磁力磁吸附焊接机器人行走系统的解锁机构的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种磁力磁吸附焊接机器人行走系统的解锁机构。
【背景技术】
[0002]永久磁铁吸力强、不需要额外供电、不担心失电滑脱，是许多机械装置中联系两个相对独立系统的结构经常采用的元件。例如焊接行业有许多行走式机器人、焊接小车等，采用强磁铁维持行走机构与固定轨道或工件之间的可靠接触。然而当磁力很强时，放置小车就难以对准焊缝、调整也困难，取下时也很困难，因此希望能像电磁铁那样随意改变磁力的有无。已有的机械解锁机构常常不够省力，或机构尺寸庞大不便使用。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种磁力磁吸附焊接机器人行走系统的解锁机构，通过施加很小的水平方向的力或力矩即可翘起磁铁，不但节省力气，而且结构小巧。
[0004]本实用新型解决以上技术问题的技术方案是:
[0005]磁力磁吸附焊接机器人行走系统的解锁机构，所述的解锁机构包括支撑机构、施力机构和拉升机构，所述拉升机构与吸附磁铁相连，所述施力机构与拉升机构相连，所述施力机构带动拉升机构运动，拉升机构带动吸附磁铁的一端抬起，所述支撑机构一端相对固定，另一端与拉升机构相连，用于提升磁铁。
[0006]在开始解锁的状态下，所述拉升机构对吸附磁铁产生的作用力，与吸附力的夹角典型范围小于等于90° ±10°。
[0007]解锁机构包括楔块，所述楔块的倾斜端即为拉升机构，所述楔块的侧端即为施力机构，所述楔块的水平端即为支撑机构。
[0008]所述吸附磁铁一端固定有滚轮，楔块的倾斜面与滚轮相接触。
[0009]所述楔块的侧端装有推杆。
[0010]所述的解锁机构为曲柄机构，所述曲柄机构包括曲柄轴、曲柄和摇臂，所述曲柄一端装于曲柄轴上，另一端固定有摇臂，所述摇臂装于所述的滑槽中；或者所述摇臂上还装有滚子，所述装有滚子的摇臂机构装于位于磁铁一端的滑槽中，磁铁另一端可自由转动;所述曲柄轴即为支撑机构，所述摇臂即为施力机构，所述曲柄及滚子即为拉升机构。
[0011]所述的磁铁上固定有支杆，支杆的一端用铰链连接，另一端开有滑槽，摇臂或摇臂上的滚子在所述滑槽内滑动。
[0012]所述的解锁机构为曲柄机构，所述曲柄机构包括滑块、曲柄轴、曲柄和摇臂，所述的磁铁固连于滑块，滑块限位于可上下移动的导槽中，滑块开有滑槽，所述曲柄一端装于曲柄轴上，另一端装有摇臂，所述摇臂装于所述的滑槽中；或者所述摇臂上还装有滚子，所述装有滚子的摇臂机构装于所述的滑槽中；所述曲柄轴即为支撑机构，所述摇臂即为施力机构，所述滑块、曲柄及滚子即为拉升机构。
[0013]所述的解锁机构为曲柄机构，所述曲柄机构包括摆动滑块、滑杆、曲柄、曲柄轴和摇臂，摇臂上还装有滚子，所述的磁铁固连于摆动滑块，所述摆动滑块置于限位槽中，所述摆动滑块一端有弧形面，所述弧形面与限位槽的一个侧壁相接触，所述摆动滑块的另一端开有滑槽，所述摆动滑块的另一端置于用于限制摆动滑块的上下位置的档槽中，滑杆在导槽中运动，滑杆的一端通过铰链装有连杆，所述连杆另一端与摆动滑块的中部通过铰链连接，所述曲柄一端固连于曲柄轴上，另一端装有固连的摇臂，摇臂上还装有滚子，所述滚子装于所述的滑槽中；所述曲柄轴即为支撑机构，所述摇臂即为施力机构，所述摆动滑块、滑杆、曲柄及滚子即为拉升机构。
[0014]本实用新型的有益效果是:本实用新型利用楔块翘起的原理，在水平方向施加很小的力，即可利用楔块将磁铁翘起，利用不同的施力角度所受到的阻力矩不同的原理，在撬动磁铁的最初阶段发出最大的力量，随着磁铁与被吸引的铁磁性物体间距增大，吸力迅速减小，解锁装置的出力系数可以减小，从而实现以小的力矩迅速解锁。本方案减小了磁力磁吸附机构的解锁力或力矩，减小解锁机构的尺寸。
【附图说明】
[0015]图1是磁力磁吸附行走系统解锁机构所需最大解锁力示意图；
[0016]图2是磁力磁吸附行走系统的解锁机构在一侧施力状态示意图；
[0017]图3是本实用新型的第一种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构仅用楔块实现的原理示意图。
[0018]图4本实用新型的第二种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的初始状态原理示意图。
[0019]图5是本实用新型的第二种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的楔块抬起Θ角时施力原理示意图；
[0020]图6是本实用新型的第三种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的原理示意图。
[0021]图7本实用新型的第四种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的磁铁与支杆结构示意图。
[0022]图8是本实用新型的第四种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的初始角Θ呈90度状态的结构开始解锁时相对关系不意图；
[0023]图9是本实用新型的第四种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的初始角Θ呈O度状态的结构开始解锁时的相对关系不意图；
[0024]图10是本实用新型的第四种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的初始角Θ呈O度状态的结构已转过一个角度时的相对关系示意图；
[0025]图11是本实用新型的第四种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的初始角Θ呈O度状态的结构的力臂最大状态时的相对关系示意图；
[0026]图12是本实用新型的第四种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的初始角Θ呈O度状态的结构的完成解锁状态示意图；
[0027]图13是磁铁的吸附力F与磁铁及钢材之间的间隙的关系示意图；
[0028]图14是本实用新型的第四种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的解锁力矩与磁铁及钢材之间的间隙的关系示意图；
[0029]图15是本实用新型的第五种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的初始锁紧状态机械结构原理示意图；
[0030]图16是本实用新型的第五种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的初始角Θ大于O度状态的解锁第一状态示意图；
[0031]图17是本实用新型的第五种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的解锁第二状态机械结构原理示意图；
[0032]图18是本实用新型的第五种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的完成解锁状态机械结构原理示意图；
[0033]图19是本实用新型的第六种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的第一状态(锁紧状态)的结构原理示意图；
[0034]图20是本实用新型的第六种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的第二状态示意图；
[0035]图21是本实用新型的第六种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的第三状态示意图；
[0036]图22是本实用新型的第六种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的第四状态示意图；
[0037]图23是本实用新型的第六种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的完成解锁状态不意图；
[0038]图24是本实用新型的第七种实施例磁力磁吸附行走系统的解锁机构的锁紧状态结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0039]实施例1
[0040]如图1所示，该结构需要完全靠外力f把磁铁平行地拉开，则需要施加等于最大吸力F的外力f，如图2所示的磁力磁吸附焊接机器人行走系统的解锁机构在一侧施力状态示意图；如果在一端加力，则仅需要一半的力即可拉开磁铁，有所省力。进一步，如图3所示，是本实用新型的第I种实施例磁力磁吸附焊接机器人行走系统的解锁机构的原理示意图。采用小角度的楔块对吸合的永久磁铁进行解锁。即如果在一端采用夹角为Θ的楔块撬开磁铁，为了简化讨论，不防假设楔块光滑得没有摩擦力作用，而磁铁在钢材表面则不产生滑动，磁铁翘起的角度很小也忽略不计，那么可计算仅需推力f = F*tan0/2。当Θ很小时，f■很小，达到了十分省力的效果。
[0041]由上述机构可知，解锁机构包括楔块I，所述楔块的倾斜端Ia即为拉升机构，所述楔块的侧端Ib即为施力机构，所述楔块的水平端Ic即为支撑机构。综上可得，所述的解锁机构包括支撑机构、施力机构和拉升机构，所述拉升机构与焊接机器人的吸附磁铁19相连，所述施力机构与拉升机构相连，所述施力机构带动拉升机构运动，拉升机构带动吸附磁铁19的一端抬起，所述支撑机构一端相对固定，另一端与拉升机构相连，用于支撑磁铁19。
[0042]实施例2
[0043]如图4和图5所示，与实施例1不同之处在于:为了减小楔块所受磁铁对其产生的摩擦力，可以增加一个滚子2，楔块通过滚子2对磁铁施加解锁力。即在所述吸附磁铁一端固定有滚轮2，楔块的倾斜面与滚轮2相接触。
[0044]实施例3
[0045]如图6所示，与实施例2不同之处在于:在所述楔块的侧端固定有推杆3。
[0046]上述的操作力f可以通过推或拉推杆3施加，也可以通过其他机械结构间接施加，如杠杆机构。
[0047]实施例4
[0048]如图7至图12所示，所述的解锁机构为曲柄机构，所述曲柄机构包括支杆4、曲柄7、曲柄轴8和滚子9，所述的磁铁上固定有支杆4，支杆的一端用铰链5连接，可自由转动；另一端开有滑槽6。所述曲柄7—端装于曲柄轴8上，另一端固定有摇臂，所述摇