ES2964415T3

ES2964415T3 - Dispositivo de elevación magnético que tiene zapatas de polos con proyecciones espaciadas

Info

Publication number: ES2964415T3
Application number: ES19743276T
Authority: ES
Inventors: David H Morton; Thomas D Squillace; Paul J Karp
Original assignee: Magswitch Technology Inc
Current assignee: Magswitch Technology Inc
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2024-04-05
Anticipated expiration: 2039-01-29
Also published as: EP3746261A1; US11780039B2; EP4321468A3; US20240058911A1; US11931846B2; EP3746261C0; DE202019005976U1; JP2021512489A; JP7450543B2; US20210031317A1; EP3746261A4; EP4321468A2; JP2024038210A; EP3746261B1; US20220001501A1; US20230373043A1; WO2019148159A1; US12017317B2; US11772214B2

Abstract

Un dispositivo magnético para acoplarse magnéticamente a un cuerpo ferromagnético comprende una carcasa que tiene un orificio central. Una pluralidad de sectores polares dispuestos dentro de una envoltura del orificio central y que forman una interfaz de contacto con la pieza de trabajo del dispositivo magnético, comprendiendo cada uno de la pluralidad de sectores polares una pluralidad de porciones polares espaciadas dispuestas a distancias respectivas, en donde un rebaje de un una pluralidad de rebajes separa cada porción polar de la pluralidad de porciones polares, en donde un primer sector forma un primer polo del dispositivo magnético y un segundo sector forma un segundo polo del dispositivo magnético. Un primer imán permanente. Un segundo imán permanente es móvil con respecto al primer imán permanente. Y un actuador acoplado operativamente al al menos un segundo imán permanente para mover al menos un segundo imán permanente con respecto al al menos un primer imán permanente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de elevación magnético que tiene zapatas de polos con proyecciones espaciadas

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a dispositivos magnéticos. Más específicamente, la presente divulgación se refiere a zapatas de polos para dispositivos magnéticos conmutables.

Antecedentes

Se puede usar un dispositivo magnético conmutable para acoplar magnéticamente el dispositivo magnético a uno o más cuerpos ferromagnéticos. Un dispositivo magnético conmutable puede incluir uno o más imanes que pueden girar con respecto a uno o más imanes estacionarios, para generar y desviar un campo magnético. El dispositivo magnético conmutable puede fijarse de forma extraíble, cambiando el dispositivo magnético entre un estado "encendido" y un estado "apagado", en un cuerpo ferromagnético (por ejemplo, pieza de trabajo), tal como para operaciones de elevación de objetos, manipulación de materiales, retención de materiales, enganchar o acoplar magnéticamente objetos entre sí, entre otras aplicaciones. Una taladradora de columna magnética se describe en el documento US 2014/314507 A1. La taladradora de columna magnética incluye una carcasa principal, una unidad de perforación soportada por la carcasa principal para movimiento relativo con la misma en una dirección de un eje de giro de la unidad de perforación, y una base acoplada a la carcasa principal para engancharse magnéticamente selectivamente a una pieza de trabajo ferromagnética. La base incluye un portaimán, un conjunto de imán fijo soportado dentro del portaimán, un conjunto de imán giratorio soportado dentro del portaimán, y una transmisión. La transmisión incluye una entrada, una salida acoplada al conjunto de imán giratorio para girar el conjunto de imán giratorio con respecto al conjunto de imán fijo a través de un ángulo de giro predeterminado, y un tren de engranajes colocado entre la salida y la entrada. En el documento US 4408 752 A se describe un mandril magnético conmutable. El mandril magnético tiene un conjunto de imán dispuesto de manera deslizable en una carcasa para magnetizar y desmagnetizar una placa superior dispuesta en un lado abierto de la carcasa. La placa superior está provista de miembros de polos principales y miembros de polos auxiliares que están dispuestos alternativamente en la dirección de deslizamiento del conjunto de imán, separados respectivamente por un separador no magnético dispuesto entre los mismos. Cada miembro de polo principal está formado en el lado que mira hacia el conjunto de imán con una extensión que se extiende entre el miembro de polo auxiliar adyacente al mismo y el conjunto de imán. Un imán elevador se describe en el documento US 2915682 A. El imán elevador comprende una carcasa de material magnéticamente permeable que proporciona una cara elevadora adaptada para hacer contacto con una carga ferromagnética a elevar, completándose la cara de elevación mediante material magnéticamente permeable y material no magnético insertado para separar el material insertado del material de la carcasa, formando así piezas de polos que serán puenteadas por la carga en un circuito magnético que incluye esas piezas de polos y la carga, material de imán permanente magnetizado montado dentro de la carcasa de manera que pueda moverse desde una posición en la que ese material completa el circuito para el acoplamiento magnético de una carga a la cara de elevación hasta una posición en la que el circuito se rompe para liberar una carga de la cara de elevación, medios de suspensión para todo el imán, teniendo dichos medios una cantidad limitada de movimiento vertical con respecto a la carcasa a medida que el imán se eleva y desciende mediante el uso de los medios de suspensión, y una conexión unidireccional entre los medios de suspensión y el material del imán permanente para causar esfuerzos de elevación sucesivos aplicados a través de la suspensión, y medios para efectuar movimientos del material magnético permanente alternativamente a la posición de acoplamiento de carga y a la posición de liberación de carga.

Sumario

Las realizaciones de la presente divulgación se refieren a zapatas de polos para un dispositivo magnético conmutable. En las realizaciones, las zapatas de polos comprenden una pluralidad de proyecciones, que facilitan la creación de campos magnéticos poco profundos en una pieza de trabajo ferromagnética a mover con el dispositivo magnético, teniendo el campo magnético superficial suficiente fuerza de sujeción para elevar la pieza de trabajo ferromagnética acoplada y sujetar la pieza de trabajo ferromagnética contra fuerzas de corte durante el transporte. Como tal, se pueden utilizar dispositivos magnéticos conmutables, incluidas las zapatas de polos, para desapilar materiales finos. Las realizaciones incluyen las siguientes.

En una realización de la presente divulgación, un dispositivo magnético para acoplarse magnéticamente a un cuerpo ferromagnético, comprende: una carcasa que tiene un orificio central; una pluralidad de sectores de polos dispuestos dentro de una envoltura del orificio central y que forman una interfaz de contacto con la pieza de trabajo del dispositivo magnético, comprendiendo cada uno de la pluralidad de sectores de polos una pluralidad de porciones de polos espaciadas dispuestas a distancias respectivas, en donde un rebaje de una pluralidad de rebajes separa cada porción de polo de la pluralidad de porciones de polo, en donde un primer sector de la pluralidad de sectores forma un primer polo del dispositivo magnético y un segundo sector de la pluralidad de sectores forma un segundo polo del dispositivo magnético; al menos un primer imán permanente soportado por la carcasa y que tiene un par de polos N-S activos; al menos un segundo imán permanente soportado por la carcasa y que tiene un par de polos N-S activos, siendo el al menos un segundo imán permanente móvil con respecto al primer imán permanente; y un accionador acoplado operativamente a al menos un segundo imán permanente para mover al menos un segundo imán permanente con respecto a al menos un primer imán permanente, en donde el dispositivo magnético establece un primer circuito magnético con el al menos un primer imán permanente y el al menos un segundo imán permanente a través de la pluralidad de sectores de polos cuando el accionador coloca al menos un segundo imán permanente en una primera posición con respecto a al menos un primer imán permanente y un segundo circuito magnético con el primer imán permanente y el segundo imán permanente cuando el accionador coloca el segundo imán permanente en una segunda posición con respecto a al menos un primer imán permanente.

En una realización del mismo, el al menos un primer imán permanente comprende un primer plato soportado por la carcasa, comprendiendo el primer plato una primera pluralidad de porciones de imán permanente espaciadas, cada una de las que tiene un lado de polo norte y un lado de polo sur y una primera pluralidad de porciones de polo interpuestas entre porciones de imán permanente adyacentes de la primera pluralidad de porciones de imán permanente, en donde el primer plato comprende un número igual de porciones de imán permanente y porciones de polo y la primera pluralidad de imanes permanentes está dispuesta de manera que cada porción de polo de la primera pluralidad de porciones de polo es una de una porción de polo norte que está adyacente al lado de polo norte de dos porciones de imán permanente de la primera pluralidad de porciones de imán permanente y una porción de polo sur que está adyacente al lado de polo sur de dos porciones de imán permanente de la primera pluralidad de porciones de imán permanente; y en donde al menos un segundo imán permanente comprende un segundo plato soportado por la carcasa, comprendiendo el segundo plato una segunda pluralidad de porciones de imán permanente espaciadas, cada una de las que tiene un lado de polo norte y un lado de polo sur y una segunda pluralidad de porciones de polo interpuestas entre porciones de imán permanente adyacentes de la segunda pluralidad de porciones de imán permanente, en donde el segundo plato comprende un número igual de porciones de imán permanente y porciones de polo y la segunda pluralidad de imanes permanentes está dispuesta de manera que cada porción de polo de la primera pluralidad de porciones de polo es una de una porción de polo norte que está adyacente al lado de polo norte de dos porciones de imán permanente de la segunda pluralidad de porciones de imán permanente y una porción de polo sur que está adyacente al lado de polo sur de dos porciones de imán permanente de la segunda pluralidad de porciones de imán permanente, incluyendo el segundo plato una porción de acoplamiento de giro.

En otra realización del mismo, el accionador hace girar al menos un segundo imán permanente con respecto a al menos un primer imán permanente.

Incluso en otra realización del mismo, el accionador es uno de entre un accionador giratorio y un accionador lineal.

Incluso en otra realización del mismo, el accionador traslada linealmente el al menos un segundo imán permanente con respecto a al menos un primer imán permanente.

Incluso en otra realización del mismo, el al menos un segundo imán permanente está alojado en una segunda carcasa recibida en la carcasa, siendo la segunda carcasa giratoria mediante el accionador para hacer girar al menos un segundo imán permanente.

En otra realización de la presente divulgación, un dispositivo magnético para acoplarse magnéticamente a un cuerpo ferromagnético, comprende: una carcasa que tiene un orificio central; una pluralidad de sectores de polos dispuestos dentro de una envoltura del orificio central y que forman una interfaz de contacto con la pieza de trabajo del dispositivo magnético, comprendiendo cada uno de la pluralidad de sectores de polos una pluralidad de porciones de polos espaciadas dispuestas a distancias respectivas, en donde un rebaje de una pluralidad de rebajes separa cada porción de polo de la pluralidad de porciones de polo, en donde un primer sector de la pluralidad de sectores forma un primer polo del dispositivo magnético y un segundo sector de la pluralidad de sectores forma un segundo polo del dispositivo magnético; al menos un primer imán permanente soportado por la carcasa y que tiene un par de polos N-S activos; y un accionador acoplado operativamente a al menos un primer imán permanente para mover al menos un primer imán permanente con respecto a una base de la carcasa, en donde el dispositivo magnético establece un primer circuito magnético a través de la pluralidad de sectores de polos cuando el accionador coloca al menos un primer imán permanente en una primera posición con respecto a la base de la carcasa y un segundo circuito magnético sustancialmente dentro de la carcasa cuando el accionador coloca al menos un primer imán permanente en una segunda posición con respecto a la base de la carcasa.

En una realización del mismo, el primer circuito magnético pasa a través del primer sector y el segundo sector para acoplar el cuerpo ferromagnético al dispositivo magnético y el segundo circuito magnético está sustancialmente confinado dentro de al menos una porción de la carcasa.

En otra realización del mismo, cada rebaje de la pluralidad de rebajes está dimensionado para evitar que el cuerpo ferromagnético entre en el rebaje respectivo.

Incluso en otra realización del mismo, cada uno de la pluralidad de rebajes tiene un perfil respectivo que se extiende entre las porciones de polo adyacentes, teniendo el perfil respectivo una pendiente continua.

Incluso en otra realización del mismo, al menos uno de la pluralidad de rebajes tiene una profundidad sustancialmente igual al espesor del cuerpo ferromagnético que se va a acoplar al dispositivo magnético.

Incluso en otra realización del mismo, cada uno de los rebajos tiene una profundidad sustancialmente igual a un espesor del cuerpo ferromagnético que se va a acoplar al dispositivo magnético.

Incluso en otra realización del mismo, al menos uno de los rebajes tiene una anchura sustancialmente igual al espesor del cuerpo ferromagnético que se va a acoplar al dispositivo magnético.

Incluso en otra realización del mismo, cada uno de los rebajes tiene una anchura sustancialmente igual a un espesor del cuerpo ferromagnético que se va a acoplar al dispositivo magnético.

Incluso en otra realización del mismo, al menos uno de los rebajes tiene una anchura sustancialmente igual a la profundidad de al menos un rebaje.

Incluso en otra realización del mismo, cada uno de la pluralidad de sectores de polos es un único sector de polo unitario.

Incluso en otra realización del mismo, cada uno de la pluralidad de sectores de polos se extiende por debajo de la carcasa de manera que la carcasa está separada del cuerpo ferromagnético cuando las interfaces de contacto de la pieza de trabajo del primer sector y del segundo sector hacen contacto con el cuerpo ferromagnético.

Incluso en otra realización del mismo, que comprende además un miembro compresible dispuesto entre cada una de la pluralidad de porciones de polo.

Incluso en otra realización del mismo, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo forma una interfaz de contacto de la pieza de trabajo no lineal.

Incluso en otra realización del mismo, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo forma una interfaz de contacto de pieza de trabajo lineal.

Incluso en otra realización del mismo, el accionador es uno de un accionador hidráulico, un accionador neumático y un accionador eléctrico.

Incluso en otra realización del mismo, cada uno de la pluralidad de sectores de polos lleva un componente compresible colocado para estar en contacto con el cuerpo ferromagnético cuando el cuerpo ferromagnético está acoplado al dispositivo magnético.

Incluso en otra realización del mismo, el dispositivo de acoplamiento magnético es llevado por al menos uno seleccionado del grupo de: pórtico mecánico, polipasto de grúa, dispositivo estacionario y un dispositivo robótico. En otra realización de la presente divulgación, un método para unir un dispositivo magnético a un cuerpo ferromagnético, el dispositivo magnético configurado para establecer un primer circuito magnético y un segundo circuito magnético y el dispositivo magnético que comprende una carcasa que tiene un orificio central, al menos un primer imán permanente soportado por la carcasa y que tiene un par de polos N-S activos, al menos un segundo imán permanente soportado por la carcasa y que tiene un par de polos N-S activos, siendo al menos un segundo imán permanente móvil con respecto al primer imán permanente, y una pluralidad de sectores de polos dispuestos dentro de una envoltura del orificio central y que forman una interfaz de contacto con la pieza de trabajo del dispositivo magnético, comprendiendo el método las etapas de: poner en contacto el cuerpo ferromagnético con un primer sector de la pluralidad de sectores de polos, incluyendo el primer sector una pluralidad de porciones de polos espaciadas dispuestas a distancias respectivas que forman colectivamente la interfaz de contacto del primer sector; poner en contacto el cuerpo ferromagnético con un segundo sector de la pluralidad de sectores, incluyendo el segundo sector una pluralidad de porciones de polos espaciadas que forman colectivamente la interfaz de contacto del segundo sector; y

hacer que el dispositivo magnético cambie de un estado apagado a un estado encendido.

En una realización del mismo, el primer circuito magnético pasa sustancialmente a través del primer sector y el segundo sector para acoplar el cuerpo ferromagnético al dispositivo magnético y el segundo circuito magnético está sustancialmente confinado dentro de al menos una porción de la carcasa.

En otra realización de la presente divulgación, un dispositivo de acoplamiento magnético para su acoplamiento magnético a una pieza de trabajo ferromagnética, comprende: una carcasa que tiene un eje vertical que se extiende entre una porción superior de la carcasa y una porción inferior de la carcasa; una o más piezas ferromagnéticas dispuestas en o cerca de una porción superior de la carcasa; una placa de polo soportada por la carcasa, comprendiendo la placa de polo una pluralidad de proyecciones que forman colectivamente una interfaz de contacto de la pieza de trabajo para la pieza de trabajo ferromagnética; un plato magnético soportado por la carcasa, comprendiendo el plato magnético más de una porción de imán permanente y una pluralidad de porciones de polos, en donde cada porción de imán permanente de la una o más porciones de imán permanente está dispuesta adyacente a dos porciones de polos de la pluralidad de porciones de polos de modo que las porciones de polos de la pluralidad de porciones de polos son una de: una porción de polo norte que está adyacente a un lado de polo norte de al menos una porción de imán permanente de una o más porciones de imán permanente y una porción de polo sur que está adyacente a un lado de polo sur de al menos una porción de imán permanente de una o más porciones de imán permanente; y en donde el plato magnético se puede trasladar linealmente dentro de la carcasa a lo largo del eje vertical a al menos cada uno de un primer estado y un segundo estado, estando el plato magnético dispuesto adyacente a una o más piezas ferromagnéticas de manera que el dispositivo de acoplamiento magnético establezca un primer circuito magnético a través de una o más piezas ferromagnéticas y proporcione un primer campo magnético en la interfaz de contacto de la pieza de trabajo del dispositivo de acoplamiento magnético cuando el plato magnético está en el primer estado y estando el plato magnético dispuesto espaciado de una o más piezas ferromagnéticas de manera que el dispositivo de acoplamiento magnético proporciona un segundo campo magnético en la interfaz de contacto de la pieza de trabajo cuando el plato magnético está en el segundo estado, teniendo el segundo campo magnético una intensidad de campo magnético distinta de cero.

Otros aspectos y realizaciones opcionales y/o preferidas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción proporcionada a continuación con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1A ilustra una vista frontal representativa de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo en un estado apagado.

La Figura 1B ilustra una vista frontal representativa del dispositivo magnético conmutable de ejemplo representado en la Figura 1A en un estado encendido.

La Figura 1C ilustra una vista lateral representativa del dispositivo magnético conmutable de ejemplo representado en las Figuras 1A y 1B.

La Figura 2A ilustra una vista lateral representativa de otro dispositivo magnético conmutable de ejemplo.

La Figura 2B ilustra una vista representativa superior del imán conmutable de ejemplo representado en la Figura 2A. La Figura 3 ilustra una vista esquemática en despiece de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo con zapatas de polos.

La Figura 4 ilustra una vista isométrica del dispositivo magnético conmutable representado en la Figura 3 en estado ensamblado.

La Figura 5A ilustra una vista en sección frontal del dispositivo magnético conmutable representado en las Figuras 3 y 4 y el circuito magnético creado cuando el dispositivo está en un estado "apagado".

La Figura 5B ilustra una vista en sección frontal del dispositivo magnético conmutable representado en las Figuras 3 y 4 y el circuito magnético creado cuando el dispositivo está en estado "encendido".

La Figura 6 ilustra una vista lateral de una porción de una zapata de polo de ejemplo.

La Figura 7A ilustra una vista lateral de una parte de otra zapata de polo de ejemplo y la Figura 7B ilustra una vista detallada de una porción de la zapata de polo de ejemplo representada en la Figura 7A.

La Figura 8 ilustra una vista lateral de una porción de otra zapata de polo de ejemplo.

Las Figuras 9A-9B ilustran otra placa de polo de ejemplo.

Las Figuras 10A-10B ilustran otra placa de polo de ejemplo.

La Figura 11A ilustra una vista frontal de otro dispositivo magnético conmutable de ejemplo.

La Figura 11B ilustra una vista lateral del dispositivo magnético conmutable representado en la Figura 11A.

La Figura 12 ilustra una secuencia de procesamiento de un método de uso de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo con zapatas de polos.

La Figura 13 ilustra un sistema robótico que incluye un dispositivo magnético conmutable.

La Figura 14 ilustra una vista esquemática de un dispositivo de acoplamiento magnético de ejemplo que tiene un conjunto superior y un conjunto inferior, cada uno incluyendo una pluralidad de imanes permanentes y porciones de polos dispuestas en una matriz lineal, estando el dispositivo de acoplamiento magnético en un estado encendido. La Figura 15 ilustra el dispositivo de acoplamiento magnético de la Figura 14 en estado apagado.

La Figura 16 ilustra una vista en perspectiva de las dos instancias de un plato de ejemplo que tiene una pluralidad de imanes permanentes y porciones de polos;

la Figura 17 ilustra una vista en despiece y en perspectiva del plato de la Figura 16;

la Figura 18 ilustra una vista en superior ensamblada del plato de la Figura 16;

la Figura 19 ilustra una vista en despiece y en perspectiva de un dispositivo de acoplamiento magnético de acuerdo con la invención reivindicada, con zapatas de polos;

la Figura 20 ilustra una vista en perspectiva y ensamblada del dispositivo de acoplamiento magnético de la Figura 19; la Figura 21 ilustra una vista inferior ensamblada del dispositivo de acoplamiento magnético de la Figura 19;

la Figura 22 es una vista en sección transversal del dispositivo de acoplamiento magnético de la Figura 19;

la Figura 23 ilustra una vista en sección transversal de otro dispositivo de acoplamiento magnético de acuerdo con la invención reivindicada, con porciones de polos en un estado de encendido de ejemplo acoplada a una pieza de trabajo ferromagnética;

la Figura 24 ilustra una vista en sección transversal del dispositivo de acoplamiento magnético representado en la Figura 23 en un estado apagado de ejemplo colocado encima de una pila de una pluralidad de piezas de trabajo ferromagnéticas;

la Figura 25 ilustra una vista inferior del dispositivo de acoplamiento magnético de la Figura 23;

la Figura 26 ilustra una vista en sección transversal del dispositivo de acoplamiento magnético de la Figura 23 con zapatas de polos en un estado de encendido de ejemplo acopladas a una pieza de trabajo ferromagnética; y la Figura 27 ilustra una vista en sección transversal del dispositivo de acoplamiento magnético representado en la Figura 26 en un estado apagado de ejemplo colocado encima de una pila de una pluralidad de piezas de trabajo ferromagnéticas.

La Figura 28A ilustra una vista en sección lateral de otro dispositivo de acoplamiento magnético de ejemplo en un primer estado apagado de ejemplo colocado sobre una pila de piezas ferromagnéticas.

La Figura 28B ilustra una vista en sección frontal del dispositivo de acoplamiento magnético de la Figura 28A.

La Figura 29 ilustra una vista en sección frontal del dispositivo de acoplamiento magnético de las Figuras 28A-28B en un segundo estado encendido.

La Figura 30 ilustra una vista en sección frontal del dispositivo de acoplamiento magnético de las Figuras 28A-28B en un tercer estado encendido.

La Figura 31 ilustra una vista en despiece del dispositivo de acoplamiento magnético de las Figuras 28A-28B.

Las Figuras 32A-32B ilustran una vista en sección superior del dispositivo de acoplamiento magnético de las Figuras 28A-28B en diferentes posiciones sobre una pieza de trabajo ferromagnética.

La Figura 33 ilustra una secuencia de procesamiento de un método de uso de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo con porciones de polos.

Si bien el contenido divulgado es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, las realizaciones específicas se han mostrado, a modo de ejemplo, en los dibujos y se describen en detalle a continuación. La intención, sin embargo, no pretende limitar la divulgación a las realizaciones particulares descritas. Al contrario, la divulgación pretende cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que se encuentren dentro del alcance de la divulgación.

Descripción detallada de los dibujos

Los dispositivos magnéticos conmutables de ejemplo se describen en la patente estadounidense n.° 7.012.495, titulada DISPOSITIVO MAGNÉTICO PERMANENTE CONMUTABLE; en la patente estadounidense n.° 7.161.451, titulada MANDRIL MODULAR DE IMÁN PERMANENTE; en la patente estadounidense n.° 8.878.639, titulada MATRICES DE IMANES, la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/248.804, presentada el 30 de octubre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO GIRATORIO, expediente MTI-0007-01-US-E; y la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/252.435, presentada el 7 de noviembre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO LINEAL, expediente MTI-0006-01-US-E.

Los ejemplos ilustrados en el presente documento proporcionan dispositivos magnéticos conmutables de ejemplo que tienen un primer imán permanente y un segundo imán permanente móvil con respecto al primer imán permanente, similar a los dispositivos magnéticos conmutables de ejemplo de la patente '495. Cada uno de los imanes permanentes puede ser un cuerpo dipolo unitario cilindrico de un único tipo de material magnético de tierras raras, tal como NdFeB o SmCo. Se pueden implementar tipos adicionales de dispositivos magnéticos conmutables. Cada tipo de dispositivo magnético conmutable incluye al menos un primer imán permanente que es móvil con respecto a un segundo imán permanente. Además, los dispositivos magnéticos conmutables de ejemplo pueden incluir una primera pluralidad de imanes permanentes móviles con respecto a una segunda pluralidad de imanes permanentes. Adicionalmente, los dispositivos magnéticos conmutables de ejemplo pueden incluir al menos un primer imán permanente colocado dentro de una primera carcasa que actúa como una extensión de polo de al menos un primer imán permanente, siendo la primera carcasa móvil con respecto a un segundo carcasa que tiene al menos un segundo imán permanente colocado dentro del segundo carcasa, la segunda carcasa actúa como una extensión de polo de al menos un segundo imán permanente.

Además, los dispositivos magnéticos conmutables de ejemplo pueden incluir una primera pluralidad de imanes permanentes móviles con respecto a una segunda pluralidad de imanes permanentes. Se proporcionan dos ejemplos en las Figuras 15-18. Se describen sistemas de ejemplo en la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/248.804, presentada el 30 de octubre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO GIRATORIO, expediente MTI-0007-01-US-E; y la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/252.435, presentada el 7 de noviembre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO LINEAL, expediente MTI-0006-01-US-E y patente estadounidense n.° 7.161.451.

Con referencia a la Figuras 1A-1C, se representa un dispositivo magnético conmutable 10 de ejemplo. El dispositivo magnético conmutable 10 incluye un imán permanente superior 12 y un imán permanente inferior 14 colocados en una relación apilada en una carcasa 28. El imán permanente 12 comprende una porción de polo sur (parte del polo S) 18 y una porción de polo norte (porción de polo N) 20. De la misma manera, el imán permanente 14 comprende una porción de polo N 22 y una porción de polo S 24. La carcasa 28 puede incluir múltiples componentes ensamblados entre sí para formar una carcasa. Además, la carcasa 28 puede incluir características para mantener el imán permanente 12 separado del imán permanente 14 o para incorporar separadores, tal como el espaciador 13, que mantiene el imán permanente 12 en una relación de separación con respecto al imán permanente 14. El separador 13 está hecho de un material no magnético para aislar el imán permanente 12 del imán permanente 14.

Las zapatas de polos 16', 16'' se acoplan a la carcasa 28. Las zapatas de polos 16', 16'' están hechas de un material ferromagnético y están acopladas magnéticamente a los imanes 12, 14 a través de porciones de la carcasa 28. Una porción inferior de cada una de las zapatas de polos 16', 16'' incluyen una interfaz de contacto de la pieza de trabajo 17', 17'' que puede ponerse en contacto con una pieza de trabajo 27, a modo de ejemplo una lámina superior 27' de material ferromagnético de una pila de láminas 27', 27'', y 27'' del material ferromagnético. Las Interfaces de contacto de la pieza de trabajo 17', 17'' de las zapatas de poloss 16', 16'' cooperan con los imanes 12, 14 a través de las zapatas de polos 16', 16'' y la carcasa 28 para formar el primer y segundo polos de los imanes 12, 14. En un ejemplo, una única zapata de polo unitaria forma cada una de las zapatas de polos 16', 16''. En otro ejemplo, una pluralidad de zapatas de polos forma cada una de las zapatas de polos unitarias 16', 16''.

El imán permanente 14 está fijo con respecto a la carcasa 28 y el imán permanente 12 es móvil dentro de la carcasa 28 con respecto al imán permanente 14 para alterar una alineación de las porciones de imán 18, 20 del imán permanente 12 con respecto a las porciones de imán 22, 24 de imán permanente 14. El imán permanente 12 puede girar con respecto al imán permanente 14.

El dispositivo magnético conmutable 10, basándose en la configuración de los imanes permanentes 12, 14, establece dos circuitos magnéticos diferentes. En particular, el dispositivo magnético conmutable 10 establece un primer circuito magnético denominado estado encendido del dispositivo magnético conmutable 10 cuando el imán permanente 12 se gira de manera que la porción de polo S 18 del imán permanente 12 esté adyacente a la porción de polo S 24 del imán permanente 14. y la porción de polo N 20 del imán permanente 12 esté adyacente a la porción de polo N 22 del imán permanente 14 (mostrado en la Figura 1B). En el estado encendido, estando una o más piezas de trabajo 27 hechas de un material ferromagnético, tal como hierro o acero, se mantienen mediante el dispositivo magnético conmutable 10 debido a la finalización del circuito magnético desde las porciones de polos N alineadas 20, 22 de los imanes superior e inferior 12, 14, respectivamente, a través de la carcasa 28 y la zapata de polo 16', a través de una o más láminas de piezas de trabajo 27, a través de la zapata de polo 16'' y la carcasa 28, y a las porciones de polo S alineadas 18, 24 de los imanes superior e inferior 12, 14, respectivamente. La interfaz de contacto de la pieza de trabajo 17' de la zapata de polo 16' funciona como un polo norte del dispositivo magnético conmutable 10. La interfaz de contacto de la pieza de trabajo 17'' de la zapata de polo 16'' funciona como un polo sur del dispositivo magnético conmutable 10.

Como se explica con más detalle en el presente documento, el tamaño y la forma de las zapatas de polos 16', 16'' dan como resultado que el primer circuito magnético esté sustancialmente confinado a la lámina de pieza de trabajo 27'; de las láminas de piezas de trabajo 27 y tenga suficiente fuerza de sujeción para elevar verticalmente la lámina de pieza de trabajo 27'; en la dirección 33 con respecto al resto de las láminas de piezas de trabajo 27. Por tanto, el dispositivo magnético conmutable 10 puede funcionar para desapilar las láminas de piezas de trabajo 27. Por supuesto, una porción del flujo magnético proporcionado a las láminas de piezas de trabajo 27 mediante el dispositivo magnético conmutable 10 puede entrar en la lámina inferior 27'' de las láminas de piezas de trabajo 27, pero no a un nivel que dé como resultado que la lámina inferior 27'' sea elevada por el dispositivo magnético conmutable 10 junto con la lámina de la pieza de trabajo 27'. Por tanto, como se usa en el presente documento, que el primer circuito magnético esté sustancialmente limitado a la lámina de pieza de trabajo 27' de las láminas de piezas de trabajo 27 significa que la cantidad, si la hubiera, del flujo magnético procedente del dispositivo de elevación magnético conmutable 10 que entra en la lámina inferior 27'' está por debajo de un nivel que daría como resultado que la lámina inferior 27'' fuera elevada verticalmente en la dirección 33 mediante el dispositivo de elevación magnético conmutable 10 junto con la lámina de la pieza de trabajo 27'.

El dispositivo magnético conmutable 10 establece un segundo circuito magnético denominado estado apagado del dispositivo magnético conmutable 10 cuando el imán permanente 12 se gira de manera que la porción de polo N 18 del imán permanente 12 esté adyacente a la porción de polo S 22 del imán permanente 14. y la porción de polo S 20 del imán permanente 12 esté adyacente a la porción de polo N 24 del imán permanente 14 (mostrado en la Figura 1A). En el estado apagado, una o más piezas de trabajo 27 que están hechas de un material ferromagnético, tal como hierro o acero, no son retenidas por el dispositivo magnético conmutable 10 debido a la finalización de un circuito magnético entre el dispositivo magnético conmutable 10 y las láminas de piezas de trabajo 27 debido a la porción de polo S alineada 18 del imán 12 y la porción de polo N 22 del imán 14 y la porción de polo N 20 alineada del imán 12 y la porción de polo S 24 del imán 14. Dicho de otro modo, la alineación de los imanes 12, 14 da como resultado un circuito magnético desviado sustancialmente dentro del dispositivo magnético conmutable 10 que provoca el colapso del campo magnético externo. En un ejemplo, al menos el 96 % del flujo magnético producido por los imanes 12, 14 se retiene en el dispositivo magnético conmutable 10 cuando el dispositivo magnético conmutable 10 está en un estado apagado. En otro ejemplo, al menos el 99 % del flujo magnético producido por los imanes 12, 14 se retiene en las interfaces de contacto de la pieza de trabajo 17', 17''.

Volviendo a la Figura 1A, el dispositivo magnético conmutable 10 incluye una porción de acoplamiento 30 y un accionador 32. La porción de acoplamiento 30 acopla el accionador 32 al imán permanente 12 de manera que el accionador 32 pueda reorientar el imán permanente 12 con respecto al imán permanente 14. Las porciones de acoplamiento de ejemplo 30 incluyen uno o varios rebajes en el imán permanente 12 y/o una carcasa que soporta el imán permanente 12, una o más protuberancias que se extienden desde el imán permanente 12 y/o una carcasa que soporta el imán permanente 12, y/o una o más conexiones o sistemas de engranajes acoplados al imán permanente 12 y/o una carcasa que soporta el imán permanente 12. Los accionadores de ejemplo incluyen accionadores giratorios y accionadores lineales, cada uno de los que, a través de la porción de acoplamiento 30, puede impartir un giro al imán permanente 12.

Las porciones de acoplamiento y accionadores de ejemplo se divulgan en la patente estadounidense n.° 7.012.495, titulada DISPOSITIVO MAGNÉTICO PERMANENTE CONMUTABLE; en la patente estadounidense n.° 7.161.451, titulada MANDRIL MODULAR DE IMÁN PERMANENTE; en la patente estadounidense n.° 8.878.639, titulada MATRICES DE IMANES, la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/248.804, presentada el 30 de octubre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO GIRATORIO, expediente MTI-0007-01-US-E; y la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/252.435, presentada el 7 de noviembre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO LINEAL, expediente MTI-0006-01-US-E.

El accionador 32 está acoplado a un controlador electrónico, neumático o hidráulico 34 que controla el funcionamiento del accionador 32 y por lo tanto la alineación del imán permanente 12 con respecto al imán permanente 14 a través de la porción de acoplamiento 30. Como se ilustra en la Figura 1A, el controlador 34 incluye un procesador 36 con un medio legible por ordenador asociado, a modo de ejemplo la memoria 38. La memoria 38 incluye una lógica de estado de acoplador magnético 40 que, cuando la ejecuta el procesador 36, hace que el controlador electrónico 34 indique al accionador giratorio 32 que mueva el imán permanente 12 de modo que el dispositivo magnético conmutable 10 se coloque en uno del estado encendido y del estado apagado. El término "lógica'', tal como se utiliza en el presente documento, incluye software y/o firmware que se ejecutan en uno o más procesadores programables, circuitos integrados de aplicación específica, matrices de puertas programables en campo, procesadores de señales digitales, lógica cableada o combinaciones de los mismos. Por lo tanto, pueden implementarse varias lógicas de cualquier manera apropiada y permanecer de conformidad con los ejemplos divulgados en el presente documento. Un medio no transitorio legible por máquina que comprende lógica puede considerarse adicionalmente incorporado dentro de cualquier forma tangible de un soporte legible por ordenador, tal como una memoria de estado sólido, un disco magnético y un disco óptico que contiene un conjunto apropiado de instrucciones informáticas y estructuras de datos que harían que un procesador llevara a cabo las técnicas descritas en el presente documento. Esta divulgación contempla otros ejemplos en los que la lógica de estado del acoplador magnético no está basada en microprocesador, sino que está configurada para controlar el funcionamiento del dispositivo magnético conmutable 10 basándose en uno o más conjuntos de instrucciones cableadas y/o instrucciones de software almacenadas en la memoria 38. Además, el controlador 34 puede estar contenido dentro de un único dispositivo o ser una pluralidad de dispositivos conectados en red para proporcionar la funcionalidad descrita en el presente documento.

El controlador electrónico 34 cambia el estado del dispositivo magnético conmutable 10 en respuesta a una señal de entrada recibida desde un dispositivo de entrada 42. Los dispositivos de entrada de ejemplo incluyen interruptores, botones, pantallas táctiles, micrófonos, detectores, controladores y otros dispositivos mediante los que un operador puede proporcionar uno de un comando de entrada táctil, auditivo o visual. Por ejemplo, el dispositivo magnético conmutable 10 está acoplado a un extremo del brazo de un brazo robótico y el dispositivo de entrada 42 es una interfaz de red a través de la que el controlador 34 recibe instrucciones de un controlador de robot sobre cuándo colocar el dispositivo magnético conmutable en uno de un estado encendido y un estado apagado. Las interfaces de red de ejemplo incluyen una conexión de red por cable y una antena para una conexión de red inalámbrica. Si bien los ejemplos descritos anteriormente se relacionan con el accionamiento electrónico, neumático o hidráulico, en ejemplos alternativos, el dispositivo magnético conmutable 10 puede accionarse manualmente. Los accionadores manuales de ejemplo incluyen manijas, perillas y otros dispositivos accionables por un operador humano.

Con referencia a la Figura 1C, las zapatas de polos 16', 16'' (zapata de polo 16'' ilustrada) incluye una pluralidad de proyecciones 44 y rebajes 46 que separan las proyecciones 44. Las zapatas de polos 16', 16'' pueden incluir cualquier número de rebajes 46 y cualquier número de proyecciones 44 dispuestas a cada lado de los rebajes 46. La pluralidad de rebajes 46 están dimensionados para evitar que las piezas de trabajo 27 entren en los respectivos rebajes 46. Como tal, una interfaz 17 para una pieza de trabajo 27 está formada colectivamente por las proyecciones 44. En un ejemplo, cada una de las zapatas de polos 16', 16'' tiene un primer número de proyecciones 44 y un segundo número de rebajes 46 interpuestos entre el primer número de proyecciones, siendo el segundo número al menos dos. En una variación del mismo, el segundo número es al menos tres. En una variación adicional del mismo, el segundo número es al menos cinco.

Como resultado de las proyecciones 44 y los rebajes 46, el dispositivo magnético conmutable 10 produce un campo magnético externo 50 (mostrado en la Figura 1B) que está más concentrado más cerca de la interfaz 17 que un campo magnético externo que sería producido por el mismo dispositivo magnético 10 si las zapatas de polos 16', 16'' no incluyeran las proyecciones 44 y los rebajes 46. Más específicamente, como se ilustra en la Figura 1B, el campo magnético externo 50 pasa sustancialmente a través de la primera pieza de trabajo 27' mientras que sustancialmente nada del campo magnético 50 pasa a través de la segunda pieza de trabajo 27'' ni/o de la tercera pieza de trabajo 27'''. Si bien el campo magnético 50 ilustra que sustancialmente nada del campo magnético 50 pasa a través de la segunda pieza de trabajo 27'', parte del campo magnético 50 puede filtrarse hacia la segunda pieza de trabajo 27''. Por el contrario, si las zapatas de polos 16', 16'' no incluyeran las proyecciones 44 y los rebajes 46, entonces, el campo magnético externo 50 probablemente penetraría más profundamente en la pila de láminas de piezas de trabajo 27, en la segunda lámina de piezas de trabajo 27'' y/o en la tercera lámina de piezas de trabajo 27'''. Esto reduciría la posibilidad de que la lámina de pieza de trabajo superior 27' pudiera desapilarse de la segunda lámina de pieza de trabajo 27''.

Las tablas 1 y 2 ilustran la fuerza de rotura promedio de dispositivos magnéticos conmutables en piezas de trabajo que tienen diferentes espesores. Específicamente, La tabla 1 ilustra dispositivos magnéticos conmutables que tienen un primer tipo de imán, en donde un primer dispositivo magnético conmutable de los dispositivos magnéticos conmutables que tienen un primer tipo de imán tiene zapatas de polos que no tienen proyecciones 44 y un segundo dispositivo magnético conmutable 10 de los dispositivos magnéticos conmutables que tienen un primer tipo de imán tiene zapatas de polos 16', 16'' que sí tienen proyecciones 44. La Tabla 2 ilustra dispositivos magnéticos conmutables que tienen un segundo tipo de imán, en donde un primer dispositivo magnético conmutable de los dispositivos magnéticos conmutables que tienen un segundo tipo de imán tiene zapatas de polos que no tienen proyecciones 44 y un segundo dispositivo magnético conmutable 10 de los dispositivos magnéticos conmutables que tienen un segundo tipo de imán tiene zapatas de polos 16', 16'' que sí tienen proyecciones 44.

continuación

Como se muestra en los datos, el dispositivo magnético conmutable 10 que tiene zapatas de polos 16', 16'' con proyecciones 44 tiene una fuerza de rotura promedio mayor en piezas de trabajo más finas que el dispositivo magnético conmutable que tiene zapatas de polos sin proyecciones. Por otra parte, a medida que aumenta el espesor de la pieza de trabajo, el dispositivo magnético conmutable 10 que tiene zapatas de polos 16', 16'' con proyecciones 44 tiene una fuerza de rotura promedio general más baja.

Como resultado de que el campo magnético 50 se concentra cerca de la interfaz 17 de las zapatas de polos 16', 16'', un dispositivo magnético conmutable 10 que incluye las zapatas de polos 16', 16'' con proyecciones 44 y rebajes 46 proporciona mejores capacidades de desapilado en comparación con el mismo dispositivo magnético conmutable 10 que incluiría zapatas de polos sin las proyecciones ni rebajes. Por ejemplo, el dispositivo magnético conmutable 10 que incluye las zapatas de polos 16', 16'' que tienen las proyecciones 44 y los rebajes 46 puede ser más capaz de desapilar láminas de metal finas (por ejemplo, lámina de metal de 0,5 mm, lámina de metal de 1 mm, lámina de metal de 2 mm y/o similar) que el mismo dispositivo magnético conmutable 10 que tenía zapatas de polos que no incluían las proyecciones 44 ni los rebajes 46.

De forma adicional, las dimensiones de las proyecciones 44 y los rebajes 46 pueden configurarse además para producir intensidades variables de campos magnéticos cerca de la interfaz 44. Es decir, la concentración adicional del campo magnético 50 cerca de la interfaz 17 de las zapatas de polos 16', 16'' se puede lograr alargando las zapatas de polos 16', 16'' con respecto a la carcasa 28 y, por tanto, con respecto a los imanes 12, 14. Los imanes superior e inferior 12, 14 y la carcasa 28, que sirve como una pieza de extensión de polo para los imanes 12, 14, pueden tener una envoltura exterior que está definida por una altura 52 (véase Figura 1B) de la carcasa 28, una anchura 54 (ver figura 1B) de la carcasa 28, que se extiende a cada lado de una línea central 55 del dispositivo magnético conmutable 10, y una longitud 58 (véase Figura 1C) de la carcasa 28. Como se muestra en la Figura 1B, la zapata de polo 16' está dispuesta en un lado de la línea central 55 del dispositivo magnético conmutable 10 y la zapata de polo 16'' está dispuesta en un lado opuesto de la línea central 55 del dispositivo magnético conmutable 10. En un ejemplo, las zapatas de polos 16', 16'' se extienden más allá de al menos una de la altura 52, la anchura 54 y/o la longitud 58 de la envoltura de la carcasa 28. Las zapatas de polos 16', 16'' se extienden más allá de la altura 52 (más abajo que la carcasa 28, véase Figura 1B), anchura 54 (colocadas fuera de la carcasa 28, véase Figura 1B), y longitud 58 (tanto delante como detrás de la carcasa 28, véase Figura 1C) de la envoltura de la carcasa 28.

La distancia 60 (mostrada en la Figura 1 A) entre la porción inferior de la carcasa 28 y la interfaz 17 de las zapatas de polos 16', 16'' y/o la longitud 62 de las zapatas de polos 16', 16'' (mostrada en la Figura 1C) se puede variar para producir diferentes intensidades de campo magnético cerca de la interfaz 17, descrito más adelante con relación a las Figuras 11A, 11B.

Si bien los ejemplos divulgados en relación con las Figuras 1A-1C incluían un imán superior 12 y un imán inferior 14, en ejemplos alternativos, el dispositivo magnético conmutable 10 puede comprender más de un imán superior 12 y más de un imán inferior 14. Un ejemplo de este tipo se muestra en las Figuras 2A y 2B.

La Figura 2A es una vista lateral representativa de otro dispositivo magnético conmutable de ejemplo 10'; y la Figura 2B es una vista representativa desde arriba del imán conmutable 10'. Como se ilustra en las Figuras 2A y 2B, el dispositivo magnético conmutable 10' incluye una pluralidad de imanes permanentes superiores 12 y una pluralidad de imanes permanentes inferiores 14, a modo de ejemplo tres imanes superiores 12', 12'', 12''' y tres imanes inferiores 14', 14'', 14'''. Los imanes superior e inferior 12', 14' forman un primer conjunto de imanes 56'. Los imanes superior e inferior 12'', 14'' forman un segundo conjunto de imanes 56''. Los imanes superior e inferior 12''', 14''' forman un tercer conjunto de imanes 56'''. Los conjuntos de imanes 56', 56'', 56''' están separados entre sí.

Cada conjunto de imanes 56', 56'', 56''' produce un campo magnético que se propaga desde los N polos respectivos de los conjuntos de imanes 56', 56'', 56''' a través de las zapatas de polos 16', 16'' hasta los polos sur respectivos de los conjuntos de imanes 56', 56'', 56'''. En ejemplos donde el dispositivo magnético 10' está en un estado encendido, el campo magnético se extiende a través de la pieza de trabajo 27' cuando la pieza de trabajo 27' está en contacto con la interfaz 17 de las zapatas de polos 16', 16''. Cuando el dispositivo magnético 10' está apagado, el campo magnético está sustancialmente confinado internamente al dispositivo magnético 10'. Aunque las zapatas de polos 16', 16'' se ilustran abarcando los conjuntos de imanes 56', 56'', 56''' en ejemplos alternativos, el dispositivo magnético conmutable 10' puede incluir múltiples zapatas de polos 16', 16'' que abarcan colectivamente los conjuntos de imanes 56', 56'', 56'''. Adicionalmente o como alternativa, el dispositivo magnético conmutable 10' puede incluir 2, 4, 5, etc. conjuntos de imanes 56', 56'', 56'''.

Si bien el dispositivo magnético conmutable 10 se describe como en una relación apilada, se pueden usar otros dispositivos magnéticos conmutables que no tengan imanes en una relación apilada junto con las zapatas de polos 16', 16''. Los dispositivos magnéticos conmutables no apilados de ejemplo se describen en la solicitud de patente estadounidense n.° 15/803.753, presentada el 4 de noviembre de 2017, titulada MATRICES DE IMANES.

A continuación se analizan detalles adicionales de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo 100 en relación con las Figuras 3 y 4. En particular, la Figura 3 es una vista esquemática en despiece ordenado de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo 100 con zapatas de polos ferromagnéticas 102', 102'' y la Figura 4 es una vista isométrica del dispositivo magnético conmutable 100 en un estado ensamblado. Se proporcionan detalles adicionales con respecto al dispositivo magnético 100 en la solicitud provisional estadounidense con n.° de serie 62/517.057, presentada el 8 de junio de 2017, titulada DISPOSITIVO DE IMÁN PERMANENTE CONMUTABLE POR ELECTROIMANES.

Durante la descripción de las Figuras 3 y 4, se hará referencia también a la Figura 5A que es una vista en sección frontal del dispositivo magnético conmutable 100 y el circuito magnético creado cuando el dispositivo está en una primera configuración, es decir, el estado apagado. Adicionalmente, también debe hacerse referencia a la Figura 5B que es una vista en sección frontal del dispositivo magnético conmutable 100 cuando el dispositivo magnético 100 está en una segunda configuración, es decir, el estado encendido.

El dispositivo magnético 100 puede tener una pluralidad de configuraciones que dan como resultado el establecimiento de diferentes circuitos magnéticos. Por ejemplo, conmutar el dispositivo magnético 100 de una segunda configuración (mostrada en la Figura 3 y la Figura 5A), en donde el dispositivo magnético 100 establece un segundo circuito magnético, a una primera configuración (mostrada en la Figura 5B), en donde el dispositivo magnético 100 establece un primer circuito magnético, puede acoplar un cuerpo ferromagnético al dispositivo magnético 100 a través de las zapatas de polos 102', 102'', como se explica a continuación.

El dispositivo magnético 100 comprende una carcasa central 104. La carcasa central 104 incluye dos componentes de carcasa ferromagnéticos (por ejemplo, acero) 106, 108, que pueden estar unidos mediante sujetadores (no mostrados). Los componentes de carcasa 106, 108 pueden unirse adicionalmente o como alternativa usando otros métodos y materiales (por ejemplo, epoxi, características de ubicación (proyecciones, muescas, biselados, chaveteros moldeados y/o similares), etc.). El componente de carcasa 106 puede denominarse aquí componente de carcasa superior 106 y el componente de carcasa 108 puede denominarse aquí componente de carcasa inferior 108. Además, las zapatas de polos 102', 102'' se pueden acoplar a la carcasa 104 con sujetadores (no mostrados).

Los componentes de carcasa 106, 108 pueden ser un bloque paralelepípedo rectangular de material ferromagnético de baja reluctancia. Una cavidad cilíndrica 110 puede extenderse a través del componente superior 106 de la carcasa y una cavidad cilíndrica 112 puede extenderse a través del componente inferior 108 de la carcasa. Las cavidades cilíndricas 110, 112 pueden ser perpendiculares a las caras superiores 114, 116 de los respectivos componentes de carcasa 106, 108. La cavidad cilíndrica 110 puede denominarse aquí cavidad cilíndrica superior 110 y la cavidad cilíndrica 112 puede denominarse aquí cavidad cilíndrica inferior 112. Las cavidades cilíndricas 110, 112 pueden recibir respectivamente los imanes 118, 120. El imán 118 puede denominarse aquí imán superior 118 y el imán 120 puede denominarse aquí imán inferior 120.

El componente de carcasa superior 106 tiene dos paredes laterales 124', 124'' y el componente de carcasa inferior 108 tiene dos paredes laterales 126', 126''. Las paredes laterales 124', 124'' del componente de carcasa superior 106 y las paredes laterales 126', 126'' del componente de carcasa inferior 108 pueden tener un espesor que contenga el campo magnético generado por los imanes 118, 120 dentro de los componentes 106, 108 de la carcasa cuando el dispositivo magnético 100 está en la primera configuración (mostrada en la Figura 5A).

El imán superior 118 tiene un eje N-S 128 y el imán inferior 120 tiene un eje N-S 130. Los imanes 118, 120 pueden ser imanes de NdFeB y la masa magnética activa y las propiedades magnéticas de los imanes 118, 120 pueden ser iguales y/o exactas dentro de las tolerancias de fabricación alcanzables y las tecnologías de magnetización de imanes permanentes.

El imán inferior 120 se recibe y se fija contra el giro en la cavidad cilíndrica inferior 112 de manera que el eje N-S 130 se extiende de la pared lateral 126' a la pared lateral 126''. Como resultado, las paredes laterales 126', 126'' están magnetizadas de acuerdo con el polo magnético activo que se encuentra junto a las mismas. Es decir, la pared lateral 126' está magnetizada como un polo N mientras que la pared lateral 126'' se convierte en un polo S. En contraposición, debido a que el imán superior 118 puede girar libremente alrededor del eje 122, en ausencia de las zapatas de polos 102', 102'', la polaridad de las paredes laterales 124', 124'' estaría determinada por la posición de giro relativa y la orientación del imán superior 118.

Como se ha indicado anteriormente, el imán superior 118 está configurado para girar desde la orientación mostrada en la Figura 3. El imán superior 118 puede girar entre 180 y 185 grados hasta una posición de giro en la que su polo N coincide con el polo N del imán inferior 120 y, a la inversa, los polos S se superponen entre sí (véase Figura 5B). Cuando los ejes N-S 128, 130 están orientados en paralelo, ambas paredes laterales 124', 126' estarán magnetizadas con la misma polaridad magnética Norte, al igual que la zapata de polo contigua 102'. Además, las paredes laterales 124'', 126'' estarán magnetizados con la misma polaridad magnética Sur, al igual que lo estará la zapata de polo contigua de 102''. Esta reorientación del imán superior 118 creará un espacio de aire de trabajo "activo" en la interfaz de contacto axial inferior de la pieza de trabajo 132', 132'' de las zapatas de polos 102', 102'', permitiendo así que se cree un circuito magnético cerrado de reluctancia baja. En particular, el circuito magnético cerrado de reluctancia baja se origina y termina en los imanes 118, 120, a través de las paredes laterales 124', 124'', 126', 126'', las zapatas de polos 102', 102'' y un cuerpo ferromagnético que quizás esté tocando ambas interfaces de contacto de la pieza de trabajo 132', 132'' de las zapatas de polos 102', 102''. Se puede hacer referencia a este estado en el presente documento como si el dispositivo magnético 100 estuviera en un estado encendido (véase Figura 5B). Por el contrario, en el estado donde los ejes N-S 128, 130 están orientados antiparalelos, se forma un circuito magnético cerrado dentro del dispositivo magnético 100 y puede denominarse que el dispositivo magnético 100 está en un estado apagado (véase Figura 5A).

La cavidad cilíndrica superior 110 puede tener una superficie de pared lisa y un diámetro que permite que el imán superior 118 sea recibido en la misma para que pueda girar con una fricción mínima alrededor del eje N-S 128 y preferiblemente mantener un espacio mínimo. Se puede aplicar un revestimiento reductor de fricción a la cavidad cilíndrica superior 110. La cavidad cilíndrica inferior 112 puede tener una superficie de pared rugosa y un diámetro que proporciona un ajuste de interferencia con el imán inferior 120 de manera que cuando el imán inferior 120 se monta dentro de la cavidad cilíndrica inferior 112, mantiene su orientación de giro y se le impide el desplazamiento axial y de giro bajo las condiciones operativas del dispositivo magnético 100. Adicionalmente o como alternativa, se pueden usar otros mecanismos, tales como pegado o componentes cooperantes adicionales de ajuste de forma (no mostrados) para asegurar el imán inferior 120 dentro de la cavidad cilíndrica inferior 112.

Se puede disponer un disco circular 134 compuesto de material ferromagnético en el fondo de la cavidad cilíndrica inferior 112. El disco circular 134 puede soportar el imán inferior 120. El disco circular 134 puede ajustarse a presión o asegurarse de otro modo para cerrar el extremo inferior de la cavidad cilíndrica inferior 112 para sellar la cavidad cilíndrica inferior 112 y el imán inferior 120 contra la contaminación en una cara de trabajo 136 del dispositivo magnético 100. La naturaleza ferromagnética del disco circular 134 puede ayudar a completar el circuito magnético proporcionando material magnetizable adicional entre las paredes laterales 126', 126'', de modo que el campo del imán inferior 120 se acople exclusivamente con el material magnético proporcionado en el componente de carcasa inferior 108 y las zapatas de polos 102', 102'' para formar un circuito magnético ya sea en el estado encendido o apagado. Esto también permite que el dispositivo magnético 100 funcione con mayor fuerza de sujeción cuando está encendido y cancela cualquier fuerza de sujeción cuando está apagado.

Puede ubicarse una estructura de soporte 138 entre los imanes 118, 120. La estructura de soporte 138 puede soportar el imán superior 118 dentro de la cavidad cilíndrica superior 110. Adicionalmente o como alternativa, la estructura de soporte 138 puede facilitar el mantenimiento de una distancia axial establecida entre la cara circular inferior del imán superior 118 y la cara circular superior del imán inferior 120. La estructura de soporte 138 puede incluir una placa inferior circular 140 de material metálico no magnetizable, un cojinete de giro 142 y una placa superior circular no magnética 144. La placa inferior 140 descansa sobre la cara superior del imán inferior 120 y cierra el extremo superior abierto de la cavidad cilíndrica inferior 112. La placa inferior 140 puede montarse de manera transitoria en el extremo abierto de la cavidad cilíndrica inferior 112. El cojinete de giro 142 puede estar asentado en una depresión (o asiento) cilíndrica de tamaño apropiado en una superficie superior de la placa inferior 140. El diámetro de la placa superior 144 es tal que puede girar dentro del extremo axial terminal inferior de la cavidad cilíndrica superior 110. Es decir, la placa superior 144 puede tener un diámetro similar al del imán superior 118 que se asienta con su cara de extremo axial inferior en la placa superior 144. Una cara superior de la placa superior 144 puede estar recubierta con un revestimiento de PTFE que promueve el deslizamiento y una cara inferior de la placa superior 144 puede incluir una protuberancia o muñón de eje (no mostrado). El muñón del eje puede asentarse dentro de la parte de cojinete de anillo interior del cojinete de giro 142. Adicionalmente o como alternativa, una tapa circular no magnetizable (por ejemplo, de aluminio) (no mostrada) se puede montar en el componente de carcasa superior 106 para cubrir la cavidad cilíndrica superior 110.

La estructura de soporte 138 puede ser reemplazada por un tipo diferente de disposición, en la que el imán superior 118 está asegurado contra un eje 146 mientras se permite el libre giro del mismo, por medio de un anillo de clip de retención (no mostrado) asegurado en una ranura anular (no mostrada) cerca de un extremo inferior del eje 146.

El eje 146 penetra a través de un orificio 148 en el imán superior 118, de modo que el imán superior 118 pueda girar coaxialmente alrededor del eje 146. El eje 146 sobresale perpendicularmente desde una porción de cubo central 152 de un componente de tapa 150, de modo que el posicionamiento del eje 146 mediante la instalación del componente de tapa 150 coopera con el imán superior 118 para asegurar su giro concéntrico dentro de la cavidad cilíndrica del componente de carcasa superior 106. El eje 146 es un pasador cilíndrico soldado o fijado de otro modo al componente de tapa 150.

El componente de tapa 150 puede no ser magnetizable y comprender una placa rectangular 154 con una ventana arqueada 156. La placa rectangular 154 puede mecanizarse para que tenga una huella similar a la de los componentes de carcasa 106, 108, es decir, rectangular. Los extremos terminales opuestos de la ventana arqueada 156 proporcionan "topes duros" para un miembro de bloque de detención de giro 158 que está fijado al imán superior 118 de modo que el miembro de bloque 158 pueda desplazarse dentro de la ventana arqueada 156 durante el giro del imán superior 118 cuando el dispositivo magnético 100 está conmutando entre configuraciones. La ventana arqueada 156 puede incluir un mecanismo de pestillo 160 que funciona para mantener un estado de giro intermedio del imán superior 118 entre los topes duros proporcionados por los extremos de la ventana arqueada 156. Por tanto, el imán superior 118 puede fijarse en posiciones de giro intermedias con respecto al imán inferior 120. Adicionalmente o como alternativa, el mecanismo de pestillo 160 puede incluirse en el componente de carcasa superior 106 u otra porción del dispositivo magnético 100.

El eje 146 está acoplado a un accionador 32 que mueve el imán superior 118 a varias posiciones con respecto al imán inferior 120. Uno o más cuerpos de bobina de solenoide 162 rodean la carcasa superior 106 y orientan el imán superior 118 con respecto al imán inferior 120 a través de una o más corrientes que pasan a través del cuerpo de bobina de solenoide 162. El cuerpo de bobina de solenoide 162 puede consistir en devanados de alambre revestidos de esmalte envueltos (o colocados de otro modo). Los alambres revestidos de esmalte pueden estar compuestos de uno o más materiales conductores (por ejemplo, cobre, plata, oro y/o similares).

El componente de tapa 150 puede configurarse además para soportar/alojar varios componentes electrónicos de control y potencia asociados con y necesarios para suministrar corriente al cuerpo de bobina de solenoide 162 para girar el imán superior 118 como se describirá a continuación. Como alternativa, el componente de tapa 150 puede incluir cables de contacto para conectar a una fuente de alimentación (no mostrada) que suministra corriente al cuerpo de bobina de solenoide 162. El componente de tapa 150 se puede asegurar al componente de carcasa superior 106 usando pernos u otros tipos de sujetadores.

Se puede conectar una fuente de alimentación (no mostrada) al cuerpo de bobina de solenoide 162 mediante un circuito de control adecuado para suministrar una corriente al cuerpo de bobina de solenoide 162. En respuesta a la corriente que se suministra al cuerpo de bobina de solenoide 162, el cuerpo de bobina de solenoide 162 produce un campo magnético. El campo magnético producido por el cuerpo de bobina de solenoide 162 está orientado de manera que produzca un par en el imán superior 118. El par hace girar el eje N-S 128 del imán superior 118 de una primera configuración (mostrada en la Figura 5A) a la segunda configuración (mostrada en la Figura 5B). Adicionalmente o como alternativa, el imán superior 118 puede detenerse en varias configuraciones intermedias mediante los mecanismos de pestillo 160.

Los imanes 118, 120 pueden tener diferentes propiedades de magnetización y coercitividad. Por ejemplo, el imán inferior 120 puede estar compuesto por un imán permanente de alta coercitividad, que no puede desmagnetizarse fácilmente mediante una influencia magnetizante externa, y el imán superior 118 puede estar compuesto por un elemento magnético de coercitividad media o baja. Por consiguiente, el campo magnético producido por el cuerpo de bobina de solenoide 162 puede afectar al imán superior 118 en mayor grado que al imán inferior 120.

El cuerpo de bobina de solenoide 162 puede comprender múltiples cuerpos de bobina de solenoide. Por ejemplo, el cuerpo de bobina de solenoide 162 puede comprender dos cuerpos de bobina de solenoide que están aislados eléctricamente entre sí y se extienden desde una esquina del componente de carcasa superior 106, diagonalmente a través de una cara superior del componente 106 de carcasa superior hasta la esquina opuesta del componente 106 de carcasa superior y debajo del componente 106 de carcasa superior para completar un devanado. Las bobinas respectivas pueden envolverse en diagonales opuestas a través del componente de carcasa superior 106 y el componente de tapa 150, envolviéndose una bobina sobre la otra, de modo que formen una 'X' de devanados cuando se ve en la vista en planta superior del componente de carcasa superior 106. Si bien el dispositivo magnético 100 se describe en el presente documento como accionado eléctricamente por el cuerpo de bobina de solenoide 162, el dispositivo magnético 100 puede accionarse con un accionador eléctrico a través de una conexión mecánica, tal como un motor, un accionador neumático, un accionador hidráulico o un accionador manual.

Como se ilustra, se pueden cortar orificios roscados 164 en las paredes laterales 124', 124'', 126', 126''. Los orificios roscados 164 pueden facilitar la fijación de las zapatas de polos 102', 102'' a los componentes de carcasa 106, 108 mediante tornillos o pernos de sujeción (no mostrados). Es decir, se pueden insertar tornillos o pernos de sujeción a través de orificios pasantes avellanados 166 de las zapatas de polos 102', 102'', cuya separación es igual a la de los orificios roscados 164. De este modo, ambos componentes de carcasa 106, 108 pueden estar conectados a zapatas de polos 102', 102'' en una forma que proporciona una trayectoria del circuito magnético de baja reluctancia, sustancialmente libre de entrehierros entre los imanes 118, 120, las paredes laterales 124', 124'', 126', 126'', y las zapatas de polos 102', 102''.

Las zapatas de polos 102', 102'' proporcionan una interfaz de contacto ferromagnética de la pieza de trabajo para el dispositivo magnético 100. Las zapatas de polos 102', 102'' puede estar compuestas de un material ferromagnético de baja reluctancia magnética. Aunque las zapatas de polos 102', 102'' se representan con una forma de placa paralelepípeda, las zapatas de polos 102', 102'' puede tener otras formas, que pueden basarse en la forma de una pieza de trabajo a la que se unirá el dispositivo magnético 100. Un ejemplo, es la forma cilíndrica mostrada en las Figuras 9A-9B que coincide con una forma cilíndrica de una pieza de trabajo, tal como una tubería. Otro ejemplo, es la forma en V que se muestra en las Figuras 10A-10B, que coincide con los bordes o esquinas de una pieza de trabajo.

Como se ilustra, las zapatas de polos 102', 102'' incluyen porciones 168', 168" colocadas cerca de los componentes de carcasa 106, 108. Como se ha indicado anteriormente, estas porciones 168', 168" están aseguradas a los componentes de carcasa 106, 108 a través de uno o más dispositivos de sujeción (por ejemplo, tornillos, etc.). Adicionalmente, las zapatas de polos 102', 102'' comprenden una pluralidad de protuberancias 170', 170'' también denominadas aquí proyecciones. La pluralidad de protuberancias 170', 170'' forma respectivamente colectivamente las interfaces de contacto de la pieza de trabajo de las zapatas de polos 102', 102''. Las zapatas de polos 102', 102'' que incluyen la pluralidad de proyecciones 170', 170'' crean un campo magnético menos profundo que las zapatas de polos que tienen una interfaz de contacto de la pieza de trabajo plana, como se ha explicado en los ejemplos proporcionados en el presente documento.

La Figura 6 es una vista lateral de una porción de una zapata de polo 200 de ejemplo que puede servir como zapata de polo 132'; o zapata de polo 132'' del dispositivo magnético 100. La zapata de polo 200 comprende una primera porción 202 que se puede colocar cerca de la carcasa (por ejemplo, la carcasa 104) de un dispositivo magnético (por ejemplo, el dispositivo magnético 100). La zapata de polo 200 puede incluir también orificios 204 que se extienden a través de la zapata de polo 200 para asegurar de manera liberable la zapata de polo 200 a una carcasa de un dispositivo magnético a través de un mecanismo de sujeción (por ejemplo, tornillos de sujeción, etc.). Asimismo, la zapata de polo 200 incluye una pluralidad de proyecciones 206 dispuestas en una porción inferior 208 de la zapata de polo 200. Cada una de las proyecciones 206 está separada por porciones rebajadas 210. Adicionalmente, la pluralidad de proyecciones 206 forman colectivamente una interfaz de contacto con la pieza de trabajo 212 de la zapata de polo 200.

Como se ha indicado anteriormente, debido a la pluralidad de proyecciones 206 incluidas en la zapata de polo 200, un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo 200 produce un campo magnético más fuerte cerca de la interfaz de contacto 212 de la pieza de trabajo que un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo que tiene un perfil inferior continuo al ras. El campo magnético producido cerca de la interfaz de contacto 212 de la pieza de trabajo puede denominarse en el presente documento campo magnético superficial. Asimismo, al incluir la pluralidad de proyecciones 206 en la zapata de polo 200, un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo 200 produce un campo magnético más débil a mayor profundidad de la zapata de polo 200 que un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo con un perfil inferior continuo al ras. El campo magnético producido más lejos de la zapata de polo 200 puede denominarse en el presente documento campo magnético lejano o profundo producido por la zapata de polo 200. Expuesto de otra forma, un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo 200 que tiene proyecciones 206 tiene una fuerza de sujeción más fuerte cerca de la interfaz de contacto 212 de la pieza de trabajo que un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo con una interfaz continua al ras que no incluye proyecciones 206.

El campo magnético superficial y el campo magnético de campo lejano de una zapata de polo 200 pueden depender del tipo de zapata de polo 200. En particular, el campo magnético superficial puede ser el campo magnético producido desde la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 212 hasta una distancia desde la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 212 que es aproximadamente igual al ancho 214 de las proyecciones 206. Por ejemplo, si las anchuras 214 de las proyecciones 206 son de 2 mm, entonces el campo magnético superficial es el campo magnético producido desde la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 212 hasta una profundidad de 2 mm desde la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 212. Asimismo, el campo magnético de campo lejano producido en este ejemplo es el campo magnético producido a una profundidad mayor de 2 mm desde la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 212.

Como resultado de que un dispositivo magnético 100 produce un campo magnético superficial más fuerte y un campo magnético de campo lejano más débil debido a las proyecciones 206 de la zapata de polo 200, el dispositivo magnético 100 puede usarse para desapilar cuerpos ferromagnéticos delgados mejor que un dispositivo magnético 100 que tiene una zapata de polo sin las proyecciones 206. Es decir, un dispositivo magnético 100 que incluye una zapata de polo que no tiene las proyecciones 206 puede producir un campo magnético de campo lejano más fuerte que dará como resultado que múltiples cuerpos ferromagnéticos delgados se acoplen al dispositivo magnético. Cuando se intenta obtener un único cuerpo ferromagnético fino a partir de una matriz apilada de cuerpos ferromagnéticos finos, esto es un resultado indeseable. Como tal, en lugar de utilizar un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo sin las proyecciones 206 para desapilar cuerpos ferromagnéticos, se puede utilizar una zapata de polo 200 que incluya las proyecciones 206.

Variar las anchuras 214 de las proyecciones 206 da como resultado diferentes campos magnéticos poco profundos producidos por el mismo dispositivo magnético. Para producir un campo magnético superficial preferido para un cuerpo ferromagnético específico, las anchuras 214 de las proyecciones 206 pueden tener una anchura dentro de aproximadamente /-25 % del espesor del cuerpo ferromagnético que se va a desapilar. Por ejemplo, cuando un dispositivo magnético desapila láminas ferromagnéticas de 2 mm de espesor, las anchuras 214 de las proyecciones 206 podrían ser de aproximadamente 2 mm (por ejemplo, 2 mm /-25 %). Esto producirá un fuerte campo magnético superficial entre 0 mm y 2 mm de profundidad desde la interfaz de contacto 212. Sin embargo, puede haber un límite para producir un campo magnético superficial preferido para algunos cuerpos ferromagnéticos que tienen espesores menores que el límite. Es decir, para cuerpos ferromagnéticos que tengan un espesor inferior a X mm, se puede producir un campo magnético superficial preferido mediante proyecciones 206 que tienen anchuras 214 que están en un límite inferior de X mm pero no son menores que el límite inferior. Es decir, para producir un campo magnético preferido para un cuerpo ferromagnético que tiene un espesor de 14* X mm, las anchuras 214 de las proyecciones 206 pueden estar en el límite inferior de X mm en lugar de /-25 % de 14 * X mm. Si, sin embargo, el espesor del cuerpo ferromagnético es de X mm o más, entonces las anchuras 214 pueden ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) al espesor del cuerpo ferromagnético. Ejemplos de un límite inferior pueden estar en el intervalo de 0 mm a 2 mm. Sin embargo, este es sólo un ejemplo y no pretende ser limitante.

Cuando un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo 200 se acopla a cuerpos ferromagnéticos que tienen diferentes espesores, se puede usar una zapata de polo 200 que tenga anchuras 214 que sean un promedio del espesor de los cuerpos ferromagnéticos para reducir la necesidad de cambiar las zapatas de polos. Similar a lo anterior, sin embargo, un límite inferior (por ejemplo, 2,0 mm) se puede aplicar de manera que si el espesor promedio de los cuerpos ferromagnéticos está por debajo del límite inferior (es decir, <2,0 mm), las anchuras 214 pueden configurarse para ser el límite inferior (es decir, 2,0 mm).

Variar las profundidades 216 y/o las anchuras 218 de los rebajes 210 da como resultado diferentes campos magnéticos poco profundos producidos por el mismo dispositivo magnético 100. Para producir un campo magnético superficial apropiado para un cuerpo ferromagnético específico, las profundidades 216 y/o anchuras 218 de los rebajes 210 podrían ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) como las anchuras 214 de las proyecciones 206. Por ejemplo, si las anchuras 214 de las proyecciones 206 son de 2 mm, entonces las profundidades 216 y/o anchuras 218 de los rebajes 210 podrían ser de aproximadamente 2 mm (por ejemplo, 2 mm /-25 %). Esto producirá un fuerte campo magnético superficial entre 0 mm y 2 mm de profundidad desde la interfaz de contacto 212. Similar a lo anterior, sin embargo, puede haber un límite para producir un campo magnético superficial preferido para algunos cuerpos ferromagnéticos que tienen espesores menores que el límite. Es decir, para cuerpos ferromagnéticos que tengan un espesor inferior a X mm, se puede producir un campo magnético superficial preferido mediante profundidades 216 y anchuras 218 que están en un límite inferior de X mm pero no son menores que el límite inferior. Es decir, para producir un campo magnético preferido para un cuerpo ferromagnético que tiene un espesor de 14 * X mm, las profundidades 216 y las anchuras 218 pueden estar en el límite inferior de X mm en lugar de /-25 % de A * X mm. Si, sin embargo, el espesor del cuerpo ferromagnético es de X mm o más, entonces las profundidades 216 y las anchuras 218 pueden ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) al espesor del cuerpo ferromagnético.

Similar a lo anterior, cuando un dispositivo magnético 100 que incluye una zapata de polo 200 se acopla a cuerpos ferromagnéticos que tienen diferentes espesores, se puede usar una zapata de polo 200 que tenga profundidades 216 y/o anchuras 218 de rebajes 210 que sean un promedio del espesor de los cuerpos ferromagnéticos para reducir la necesidad de cambiar las zapatas de polos. Por otra parte, un límite inferior (por ejemplo, 2,0 mm) se puede aplicar de manera que si el espesor promedio de los cuerpos ferromagnéticos está por debajo del límite inferior (es decir, <2,0 mm), las profundidades 216 y las anchuras 218 pueden configurarse para ser el límite inferior (es decir, 2,0 mm).

Como se ha indicado anteriormente, la zapata de polo 200 puede estar acoplada de forma liberable a una carcasa de un dispositivo magnético. Por lo tanto, cuando las proyecciones 206 de la zapata de polo 200 no tienen las anchuras 214, profundidades 216 y/o anchuras 218 apropiadas para el cuerpo ferromagnético al que se acopla el dispositivo magnético 100, la zapata de polo 200 puede ser reemplazada por una zapata de polo 200 más apropiada.

La Figura 7A es una vista lateral de una porción de otra zapata de polo 300 de ejemplo que puede servir como zapata de polo 132'; o zapata de polo 132'' del dispositivo magnético 100 y la Figura 7B ilustra una vista detallada de una porción de la zapata de polo de ejemplo representada en la Figura 7A. De manera similar a la zapata de polo 200 representada en la Figura 6, la zapata de polo 300 comprende una primera porción 302 que puede colocarse próxima a una carcasa (por ejemplo, la carcasa 104) de un dispositivo magnético (por ejemplo, el dispositivo magnético 100). La zapata de polo 300 puede incluir también orificios 304 que se extienden a través de la zapata de polo 300 para asegurar de manera liberable la zapata de polo 300 a la carcasa 104 del dispositivo magnético 100 a través de un mecanismo de sujeción (por ejemplo, tornillos de sujeción, etc.). Asimismo, la zapata de polo 300 incluye una pluralidad de proyecciones 306 dispuestas en una porción inferior 308 de la zapata de polo 300. Cada una de las proyecciones 306 está separada por una porción rebajada 310. La pluralidad de proyecciones 306 forman colectivamente una interfaz de contacto con la pieza de trabajo 312 de la zapata de polo 300.

Similar a lo anterior, variar las anchuras 314 de las proyecciones 306 y/o las profundidades 316, y/o las anchuras 318 de los rebajes 310 dan como resultado diferentes campos magnéticos poco profundos producidos por el mismo dispositivo magnético 100. Para producir un campo magnético superficial apropiado para un cuerpo ferromagnético específico, las anchuras 314 de las proyecciones y/o las profundidades 316, y/o las anchuras 318 de los rebajes 310 podrían ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25%) puesto que el espesor del cuerpo ferromagnético que se va a acoplar al dispositivo magnético 100. Sin embargo, puede haber un límite para producir un campo magnético superficial preferido para algunos cuerpos ferromagnéticos que tienen espesores menores que el límite. Es decir, para cuerpos ferromagnéticos que tengan un espesor inferior a X mm, se puede producir un campo magnético superficial preferido mediante las anchuras 314, profundidades 316 y/o anchuras 318 que están en un límite inferior de X mm pero no son menores que el límite inferior. Es decir, para producir un campo magnético preferido para un cuerpo ferromagnético que tiene un espesor de * X mm, las anchuras 314, las profundidades 316 y/o las anchuras 318 pueden estar en el límite inferior de X mm en lugar de /-25 % de A * X mm. Si, sin embargo, el espesor del cuerpo ferromagnético es de X mm o más, entonces las anchuras 314, las profundidades 316 y/o las anchuras 318 pueden ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) al espesor del cuerpo ferromagnético. Ejemplos de un límite inferior pueden estar en el intervalo de 0 mm a 2 mm. Sin embargo, este es sólo un ejemplo y no pretende ser limitante.

Como alternativa, cuando un dispositivo magnético que incluye la zapata de polo 300 se acopla a cuerpos ferromagnéticos que tienen diferentes espesores, una zapata de polo 300 que tiene anchuras 314, profundidades 316 y/o anchuras 318 que sean aproximadamente un promedio del espesor de los cuerpos ferromagnéticos se puede usar para reducir la necesidad de cambiar las zapatas de polos. Similar a lo anterior, sin embargo, un límite inferior (por ejemplo, 2,0 mm) se puede aplicar de manera que si el espesor promedio de los cuerpos ferromagnéticos está por debajo del límite inferior (es decir, <2,0 mm), las anchuras 314, las profundidades 316 y/o las anchuras 318 pueden configurarse para ser el límite inferior (es decir, 2,0 mm).

Las porciones superiores 319 de la zapata de polo 300 tienen un perfil de pendiente continuo (la pendiente se define en todos los puntos, sin esquinas afiladas). A modo de ejemplo, las esquinas superiores 319 de la zapata de polo 300 pueden tener una porción de saliente redondeada 320. Se ha demostrado que un dispositivo magnético 100 que incluye una zapata de polo 300 que tiene un saliente redondeado 320 tiene una mayor transferencia de flujo magnético a un cuerpo ferromagnético que un dispositivo magnético que tiene una zapata de polo con esquinas afiladas. Por consiguiente, las esquinas superiores 319 de la zapata de polo 300 incluyen porciones de saliente redondeadas 320. En un ejemplo, el radio de curvatura 322 de la porción de saliente redondeada 320 puede oscilar preferiblemente entre el 1 %-75 % de la altura 323 de la zapata de polo 300. En otro ejemplo, el radio de curvatura 322 puede oscilar preferiblemente entre el 25 %-75 % de la altura 323 de la zapata de polo 300. En un ejemplo adicional, el radio de curvatura 322 puede estar preferiblemente en el intervalo de 40%-60% de la altura 323 de la zapata de polo 300.

Con referencia a la Figura 7B, adicionalmente o como alternativa, las porciones de rebaje 310 entre las proyecciones 306 pueden tener un perfil de pendiente continuo (la pendiente se define en todos los puntos, sin esquinas afiladas) en sus extremos superiores. Similar a tener un saliente redondeado 320, un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo 300 que tiene porciones rebajadas curvadas 310 puede tener una mayor transferencia de flujo magnético a un cuerpo ferromagnético que un dispositivo magnético que incluye una zapata de polo que incluye porciones rebajadas con esquinas afiladas. Para proporcionar una alta transferencia de flujo magnético, el radio de curvatura 324 de las porciones de rebaje curvadas 310 puede ser aproximadamente la mitad de la anchura 318 de los rebajes 310. Los datos de prueba han indicado que se puede obtener una mejora superior al 3 % al incluir un perfil de pendiente de las porciones de rebaje 310 que sea la mitad de la anchura 318 de los rebajes 324.

La Figura 8 es una vista lateral de una porción de otra zapata de polo 400 de ejemplo que puede servir como zapata de polo 132'; o zapata de polo 132'' del dispositivo magnético 100. De manera similar a las zapatas de polos 200, 300 representadas en las Figuras 6 y 7A-7B, respectivamente, la zapata de polo 400 comprende una primera porción 402 que puede colocarse próxima a una carcasa (por ejemplo, la carcasa 104) de un dispositivo magnético (por ejemplo, el dispositivo magnético 100). La zapata de polo 400 puede incluir también orificios 404 que se extienden a través de la zapata de polo 400 para asegurar de manera liberable la zapata de polo 400 a una carcasa de un dispositivo magnético a través de un mecanismo de sujeción (por ejemplo, tornillos de sujeción, etc.). Asimismo, la zapata de polo 400 incluye una pluralidad de proyecciones 406 dispuestas en una porción inferior 408 de la zapata de polo 400. Cada una de las proyecciones 406 está separada por porciones rebajadas 410. La pluralidad de proyecciones 406 forman colectivamente una interfaz de contacto con la pieza de trabajo 412 de la zapata de polo 400.

Similar a lo anterior, variar las anchuras 414 de las proyecciones 406 y/o las profundidades 416, y/o las anchuras 418 de los rebajes 410 dan como resultado diferentes campos magnéticos poco profundos producidos por el mismo dispositivo magnético 100. Para producir un campo magnético superficial apropiado para un cuerpo ferromagnético específico, las anchuras 414 de las proyecciones 406 y/o las profundidades 416, y/o las anchuras 418 de los rebajes 410 podrían ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) que el espesor del cuerpo ferromagnético. Sin embargo, puede haber un límite para producir un campo magnético superficial preferido para algunos cuerpos ferromagnéticos que tienen espesores menores que el límite. Es decir, para cuerpos ferromagnéticos que tengan un espesor inferior a X mm, se puede producir un campo magnético superficial preferido mediante las anchuras 414, profundidades 416 y/o anchuras 418 que están en un límite inferior de X mm pero no son menores que el límite inferior. Es decir, para producir un campo magnético preferido para un cuerpo ferromagnético que tiene un espesor de A * X mm, las anchuras 414, las profundidades 416 y/o las anchuras 418 pueden estar en el límite inferior de X mm en lugar de /-25 % de A * X mm. Si, sin embargo, el espesor del cuerpo ferromagnético es de X mm o más, entonces las anchuras 414, las profundidades 416 y/o las anchuras 418 pueden ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) al espesor del cuerpo ferromagnético. Ejemplos de un límite inferior pueden estar en el intervalo de 0 mm a 2 mm. Sin embargo, este es sólo un ejemplo y no pretende ser limitante.

Como alternativa, cuando un dispositivo magnético que incluye zapata de polo 400 se acopla cuerpos ferromagnéticos que tienen diferentes espesores, una zapata de polo 400 que tiene anchuras 414, profundidades 416 y/o anchuras 418 que sean un promedio del espesor de los cuerpos ferromagnéticos se puede usar para reducir la necesidad de cambiar las zapatas de polos. Similar a lo anterior, sin embargo, un límite inferior (por ejemplo, 2,0 mm) se puede aplicar de manera que si el espesor promedio de los cuerpos ferromagnéticos está por debajo del límite inferior (es decir, <2,0 mm), las anchuras 414, las profundidades 416 y/o las anchuras 418 pueden configurarse para ser el límite inferior (es decir, 2,0 mm).

La zapata de polo 400 puede incluir también miembros compresibles 420 dispuestos entre proyecciones 406 en las porciones rebajadas 410. Los miembros compresibles 420 se comprimen cuando el dispositivo magnético 100 que incluye la zapata de polo 400 se acopla a un cuerpo ferromagnético. Debido a la compresión de los miembros compresibles 420, se crea una fricción estática entre los miembros compresibles 420 y el cuerpo ferromagnético que es potencialmente mayor que la fricción estática entre las proyecciones 406 y el cuerpo ferromagnético. Como tal, un cuerpo ferromagnético acoplado a un dispositivo magnético 100 que incluye la zapata de polo 400 puede tener menos probabilidades de girar y trasladarse que si el cuerpo ferromagnético estuviera acoplado a una zapata de polo que no incluyera los miembros compresibles 420. Los miembros compresibles 420 pueden estar compuestos de un material elástico tal como polímeros de isopreno, poliuretano, caucho de nitrilo y/o similares.

Las Figuras 9A-9B representan otra placa de polo de ejemplo 500 que puede usarse como zapata de polo 132' o zapata de polo 132'' del dispositivo magnético 100. De manera similar a las placas de polos 200, 300, 400 representadas en las Figuras 6, 7A-7B y 8, la placa de polo 500 incluye una pluralidad de proyecciones 502 dispuestas en una porción inferior 504 de la placa de polo 500. Cada una de las proyecciones 502 está separada por porciones rebajadas 506. La pluralidad de proyecciones 502 forman colectivamente una interfaz de contacto con la pieza de trabajo 508 de la placa de polo 500.

Como se ilustra, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 508 no es plana. La interfaz de contacto de pieza de trabajo no plana 508 puede facilitar el acoplamiento de un dispositivo de acoplamiento magnético 100 a una pieza de trabajo ferromagnética que tiene una superficie no plana. Por ejemplo, se puede usar un dispositivo de acoplamiento magnético 100 que incluye una placa de polo 500 para acoplar el dispositivo de acoplamiento magnético 100 a uno o más tipos de varillas, ejes, etc. (por ejemplo, un árbol de levas). Si bien la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 508 incluye una superficie curva 510, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 508 puede tener cualquier otro tipo de superficie no plana. Por ejemplo, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 508 puede incluir un contorno similar al de una pieza de trabajo ferromagnética a la que se pretende acoplar el dispositivo de acoplamiento magnético que incluye las interfaces de contacto de la pieza de trabajo 508.

A pesar de tener una interfaz de contacto de la pieza de trabajo no plana 508, variar las anchuras 512 de las proyecciones 502 y/o las profundidades 514, y/o las anchuras 516 de los rebajes 506 dan como resultado diferentes campos magnéticos poco profundos producidos por el mismo dispositivo de acoplamiento magnético. Para producir un campo magnético superficial apropiado para una pieza de trabajo ferromagnética específica, las anchuras 512 de las proyecciones 552 y/o las profundidades 514, y/o las anchuras 516 de los rebajes 506 podrían ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25%) como el espesor de la pieza de trabajo ferromagnética. Sin embargo, puede haber un límite para producir un campo magnético superficial preferido para algunas piezas de trabajo ferromagnéticas que tienen espesores menores que el límite. Es decir, para piezas ferromagnéticas con un espesor inferior a X mm, se puede producir un campo magnético superficial preferido mediante las anchuras 512, profundidades 514 y/o anchuras 516 que están en un límite inferior de X mm pero no son menores que el límite inferior. Es decir, para producir un campo magnético preferido para una pieza de trabajo ferromagnética 102 que tiene un espesor de A * X mm, las anchuras 512, las profundidades 514 y/o las anchuras 516 pueden estar en el límite inferior de X mm en lugar de /-25 % de A * X mm. Si, sin embargo, el espesor de la pieza de trabajo ferromagnética es de X mm o más, entonces las anchuras 512, las profundidades 514 y/o las anchuras 516 pueden ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) al espesor de la pieza de trabajo ferromagnética. Ejemplos de un límite inferior pueden estar en el intervalo de 0 mm a 2 mm. Sin embargo, este es sólo un ejemplo y no pretende ser limitante.

Como alternativa, cuando un dispositivo de acoplamiento magnético que incluye la placa de polo 500 se acopla a piezas de trabajo ferromagnéticas que tienen diferentes espesores, una placa de polo 500 que tiene anchuras 512, profundidades 514 y/o anchuras 516 que sean un promedio del espesor de las piezas de trabajo ferromagnéticas se puede usar para reducir la necesidad de cambiar las placas de polos. Similar a lo anterior, sin embargo, un límite inferior (por ejemplo, 2,0 mm) se puede aplicar de manera que si el espesor promedio de las piezas de trabajo ferromagnéticas 102 está por debajo del límite inferior (es decir, <2,0 mm), las anchuras 512, las profundidades 514 y/o las anchuras 516 pueden configurarse para ser el límite inferior (es decir, 2,0 mm).

Las Figuras 10A-10B representan otra placa de polo de ejemplo 550 que puede usarse como zapata de polo 132' o zapata de polo 132'' del dispositivo magnético 100. De manera similar a las placas de polos 200, 300, 400, 500 representadas en las Figuras 6, 7A-7B, 8, 9A-9B, la placa de polo 550 incluye una pluralidad de proyecciones 552 dispuestas en una porción inferior 554 de la placa de polo 550. Cada una de las proyecciones 552 está separada por porciones rebajadas 556. La pluralidad de proyecciones 552 forman colectivamente una interfaz de contacto con la pieza de trabajo 558 de la placa de polo 550.

Como se ilustra, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 558 no es plana. La interfaz de contacto de pieza de trabajo no plana 558 puede facilitar el acoplamiento de un dispositivo de acoplamiento magnético 100 a una pieza de trabajo ferromagnética que tiene una superficie no plana. Por ejemplo, se puede usar un dispositivo de acoplamiento magnético que incluye una placa de polo 550 para acoplar el dispositivo de acoplamiento magnético 100 a uno o más de bordes, esquinas, etc. de una pieza de trabajo ferromagnética. Si bien la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 558 incluye dos superficies inclinadas hacia abajo 560 que se extienden desde un punto central 562, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 558 puede tener cualquier otro tipo de superficie no plana. Por ejemplo, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 558 puede incluir un contorno similar al de una pieza de trabajo ferromagnética a la que se pretende acoplar el dispositivo de acoplamiento magnético que incluye las interfaces de contacto de la pieza de trabajo 558.

A pesar de tener una interfaz de contacto de la pieza de trabajo no plana 558, variar las anchuras 564 de las proyecciones 552 y/o las profundidades 566, y/o las anchuras 568 de los rebajes 556 dan como resultado diferentes campos magnéticos poco profundos producidos por el mismo dispositivo de acoplamiento magnético. Para producir un campo magnético superficial apropiado para una pieza de trabajo ferromagnética específica, las anchuras 564 de las proyecciones 552 y/o las profundidades 566, y/o las anchuras 568 de los rebajes 556 podrían ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25%) como el espesor de la pieza de trabajo ferromagnética. Sin embargo, puede haber un límite para producir un campo magnético superficial preferido para algunas piezas de trabajo ferromagnéticas que tienen espesores menores que el límite. Es decir, para piezas ferromagnéticas con un espesor inferior a X mm, se puede producir un campo magnético superficial preferido mediante las anchuras 564, profundidades 566 y/o anchuras 568 que están en un límite inferior de X mm pero no son menores que el límite inferior. Es decir, para producir un campo magnético preferido para una la pieza de trabajo ferromagnética que tiene un espesor de A * X mm, las anchuras 564, las profundidades 566 y/o las anchuras 568 pueden estar en el límite inferior de X mm en lugar de /-25 % de A * X mm. Si, sin embargo, el espesor de la pieza de trabajo ferromagnética es de X mm o más, entonces las anchuras 564, las profundidades 566 y/o las anchuras 568 pueden ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) al espesor de la pieza de trabajo ferromagnética. Ejemplos de un límite inferior pueden estar en el intervalo de 0 mm a 2 mm. Sin embargo, este es sólo un ejemplo y no pretende ser limitante.

Como alternativa, cuando un dispositivo de acoplamiento magnético que incluye la placa de polo 550 se acopla a piezas de trabajo ferromagnéticas 102 que tienen diferentes espesores, una placa de polo 550 que tiene anchuras 564, profundidades 566 y/o anchuras 568 que sean un promedio del espesor de las piezas de trabajo ferromagnéticas se puede usar para reducir la necesidad de cambiar las placas de polos. Similar a lo anterior, sin embargo, un límite inferior (por ejemplo, 2,0 mm) se puede aplicar de manera que si el espesor promedio de las piezas de trabajo ferromagnéticas está por debajo del límite inferior (es decir, <2,0 mm), las anchuras 564, las profundidades 566 y/o las anchuras 568 pueden configurarse para ser el límite inferior (es decir, 2,0 mm).

La Figura 11A es una vista frontal de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo 600 y la Figura 11B es una vista lateral del dispositivo magnético conmutable 600. El dispositivo magnético 600 incluye zapatas de polos 602', 602'' y una carcasa 604. El dispositivo magnético 600 puede tener algunas o todas las mismas características y/o funcionalidades que el dispositivo magnético 100 y las zapatas de polos 602', 602'' pueden tener algunas o todas las mismas características y/o funcionalidades que las zapatas de polos 102', 102''. Adicionalmente o como alternativa, las zapatas de polos 602', 602'' pueden tener algunas o todas las mismas características que las zapatas de polos 200, 300, 400 representadas en las Figuras 6, 7 y 8, respectivamente. Por ejemplo, las zapatas de polos 602', 602'' comprenden una primera porción 606 que se puede colocar cerca de la carcasa 604. Las zapatas de polos 602', 602'' pueden incluir también orificios 608 que se extienden a través de las zapatas de polos 602', 602'' para asegurar de manera liberable las zapatas de polos 602', 602'' a la carcasa 604 a través de un mecanismo de sujeción (por ejemplo, tornillos de sujeción, etc.). Asimismo, las zapatas de polos 602', 602'' incluyen una pluralidad de proyecciones 610 dispuestas en una porción inferior 612 de las zapatas de polos 602', 602''. Cada una de las proyecciones 610 está separada por una porción rebajada 614. La pluralidad de proyecciones 610 incluidas en la zapata de polo 602' forman colectivamente una interfaz de contacto con la pieza de trabajo 616' de la zapata de polo 602' y la pluralidad de proyecciones incluidas en la zapata de polo 602'' forman colectivamente una interfaz de contacto con la pieza de trabajo 616'' de la zapata de polo 602''.

Asimismo, variar las anchuras 618 de las proyecciones 622 y/o profundidades 620, y/o las anchuras 622 de los rebajes 614 dan como resultado diferentes campos magnéticos poco profundos producidos por el mismo dispositivo magnético 600. Para producir un campo magnético superficial apropiado para un cuerpo ferromagnético específico, las anchuras 618 de las proyecciones 622 y/o las profundidades 620, y/o las anchuras 622 de los rebajes 614 podrían ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) que el espesor del cuerpo ferromagnético. Sin embargo, puede haber un límite para producir un campo magnético superficial preferido para algunos cuerpos ferromagnéticos que tienen espesores menores que el límite. Es decir, para cuerpos ferromagnéticos que tengan un espesor inferior a X mm, se puede producir un campo magnético superficial preferido mediante las anchuras 618, profundidades 620 y/o anchuras 622 que están en un límite inferior de X mm pero no son menores que el límite inferior. Es decir, para producir un campo magnético preferido para un cuerpo ferromagnético que tiene un espesor de A * X mm, las anchuras 618, las profundidades 620 y/o las anchuras 622 pueden estar en el límite inferior de X mm en lugar de /-25 % de A * X mm. Si, sin embargo, el espesor del cuerpo ferromagnético es de X mm o más, entonces las anchuras 618, las profundidades 620 y/o las anchuras 622 pueden ser aproximadamente iguales (por ejemplo, /-25 %) al espesor del cuerpo ferromagnético. Ejemplos de un límite inferior pueden estar en el intervalo de 0 mm a 2 mm. Sin embargo, este es sólo un ejemplo y no pretende ser limitante.

Como alternativa, cuando el dispositivo magnético 600 se utiliza para acoplarse a cuerpos ferromagnéticos que tienen diferentes espesores, las anchuras 618 de las proyecciones 622 y/o las profundidades 620, y/o las anchuras 622 de los rebajes 614 que sean un promedio del espesor de los cuerpos ferromagnéticos se pueden usar para reducir la necesidad de cambiar las zapatas de polos. Similar a lo anterior, sin embargo, un límite inferior (por ejemplo, 2,0 mm) se puede aplicar de manera que si el espesor promedio de los cuerpos ferromagnéticos está por debajo del límite inferior (es decir, <2,0 mm), las anchuras 618, las profundidades 620 y/o las anchuras 622 pueden configurarse para ser el límite inferior (es decir, 2,0 mm).

Aunque las zapatas de polos 602', 602'' representadas no incluyen salientes redondeados (por ejemplo, el saliente redondeado 320) y/o unas porciones rebajadas curvadas (por ejemplo, la porción rebajada curvada 310), en los ejemplos alternativos, las zapatas de polos 602', 602'' pueden incluir una o ambas de esas características. Adicionalmente o como alternativa, aunque las zapatas de polos 602', 602'' representadas no incluyen los miembros compresibles (por ejemplo, los miembros compresibles 420), en ejemplos alternativos, las zapatas de polos 602', 602'' pueden incluir una o ambas de esas características.

Como se ilustra, las zapatas de polos 602', 602'' tienen espesores respectivos 624', 624''. Diferentes espesores 624', 624'' pueden producir diferentes campos magnéticos superficiales y campos magnéticos de campo lejano mediante el dispositivo magnético 600. Es decir, similar a las anchuras 618 de las proyecciones 610, los espesores 624', 624'' aproximadamente iguales al espesor de un cuerpo ferromagnético al que se acopla el dispositivo magnético 600 para producir un campo magnético superficial apropiado para desapilar el cuerpo ferromagnético. Por ejemplo, cuando el dispositivo magnético 600 está desapilando láminas ferromagnéticas de 2 mm de espesor, los espesores 624', 624'' podría ser de aproximadamente 2 mm (por ejemplo, 2 mm /-25 %). Esto producirá un fuerte campo magnético superficial entre 0 mm y 2 mm. Las zapatas de polos 602', 602'' pueden estar compuestas de acero inoxidable 304 y/o incluir aluminio rodeando al menos una porción de las zapatas de polos 602', 602'' para agregar integridad estructural a las zapatas de polos 602', 602''. Esto puede ser particularmente ventajoso cuando las zapatas de polos 602', 602'' tienen espesores finos 624', 624'' (por ejemplo, menor o igual a 5 mm).

Adicionalmente o como alternativa, la carcasa 604 puede incluir un desplazamiento 626 desde las interfaces de contacto de la pieza de trabajo 616', 616''. El desplazamiento 626 puede depender del campo magnético producido por el dispositivo magnético 600. Es decir, el desplazamiento 626 puede ser un porcentaje de la profundidad del campo magnético superficial producido por el dispositivo magnético 600. Adicionalmente o como alternativa, el desplazamiento 626 puede ser un porcentaje del espesor de la pieza de trabajo. Por ejemplo, si el dispositivo magnético 600 está configurado para producir un campo magnético superficial dentro de la pieza de trabajo que tiene una profundidad de X mm y/o acoplarse a una pieza de trabajo que tiene X mm de espesor, entonces el desplazamiento 626 puede ser un porcentaje (mayor o menor que 100 %) de la X. En un ejemplo, el desplazamiento 626 puede estar preferiblemente en el intervalo del 100 % al 700 % de la profundidad del campo magnético superficial. En otro ejemplo, el desplazamiento 626 puede estar preferiblemente en el intervalo del 200 % al 600 % de la profundidad del campo magnético superficial. En un ejemplo adicional, el desplazamiento 626 puede estar preferiblemente en el intervalo del 300 % al 500 % de la profundidad del campo magnético superficial. En otro ejemplo más, el desplazamiento 626 puede estar preferiblemente en el intervalo del 350 % al 400 % de la profundidad del campo magnético superficial.

Adicionalmente o como alternativa, las zapatas de polos 602', 602'' puede extenderse a lo largo de la dirección 628 por distancias 630, 632 más allá de una cara frontal 634 y una cara trasera 636 de la carcasa 604, respectivamente. Expuesto de otra forma, la anchura 637 de las zapatas de polos 602', 602'' puede ser más larga que la profundidad 638 de la carcasa 604. Extendiéndose más allá de las caras delantera y trasera 634, 636, el área de contacto entre las interfaces de contacto de la pieza de trabajo 616', 616'' y el cuerpo ferromagnético. El área de contacto aumentada de las interfaces de contacto de la pieza de trabajo 616', 616'' puede aumentar la fuerza de sujeción y/o la fuerza de cizallamiento del dispositivo magnético 600. En un ejemplo, la distancia 630, la distancia 632 y/o la anchura 637 pueden variar dependiendo del cuerpo ferromagnético que esté acoplando el dispositivo magnético 600. Es decir, dependiendo de una fuerza de sujeción preferiblemente para un cuerpo ferromagnético, la distancia 630, la distancia 632 y/o la anchura 637 pueden variarse para lograr la fuerza de sujeción preferible. Como otro ejemplo, la distancia 630, la distancia 632 y/o la anchura 637 pueden ser un porcentaje (mayor o menor que el 100 %) de la profundidad 638 de la carcasa 604. En un ejemplo, la distancia 630 y/o la distancia 632 pueden estar preferiblemente en el intervalo del 25 % al 75 % de la profundidad 638 de la carcasa 604. En otro ejemplo, la distancia 630 y/o la distancia 632 pueden estar preferiblemente en el intervalo del 35 % al 65 % de la profundidad 638 de la carcasa 604. En otro ejemplo más, la distancia 630 y/o la distancia 632 pueden estar preferiblemente en el intervalo del 45 % al 55 % del 632 de la profundidad 638 de la carcasa 604.

El espesor 640 de las zapatas de polos 602', 602'' se puede variar también. De manera similar a aumentar la anchura 637 de las zapatas de polos 602', 602'', aumentar el espesor 640 de las zapatas de polos 602', 602'' aumenta el área de contacto entre las interfaces de contacto de la pieza de trabajo 616', 616'' y el cuerpo ferromagnético. El área de contacto aumentada de las interfaces de contacto de la pieza de trabajo 616', 616'' puede aumentar la fuerza de sujeción y/o la fuerza de cizallamiento del dispositivo magnético 600. Por consiguiente, el espesor 640 puede variarse dependiendo de la fuerza de sujeción deseada del dispositivo magnético 600. En un ejemplo, el espesor 640 puede coincidir aproximadamente con el espesor de un cuerpo ferromagnético que está acoplando el dispositivo magnético 600. En otro ejemplo, el espesor 640 puede variar en relación con la anchura 637. Es decir, dependiendo de un cuerpo ferromagnético que el dispositivo magnético 600 esté acoplando, puede ser preferible mantener un área superficial de la interfaz de contacto 616', 616'' y, por lo tanto, una fuerza de sujeción del dispositivo magnético 600. Como tal, a medida que aumenta la anchura 637, el espesor 640 puede disminuir y viceversa. Por lo tanto, si una fuerza de sujeción y una zapata de polo más ancha 616', 616'' son preferibles para un cuerpo ferromagnético, la fuerza de sujeción preferida se puede mantener disminuyendo el espesor 640 y aumentando la anchura 637.

En los ejemplos proporcionados anteriormente, cualquiera de las características de las zapatas de polos 16, 132, 200, 300, 400, 500, 550 y 602 se pueden usar conjuntamente entre sí. Adicionalmente o como alternativa, cualquiera de las proyecciones y rebajes de las zapatas de polos 16, 132, 200, 300, 400, 500, 550 y 602 pueden integrarse en las carcasas de los dispositivos magnéticos 10, 100, 600 en lugar de acoplarse a los mismos.

Asimismo, como se ha descrito anteriormente, cuando las anchuras de proyección y las profundidades/anchuras de los rebajes exceden un límite inferior y las anchuras de proyección y las profundidades/anchuras de los rebajes de las zapatas de polos coinciden aproximadamente con el espesor del cuerpo ferromagnético, las zapatas de polos que tienen dichas características producen la fuerza de sujeción más fuerte para un cuerpo ferromagnético que tiene aproximadamente el mismo espesor que las anchuras de proyección y las profundidades/anchuras de los rebajes.

La Figura 12 es un diagrama de flujo de un método 700 de uso de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo con zapatas de polos. El método 700 comprende poner en contacto un cuerpo ferromagnético con una primera zapata de polo, como se representa en el bloque 702. La primera zapata de polo puede estar unida de forma liberable a una carcasa de un dispositivo magnético. Adicionalmente, el dispositivo magnético puede ser capaz de establecer dos circuitos magnéticos diferentes. Se puede hacer referencia al primer circuito magnético como que el dispositivo magnético está en un estado encendido y al segundo circuito magnético se puede hacer referencia a que el dispositivo magnético está en un estado apagado.

La primera zapata de polo, la carcasa y el dispositivo magnético pueden tener características iguales o similares a las zapatas de polos 16, 102, 200, 300, 400, 500 o 602; las carcasas 28, 104, 604; y los dispositivos magnéticos 10, 100 y 600, respectivamente, representados anteriormente. Por ejemplo, el cuerpo ferromagnético puede entrar en contacto mediante una interfaz de contacto de la pieza de trabajo de la primera zapata de polo, en donde la interfaz de contacto de la pieza de trabajo de la primera zapata de polo incluye una pluralidad de proyecciones. Adicionalmente o como alternativa, el dispositivo magnético puede comprender: un primer imán permanente montado dentro de la carcasa que tiene un par de polos N-S activos y un segundo imán permanente que tiene un par de polos N-S activos. El segundo imán permanente puede estar montado de forma giratoria dentro de la carcasa en una relación de apilado con el primer imán permanente, en donde el segundo imán permanente puede girar entre una primera posición y una segunda posición. Adicionalmente o como alternativa, el dispositivo magnético puede establecer una pluralidad de circuitos magnéticos que producen diferentes intensidades de circuitos magnéticos entre el dispositivo magnético y un cuerpo ferromagnético.

El método 700 comprende poner en contacto un cuerpo ferromagnético con una segunda zapata de polo, como se representa en el bloque 704. La segunda zapata de polo está unida a la misma carcasa a la que está unida la primera zapata de polo. El dispositivo magnético puede estar en la primera configuración cuando la segunda zapata de polo hace contacto con el cuerpo ferromagnético.

El método 700 comprende hacer que el dispositivo magnético cambie del estado apagado a un estado encendido, como se representa en el bloque 706. La transición del dispositivo magnético del estado apagado al estado encendido puede comprender accionar (por ejemplo, girar) el segundo imán permanente de una primera posición a una segunda posición. Adicionalmente, cuando el dispositivo magnético está en un estado encendido, el circuito magnético se forma a través de la pieza de trabajo.

Con referencia a la Figura 13, se ilustra un sistema robótico de ejemplo 700. Si bien se representa un sistema robótico 700 en la Figura 13, los ejemplos descritos en relación con los mismos pueden aplicarse a otros tipos de máquinas, (por ejemplo, polipastos de grúa, máquinas de recoger y ubicar, etc.).

El sistema robótico 700 incluye un controlador electrónico 770. El controlador electrónico 770 incluye lógica adicional almacenada en la memoria asociada 774 para su ejecución por el procesador 772. Se incluye un módulo de movimiento robótico 702 que controla los movimientos de un brazo robótico 704. El brazo robótico 704 incluye un primer segmento de brazo 706 que puede girar con respecto a una base alrededor de un eje vertical. El primer segmento de brazo 706 está acoplado de forma móvil a un segundo segmento de brazo 708 a través de una primera articulación 710 en la que el segundo segmento de brazo 708 puede girar con respecto al primer segmento de brazo 706 en una primera dirección. El segundo segmento de brazo 708 está acoplado de forma móvil a un tercer segmento de brazo 711 a través de una segunda articulación 712 en la que el tercer segmento de brazo 711 puede girar con respecto al segundo segmento de brazo 708 en una segunda dirección. El tercer segmento de brazo 711 está acoplado de forma móvil a un cuarto segmento de brazo 714 a través de una tercera articulación 716 en la que el cuarto segmento de brazo 714 puede girarse con respecto al tercer segmento de brazo 711 en una tercera dirección y una junta giratoria 718 por lo que se puede cambiar la orientación del cuarto segmento de brazo 714 con respecto al tercer segmento de brazo 711 puede modificarse. El dispositivo de acoplamiento magnético 10 se muestra a modo de ejemplo asegurado al extremo del brazo robótico 704. El dispositivo de acoplamiento magnético 10 se usa para acoplar una pieza de trabajo 27 (no mostrada) al brazo robótico 704. Aunque se ilustra el dispositivo de acoplamiento magnético 10, cualquiera de los dispositivos de acoplamiento magnético descritos en el presente documento y cualquier número de los dispositivos de acoplamiento magnético descritos en el presente documento se pueden utilizar con el sistema robótico 700.

El controlador electrónico 770 mediante el procesador 772 que ejecuta el módulo de movimiento robótico 702 mueve el brazo robótico 704 a una primera posición en la que el dispositivo de acoplamiento magnético 100 hace contacto con la pieza de trabajo en una primera ubicación. El controlador electrónico 770 mediante el procesador 772 que ejecuta un módulo de estado de acoplador magnético 776 indica al dispositivo magnético 10 que mueva el imán superior 12 con respecto al imán inferior 14 para colocar el dispositivo de acoplamiento magnético 10 en estado encendido para acoplar la pieza de trabajo al sistema robótico 700. El controlador electrónico 770 mediante el procesador 772 que ejecuta el módulo de movimiento robótico 702 mueve la pieza de trabajo desde la primera ubicación a una segunda ubicación convenientemente espaciada. Una vez que la pieza de trabajo esté en la segunda posición deseada, el controlador electrónico 770 mediante el procesador 772 que ejecuta el módulo de estado de acoplador magnético 776 indica al dispositivo magnético 10 que mueva el imán superior 12 con respecto al imán inferior 14 para colocar el dispositivo de acoplamiento magnético 10 en un estado apagado para desacoplar la pieza de trabajo del sistema robótico 700. El controlador electrónico 770 luego repite el proceso para acoplar, mover y desacoplar otra pieza de trabajo.

Los dispositivos magnéticos divulgados incluyen uno o más sensores para determinar una característica del circuito magnético presente entre el dispositivo magnético y la pieza de trabajo que se va a acoplar al dispositivo magnético. Se proporcionan más detalles de sistemas de sensores de ejemplo en la solicitud provisional estadounidense n.° 62/490.705, titulada EOAMT INTELIGENTE DE DETECCIÓN, presentada el 27 de abril de 2017.

Como se ha indicado anteriormente, se pueden usar otras configuraciones de imanes en lugar de los imanes permanentes 12, 14 o los imanes permanentes 130, 132. Haciendo referencia a las Figuras 14 y 15, se representa una vista en sección lateral de un dispositivo de acoplamiento magnético de ejemplo 800 de la presente divulgación. El dispositivo de acoplamiento magnético 800 incluye un conjunto superior 802 y un conjunto inferior 804. Cada uno de los conjuntos 802 y 804 incluye una pluralidad de imanes permanentes espaciados 806 y una pluralidad de porciones de polos 808. Cada uno de la pluralidad de imanes permanentes espaciados 806 se muestra a modo de ejemplo como un único imán permanente pero puede comprender múltiples imanes permanentes y/o al menos un imán permanente colocado dentro de una carcasa.

Cada imán permanente 806 tiene un lado de polo norte (N) y un lado de polo sur (S). Los imanes permanentes 806 y las porciones de polos 808 del conjunto superior 802 y el conjunto inferior 804 están dispuestos cada uno en una matriz lineal en la que una de las porciones de polos 808 está colocada entre dos de los imanes permanentes 806. Además, los imanes permanentes 806 están dispuestos de manera que cada uno de los dos imanes permanentes 806 que hacen contacto con la porción de polo 808 tengan entre ellos sus lados de polo norte (N) o sus lados de polo sur (S) en contacto con la porción de polo 808. Cuando los lados de polo norte (N) de los imanes permanentes adyacentes 806 están en contacto con una porción de polo 808, la porción de polo 808 se denomina porción de polo norte. Cuando los lados de polo sur (S) de los imanes permanentes adyacentes 806 están en contacto con una porción de polo 808, la porción de polo 808 se denomina porción de polo sur.

El conjunto inferior 804 reemplaza el imán permanente 14 del dispositivo de acoplamiento magnético 10 o el imán permanente 130 del dispositivo de acoplamiento magnético 100 y se mantiene estacionario con respecto a la carcasa 28 y el conjunto superior 802 reemplaza el imán permanente 12 del dispositivo de acoplamiento magnético 10 o el imán permanente 132 del dispositivo de acoplamiento magnético 100. El conjunto superior 802 se puede trasladar con respecto al conjunto inferior 804 en las direcciones 810 y 812 para alterar una alineación de los imanes permanentes 806 y las porciones de polos 808 del conjunto superior 802 con respecto a los imanes permanentes 806 y las porciones de polos 808 del conjunto inferior 804. Los imanes permanentes 806 del conjunto inferior 804 están separados de una pieza de trabajo 27'; debido a las porciones de polos 814 del dispositivo de acoplamiento magnético 800. Adicionalmente, se proporciona un separador (no mostrado) entre los imanes permanentes del conjunto superior 802 y el conjunto inferior 804.

El dispositivo de acoplamiento magnético 800 está en un estado encendido cuando las porciones de polo sur 808 del conjunto inferior 804 están alineadas con las porciones de polo sur 808 del conjunto superior 802 y las porciones de polo norte 808 del conjunto inferior 804 están alineadas con las porciones de polo norte 808 del conjunto superior 802 (véase Figura 14). En el estado encendido, la pieza de trabajo 27'; es sujetada por el dispositivo de acoplamiento magnético 800 debido a la finalización de un circuito magnético desde las porciones de polo norte alineadas 808 del conjunto superior 802 y el conjunto inferior 804, a través de la pieza de trabajo 27', y a las porciones alineadas del polo sur 808 del conjunto superior y del conjunto inferior 804, como se ilustra por las líneas de flujo magnético 816. El tamaño y la forma de las porciones de polos 814 dan como resultado que el primer circuito magnético esté sustancialmente confinado a la lámina de pieza de trabajo 27'; de las láminas de piezas de trabajo 27 y tenga suficiente fuerza de sujeción para elevar verticalmente la lámina de pieza de trabajo 27'; en la dirección 818 con respecto al resto de las láminas de piezas de trabajo 27. Por tanto, el dispositivo de acoplamiento magnético 800 puede funcionar para desapilar las láminas de piezas de trabajo 27. una parte del flujo magnético proporcionado a las láminas de piezas de trabajo 27 mediante el dispositivo de acoplamiento magnético 800 puede entrar en la lámina inferior 27'' de las láminas de piezas de trabajo 27, pero no a un nivel que dé como resultado que la lámina inferior 27'' sea elevada por el dispositivo de acoplamiento magnético 800 junto con la lámina de la pieza de trabajo 27'. Por tanto, como se usa en el presente documento, que el primer circuito magnético esté sustancialmente limitado a la lámina de pieza de trabajo 27' de las láminas de piezas de trabajo 27 significa que la cantidad, si la hubiera, del flujo magnético procedente del dispositivo de elevación magnético conmutable 800 que entra en la lámina inferior 27'' está por debajo de un nivel que daría como resultado que la lámina inferior 27'' fuera elevada verticalmente en la dirección 818 mediante el dispositivo de acoplamiento magnético 800 junto con la lámina de la pieza de trabajo 27'.

El dispositivo de acoplamiento magnético 800 está en un estado apagado cuando las porciones de polo sur 808 del conjunto inferior 804 están alineadas con las porciones de polo norte 808 del conjunto superior 802 y las porciones de polo norte 808 del conjunto inferior 804 están alineadas con las porciones de polo sur 808 del conjunto superior 802 (véase Figura 15). En el estado apagado, una pieza de trabajo 27' no está sujeta por el dispositivo de acoplamiento magnético 800 debido a la finalización de un circuito magnético dentro del conjunto superior 802 y el conjunto inferior 804 desde las porciones de polo norte alineadas 808 del conjunto superior 802 hasta las porciones de polo sur 808 del conjunto inferior 804 y desde las porciones de polo norte alineadas del conjunto superior 802 hasta las porciones de polo sur 808 del conjunto inferior 804.

Las porciones de polos 808 pueden también tener características iguales o similares a las zapatas de polos 102, 200, 300, 400, 500, 602 (por ejemplo, las mismas o similares: anchuras, anchuras y/o profundidades de los rebajes, porciones de salientes redondeadas, una interfaz de a pieza de trabajo curva, un miembro compresible entre cada una de las porciones de polo 808, etc.).

Haciendo referencia a las Figuras 16-18, se representa otro conjunto de imán de ejemplo 900 de la presente divulgación. El conjunto de imán 900 incluye un plato superior 912 y un plato inferior 914. Cada uno de los platos 912 y 914 incluye una pluralidad de imanes permanentes espaciados 930 y una pluralidad de porciones de polos 950. Cada uno de la pluralidad de imanes permanentes espaciados 930 se muestra a modo de ejemplo como un único imán permanente pero puede comprender múltiples imanes permanentes y/o al menos un imán permanente colocado dentro de una carcasa. Se proporcionan platos de ejemplo en la patente estadounidense n.° 7.161.451 y en la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/248.804, presentada el 30 de octubre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO GIRATORIO, expediente MTI-0007-01-US-E.

Volviendo al ejemplo de las Figuras 16-18, cada imán permanente 930 tiene un lado de polo norte 932 y un lado de polo sur 934. Los imanes permanentes 930 y las porciones de polos 950 del plato 912 y del plato 914 están dispuestos cada uno para formar una forma cerrada en donde una de las porciones de polos 950 está situada entre dos de los imanes permanentes 930. Además, los imanes permanentes 930 están dispuestos de manera que cada uno de los dos imanes permanentes 930 que hacen contacto con la porción de polo 950 tengan entre ellos sus lados de polo norte o sus lados de polo sur en contacto con la porción de polo 950. Cuando los lados de polo norte de los imanes permanentes adyacentes 930 están en contacto con una porción de polo 950, la porción de polo 950 se denomina porción de polo norte. Cuando los lados de polo sur de los imanes permanentes adyacentes 930 están en contacto con una porción de polo 950, la porción de polo 950 se denomina porción de polo sur.

Cada uno del plato superior 912 y plato inferior 914 incluye un número igual y par de secciones de imán permanente y un número igual de porciones de polos 950. En cada uno del plato superior 912 y plato inferior 914, los imanes permanentes 930 y las porciones de polos 950 están dispuestos en una configuración circular.

El plato inferior 914 reemplaza el imán permanente 14 del dispositivo de acoplamiento magnético 10 o el imán permanente 130 del dispositivo de acoplamiento magnético 100 y se mantiene estacionario con respecto a la carcasa 28 y el plato superior 912 reemplaza el imán permanente 12 del dispositivo de acoplamiento magnético 10 o el imán permanente 132 del dispositivo de acoplamiento magnético 100 y gira en relación con el plato inferior 914. Adicionalmente o como alternativa, el plato inferior puede incorporarse al dispositivo de acoplamiento magnético 1000 descrito a continuación en relación con las Figuras 19-22.

El plato superior 912 puede girar en las direcciones 990, 992 alrededor de un eje central 994 con respecto al plato inferior 914 para alterar la alineación de los imanes permanentes 930 y las porciones de polos 950 del plato superior 912 con respecto a los imanes permanentes 930 y las porciones de polos 950 del plato inferior. 914.

El dispositivo de acoplamiento magnético 900 está en un estado encendido cuando las porciones de polo sur 950 del plato inferior 914 están alineadas con las porciones de polo sur 950 del plato superior 912 y las porciones de polo norte 950 del plato inferior 914 están alineadas con las porciones de polo norte 950 del plato superior 912. En el estado encendido, la pieza de trabajo 27' es sujetada por el dispositivo de acoplamiento magnético 10 debido a la finalización de un circuito magnético desde las porciones de polo norte alineadas 950 del plato superior 912 y el plato inferior 914, a través de la pieza de trabajo 27', y a las porciones alineadas del polo sur 950 del plato superior 912 y 914.

El dispositivo de acoplamiento magnético 10 está en un estado apagado cuando las porciones de polo norte 950 del plato inferior 914 están alineadas con las porciones de polo sur 950 del plato superior 912 y las porciones de polo norte 950 del plato inferior 914 están alineadas con las porciones de polo sur 950 del plato superior 912. En el estado apagado, una pieza de trabajo 27' no está sujeta por el dispositivo de acoplamiento magnético 10 debido a la finalización de un circuito magnético dentro del plato superior 912 y el plato inferior 914 desde las porciones de polo norte alineadas 950 del plato superior 912 hasta las porciones de polo sur 950 del plato inferior 914 y desde las porciones de polo norte alineadas del plato superior 912 hasta las porciones de polo sur 950 del plato inferior 914.

Con referencia a la Figura 16, el plato superior 912 se muestra en despiece con respecto al plato inferior 914. El plato inferior 914 es generalmente idéntico al plato superior 912. El plato superior 912 puede girarse con respecto al plato inferior 914 para colocar el dispositivo de acoplamiento magnético 10 en un estado encendido o un estado apagado.

Con referencia a la Figura 17, se ilustra el plato superior 912. El plato superior 912 incluye un componente de base cilíndrico 920 que tiene una abertura central 922 y una pluralidad de aberturas 924 que se extienden radialmente. Cada una de las aberturas 924 que se extienden radialmente tiene un tamaño y una forma para recibir un imán permanente 930. Cada imán permanente 930 tiene un lado norte 932, un lado sur 934, un lado 936 orientado radialmente hacia dentro, un lado 938 orientado radialmente hacia fuera, una parte superior 940 y una parte inferior.

Con referencia a la Figura 18, se muestra una vista superior del plato superior 912. El componente de base cilíndrico 920 rodea cada uno del lado norte 932, lado sur 934, el lado 936 orientado radialmente hacia dentro y el lado 938 orientado radialmente hacia fuera del imán permanente 930. Las aberturas 924 no son aberturas pasantes, sino más bien aberturas de profundidad ciegas desde el lado inferior del componente de base cilíndrico 920 y, por ende, el componente de base cilíndrico 920 rodearía también la parte superior 940 de las porciones de polo 950. En el ejemplo ilustrado, el componente de base cilíndrico 920 es un único componente integral. En un ejemplo, el componente de base cilíndrico 920 está compuesto por dos o más componentes unidos entre sí.

Como se muestra en la Figura 18, los imanes permanentes 930 están dispuestos de modo que los lados norte 932 de los imanes adyacentes estén enfrentados entre sí y los lados sur 934 de los imanes adyacentes 930 estén enfrentados entre sí. Esta disposición da como resultado que las porciones 950 del componente de base cilíndrico 920 entre el imán permanente 930 actúen como extensiones de polo para el imán permanente 930. El componente de base 920 y, por tanto, las porciones de polos 950 están hechos de acero. Se pueden usar otros materiales ferromagnéticos adecuados para el componente base 920.

Haciendo referencia a las Figuras 19-22, se representa una realización del dispositivo de acoplamiento magnético 1000 reivindicado. En la Figura 19, se muestra una vista en despiece del dispositivo de acoplamiento magnético 1000. El dispositivo de acoplamiento magnético 1000 incluye el conjunto de imán 900 representado en las Figuras 16-18 con la adición de un separador 1002 dispuesto entre los imanes permanentes del plato superior 912 y el plato inferior 914. El dispositivo de acoplamiento magnético 1000 comprende una carcasa no ferromagnética 1004 que tiene, a modo de ejemplo, una huella circular. Un orificio circular 1006 se extiende axialmente desde la parte inferior hasta la parte superior de la carcasa 1004. El plato superior 912 y el plato inferior 914 se reciben en el orificio 1006.

El dispositivo de acoplamiento magnético 1000 incluye un conjunto accionador 1008 para facilitar el giro del plato superior 912 con respecto al plato inferior 914. En la realización ilustrada, el conjunto accionador 1008 incluye un eje 1010 que sobresale de un orificio central 1012 del componente de base cilíndrico 920 del plato superior 912 hacia un orificio central 1014 de un accionador giratorio 1016 del conjunto accionador 1008. El accionador giratorio 1016 está acoplado al componente de base cilíndrico 920 mediante pasadores 1018. Como tal, cuando el accionador giratorio 1016 rota, el giro del accionador giratorio 1016 se traslada al componente de base cilíndrico 920 mediante los pasadores 1018 y da como resultado el giro del plato superior 912 con respecto al plato inferior 914. El eje 1010 facilita el giro concéntrico del accionador giratorio 1016 y el segundo plato 912 alrededor de un eje central 1020.

El conjunto accionador 1008 puede incluir un anillo 1022 que facilita el giro concéntrico del accionador giratorio 1016 alrededor del eje central 1020. El anillo 1022 encaja dentro de un componente de tapa 1024. El anillo 1022 puede formar un ajuste con holgura con una superficie interna del componente de tapa 1024 para facilitar el giro del anillo 1022 dentro del componente de tapa 1024. El anillo 1022 incluye también un orificio central 1026 que encaja sobre una porción 1028 del accionador giratorio 1016. El anillo 1022 puede acoplarse al accionador giratorio 1016 mediante pasadores 1030. Como alternativa, el anillo 1022 puede girar libremente con respecto al accionador giratorio 1016.

El giro del accionador giratorio 1016 se puede lograr insertando un eje de salida de torsión (no mostrado) en y a través de un orificio central 1031 del componente de tapa 1024 y recibido por el orificio central 1014 del accionador giratorio 1016. El extremo del eje de salida de par se acopla a las crestas internas (no mostradas) del orificio central 1014 de modo que el giro concéntrico del eje de salida de par se traduce en un giro concéntrico del accionador giratorio 1016. Como se ha indicado anteriormente, el accionador giratorio 1016 está acoplado al componente de base 920 mediante pasadores 1018. Como tal, cuando el accionador giratorio 1016 es girado por el eje de salida de par, el giro del accionador giratorio 1016 se traduce en giro del plato superior 920.

Como se muestra en las Figuras 20-22, el componente base 920 está separado en una pluralidad de sectores 1034 mediante piezas no ferromagnéticas 1036. Cada sector 1034 de la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1040 incluye proyecciones espaciadas 1038 separadas por rebajes 1039 (véase Figura 22). Como se ilustra, las proyecciones espaciadas 1038 están ubicadas dentro de una envoltura vertical 1041 definida por el orificio central 1006. Las proyecciones espaciadas 1038 pueden formarse integralmente como una superficie inferior de las porciones de polos 950 del componente base 920. Como alternativa, las proyecciones espaciadas 1038 pueden acoplarse a una superficie inferior de las porciones de polo 950. Si bien la realización representada ilustra cuatro proyecciones espaciadas 1038, otras realizaciones pueden tener dos o más proyecciones espaciadas 1038.

Las proyecciones espaciadas 1038 forman colectivamente una interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1040. Es decir, en las realizaciones, las proyecciones espaciadas 1038 forman la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1040 de las porciones de polos 950 del componente base 920. Como tal, las proyecciones espaciadas 1038 pueden denominarse también en el presente documento interfaces de pieza de trabajo de porción de polo 1038. En las realizaciones, una proyección central 1042 y/o las piezas no ferromagnéticas 1036 pueden incluirse en la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1040.

Las interfaces de la pieza de trabajo de la porción de polo 1038 están ubicadas a diferentes distancias radiales 1044 de la proyección central 1042 del componente de base 920. En las realizaciones, las distancias radiales 1044 pueden ser un múltiplo del espesor de las láminas de piezas de trabajo 27. Como ejemplo, si el espesor de las láminas de piezas de trabajo 27 es X mm, entonces las distancias radiales 1044 pueden ser n * X (+/-25 %), donde n es un número entero. Las interfaces de la pieza de trabajo 1038 de la porción de polo pueden también tener características iguales o similares a las zapatas de polos 102, 200, 300, 400, 500, 602 (por ejemplo, las mismas o similares: anchuras, anchuras y/o profundidades de los rebajes, porciones de salientes redondeadas, una interfaz de a pieza de trabajo curva, un miembro compresible entre cada una de las interfaces de la pieza de trabajo 1038 de la porción de polo, etc.).

Debido a que las interfaces de la pieza de trabajo 1038 de la porción de polo están espaciadas, pueden tener muchas de las mismas ventajas que las zapatas de polos 16', 16'' descritas anteriormente. Es decir, pueden producir un campo magnético superficial útil para desapilar las láminas de piezas de trabajo 27. Por ejemplo, cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1000 está en un estado encendido, el circuito magnético producido por el dispositivo de acoplamiento magnético 1000 está sustancialmente limitado a la lámina de pieza de trabajo 27' de las láminas de piezas de trabajo 27 y tiene suficiente fuerza de sujeción para elevar verticalmente la lámina de pieza de trabajo 27' en la dirección 1046 (de la Figura 22) con respecto al resto de las láminas de piezas de trabajo 27. Por tanto, el dispositivo de acoplamiento magnético 1000 puede funcionar para desapilar las láminas de piezas de trabajo 27. Por supuesto, una porción del flujo magnético proporcionado a las láminas de piezas de trabajo 27 mediante el dispositivo magnético conmutable 10 puede entrar en la lámina inferior 27'' de las láminas de piezas de trabajo 27, pero no a un nivel que dé como resultado que la lámina inferior 27'' sea elevada por el dispositivo magnético conmutable 1000 junto con la lámina de la pieza de trabajo 27'. Por tanto, como se usa en el presente documento, que el primer circuito magnético esté sustancialmente limitado a la lámina de pieza de trabajo 27' de las láminas de piezas de trabajo 27 significa que la cantidad, si la hubiera, del flujo magnético procedente del dispositivo de elevación magnético conmutable 1000 que entra en la lámina inferior 27'' está por debajo de un nivel que daría como resultado que la lámina inferior 27'' fuera elevada verticalmente en la dirección 1046 mediante el dispositivo de elevación magnético conmutable 1000 junto con la lámina de la pieza de trabajo 27'.

Haciendo referencia a las Figuras 23-27, se representa una realización del dispositivo de acoplamiento magnético 1100 reivindicado. El dispositivo de acoplamiento magnético 1100 incluye el plato inferior 14. Como alternativa, el imán permanente inferior 14 podría sustituirse por el imán permanente superior 12, el imán superior 118, el imán inferior 120, el plato superior 912, el plato inferior 914, o imanes de barras. Adicionalmente o como alternativa, el acoplamiento magnético 1100 puede ser un paralelepípedo y/o tener una huella rectangular en lugar de ser cilíndrico y/o tener una huella circular.

Una carcasa 1102 del dispositivo de acoplamiento magnético 1100 aloja el imán permanente inferior 14 y un conjunto accionador 1104. El conjunto accionador 1104 facilita el movimiento del imán permanente inferior 14 a lo largo del eje 1106. En particular, en la realización ilustrada, el conjunto accionador 1104 incluye una biela 1108 que acopla el imán permanente inferior 14 a una corona 1110. Es decir, la biela 1108 se extiende desde el imán permanente inferior 14 a través de un orificio central 1112 de un elemento intermedio 1114 hasta la corona 1110. En una realización, la biela 1108 y el orificio central 1112 forman un ajuste con holgura. La corona 1110 y las paredes interiores de la carcasa 1102 también pueden formar un ajuste con holgura. Al menos en algunas realizaciones, el elemento intermedio 1114 actúa como una placa de cortocircuito, de modo que el circuito magnético creado por el imán 14 está contenido principalmente dentro de la carcasa 1102.

En la realización representada, la carcasa 1102 incluye dos puertos 1118. Se puede proporcionar gas y/o fluido a través de los puertos 1118 para mover el conjunto accionador 1104 desde una primera posición mostrada en la Figura 23 a una segunda posición mostrada en la Figura 24 y viceversa. En particular, al proporcionar gas y/o fluido a través del puerto 1118A en una porción de carcasa 1120 por encima de la corona 1110, el gas y/o fluido ejerce presión sobre una superficie superior 1122 de la corona 1110, ejerciendo así una fuerza hacia abajo sobre el conjunto accionador 1104. En respuesta, el conjunto accionador 1104 se mueve hacia abajo a lo largo del eje 1106 de modo que el imán permanente inferior 14 se coloca cerca de la base 1127 de la carcasa 1102. Cuando el imán permanente 14 se coloca cerca de la base 1127 de la carcasa 1102, se forma sustancialmente un circuito magnético a través de la pieza de trabajo 27' (véase Figura 23), permitiendo así desapilar la lámina de piezas de trabajo 27'; de las láminas de piezas de trabajo 27'', 27''', como se describe con mayor detalle más adelante.

Como alternativa, al proporcionar gas y/o fluido a través del puerto 1118B y en una porción de carcasa 1124 por debajo de la corona 1110, el gas y/o fluido ejerce presión sobre una superficie inferior 1126 de la corona 1110, proporcionando así una fuerza hacia arriba sobre el conjunto accionador 1104. En respuesta, el conjunto accionador se mueve hacia arriba a lo largo del eje 1106 de modo que el imán permanente inferior 14 se coloca lejos y/o separado de la base 1127 de la carcasa 1102. Cuando el imán permanente inferior 14 se coloca lejos y/o separado de la base 1127 de la carcasa 1102, un circuito magnético es sustancialmente interno a la carcasa 1102 (véase Figura 24), permitiendo así que el dispositivo de acoplamiento magnético 1110 se separe de las láminas de piezas de trabajo 27.

Si bien la realización ilustrada representa un elemento intermedio 1112, en realizaciones alternativas, el dispositivo de acoplamiento magnético 1100 puede no incluir un elemento intermedio 1114. En estas realizaciones, sin embargo, es posible que sea necesario proporcionar más gas y/o líquido en la porción de carcasa 1124 para dar como resultado el movimiento del conjunto accionador 1104 hacia arriba alejándose de la base 1127 de la carcasa 1102.

En realizaciones alternativas, el conjunto accionador 1104 se puede mover a lo largo del eje 1106 usando un accionador lineal 1128 acoplado a una porción de acoplamiento 1130 que está acoplada al conjunto accionador 1104. El accionador 1128 y/o un dispositivo que proporciona el gas y/o líquido a través de los puertos 1118 pueden acoplarse a un controlador (por ejemplo, el controlador 34) que controla el funcionamiento y por tanto la posición del conjunto accionador 1104. Como alternativa, el accionador lineal 1128 puede accionarse eléctrica y/o manualmente.

Como se ilustra en la Figura 25, la carcasa 1102 puede tener una base circular 1132. Haciendo referencia a la realización ilustrada mostrada en la Figura 25, la base 1132A puede estar separada en dos sectores 1134 mediante una pieza no ferromagnética 1136, por lo que hay un espacio suficiente entre el polo N y el polo S para evitar un cortocircuito en el circuito magnético. Cada sector 1134 de la base 1132A incluye proyecciones espaciadas 1138 separadas por rebajes 1139 (véase Figura 24). Como se ilustra, las proyecciones espaciadas 1138 están ubicadas dentro de una envoltura vertical 1141 de la carcasa 1102. Las proyecciones espaciadas 1138 pueden acoplarse a la base 1127 de la carcasa 1102. La base 1132A puede incluir dos o más proyecciones 1138 de partes espaciadas.

Las proyecciones espaciadas 1138 forman colectivamente una interfaz de contacto de la pieza de trabajo (ver Figura 24) de la base 1132A. Como tal, las proyecciones espaciadas 1138 pueden denominarse también en el presente documento interfaces de pieza de trabajo de porción de polo 1138. Una proyección central 1142 y/o la pieza no ferromagnética 1136 pueden incluirse en la interfaz de contacto de la base 1132<a>.

Las interfaces de la pieza de trabajo 1138 de la porción de polo están ubicadas a diferentes distancias radiales 1144 de la proyección central 1142. En las realizaciones, las distancias radiales 1144 pueden ser un múltiplo del espesor de las láminas de piezas de trabajo 27. Como ejemplo, si el espesor de las láminas de piezas de trabajo 27 es X mm, entonces las distancias radiales 1144 pueden ser n * X (+/-25 %), donde n es un número entero. Las interfaces de la pieza de trabajo 1138 de la porción de polo pueden también tener características iguales o similares a las zapatas de polos 102, 200, 300, 400, 500, 602 (por ejemplo, las mismas o similares: anchuras, anchuras y/o profundidades de los rebajes, porciones de salientes redondeadas, una interfaz de a pieza de trabajo curva, un miembro compresible entre cada una de las interfaces de la pieza de trabajo 1138 de la porción de polo, etc.). Si bien las interfaces 1138 de la pieza de trabajo de la porción de polo se representan circularmente, como alternativa, pueden ser lineales.

Debido a que las interfaces de la pieza de trabajo 1138 de la porción de polo están espaciadas, pueden tener muchas de las mismas ventajas que las zapatas de polos 16', 16'' y/o las interfaces de la pieza de trabajo 1038 de la porción de polo descritas anteriormente. Es decir, pueden producir un campo magnético superficial útil para desapilar las láminas de piezas de trabajo 27. Por ejemplo, cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1100 está en un estado encendido (véase Figura 23), el circuito magnético producido por el dispositivo de acoplamiento magnético 1100 está sustancialmente limitado a la lámina de pieza de trabajo 27' de las láminas de piezas de trabajo 27 y tiene suficiente fuerza de sujeción para levantar verticalmente la lámina de pieza de trabajo 27' en la dirección 1146 (de la Figura 23) con respecto al resto de las láminas de piezas de trabajo 27. Por tanto, el dispositivo de acoplamiento magnético 1100 puede funcionar para desapilar las láminas de piezas de trabajo 27. En algunas realizaciones, una porción del flujo magnético proporcionado a las láminas de piezas de trabajo 27 mediante el dispositivo magnético conmutable 10 puede entrar en la lámina inferior 27'' de las láminas de piezas de trabajo 27, pero no a un nivel que dé como resultado que la lámina inferior 27'' sea elevada por el dispositivo magnético conmutable 10 junto con la lámina de la pieza de trabajo 27'. Por tanto, como se usa en el presente documento, que el primer circuito magnético esté sustancialmente limitado a la lámina de pieza de trabajo 27' de las láminas de piezas de trabajo 27 significa que la cantidad, si la hubiera, del flujo magnético procedente del dispositivo de elevación magnético conmutable 1100 que entra en la lámina inferior 27'' está por debajo de un nivel que daría como resultado que la lámina inferior 27'' fuera elevada verticalmente en la dirección 1146 mediante el dispositivo de elevación magnético conmutable 1100 junto con la lámina de la pieza de trabajo 27'.

Como se ha indicado anteriormente, el imán permanente inferior 14 puede sustituirse por el imán permanente superior 12, el imán superior 118, el imán inferior 120, el plato superior 912, o el plato inferior 914. En realizaciones donde el imán permanente inferior 14 se reemplaza por el plato superior 912 o el plato inferior 914, la base 1132A puede ser reemplazada por la base representada en la Figura 21.

En un ejemplo no cubierto por las reivindicaciones adjuntas, las interfaces de la pieza de trabajo 1138 de la porción de polo del dispositivo acoplado magnético 1100 pueden ser reemplazadas por las zapatas de polos 16', 16'', como se muestra en las Figuras 26 y 27. En las realizaciones, las zapatas de polos 16', 16'' pueden también tener características iguales o similares a las zapatas de polos 102, 200, 300, 400, 500, 602 (por ejemplo, las mismas o similares: anchuras, anchuras y/o profundidades de los rebajes, porciones de salientes redondeadas, una interfaz de a pieza de trabajo curva, miembro compresible entre cada una de las proyecciones de porciones espaciadas, etc.).

Otro dispositivo de acoplamiento magnético de ejemplo 1200 de la presente divulgación se representa en las Figuras 28A-30. La Figura 28A ilustra una vista en sección lateral de un dispositivo de acoplamiento magnético conmutable de ejemplo 1200 en un primer estado apagado y la Figura 28B ilustra una vista en sección frontal del dispositivo de acoplamiento magnético 1200. La Figura 29 ilustra una vista en sección frontal del dispositivo de acoplamiento magnético de las Figuras 28A-28B en un segundo estado encendido. La Figura 30 ilustra una vista en sección frontal del dispositivo de acoplamiento magnético de las Figuras 28A-28B en un tercer estado encendido.

El dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede conmutarse entre un primer estado apagado (representado en las Figuras 28A-28B), un segundo estado encendido (representado en la Figura 29), y/o un tercer estado encendido. Cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 se cambia a un estado encendido, un campo magnético producido por el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 pasa a través de una o más piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 y acopla el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 a una o más de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202. Cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 se cambia a un estado apagado, el campo magnético producido por el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está confinado principalmente dentro del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 y, por lo tanto, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 ya no se acopla a una o más de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202. Los estados apagado y encendido se analizan con más detalle a continuación.

El dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede usarse como una unidad de extremo de brazo ("EOAMT") para un sistema robótico, tal como el sistema robótico 700 (véase Figura 13), pero también se puede usar con otros tipos de sistemas de elevación, transporte y/o separación de piezas ferromagnéticas 1202. Los sistemas de elevación y transporte de ejemplo incluyen sistemas robóticos, pórticos mecánicos, polipastos de grúa y sistemas adicionales que elevan y/o transportan piezas de trabajo ferromagnéticas 1202. Adicionalmente, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede usarse también como parte de un dispositivo estacionario para sujetar al menos una parte durante una operación, tal como soldadura, inspección y otras operaciones.

Haciendo referencia a la Figura 28A, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está colocado encima de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 e incluye una interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1204 configurada para contactar y acoplar las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202. La interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1204 puede ser una placa de polo 1206. En al menos un ejemplo, la placa de polo 1206 incluye una pluralidad de proyecciones espaciadas 1208 como se ilustra en la Figura 28B. En otros ejemplos, la placa de polo 1206 no incluye proyecciones espaciadas 1208. Las proyecciones espaciadas 1208 pueden facilitar la concentración de más flujo magnético cerca de la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1204 de modo que cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 esté en un estado encendido, el flujo magnético del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 pasa principalmente a través de la primera pieza de trabajo ferromagnética 1202'. A continuación se analizan aspectos de ejemplo de la placa de polo 1206 y las proyecciones 1208.

El dispositivo de acoplamiento magnético 1200 también incluye una carcasa 1210 que soporta un plato magnético 1212. El plato magnético 1212 produce el campo magnético que permite que el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 se acople a piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un estado encendido. En al menos un ejemplo, el plato magnético 1212 es un plato magnético laminado que incluye una pluralidad de porciones de imán permanente espaciadas 1214 y una pluralidad de porciones de polo 1216, como se muestra en la Figura 28B. Cada una de la pluralidad de porciones de imán permanente espaciadas 1214 incluye uno o más imanes permanentes. En un ejemplo, cada porción de imán permanente 1214 incluye un único imán permanente. En otro ejemplo, cada porción de imán permanente 1214 incluye una pluralidad de imanes permanentes. Cada porción de imán permanente 1214 está diametralmente magnetizada y tiene un lado de polo norte y un lado de polo sur.

Cada porción de polo 1216A está colocada entre dos de las porciones de imán permanente 1214 y las porciones de polo 1216B están dispuestas adyacentes a una porción de imán permanente 1214. Además, las porciones de imán permanente 1214 están dispuestas de manera que cada una de las porciones de imán permanente 1214 que hacen contacto con la porción de polo 1216A tengan entre ellos sus lados de polo norte o sus lados de polo sur en contacto con la porción de polo 1216A. Cuando los lados de polo norte de las porciones de imán permanente adyacentes 1214 están en contacto con una porción de polo 1216A, la porción de polo 1216A se denomina porción de polo norte. Cuando los lados de polo sur de las porciones de imán permanente adyacentes 1214 están en contacto con una porción de polo 1216A, la porción de polo 1216A se denomina porción de polo sur. De la misma manera, para las porciones de polo 1216B, cuando el lado de polo sur de una porción de imán permanente 1214 hace contacto con la porción de polo 1216B, la porción de polo 1216B se denomina porción de polo sur. Por el contrario, cuando el lado de polo norte de una porción de imán permanente 1214 hace contacto con la porción de polo 1216B, la porción de polo 1216B se denomina porción de polo norte.

En los ejemplos mostrados, las porciones de imán permanente 1214 están dispuestas a lo largo de un eje horizontal 1218. Sin embargo, en otros ejemplos, las porciones de imán permanente 1214 pueden estar dispuestas en una configuración circular. Asimismo, mientras que el ejemplo ilustra el plato magnético 1212 que incluye seis porciones de imán permanente 1214 y siete porciones de polos 1216, otros ejemplos pueden incluir más o menos porciones de imán permanente 1214 y porciones de polo 1216. Por ejemplo, el plato magnético 1212 puede incluir una porción de imán permanente 1214 y dos porciones de polos 1216, donde una porción de polo 1216 está dispuesta a cada lado de la porción de imán permanente 1214.

Debido a la configuración del plato magnético 1212 y el dispositivo de acoplamiento magnético 1200, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede tener una mayor transferencia de flujo magnético a una o más de las piezas ferromagnéticas 1202 que los ejemplos convencionales. Esto da como resultado que el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 pueda elevar más y/o piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 más pesadas por volumen magnético incluido en el dispositivo de acoplamiento magnético 1200. Por ejemplo, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede tener una fuerza de sujeción mayor o igual a 0,35 gramos de piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 por mm cúbico de volumen del dispositivo de acoplamiento magnético 1200. Como otro ejemplo, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede tener una fuerza de sujeción mayor o igual a 0,8 gramos de piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 por mm cúbico de volumen de la carcasa 1210 del dispositivo de acoplamiento magnético 1200.

Para cambiar el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 entre un primer estado apagado y un segundo estado encendido, el plato magnético 1212 se puede trasladar linealmente a lo largo de un eje 1220 dentro de una cavidad interior 1222 de la carcasa 1204. El eje 1220 es un eje vertical 1220. Como alternativa, el eje 1220 es un eje distinto de un eje vertical. El eje 1220 se extiende entre una primera porción de extremo 1224 de la carcasa 1204 y una segunda porción de extremo 1226 de la carcasa 1210. En al menos algunos ejemplos, la primera porción de extremo 1224 es una porción superior de la carcasa 1210 y la segunda porción de extremo 1226 es una porción inferior de la carcasa 1210 y puede denominarse en el presente documento como tal. Sin embargo, en al menos algunos otros ejemplos, la primera porción de extremo 1224 es una porción de la carcasa 1210 distinta de la porción superior de la carcasa 1210 y la segunda porción de extremo 1226 es una porción de la carcasa 1210 distinta de la porción inferior de la carcasa 1210. Cuando el plato magnético 1212 está dispuesto cerca de la porción superior 1224 de la carcasa 1210, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un primer estado apagado. Cuando el plato magnético 1212 está dispuesto cerca de la porción inferior 1226 de la carcasa 1210, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un segundo estado encendido. Además de un primer estado apagado y un segundo estado encendido, el plato magnético 1212 puede estar dispuesto en una o más posiciones intermedias entre la porción superior 1224 y la porción inferior 1226, como se muestra en la Figura 30. Una posición intermedia puede denominarse aquí un tercer estado encendido. El tercer estado encendido puede producir menos flujo magnético en la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1204 que el segundo estado encendido, como se expone más adelante.

Para trasladar el plato magnético 1212 a lo largo del eje vertical 1220 para realizar la transición al dispositivo de acoplamiento magnético 1200 entre un estado encendido y un estado apagado y viceversa, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 incluye un accionador 1228. El accionador 1228 está acoplado al plato magnético 1212 a través de una porción de acoplamiento 1230 y una placa de montaje no ferromagnética 1232. Es decir, el accionador 1228 está acoplado a la porción de acoplamiento 1230 que está acoplada a la placa de montaje no ferromagnética 1232; y, la placa de montaje no ferromagnética 1232 está acoplada y en contacto con el plato magnético 1212. El accionador 1228 está configurado para impartir una fuerza en la porción de acoplamiento 1230 y, en respuesta, la porción de acoplamiento 1230 se traslada a lo largo del eje vertical 1220 para hacer la transición del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 de un estado apagado a un estado encendido y viceversa. Es decir, para hacer la transición del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 de un estado apagado a un estado encendido, el accionador 1228 imparte una fuerza hacia abajo sobre la porción de acoplamiento 1230, lo que se traduce en una placa de montaje no ferromagnética 1232 y un plato magnético 1212. En respuesta, el plato magnético 1212 se traslada de la porción superior 1224 a la porción inferior 1226. Por el contrario, para hacer la transición del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 de un estado encendido a un estado apagado, el accionador 1228 imparte una fuerza hacia arriba en la porción de acoplamiento 1230, lo que se traduce en una placa de montaje no ferromagnética 1232 y un plato magnético 1212. En respuesta, el plato magnético 1212 y la placa de montaje no ferromagnética 1232 se trasladan desde la porción inferior 1226 a la porción superior 1224.

Para disponer el plato magnético 1212 en un tercer estado encendido, el accionador 1228 puede producir una fuerza en la porción de acoplamiento 1230 para trasladar el plato magnético 1212 desde la porción superior 1224 a la porción inferior 1226 o viceversa. A continuación, cuando el plato magnético 1212 está en transición de la porción superior 1224 a la porción inferior 1226 o viceversa, un freno 1234 dispuesto dentro de la carcasa 1210 y/o dentro del accionador 1228 puede acoplarse al plato magnético 1212, a la placa de montaje no ferromagnética 1232 y/o a la porción de acoplamiento 1230 y detener el plato magnético 1212 en un tercer estado encendido, como se representa en la Figura 30.

Los accionadores de ejemplo 1228 incluyen accionadores eléctricos, accionadores neumáticos, accionadores hidráulicos y otros dispositivos adecuados que imparten una fuerza sobre la porción de acoplamiento 1230. En la Figura 31 se representa un accionador lineal neumático de ejemplo y se analiza con más detalle en relación con el mismo. Un accionador eléctrico de ejemplo es un motor eléctrico con un estator y un rotor "desenrollados" acoplados a la porción de acoplamiento 1230. Otras porciones de acoplamiento y accionadores de ejemplo se divulgan en la patente estadounidense n.° 7.012.495, titulada DISPOSITIVO MAGNÉTICO PERMANENTE CONMUTABLE; en la patente estadounidense n.° 7.161.451, titulada MANDRIL MODULAR DE IMÁN PERMANENTE; en la patente estadounidense n.° 8.878.639, titulada MATRICES DE IMANES, la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/248.804, presentada el 30 de octubre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO GIRATORIO, expediente MTI-0007-01-US-E; y la solicitud de patente provisional estadounidense n.° 62/252.435, presentada el 7 de noviembre de 2015, titulada DISPOSITIVO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO CON SISTEMA DE ACCIONAMIENTO LINEAL, expediente MTI-0006-01-US-E.

Adicionalmente o como alternativa, el accionador 1228 puede incluir un controlador 1236 y/o un sensor 1238A. El controlador 1236 incluye un procesador 1240 con un medio legible por ordenador asociado, a modo de ejemplo la memoria 1242. La memoria 1242 incluye lógica de control 1244 que, cuando es ejecutada por el procesador 1240, hace que el controlador electrónico 1236 indique al accionador 1228 que mueva el plato magnético 1212 de modo que el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 esté en un estado apagado, segundo estado encendido y/o tercer estado encendido. Por ejemplo, el sensor 1238A puede detectar una posición del accionador 1228 y, en respuesta a una posición predeterminada detectada por el sensor 1238A, que se traslada a una posición del plato magnético 1212, la lógica de control 1244 indica al accionador 1228 que deje de ejercer una fuerza sobre el plato magnético 1212 cuando el plato magnético 1212 alcanza una posición deseada.

El accionador 1228 es un motor paso a paso y el movimiento giratorio del accionador 1228 se traduce en un movimiento lineal de la porción de acoplamiento 1230 a través de un acoplamiento (por ejemplo, engranaje) entre un eje del accionador 1228 y la porción de acoplamiento 1230. El sensor 1238A cuenta los impulsos utilizados para accionar el motor paso a paso y determina una posición del eje del motor paso a paso, que se traslada a una posición del plato magnético 1212, basándose en el número de impulsos. La posición del eje, es decir, ángulo, se traduce después en la altura del espacio 1250. Es decir, el plato magnético 1212 se mueve relativamente a lo largo del eje vertical 1220 hasta una posición definida mediante los pasos que mueve el motor contando el número de pulsos. En otro ejemplo, se proporciona un motor paso a paso que integra un codificador con el paso a paso para comprobar que se mantiene el ángulo de actuación adecuado.

Como otro ejemplo, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede incluir un sensor 1238B. El sensor 1238B puede medir la posición del plato magnético 1212 dentro de la carcasa 1210. Los sensores de ejemplo 1238B incluyen sensores ópticos que monitorean tiras reflectantes fijadas al plato magnético 1212. Se pueden usar otros sistemas de sensores para determinar una posición del plato magnético 1212.

Como otro ejemplo más, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede incluir uno o más sensores 1238C (ilustrados en la Figura 28B). Los sensores 1238C pueden ser sensores de flujo magnético y estar colocados generalmente en una o más posiciones sobre la placa de polo 1206. Los sensores de flujo magnético de ejemplo incluyen sensores de efecto Hall. Los sensores 1238C miden el flujo de fuga próximo a uno o más polos norte y sur de la placa de polo 1206. La cantidad de flujo de fuga en cada sensor 1238C varía basándose en la posición del plato magnético 1212 con respecto a la placa de polo 1206 y basándose en la cantidad de flujo que pasa a través de los polos norte y sur de la placa de polo 1206, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1204 con respecto a la pieza de trabajo ferromagnética 1202. Al monitorear el flujo magnético en ubicaciones opuestas a la interfaz de la pieza de trabajo 1204 de los polos norte y sur de la placa de polo 1206, se puede determinar la posición relativa del plato magnético 1212. El dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está colocado encima de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 y los flujos magnéticos se miden mediante sensores 1238C a medida que el plato magnético 1212 se mueve de un estado apagado a un segundo estado encendido se registran en función de la posición del plato magnético 1212. Cada uno de los flujos magnéticos se asigna a una posición deseada del plato magnético 1212. Un sistema de detección de ejemplo que tiene sensores 1238C se describe en la solicitud de patente estadounidense n.° 15/964.884, titulada Dispositivo De Acoplamiento Magnético Con Al Menos Una Disposición De Sensor Y Capacidad De Desmagnetización, presentada el 27 de abril de 2018.

El controlador 1236 cambia el estado del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 en respuesta a una señal de entrada recibida desde un dispositivo de E/S 1246. Los dispositivos de entrada de ejemplo incluyen botones, interruptores, palancas, diales, pantallas táctiles, válvulas neumáticas, teclas programables y módulo de comunicación. Los dispositivos de salida de ejemplo incluyen indicadores visuales, indicadores de audio y módulo de comunicación. Los indicadores visuales de ejemplo incluyen pantallas, luces y otros sistemas visuales. Los indicadores de audio de ejemplo incluyen altavoces y otros sistemas de audio adecuados. El dispositivo 1200 incluye indicadores de estado visuales simples, en la forma de uno o más LED, que son impulsados por el procesador 1240 de la lógica de control 1244, para indicar cuando un estado predefinido del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está presente o ausente (por ejemplo, LED rojo encendido cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está un primer estado apagado, parpadeando el LED verde rápidamente cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un segundo estado encendido y se detecta la proximidad de la pieza de trabajo ferromagnética 1202, parpadeando el LED verde más lentamente con el LED amarillo encendido cuando se contacta con la pieza de trabajo ferromagnética 1202 fuera del área específica prevista en la pieza de trabajo ferromagnética 1202 (por ejemplo, circuito de trabajo magnético parcialmente completo) y el LED amarillo apagado con el LED verde fijo encendido, que muestra el acoplamiento del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 dentro de los límites del umbral, mostrando un estado de acoplamiento magnético seguro.

Por ejemplo, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está acoplado a un extremo de brazo de un brazo robótico y el dispositivo de E/S 1246 es una interfaz de red a través de la que el controlador 1236 recibe instrucciones de un controlador de robot sobre cuándo colocar el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 en uno de un primer estado apagado, segundo estado encendido o tercer estado encendido. Las interfaces de red de ejemplo incluyen una conexión de red por cable y una antena para una conexión de red inalámbrica. Si bien los ejemplos descritos anteriormente se relacionan con el accionamiento electrónico, neumático o hidráulico, en ejemplos alternativos, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede ser accionado manualmente por un operador humano.

El dispositivo de acoplamiento magnético 1200 también puede incluir una o más piezas ferromagnéticas 1248 dispuestas en o cerca de una porción superior 1224 de la carcasa 1200, como se ilustra en la Figura 28A. En al menos un ejemplo, la placa de montaje no ferromagnética 1232 y las piezas ferromagnéticas 1248 están dispuestas dentro de la carcasa 1210 de manera que la placa de montaje no ferromagnética 1232 está situada entre y en contacto con las piezas ferromagnéticas 1248 cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en la primera posición de apagado. Asimismo, las porciones superiores del plato magnético 1212 pueden estar en contacto con las porciones inferiores de las piezas ferromagnéticas 1248. En otro ejemplo, las piezas ferromagnéticas 1248 pueden extenderse hacia abajo por los lados del plato magnético 1212. En estos ejemplos, las piezas ferromagnéticas 1248 pueden reducir las fugas del plato magnético 1212 proporcionando absorción adicional del campo magnético generado por el plato magnético 1212.

La placa de montaje no ferromagnética 1232 está hecha de un material no ferromagnético (por ejemplo, aluminio, aceros inoxidables austeníticos, etc.). Cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un primer estado apagado y el plato magnético 1212 y la placa de montaje no ferromagnética 1232 están colocados en o cerca de la porción superior 1218 de la carcasa 1204, uno o más circuitos entre el plato de montaje no ferromagnético 1212, las piezas ferromagnéticas 1248 y una placa de montaje no ferromagnética 1232 se crean, como se ilustra en la Figura 28B. Asimismo, cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un primer estado apagado, un espacio 1250 (de la Figura 28A) que comprende aire y/u otra sustancia que tenga una susceptibilidad magnética baja en la cavidad interior 1216 está entre y separa la placa de polo 1206 y el plato magnético 1212. Como resultado, poco o ningún flujo magnético desde el plato magnético 1212 se extiende a la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1204 y a través de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en el primer estado apagado. Por lo tanto, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 se puede separar de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202. Asimismo, la mayor parte, si no todo, el flujo magnético del plato magnético 1212 está contenido dentro de la carcasa 1210 debido a los circuitos entre el plato de montaje no ferromagnético 1212, las piezas ferromagnéticas 1248 y la placa de montaje no ferromagnética 1232.

Una ventaja adicional de incluir piezas ferromagnéticas 1248 es que la distancia del espacio 1250 entre la parte inferior del plato magnético 1212 y la placa de polo 1206 puede ser menor que si el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 no incluyera una placa de montaje no ferromagnética 1232 y piezas ferromagnéticas 1248. Es decir, uno o más circuitos creados entre el plato magnético 1212, las piezas ferromagnéticas 1248 y la placa de montaje no ferromagnética 1232, facilita confinar la mayor parte, si no todo, el flujo magnético del plato magnético 1212 dentro de la carcasa 1210, cerca del plato magnético 1212 y lejos de la placa de polo 1206. Como tal, el flujo magnético transferido a las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 por el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 es insuficiente para elevar una o más de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202. Expuesto de otra forma, el flujo magnético puede ser efectivamente cero en la parte inferior de la placa de polo 1206 y, por lo tanto, efectivamente, no se transfiere ningún flujo magnético a las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 mediante el dispositivo de acoplamiento magnético 1202, lo que reduce la altura total requerida que el plato magnético 1212 necesita para desplazar (ver altura 1282 a continuación) cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1202 pasa entre un estado apagado y uno o más estados encendidos.

Por el contrario, si la placa de montaje no ferromagnética 1232 y las piezas ferromagnéticas 1248 no estuvieran incluidas en el dispositivo de acoplamiento magnético 1202, menos flujo magnético procedente del plato magnético 1212 quedaría confinado dentro de la carcasa 1210 y/o cerca del plato magnético 1212. Y, debido a que se limitaría menos flujo magnético cerca del plato magnético 1212, el espacio 1250 entre la parte inferior del plato magnético 1212 y la placa de polo 1206 tendría que ser mayor para que el flujo magnético no se extienda hacia abajo a través de la placa de polo 1206 y acople el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 a una o más de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202. Debido a que el espacio 1250 es más pequeño en el ejemplo ilustrado, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede ser más pequeño que otros dispositivos de acoplamiento magnético que no tienen estas características.

Como ejemplo, el espacio 1250 que el plato magnético 1212 puede desplazarse para hacer la transición entre el primer estado apagado y el segundo estado encendido puede ser menor o igual a 8 mm. Por el contrario, para pasar del segundo estado encendido al primer estado apagado, el plato magnético 1212 puede desplazarse menos o igual a 8 mm.

Otra ventaja del ejemplo ilustrado es que el accionador 1228 puede utilizar menos energía para trasladar el plato magnético 1212 a lo largo del eje vertical 1220 dentro de la carcasa 1210 debido a que el espacio 1250 es más pequeño. Incluso otra ventaja del ejemplo ilustrado es que será menos probable que el plato magnético 1212 se rompa cuando el accionador 1228 traslade el plato magnético 1212 de la primera posición de apagado a la segunda posición de encendido y el plato magnético 1212 entre en contacto con la pieza de polo 1206. Esto es el resultado de que el plato magnético 1212 genera menos impulso durante la transición debido al espacio reducido 1250. Incluso como otra ventaja del ejemplo ilustrado, en el caso de que el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 falle mientras el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un estado apagado, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 no pasará a un estado encendido debido a la placa de montaje no ferromagnética 1232 y las piezas ferromagnéticas 1248. Como tal, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 es más seguro que un dispositivo de acoplamiento magnético que pasa de un estado apagado a un estado encendido cuando falla el dispositivo de acoplamiento magnético. Por el contrario, en el caso de que el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 no incluyera una placa de montaje no ferromagnética 1232 y/o piezas ferromagnéticas 1248, es más probable que el plato magnético 1212 pase a un estado encendido debido a la falta de circuito magnético creado en la posición de apagado.

Como se ha indicado anteriormente, cuando el plato magnético 1206 está colocado en o cerca de la porción inferior 1226 de la carcasa 1204, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un segundo estado encendido. Como se ilustra en la Figura 29, el flujo magnético del plato magnético 1206 se extiende a través de una o más de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en el segundo estado encendido. Como tal, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está configurado para acoplarse a una o más piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en el primer estado encendido. Si bien se ilustra que las líneas de flujo magnético pasan a través de ambas piezas de trabajo ferromagnéticas 1202', 1202'', en algunos ejemplos, las líneas de flujo magnético pasan principalmente sólo a través de la pieza de trabajo ferromagnética 1202'. Cuando las líneas de flujo magnético pasan principalmente a través de la primera pieza de trabajo ferromagnética 1202', el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 se puede usar para desapilar y separar las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 entre sí.

Para facilitar que las líneas de flujo magnético pasen principalmente a través de solo la primera pieza de trabajo ferromagnética 1202' cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un segundo estado encendido, el plato magnético 1212 puede ser extraíble y reemplazable, lo que permite usar platos magnéticos 1212 de diferentes fuerzas, alturas y/o anchuras con el dispositivo de acoplamiento magnético 1200. La fuerza, la altura y/o la anchura del plato magnético 1212 se pueden seleccionar basándose en el espesor de la pieza de trabajo ferromagnética 1202 de modo que las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 puedan desapilarse y separarse adecuadamente entre sí cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 esté en la segunda posición de encendido.

Adicionalmente o como alternativa, la placa de polo 1206 puede ser extraíble y reemplazable, lo que permite usar diferentes tipos de placas de polos 1206 con el dispositivo de acoplamiento magnético 1200. Por ejemplo, la placa de polo 1206 se puede seleccionar basándose en el tipo de pieza de trabajo ferromagnética 1202 a la que se está acoplando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200. Por ejemplo, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede estar manipulando superficies de clase-a que no pueden rayarse ni estropearse. Como resultado, se puede seleccionar e incorporar en el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 una placa de polo 1206 que tiene caucho (u otro material que reduzca la probabilidad de que la pieza de trabajo ferromagnética 1202 se raye o estropee) dispuesta en la interfaz de contacto de la pieza de trabajo. Como otro ejemplo, se puede seleccionar una placa de polo 1206 que tenga diferentes proyecciones y/o espacios en función del espesor de la pieza de trabajo ferromagnética 1202 a la que se está acoplando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200. Ejemplos adicionales de la relevancia de las proyecciones y/o brechas se explican con más detalle anteriormente en relación con las Figuras 6-11B.

Como se describe con más detalle a continuación en relación a la Figura 31, la carcasa 1204 está configurada de una manera que permite que el plato magnético 1212 y/o la placa de polo 1206 sean fácilmente extraíbles y reemplazables.

Adicionalmente o como alternativa, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede estar en transición a uno o más estados intermedios como se ha indicado anteriormente. Por ejemplo, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede pasar a un tercer estado encendido, como se ilustra en la Figura 30. El tercer estado encendido es cuando el plato magnético 1212 está ubicado a lo largo del eje vertical 1220 entre la ubicación del plato magnético 1212 cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en el primer estado apagado y la ubicación del plato magnético 1212 cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en el segundo estado encendido. Cuando se utiliza el mismo plato magnético 1212, pasa menos flujo magnético a través de la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1204 y hacia las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en el tercer estado encendido que cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en el segundo estado encendido, como se ilustra en la Figura 30. Es decir, suponiendo que se utilice el plato magnético 1212 de la misma fuerza en los ejemplos representados en la Figura 29 y la Figura 30, las líneas de flujo magnético pasan a través de ambas piezas de trabajo ferromagnéticas 1202', 1202'' en la Figura 29, mientras que las líneas de flujo magnético pasan sólo a través de la pieza de trabajo ferromagnética 1202' en la Figura 30. Al poder estar en un tercer estado encendido, el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede ser capaz de desapilar diferentes espesores de piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 sin tener que reemplazar el plato magnético 1212 con un plato magnético de diferente resistencia 1212.

Como se ha indicado anteriormente, la placa de polo 1206 incluye una pluralidad de proyecciones 1208. Cada una de las proyecciones 1208 actúa como una extensión de polos para una porción de polo respectiva de las porciones de polo 1216. Es decir, cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un segundo o tercer estado encendido, el polo norte o sur respectivo de las porciones de polo 1216 se extiende hacia abajo a través de una proyección respectiva 1208. Después se crea un circuito magnético que va desde una porción de polo N 1216 a través de una proyección respectiva de polo N 1208, a través de una o más piezas de trabajo ferromagnéticas 1202, a través de una proyección de polo S 1208, y a través de una porción de polo S 1216. Cada porción magnética permanente crea uno de estos circuitos magnéticos cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en un estado encendido. Como se ha explicado con más detalle anteriormente en relación con las Figuras 6-11A, el tamaño de las proyecciones 1208 y la distancia entre ellas afectan la transferencia de flujo a las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 y permiten un desapilado más efectivo de los materiales ferromagnéticos 1202 y una mayor fuerza de sujeción. Por ejemplo, para lograr la mayor concentración de flujo magnético que se transfiere a través de una pieza de trabajo ferromagnética 1202' de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 y, por lo tanto, tener la mayor probabilidad de poder desapilar la pieza de trabajo ferromagnética 1202' de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202'', 1202''', el tamaño de las proyecciones (por ejemplo, anchura y altura) y el espacio entre las mismas debe coincidir aproximadamente con el espesor de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202.

Para separar las proyecciones N y S 1208, la placa de polo 1206 puede incluir ranuras configuradas para recibir una o más piezas no ferromagnéticas 1252 (representadas en la Figura 28B). Las piezas no ferromagnéticas 1252 pueden disponerse dentro de respectivas envolturas 1254 (representadas en la Figura 28B) entre cada una de las proyecciones 1208. Debido a las piezas no ferromagnéticas 1252, el circuito magnético creado por las porciones de imán permanente 1214 no se extiende sustancialmente a través de las piezas no ferromagnéticas 1252 y, por lo tanto, las proyecciones N y S están separadas entre sí. Asimismo, como se ha indicado anteriormente, las proyecciones 1208 dan como resultado que el flujo magnético desde el plato magnético 1212 esté más cerca de la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 1204 que si la placa de polo 1206 no incluyera una pluralidad de proyecciones 1208. Diferentes aspectos de las proyecciones 1208 que facilitan que el flujo magnético desde el plato magnético 1212 se concentre más cerca de la interfaz de contacto de la pieza de trabajo 104 se analizan anteriormente en relación con las Figuras 6-11A. En un ejemplo alternativo, las proyecciones 1208 y los rebajes entre ellas pueden integrarse directamente en la carcasa 1210.

Haciendo referencia a la Figura 31, se ilustra una vista en despiece del dispositivo de acoplamiento magnético 1200. Como se ilustra, la carcasa 1210 incluye una porción inferior 1210A que se puede soltar y fijar a una porción superior 1210B. La porción inferior 1210A puede fijarse a la porción superior 1210B usando uno o más tornillos 1256. Los tornillos 1256 pueden proporcionar un fácil acceso a los componentes del dispositivo de acoplamiento magnético 1210 dispuestos dentro de la carcasa 1210, como se explica a continuación.

Antes de unir la porción inferior 1210A y la porción superior 1210B, la porción inferior 1210A recibe una placa de polo 1206. La porción inferior 1210A incluye rebajes/recortes 1258 configurados para recibir pestañas 1260 de la placa de polo 1206. Las pestañas 1260 facilitan el posicionamiento adecuado de la placa de polo 1206 dentro de la porción inferior 1210A. El posicionamiento adecuado de la placa de polo 1206 puede facilitar el reemplazo fácil de la placa de polo 1206 en el caso de que se desee una placa de polo 1206 con proyecciones 1208 diferentes a las de una placa de polo 1206 actualmente instalada. Por ejemplo, la porción inferior 1210a de la carcasa 1210 se puede separar de la porción superior 1210B retirando los tornillos 1256. A continuación, la placa de polo 1206 se puede retirar de la porción inferior 1210A. Después de lo cual, se puede insertar otra placa de polo 1206 que tiene diferentes proyecciones 1208 en la porción inferior 1210A de modo que las pestañas 1260 sean recibidas por los rebajes/recortes 1258. Por último, los tornillos pueden usarse 1256 para asegurar la porción inferior 1210A a la porción superior 1210A. Las pestañas 1260 pueden comprender un material ferromagnético.

De forma adicional o como alternativa al reemplazo de la placa de polo 1206, el diseño del dispositivo de acoplamiento magnético 1200 facilita también la fácil retirada y reemplazo del plato magnético 1212. Por ejemplo, como se ilustra, la placa de montaje no ferromagnética 1232 está acoplada al plato magnético 1212 mediante uno o más tornillos 1261. Después de retirar la porción inferior 1210A de la porción superior 1210B, el plato magnético 1212 se puede bajar a lo largo del eje vertical 1220 para poder acceder a los tornillos 1261. Una vez desatornillados los tornillos 1261, el plato magnético 1212 puede separarse de la placa de montaje no ferromagnética 1232 e intercambiarse por otro plato magnético 1212. El nuevo plato magnético 1212 se puede fijar a la placa de montaje no ferromagnética 1232 usando los tornillos 1261. Después de lo cual, la porción inferior 1210A y la porción superior 1210B se pueden acoplar entre sí usando los tornillos 1256.

En algunos ejemplos, es posible que sea necesario reemplazar el plato magnético 1212 en caso de que el plato magnético 1212 se rompa o dañe. En otros casos, es posible que sea necesario reemplazar el plato magnético 1212 con un plato magnético 1212 que produzca un campo magnético más fuerte o más débil. Como se descrito anteriormente, reemplazar el plato magnético 1212 con un plato magnético 1212 que tiene un imán más fuerte o más débil puede facilitar el desapilado de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202. Por ejemplo, un primer plato magnético 1212 puede producir suficiente flujo magnético a través de la primera y segunda piezas de trabajo ferromagnéticas 1202', 1202'' para elevar ambas piezas ferromagnéticas 1202', 1202''. Sin embargo, puede ser deseable separar la primera pieza de trabajo ferromagnética 1202'; de la segunda pieza de trabajo ferromagnética 1202''. En estos casos, un segundo plato magnético 1212 que es más débil que el primer plato magnético 1212 y solo produce suficiente flujo magnético a través de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 para elevar la primera pieza de trabajo ferromagnética 1202' puede reemplazar el primer plato magnético 1212.

Una porción inferior 1228A del accionador 1228 está acoplada a la carcasa 1210 usando uno o más tornillos 1262. Como tal, la porción inferior 1228A actúa como una cubierta para la carcasa 1210. Además, las piezas ferromagnéticas 1248 se acoplan a una porción inferior 1228A del accionador 1228 usando uno o más tornillos 1262. Como tal, cuando el plato magnético 1212 y la placa de montaje no ferromagnética 1232 se mueven a una porción superior de la carcasa 1210 y el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está en la primera posición de apagado, el plato magnético 1212 se dispone en contacto con las piezas ferromagnéticas 1248. Es decir, hay contacto entre las porciones exteriores del plato magnético 1212 y las piezas ferromagnéticas 1248, como se ilustra.

A continuación, se forman circuitos magnéticos a partir de porciones de polos N 1216 del plato magnético 1212 a través de una de las piezas de trabajo ferromagnéticas 1248, a través de la placa de montaje no ferromagnética 1232, a través de la otra pieza de trabajo ferromagnética 1248 y hasta las porciones de polo S 1216 del plato magnético 1212. El circuito da como resultado una serie de ventajas para el dispositivo de acoplamiento magnético 1200, que describen anteriormente.

Como se ilustra, la placa de montaje no ferromagnética 1232 está acoplada a la porción de acoplamiento 1230 con un tornillo 1266. La porción de acoplamiento 1230 incluye una primera porción 1230A y una segunda porción 1230B, en donde en al menos algunos ejemplos, la primera porción 1230A tiene un área de sección transversal más pequeña que la segunda porción 1230B. En al menos un ejemplo, la primera porción 1230A se extiende a través de un conducto 1268 en la porción inferior 1228A y se acopla a la placa de montaje no ferromagnética 1232 a través del tornillo 1266.

Debido al acoplamiento de la porción de acoplamiento 1230 a la placa de montaje no ferromagnética 1232, la traslación de la porción de acoplamiento 1230 a lo largo del eje vertical 1220 trasladará la placa de montaje no ferromagnética 1232 y el plato magnético 1212 a lo largo del eje vertical 1220.

Para trasladar la porción de acoplamiento 1230 a lo largo del eje vertical 1220, el accionador 1228 puede ser accionado neumáticamente. Por ejemplo, la carcasa 1228B del accionador puede incluir puertos 1274 que incluyen un primer puerto 1274A y un segundo puerto 1274B. Cuando se suministra aire al puerto 1274A, a través de un compresor de aire o de otro modo, la presión dentro de la carcasa del accionador 1228B y por encima de la segunda porción 1230B aumenta, lo que da como resultado que la porción de acoplamiento 1230 se mueva hacia abajo a lo largo del eje vertical 1220. La traslación de la porción de acoplamiento 1230 da como resultado que el plato magnético 1212 se mueva hacia abajo a lo largo del eje vertical 1220 de modo que el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 pase de un primer estado apagado a un segundo estado encendido o a un tercer estado encendido o de un tercer estado encendido a un segundo estado encendido. Para confinar el aire proporcionado en el puerto 1274A dentro de la carcasa del accionador 1228B y por encima de la porción de acoplamiento 1230, el accionador 1228 puede incluir una cubierta (no mostrada) fijada a la carcasa del accionador 1228B mediante uno o más tornillos 1276. Adicionalmente o como alternativa, se puede extraer aire del puerto 1274B para reducir la presión por debajo de la segunda porción 1230B con respecto a la presión por encima de la segunda porción 1230B, lo que da como resultado que la porción de acoplamiento 1230 se mueva hacia abajo a lo largo del eje vertical 1220.

Por el contrario, cuando se proporciona aire al puerto 1274B, la presión dentro de la carcasa del accionador 1228B y por debajo de la segunda porción 1230B aumenta, lo que da como resultado que la placa se mueva hacia arriba a lo largo del eje vertical 1220. La traslación de la porción de acoplamiento 1230 da como resultado que el plato magnético 1212 se mueva hacia arriba a lo largo del eje vertical 1220 de modo que el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 pase de un segundo estado encendido a un tercer estado encendido o a un primer estado apagado o de un tercer estado encendido a un primer estado apagado. Adicionalmente o como alternativa, se puede extraer aire del puerto 1274A para reducir la presión por encima de la segunda porción 1230B con respecto a la presión por debajo de la segunda porción 1230B, lo que da como resultado que la porción de acoplamiento 1230 se mueva hacia arriba a lo largo del eje vertical 1220.

Los puertos 1274A, 1274B se pueden formar a través de la carcasa 1210B y se puede aplicar presión o una reducción de la presión a la parte superior del plato magnético 1212 o a la parte inferior del plato magnético 1212 para trasladar el plato magnético 1212 a lo largo del eje vertical 1220.

Las Figuras 32A-32B ilustran una vista en sección superior del dispositivo de acoplamiento magnético de las Figuras 28A-28B en diferentes posiciones sobre una pieza de trabajo ferromagnética 1202. Haciendo referencia a la Figura 32A, el plato magnético no ferromagnético 1212 se muestra en la pieza de trabajo ferromagnética 1202'. Como se ilustra, la totalidad de la huella del plato magnético 1212 se ha colocado sobre la pieza de trabajo ferromagnética 1202'. Como se usa en el presente documento, el término huella puede definirse como el área de superficie del plato magnético 1212, es decir, la anchura 1280 por la altura 1282. Es preferible colocar toda la huella del plato magnético 1212 sobre la pieza de trabajo ferromagnética 1202'; porque la mayor cantidad de flujo se transferirá desde el plato magnético 1212 a la pieza de trabajo ferromagnética 1202'. Cuando toda la huella del plato magnético 1212 se coloca sobre la pieza de trabajo ferromagnética 1202', el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 puede configurarse para elevar más o igual a 22,0 gramos de piezas de trabajo ferromagnéticas 1202 por mm cuadrado de área de huella del plato magnético 1212.

Si bien es preferible tener toda la huella del plato magnético 1212 colocada en la pieza de trabajo ferromagnética 1202', muchas veces el plato magnético 1212 se colocará sobre la pieza de trabajo ferromagnética 1202' como se muestra en la Figura 32B. Esto puede ocurrir cuando el dispositivo de acoplamiento magnético 1200 está unido a una unidad de extremo de brazo para un sistema robótico, tal como el sistema robótico 700 (de la Figura 13), donde la colocación del plato magnético 1212 en la pieza de trabajo ferromagnética 1202'; se realiza mediante visión por ordenador o algún otro proceso automatizado.

En el caso de que el plato magnético 1212 se coloque sobre la pieza de trabajo ferromagnética 1202' como se muestra en la Figura 32B, la configuración del plato magnético 1212 puede ofrecer algunas ventajas. Específicamente, puede haber una menor probabilidad de que el plato magnético 1212 se desprenda de la pieza de trabajo ferromagnética 1202' cuando el plato magnético 1212 eleva la pieza de trabajo ferromagnética 1202' en comparación con otros dispositivos de acoplamiento magnético. Es decir, debido a que se incluyen múltiples porciones magnéticas permanentes 1214 en el plato magnético 1212, cuando el plato magnético 1212 se coloca sobre la pieza de trabajo ferromagnética 1202' como se muestra en la Figura 32B, sólo la porción magnética permanente más izquierda 1214 está fuera de la pieza de trabajo ferromagnética 1202'. Por lo tanto, otros cinco circuitos magnéticos están todavía formados entre el plato magnético 1212 y la pieza de trabajo ferromagnética 1202'. Como tal, el plato magnético 1212 aún puede estar funcionando a aproximadamente un 83 % de su capacidad (5/6 = 0,83). Comparativamente, si el plato magnético 1212 solo incluyera una porción magnética permanente 1214, un tercio del circuito magnético no se formaría con la pieza de trabajo ferromagnética 1202' debido a que 12/3 de la porción de polo estarían fuera de la pieza de trabajo ferromagnética 1202'. Como tal, el plato magnético 1212 puede estar funcionando a aproximadamente el 66 % de su capacidad.

La Figura 33 es un diagrama de flujo de un método 1300 de uso de un dispositivo magnético conmutable de ejemplo con sectores de polos. El método 1300 comprende poner en contacto un cuerpo ferromagnético con un primer sector de polo, como se representa en el bloque 1302. El primer sector de polo puede estar unido a una base de una carcasa de un dispositivo magnético. Adicionalmente, el dispositivo magnético puede ser capaz de establecer dos circuitos magnéticos diferentes. Se puede hacer referencia al primer circuito magnético como que el dispositivo magnético está en un estado encendido y al segundo circuito magnético se puede hacer referencia a que el dispositivo magnético está en un estado apagado.

El primer sector de polo, la carcasa y el dispositivo magnético pueden tener características iguales o similares a las de los sectores de polos 1034, 1134; las carcasas 1002, 1102; y los dispositivos magnéticos 1000, 1100, respectivamente, representados anteriormente. Por ejemplo, el cuerpo ferromagnético puede entrar en contacto mediante una interfaz de contacto de la pieza de trabajo del primer sector de polo, en donde la interfaz de contacto con la pieza de trabajo del primer sector de polo incluye una pluralidad de proyecciones.

El dispositivo magnético puede comprender: al menos un primer imán permanente montado dentro de la carcasa que tiene un par de polos N-S activos y al menos un segundo imán permanente que tiene un par de polos N-S activos. El al menos un segundo imán permanente puede estar montado de forma giratoria dentro de la carcasa en una relación de apilado con el al menos un primer imán permanente, en donde el al menos un segundo imán permanente puede girar entre una primera posición y una segunda posición. Adicionalmente o como alternativa, el dispositivo magnético puede establecer una pluralidad de circuitos magnéticos que producen diferentes intensidades de circuitos magnéticos entre el dispositivo magnético y un cuerpo ferromagnético.

Como alternativa, el dispositivo magnético puede comprender al menos un primer imán permanente que se puede mover con respecto a una base de la carcasa. Adicionalmente o como alternativa, el dispositivo magnético puede establecer una pluralidad de circuitos magnéticos que producen diferentes intensidades de circuitos magnéticos entre el dispositivo magnético y un cuerpo ferromagnético. El dispositivo magnético puede producir un circuito magnético que está sustancialmente confinado dentro de su carcasa cuando al menos un primer imán permanente está colocado lejos y/o separado de la base de la carcasa.

El método 1300 comprende poner en contacto un cuerpo ferromagnético con un segundo sector, como se representa en el bloque 1304. El segundo sector de polo está unido a la misma carcasa a la que está unida el primer sector de polo. El dispositivo magnético puede estar en la primera configuración cuando el cuerpo ferromagnético entra en contacto con el segundo sector de polo.

El método 1300 comprende hacer que el dispositivo magnético cambie del estado apagado a un estado encendido, como se representa en el bloque 1306. La transición del dispositivo magnético del estado apagado al estado encendido puede comprender accionar (por ejemplo, girar o trasladar linealmente) el al menos un segundo imán permanente desde una primera posición a una segunda posición. Adicionalmente, cuando el dispositivo magnético está en un estado encendido, el circuito magnético se forma a través de la pieza de trabajo.

Cada uno de los dispositivos de acoplamiento magnético descritos anteriormente se puede usar en combinación con un aparato de elevación mecánico que eleva y transporta una pieza de trabajo ferromagnética de una primera ubicación a una segunda ubicación. Los aparatos de elevación mecánicos de ejemplo incluyen pórticos mecánicos, polipastos de grúa, dispositivos estacionarios, dispositivos robóticos, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo magnético (1000) para acoplarse magnéticamente a un cuerpo ferromagnético (27), que comprende: una carcasa (1004) que tiene un orificio central (1006);

una pluralidad de sectores de polos (1034) dispuestos dentro de una envoltura (1041) del orificio central (1006) y que forman una interfaz de contacto con la pieza de trabajo (1040) del dispositivo magnético (1000), comprendiendo cada uno de la pluralidad de sectores de polos (1034) una pluralidad de porciones de polos espaciadas (1038) dispuestas a distancias respectivas, en donde un rebaje de una pluralidad de rebajes (1039) separa cada porción de polo (1038) de la pluralidad de porciones de polo (1038),

en donde un primer sector de la pluralidad de sectores (1034) forma un primer polo del dispositivo magnético (1000) y un segundo sector de la pluralidad de sectores (1034) forma un segundo polo del dispositivo magnético (1000); al menos un primer imán permanente (14) soportado por la carcasa (1004) y que tiene un par de polos N-S activos; al menos un segundo imán permanente (12) soportado por la carcasa y que tiene un par de polos N-S activos, siendo el al menos un segundo imán permanente (12) móvil con respecto al primer imán permanente (14); y

un accionador (1008) acoplado operativamente a al menos un segundo imán permanente (12) para mover al menos un segundo imán permanente (12) con respecto a al menos un primer imán permanente (14), en donde el dispositivo magnético (1000) establece un primer circuito magnético con el al menos un primer imán permanente (14) y el al menos un segundo imán permanente (12) a través de la pluralidad de sectores de polos (1034) cuando el accionador (1008) coloca al menos un segundo imán permanente (12) en una primera posición con respecto a al menos un primer imán permanente (14) y un segundo circuito magnético con el primer imán permanente (14) y el segundo imán permanente (12) cuando el accionador (1008) coloca el segundo imán permanente (12) en una segunda posición con respecto a al menos un primer imán permanente (14).

2. El dispositivo magnético (1000) de la reivindicación 1,

en donde al menos un primer imán permanente (14) comprende un primer plato (914) soportado por la carcasa (1004), comprendiendo el primer plato (914) una primera pluralidad de porciones de imán permanente espaciadas (930), cada una de las que tiene un lado de polo norte y un lado de polo sur y una primera pluralidad de porciones de polo (950) interpuestas entre porciones de imán permanente adyacentes de la primera pluralidad de porciones de imán permanente (930), en donde el primer plato (914) comprende un número igual de porciones de imán permanente (930) y porciones de polo (950) y la primera pluralidad de imanes permanentes (930) está dispuesta de manera que cada porción de polo de la primera pluralidad de porciones de polo (950) es una de una porción de polo norte que está adyacente al lado de polo norte de dos porciones de imán permanente de la primera pluralidad de porciones de imán permanente (930) y una porción de polo sur que está adyacente al lado de polo sur de dos porciones de imán permanente de la primera pluralidad de porciones de imán permanente (930); y

en donde al menos un segundo imán permanente (12) comprende un segundo plato (912) soportado por la carcasa (1004), comprendiendo el segundo plato (912) una segunda pluralidad de porciones de imán permanente espaciadas (930), cada una de las que tiene un lado de polo norte y un lado de polo sur y una segunda pluralidad de porciones de polo (950) interpuestas entre porciones de imán permanente adyacentes de la segunda pluralidad de porciones de imán permanente (930), en donde el segundo plato (912) comprende un número igual de porciones de imán permanente (930) y porciones de polo (950) y la segunda pluralidad de imanes permanentes (930) está dispuesta de manera que cada porción de polo de la primera pluralidad de porciones de polo (950) es una de una porción de polo norte que está adyacente al lado de polo norte de dos porciones de imán permanente de la segunda pluralidad de porciones de imán permanente (930) y una porción de polo sur que está adyacente al lado de polo sur de dos porciones de imán permanente de la segunda pluralidad de porciones de imán permanente (930), incluyendo el segundo plato (912) una porción de acoplamiento de giro.

3. El dispositivo magnético (1000) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde el accionador (1008) hace girar al menos un segundo imán permanente (14) con respecto a al menos un primer imán permanente (12).

4. El dispositivo magnético (1000) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde el accionador (1008) traslada linealmente el al menos un segundo imán permanente (14) con respecto a al menos un primer imán permanente (12).

5. El dispositivo magnético (1000) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el al menos un segundo imán permanente (14) está alojado en una segunda carcasa recibida en la carcasa, siendo la segunda carcasa giratoria mediante el accionador para hacer girar al menos un segundo imán permanente.

6. Un dispositivo magnético (1100) para acoplarse magnéticamente a un cuerpo ferromagnético (27), que comprende: una carcasa (1102) que tiene un orificio central;

una pluralidad de sectores de polos (1134) dispuestos dentro de una envoltura (1141) del orificio central y que forman una interfaz de contacto con la pieza de trabajo del dispositivo magnético (1100), comprendiendo cada uno de la pluralidad de sectores de polos (1134) una pluralidad de porciones de polos espaciadas (1138) dispuestas a distancias respectivas, en donde un rebaje de una pluralidad de rebajes (1139) separa cada porción de polo de la pluralidad de porciones de polo (1138), en donde un primer sector de la pluralidad de sectores (1134) forma un primer polo del dispositivo magnético (1100) y un segundo sector de la pluralidad de sectores (1134) forma un segundo polo del dispositivo magnético (1100);

al menos un primer imán permanente (14) soportado por la carcasa (1102) y que tiene un par de polos N-S activos; y un accionador (1128) acoplado operativamente a al menos un primer imán permanente (14) para mover al menos un primer imán permanente (14) con respecto a una base (1127) de la carcasa (1102), en donde el dispositivo magnético (1100) establece un primer circuito magnético a través de la pluralidad de sectores de polos (1134) cuando el accionador (1128) coloca al menos un primer imán permanente (14) en una primera posición con respecto a la base (1127) de la carcasa (1102) y un segundo circuito magnético sustancialmente dentro de la carcasa (1102) cuando el accionador (1128) coloca al menos un primer imán permanente (14) en una segunda posición con respecto a la base (1127) de la carcasa (1102).

7. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde el primer circuito magnético pasa a través del primer sector (1134) y el segundo sector (1134) para acoplar el cuerpo ferromagnético (27) al dispositivo magnético (1100) y el segundo circuito magnético está sustancialmente confinado dentro de al menos una porción de la carcasa (1102).

8. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde cada rebaje de la pluralidad de rebajes (1139) está dimensionado para evitar que el cuerpo ferromagnético (27) entre en el rebaje respectivo, y opcionalmente, en donde cada uno de la pluralidad de rebajes (1139) tiene un perfil respectivo que se extiende entre las porciones de polo adyacentes (1138), teniendo el perfil respectivo una pendiente continua.

9. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde al menos uno de la pluralidad de rebajes (1139) tiene una profundidad sustancialmente igual a un espesor del cuerpo ferromagnético (27) que se va a acoplar al dispositivo magnético (1100) y opcionalmente, al menos uno de los rebajes (1139) tiene una anchura sustancialmente igual al espesor del cuerpo ferromagnético (27) que se va a acoplar al dispositivo magnético (1100).

10. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde al menos uno de los rebajes (1139) tiene una anchura sustancialmente igual a la profundidad de al menos un rebaje (1139).

11. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde cada uno de la pluralidad de sectores de polos (1134) es un único sector de polo unitario y, opcionalmente, cada uno de la pluralidad de sectores de polos (1134) se extiende por debajo de la carcasa (1102) de manera que la carcasa (1102) está separada del cuerpo ferromagnético (27) cuando las interfaces de contacto de la pieza de trabajo del primer sector (1134) y del segundo sector (1134) hacen contacto con el cuerpo ferromagnético (27).

12. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, que comprende además un miembro compresible dispuesto entre cada una de la pluralidad de porciones de polo (1138).

13. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde la interfaz de contacto de la pieza de trabajo forma una interfaz de contacto de la pieza de trabajo no lineal.

14. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, la interfaz de contacto de la pieza de trabajo forma una interfaz de contacto de pieza de trabajo lineal.

15. El dispositivo magnético (1100) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en donde cada uno de la pluralidad de sectores de polos (1134) lleva un componente compresible colocado para estar en contacto con el cuerpo ferromagnético (27) cuando el cuerpo ferromagnético (27) está acoplado al dispositivo magnético (1100) y opcionalmente, el dispositivo de acoplamiento magnético (1100) es transportado por al menos uno seleccionado del grupo de: un pórtico mecánico, un polipasto de grúa, un dispositivo estacionario y un dispositivo robótico.