一种自适应电磁吸附装置发明专利

专利名称：一种自适应电磁吸附装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201911178631.1

专利申请（专利权）人：佛山科学技术学院
权利人地址：广东省佛山市南海区狮山镇广云路33号

专利发明（设计）人：李豪生,乔健,杨景卫,蓝楚填,梁颖琪,卢伟洪

专利摘要：本发明创造公开了一种自适应电磁吸附装置，包括：壳体，其前后两个侧面上分别设有至少两个左右间隔分布的限位滑槽，每个所述限位滑槽内均设有套设有弹簧的导向销；至少两个电磁支撑脚，每个所述电磁支撑脚均止转连接有转轴，每个所述电磁支撑脚均通过对应的转轴转动连接在前后两个所述限位滑槽之间，每个所述转轴的两个端部均与对应的弹簧进行接触。由于所有的电磁支撑脚均为活动设置，因此将本发明创造靠近导磁性圆形管道时，每个所述电磁支撑脚均在磁力的驱动下对自身的位置进行适应性调整，使得每个所述电磁支撑脚均能与不同尺寸规格的导磁性圆形管道进行最大化的接触，从而提高本发明创造与导磁性圆形管道之间的磁力。

主权利要求：
1.一种自适应电磁吸附装置，其特征在于，包括：
壳体(100)，其前后两个侧面上分别设有至少两个左右间隔分布的限位滑槽(300)，位于壳体(100)前侧面的所有限位滑槽(300)分别与位于壳体(100)后侧面的所有限位滑槽(300)前后正对设置，每个所述限位滑槽(300)均上下设置，每个所述限位滑槽(300)内均设有上下设置的导向销(310)，每个所述导向销(310)均套设有弹簧(311)；
至少两个电磁支撑脚(200)，其位于所述壳体(100)内，每个所述电磁支撑脚(200)的下底面均为磁力吸附面，每个所述电磁支撑脚(200)均止转连接有转轴(400)，每个所述电磁支撑脚(200)均通过对应的转轴(400)转动连接在前后两个所述限位滑槽(300)之间，每个所述电磁支撑脚(200)上均设有轴孔(230)，每个所述转轴(400)均与对应的轴孔(230)进行过盈配合或者焊接；每个所述转轴(400)的两个端部均设有接触平面(410)，当每个所述导向销(310)均从所述限位滑槽(300)的内顶面向下延伸时，每个所述接触平面(410)均位于对应导向销(310)的下方，或者当每个所述导向销(310)均从所述限位滑槽(300)的内底面向上延伸时，每个所述接触平面(410)均位于对应导向销(310)的上方；每个所述转轴(400)的两个端部均与对应的弹簧(311)进行接触，每个所述转轴(400)均可沿前后两个所述限位滑槽(300)进行上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种自适应电磁吸附装置，其特征在于：当每个所述导向销(310)均从所述限位滑槽(300)的内顶面向下延伸时，每个所述弹簧(311)均为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述限位滑槽(300)的内顶面抵接，所述压缩弹簧的另外一端与所述接触平面(410)抵接。
3.根据权利要求1所述的一种自适应电磁吸附装置，其特征在于：当每个所述导向销(310)均从所述限位滑槽(300)的内底面向上延伸时，每个所述弹簧(311)均为拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端与所述限位滑槽(300)的内底面固定连接，所述拉伸弹簧的另外一端与所述接触平面(410)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种自适应电磁吸附装置，其特征在于：每个所述电磁支撑脚(200)均为蹄形电磁铁或者条形电磁铁。
5.根据权利要求1所述的一种自适应电磁吸附装置，其特征在于：每个所述限位滑槽(300)的外侧均可拆连接有封盖。 说明书 : 一种自适应电磁吸附装置技术领域[0001] 本发明创造涉及电磁装置领域，特别涉及一种自适应电磁吸附装置。背景技术[0002] 电磁吸附装置与磁性物体的接触面积是影响电磁吸附装置磁力的重要因素，若电磁吸附装置与磁性物体之间的接触面积太小，则会大大降低电磁吸附装置的吸附性能，严重影响与电磁吸附装置连接的设备的使用，必要时则需要加大电磁吸附装置的电流以提升电磁吸附装置的磁力。[0003] 特别是对于吸附在导磁性圆形管道的壁面上的检测设备或者爬行机器人，参照图1，由于导磁性圆形管道1的截面为圆形，而现有的电磁吸附装置主要为电磁吸盘2，电磁吸盘的磁力吸附面为平面，因此电磁吸盘不能适应性地增大与导磁性圆形管道的壁面的接触面积，使得电磁吸盘与导磁性圆形管道的壁面之间仅为线接触，容易导致检测设备或者爬行机器人的掉落，若加大电磁吸盘的电流，则会提高电磁吸盘被过载烧坏的风险。发明内容[0004] 本发明创造旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明创造提出一种自适应电磁吸附装置，能够自动调整各个电磁支撑脚的位置以适应不同尺寸规格的导磁性圆形管道，增大与导磁性圆形管道的接触面积。[0005] 根据本发明创造的第一方面实施例的一种自适应电磁吸附装置，包括：[0006] 壳体，其前后两个侧面上分别设有至少两个左右间隔分布的限位滑槽，每个所述限位滑槽均上下设置，每个所述限位滑槽内均设有上下设置的导向销，每个所述导向销均套设有弹簧；[0007] 至少两个电磁支撑脚，其位于所述壳体内，每个所述电磁支撑脚的下底面均为磁力吸附面，每个所述电磁支撑脚均止转连接有转轴，每个所述电磁支撑脚均通过对应的转轴转动连接在前后两个所述限位滑槽之间，每个所述转轴的两个端部均与对应的弹簧进行接触，每个所述转轴均可沿前后两个所述限位滑槽进行上下移动。[0008] 根据本发明创造实施例的一种自适应电磁吸附装置，至少具有如下有益效果：由于所有的电磁支撑脚均为活动设置，因此将本发明创造靠近导磁性圆形管道时，每个所述电磁支撑脚均在磁力的驱动下对自身的位置进行适应性调整，所述弹簧用以限制所述电磁支撑脚的转动并对所述电磁支撑脚提供支撑作用，使得每个所述电磁支撑脚均能与不同尺寸规格的导磁性圆形管道进行最大化的接触，增大本发明创造与导磁性圆形管道的接触面积，从而提高本发明创造与导磁性圆形管道之间的磁力。[0009] 根据本发明创造的一些实施例，位于壳体前侧面的所有限位滑槽分别与位于壳体后侧面的所有限位滑槽前后正对设置。[0010] 根据本发明创造的一些实施例，每个所述转轴的两个端部均设有接触平面。[0011] 根据本发明创造的一些实施例，每个所述导向销均从所述限位滑槽的内顶面向下延伸，每个所述接触平面均位于对应导向销的下方。[0012] 根据本发明创造的一些实施例，每个所述弹簧均为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述限位滑槽的内顶面抵接，所述压缩弹簧的另外一端与所述接触平面抵接。[0013] 根据本发明创造的一些实施例，每个所述导向销均从所述限位滑槽的内底面向上延伸，每个所述接触平面均位于对应导向销的上方。[0014] 根据本发明创造的一些实施例，每个所述弹簧均为拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端与所述限位滑槽的内底面固定连接，所述拉伸弹簧的另外一端与所述接触平面固定连接。[0015] 根据本发明创造的一些实施例，每个所述电磁支撑脚均为蹄形电磁铁或者条形电磁铁。[0016] 根据本发明创造的一些实施例，每个所述电磁支撑脚上均设有轴孔，每个所述转轴均与对应的轴孔进行过盈配合或者焊接。[0017] 根据本发明创造的一些实施例，每个所述限位滑槽的外侧均可拆连接有封盖。[0018] 本发明创造的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明创造的实践了解到。附图说明[0019] 本发明创造的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：[0020] 图1是根据现有技术的电磁吸盘与导磁性圆形管道的壁面接触时的示意简图；[0021] 图2是根据本发明创造实施例的自适应电磁吸附装置的立体结构示意图；[0022] 图3是图2所示的自适应电磁吸附装置的正视图；[0023] 图4是图2所示的自适应电磁吸附装置的爆炸图；[0024] 图5是根据本发明创造实施例的自适应电磁吸附装置与导磁性圆形管道的壁面接触时的示意图。[0025] 附图中：100‑壳体、200‑电磁支撑脚、300‑限位滑槽、310‑导向销、311‑弹簧、210‑蹄形铁芯、211‑铁芯端部、220‑线圈、1‑导磁性圆形管道、230‑轴孔、400‑转轴、410‑接触平面、10‑自适应电磁吸附装置。具体实施方式[0026] 下面详细描述本发明创造的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明创造，而不能理解为对本发明创造的限制。[0027] 在本发明创造的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。[0028] 在本发明创造的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。[0029] 本发明创造的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明创造中的具体含义。[0030] 如图2和图3所示，根据本发明创造的第一方面实施例的一种自适应电磁吸附装置，包括壳体100和两个电磁支撑脚200，所述壳体100的竖截面形状呈“冂”形，所述壳体100的下底面开放设置，所述壳体100的左右两个侧面可以是开放设置或者半封闭设置，所述壳体100的前后两个侧面上分别设有两个左右间隔分布的限位滑槽300，位于壳体100前侧面的所有限位滑槽300分别与位于壳体100后侧面的所有限位滑槽300前后正对设置。每个所述限位滑槽300均上下设置，每个所述限位滑槽300内均设有上下设置的导向销310，每个所述导向销310均套设有弹簧311；所述导向销310的设置方式有两种，一种是从所述限位滑槽300的内顶面向下延伸，另一种则是从所述限位滑槽300的内底面向上延伸。[0031] 所有的电磁支撑脚200均位于所述壳体100内，每个所述电磁支撑脚200的下底面均为磁力吸附面；具体地，每个所述电磁支撑脚200均为蹄形电磁铁，即每个所述电磁支撑脚200均包括蹄形铁芯210，每个所述蹄形铁芯210的两个铁芯端部211分别缠绕有绕线方向不同的线圈220，使得一个铁芯端部211为N极，另外一个铁芯端部211为S极。为了使每个所述电磁支撑脚200均能够更好地与导磁性圆形管道1进行接触，每个所述铁芯端部211的磁力吸附面均为圆弧结构。可以理解的是，所述电磁支撑脚200还可以为条形电磁铁，但由于蹄形电磁铁的磁力吸附面的数量多于条形电磁铁的磁力吸附面的数量，因此本实施例中的所有电磁支撑脚200均优选为蹄形电磁铁，只要线圈220被通电，蹄形电磁铁的两个铁芯端部211均带有磁性，使得所述电磁支撑脚200可吸附在导磁性圆形管道1的壁面上。[0032] 如图2和图4所示，每个所述蹄形铁芯210的中上部均设有轴孔230，每个所述轴孔230内均止转连接有转轴400，每个所述转轴400的两端均活动设在前后两个所述限位滑槽300内，由于所述轴孔230与所述转轴400为止转连接，因此每个所述电磁支撑脚200均可转动连接在前后两个所述限位滑槽300之间，每个所述转轴400均跟随对应的电磁支撑脚200一同转动或者移动。每个所述转轴400的两个端部均与对应的弹簧311进行接触，两个所述弹簧311均对所述转轴400提供一个向下推动的预紧力，每个所述转轴400均可沿前后两个所述限位滑槽300进行上下移动，使得每个所述电磁支撑脚200均可沿前后两个所述限位滑槽300进行上下移动。具体地，为了便于所述转轴400的转动，每个所述限位滑槽300的形状均为长圆形；每个所述转轴400均与对应的轴孔230进行过盈配合或者焊接，由于焊接成一体的电磁支撑脚200与转轴400不便于后续的安装，因此本实施例优先采用过盈配合来使所述轴孔230与所述转轴400达到止转的效果。可以理解的是，前后设置的每一对限位滑槽300均对应安装有一个电磁支撑脚200，所述电磁支撑脚200的数量还可以为三个、四个等，而不限于此。[0033] 在本发明创造的一些实施例中，为了使所述弹簧311能够额外限制所述电磁支撑脚200的转动，使得所述弹簧311不但能够对所述电磁支撑脚200提供支撑作用，还可以用以限制所述电磁支撑脚200的转动，从而使所述电磁支撑脚200具有向下移动复位以及转动复位的功能，每个所述转轴400的两个端部均设有接触平面410。当每个所述导向销310均从所述限位滑槽300的内顶面向下延伸时，此时每个所述接触平面410均位于对应导向销310的下方，与此同时，每个所述弹簧311均为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述限位滑槽300的内顶面抵接，所述压缩弹簧的另外一端与所述接触平面410抵接；当每个所述导向销310均从所述限位滑槽300的内底面向上延伸，此时每个所述接触平面410均位于对应导向销310的上方，与此同时，每个所述弹簧311均为拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端与所述限位滑槽300的内底面固定连接，所述拉伸弹簧的另外一端与所述接触平面410固定连接。虽然上述两个实施例所起到的技术效果基本一致，但由于第一个实施例不需要对弹簧311的两端进行固定连接，因此用户可以更加方便地对失效的弹簧311进行更换，所以本发明创造优先采用第一个实施例。需要进一步说明的是，当所述电磁支撑脚200带动所述转轴400转动时，此时所述转轴400上的两个接触平面410均发生偏转，由于每个所述压缩弹簧的一端均与对应的接触平面410进行抵接，因此两个所述压缩弹簧的一端也跟随两个所述接触平面410发生偏转，虽然压缩弹簧的抗扭能力一般，但仍然能对所述电磁支撑脚200产生一个反向的扭矩，对所述电磁支撑脚200的转动造成一定的限制。[0034] 在本发明创造的一些实施例中，为了提高所述自适应电磁吸附装置10的安全性，每个所述限位滑槽300的外侧均可拆连接有封盖(附图未示出)，避免所述转轴400或者所述弹簧311从所述限位滑槽300内脱离出来。[0035] 如图5所示，当用户将已通电的所述自适应电磁吸附装置10靠近导磁性圆形管道1时，由于两个所述电磁支撑脚200均为活动设置，因此四个具有磁性的铁芯端部211均可根据导磁性圆形管道1的直径大小产生不同方向的磁力，从而自动调整所述电磁支撑脚200的转动角度以及伸出距离，以实现四个所述铁芯端部211始终与导磁性圆形管道1的壁面相接触的技术效果，使得四个所述铁芯端部211的磁力吸附面均与导磁性圆形管道1的壁面进行最大化的接触，从而提高所述自适应电磁吸附装置10与导磁性圆形管道1之间的磁力，降低所述自适应电磁吸附装置10从导磁性圆形管道1上发生掉落的风险。[0036] 上面结合附图对本发明创造实施例作了详细说明，但是本发明创造不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明创造宗旨的前提下作出各种变化。

专利地区：广东

专利申请日期：2019-11-27

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN110803234B