气动或电动致动的永磁体磁性开关装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于工业自动化和工件处理的永磁体开关装置。
【背景技术】
[0002]磁性开关装置在处理和吸紧铁磁性工件时吸力强且效率高。在工业中具有宽泛的用途，例如焊接操作，冲压自动线，机加工工厂等。然而，当前很多机械永磁体开关装置需要操作员手动操作，这就限制了应用的范围。
[0003]众所周知，自动化磁性工作处理装置使用气动活塞使一整套磁体从工件表面缩回。这些装置不是真正关闭，从而维护时存在安全隐患，且难以清理以及检修。气动致动器需要超高压空气将磁体从铁磁性工件表面移除，这样效率就降低了。
[0004]在解决这些问题时，紧凑且便宜的自动驱动磁性开关装置十分有效，它可以与自动化系统相结合，解决了现有的自动化永磁体工件处理系统固有的效率低且维护困难的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种气动或电动致动的永磁体磁性开关装置，包括:外壳，该外壳具有在外壳的相对两端开口的内腔；圆形金属薄垫片，该圆形金属薄垫片位于内腔的其中一个开口端部处或附近，以关闭内腔的一个侧面；第一和第二永磁体，该第一和第二永磁体是圆柱形并且是直径上两极分化的，且第一和第二永磁体彼此叠置在内腔内并且由圆形塑料薄轴衬隔开；机械联接件，该机械联接件连接于第一和第二永磁体之一；盖板，该盖板在外壳处将内腔的另一个开口端部关闭；以及气动或电动致动件，该气动或电动致动件机械地联接于机械联接件，并且使联接于机械联接件的永磁体在外壳内在两个旋转位置之间旋转，在其中一个旋转位置，两个直径上两极分化的永磁体的N极和S极在第一和第二永磁体的堆叠方向上平行，而在另一个旋转位置，第一和第二永磁体的N极和S极反向平行。
[0006]优选的是，外壳是低磁阻材料的单体本体，并且具有平行的上表面和下表面以及周缘壁，该周缘壁限定两个侧壁部分，两个侧壁部分位于上表面和下表面之间并且彼此磁性地隔开，且内腔是在外壳的上表面和下表面之间延伸的圆柱形内腔。
[0007]更优选的是，圆形金属薄垫片(i)在内腔中位于下表面处或附近，以提供能与铁磁性工件相接触的装置工作面，以及(ii)位于第一圆柱形永磁体下方，以在装置的关闭状态下屏蔽磁路。
[0008]优选的是，该圆形塑料薄轴衬位于第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体之间，并且提供低摩擦部分以便于磁体之间的相对旋转，并减少需要由气动或电动致动件经由机械联接件施加的扭矩量。
[0009]优选的是，该气动或电动致动件向机械联接件和与机械联接件相连的第二圆柱形永磁体提供旋转输出。
[0010]优选的是，气动或电动致动件是电动驱动的致动件。
[0011]优选的是，该电动驱动致动件包括电动机或螺线管。
[0012]更优选的是，还包含齿轮箱或传动箱，该齿轮箱或传动箱将气动致动件与机械联接件相连接，以将转动运动传递给该装置的可转动磁体。
[0013]优选的，气动致动件可与外部压缩空气源相连。可以经由包含在气动致动件自身处的合适的阀机构或者在压缩空气源和磁性装置中间位于引向气动致动件或压缩空气源自身的阀机构来实现调节向联接于机械联接件的活塞或类似的可移置元件的压缩空气供给。
[0014]可包含机械锁定机构，以阻止第一和第二磁体在选定位置处在外壳内的相对运动。此种优选的结构允许独立于将压缩空气源供给至气动致动件的状态来保持磁性装置的切换位置。这是优选的安全特征。
[0015]机械锁定机构可由几个众所周知的设计组成。例如，锁定机构可由弹性掣子构成，该弹性掣子直接地操作在致动器输出轴上，在此情形下，该机构可由布置在转子元件的侧面中的小的内含物或孔构成，且小的销或球通过弹性力在预定的角度位置从盖板进入该内含物或孔内，以在给定位置提供捕获力来将致动器保持在给定位置。
[0016]该机械锁定机构可更加复杂，在电动机的情形下，该锁定机构可以是全电动机制动件，使得在能源被切断时，可被致动以使单元能固定在任何位置(即“失效安全”模式)，从而单元在运行期间不会回转。
[0017]将参照附图对根据本实用新型的动力致动的磁性开关装置的优选实施例以及附加的可选或优选特征进行描述。
【附图说明】
[0018]图1示出根据本实用新型的一个优选实施方案的气动永磁体吸持装置的分解图；
[0019]图2示出根据本实用新型的优选实施方案的气动永磁体吸持装置的立体图；以及
[0020]图3示出内腔中的三个不同直径的截面图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所不，永磁体吸持装置包括:外壳1、第一圆柱形永磁体3、第二圆柱形永磁体4、圆形金属薄垫片5、圆形塑料薄轴衬6、机械联接件、盖板8以及自动化气动致动件9，可借助永磁体吸持装置的操作/开关方式来自动化。磁体3和4以直径上两极分化排列，这样它们在延伸穿过磁体厚度的直径平面的相对两侧上代表南极和北极，由此成为偶极子。
[0022]外壳1由低磁阻材料，例如低碳钢组成。外壳1可具有矩形的外部横截面，或可具有这样的横截面，具有两个直边并且在其四边形截面的两个相对侧部处具有圆弧。外壳1在沿其纵向轴线(棱柱)的一个终端处设有平坦面11，由此限定并提供该外壳1的工作面，该工作面使用时将与铁磁性工件接触。外壳1的与工作面11相对的另外一面10表面平坦且与工作面11平行，构成了外壳1的顶面。
[0023]圆柱形内腔2在外壳1内从外壳1的顶面10延伸到工作面11，且该圆柱形内腔2的纵向轴线垂直于顶面10和工作面11，由此提供在外壳1的相对两端开口的内部空腔。确定外壳1的外部尺寸，以使得钢铁的极薄部分留在内腔2和外壳1的在外壳1的两个相对面上的外侧面之间，外壳1的两个较厚部分则留在外壳1的另外两个相对面上。
[0024]内腔2在其延伸方向有三个不同直径的区域。从顶面10往下看，在其高度的一半位置处，内腔2具有带有最大直径D1的第一区域并且具有光滑的壁。毗邻该光滑表面内腔部分，朝向工作面11，但在工作面11之前一小段距离处停止，在此是具有第二直径D2的第二区域，该第二区域具有切入到内腔表面内的精细螺纹，其目的下面会描述。与第一直径D1相比，第二直径D2稍小。终止在工作面11处的最后第三内腔部分毗邻第二内腔部分，且其直径D3是整个内腔2中最小的。
[0025]包含在外壳1的内腔2内的是圆形金属薄垫片5、第一圆柱形永磁体3、第二圆柱形永磁体4以及圆形塑料薄轴衬6。圆形金属薄垫片5在工作面11附近置于内腔2中，这样它就能在内腔2里抵靠于内腔2的第三(最低)和第二(毗邻的)部分之间因直径改变产生的阶梯部。在圆形金属薄垫片5顶部，第一永磁体3置于内腔2里。选择第一永磁体3的外部直径，以便与内腔2的带螺纹第二部分形成过盈配合，从而第一圆柱形永磁体3必须压入内腔2，紧靠圆形金属薄垫片5。圆形塑料薄轴衬6位于内腔2里第一圆柱形永磁体3顶部。圆形塑料薄轴衬6顶部设有第二圆柱形永磁体4，装入内腔2的带有光滑壁的第一部分。由于第一磁体3和第二磁体4直径相同，内腔2的带有光滑壁的第一部分的(第一)直径将尺寸设计成提供宽松但仍然紧的配合，使第二永磁体4在外壳1内自由旋转，同时防止在内腔2内的径向偏移。第一圆柱形永磁体3由于过盈配合而无法旋转并且轴向固定地保持在内腔2内。同样，需要指出的是，第二永磁体4会从内腔2—定程度地突到外壳1的顶面之上。
[0026]在内腔2和外壳1外部，转子元件7位于第二圆柱形永磁体4的顶部，它提供了机械联接件用来从自动化气动致动件9传递扭矩到第二圆柱形永磁体4，并且使该第二圆柱形永磁体以可控方式在内腔2里旋转。为此，第二圆柱形永磁体4的顶部圆形表面被加工成具有允许第二永磁体4和转子元件7能积极配合的形状特征。该形状特征可包括舌和槽结构，偏心销和内腔结构，或耦联机构，藉此转子元件7的面向第二