專利名稱：智能永磁吊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
智能永磁吊技術(shù)領(lǐng)塽本實(shí)用新型涉及起重裝置，具體地說，是一種用于起吊鋼鐵工件的智能 永磁吊。背錄技術(shù)用于起吊鋼鐵工件的磁吊有兩類， 一類是傳統(tǒng)的電磁吊，其對(duì)電源的可 靠性要求很高，如果突然停電，將釀成重大安全事故。另一類是永磁吊，因 其無須電源勵(lì)磁，安全性較電磁吊好，運(yùn)用發(fā)展很快，并逐步取代電磁吊。早期曾有過一種電控永磁吊，其永磁材料剩磁率低，靠通電后產(chǎn)生不同 極向的磁場來實(shí)現(xiàn)生磁和消磁循環(huán)。由于剩磁率低，必須靠增加磁性材料的 數(shù)量來實(shí)現(xiàn)額定吸力的增加或保障，使得這種永磁吊的自重接近甚至超過它 的額定吸重，造成生產(chǎn)和應(yīng)用的成本過高，浪費(fèi)了大量資源，因而普及不理 想。現(xiàn)代被廣泛運(yùn)用的永磁吊是將釹鐵硼等高性能的永磁鐵鑲嵌在一個(gè)靜態(tài) 的導(dǎo)磁外磁體中和一個(gè)能夠旋轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)導(dǎo)磁內(nèi)磁體中，使其能夠利用內(nèi)磁體旋轉(zhuǎn)90度和180度，實(shí)現(xiàn)消磁和生磁的循環(huán)，從而吸附和釋放工件，達(dá)到吊運(yùn) 工件目的。但是，現(xiàn)代永磁吊還存在如下缺點(diǎn)1.內(nèi)磁體旋轉(zhuǎn)的操控機(jī)構(gòu)，采用手動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)兩種方式，這就存在下述問題比如，用扭動(dòng)手柄操控，必須經(jīng)過體力勞動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，有時(shí)很不方便，尤其是額定吸力超過2T時(shí)，內(nèi)磁體的矯頑力很大，扭動(dòng)不但費(fèi)力，還可能反彈傷人。且手柄外置設(shè)計(jì)，被其它東西誤撞時(shí)，可能造成誤動(dòng)作，引起安全事 故。
又如，用機(jī)械傳動(dòng)操控， 一般是利用吊車主鉤拉動(dòng)永磁吊上的兩個(gè)連桿 臂，通過連桿臂另一端的棘爪帶動(dòng)棘輪、鏈輪實(shí)現(xiàn)內(nèi)磁體的旋轉(zhuǎn)，因傳動(dòng)力 是通過兩端分別傳入的，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)偶然的不同步，導(dǎo)致永磁吊一端有磁一 端無磁。吸力突然下降一半的情況，存在安全隱患。另外，由于上述兩種操控機(jī)構(gòu)都只能使內(nèi)磁體旋轉(zhuǎn)到固定角度(90度和 180度)，磁極的吸附力是固定值，不能調(diào)整，當(dāng)大吸力永磁吊吸附薄板時(shí)， 磁場穿透性太強(qiáng)，粘連第二 (甚至更多)層的鋼板，吊運(yùn)時(shí)極不安全。再有，當(dāng)工件尺寸、重量很大，需要多臺(tái)永磁吊組合聯(lián)用才能吊運(yùn)工件 時(shí)，上述兩種操控機(jī)構(gòu)有很多局限，實(shí)施聯(lián)動(dòng)起吊時(shí)很不理想。2. 當(dāng)工件的表面毛糙度大或表面有異物時(shí)，將導(dǎo)致磁極與工件的接觸面 發(fā)生變化，由于行車操作員不便觀察，通常無法判斷是否應(yīng)當(dāng)起吊。3. 由于內(nèi)磁體長度一般只能做到600mm以下，而這種長度內(nèi)磁體的永磁 吊，不便用于起吊鋼軌等條形工件，應(yīng)用范圍受到限制。糊翻崎本實(shí)用新型的目的意在解決上述問題，提供一種智能永磁吊。該永磁吊 使用操控安全，可根據(jù)工件重量調(diào)整其適宜的吸附力，可確保人物免受損 傷；其具有聯(lián)吊結(jié)構(gòu)，可根據(jù)起吊尺寸大小、重量、以及工件形狀，任意組 合，達(dá)到滿足客戶現(xiàn)場起吊要求，應(yīng)用范圍廣。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種智能永磁吊，包括鑲嵌有釹鐵硼硬 磁材料的內(nèi)磁體和外磁體，所述內(nèi)磁體裝在外磁體內(nèi)可正反轉(zhuǎn)動(dòng)，所述內(nèi)磁 體具有一使其正反轉(zhuǎn)動(dòng)的操控機(jī)構(gòu)，所述操控機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)裝 置，其一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接內(nèi)磁體；對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的自動(dòng)控制 裝置。所述傳動(dòng)裝置是齒輪傳動(dòng)裝置，其主動(dòng)齒輪連接電動(dòng)機(jī)，從動(dòng)齒輪連接 內(nèi)磁體。所述傳動(dòng)裝置是鏈/輪傳動(dòng)裝置，其主動(dòng)輪連接電動(dòng)機(jī)，從動(dòng)輪連接內(nèi)磁 體，所述主動(dòng)輪、從動(dòng)輪與鏈配合。 所述自動(dòng)控制裝置包括角度選擇盤，安裝在內(nèi)磁體軸頭端面，用于設(shè) 定內(nèi)磁體轉(zhuǎn)動(dòng)角度值；角度選擇開關(guān)，布置在角度選擇盤上，用于選擇內(nèi)磁 體與外磁極相對(duì)位移的角度；信號(hào)處理器，接收來自角度選擇開關(guān)的信號(hào)， 向電動(dòng)機(jī)輸出控制信號(hào)；開關(guān)，用于接通或關(guān)斷電動(dòng)機(jī)電源。所述信號(hào)處理器是數(shù)字式信號(hào)處理器，具有CPU和驅(qū)動(dòng)模塊。本智能永磁吊的一種改進(jìn)方案是所述內(nèi)磁體的端部具有可使兩內(nèi)磁體 軸向連接的連接部。本智能永磁吊的進(jìn)一步的改進(jìn)方案是所述自動(dòng)控制裝置設(shè)有平面間隙 識(shí)別器，該識(shí)別器設(shè)置在外磁體的工作面上，用于檢測(cè)外磁體工作面與工件 平面的間隙；所述信號(hào)處理器，接收來自角度選擇開關(guān)和平面間隙識(shí)別器的 信號(hào)，向電動(dòng)機(jī)輸出控制信號(hào)。本智能永磁吊的再一種改進(jìn)方案是所述自動(dòng)控制裝置是遙控自動(dòng)控制 裝置，由信號(hào)處理器和遙控器組成，所述信號(hào)處理器、遙控器具有信號(hào)發(fā)射 裝置和信號(hào)接收裝置，用于信號(hào)處理器和遙控器之間的通信；所述角度選擇 開關(guān)布置在遙控器上。本實(shí)用新型的有益效果是使用自動(dòng)控制裝置控制內(nèi)磁體旋轉(zhuǎn)，動(dòng)作準(zhǔn)確、可靠；采用角度設(shè)定裝 置，根據(jù)吊裝工件的情況，方便地選擇磁力，適應(yīng)不同重量和厚薄工件的吊 裝；采用主、副磁頭同軸連接，可加長磁極，滿足條形工件吊裝。還有，由于使用間隙識(shí)別器，能在工作面與工件接觸不良、吸附不牢的 情況發(fā)出警示信號(hào)，實(shí)現(xiàn)安全吊裝。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

圖l是本智能永磁吊主體部分的結(jié)構(gòu)圖 圖2是本智能永磁吊加長部分的結(jié)構(gòu)圖 圖3是圖1的左視圖圖4是內(nèi)磁體轉(zhuǎn)動(dòng)角度選擇盤的示意圖
圖5是本自動(dòng)控制裝置一個(gè)實(shí)例的原理框圖圖6是本自動(dòng)控制裝置一個(gè)實(shí)例的元器件布置及部分元器件的連接圖 圖7是圖6的電機(jī)控制電路簡圖圖中代號(hào)含義l一角度感應(yīng)器；2—傳動(dòng)鏈輪；3—電動(dòng)機(jī)；4一數(shù)控集 成電路盒；5—起吊支座；6—綠色信號(hào)燈；7—紅色信號(hào)燈；8—內(nèi)磁體；9— 平面間隙識(shí)別器；10—外磁體；ll一內(nèi)磁體軸頭；12—角度選擇盤；13—平面間隙識(shí)別組；14—角度選擇開關(guān)組；15—磁場強(qiáng)度顯示燈組；16"CPU集成塊(中央處理器)；17—無線接收模塊；18—電路板固定孔；19一驅(qū)動(dòng)模塊；20、 20'—繼電器；21—控制電路輸出部分；22、 23、 24、 24'—位置 開關(guān)；25—角度調(diào)整緊固孔；26—電路板；a—角度信號(hào)；b—間隙信號(hào)。餘魏討 實(shí)施方式l如圖1至圖7所示的本智能永磁吊起吊支座5對(duì)稱固定在外磁體10上，在 外磁體10內(nèi)裝有內(nèi)磁體8，內(nèi)磁體8的軸頭11通過傳動(dòng)鏈輪2 (或齒輪)與安裝 在外磁體10上的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)軸相連，驅(qū)動(dòng)內(nèi)磁體8旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生磁消磁 過程。在內(nèi)磁體軸頭11端面經(jīng)緊固孔25安裝有角度選擇盤12，其上安裝有角 度選擇開關(guān)組14，該選擇開關(guān)組14為四只位置開關(guān)22、 23、 24、 24'(即角 度感應(yīng)器l)，位置開關(guān)22對(duì)應(yīng)消磁狀態(tài)，位置開關(guān)23對(duì)應(yīng)最大磁力狀態(tài)，位 置開關(guān)24、 24'對(duì)應(yīng)磁力中間狀態(tài)，所述各位置對(duì)應(yīng)的不同磁力強(qiáng)度由磁場 強(qiáng)度顯示燈組15 (Kl、 K2、 K3、 K4)對(duì)應(yīng)顯示，并設(shè)置有與角度選擇開關(guān) 組14、繼電器Ji3相連的紅色信號(hào)燈7。處在位置開關(guān)22位置時(shí)，沒有磁場， 信號(hào)燈7不亮；處在位置開關(guān)23、 24、 24'位置時(shí)，顯示燈組15對(duì)應(yīng)的顯示燈 亮，同時(shí)紅色信號(hào)燈7亮，表示有磁力產(chǎn)生，引起特別注意。使用時(shí)，根據(jù)工 件的重量，操作角度選擇盤12，預(yù)選好內(nèi)磁體8的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，自動(dòng)控制裝置就 會(huì)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，經(jīng)電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)內(nèi)磁體8旋轉(zhuǎn)到預(yù)選好的角度。這 樣，產(chǎn)生的磁力與工件重量相適應(yīng)，可避免不必要的穿透磁場。
在永磁吊的底部工作面上安裝有平面間隙識(shí)別組13，該識(shí)別組13由四個(gè) 平面間隙識(shí)別器9(已另案申請(qǐng)專利)串聯(lián)組成(在實(shí)際中，識(shí)別器9可以是單個(gè) 或多個(gè)，根據(jù)永磁吊的要求來定)，并設(shè)置有與平面間隙識(shí)別組13、繼電器 Ji4相連的綠色信號(hào)燈6。當(dāng)與外磁體10的工作面接觸的工件表面毛糙度太大 或有異物時(shí)，平面間隙識(shí)別器9不動(dòng)作，自動(dòng)控制裝置就不會(huì)輸出控制信號(hào)， 電動(dòng)機(jī)3不轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)磁體8的位置處于開關(guān)22的初始狀態(tài)，不產(chǎn)生磁力。同時(shí) 安裝在外磁體10上的綠色信號(hào)燈6不亮，提示有間隙存在，不能工作，等待檢 査，消除間隙產(chǎn)生的原因。這樣就避免了因工作面接觸不好而出現(xiàn)的吊裝危 險(xiǎn)。自動(dòng)控制裝置的電機(jī)控制電路采用由角度選擇開關(guān)、平面間隙識(shí)別器、 CPU集成塊16(型號(hào)atmega8)、驅(qū)動(dòng)IC模塊19 (型號(hào)2003)、繼電器20(Ji3、 Ji4)、繼電器20' (Jil、 Ji2)等組成的數(shù)字式信號(hào)處理器(各元器件安裝在 電路板26上，電路板26開有孔18，電路板26經(jīng)孔18固定在電路盒4內(nèi))，由角 度選擇開關(guān)和平面間隙識(shí)別器傳來的角度信號(hào)a、間隙信號(hào)b經(jīng)CPU集成塊16、 驅(qū)動(dòng)模塊19后，發(fā)出的指令信號(hào)通過繼電器Jil、 Ji2 、 Ji3、 Ji4和控制電路 輸出部分21送到控制現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)3及相應(yīng)指示信號(hào)的控制。實(shí)施方式2將實(shí)施方式l中的自動(dòng)控制裝置，設(shè)置為信號(hào)處理器和遙控器，所述信號(hào) 處理器、遙控器具有信號(hào)發(fā)射裝置和信號(hào)接收裝置，角度選擇開關(guān)布置在發(fā) 射裝置，信號(hào)接收設(shè)置無線接收模塊17 (RFD)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制操作。實(shí)施方式3在上述實(shí)施方式l中，將圖2所示的永磁吊加長部分與圖1所示的永磁吊主 體部分軸向連接，由同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)，組成智能永磁吊組，根據(jù)工件的寬 度或長度，同軸連接一個(gè)甚至多個(gè)加長部分，可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)各種長度條形工 件的吊裝。實(shí)施方式4本智能永磁吊與實(shí)施方式l不同的是不設(shè)置平面間隙識(shí)別器9，即無平 面間隙識(shí)別組13，圖5中無間隙信號(hào)b,其它同實(shí)施方式l。
權(quán)利要求1.一種智能永磁吊，包括鑲嵌有釹鐵硼硬磁材料的內(nèi)磁體和外磁體，所述內(nèi)磁體與外磁體正反轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述內(nèi)磁體具有一使其正反轉(zhuǎn)動(dòng)的操控機(jī)構(gòu)；其特征在于所述操控機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)裝置，其一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接內(nèi)磁體；對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的自動(dòng)控制裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能永磁吊，其特征在于所述傳動(dòng)裝置是齒輪傳 動(dòng)裝置，其主動(dòng)齒輪連接電動(dòng)機(jī)，從動(dòng)齒輪連接內(nèi)磁體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能永磁吊，其特征在于所述傳動(dòng)裝置是鏈/輪 傳動(dòng)裝置，其主動(dòng)輪連接電動(dòng)機(jī)，從動(dòng)輪連接內(nèi)磁體，所述主動(dòng)輪、從動(dòng)輪與 鏈配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能永磁吊，其特征在于所述自動(dòng)控制裝置包括 安裝在內(nèi)磁體軸頭端部的角度選擇盤，該角度選擇盤設(shè)置有角度選擇開關(guān)，角 度選擇開關(guān)所選擇的角度信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理器后、向電動(dòng)機(jī)輸出控制信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能永磁吊，其特征在于所述信號(hào)處理器是數(shù)字 式信號(hào)處理器，具有CPU和驅(qū)動(dòng)模塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能永磁吊，其特征在于所述內(nèi)磁體的端部具有 使兩內(nèi)磁體軸向連接的連接部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能永磁吊，其特征在于所述自動(dòng)控制裝置還包 括平面間隙識(shí)別器，該識(shí)別器設(shè)置在外磁體的工作面，用于檢測(cè)外磁體工作面 與工件平面的距離；所述信號(hào)處理器，接收來自角度選擇開關(guān)和平面間隙識(shí)別 器的信號(hào)，向電動(dòng)機(jī)輸出控制信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能永磁吊，其特征在于所述自動(dòng)控制裝置是遙 控自動(dòng)控制裝置，由信號(hào)處理器、遙控器組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能永磁吊，包括鑲嵌有釹鐵硼硬磁材料的內(nèi)磁體和外磁體，內(nèi)磁體與外磁體正反轉(zhuǎn)動(dòng)配合，內(nèi)磁體位具有一使其正反轉(zhuǎn)動(dòng)的操控機(jī)構(gòu)；操控機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和自動(dòng)控制裝置組成；自動(dòng)控制裝置具有用于檢測(cè)內(nèi)磁體與外磁體相對(duì)角位移的傳感器，以及用于檢測(cè)外磁體工作面與工件平面間隙的識(shí)別器；內(nèi)磁體的端部具有可使兩內(nèi)磁體軸向連接的連接部。該永磁吊使用操控安全，其吸附力可根據(jù)工件重量調(diào)整，可保護(hù)工件免受損傷；其具有聯(lián)吊結(jié)構(gòu)，可以起吊大尺寸、大重量及條形工件，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)B66C1/00GK201046880SQ20072007990
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者陳永旺 申請(qǐng)人:陳永旺