DE102019003454A1 - Elektromagnet, insbesondere als Magnetgreifer für einen Roboter und Roboter mit Elektromagnet - Google Patents

Elektromagnet, insbesondere als Magnetgreifer für einen Roboter und Roboter mit Elektromagnet Download PDF

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DE102019003454A1
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Jürgen Böckle
Josef Schmidt
Klaus Schwesinger
Joachim Stieber
Marc Hammer
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SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/20Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
    • H01F7/206Electromagnets for lifting, handling or transporting of magnetic pieces or material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0033Gripping heads and other end effectors with gripping surfaces having special shapes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0608Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with magnetic holding means

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Abstract

Elektromagnet, insbesondere als Magnetgreifer für einen Roboter und Roboter mit Elektromagnet,
wobei der Elektromagnet einen Spulenkern aufweist, der
- einen ersten Schenkel,
- einen zweiten Schenkel,
- ein Jochteil,
- zumindest eine erste Spule insbesondere wobei der erste Schenkel durch die erste Spule durchgeführt ist,
wobei zwischen dem Jochteil und dem ersten oder zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist oder zwischen dem Jochteil und sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist,
wobei die Stirnflächen der beiden Schenkel derart geformt sind, dass wahlweise unterschiedlich großes, unterschiedlich ausgerichtetes Rundmaterial an beiden Stirnflächen tangential, insbesondere gleichzeitig, anlegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Elektromagnet, insbesondere als Magnetgreifer für einen Roboter, und einen Roboter mit Elektromagnet.
  • Es ist bekannt, dass ein Prisma ein geometrischer Körper ist, der durch Parallelverschiebung eines ebenen Vielecks, insbesondere Grundfläche, entlang einer nicht in dieser Ebene liegenden Geraden im Raum entsteht. Die seitlichen Flächen werden als Mantelflächen bezeichnet.
  • Aus der DE 33 19 928 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Magnetgreifer bekannt.
  • Aus der JP 2012 - 183 593 A ist ebenfalls eine elektromagnetisch betätigbare Hand bekannt.
  • Aus der DE 10 2010 040 686 B3 ist eine elektrische Überwachung von Sauggreifern bekannt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromagnet zum magnetischen Greifen von Rundmaterial weiterzubilden, wobei das Rundmaterial aus einem ferromagnetischen Material gefertigt ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromagnet nach den in Anspruch 1, 2 und/oder 3 und bei dem Roboter nach den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromagnet nach Anspruch 1 sind, dass der Elektromagnet einen Spulenkern aufweist, der
    • - einen ersten Schenkel,
    • - einen zweiten Schenkel,
    • - ein Jochteil,
    • - zumindest eine erste Spule
    \ insbesondere wobei der erste Schenkel durch die erste Spule durchgeführt ist,
    wobei zwischen dem Jochteil und dem ersten oder zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist oder zwischen dem Jochteil und sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist,
    wobei die Stirnflächen der beiden Schenkel derart geformt sind, dass wahlweise unterschiedlich großes, unterschiedlich ausgerichtetes Rundmaterial an beiden Stirnflächen tangential, insbesondere gleichzeitig, anlegbar ist.
  • Von Vorteil ist dabei, dass an der Unterseite und alternativ an der Seite der Schenkel Rundmaterial verschiedenen Durchmessers aufnehmbar ist. Dabei erhöht das tangentiale Anliegen die magnetische Haftung, da die Schenkel keine Sättigungsbereiche aufweisen. Mittels der gewölbten oder diskretisiert gewölbten Ausführung der Stirnflächen der Schenkel sind verschieden ausgerichtete oder verschieden große Rundmaterialien aufnehmbar. Dabei ist von der Unterseite her Rundmaterial aufnehmbar, indem es an einer ersten geraden Berührlinie am ersten Schenkel tangential anliegt und an einer zweiten geraden Berührlinie am zweiten Schenkel tangential anliegt. Beim Aufnehmen von der Seite aus liegt das Rundmaterial an zwei geraden Linien am ersten Schenkel an und an zwei geraden Linien am zweiten Schenkel an.
  • Vorzugsweise besteht der jeweilige gesamte Schenkel aus flachen Stücken, die einen Winkelversatz zueinander aufweisen, um tangential möglichst optimal am zu greifenden Rundmaterial anzuliegen, wobei dann jedoch keine gewölbten Flächen vorhanden sind. Vorzugsweise wird zur diskretisiert gewölbten Ausführung eine Annäherung an eine Wölbung mittels flacher Stücke erreicht.
  • Der erste und der zweite Schenkel sind in ihrem zum Rundmaterial hin gewandten Endbereichen zueinander spiegelsymmetrisch ausgeformt.
  • Somit ist das Rundmaterial zentrisch zwischen den Schenkeln aufnehmbar. Jeder Schenkel weist eine derart geformte Stirnfläche auf, dass Rundmaterial auch an der Stirnfläche eines einzigen Schenkels zwei voneinander beabstandete Berührlinien aufweist. Somit ist auch ein stabiles magnetisches seitliches Aufnehmen ermöglicht.
  • Unter Rundmaterial wird hierbei nicht nur ein rotationssymetrischer Körper, wie ein zylindrischer Körper, verstanden, sondern auch eine Gewindestange, also ein Körper, dessen einhüllende Mantelfläche umd den größten Durchmesser tangential am Körper anliegt und/oder dessen Einhüllende ein rotationssymetrischer Körper, wie ein zylindrischer Körper, ist.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromagnet nach Anspruch 2 sind, dass der Elektromagnet einen Spulenkern aufweist, der
    • - einen ersten Schenkel,
    • - einen zweiten Schenkel,
    • - ein Jochteil,
    • - zumindest eine erste Spule
    insbesondere wobei der erste Schenkel durch die erste Spule durchgeführt ist,
    wobei zwischen dem Jochteil und dem ersten oder zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist oder zwischen dem Jochteil und sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist,
    wobei die Stirnflächen der beiden Schenkel derart geformt sind, dass wahlweise entweder ein erster, zweiter, dritter oder ein vierter Zylinder an beiden Stirnflächen tangential, insbesondere gleichzeitig, anlegbar ist,
    wobei die Zylinderachse des ersten Zylinders parallel zur Zylinderachse des zweiten Zylinders ausgerichtet ist,
    wobei die Zylinderachse des dritten Zylinders parallel zur Zylinderachse des vierten Zylinders ausgerichtet ist und senkrecht zur Zylinderachse des ersten Zylinders ausgerichtet ist,
    wobei der erste Zylinder einen größeren Durchmesser als der zweite Zylinder aufweist,
    wobei der dritte Zylinder einen größeren Durchmesser als der vierte Zylinder aufweist,
    wobei der erste Zylinder den gleichen Durchmesser wie der dritte Zylinder aufweist.
  • Von Vorteil ist dabei, dass verschieden großes, verschieden ausgerichtetes Rundmaterial magnetisch aufnehmbar ist. Denn entweder von der Unterseite her oder von der Seite her ist Rundmaterial aufnehmbar.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromagnet nach Anspruch 3 sind, dass der Elektromagnet einen Spulenkern aufweist, der
    • - einen ersten Schenkel,
    • - einen zweiten Schenkel,
    • - ein Jochteil,
    • - zumindest eine erste Spule
    insbesondere wobei der erste Schenkel durch die erste Spule durchgeführt ist,
    wobei zwischen dem Jochteil und dem ersten oder zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist oder zwischen dem Jochteil und sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist,
    wobei eine Stirnfläche des ersten Schenkels ein erstes ebenes Flächenstück, ein zweites ebenes Flächenstück und ein drittes ebenes Flächenstück aufweist,
    wobei eine Stirnfläche des zweiten Schenkels ein viertes ebenes Flächenstück aufweist, welches um einen ersten Winkel zwischen 10°und 80° zum ersten Flächenstück geneigt ausgerichtet ist,
    wobei das zweite ebene Flächenstück um einen zweiten Winkel zwischen 10°und 80° zum dritten Flächenstück geneigt ausgerichtet ist,
    wobei die zum ersten Winkel gehörende Drehachse senkrecht zu der zum zweiten Winkel gehörenden Drehachse ausgerichtet ist.
  • Vorzugsweise weist dabei das Rundmaterial einen Außendurchmesser zwischen 20 mm und 50 mm auf.
    Von Vorteil ist dabei, dass wahlweise verschieden große Zylinder tangential anlegbar sind an die Schenkel. Dabei ist wichtig, dass die ebenen Flächenstücke einen nicht verschwindenden Winkel zueinander aufweisen, der aber geringer ist als 180°, insbesondere also geringer als 90°, also kein senkrechter Winkel, ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Isoliermittel, insbesondere zur elektrischen Isolation, zwischen dem Jochteil und einem der beiden Schenkel angeordnet,
    • - wobei ein erster elektrischer Anschluss am ersten Schenkel angeordnet ist und ein zweiter elektrischer Anschluss am Jochteil oder am zweiten Schenkel angeordnet ist
    und/oder wobei ein Mittel zur Erfassung des Werts des elektrischen Widerstands zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel mit einer Steuerung verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass aufgenommenes Rundmaterial detektierbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste Schenkel, der zweite Schenkel und das Jochteil aus Stahl gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass ein kostengünstiges ferromagnetisches Material verwendbar ist. insbesondere wird Stahl mit möglichst geringem magnetischen Widerstand verwendet, beispielsweise ST37-2 (alte Bezeichnung) bzw. S 235 JR (neue Bezeichnung).
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das Jochteil und einer der beiden Schenkel, insbesondere der zweite Schenkel, einstückig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine geringe Teileanzahl bei der Herstellung einzulagern ist. Außerdem ist ein möglichst geringer magnetischer Widerstand erreichbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der zweite Schenkel durch eine zweite Spule durchgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass das vom Dauermagneten erzeugte Magnetfeld mit einem Gegenfeld der Spule verminderbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Stirnflächen auf der vom Dauermagnet abgewandten Seite der ersten und/oder zweiten Spule angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass
    bei durch die Spulen erzeugtem entsprechendem Gegenfeld der vom Dauermagnet erzeugte Fluss über einen Luftspalt zwischen den Schenkeln fließt und über das Jochteil rückgeschlossen wird. Somit ist der zum Rundmaterial hin aus den Schenkeln austretende Fluss mittels Bestromung der Spulen in einfacher Weise steuerbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt der Querschnitt des ersten Schenkels mit zunehmendem Abstand zur ersten Spule monoton ab
    und/oder
    der Querschnitt des zweiten Schenkels nimmt mit zunehmendem Abstand zur zweiten Spule monoton ab. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Kraftdichte zum Anziehen des Rundmaterials erzeugbar ist.
  • Wichtige Merkmale bei dem Roboter mit Elektromagnet sind, dass das Jochteil mittels eines zwischengeordneten Gummipuffers mit dem Roboterarm verbunden ist
    und/oder ein Kunststoffgehäuse nimmt den Spulenkern oder den Elektromagnet auf.
  • Von Vorteil ist dabei die erhöhte Sicherheit. Denn bei nicht bestromten Spulen wird der Spulenkern vom Dauermagneten zusammengehalten, wobei der vom Dauermagneten erzeugte magnetische durch einen Luftspalt zwischen erstem und zweitem Schenkel durchfließt. Das Kunststoffgehäuse hält die einzelnen Teile des Spulenkerns zusammen, insbesondere auch im Fall des Versagens der Klebeverbindung zwischen Jochteil und Schenkeln.
  • Weiter ist von Vorteil, dass mittels der Gummipuffer Positionsungenauigkeiten bei der Anwendung als Magnetgreifer für einen Industrieroboter ausgleichbar sind. Insbesondere sind diese in einem Winkel angeordnet, um eine zentrierende Rückstellung nach einer Auslenkung des Magneten zu erreichen.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
  • Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
    • In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Elektromagnet als Magnetgreifer für das Greifen verschieden großer Rundmaterialien (14, 15, 16) in Vorderansicht dargestellt.
    • In der 2 ist der Elektromagnet in Seitenansicht gezeigt, wobei das Greifen von anderen Rundmaterialien (21, 22, 23) veranschaulicht wird.
  • Wie in den Figuren dargestellt, weist der Elektromagnet einen Spulenkern auf, der einen ersten Schenkel 1, einen zweiten Schenkel 2 und ein Jochteil 5 sowie einen Dauermagneten 6 und ein Isolierteil 11 aufweist.
  • Der erste Schenkel 1 ist vom zweiten Schenkel 2 beabstandet, so dass ein Luftspalt 7 zwischen den beiden Schenkeln (1, 2) gebildet ist.
  • Der erste Schenkel 1, der zweite Schenkel 2 und das Jochteil 5 sind jeweils aus einem ferromagnetischen Teil, insbesondere Stahl, gebildet.
  • Auf den ersten Schenkel 1 ist ein aus Kunststoff gefertigter Spulenkörper 17 aufgesteckt, welcher eine erste Spule 3, also Spulenwicklung, aufnimmt. Das von der ersten Spule 3 bei deren Bestromung erzeugte Magnetfeld wird durch den ersten Schenkel 1 geleitet.
  • Auf den zweiten Schenkel 2 ist ebenfalls ein Spulenkörper 8 aufgesteckt, welcher die zweite Spule 4, insbesondere Spulenwicklung, aufnimmt.
  • Der im Wesentlichen U-förmige Spulenkern ist U-förmig ausgeführt. Somit verbindet das Jochteil 5 den zweiten Schenkel 2 mit dem ersten Schenkel 1, wobei allerdings das Jochteil 5 den ersten Schenkel nicht direkt berührt sondern zwischen dem ersten Schenkel 1 und dem Jochteil 5 ein Isolierteil 11, insbesondere eine Folie, und zumindest ein Dauermagnet 6 angeordnet ist.
  • Das Isolierteil 11 bewirkt die elektrische Isolierung zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel (1, 2).
  • Der Dauermagnet 6 ist einstückig oder mehrstückig ausgeführt. Wie in 2 ersichtlich, ist dort eine zweistückige Ausführung des Dauermagneten 6 dargestellt.
  • Der ein- oder mehrstückig ausgeführte Dauermagnet 6 ist derart magnetisiert, dass das an seinem Nordpol austretende Magnetfeld fast vollständig ins Jochteil 5 und von dort in den zweiten Schenkel 2 eingeleitet wird. Das an seinem Südpol austretende Magnetfeld wird in den ersten Schenkel 1 eingeleitet. bei Nicht-Bestromung der Spulen (3, 4) wird somit metallisches ferromagnetisches Rundmaterial, insbesondere ein erstes Rundmaterial 14 oder alternativ ein zweiten Rundmaterial 15 oder alternativ ein drittes Rundmaterial 16, von dem aus den Endbereichen der Schenkel 1 und 2 austretenden Magnetfeld angezogen, also gegriffen. Als Rundmaterial (14, 15, 16) wird vorzugsweise ein ferromagnetisches teil, insbesondere Stahlteil, verwendet.
  • Beim Greifen des Rundmaterials wird der magnetische Kreis über das Rundmaterial geschlossen, so dass das Rundmaterial so lange an den Endbereichen der Schenkel (1, 2) anhaftet, bis das Magnetfeld durch Bestromung der Spulen (1, 2) verringert oder aufgehoben wird, da das von den Spulen (1, 2) erzeugte Magnetfeld in den Schenkeln (1, 2) dem vom Dauermagneten 6 erzeugten Magnetfeld entgegenwirkt.
  • Das Jochteil 5 ist mit dem zweiten Schenkel 2 elektrisch verbunden. Außerdem ist es mit dem zweiten Schenkel 2 schraubverbunden. Der Dauermagnet 6 ist mit dem ersten Schenkel 1 klebeverbunden und mit dem Jochteil 5 mittels eines Isolierteils 11 klebeverbunden.
  • Mittels eines ersten Anschlusses 9 ist das Polteil 5 und/oder der zweite Schenkel 2 elektrisch kontaktiert.
  • Mittels eines zweiten Anschlusses 10 ist der erste Schenkel 2 elektrisch kontaktiert.
  • Somit ist der erste Anschluss 9 mit dem zweiten Anschluss 10 elektrisch verbunden, wenn ein elektrisch leitfähiges Rundmaterial (14, 15, 16) die beiden Schenkel (1, 2) berührt. Verliert jedoch das Rundmaterial (14, 15, 16) den Kontakt zu den Schenkeln (1, 2), ist diese elektrische Verbindung unterbrochen. Somit ist also eine Detektion beim magnetischen Greifen des Rundmaterials (14, 15, 16) in einfacher Weise elektrisch ausführbar.
  • Zu ihren dem Rundmaterial (14, 15, 16) zugewandten jeweiligen Endbereich hin sind die Schenkel (1, 2) verjüngt ausgeführt.
  • Die dem Rundmaterial (14, 15, 16) zugewandten Stirnflächen der Schenkel (1, 2) sind jeweils als ein Prismaoberflächenabschnitt ausgeführt.
  • Wie in 2 gezeigt, weist die Stirnfläche in Seitenansicht einen Abschnitt der Grundfläche eines Prismas auf. Die Verschiebungsgerade des Prismas ist in 1 sichtbar. Sie ist tangential zu einem der gestrichelt angedeuteten Rundmaterialien (14, 15, 16).
  • Vorteiligerweise sind mittels des Prismas verschieden große Rundmaterialien (14, 15, 16) an den Stirnflächen der Schenkel (1, 2) greifbar. Außerdem sind verschieden große Rundmaterialien (21, 22, 23) seitlich greifbar.
  • Die Eigenschaft verschieden große Rundmaterialien (14, 15, 16, 21, 22, 23) greifen zu können, wobei ein tangentiales Anliegen erreicht werden soll, ist dadurch erreicht, dass die Stirnflächen der Schenkel in zwei zueinander senkrechten Projektionen zwei zueinander geneigte ebene, insbesondere gerade, Bereiche aufweisen.
  • Dies ist einerseits in 1 deutlich erkennbar. Hierbei ist die senkrechte Projektion der Stirnfläche des ersten Schenkels 1 ein erster Geradenabschnitt und die senkrechte Projektion der Stirnfläche des zweiten Schenkels 2 ein zweiter Geradenabschnitt, der zum ersten Geradenabschnitt geneigt angeordnet ist, insbesondere also einen Winkel von etwa 45° aufweist. Also stellt jeder der Schenkel einen der beiden zueinander geneigten Geradenabschnitte bereit.
  • Auch in 2 sind zumindest zwei zueinander geneigt angeordnete Geradenabschnitte erkennbar. Dabei sind allerdings beide Geradenabschnitte am ersten Schenkel 1 ausgeformt. Der zweite Schenkel 2 weist ebenfalls ein Paar dazu paralleler Geradenabschnitte auf, die in 2 nicht sichtbar sind. Da 2 eine zur Projektion gemäß 1 senkrechte Projektion darstellt, ist klar, dass das Greifen nach 2 vier ebene Flächenabschnitte an den beiden Stirnflächen erfordert. Das Greifen nach 1 erfordert hingegen nur zwei zueinander ebene Flächenabschnitte.
  • Das Jochteil 5 ist über ein elastisches Teil, insbesondere Gummiteil, insbesondere Gummipuffer, mit einem Roboterarm verbunden, so dass der Roboter ein Rundmaterial greifen kann und dann an eine andere Position bringen kann und durch Bestromung der Spulen (3, 4) ablegen kann.
  • Bei Bestromung der Spulen (1, 2) wird der über das Rundmaterial geschlossene magnetische Feldfluss vermindert oder unterdrückt. Deshalb fließt dann der vom Dauermagneten 6 erzeugte Feldfluss vom ersten Schenkel 1 durch den Luftspalt 7 zum zweiten Schenkel 2 und von dort über das Jochteil 5 als Rückschlussteil zurück zum Dauermagneten 6.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird der Dauermagnet mit entgegengesetzt gerichteter Magnetisierungsrichtung verwendet. Der magnetische Feldfluss ist durch umgekehrte Bestromung verstärkbar, satt verminderbar oder underdrückbar. Somit sind Vorteile bei vorhersehbaren, starken Beschleunigungen des Roboters erreichbar. Insbesondere ist die Haftkraft gezielt und temporär erhöhbar.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist das Isoliermittel zwischen dem Dauermagnet 6 und dem ersten Schenkel 1 statt des zweiten Schenkels 2 angeordnet. 9
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Dauermagnet 6 nicht zwischen dem Jochteil 5 und dem ersten Schenkel 1 sondern zwischen dem Jochteil 5 und dem zweiten Schenkel 2 angeordnet. Alternativ ist auch ein Dauermagnet 6 sowohl zwischen dem Jochteil 5 und dem ersten Schenkel 1 als auch zwischen dem Jochteil 5 und dem zweiten Schenkel 2 angeordnet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    erster Schenkel
    2
    zweiter Schenkel
    3
    erste Spule
    4
    zweite Spule
    5
    Jochteil, insbesondere Rückschlussteil
    6
    Dauermagnet
    7
    Luftspalt
    8
    Spulenkörper der zweiten Spule
    9
    erster Anschluss
    10
    zweiter Anschluss
    11
    Isolierteil, insbesondere Folie, zur elektrischen Isolation
    12
    Prismaoberflächenabschnitt
    13
    Prismaoberflächenabschnitt
    14
    Rundmaterial mit erstem Durchmesser
    15
    Rundmaterial mit zweitem Durchmesser
    16
    Rundmaterial mit drittem Durchmesser
    17
    Spulenkörper der ersten Spule
    20
    Versorgungskabel für Spulen (3, 4)
    21
    Rundmaterial mit erstem Durchmesser
    22
    Rundmaterial mit zweitem Durchmesser
    23
    Rundmaterial mit drittem Durchmesser
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3319928 A1 [0003]
    • JP 2012 [0004]
    • JP 183593 A [0004]
    • DE 102010040686 B3 [0005]

Claims (12)

  1. Elektromagnet, insbesondere als Magnetgreifer für einen Roboter, wobei der Elektromagnet einen Spulenkern aufweist, der - einen ersten Schenkel, - einen zweiten Schenkel, - ein Jochteil, - zumindest eine erste Spule insbesondere wobei der erste Schenkel durch die erste Spule durchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Jochteil und dem ersten oder zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist oder zwischen dem Jochteil und sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist, wobei die Stirnflächen der beiden Schenkel derart geformt sind, dass wahlweise unterschiedlich großes, unterschiedlich ausgerichtetes Rundmaterial an beiden Stirnflächen tangential, insbesondere gleichzeitig, anlegbar ist.
  2. Elektromagnet, insbesondere als Magnetgreifer für einen Roboter, wobei der Elektromagnet einen Spulenkern aufweist, der - einen ersten Schenkel, - einen zweiten Schenkel, - ein Jochteil, - zumindest eine erste Spule insbesondere wobei der erste Schenkel durch die erste Spule durchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Jochteil und dem ersten oder zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist oder zwischen dem Jochteil und sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist, wobei die Stirnflächen der beiden Schenkel derart geformt sind, dass wahlweise entweder ein erster, zweiter, dritter oder ein vierter Zylinder an beiden Stirnflächen tangential, insbesondere gleichzeitig, anlegbar ist, wobei die Zylinderachse des ersten Zylinders parallel zur Zylinderachse des zweiten Zylinders ausgerichtet ist, wobei die Zylinderachse des dritten Zylinders parallel zur Zylinderachse des vierten Zylinders ausgerichtet ist und senkrecht zur Zylinderachse des ersten Zylinders ausgerichtet ist, wobei der erste Zylinder einen größeren Durchmesser als der zweite Zylinder aufweist, wobei der dritte Zylinder einen größeren Durchmesser als der vierte Zylinder aufweist, wobei der erste Zylinder den gleichen Durchmesser wie der dritte Zylinder aufweist.
  3. Elektromagnet, insbesondere als Magnetgreifer für einen Roboter, wobei der Elektromagnet einen Spulenkern aufweist, der - einen ersten Schenkel, - einen zweiten Schenkel, - ein Jochteil, - zumindest eine erste Spule insbesondere wobei der erste Schenkel durch die erste Spule durchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Jochteil und dem ersten oder zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist oder zwischen dem Jochteil und sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schenkel ein einstückig oder mehrstückig ausgeführter Dauermagnet angeordnet ist, wobei eine Stirnfläche des ersten Schenkels ein erstes ebenes Flächenstück, ein zweites ebenes Flächenstück und ein drittes ebenes Flächenstück aufweist, wobei eine Stirnfläche des zweiten Schenkels ein viertes ebenes Flächenstück aufweist, welches um einen ersten Winkel zwischen 10°und 80° zum ersten Flächenstück geneigt ausgerichtet ist, wobei das zweite ebene Flächenstück um einen zweiten Winkel zwischen 10°und 80° zum dritten Flächenstück geneigt ausgerichtet ist, wobei die zum ersten Winkel gehörende Drehachse senkrecht zu der zum zweiten Winkel gehörenden Drehachse ausgerichtet ist.
  4. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Isoliermittel, insbesondere zur elektrischen Isolation, zwischen dem Jochteil und einem der beiden Schenkel angeordnet ist, - wobei ein erster elektrischer Anschluss am ersten Schenkel angeordnet ist und ein zweiter elektrischer Anschluss am Jochteil oder am zweiten Schenkel angeordnet ist - und/oder wobei ein Mittel zur Erfassung des Werts des elektrischen Widerstands zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel mit einer Steuerung verbunden ist.
  5. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel, der zweite Schenkel und das Jochteil aus Stahl gefertigt sind.
  6. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Jochteil und einer der beiden Schenkel, insbesondere der zweite Schenkel, einstückig ausgeführt sind.
  7. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel durch eine zweite Spule durchgeführt ist.
  8. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen auf der vom Dauermagnet abgewandten Seite der ersten und/oder zweiten Spule angeordnet ist.
  9. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Jochteil mit dem Isolierteil klebeverbunden ist, wobei das Isolierteil mit dem Dauermagnet klebeverbunden ist, und/oder wobei der Dauermagnet mit dem ersten Schenkel klebeverbunden ist, und/oder wobei das Jochteil mit dem zweiten Schenkel klebeverbunden ist, insbesondere und elektrisch verbunden ist.
  10. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des ersten Schenkels mit zunehmendem Abstand zur ersten Spule monoton abnimmt, und/oder dass der Querschnitt des zweiten Schenkels mit zunehmendem Abstand zur zweiten Spule monoton abnimmt.
  11. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erstem und zweitem Schenkel ein Luftspalt angeordnet ist.
  12. Roboter mit Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Jochteil mittels eines zwischengeordneten Gummipuffers mit dem Roboterarm verbunden ist und/oder dass ein Kunststoffgehäuse den Spulenkern oder den Elektromagnet aufnimmt.
DE102019003454.6A 2018-05-29 2019-05-16 Elektromagnet, insbesondere als Magnetgreifer für einen Roboter und Roboter mit Elektromagnet Pending DE102019003454A1 (de)

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Citations (3)

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DE3319928A1 (de) 1983-06-01 1984-12-06 Emag Maschinenfabrik Gmbh, 7335 Salach Magnetgreifer
DE102010040686B3 (de) 2010-09-14 2012-01-05 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Elektrische Überwachung von Sauggreifern
JP2012183593A (ja) 2011-03-03 2012-09-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電磁石ハンドおよびそれを用いたロボットシステム

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