本实用新型第六实施方式中公开的磁差式磁力吸盘在吸附工件时的磁路状态示意图;
图6-5到图6-7为本实用新型第六实施方式中公开的磁差式磁力吸盘在释放工件时的磁路状态示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式,然而,本实用新型可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中,相同的单元 /元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
第一实施方式
如图1-1和图1-2所示,本实用新型第一实施方式公开了一种用于组装磁力吸盘面板的导磁条板100,磁力吸盘面板可将磁力吸盘底座产生的磁通向上传导以吸附工件,磁力吸盘底座的上表面由多个导磁区和非导磁区构成,导磁条板100整体由矩形的底面10通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面20,底面10完全覆盖一个同极性的导磁区,在导磁条板的长度方向上,上表面20的最大宽度大于底面10的最大宽度。
具体地,本实施方式的导磁条板100的矩形底面覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,可在磁力吸盘底座励磁时将其产生的磁通传导至工件上,使得磁力线穿透工件形成回路,从而将工件吸附在磁力吸盘面板上;同样地,在磁力吸盘底座退磁时导磁条板的磁通也消失,从而将工件自磁力吸盘面板上进行释放。导磁条板100的矩形底面完全覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,包括两种情况:一是覆盖于磁力吸盘底座的基座上方,二是覆盖于磁源体的上方。在第一种情况下,导磁条板能够将基座产生的磁通全部进行传导,在第二种情况下,导磁条板两端覆盖基座部分的底面进行了隔磁处理以避免磁源体和基座之间磁短路,导磁条板不会传导基座产生的磁通,只是将磁源体产生的磁通全部进行传导。因此综合而言,导磁条板的矩形底面完全覆盖一个同极性的导磁区,能够将磁力吸盘底座产生的磁通最大限度的进行传导,磁通总量不会降低。
进一步地,导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,使得某个导磁条板可以和相邻的另一导磁条板之间有间隙地相互嵌套,一方面在励磁时任意两个相邻的波浪形凸起具有不同的磁极极性,从而大大减小了导磁条板上表面的两个磁极之间的间距,当吸附工件时,工件能够很容易地同时接触到两种不同极性的导磁条板,另一方面导磁条板上表面的导磁面积不会缩小,从而能够在维持磁通密度和导磁面积的同时有效缩小两个不同极性的导磁条板之间的磁极间距,既能吸附大尺寸工件,也能吸附小尺寸的工件,因此本实施方式具有非常好的应用价值。
值得说明的是,在导磁条板100的长度方向上,导磁条板100的上表面20的最大宽度大于底面10的最大宽度,如此一来,可以在导磁条板的上表面形成有凸有凹的波浪形状,便于导磁条板与相邻的另一不同极性导磁条板交叉嵌套进行组装而缩小极距。
作为一个优选的实施例,导磁条板100的上表面20的面积等于导磁条板100的底面10的面积。导磁条板100的底面10完全覆盖磁力吸盘的一个同极性的导磁区,由于单位面积的磁性吸持力和磁通密度(即单位面积的磁通)的平方成正比,在励磁时,磁力吸盘底座的导磁区产生的磁通经由导磁条板的底面10向上传导至导磁条板的上表面20,如果上表面20的面积大于底面10的面积,那么传导上来的单位面积的磁通会由于面积分散而减弱,从而减小了导磁条板上表面的磁通密度,导致上表面单位面积的吸持力减小的更快。理论上来讲,导磁条板100的上表面20的面积还可以略小于导磁条板100的底面10的面积,当上表面20的面积小于底面10的面积时,传导上来的单位面积的磁通也不会得到减弱,也能够保持单位面积的吸持力。因此,需维持导磁条板100的上表面20的面积等于或略小于覆盖磁力吸盘底座的同一极性导磁区的导磁条板100的底面10的面积,以维持导磁条板同时具有最大的磁通密度和导磁面积,从而使得导磁条板整体具有最大的吸持力。
作为优选的实施例,如图1-1和图1-2所示,由导磁条板100的底面10平滑延伸至其波浪形的上表面20的凹凸结构为交错位于导磁条板左右两侧的多个凹槽30和多个凸棱40,这样便于和相邻的另一导磁条板相互交叉嵌套而进行组装。进一步地,任意一个凸棱40 的水平宽度自根部向端部逐渐减小,这样设计便于相互嵌套的两个导磁条板100之间可预留填充非导磁物质的间隙。本实施方式的凸棱40的水平宽度自根部向端部逐渐减小,能够在组装磁力吸盘面板时,使得相互嵌套的两个导磁条板100的各凸棱40之间不会紧密咬合,任意两个相邻的凸棱40之间都会预留隔离空间,以便填充非导磁物质。
更进一步的是,任一凸棱40的两侧表面自下而上可以呈垂直面,垂直面的设计在加工工艺上更方便操作;任一凸棱40的两侧表面自下而上也可以呈向内的倾斜面,倾斜面的设计原因在于:非导磁物质上小下大,当热胀冷缩时,非导磁物质减少向外膨胀而影响吸持面的平整度。
作为更优选的实施方式,多个凸棱40向导磁条板的左右两侧延伸的长度均相等,使得各个导磁条板拼装更为灵活,且便于加工生产。
本实施方式中,凸棱40的顶端形状可以为如图1-1中所示的弧形,即凸棱40的顶端为平滑过渡的弧形曲线,也可以将凸棱40的顶端的形状设置为梯形,即凸棱40的顶端具有两个尖锐钝角。本领域技术人员可以想到,凸棱40的形状不仅仅限于本实施方式中所例举的实施例,还可以为其他多种起到同样效果的形状设计,都为本实用新型实施方式所概括公开。
作为优选的实施例,本实用新型第一实施方式的导磁条板100在其长度方向上,可以是一体成型的一个整体的条板,也可以是分段式的多个条板彼此衔接组合而成,当由多个条板彼此衔接组合而成时,多个分段式条板的底面共同构成导磁条板100的底面,从而多个分段式条板的底面共同覆盖磁力吸盘的一个同极性的导磁区。
本实用新型第一实施方式公开的导磁条板,既能够同时维持等同于底座的磁通密度和导磁面积、又能有效缩小极距,以满足各种形状工件的吸持要求,不会受到使用场景的限制。
第二实施方式
如图2-1和图2-2所示,本实用新型第二实施方式公开了一种用于组装磁力吸盘面板的导磁条板200,图2-1为导磁条板200的俯视图,图2-2为导磁条板200的仰视图,磁力吸盘面板可将磁力吸盘底座产生的磁通向上传导以吸附工件,磁力吸盘底座的上表面由多个导磁区和非导磁区构成,导磁条板200的左侧或右侧由矩形的底面10通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面20,底面10完全覆盖一个同极性的导磁区,在导磁条板的长度方向上,上表面20的最大宽度大于底面10的最大宽度。
本实施方式和第一实施方式的不同之处在于,本实施方式的导磁条板200仅有一侧由矩形的底面10通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面20,相对应的另一侧底面垂直向上延伸至上表面,即对应的另一侧的侧表面为垂直矩形表面。本实施方式的导磁条板仅有一侧可以和相邻的导磁条板进行交叉嵌套,可应用于组装磁力吸盘面板的边缘,组装完成后本实施方式的导磁条板大多放置于磁力吸盘的基座的上方,底面完全覆盖磁力吸盘的基座的上表面。
具体地,本实施方式的导磁条板200的矩形的底面覆盖磁力吸盘底座的导磁区,可在磁力吸盘底座励磁时将其产生的磁通传导至工件上,使得磁力线穿透工件形成回路,从而将工件吸附在磁力吸盘面板上;同样地,在磁力吸盘底座退磁时导磁条板的磁通也消失,从而将工件自磁力吸盘面板上进行释放。导磁条板200的矩形的底面完全覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,包括两种情况:一是覆盖于磁力吸盘底座的基座上方,二是覆盖于磁源体的上方。本实施方式是在第一种情况下,导磁条板能够将基座产生的磁通全部进行传导。因此导磁条板的矩形底面完全覆盖一个同极性的导磁区,能够将磁力吸盘产生的磁通最大限度地进行传导,磁通总量不会降低。
进一步地,导磁条板的左侧面或者右侧面由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面20,使得某个导磁条板的左侧面或者右侧面可以和相邻的另一导磁条板之间相互嵌套,在励磁时任意两个相邻的波浪形凸起具有不同的磁极极性,从而大大减小了导磁条板上表面的两个磁极之间的间距。当吸附工件时,工件能够很容易地同时接触到两个不同极性的导磁条板的磁极,从而能够在维持磁通密度和导磁面积的同时有效缩小导磁条板之间的磁极间距,既能吸附大尺寸工件,也能吸附小尺寸的工件,因此本实施方式具有非常好的应用价值。
与第一实施方式同样地,本实施方式的导磁条板200的上表面20的面积等于导磁条板200的底面10的面积。导磁条板200的底面10完全覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,由于单位面积磁性吸持力和磁通密度的平方成正比,在磁力吸盘励磁时,磁力吸盘产生的磁通经由底面10向上传导至导磁条板的上表面20,如果上表面20的面积大于底面10的面积,那么传导上来的单位面积的磁通会由于面积分散而减弱,从而导致上表面单位面积的吸持力减小的更快;同样地,导磁条板200的上表面20的面积还可以略小于导磁条板200的底面10的面积,当上表面20的面积小于底面10的面积时,传导上来的单位面积的磁通也不会得到减弱,从而能够保持单位面积的吸持力。因此,需维持导磁条板200的上表面20的面积等于或略小于覆盖磁力吸盘底座的同一极性导磁区的导磁条板 200的底面10的面积,以保证导磁条板具有最大的磁通密度和导磁面积,从而使得导磁条板整体具有最大的吸持力。
本实用新型第二实施方式公开的导磁条板,能同时维持等同于底座的磁通密度和导磁面积、又能有效缩小极距,以满足各种形状工件的吸持要求,不会受到使用场景的限制。
第三实施方式
如图3-1和图3-2所示,本实用新型第三实施方式公开了一种磁力吸盘面板300,磁力吸盘面板300置于磁力吸盘底座之上,磁力吸盘面板300由多个导磁条板100或200并排交叉嵌套拼装而成,任意两个导磁条板之间设置隔离间隙,隔离间隙内填充非导磁物质;
其中,构成磁力吸盘面板的任一导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,导磁条板的底面完全覆盖对应的磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,以将磁力吸盘产生的磁通向上传导至待吸附的工件。
具体地,组装成磁力吸盘面板300的任一导磁条板的矩形的底面覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,可在磁力吸盘底座励磁时将其产生的磁通传导至工件上,使得磁通穿透工件形成回路,从而将工件吸附在磁力吸盘面板上;同样地,在磁力吸盘底座退磁时导磁条板的磁通也消失,从而将工件自磁力吸盘面板上进行释放。导磁条板的矩形底面完全覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,包括两种情况:一是覆盖于磁力吸盘底座的基座上方,二是覆盖于磁源体上方。在第一种情况下,导磁条板能够将基座产生的磁通全部进行传导,在第二种情况下,导磁条板两端覆盖基座部分的底面进行了隔磁处理以避免磁源体和基座之间磁短路,导磁条板不会传导基座产生的磁通,只是将磁源体产生的磁通全部进行传导。因此综合而言,导磁条板的矩形底面完全覆盖一个同极性的导磁区,能够将磁力吸盘底座产生的磁通最大限度的进行传导,磁通总量不会降低。
进一步地,任一导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,使得某个导磁条板可以和相邻的另一导磁条板之间有间隙地相互嵌套,一方面在励磁时任意两个相邻的波浪形凸起具有不同的磁极极性,从而大大减小了磁力吸盘面板上磁极之间的间距,磁力吸盘面板吸附工件时,工件能够很容易地同时接触到两种不同极性的导磁条板,另一方面导磁条板上表面的导磁面积不会缩小,从而能够在维持磁通密度和导磁面积的同时有效缩小两个不同极性的导磁条板之间的磁极间距,既能吸附大尺寸工件,也能吸附小尺寸的工件,因此本实施方式具有非常好的应用价值。
作为一个优选的实施例,拼装成磁力吸盘面板300的多个导磁条板100或200的上表面总面积,可以等于这多个导磁条板100或200的底面总面积。由于单位面积的磁性吸持力和磁通密度的平方成正比,励磁时磁力吸盘底座的导磁区产生的磁通向上传导至磁力吸盘面板300的上表面,如果多个导磁条板100或200的上表面的总面积大于底面的总面积,那么传导上来的单位面积的磁通会由于面积分散而减弱,从而减小了导磁条板上表面的磁通密度,导致上表面单位面积的吸持力减小的更快。理论上来讲,多个导磁条板的上表面的总面积还可以略小于这多个导磁条板的底面的总面积,当多个导磁条板的上表面总面积小于底面的总面积时,传导上来的单位面积的磁通也不会得到减弱,从而也能够保持单位面积的吸持力。因此,需维持磁力吸盘面板300的多个导磁条板的上表面总面积等于或略小于底面的总面积,以保证磁力吸盘面板同时具有最大的磁通密度和导磁面积,从而使得磁力吸盘面板整体具有最大的吸持力。
还需要说明的是,组装磁力吸盘面板300的任意两个导磁条板之间非导磁物质进行隔离,导磁条板的材质可以为低碳钢,非导磁物质的材质可以为环氧树脂或其他非导磁隔磁材料。更为优选地,任意两个导磁条板以非导磁物质焊接连接,以保证磁力吸盘面板的整体强度。
本实用新型第三实施方式的磁力吸盘面板,多个导磁条板能够将磁力吸盘产生的磁通最大限度的进行传导,磁通总量不会降低;同时两个不同极性的磁极之间的间距大大减小,当吸附工件时,小尺寸的工件也能够很容易就同时接触到两种不同极性的磁极,从而也能满足吸附小尺寸工件的要求,不会受到使用场景的限制。因此,本实用新型第三实施方式的磁力吸盘面板的设计,既能够同时维持等同于底座的磁通密度和导磁面积、又能够有效地缩小磁极间距,应用时效果非常好。
第四实施方式
如图4-1所示,本实用新型第四实施方式公开了一种磁力吸盘500,包括:
磁力吸盘底座400,包括基座401、磁源体402和位于磁源体和基座之间的非导磁部分403,磁源体402和基座401的上表面构成磁力吸盘底座的多个导磁区,非导磁部分403 的上表面构成磁力吸盘底座的非导磁区;
磁力吸盘面板300,置于磁力吸盘底座400之上,磁力吸盘面板300由多个导磁条板并排交叉嵌套拼装而成,任意两个导磁条板之间设置隔离间隙,隔离间隙内填充非导磁物质;
其中,构成磁力吸盘面板的任一导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,导磁条板的底面完全覆盖对应的磁力吸盘底座400的一个同极性的导磁区,以将磁力吸盘底座400产生的磁通向上传导至待吸附的工件。
需要说明的是,导磁条板的矩形的底面完全覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,包括两种情况:一是覆盖于磁力吸盘底座的基座上方,二是覆盖于磁源体的上方。在第一种情况下,导磁条板能够将基座产生的磁通全部进行传导,在第二种情况下,导磁条板两端覆盖基座部分的底面进行了隔磁处理以避免磁源体和基座之间发生磁短路,导磁条板不会传导基座产生的磁通,只是将磁源体产生的磁通全部进行传导。因此综合而言,导磁条板的矩形底面完全覆盖一个同极性的导磁区,能够将磁力吸盘产生的磁通最大限度地进行传导,磁通总量不会降低。
具体地,本实施方式中的磁力吸盘500为电磁式磁力吸盘,如图4-1所示,其中磁源体402由铁芯402a和围绕铁芯的线圈402b组合而成。其中铁芯402a可以如图4-1中所示,与基座401为独立的两个部件,也可以与基座401为一体式设计。非导磁部分403可以是空气,也可以是填充的非导磁物质(如环氧树脂)等。
本实用新型第四实施方式的磁力吸盘工作工程如下:
如图4-2、4-3和4-4所示,当磁力吸盘底座400励磁时,磁力吸盘底座400内的磁源体402与面板接触面呈N级,磁力吸盘底座400内的基座401与面板接触面呈S级,如此,磁力吸盘面板300覆盖磁源体的导磁条板呈N极,磁力吸盘面板300覆盖基座的导磁条板呈S极,即由非导磁物质相隔离的导磁条板和相邻的导磁条板具有相反的极性,当工件吸附至磁力吸盘面板300之上后,磁力吸盘底座400、磁力吸盘面板300和工件600之间形成如图4-3和4-4所示的磁路闭环,从而将工件600紧紧吸附至磁力吸盘面板300。
当磁力吸盘底座400退磁后,磁力吸盘底座400对外呈现无磁,此时组成磁力吸盘面板300的导磁条板100也不再传导磁通,磁力吸盘面板300同样对外呈现无磁,从而磁力吸盘底座400、磁力吸盘面板300和工件600之间的磁路状态如图4-5、4-6和图4-7所示,均无磁路传导,从而将工件自磁力吸盘面板300进行释放。
第五实施方式
如图5-1所示,本实用新型第五实施方式公开了一种磁力吸盘,包括:
磁力吸盘底座400,包括基座401、磁源体402和位于磁源体和基座之间的非导磁部分403,磁源体402和基座401的上表面构成磁力吸盘底座的多个导磁区,非导磁部分403 的上表面构成磁力吸盘底座的非导磁区;
磁力吸盘面板300,置于磁力吸盘底座400之上,磁力吸盘面板300由多个导磁条板并排交叉嵌套拼装而成,任意两个导磁条板之间设置隔离间隙,隔离间隙内填充非导磁物质;
其中,构成磁力吸盘面板的任一导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,导磁条板的底面完全覆盖对应的磁力吸盘底座400的一个同极性的导磁区,以将磁力吸盘底座400产生的磁通向上传导至待吸附的工件。
需要说明的是,导磁条板的矩形的底面完全覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,包括两种情况:一是覆盖于磁力吸盘底座的基座上方,二是覆盖于磁源体的上方。在第一种情况下,导磁条板能够将基座产生的磁通全部进行传导,在第二种情况下,导磁条板两端覆盖基座部分的底面进行了隔磁处理以避免磁源体和基座之间磁短路,导磁条板不会传导基座产生的磁通,只是将磁源体产生的磁通全部进行传导。因此综合而言,导磁条板的矩形底面完全覆盖一个同极性的导磁区,能够将磁力吸盘产生的磁通最大限度地进行传导,磁通总量不会降低。
需要强调的是,本实施方式中的磁力吸盘500为电永磁式的磁力吸盘,当为电永磁式磁力吸盘时,其中的磁源体402可以为磁差式磁源体,也可以为非磁差式磁源体。
具体地,如图5-1所示,本实施方式中的磁力吸盘500为非磁差式磁力吸盘,即磁力吸盘底座400的磁源体402为非磁差式磁源体,磁源体402由可逆磁体402a、围绕于可逆磁体周围的一个或多个励磁线圈402b组合而成,或者磁源体402由可逆磁体402a、围绕与可逆磁体周围的一个或多个励磁线圈402b和置于磁源体之上的铁芯402c组合而成,磁源体可以采用铝镍钴可逆磁体,便于多次重复励磁或退磁;励磁线圈可以采用铝镍钴励磁线圈,便于多次重复充放电而进行励磁或退磁。磁源体402中的铁芯具有传导磁通的作用。非导磁部分403可以是空气,也可以是填充的非导磁物质(如环氧树脂)等。
本实用新型第五实施方式的磁力吸盘工作工程如下:
如图5-2、5-3和5-4所示,当磁力吸盘底座400励磁时,磁力吸盘底座400内的磁源体402与面板接触面呈N级,磁力吸盘底座400内的基座401与面板接触面呈S级,如此,磁力吸盘面板300覆盖磁源体的导磁条板呈N极,磁力吸盘面板300覆盖基座的导磁条板呈S极,即由非导磁物质相隔离的导磁条板和相邻的导磁条板具有相反的极性,当工件吸附至磁力吸盘面板300之上后,磁力吸盘底座400、磁力吸盘面板300和工件600之间形成如图5-3和5-4所示的磁路闭环,从而将工件紧紧吸附至磁力吸盘面板300。
当磁力吸盘底座400退磁后,磁力吸盘底座400对外呈现无磁,此时组成磁力吸盘面板300的导磁条板也不再传导磁通,磁力吸盘面板300同样对外呈现无磁,从而磁力吸盘底座400、磁力吸盘面板300和工件600之间的磁路状态如图5-5、5-6和5-7所示,均无磁路传导,从而将工件自磁力吸盘面板300进行释放。
第六实施方式
如图6-1所示,本实用新型第六实施方式公开了一种磁力吸盘,包括:
磁力吸盘底座400,包括基座401、磁源体402和位于磁源体和基座之间的非导磁部分403,磁源体402和基座401的上表面构成磁力吸盘底座的多个导磁区,非导磁部分403 的上表面构成磁力吸盘底座的非导磁区;
磁力吸盘面板300,置于磁力吸盘底座400之上,磁力吸盘面板300由多个导磁条板并排交叉嵌套拼装而成,任意两个导磁条板之间设置隔离间隙,隔离间隙内填充非导磁物质;
其中,构成磁力吸盘面板的任一导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,导磁条板的底面完全覆盖对应的磁力吸盘底座400的一个同极性的导磁区,以将磁力吸盘底座400产生的磁通向上传导至待吸附的工件。
需要说明的是,导磁条板的矩形的底面完全覆盖磁力吸盘底座的一个同极性的导磁区,包括两种情况:一是覆盖于磁力吸盘底座的基座上方,二是覆盖于磁源体的上方。在第一种情况下,导磁条板能够将基座产生的磁通全部进行传导,在第二种情况下,导磁条板两端覆盖基座部分的底面进行了隔磁处理以避免磁源体和基座之间磁短路,导磁条板不会传导基座产生的磁通,只是将磁源体产生的磁通全部进行传导。因此综合而言,导磁条板的矩形底面完全覆盖一个同极性的导磁区,能够将磁力吸盘产生的磁通最大限度地进行传导,磁通总量不会降低。
需要强调的是,本实施方式中的磁力吸盘500为电永磁式磁吸装置,当为电永磁式磁吸装置时,其中的磁源体402可以为磁差式磁源体,也可以为非磁差式磁源体。
具体地,如图6-1所示,本实施方式中的磁力吸盘500为磁差式磁力吸盘,即相对于第五实施方式而言,本实施方式的磁源体402为磁差式磁源体,在铁芯402c周围还围绕有不可逆磁体402d,不可逆磁体可以采用矫顽力较高的钕铁硼,以便与矫顽力较低的铝镍钴可逆磁体共同产生磁场或者进行中和,使得磁力吸盘对外显示或不显示磁性。非导磁部分403可以是空气,也可以是填充的非导磁物质(如环氧树脂)等。
本实用新型第六实施方式的磁力吸盘工作工程如下:
如图6-2、6-3和6-4所示,当磁力吸盘底座400励磁时,磁力吸盘底座400内的磁源体402与面板接触面呈N级,磁力吸盘底座400内的基座401与面板接触面呈S级,如此,磁力吸盘面板300覆盖磁源体的导磁条板呈N极,磁力吸盘面板400覆盖基座的导磁条板呈S极,即由非导磁物质相隔离的导磁条板和相邻的导磁条板具有相反的极性,当工件吸附至磁力吸盘面板300之上后,磁力吸盘底座400、磁力吸盘面板300和工件600之间形成如图6-3和6-4所示的磁路闭环,从而将工件紧紧吸附至磁力吸盘面板300。
当磁力吸盘底座400退磁后,磁力吸盘底座400对外呈现无磁,此时组成磁力吸盘面板300的导磁条板也不再传导磁通,磁力吸盘面板300同样对外呈现无磁,从而磁力吸盘底座400、磁力吸盘面板300和工件600之间的磁路状态如图6-5、6-6和6-7所示,均无磁路传导,从而将工件自磁力吸盘面板300进行释放。
综上,本实用新型的实施例中涉及的导磁条板、磁力吸盘面板和磁力吸盘,由于导磁条板的底面完全覆盖一个同极性的导磁区,能够最大限度地传导磁力吸盘底座产生的磁通;同时由于导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,一方面使得磁力吸盘面板上表面的极距相比于底座的极距而言大大缩小,另一方面磁力吸盘面板上表面的导磁面积不会缩小,因此本实用新型在吸附工件时既能够同时维持等同于底座的磁通密度和导磁面积,又能够缩小极距,具有很高的实用价值。
此外,本实用新型上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,本领域技术人员在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种导磁条板,用于组装磁力吸盘面板,所述磁力吸盘面板可将磁力吸盘底座产生的磁通向上传导以吸附工件,所述磁力吸盘底座的上表面由多个导磁区和非导磁区构成,其特征在于,所述导磁条板整体由矩形的底面通过凹凸结构向上平滑延伸至波浪形的上表面,所述底面完全覆盖一个同极性的所述导磁区,在所述导磁条板的长度方向上,所述上表面的最大宽度大于所述底面的最大宽度。
2.根据权利要求1所述的导磁条板,其特征在于,所述导磁条板的所述上表面的面积等于或小于所述导磁条板的所述底面的面积。
3.根据权利要求1所述的导磁条板,其特征在于,所述凹凸结构为交错位于所述导磁条板左/右两侧的多个凹槽和多个凸棱。
4.根据权利要求3所述的导磁条板,其特征在于,所述凸棱的顶端为弧形或梯形,且所述多个凸棱向所述导磁条板的左/右两侧延伸的长度均相等。
5.根据权利要求1所述的导磁条板,其特征在于,所述导磁条板在其长度方向上为一体式,或者为分段式。
6.一种磁力吸盘面板,用于传导磁力吸盘产生的磁通以吸附工件,其特征在于,所述磁力吸盘面板由多个如权利要求1至5中任一所述的导磁条板并排交叉嵌套拼装而成,任意两个所述导磁条板之间设置隔离间隙,所述隔离间隙内填充非导磁物质。
7.根据权利要求6所述的磁力吸盘面板,其特征在于,拼装成所述磁力吸盘面板的多个所述导磁条板的上表面总面积等于或小于底面总面积。
8.一种磁力吸盘,其特征在于,包括:
磁力吸盘底座,包括基座、磁源体和位于所述磁源体和基座之间的非导磁部分,所述磁源体和所述基座的上表面构成所述磁力吸盘底座的多个导磁区,所述非导磁部分的上表面构成所述磁力吸盘底座的非导磁区;
磁力吸盘面板,置于所述磁力吸盘底座之上,所述磁力吸盘面板由多个如权利要求1至5中任一所述的导磁条板并排交叉嵌套拼装而成,任意两个所述导磁条板之间设置隔离间隙,所述隔离间隙内填充非导磁物质;
其中,构成所述磁力吸盘面板的任一所述导磁条板的底面完全覆盖对应的所述磁力吸盘底座的一个同极性的所述导磁区,以将所述磁力吸盘底座产生的磁通向上传导至待吸附的工件。
9.根据权利要求8所述的磁力吸盘,其特征在于,所述磁力吸盘底座中的所述磁源体由铁芯和围绕所述铁芯的线圈组合而成。
10.根据权利要求8所述的磁力吸盘,其特征在于,所述磁力吸盘底座中的所述磁源体由可逆磁体、围绕所述可逆磁体周围的一个或多个励磁线圈组合而成。
11.根据权利要求10所述的磁力吸盘,其特征在于,所述磁源体还包括置于所述可逆磁体之上的铁芯和围绕所述铁芯周围的不可逆磁体。
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