一种轮式永磁吸附装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106697100A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201611265496.0(22)申请日2016.12.30(71)申请人洛阳圣瑞智能机器人有限公司地址河南省洛阳市高新技术开发区滨河北路与新华东路西北角(72)发明人张庆华吕昊禹青(74)专利代理机构洛阳市凯旋专利事务所41112代理人陆君(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种轮式永磁吸附装置(57)摘要本发明涉及工业机器人技术领域，公开的一种轮式永磁吸附装置，由环形钕铁硼永磁体、外侧硅钢导磁轭铁、内侧硅钢导磁轭铁、定位套组成，所述的定位套一端套在外侧硅钢导磁轭铁中心的外圆上，另一端套在内侧硅钢导磁轭铁中心部位位置的外圆上；所述的环形钕铁硼永磁体内嵌在外侧硅钢导磁轭铁与内侧硅钢导磁轭铁之间的凹槽内；外侧硅钢导磁轭铁经驱动轴末端的螺钉跟磁轮驱动轴固定在一起，外侧硅钢导磁轭铁和内侧硅钢导磁轭铁分别通过各自侧面的螺纹孔固定拧紧构成夹心结构；本发明采取夹心结构，体积较小、重量轻、便于拆卸和装配、易于更换不同磁力的永磁体，磁轮在转动过程中不会出现打滑现象。保证了同轴度，不会发生错位现象，易于实现装配。CN106697100ACN106697100A权利要求书1/1页1.一种轮式永磁吸附装置，其特征是：该轮式永磁吸附装置由环形钕铁硼永磁体103、外侧硅钢导磁轭铁101、内侧硅钢导磁轭铁104、定位套105、磁轮外侧橡胶102组成，所述的定位套105由非导磁性材料制成的定位元件，其一端套在外侧硅钢导磁轭铁101中心的外圆上，另一端套在内侧硅钢导磁轭铁104中心部位位置的外圆上，实现外侧硅钢导磁轭铁101与内侧硅钢导磁轭铁104的径向定位，保证了安装时两者的同轴度；所述的环形钕铁硼永磁体103内嵌在外侧硅钢导磁轭铁101与内侧硅钢导磁轭铁104之间的凹槽内；外侧硅钢导磁轭铁101经驱动轴末端的螺钉109跟磁轮驱动轴106固定在一起，外侧硅钢导磁轭铁101和内侧硅钢导磁轭铁104分别通过各自侧面的螺纹孔107与110固定拧紧，构成夹心结构轮式永磁吸附单元；且磁轮外侧橡胶102包覆在外侧硅钢导磁轭铁101和内侧硅钢导磁轭铁104外圆柱面上，用于增大磁轮摩擦力，避免磁轮在转动过程中出现打滑现象。2.一种轮式永磁吸附装置，其特征是：所述的外侧硅钢导磁轭铁101为柱状“山”字形结构，其中心轴为用于磁轮驱动与装配的外圆内方中空结构；外侧硅钢导磁轭铁101内侧面有四个环形阵列螺纹孔110，用于配合内侧硅钢导磁轭铁104侧面四个螺纹孔107实现磁轮内外侧导磁轭铁和环形永磁体的固定与定位；内侧硅钢导磁轭铁104为柱状“王”字形结构，在其中心位置同样固定有一外圆内方中空轴，用于磁轮装配与驱动。3.一种轮式永磁吸附装置，其特征是：所述的内侧硅钢导磁轭铁104内侧面有两组半径不同的环形阵列孔，半径较大的那一组环形阵列螺纹孔108用于实现环形钕铁硼永磁体103拆卸维护与更换，半径较小的那一组环形阵列螺纹孔107用于将外侧硅钢导磁轭铁101和内侧硅钢导磁轭铁104固定在一起，外侧硅钢导磁轭铁104和内侧硅钢导磁轭铁104的制作材料硅钢为高磁导率材料，能有效疏导聚拢磁感线。4.一种轮式永磁吸附装置，其特征是：所述的环形钕铁硼永磁体103为轴向充磁结构，其用于提供产生吸附力的强磁环境。5.一种轮式永磁吸附装置的工作方法，其特征是：采用的定位套和螺钉实现对导磁轭铁与环形永磁体的双重定位与固定的方法制成；夹心结构轮式永磁吸附单元工作时，环形钕铁硼永磁体103的磁感线从其N极流出，经外侧硅钢导磁轭铁101聚拢后，穿过导磁性壁面，流经内侧硅钢导磁轭铁104，最后流回环形钕铁硼永磁体103的S极，形成闭合的磁感线回路，大大提高了磁感线利用率，增大了爬壁机器人在导磁壁面上的吸附力。2CN106697100A说明书1/4页一种轮式永磁吸附装置技术领域[0001]本发明涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种轮式永磁吸附装置，该装置可应用于机器人领域。本发明要解决的技术问题是为爬壁机器人等行走设备提供一种体积小、重量轻、易于维护、具备高摩擦系数、同时比现有永磁吸附装置磁能利用率更高的轮式永磁吸附装置，以实现爬壁机器人等行走设备在各类导磁性壁面上的可靠吸附与灵活爬行。背景技术[0002]近年来，机器人在各个领域均得到了广泛应用与发展。用机器人代替人工从事各种劳动强度大、危险性高、简单重复的工作，已是社会发展的必然趋势。爬壁机器人作为移动机器人的一种，能吸附在各类壁面上且可携带相应工具完成一定作业，广泛应用于核工业、石化、船舶、建筑、消防等领域，代替人工进行清洗、检测、维护