本发明专利技术涉及一种用于将目标物进行悬浮的装置，包括电磁单元、应变单元和磁力控制单元，其中应变单元用于电磁单元吸附目标物过程中产生形变信号，磁力控制单元根据所述形变信号来控制电磁单元的电磁力将目标物悬浮。本发明专利技术利用应变片原理和电磁以及重力的相互作用实现了目标物的悬浮效果，对目标物的尺寸、磁性以及重量无要求，具有较大悬浮兼容性。
【技术实现步骤摘要】
用于将目标物进行悬浮的装置及其设备
本专利技术一般地涉及磁悬浮领域。更具体地，本专利技术涉及一种用于将目标物进行悬浮的装置及其设备，该设备例如可以是包括该装置的机械臂或吊装设备。
技术介绍
目前磁悬浮在各行各业有着不同的应用，大到轨道列车，小到工艺玩具，都有磁悬浮的身影。从原理上来说，磁悬浮技术利用磁场斥力的特性令两种磁极相同的磁体进行反作用力，达到悬浮目的。在一些应用场景中，可以利用霍尔传感器或其它位移传感器的反馈来控制电磁铁的吸力以达到悬浮物体的目的。然而，这些悬浮方式都对物体尺寸、重量或磁性特性提出较高的要求。因此，上述的悬浮技术通常情况下并不适用于工业场合。
技术实现思路
为了至少解决上述的技术问题，本专利技术提供一种用于将目标物进行悬浮的装置。通过利用应变片原理与重力和磁力的作用下，本专利技术的方案可以在不考虑目标物尺寸、重量或磁性等因素下，达到将目标物悬浮的目的。鉴于此，本专利技术在如下的多个方面提供相应的解决方案。在一个方面中，本专利技术公开一种用于将目标物进行悬浮的装置，包括：电磁单元，其用于向所述目标物施加电磁力，以便吸附所述目标物；应变单元，其与所述电磁单元连接并且布置用于在吸附过程中产生形变信号；以及磁力控制单元，其用于根据所述形变信号来控制所述电磁单元的所述电磁力，以便令所述目标物悬浮。在一个实施例中，该装置还包括远离所述目标物的固定端和靠近所述目标物的吸附端，其中所述应变单元布置于所述固定端处，并且所述吸附端上布置有用于聚焦所述电磁力的抓点。在另一个实施例中，所述应变单元布置于所述固定端的重力检测点和所述电磁单元的电磁铁之间，并且配置成：在所述吸附过程中，响应于所述电磁铁的负载重力变化而产生对应的所述形变信号，其中所述负载重力变化与所述重力检测点相关。在又一个实施例中，所述磁力控制单元配置成在所述吸附过程前检测所述形变信号，并且根据所述形变信号将所述电磁铁的负载重力校准为零点负载，以便于在所述吸附过程中对所述负载重力变化进行确定。在又一个实施例中，所述磁力控制单元配置成：控制所述电磁单元的所述电磁力，以获得所述电磁铁的负载重力变化的重力下降曲线；根据所述重力下降曲线确定令所述目标物保持悬浮的悬浮应力区，其中当所述目标物位于所述悬浮应力区时，所述电磁力和所述电磁铁的负载重力相抵消；以及根据所述形变信号和所述悬浮应力区来调整所述电磁单元的所述电磁力，以便将所述目标物保持在所述悬浮应力区。在又一个实施例中，所述磁力控制单元包括比例积分微分控制模块，其配置成根据所述形变信号和所述悬浮应力区来生成调整所述电磁力的磁控信号，以便将所述目标物保持在所述悬浮应力区。在又一个实施例中，所述磁控信号是脉冲宽度调制信号，并且所述电磁单元用于根据所述脉冲宽度调制信号来生成对应的所述电磁力。在另一个方面中，本专利技术公开的应变单元是半导体应变片。在又一个方面中，本专利技术公开一种机械臂，包括前述装置的多个实施例。在又一个方面中，本专利技术公开一种吊装设备，包括前述装置的多个实施例。本专利技术利用应变片原理，将应变片与电磁单元连接用于在电磁单元吸附目标物过程中产生形变信号，通过磁力控制单元利用形变信号来控制电磁单元的电磁力，即通过应变片原理和电磁以及重力的相互作用达到将目标物悬浮的目的。由此，本专利技术的悬浮方案对于目标物的尺寸、磁性或者重量并无太多要求，从而具有较大的悬浮兼容性。在一些应用场景中，本专利技术的方案还可用于机械臂无接触抓点和非接触移动吊装等领域，以实现对目标物的无接触抓取或移动。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中：图1是示出根据本专利技术实施例的悬浮装置的简化框图；图2是示出根据本专利技术实施例的悬浮装置的示例框图；图3是示出根据本专利技术实施例的悬浮装置的结构原理图；以及图4是示出根据本专利技术实施例的悬浮装置将目标物悬浮的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是示出根据本专利技术实施例的用于将目标物进行悬浮的悬浮装置100的结构框图。如图所示，悬浮装置100可以包括应变单元101、磁力控制单元102和电磁单元103。在一个实施场景中，所述应变单元与所述电磁单元连接。在该场景中，所述电磁单元可以包括电磁铁，用于向目标物104施加电磁力来吸附所述目标物，所述应变单元布置用于在所述吸附过程中产生形变信号。在另一实施场景中，所述磁力控制单元根据所述形变信号来控制所述电磁单元的电磁力来将所述目标物悬浮。结合上述图1描述，悬浮装置100还可以包括远离所述目标的固定端(例如图3所示出的固定端301)和靠近所述目标物的吸附端(例如图3所示出的吸附端304)。在一个实施例中，上述应变单元布置于所述固定端处，且布置于所述固定端的重力检测点与上述的电磁单元的电磁铁之间。在该实施例中，该配置用于所述应变单元在所述吸附过程中，响应于所述电磁铁的负载重力变化而产生对应的所述形变信号。基于所产生的形变信号，上述磁力控制单元配置用于在所述吸附过程前检测所述形变信号，并且根据所述形变信号将所述电磁铁的负载重力校准为零点负载，以便于在所述吸附过程中对所述负载重力变化进行确定。更具体地，所述磁力控制单元用于控制所述电磁单元的磁力，以获得所述电磁铁的负载重力变化的重力下降曲线。接着，根据所述重力下降曲线确定令所述目标物保持悬浮的悬浮应力区(即重力和磁力相抵消区间)。最后，根据所述形变信号和所述悬浮应力区来调整所述电磁单元的所述电磁力，以便将所述目标物保持在所述悬浮应力区。在又一实施例中，所述目标物的吸附端布置有用于聚焦所述电磁力的抓点，所述抓点用于将电磁单元产生的所述电磁力聚集到一点来对目标物进行吸附或者将所述目标物悬浮。以上结合图1描述了本专利技术的悬浮装置100。可以看出，本专利技术的悬浮装置100利用电磁单元来向所述目标物施加电磁力以对其进行吸附，而应变单元在电磁装置吸附目标物过程中产生形变信号，再由磁力控制单元根据前述形变信号来控制所述电磁单元的电磁力，从而将目标物悬浮。即，本专利技术通过重量来调节电磁力以对目标物进行吸附和悬浮，从而无需考虑目标物的尺寸、磁性以及重量。因此，本专利技术的悬浮装置具有较大的悬浮兼容性。图2是示出根据本专利技术实施例的用于将目标物进行悬浮的悬浮装置200的结构框图。根据上述图1的描述，本领域技术人员理解图2所示的悬浮装置200可以是上述图1所示的悬浮装置100的一个实施例。因此，上文结合图1所描述的悬浮装置100的技术特征和细节也同样适用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于将目标物进行悬浮的装置，包括：/n电磁单元，其用于向所述目标物施加电磁力，以便吸附所述目标物；/n应变单元，其与所述电磁单元连接并且布置用于在吸附过程中产生形变信号；以及/n磁力控制单元，其用于根据所述形变信号来控制所述电磁单元的所述电磁力，以便令所述目标物悬浮。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于将目标物进行悬浮的装置，包括：
电磁单元，其用于向所述目标物施加电磁力，以便吸附所述目标物；
应变单元，其与所述电磁单元连接并且布置用于在吸附过程中产生形变信号；以及
磁力控制单元，其用于根据所述形变信号来控制所述电磁单元的所述电磁力，以便令所述目标物悬浮。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括远离所述目标物的固定端和靠近所述目标物的吸附端，其中所述应变单元布置于所述固定端处，并且所述吸附端上布置有用于聚焦所述电磁力的抓点。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述应变单元布置于所述固定端的重力检测点和所述电磁单元的电磁铁之间，并且配置成：
在所述吸附过程中，响应于所述电磁铁的负载重力变化而产生对应的所述形变信号，其中所述负载重力变化与所述重力检测点相关。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述磁力控制单元配置成在所述吸附过程前检测所述形变信号，并且根据所述形变信号将所述电磁铁的负载重力校准为零点负载，以便于在所述吸附过程中对所述负载重力变化进行确定。
5.根据权利要求3或4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋承林，丁润庚，赵学宽，杨晓康，吉双章，
申请(专利权)人：青岛中加特电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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