一种精确吸多张钢板的起重电磁铁和控制方法

技术领域

本发明涉及电磁吸吊设备领域，具体涉及一种精确吸吊多张钢板的起重电磁铁和控制方法。

背景技术

吊运钢板的起重电磁铁已广泛应用，传统的吊运钢板的起重电磁铁在作业时通常都没有准确的吸吊钢板张数的要求，但随着无人化作业的发展，已经有很多作业现场要求精确吸吊多张相同厚度或不同厚度的钢板，目前国际上还没有一个能够解决精确吸吊多张钢板的方法，更是没有出现精确吸吊多张钢板的起重电磁铁。

发明内容

本发明提出了一种精确吸吊多张钢板的起重电磁铁，可以实现精确吸吊多张钢板。

该本发明采用的技术手段如下：

一种精确吸吊多张钢板的起重电磁铁，包括顶板和固定于所述顶板上的至少一组电磁铁组，每组所述电磁铁组具有多个不同的电磁铁；

所述电磁铁包括中空内磁极、外磁极、线圈以及接线盒，所述线圈绕在所述中空内磁极上并与所述接线盒连接，所述外磁极设置在所述线圈的外周；

不同的所述电磁铁的外磁极的壁厚不同。

进一步地，同一电磁铁的所述中空内磁极与所述外磁极的磁极面积相同。

进一步地，不同电磁铁的外磁极的壁厚依次为1t、2t、3t…nt；

其中，n为每组电磁铁组中电磁铁的数目；

t为被吸钢板的最薄厚度。

进一步地，不同电磁铁组中相同电磁铁的线圈串联。

一种精确吸吊多张钢板的起重电磁铁的控制方法，包括以下步骤，

步骤1、获取需要吸吊钢板的张数和每张钢板的厚度；

步骤2、根据所述需要吸吊钢板的张数和每张钢板的厚度计算需要的电磁铁的外磁极的壁厚；

步骤3、根据计算需要的电磁铁的外磁极的壁厚控制电磁铁组中不同的电磁铁进行工作。

进一步地，所述根据所述吸吊钢板的张数和每张钢板的厚度计算需要的电磁铁的外磁极的壁厚通过公式(1)进行计算，

(d

其中：m为需要吸吊钢板的张数；

d

D为需要的电磁铁的外磁极的壁厚。

与现有技术比较，本发明公开的精确吸吊多张钢板的起重电磁铁，通过设置至少一组电磁铁组，每组电磁铁组具有多个不同的电磁铁，不同的电磁铁的外磁极壁厚不同，进而可以实现对不同厚度的钢板的吸吊，从而精确吸吊多张钢板。

附图说明

图1为本发明公开的精确吸多张钢板的起重电磁铁的主视图；

图2为图1的仰视图；

图3为图1的俯视图，图中接线盒未示出；

图4为图1的左视图。

图中：1、顶板，11、吊耳，2、电磁铁组，2-1、第一电磁铁，2-2、第二电磁铁，2-3、第三电磁铁，2-4、第四电磁铁，20、中空内磁极，21、外磁极，22、线圈，23、接线盒。

具体实施方式

如图1至图4所示本发明公开的精确吸吊多张钢板的起重电磁铁，包括顶板1和固定于所述顶板1上的至少一组电磁铁组2，每组所述电磁铁组2具有多个不同的电磁铁；

所述电磁铁包括中空内磁极20、外磁极21、线圈22以及接线盒23，所述线圈22绕在所述中空内磁极20上并与所述接线盒23连接，所述外磁极21设置在所述线圈22的外周；

不同的所述电磁铁的外磁极21的壁厚不同。

具体地，在本实施例中，顶板1上电磁铁组2共具有三组，每组电磁铁组2中具有四个不同的电磁铁，分别为第一电磁铁2-1、第二电磁铁2-2、第三电磁铁2-3和第四电磁铁2-4，多组电磁铁组由顶板的一端向另一端依次设置，电磁铁组的数量以及每组电磁铁组中电磁铁的数量可以根据需要进行设计；所述电磁铁包括中空内磁极20、外磁极21、线圈22以及接线盒23，所述线圈22绕在所述中空内磁极20上并与所述接线盒23连接，所述外磁极21设置在所述线圈23的外周。

使用本发明公开的起重电磁铁对钢板进行吸吊时，由于磁力线在通过被吸铁磁物质时，总是从磁阻小的地方通过。同时，在吸吊多张钢板时，每张钢板的气隙磁阻很大，所以磁力线总是在第一层钢板饱和后，再克服第一层钢板和第二层钢板之间的气隙磁阻到达第二层钢板，同理第三层钢板和第四层钢板也是如此。并且，最重要的是如果电磁铁的外磁极在通过磁力线的磁路中首先达到磁饱和，此时即使再增加磁势，外磁极通过的磁力线数量也不会增加，也就限制了通过被吸钢板的磁力线数量，使其没有能力既要克服钢板与钢板之间的气隙，又要吸起下面的钢板。由于本申请中设置了至少一组电磁铁组，且每组电磁铁组中具有多个不同的电磁铁，不同的电磁铁的外磁极壁厚不同，从而使得不同的电磁铁的外磁极在通过磁力线的磁路达到饱和时磁力线数量不同，进而可以吸吊不同总厚度的钢板，进而当需要吸吊不同厚度的钢板时，控制不同的电磁铁工作，以实现对不同多张钢板的精确吸吊。

进一步地，同一电磁铁的所述中空内磁极与所述外磁极的磁极面积相同。

进一步地，不同电磁铁的外磁极的壁厚依次为1t、2t、3t…nt；

其中，n为每组电磁铁组中电磁铁的数目；

t为被吸钢板的最薄厚度。

通过将外磁极的壁厚依次为1t、2t、3t…nt；可以更精确的控制，以实现精确吸吊不同张数的钢板。在本实施例中，电磁铁2-1的外磁极的壁厚设为t，电磁铁2-2的外磁极壁厚是电磁铁2-1的两倍设为2t，电磁铁2-3的外磁极壁厚是电磁铁2-1的三倍设为3t，电磁铁2-4的外磁极壁厚是电磁铁2-1的四倍设为4t。

进一步地，不同电磁铁组中相同电磁铁的线圈串联。具体地，在本实施例中，三个第一电磁铁的线圈串联连接后连接至接线盒，三个第二电磁铁的线圈串联连接后连接至接线盒，三个第三电磁铁的线圈串联连接后连接至接线盒，三个第四电磁铁的线圈串联连接后连接至接线盒，不同电磁铁组中相同电磁铁的线圈串联，可减少电控装置对电磁铁控制回路的数量和降低总的输出电流，使电控装置对电磁铁的控制可以容易实现。

一种精确吸吊多张钢板的起重电磁铁的控制方法，包括以下步骤，

步骤1、获取需要吸吊钢板的张数和每张钢板的厚度；

步骤2、根据所述需要吸吊钢板的张数和每张钢板的厚度计算需要的电磁铁的外磁极的壁厚；

步骤3、根据计算需要的电磁铁的外磁极的壁厚控制电磁铁组中不同的电磁铁进行工作。

进一步地，所述根据所述吸吊钢板的张数和每张钢板的厚度计算需要的电磁铁的外磁极的壁厚通过公式(1)进行计算，

(d

其中：m为需要吸吊钢板的张数；

d

D为需要的电磁铁的外磁极的壁厚。

通过以上方法可以实现精确吸吊不同张数的钢板。

实施例1

本实施例中，四种不同的电磁铁的中空内磁极和外磁极壁厚均不相同，以吸吊钢板厚度6mm-60mm为例，本发明中四种不同电磁铁的外磁极厚度依次如下：第一电磁铁的外磁极壁厚为6mm、第二电磁铁的外磁极壁厚为12mm、第三电磁铁的外磁极壁厚为18mm以及第四电磁铁组的外磁极壁厚为24mm。

对于第一电磁铁的外磁极壁厚为6mm，第一电磁铁只能精确吸吊最薄厚度为6mm以上的钢板，在吸吊厚度为6mm以上的钢板时，即使增加电磁铁的磁势，因外磁极已经饱和，磁力线也没有能力穿透第一层钢板而到达第二层钢板，即使有些漏磁到达了第二层钢板，也没有能力将第二张钢板吸起。如果要吸吊两张厚度为6mm的钢板，则用第二电磁铁，第二电磁铁的外磁极壁厚为12mm，第二电磁铁只能精确吸吊两张最薄厚度为6mm的钢板，在吸吊两张厚度为6mm以上的钢板时，同样即使增加电磁铁的磁势，因外磁极已经饱和，磁力线在穿透第一层钢板到达第二层钢板后，也没有能力穿透第二层钢板而到达第三层钢板，即使有些漏磁到达了第三层钢板，也没有能力将第三张钢板吸起。如果要吸吊三张厚度为6mm的钢板，则用第三电磁铁，第三电磁铁的外磁极壁厚为18mm，第三电磁铁能精确吸吊三张最薄厚度为6mm的钢板。如果要吸吊四张厚度为6mm的钢板，则用第四电磁铁，第四电磁铁的外磁极壁厚为24mm，第四电磁铁只能精确吸吊四张最薄厚度为6mm的钢板。

电磁铁的中空内磁极面积和外磁极面积相同，中空内磁极的钢板厚度可以以此算出。

电磁铁的吸力公式：F＝(B/5000)

吸吊钢板和电磁铁对应关系

第一电磁铁(边磁极厚6mm)：1张6mm-12mm厚的钢板；

第二电磁铁(边磁极厚12mm)：2张6mm-8mm厚的钢板，1张12mm-24mm厚的钢板；

第三电磁铁(边磁极厚18mm)：3张6mm-7mm厚的钢板，2张9mm-12mm厚的钢板，1张24mm-36mm厚的钢板；

第四电磁铁(边磁极厚24mm)：4张6mm-7mm厚的钢板，3张8mm-10mm厚的钢板，2张13mm-17mm厚的钢板，1张36mm-60mm厚的钢板。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。