[发明专利]一种基于hakbach阵列分布的高性能永磁吸附装置

说明书

本发明公开了一种基于hakbach阵列分布的高性能永磁吸附装置，包括永磁吸附单元，永磁吸附单元包括自上至下顺次异极相接的连接片、纯铁座和永磁组件，连接片与爬壁机器人固定连接，永磁组件为由若干永磁铁块沿周向依次拼接组成的圆弧状结构，永磁铁块的磁极分布方式采用海尔贝克阵列式排布，纯铁座上表面具有与连接片的底部形状相匹配的圆弧面，纯铁座下表面具有与永磁组件的顶部形状相匹配的圆弧面；永磁铁块采用高性能的钕铁硼磁铁，纯铁座的材质为纯铁；本发明结构简单，设计合理，多块永磁铁块拼接利用，磁极引导磁路导向，提高永磁铁块的利用率，以兼顾爬壁机器人的可靠吸附和灵活运动，使永磁吸附单元在一定体积范围内提供更大的吸附力。

技术领域

本发明属于爬壁机器人吸附装置技术领域，尤其涉及一种基于hakbach阵列分布的高性能永磁吸附装置。

背景技术

随着全球化的不断发展，在国内许多生产领域需要用到磁铁，小至一个挂钩的固定，大到船舶、冶金、矿山、机械行业中钢铁等导磁性材料的吊运，磁铁都发挥着极其重要的作用。磁吸附装置结构同样应用到爬壁机器人领域，其作为行走机构的核心部分，为爬壁机器人正常爬行提供吸附力保证。目前国内爬壁机器人存在负载能力不足和稳定性较差等问题，而且对于磁吸附单元的研究较少。为了产生较大的吸附力必然要求增加磁吸附结构的体积和质量，这影响爬壁机器人运动的灵活性，增大了驱动系统的负载。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于hakbach阵列分布的高性能永磁吸附装置，结构简单，设计合理，通过多块永磁铁块拼接利用，磁极引导磁路导向，提高永磁铁块的利用率，以兼顾爬壁机器人的可靠吸附和灵活运动，使永磁吸附单元在一定体积范围内提供更大的吸附力。

为了实现上述目的，本发明提供的一种基于hakbach阵列分布的高性能永磁吸附装置，包括永磁吸附单元，所述永磁吸附单元包括自上至下顺次异极相接的连接片、纯铁座和永磁组件，所述连接片与爬壁机器人固定连接，所述永磁组件为由若干永磁铁块沿周向依次拼接组成的圆弧状结构，所述永磁铁块的磁极分布方式采用海尔贝克阵列式排布，所述纯铁座上表面具有与连接片的底部形状相匹配的圆弧面，所述纯铁座下表面具有与永磁组件的顶部形状相匹配的圆弧面。

优选地，所述永磁铁块采用高性能的钕铁硼磁铁；

优选地，所述永磁铁块的截面呈扇形；

优选地，所述永磁铁块的数量为七块；

优选地，所述永磁铁块的外表面具有包覆层，所述包覆层为铁皮；

优选地，所述纯铁座的材质为纯铁。

本发明提供的一种基于hakbach阵列分布的高性能永磁吸附装置，具有如下有益效果：

现有技术存在的问题是：增大吸附力就必须要求增加磁吸附结构的体积和质量，影响爬壁机器人运动的灵活性，增大了驱动系统的负载。本发明有效避免了这个技术问题。本发明提供的一种基于hakbach阵列分布的高性能永磁吸附装置整体形状呈圆弧形，连接片为两片相对设置于纯铁座的上表面，连接片上具有若干通孔，可以根据爬壁机器人尺寸以及需要被吸附的位置，调整永磁吸附单元与爬壁机器人固定的位置，适用于不同尺寸的爬壁机器人，使用范围广。

同时，永磁铁块沿周向依次拼接组成的圆弧状结构的永磁组件，永磁铁块的磁极分布方式采用海尔贝克阵列式排布，磁极引导磁路导向，提高永磁铁块的利用率，以兼顾爬壁机器人的可靠吸附和灵活运动，使磁吸附单元在一定体积范围内提供更大的吸附力。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于hakbach阵列分布的高性能永磁吸附装置的结构示意图。

图2为图1的主视图。

图3为图1的侧视图。

图4为图1的俯视图

图中：