[发明专利]磁体、附接设备、附接配置以及附接到物体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据此后给出的独立权利要求的前序部分所述的磁体和附接到物体的方法。本发明还涉及附接设备和附接配置，借此例如待操纵的物体或操纵基座等物体可被抓住。

背景技术

用来提升和移动物体的设备大多使用磁体，其中借助磁体的保持力抓住物体。该设备使用一个或若干个磁体，磁体可以是永磁体或电磁体。利用永磁体的问题是其保持力不能调整并且难以与物体分离。电磁体的保持力可通过改变通过电磁体的线圈的电流调整。然而电磁体的问题是维持保持力消耗电能。

发明内容

除了别的因素以外，本发明的目的是减少或甚至消除现有技术中出现的上述问题。

本发明的目的是提供一种磁体、附接配置和方法，其可容易并迅速地用来抓住物体并与其分离。本发明的进一步目的是提供一种磁体、附接设备、附接配置和方法，其消耗尽可能少的电能。

利用本发明，上述缺陷能够减小或甚至完全消除，而且能够获得上面限定的目的，本发明的特征在于以下进一步给出的独立权利要求的特征部分限定的内容。根据本发明的一些优选实施例在以下进一步给出的从属权利要求中公开。

尽管不会总是特别提到，但是本文中提到的实施例和优点能够应用于根据本发明的磁体、附接设备、附接配置、方法和本发明的其它目的。

根据本发明的典型的磁体包括形成磁场的第一永磁体以及设置成将磁通引导到待抓住的物体的外壳和芯部。根据本发明的典型的磁体包括滑块，滑块设置成相对于外壳和芯部可移动并包括所述第一永磁体。根据本发明的典型的磁体还包括用于移动滑块的电磁体。

在根据本发明的磁体中，滑块设置成相对于磁体的剩余部分在保持位置与打开位置之间可移动，以便关闭和打开磁通的回路。滑块借助设有电磁体的磁场相对于外壳和芯部移动。

在保持位置，滑块利用永磁力保持接触外壳和芯部，从而维持磁体内的磁通的闭路的部件。典型地，待附接到磁体的物体（例如待操纵的物体或操纵基座）构成磁体外的磁通的闭路的部件。外壳和芯部的将要接触待抓住的物体的部件构成名称不同的磁极。芯部典型地设置在由外壳限定的区域内。电磁体的线圈典型地设置成围绕芯部并附接到外壳。外壳有利地包括柱形的通孔，芯部和电磁体被设置在通孔内。

当电流沿一定方向引导至电磁体的线圈时，电磁体产生的磁场削弱永磁体的磁场。在一定强度的磁场处，滑块与外壳及芯部分离，由此磁通的闭路中断，磁力减弱，磁体断开，即磁体的保持关闭。磁体的保持与磁体的两个磁极同时分离。

磁体的保持开启，使得电流沿保持被分离时的反方向被引入电磁体的线圈。因此沿线圈的方向引导电流，这样加强永磁体的磁场。现在线圈的磁场开始向其拉动滑块。最后，当力充分增大时，磁体内的磁通闭路再次闭合。使用磁体来抓握的物体关闭磁体外的回路。如果当磁通的回路闭合时电流仍然增大，则保持力甚至可多倍增大。与可移动滑块关联的永磁体可例如是钕磁性材料。本文中的钕磁性材料常常根据其中的一个成分而被简称为钕。

磁场产生的保持力可只用永磁体提供，或既用永磁体又用电磁体提供。当电流被供给通过电磁体的线圈时，根据电流供给到线圈中的方向，保持力抵销或加强永磁体产生的磁场。永磁体和电磁体的磁场可按照本身公知的方式被设定为相互抵销的效果或设定为相互加强。换言之，永磁体的磁场可用来提供保持力，根据需要，该保持力利用电磁体的磁场和/或以机械的方式被减弱或加强。通过控制电流的量，磁体的保持力可因此根据期望来选择。通过断开电流，虽然保持力不会停止，但是磁体仍保存。通过改变附接设备内的磁路或通过削弱永磁体与电磁体形成的场可以机械的方式实现削弱磁性紧固件的保持力。

根据本发明的磁体的优点在于，只有磁体的状态从打开位置改变到保持位置需要电能，反之亦然。换言之，当磁体处于保持位置或打开位置时，磁体不需要电能。

在本发明的实施例中，滑块包括第一滑块部和第二滑块部，它们之间附接第一永磁体。滑块部与永磁体的名称不同的磁极关联地附接。第一永磁体、第一滑块部和第二滑块部有利地是圆板。

在本发明的实施例中，滑块设置成可移动的，使得在磁体的保持位置，第一滑块部接触外壳而第二滑块部接触芯部。

在本发明的实施例中，电磁体的线圈设置成至少部分地围绕芯部。

在本发明的实施例中，芯部包括第二永磁体，第二永磁体设置成使得第一永磁体和第二永磁体的名称不同的磁极彼此相对。由于第二永磁体，磁路可有效率地断开。