可电磁切换的永磁装置制造方法及图纸

公开了一种可切换永磁单元。该单元包括：壳体、第一永磁体和第二永磁体以及导电线圈。第一磁体安装在壳体内，并且第二磁体可在第一位置与第二位置之间旋转，并且第二磁体以与第一磁体堆叠的关系安装在壳体内。当第二磁体处于第一位置时，该单元在工件接触界面处生成第一水平的磁通量；并且当第二磁体处于第二位置时，该单元在界面处生成第二水平的磁通量，第二水平大于第一水平。导电线圈围绕第二磁体布置并且生成磁场。当第二磁体位于第一位置时，导电线圈的磁场分量沿着第二磁体的N‑S极对从S指向N。

Permanent magnet device with electromagnetic switching

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可电磁切换的永磁装置相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月8日提交的标题为“可电磁切换的永磁装置”的第62/517,057号美国临时专利申请的权益，其全部公开内容明确地通过引用并入本文。
本公开涉及磁性装置。更具体地，本公开涉及可以在磁性吸引的“接通”状态和非磁性吸引的“断开”状态之间切换的可切换磁性装置。
技术介绍
可切换磁性装置可以用于将磁性装置磁耦接至一个或多个铁磁工件。可切换磁性装置可以包括一个或多个磁体，该一个或多个磁体可相对于一个或多个固定磁体旋转以便产生磁场和分流磁场。经由在“接通”状态与“断开”状态之间切换磁体装置，可切换磁体装置可以以可移除的方式附接到铁磁物体(工件)，诸如在众多的应用领域中，用于物体的提升操作、材料处理、材料保持、磁锁或者将物体彼此耦接。
技术实现思路
本公开所提供的示例实施例包括以下内容。在本公开的示例性实施例中，提供了一种用于与铁磁工件磁耦接的可切换永磁单元。所述磁单元包括：壳体；第一永磁体，安装在所述壳体内并且具有有源N-S极对；第二永磁体，以与所述第一永磁体堆叠的关系可旋转地安装在所述壳体内并且具有有源N-S极对，所述第二永磁体可在第一位置与第二位置之间旋转，当所述第二永磁体处于所述第一位置时，所述可切换永磁单元在所述可切换永磁单元的工件接触界面处具有可用于铁磁工件的第一水平的磁通量；当所述第二永磁体处于所述第二位置时，所述可切换永磁单元在所述工件接触界面处具有可用于所述铁磁工件的第二水平的磁通量，所述第二水平大于所述第一水平；以及至少一个导电线圈，围绕所述第二永磁体布置并且配置为响应于电流传递通过所述至少一个导电线圈而生成磁场，其中，当所述第二永磁体处于所述第一位置时，所述导电线圈的磁场分量沿所述第二永磁体的所述有源N-S极对从S指向N。在其示例中，可切换永磁单元还包括将第二永磁体保持在第二位置的装置。在其示例的变型中，可切换永磁单元包括旋转限制器，所述旋转限制器被配置为将所述第二永磁体保持在所述第二位置。在其示例的另一变型中，至少一个导电线圈围绕第一永磁体和第二永磁体布置。在其示例的又一变型中，导电线圈绕壳体的外面布置。在其示例的又一个变型中，导电线圈设置在壳体内并且围绕第二永磁体的外面。在其示例的又一变型中，所述第一永磁体的所述有源N-S极对包括多个有源N-S极对，并且所述第二永磁体的所述有源N-S极对包括多个有源N-S极对。在其另一示例中，可切换永磁单元包括电源，所述电源被配置为向所述导电线圈供应电流以生成所述导电线圈的磁场。在其另一示例中，沿着所述第二永磁体的所述N-S极对从S指向N的分量包括全部所述导电线圈的磁场。在其又一示例中，壳体是两件式壳体。在其另一示例中，壳体是单件式壳体。在本公开的另一示例性实施例中，提供了一种用于制造可切换永磁单元的方法。所述可切换永磁单元配置为在所述可切换永磁单元的工件接触界面处磁耦接至铁磁工件。所述方法包括：将第一永磁体安装在壳体中，所述第一永磁体具有有源N-S极对；将第二永磁体以与所述第一永磁体堆叠的关系安装在壳体内，所述第二永磁体具有有源N-S极对，所述第二永磁体可相对于所述第一永磁体在第一位置与第二位置之间旋转；当所述第二永磁体处于所述第一位置时，所述可切换永磁体在所述工件接触界面处具有可用于所述铁磁工件的第一水平的磁通量，并且当所述第二永磁体处于所述第二位置时，所述可切换永磁体在所述工件接触界面处具有可用于所述铁磁工件的第二水平的磁通量，所述第二水平大于所述第一水平；并且围绕所述第二永磁体布置至少一个导电线圈，所述至少一个导电线圈被配置为响应于传递通过所述导电线圈的电流而生成磁场，当所述第二永磁体处于所述第一位置时，所述磁场的分量沿所述第二永磁体的所述有源N-S极对从S指向N。在其示例中，所述至少一个导电线圈围绕所述壳体的外面布置。在其示例的变型中，所述至少一个导电线圈被布置在所述壳体内并且围绕所述第二永磁体的外面。在其示例的又一变型中，所述至少一个导电线圈围绕所述第一永磁体和所述第二永磁体布置。在其示例的又一个变型中，所述方法还包括具有配置成将所述第二永磁体保持在所述第二位置的装置。在其示例的变型中，所述方法还包括具有旋转限制器，所述旋转限制器被配置为将所述第二永磁体相对于所述第一永磁体的旋转限制在设定的旋转范围内。在其示例的又一个变型中，所述第一永磁体和所述第二永磁体中的至少一个包括多个永磁体。在其示例的又一变型中，所述方法还包括将电源耦接到所述导电线圈，所述电源被配置为向所述导电线圈供应电流以感应所述导电线圈的磁场。在其另一示例中，所述壳体是两件式壳体。在其又一示例中，所述壳体是单件式壳体。根据下面参考附图提供的对优选实施例的以下描述，本专利技术的其他方面以及可选和/或优选特征将变得显而易见。附图说明图1是根据本公开的实施例的可电切换的永磁装置的示意性分解图。图2是根据本公开的实施例的处于组装状态的图1的装置的等距视图。图3A是根据本公开的实施例的在图1和图2中描绘的装置的前视剖视图以及当装置处于“断开”位置时产生的磁路。图3B是在图3B中描绘的装置的俯视图并且包括当装置处于“断开”位置时由顶部磁体产生的B场。图3C是在图3A和图3B中所描绘的装置的局部俯视剖视图并且包括当装置处于“断开”位置时的顶部磁体。图4A至图4E以及图8A至图8E是根据本公开的实施例的在图1和图2中所描绘的装置的俯视图，依次从“断开”位置切换到“接通”位置。图9A是根据本公开的实施例的在图1和图2中描绘的装置的前视剖视图以及当装置处于“接通”位置时产生的磁路。图9B至图9C是根据本公开的实施例的在图1和图2中描绘的装置的俯视图以及当装置处于“接通”位置时由顶部磁体产生的B场。图10A是根据本公开的实施例的可电切换永磁装置的另一实施例的侧视图。图10B是在图10A中描绘的可电切换永磁装置的侧视图，其中帽结构和螺线管线圈主体从装置移除。图10C是在图10A和图10B中所描绘的可电切换永磁装置的侧视剖视图。图11示出了根据本公开的实施例的包括可切换磁性装置的机器人系统。尽管所公开的主题可以进行各种修改和替代形式，但是在附图中通过示例的方式示出了具体的实施例，并且在下面对其进行了详细描述。然而，其目的不是将本公开限制为所描述的特定实施例。相反，本公开旨在覆盖落入由所附权利要求限定的本公开范围内的所有修改、等同形式和替代形式。具体实施方式应当理解，在本描述和说明书中使用术语和形容词“竖直”、“水平”、“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”、“侧向”、“横向”、“宽度方向”等仅用于提供参考说明，以便于对附图和部件彼此之间的关系的理解。可以使用手动致动、气动或者液压致动和/或电致动来致动可切换磁性装置。手动致动是通过手柄或者手动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于与铁磁工件磁耦接的可切换永磁单元，所述磁单元包括：/n壳体；/n第一永磁体，安装在所述壳体内并且具有有源N-S极对；/n第二永磁体，以与所述第一永磁体堆叠的关系可旋转地安装在所述壳体内并且具有有源N-S极对，所述第二永磁体可在第一位置与第二位置之间旋转；当所述第二永磁体处于所述第一位置时，所述可切换永磁单元在所述可切换永磁单元的工件接触界面处具有可用于铁磁工件的第一水平的磁通量；当所述第二永磁体处于所述第二位置时，所述可切换永磁单元在所述工件接触界面处具有可用于所述铁磁工件的第二水平的磁通量，所述第二水平大于所述第一水平；以及/n至少一个导电线圈，围绕所述第二永磁体布置并且配置为响应于电流传递通过所述至少一个导电线圈而生成磁场，其中，当所述第二永磁体处于所述第一位置时，所述导电线圈的磁场分量沿所述第二永磁体的所述有源N-S极对从S指向N。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170608 US 62/517,0571.一种用于与铁磁工件磁耦接的可切换永磁单元，所述磁单元包括：
壳体；
第一永磁体，安装在所述壳体内并且具有有源N-S极对；
第二永磁体，以与所述第一永磁体堆叠的关系可旋转地安装在所述壳体内并且具有有源N-S极对，所述第二永磁体可在第一位置与第二位置之间旋转；当所述第二永磁体处于所述第一位置时，所述可切换永磁单元在所述可切换永磁单元的工件接触界面处具有可用于铁磁工件的第一水平的磁通量；当所述第二永磁体处于所述第二位置时，所述可切换永磁单元在所述工件接触界面处具有可用于所述铁磁工件的第二水平的磁通量，所述第二水平大于所述第一水平；以及
至少一个导电线圈，围绕所述第二永磁体布置并且配置为响应于电流传递通过所述至少一个导电线圈而生成磁场，其中，当所述第二永磁体处于所述第一位置时，所述导电线圈的磁场分量沿所述第二永磁体的所述有源N-S极对从S指向N。


2.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，还包括将所述第二永磁体保持在所述第二位置的装置。


3.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，还包括旋转限制器，所述旋转限制器被配置为将所述第二永磁体保持在所述第二位置。


4.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，其中，所述至少一个导电线圈围绕所述第一永磁体和所述第二永磁体布置。


5.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，其中，所述导电线圈围绕所述壳体的外面布置。


6.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，所述导电线圈设置在所述壳体内并且围绕所述第二永磁体的外面。


7.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，所述第一永磁体的所述有源N-S极对包括多个有源N-S极对，并且所述第二永磁体的所述有源N-S极对包括多个有源N-S极对。


8.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，还包括电源，所述电源被配置为向所述导电线圈供应电流以生成所述导电线圈的磁场。


9.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，其中，沿着所述第二永磁体的所述N-S极对从S指向N的分量包括全部所述导电线圈的磁场。


10.根据权利要求1所述的可切换永磁单元，其中，所述壳体是两件式壳体。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·H·莫顿，迈克尔·C·布兰查德，托马斯·R·惠特，迈克尔·H·里德，
申请(专利权)人：磁转换技术全球私人有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US