一种感应电磁式外骨骼接地装置的制作方法

本发明属于外骨骼安全技术领域，具体涉及一种感应电磁式外骨骼接地装置。

背景技术：

多数外骨骼为金属材质构成，当外骨骼使用时，如果使用者发生误触电行为，人的触电应激反应效率会由于穿着外骨骼降低，为防止外骨骼意外触电对使用人员造成伤害，因此在外骨骼脚踝外侧设置接地装置，有效保护设备及人员安全，降低伤害水准。而目前主要是一些大型设备的端点或者放电涉笔，如一种双线圈并行驱动的永磁高速操作机构(魏新劳,万润楠.双线圈并行驱动的永磁高速操作机构[j].哈尔滨理工大学学报,2017,22(01):1-7.)，该线圈弹射装置是由两个线圈(合闸线圈和分闸线圈)和一个以软磁材料为受力部件的运动体,一般加以脉冲或者交变电流产生的磁场,从而驱动软磁材料受力部件,进而实现机构需要的动作，是利用合分和被加速物体之间的磁耦合机制作用进行工作。这种装置当前大多使用于大型设备的分合中，由于装置体积大磁通量需求大，因此需要专门的电容进行电流释放，装置门槛高，还需要专门的大电流通路控制器，同时为保持分合状态,此操作机构中还设有专门的机械锁扣装置,这大大增加了机构的复杂性、降低了使用的可靠性。因此这种装置一直使用于特定的装置和场景中，无法进行小型化通用化多元化。同时由于当前设备体积大重量大，因此需要较大的永磁体提供维持力，运动时需要加上较大的反向磁场才能实现机构的运动，该反向磁力所产生的反向磁场是会导致永磁体的退磁，无法适用于外骨骼。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种感应电磁式外骨骼接地装置，以克服现有技术的不足，能够实现电磁操作机构小型化，实现在单稳态状态下瞬时电磁吸附使接地触头接触地面释放误触碰的电流，以及当触电时控制器反应门槛及反应效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种感应电磁式外骨骼接地装置，包括与外骨骼脚踝支架固定连接的机构支架，机构支架上固定有与机构支架固定连接的安装壳体，安装壳体为一端设有开口的空腔壳体，安装壳体的开口端设有外壳盖，外壳盖与安装壳体固定连接，外壳盖上设有通孔，安装壳体内设有动铁芯，动铁芯一端设有导向接地触头，导向接地触头上套设有弹簧，弹簧的一端与动铁芯一端端面接触，弹簧的另一端与外壳盖内侧接触，导向接地触头的一端穿过外壳盖上的通孔，安装壳体外周固定有电磁线圈。

进一步的，安装壳体的开口端外侧设有外螺纹，外壳盖一端设有内螺纹，安装壳体与外壳盖通过螺纹连接。

进一步的，安装壳体的外侧设有线圈槽，电磁线圈绕射于安装壳体外侧的线圈槽内。

进一步的，安装壳体的线圈槽上设有与线圈槽内的电磁线圈连接的接线柱。

进一步的，还包括通过控制开关连接于电磁线圈的控制器，控制器固定于机构支架上。

进一步的，控制器可采用plc控制器、电压感应开关或者电流感应开关。

进一步的，外骨骼脚踝支架转动连接有连接外骨骼架，外骨骼脚踝支架中间设有空腔，连接机构支架固定于外骨骼脚踝支架中间的空腔内，连接机构支架内设有电源容纳腔，电源容纳腔内设有电源，电源连接于电磁线圈。

进一步的，机构支架与安装壳体一体成型，或者在机构支架上固定连接卡箍结构，安装壳体通过机构支架上的卡箍结构与机构支架通过卡箍固定连接。

进一步的，安装壳体外侧设有橡胶护套。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种感应电磁式外骨骼接地装置，通过设置与外骨骼脚踝支架固定连接的机构支架，在机构支架上固定有与机构支架固定连接的安装壳体，安装壳体的开口端设有外壳盖，外壳盖上设有通孔，在安装壳体内设有动铁芯，动铁芯一端设有导向接地触头，利用机构支架与安装壳体组成与外骨骼脚踝支架导电的接地结构，通过在安装壳体内设有动铁芯，在安装壳体外周固定有电磁线圈，利用动铁芯上的导向接地触头和弹簧组成可控伸缩接地结构，当发生触电情况时，连接机构支架导电，通过对电磁线圈通电产生电磁吸引力吸附动铁心向机构形态学的下端运动，向下运动时带动接地触头接地进行放电作业，同时压缩弹簧；放电作业完成时，电磁线圈停电电磁吸引力消失，由压缩后的弹簧提供弹性势能，动铁心连带接地触头复位，本装置结构简单，相应速度快，且不需要永磁铁电磁控制铁芯，不需要考虑永磁铁失效的问题，可在放电完成后自动复位，不需要提供维持力，结构简单，安装紧凑，不会对外骨骼造成干扰。

进一步的，安装壳体的开口端外侧设有外螺纹，外壳盖一端设有内螺纹，安装壳体与外壳盖通过螺纹连接，结构简单，便于更换不同长度的动铁芯。

进一步的，安装壳体的外侧设有线圈槽，结构简单紧凑，安全可靠。

进一步的，安装壳体的线圈槽上设有与线圈槽内的电磁线圈连接的接线柱，便于电连接安装。

进一步的，还包括通过控制开关连接于电磁线圈的控制器，控制器固定于机构支架上，利用控制器进行控制，响应速度快，安全可靠。

进一步的，安装壳体外侧设有橡胶护套，防止安装壳体磕碰损伤。

附图说明

图1为本发明实施例中外骨骼的安装示意图。

图2为本发明实施例中机构支架与安装壳体一体结构示意图。

其中，1-外骨骼架，2-安装壳体，3-线圈外壳，4-接线柱，5-外壳盖，6-导向接地触头，7-机构支架，8-外骨骼脚踝支架，9-弹簧，10-电磁线圈，11-动铁心。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，一种感应电磁式外骨骼接地装置，包括与外骨骼脚踝支架8固定连接的机构支架7，外骨骼脚踝支架8与机构支架7能够电传导，机构支架7上固定有与机构支架7导电连接的安装壳体2，安装壳体2为一端设有开口的空腔壳体，安装壳体2的开口端设有外壳盖5，外壳盖5与安装壳体2固定连接，外壳盖5上设有通孔，安装壳体2内设有动铁芯11，动铁芯11一端设有导向接地触头6，导向接地触头6上套设有弹簧9，弹簧9的一端与动铁芯11一端端面接触，弹簧9的另一端与外壳盖5内侧接触，导向接地触头6的一端穿过外壳盖5上的通孔，安装壳体2外周固定有电磁线圈10，在不工作状态下，不予地面接触，动铁芯11在弹簧9的作用下与安装壳体2腔体内部端面接触，到达最底位置，当需要动作时，给电磁线圈10通电，使动铁芯11在安装壳体2内滑动，从而带动导向接地触头6伸缩，使导向接地触头6端部能够接触地面，外骨骼脚踝支架8、机构支架7、安装壳体2和导向接地触头6之间能够导电。

具体的，安装壳体2的开口端外侧设有外螺纹，外壳盖5一端设有内螺纹，安装壳体2与外壳盖5通过螺纹连接，针对不用高度使用要求，可更滑补充长度的动铁芯11。

安装壳体2的外侧设有线圈槽，电磁线圈10绕射于安装壳体2外侧的线圈槽内，结构简单，不需要单独安装电磁线圈，结构紧凑且稳定。安装壳体2的线圈槽上设有接线柱4，用于控制器与电磁线圈10快速连接，接线柱4连接线圈槽内的电磁线圈10。

具体的，本申请电磁线圈10采用控制器控制，控制器的输入端连接机构支架7，当发生触电情况时，连接机构支架7导电，当电压或者电流大于设定阈值，控制器开启电磁线圈10的控制开关，向电磁线圈10通电产生电磁吸引力吸附动铁心11向机构形态学的下端运动，向下运动时带动接地触头6接地进行放电作业，同时压缩弹簧9；放电作业完成时，电磁线圈10停电电磁吸引力消失，由压缩后的弹簧9提供弹性势能，动铁心11连带接地触头6复位。具体的，控制器可采用plc控制器、电压感应开关或者电流感应开关。控制器集成于机构支架7上，结构简单，不需要外部安装控制。

外骨骼脚踝支架8用于连接外骨骼架1，外骨骼架1与外骨骼脚踝支架8转动连接。外骨骼脚踝支架8中间设有空腔，连接机构支架7固定于外骨骼脚踝支架8中间的空腔内，连接机构支架7内设有电源容纳腔，用于固定安装电源，电源连接于电磁线圈10，为电磁线圈10导通提供电源。

如图2所示，机构支架7与安装壳体2一体成型，或者在机构支架7上固定连接卡箍结构，安装壳体2通过机构支架7上的卡箍结构与机构支架7固定连接，通过卡箍结构连接，可调整安装壳体2的安装高度，适用于不同外骨骼足底高度的调节。

安装壳体2外侧设有橡胶护套，防止安装壳体2上端磕碰，本装置结构简单，安装方便，当需要进行电作业时，将本装置机构支架7与外骨骼脚踝支架8安装固定，当外骨骼触电时电流或电压任意一个到达设定阈值时，由控制器控制释放电流线圈产生电磁吸附动铁心，接地触头释放触地释放电流电压。

外骨骼脚踝支架8直接触地也可以达到接地的要求，在特定情况下，所需工作条件要求搬运重物，或者工作环境需要静音、作业地面平整度要求高等特定要求时，需要在外骨骼足底覆盖充分厚的橡胶或尼龙等减震缓冲层，这些缓冲层具有良好的绝缘性能，由此需求前提下发明感应电磁式外骨骼接地装置。