本實用新型涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種磁吸附爬壁機器人的磁吸附單元及其裝配模具。

背景技術(shù)：

磁吸附爬壁機器人屬于特種機器人，多用于惡劣、危險、極限工況下，在導(dǎo)磁壁面上進行如探測、檢修、焊接或打磨等特定作業(yè)。目前磁吸附爬壁機器人已在核工業(yè)、石化工業(yè)、建筑工業(yè)、消防部門、造船業(yè)等以鋼結(jié)構(gòu)為主的生產(chǎn)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

磁吸附單元為磁吸附爬壁機器人的核心部件之一,用于將機器人吸附在懸壁乃至天花板上，多由強磁鐵制造，主要包括輪式和板式兩種，二者各有優(yōu)缺點，輪式磁吸附越障能力強但吸附力小，板式吸附單元吸附力強但越障能力強。

授權(quán)公告號為CN102897242B的發(fā)明專利公開了一種磁吸附輪，利用軛鐵來提高永磁體的磁力。但上述專利的軛鐵設(shè)置在永磁體的轉(zhuǎn)軸位置，對永磁體的磁耦合作用有限，磁吸附輪的吸附力依然不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了提高磁吸附爬壁機器人磁吸附單元的吸附能力，本實用新型提供了一種利用軛鐵來提高吸附力的磁吸附爬壁機器人的磁吸附單元及其裝配模具。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種磁吸附爬壁機器人的磁吸附單元，包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸同心安裝有環(huán)形的永磁體，所述永磁體的兩個端面為磁極，所述永磁體兩個磁極端面緊貼安裝有環(huán)形的軛鐵，所述軛鐵的外徑大于永磁體的外徑。

所述永磁體的磁力有效部位為扇形，所述軛鐵對應(yīng)永磁體的有效部位為扇形，所述永磁體可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。

所述永磁體、軛鐵的內(nèi)孔中安裝有緊配的軸套，所述軸套與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)滾動軸承。

所述永磁體、軛鐵的內(nèi)孔與軸套的周向壁之間安裝有脹套。

所述永磁體、軛鐵與轉(zhuǎn)軸周向固定。

一種用于裝配所述的磁吸附爬壁機器人的磁吸附單元的裝配模具，包括工作臺，所述工作臺上方一側(cè)設(shè)永磁體裝配孔位并配有永磁體夾具；所述工作臺的下方安裝有軛鐵夾具，所述軛鐵夾具可平移至與永磁體裝配孔位對齊的位置；所述永磁體固定在永磁體裝配孔位中且其下端面與工作臺的下平面對齊，所述軛鐵固定在軛鐵夾具中且上端面與工作臺的下平面對齊。

上述裝配模具還包括有絲桿螺母機構(gòu)，所述軛鐵夾具固定在絲桿螺母機構(gòu)的螺母上并隨其平移。

所述工作臺、永磁體夾具、軛鐵夾具均由非磁性材料制成。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的磁吸附單元由中間的永磁體和兩側(cè)的軛鐵組合而成，由于軛鐵的外徑大于永磁體的外徑，軛鐵與工作吸附面的距離更近，永磁體的磁力線會由一側(cè)的軛鐵進入工作吸附面，然后由另一側(cè)軛鐵回到永磁體而形成回路，極大的增加了永磁體與工作吸附面的吸附力。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的示意圖。

圖2是本實用新型實施例的剖視圖。

圖3是本實用新型實施例中永磁體的端面示意圖。

圖4是本實用新型實施例中裝配模具的正視圖。

圖5是本實用新型實施例中裝配模具的俯視圖。

轉(zhuǎn)軸1、永磁體2、軛鐵3、軸套4、滾動軸承5、脹套6、工作臺01、永磁體裝配孔位02、永磁體夾具03、軛鐵夾具04、絲桿螺母機構(gòu)05、工作吸附面A、磁力有效部位B。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例中，如圖1所示，一種磁吸附爬壁機器人的磁吸附單元，包括轉(zhuǎn)軸1，轉(zhuǎn)軸1同心安裝有環(huán)形的永磁體2，所述永磁體2的兩個端面為磁極，所述永磁體2兩個磁極端面緊貼安裝有環(huán)形的軛鐵3，所述軛鐵3的外徑大于永磁體2的外徑。本實施例的磁吸附單元由中間的永磁體2和兩側(cè)的軛鐵3組合而成，由于軛鐵3的外徑大于永磁體2的外徑，軛鐵3與工作吸附面A的距離更近，永磁體2的磁力線會由一側(cè)的軛鐵3進入工作吸附面A，然后由另一側(cè)軛鐵3回到永磁體2而形成回路，極大的增加了永磁體2與工作吸附面A的吸附力。

實施例中，如圖2、圖3所示，所述永磁體2的磁力有效部位B為扇形，所述軛鐵3對應(yīng)永磁體2的有效部位為扇形，所述永磁體2、軛鐵3可繞轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動。本實施例結(jié)構(gòu)，永磁體2與軛鐵3由磁力作用，永遠指向工作吸附面A，與所吸附壁面距離恒定，吸附效率高，越障性和曲面的適應(yīng)力好，對金屬壁面的適應(yīng)能力強，適于在曲面或焊縫障礙等金屬壁面上工作；同時扇形的磁力有效部位B（即磁瓦）結(jié)構(gòu)與完整的磁環(huán)相比，成本、重量會明顯降低。

實施例中，如圖2所示，所述永磁體2、軛鐵3的內(nèi)孔中安裝有緊配的軸套4，所述軸套4與轉(zhuǎn)軸1之間設(shè)滾動軸承5；所述永磁體2、軛鐵3的內(nèi)孔與軸套4的外周壁之間安裝有脹套6。本實施例結(jié)構(gòu)，具有較好的適應(yīng)性，可根據(jù)市場上現(xiàn)有的永磁體2定制軸套4，而不用定做永磁體2，可明顯降低整個磁吸附單元的成本。

當(dāng)然，本實用新型也可選用完整的環(huán)形磁體，即永磁體2、軛鐵3與轉(zhuǎn)軸1周向固定。其成本較高，但結(jié)構(gòu)簡單、故障率低，惡劣工況下穩(wěn)定性好。

實施例中，如圖4、圖5所示，一種用于裝配所述的磁吸附爬壁機器人的磁吸附單元的裝配模具，包括工作臺01，所述工作臺01上方一側(cè)設(shè)永磁體裝配孔位02并配有永磁體夾具03；所述工作臺01的下方安裝有軛鐵夾具04，所述軛鐵夾具04可平移至與永磁體裝配孔位02對齊的位置；所述永磁體2固定在永磁體裝配孔位02中且其下端面與工作臺01的下平面對齊，所述軛鐵3固定在軛鐵夾具04中且上端面與工作臺01的下平面對齊；還包括有絲桿螺母機構(gòu)05，所述軛鐵夾具04固定在絲桿螺母機構(gòu)05的螺母上并隨其平移；所述工作臺01、永磁體夾具03、軛鐵夾具04均由非磁性材料制成。

由于永磁體2與軛鐵3之間的吸附力很強，高達到數(shù)千牛頓，如果采用常規(guī)模具和常規(guī)方法裝配永磁體2與軛鐵3，極可能出現(xiàn)永磁體2與軛鐵3碰撞導(dǎo)致硬脆的永磁體2破裂，而且很可能出現(xiàn)錯位，難以修正。本實施例采用永磁體2與軛鐵3相對平移的方法來裝配，不僅定位準確，而且不易損壞永磁體2。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為了說明本實用新型所作的舉例，而并非對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮例。而這些屬于本實用新型的實質(zhì)精神所引申出的顯而易見的變化或變動仍屬于本實用新型的保護范圍。