本公開(kāi)涉及諸如磁性工具基座、磁性固定件以及磁性升降機(jī)之類的磁性聯(lián)接裝置，并且更具體地涉及通過(guò)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)系統(tǒng)而啟用或停用的磁性聯(lián)接裝置。

背景技術(shù)：

磁性聯(lián)接裝置包括將工具相對(duì)于工件進(jìn)行定位的磁性工具基座、將第一工件相對(duì)于第二工件進(jìn)行保持的磁性固定件以及將工件聯(lián)接至用于使工件從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置的升降裝置的磁性升降機(jī)。示例性的升降裝置包括機(jī)械臂。一些常規(guī)的磁性聯(lián)接裝置能夠在啟用狀態(tài)(on-state)與停用狀態(tài)(off-state)之間切換，在啟用狀態(tài)下，磁性聯(lián)接裝置提供足夠的外部磁場(chǎng)以將工件聯(lián)接至磁性聯(lián)接裝置，在停用狀態(tài)下，磁性聯(lián)接裝置的外部磁場(chǎng)減小以促使工件與磁性聯(lián)接裝置分離。美國(guó)專利No.7,161,451中示出了示例性的常規(guī)可切換磁性聯(lián)接裝置。

期望對(duì)上述磁性聯(lián)接裝置進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式中，提供了一種磁性聯(lián)接裝置。該磁性聯(lián)接裝置包括：殼體；由殼體支承的第一盤板；由殼體支承的第二盤板，第二盤板包括旋轉(zhuǎn)接合部；以及聯(lián)接至第二盤板的旋轉(zhuǎn)接合部以使第二盤板相對(duì)于第一盤板旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器。第一盤板包括：間隔開(kāi)的多個(gè)第一永磁體部，該多個(gè)第一永磁體部各自具有北極側(cè)和南極側(cè)；以及插置在多個(gè)第一永磁體部的相鄰永磁體部之間的多個(gè)第一極部。第一盤板包括相等數(shù)目的永磁體部和極部。多個(gè)第一永磁體部布置成使得多個(gè)第一極部中的每個(gè)極部各自是下述兩者中的一者：與多個(gè)第一永磁體部的兩個(gè)永磁體部的北極側(cè)相鄰的北極部；以及與多個(gè)第一永磁體部的兩個(gè)永磁體部的南極側(cè)相鄰的南極部。第二盤板包括：間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部，該多個(gè)第二永磁體部各自具有北極側(cè)和南極側(cè)；以及插置在多個(gè)第二永磁體部的相鄰永磁體部之間的多個(gè)第二極部。第二盤板包括相等數(shù)目的永磁體部和極部。多個(gè)第二永磁體部布置成使得多個(gè)第二極部中的每個(gè)極部均是下述兩者中的一者：與多個(gè)第二永磁體部的兩個(gè)永磁體部的北極側(cè)相鄰的北極部；以及與多個(gè)第二永磁體部的兩個(gè)永磁體部的南極側(cè)相鄰的南極部。旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器使第二盤板相對(duì)于第一盤板在(a)第一狀態(tài)與(b)第二狀態(tài)之間旋轉(zhuǎn)，在第一狀態(tài)下，第一盤板的南極部與第二盤板的南極部相鄰并且第一盤板的北極部與第二盤板的北極部相鄰，在第二狀態(tài)下，第一盤板的南極部與第二盤板的北極部相鄰并且第一盤板的北極部與第二盤板的南極部相鄰。

在一個(gè)示例中，磁性聯(lián)接裝置的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器是氣動(dòng)致動(dòng)器。在另一示例中，磁性聯(lián)接裝置的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器是電動(dòng)馬達(dá)。

在另一示例中，在磁性聯(lián)接裝置中，第二盤板的間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部布置成使得間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部中的每個(gè)永磁體部的縱向范圍從第二盤板的中央徑向面向外延伸，從而使第二盤板具有：包括第二盤板的中央并且以第一邊界由間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部中的每個(gè)永磁體部的內(nèi)部范圍界定的第一鄰接區(qū)域；與第一鄰接區(qū)域共用第一邊界并且以第二邊界由間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部中的每個(gè)永磁體部的外部范圍界定的第二鄰接區(qū)域；以及與第二鄰接區(qū)域共用第二邊界并且由第二盤板的外部范圍界定的第三鄰接區(qū)域。在該示例的變型中，第二盤板的旋轉(zhuǎn)接合部定位在第二盤板的第一鄰接區(qū)域內(nèi)。在其另一變型中，第二盤板的旋轉(zhuǎn)接合部定位在第二盤板的第二鄰接區(qū)域內(nèi)。在又一變型中，第二盤板的旋轉(zhuǎn)接合部定位在第二盤板的第三鄰接區(qū)域內(nèi)。在再一變型中，第二盤板的旋轉(zhuǎn)接合部定位在第二盤板的第一鄰接區(qū)域、第二盤板的第二鄰接區(qū)域、第二盤板的第三鄰接區(qū)域中的至少兩個(gè)鄰接區(qū)域內(nèi)。

在根據(jù)前述示例中的任一示例的另一示例中，旋轉(zhuǎn)接合部在第二盤板中包括孔。在根據(jù)前述示例中的任一示例的又一示例中，旋轉(zhuǎn)接合部包括在間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部的上方延伸的突出部。在根據(jù)前述示例中的任一示例的再一示例中，旋轉(zhuǎn)接合部包括多個(gè)齒輪齒。在根據(jù)前述示例中的任一示例的進(jìn)一步的示例中，旋轉(zhuǎn)接合部包括齒輪。

在根據(jù)前述示例中的任一示例的另一示例中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線成角度。在其變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線。在另一變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線平行于第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線。在又一變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線與第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)。在再一變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線定位在第二盤板的第一鄰接區(qū)域內(nèi)。在進(jìn)一步的變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線定位在第二盤板的第二鄰接區(qū)域內(nèi)。在更進(jìn)一步的變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線定位在第二盤板的第三鄰接區(qū)域內(nèi)。在更進(jìn)一步的變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線定位在殼體的豎向邊界內(nèi)并且與第二盤板處于非重疊關(guān)系。

在另一示例中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器包括聯(lián)接至第二盤板的可旋轉(zhuǎn)軸。在其變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的可旋轉(zhuǎn)軸包括旋轉(zhuǎn)軸線并且第二盤板包括旋轉(zhuǎn)軸線，可旋轉(zhuǎn)軸和第二盤板各自都包括互鎖特征部以使可旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接至第二盤板。在其改進(jìn)方案中，互鎖特征部包括由可旋轉(zhuǎn)軸承載的第一鍵特征部和由第二盤板承載的第二鍵特征部。在另一變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線與第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)。在又一變型中，互鎖特征部為齒輪齒，并且旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線與第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)。在其改進(jìn)方案中，可旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)行星齒輪組聯(lián)接至第二盤板，可旋轉(zhuǎn)軸承載行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪，并且第二盤板承載行星齒輪組的環(huán)形齒輪，太陽(yáng)齒輪通過(guò)多個(gè)行星齒輪聯(lián)接至環(huán)形齒輪。

在變型示例中，互鎖特征部是齒輪齒，并且旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)軸線平行于第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線并且偏離第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線。在其改進(jìn)方案中，可旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪組聯(lián)接至第二盤板，可旋轉(zhuǎn)軸承載第一齒輪，并且第二盤板承載第二齒輪，第一齒輪聯(lián)接至第二齒輪，并且其中，第二盤板的間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部布置成使得間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部中的每個(gè)永磁體部的縱向范圍從第二盤板的中央徑向面向外延伸，從而使第二盤板具有：包括第二盤板的中央并且以第一邊界由間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部中的每個(gè)永磁體部的內(nèi)部范圍界定的第一鄰接區(qū)域；與第一鄰接區(qū)域共用第一邊界并且以第二邊界由間隔開(kāi)的多個(gè)第二永磁體部中的每個(gè)永磁體部的外部范圍界定的第二鄰接區(qū)域；以及與第二鄰接區(qū)域共用第二邊界并且由第二盤板的外部范圍界定的第三鄰接區(qū)域。在其另一改進(jìn)方案中，第二齒輪的齒輪齒位于第一鄰接區(qū)域中。在其又一改進(jìn)方案中，第二齒輪的齒輪齒位于第二鄰接區(qū)域中。在其再一改進(jìn)方案中，第二齒輪的齒輪齒位于第三鄰接區(qū)域中。在進(jìn)一步的改進(jìn)方案中，其中，第二齒輪是錐齒輪，并且可旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于第二盤板的旋轉(zhuǎn)軸線。

在另一個(gè)示例中，前述示例中的任一示例所述的磁性聯(lián)接裝置還包括由殼體支承的第三盤板和由殼體支承的第四盤板。第三盤板包括：間隔開(kāi)的多個(gè)第三永磁體部，所述多個(gè)第三永磁體部各自具有北極側(cè)和南極側(cè)；以及插置在多個(gè)第三永磁體部的相鄰永磁體部之間的多個(gè)第三極部。第三盤板包括相等數(shù)目的永磁體部和極部，并且多個(gè)第三永磁體部布置成使得多個(gè)第三極部中的每個(gè)極部均是下述兩者中的一者：與多個(gè)第三永磁體部的兩個(gè)永磁體部的北極側(cè)相鄰的北極部；以及與多個(gè)第三永磁體部的兩個(gè)永磁體部的南極側(cè)相鄰的南極部。第四盤板包括：間隔開(kāi)的多個(gè)第四永磁體部，所述多個(gè)第四永磁體部各自具有北極側(cè)和南極側(cè)；以及插置在多個(gè)第四永磁體部的相鄰永磁體部之間的多個(gè)第四極部。第四盤板包括相等數(shù)目的永磁體部和極部，并且多個(gè)第四永磁體部布置成使得多個(gè)第四極部中的每個(gè)極部均是下述兩者中的一者：與多個(gè)第四永磁體部的兩個(gè)永磁體部的北極側(cè)相鄰的北極部；以及與多個(gè)第四永磁體部的兩個(gè)永磁體部的南極側(cè)相鄰的南極部。第四盤板包括旋轉(zhuǎn)接合部。旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器聯(lián)接至第四盤板的旋轉(zhuǎn)接合部以使第四盤板相對(duì)于第一盤板在(a)第三狀態(tài)與(b)第四狀態(tài)之間旋轉(zhuǎn)，在第三狀態(tài)下，第一盤板的南極部與第四盤板的南極部相鄰并且第一盤板的北極部與第四盤板的北極部相鄰，在第四狀態(tài)下，第一盤板的南極部與第四盤板的北極部相鄰并且第一盤板的北極部與第四盤板的南極部相鄰。在其變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器包括可旋轉(zhuǎn)軸，并且可旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接至第二盤板以及聯(lián)接至第四盤板以使第二盤板相對(duì)于第一盤板、第四盤板相對(duì)于第三盤板同時(shí)旋轉(zhuǎn)。在其另一變型中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的可旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒條-小齒輪副的齒輪裝置聯(lián)接至第四盤板。

在另一示例中，前述示例中的任一示例的磁性聯(lián)接裝置還包括電子控制器和輸入設(shè)備。電子控制器響應(yīng)于從輸入設(shè)備接收的第一輸入而使旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器將第二盤板相對(duì)于第一盤板定位在第一狀態(tài)，并且響應(yīng)于從輸入設(shè)備接收的第二輸入而使旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器將第二盤板相對(duì)于第一盤板定位在第二狀態(tài)。

在又一示例中，前述示例中的任一示例的磁性聯(lián)接裝置的第一盤板和第二盤板是圓柱形的。第一盤板具有第一外徑。第二盤板具有第二外徑。第一外徑大致等于第二外徑。

在再一示例中，前述示例中的任一示例的磁性聯(lián)接裝置的第一盤板的多個(gè)第一極部是第一整體基座部件的一部分。第一整體基座部件包括接收第一盤板的多個(gè)第一永磁體的多個(gè)第一開(kāi)口，并且第二盤板的多個(gè)第二極部是第二整體基座部件的一部分。第二整體基座部件包括接收第二盤板的多個(gè)第二永磁體的多個(gè)第二開(kāi)口。在其變型中，多個(gè)第一永磁體沿徑向布置在第一基座部件中，并且第一盤板的多個(gè)第一永磁體中的每個(gè)永磁體包括北極側(cè)、南極側(cè)、徑向面向內(nèi)的端部、徑向面向外的端部、頂側(cè)以及底側(cè)，并且其中，多個(gè)第二永磁體沿徑向布置在第二基座部件中，并且第二盤板的多個(gè)第二永磁體中的每個(gè)永磁體包括北極側(cè)、南極側(cè)、徑向面向內(nèi)的端部、徑向面向外的端部、頂側(cè)和底側(cè)。在其改進(jìn)方案中，第一整體基座部件圍繞第一盤板的多個(gè)第一永磁體的北極側(cè)、南極側(cè)、徑向面向內(nèi)的端部和徑向面向外的端部，并且第二整體基座部件圍繞第二盤板的多個(gè)第二永磁體的北極側(cè)、南極側(cè)、徑向面向內(nèi)的端部以及徑向面向外的端部。在其另一改進(jìn)方案中，第二整體基座部件圍繞第二盤板的多個(gè)第二永磁體的頂側(cè)。在其又一改進(jìn)方案中，第一整體基座部件圍繞第一盤板的多個(gè)第一永磁體的底側(cè)。

在又一示例中，前述示例中的任一示例的磁性聯(lián)接裝置的第二盤板定位在第一盤板的頂部上。在其變型中，在第一狀態(tài)下，第一盤板的南極部與第二盤板的南極部豎向地對(duì)準(zhǔn)，并且第一盤板的北極部與第二盤板的北極部豎向地對(duì)準(zhǔn)。在其改進(jìn)方案中，在第二狀態(tài)下，第一盤板的南極部與第二盤板的北極部豎向地對(duì)準(zhǔn)，并且第一盤板的北極部與第二盤板的南極部豎向地對(duì)準(zhǔn)。

在前述示例中的任一示例的另一示例中，磁性聯(lián)接裝置由機(jī)械臂的端部承載。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖參考本發(fā)明的實(shí)施方式的以下描述，本公開(kāi)的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)所述特征和優(yōu)點(diǎn)的方式將變得更加明顯，并且本發(fā)明本身將被更好地理解。在附圖中：

圖1是根據(jù)本公開(kāi)的教示的示例性磁性聯(lián)接裝置的示意圖；

圖2是用于圖1的磁性聯(lián)接裝置的示例性盤板的分解立體圖；

圖3是圖2的盤板的立體圖；

圖4是圖3的盤板的俯視圖；

圖5是圖3的盤板以及第二盤板的分解立體圖；

圖6是圖5的盤板的組裝圖；

圖7是圖6的盤板聯(lián)接至工件的局部截面圖，其中，所述盤板布置成呈啟用狀態(tài)；

圖8是圖6的盤板聯(lián)接至工件的局部截面圖，其中，所述盤板布置成呈關(guān)閉狀態(tài)；

圖9是圖6的盤板的俯視圖，示出了所述盤板的各個(gè)區(qū)域；

圖9A是圖9的一部分的詳細(xì)視圖；

圖10是具有直接聯(lián)接至上盤板的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的直接驅(qū)動(dòng)的磁性聯(lián)接裝置的立體圖；

圖11是圖10的直接驅(qū)動(dòng)的磁性聯(lián)接裝置的分解立體圖；

圖12是圖10的直接驅(qū)動(dòng)的磁性聯(lián)接裝置的局部分解立體圖；

圖13是具有通過(guò)行星齒輪組聯(lián)接至上盤板的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的磁性聯(lián)接裝置的立體圖；

圖14是圖13的磁性聯(lián)接裝置的分解立體圖；

圖15是圖13的磁性聯(lián)接裝置的行星齒輪組的分解圖；

圖16是具有通過(guò)齒輪組聯(lián)接至上盤板的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的偏移的磁性聯(lián)接裝置的立體圖；

圖17是圖16的偏移的磁性聯(lián)接裝置的分解立體圖；

圖18是圖16的偏移的磁性聯(lián)接裝置的局部分解立體圖；

圖19是圖16的偏移的磁性聯(lián)接裝置的局部立體圖；

圖20是圖16的偏移的磁性聯(lián)接裝置沿著圖16中的線20-20截取的截面圖；

圖21是具有通過(guò)齒輪組聯(lián)接至上盤板的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的另一偏移的磁性聯(lián)接裝置的立體圖；

圖22是圖21的偏移的磁性聯(lián)接裝置的局部立體圖；

圖23是圖21的偏移的磁性聯(lián)接裝置的分解局部立體圖；

圖24是圖21的偏移的磁性聯(lián)接裝置沿著圖21中的線24-24截取的截面圖；

圖25是具有聯(lián)接至多個(gè)盤板組的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的示例性磁性聯(lián)接裝置的局部立體圖；

圖26是圖25的示例性磁性聯(lián)接裝置的局部分解立體圖；以及

圖27是示例性機(jī)器人系統(tǒng)的立體圖，該示例性機(jī)器人系統(tǒng)具有聯(lián)接至該機(jī)器人系統(tǒng)的臂的端部的本公開(kāi)的示例性磁性聯(lián)接裝置中的至少一者。

貫穿所述若干附圖，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件。這里闡述的示例說(shuō)明了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，并且這種示例不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，描繪了本公開(kāi)的示例性磁性聯(lián)接裝置10。磁性聯(lián)接裝置10包括上盤板12和下盤板14。盤板12和盤板14中的每個(gè)盤板包括間隔開(kāi)的多個(gè)永磁體部20和多個(gè)極部30。間隔開(kāi)的多個(gè)永磁體部20中的每個(gè)永磁體部均包括一個(gè)或更多個(gè)永磁體。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)永磁體部20均包括單個(gè)永磁體。每個(gè)永磁體部均具有北極側(cè)和南極側(cè)。

盤板12的永磁體部20和極部30以及盤板14的永磁體部20和極部30各自布置成形成閉合的形狀，其中，極部30中的一個(gè)極部定位在永磁體部20中的兩個(gè)永磁體部之間。此外，永磁體部20布置成使得兩個(gè)永磁體部20中的與所述兩個(gè)永磁體部20之間的極部30接觸的每個(gè)永磁體部的北極側(cè)或南極側(cè)與極部30接觸。當(dāng)相鄰的永磁體部20的北極側(cè)接觸極部30時(shí)，該極部30被稱為北極部。當(dāng)相鄰的永磁體部20的南極側(cè)接觸極部30時(shí)，該極部30被稱為南極部。

上盤板12和下盤板14中的每個(gè)盤板包括相等且偶數(shù)數(shù)目的永磁體部20。此外，上盤板12和下盤板14中的每個(gè)盤板的極部30的數(shù)目等于永磁體部20的數(shù)目。在一個(gè)實(shí)施方式中，在上盤板12和下盤板14中的每個(gè)盤板中，永磁體部20和極部30以圓形的構(gòu)型布置。

上盤板12能夠相對(duì)于下盤板14旋轉(zhuǎn)以改變上盤板12的永磁體部20和極部30相對(duì)于下盤板14的永磁體部20和極部30的對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)下盤板14的南極部30與上盤板12的南極部30相鄰并且下盤板14的北極部30與上盤板12的北極部30相鄰時(shí)，磁性聯(lián)接裝置10被認(rèn)為處于啟用狀態(tài)。在啟用狀態(tài)下，由于實(shí)現(xiàn)了磁路從上盤板12與下盤板14的對(duì)準(zhǔn)的北極部30穿過(guò)工件50并且到達(dá)上盤板12與下盤板14的對(duì)準(zhǔn)的南極部30，因此由鐵磁材料比如鋼或鐵制成的工件50被磁性聯(lián)接裝置10保持。當(dāng)下盤板14的南極部30與上盤板12的北極部30相鄰并且下盤板14的北極部30與上盤板12的南極部30相鄰時(shí)，磁性聯(lián)接裝置10被認(rèn)為處于停用狀態(tài)。在停用狀態(tài)下，由于實(shí)現(xiàn)了上盤板12和下盤板14內(nèi)的磁路從對(duì)準(zhǔn)的上盤板12的北極部30至下盤板14的南極部30以及從對(duì)準(zhǔn)的上盤板12的北極部至下盤板14的南極部30，因此由鐵磁材料制成的工件50沒(méi)有被磁性聯(lián)接裝置10保持。在美國(guó)專利No.7,161,451中以及貫穿本公開(kāi)提供了示例性盤板。

上盤板12包括聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器60的旋轉(zhuǎn)接合部16。旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器60包括聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)接合部16以向上盤板12傳遞旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)軸。示例性旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器60包括電動(dòng)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器、氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器以及向可旋轉(zhuǎn)軸傳遞旋轉(zhuǎn)的其他合適的裝置。示例性電動(dòng)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器是電動(dòng)馬達(dá)。該電動(dòng)馬達(dá)可以包括用以調(diào)節(jié)電動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)的反饋電子器件。在一個(gè)示例中，DC馬達(dá)設(shè)置有限位開(kāi)關(guān)或編碼器以及比例積分微分控制器以驅(qū)動(dòng)盤板通過(guò)特定的運(yùn)動(dòng)范圍。在另一示例中，設(shè)置了步進(jìn)馬達(dá)。該步進(jìn)馬達(dá)可以以開(kāi)環(huán)的形式操作并且假設(shè)該步進(jìn)馬達(dá)具有足夠的驅(qū)動(dòng)扭矩以在不損失步長(zhǎng)(step)的情況下致動(dòng)該單元?？梢栽O(shè)置傳感器來(lái)幫助建立步進(jìn)馬達(dá)的位置。在另一示例中，設(shè)置有步進(jìn)馬達(dá)，該步進(jìn)馬達(dá)將編碼器與步進(jìn)器集成在一起以檢查是否保持適當(dāng)?shù)闹聞?dòng)角度。示例性氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器是具有旋轉(zhuǎn)葉片的半旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器或由通過(guò)齒條和小齒輪(pinion)而聯(lián)接至中心輸出軸的線性氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)的半旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器。

旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器60聯(lián)接至電子控制器或氣動(dòng)控制器70，該電子控制器或氣動(dòng)控制器70控制旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器60的操作并且因此控制上盤板12相對(duì)于下盤板14的對(duì)準(zhǔn)。示例性地，設(shè)置電子控制器。電子控制器70示例性地示出為包括具有相聯(lián)的存儲(chǔ)器74的處理器72。存儲(chǔ)器74包括磁性聯(lián)接件狀態(tài)模塊76，該磁性聯(lián)接件狀態(tài)模塊76在被處理器72執(zhí)行時(shí)使電子控制器70指示旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器60來(lái)移動(dòng)上盤板12，使得磁性聯(lián)接裝置10置于啟用狀態(tài)和停用狀態(tài)中的一者。在一個(gè)實(shí)施方式中，電子控制器70響應(yīng)于從輸入設(shè)備80接收的輸入信號(hào)而改變磁性聯(lián)接裝置10的狀態(tài)。示例性輸入設(shè)備包括開(kāi)關(guān)、按鈕、觸摸屏、擴(kuò)音器、檢測(cè)器以及操作者可以用來(lái)提供觸覺(jué)輸入命令、音頻輸入命令或視覺(jué)輸入命令中的一者的其他設(shè)備。

參照?qǐng)D2至圖8，示出了用于在磁性聯(lián)接裝置10中使用的示例性上盤板112和示例性下盤板114。參照?qǐng)D2，示出了上盤板112。上盤板112包括具有中心孔122和多個(gè)徑向延伸的孔124的圓柱狀基座部件120。徑向延伸的孔124中的每個(gè)孔定尺寸及定形狀成接納永磁體130。每個(gè)永磁體130具有北側(cè)部132、南側(cè)部134、徑向面向內(nèi)的側(cè)部136、徑向面向外的側(cè)部138、頂部140以及底部142。參照?qǐng)D3，圓柱狀基座部件120圍繞永磁體130的北側(cè)部132、南側(cè)部134、徑向面向內(nèi)的側(cè)部136和徑向面向外的側(cè)部138中的每一者。在一個(gè)實(shí)施方式中，孔124不是通孔，而是與圓柱狀基座部件120的底側(cè)部相距的帶有一定深度的盲孔，并且因此，圓柱狀基座部件120還可以圍繞極部30的頂部140。在所示的實(shí)施方式中，圓柱狀基座部件120是單個(gè)的整體部件。在一個(gè)實(shí)施方式中，圓柱狀基座部件120由連接在一起的兩個(gè)或更多個(gè)部件組成。

參照?qǐng)D4，示出了上盤板112的俯視圖。如圖4中所示，永磁體130布置成使得相鄰磁體的北側(cè)部132面向彼此并且相鄰磁體130的南側(cè)部134面向彼此。這種布置導(dǎo)致圓柱狀基座部件120的位于永磁體130之間的部分150用作永磁體130的極延伸部。當(dāng)極部位于相鄰的永磁體130的北側(cè)部132之間時(shí)，極部150被稱為北極部。當(dāng)極部位于相鄰的永磁體130的南側(cè)部134之間時(shí)，極部150被稱為南極部。在一個(gè)實(shí)施方式中，基座部件120以及因此極部150由鋼制成。其他適合的鐵磁材料也可以用于基座部件120。

參照?qǐng)D5，上盤板112相對(duì)于下盤板114以分解的形式示出。下盤板114與上盤板112總體上相同。參照?qǐng)D6，上盤板112被示出為定位在下盤板114的頂部上。上盤板112可以相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)，以將磁性聯(lián)接裝置10置于啟用狀態(tài)或停用狀態(tài)。

參照?qǐng)D7，上盤板112和下盤板114布置成呈啟用狀態(tài)，其中，上盤板112的南極部150與下盤板114的南極部150相鄰并且上盤板112的北極部150與下盤板114的北極部150相鄰。在啟用狀態(tài)下，由于實(shí)現(xiàn)了磁路從上盤板112與下盤板114的對(duì)準(zhǔn)的北極部150穿過(guò)工件50并且到達(dá)上盤板112與下盤板114的對(duì)準(zhǔn)的南極部150，因此由鐵磁材料制成的工件50被磁性聯(lián)接裝置10保持。

參照?qǐng)D8，上盤板112和下盤板114布置成呈停用狀態(tài)，其中，上盤板112的南極部150與下盤板114的北極部150相鄰并且上盤板112的北極部150與下盤板114的南極部150相鄰。在停用狀態(tài)下，由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)準(zhǔn)的上盤板112的南極部150與下盤板114的北極部150之間以及對(duì)準(zhǔn)的上盤板112的北極部150與下盤板114的南極部150之間的磁路，因此由鐵磁材料制成的工件50沒(méi)有被磁性聯(lián)接裝置10保持。換句話說(shuō)，盤板112和114使極部150內(nèi)的磁路分流，從而使外部磁場(chǎng)瓦解。

參照?qǐng)D8，上盤板112基座部件120和下盤板114的基座部件120構(gòu)造成保持下盤板114的永磁體130與工件50間隔開(kāi)并且保持下盤板114的永磁體130與上盤板112的磁體130間隔開(kāi)。永磁體130聯(lián)接至圓柱狀基座部件120以保持永磁體130與圓柱狀基座部件120之間的關(guān)系。在示例性實(shí)施方式中，通過(guò)如下方法之一或者其他適合的方法保持永磁體130與圓柱狀基座部件120之間的關(guān)系：將永磁體130壓配合到圓柱狀基座部件120中、將永磁體130通過(guò)粘合劑保持就位、將永磁體130通過(guò)緊固件聯(lián)接。

在所示的實(shí)施方式中，上盤板112和下盤板114各自包括六個(gè)永磁體部130和六個(gè)極部150。在一個(gè)實(shí)施方式中，上盤板112和下盤板114各自包括四個(gè)永磁體部130和四個(gè)極部150。在一個(gè)實(shí)施方式中，上盤板112和下盤板114各自包括八個(gè)永磁體部130和八個(gè)極部150。在一個(gè)實(shí)施方式中，上盤板112和下盤板114各自包括十個(gè)永磁體部130和十個(gè)極部150。在一個(gè)實(shí)施方式中，上盤板112和下盤板114各自包括至少四個(gè)永磁體部130和至少四個(gè)極部150。

如結(jié)合圖1所提到的，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器60通過(guò)旋轉(zhuǎn)接合部16聯(lián)接至上盤板112。參照?qǐng)D9，示出了上盤板112的俯視圖，其中，上盤板112被分為三個(gè)鄰接區(qū)域。包括上盤板112的中心的第一鄰接區(qū)域160由永磁體130的徑向面向內(nèi)的側(cè)部136——如表示為第一邊界162——界定。第二鄰接區(qū)域164與第一鄰接區(qū)域160共享第一邊界162并且由永磁體130的徑向面向外的側(cè)部138以第二邊界166界定。第三鄰接區(qū)域168(參見(jiàn)圖9A)與第二鄰接區(qū)域164共享第二邊界166并且由上盤板112的外部范圍170界定。

在一個(gè)實(shí)施方式中，上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第一鄰接區(qū)域160內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第二鄰接區(qū)域164內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第三鄰接區(qū)域168內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第一鄰接區(qū)域160、上盤板112的第二鄰接區(qū)域164以及上盤板112的第三鄰接區(qū)域168中的至少兩個(gè)區(qū)域內(nèi)。旋轉(zhuǎn)接合部16可以在上盤板112中包括至少一個(gè)孔。旋轉(zhuǎn)接合部16可以包括延伸超過(guò)上盤板112的永磁體130的突出部。旋轉(zhuǎn)接合部16可以包括多個(gè)齒輪齒。

參照?qǐng)D10至圖12，示出了磁性聯(lián)接裝置200。磁性聯(lián)接裝置200包括上盤板112和下盤板114。上盤板112和下盤板114定位在殼體202內(nèi)。在所示出的實(shí)施方式中，殼體202包括底部殼體204和頂部殼體206。底部殼體204和頂部殼體206均由非磁性材料制成。

底部殼體204具有孔208，下盤板114被接納在孔208中。下盤板114緊固至底部殼體204以防止下盤板114相對(duì)于底部殼體204的旋轉(zhuǎn)。在示例性實(shí)施方式中，通過(guò)下述方法之一或者其他適合的方法保持下盤板114與底部殼體204之間的關(guān)系：將下盤板114壓配合到底部殼體204中、將下盤板114通過(guò)粘合劑保持就位、將下盤板114通過(guò)緊固件聯(lián)接。底部殼體204由非磁性材料制成。在一個(gè)實(shí)施方式中，下盤板114的底部表面與底部殼體204的底部表面齊平。在一個(gè)實(shí)施方式中，下盤板114的底部表面從底部殼體204的底部表面偏移。在一個(gè)示例中，下盤板114的底部表面凹入底部殼體204內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在孔208的下表面處，底部殼體204可以包括繞孔208的周界的小唇緣。在該唇緣上，允許坐置有與孔208具有等同的直徑的板或間隔件。隨后，下盤板114被安裝在該板或間隔件的頂部上。這在磁性聯(lián)接裝置200被放置在工作表面上時(shí)為下盤板114提供沖擊防護(hù)。該板或間隔件的周界還可以通過(guò)墊圈或O形環(huán)抵靠唇緣來(lái)進(jìn)行密封，從而允許殼體202被密封并且保護(hù)上盤板112和下盤板114以及磁性聯(lián)接裝置200的內(nèi)部機(jī)構(gòu)免受污物或流體的滲入。

參照?qǐng)D12，頂部殼體206具有凹部228，上盤板112被接納在該凹部228中。頂部殼體206還包括孔230，孔230與凹部228相交并延伸穿過(guò)頂部殼體206的頂表面232(參見(jiàn)圖11)。上盤板112能夠在頂部殼體206的凹部228內(nèi)旋轉(zhuǎn)。底部殼體204和頂部殼體206緊固在一起以相對(duì)于下盤板114保持上盤板112，同時(shí)允許上盤板112相對(duì)于下盤板114進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。上盤板112能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線144旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間插置有軸承、襯套或其它裝置，以通過(guò)在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間提供間隙來(lái)輔助上盤板112相對(duì)于下盤板114的旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，底部殼體204和頂部殼體206中的一者或兩者包括比如凸緣或肋的特征部，以通過(guò)在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間提供間隙來(lái)輔助上盤板112相對(duì)于下盤板114的旋轉(zhuǎn)。底部殼體204和頂部殼體206通過(guò)用于保持底部殼體204與頂部殼體206之間的關(guān)系的緊固件、粘合劑、互鎖特征件、帶螺紋表面或其它適合的方法而緊固在一起。

電動(dòng)馬達(dá)240定位在殼體202的頂部上并且由殼體202支承。電動(dòng)馬達(dá)240通過(guò)用于保持電動(dòng)馬達(dá)240與頂部殼體206之間的關(guān)系的緊固件、粘合劑、互鎖特征件、帶螺紋表面或其它適合的方法而緊固至頂部殼體206。電動(dòng)馬達(dá)240包括可旋轉(zhuǎn)軸242，該可旋轉(zhuǎn)軸242延伸出電動(dòng)馬達(dá)240的殼體244?？尚D(zhuǎn)軸242能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線246旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)被組裝時(shí)，可旋轉(zhuǎn)軸242被接納在上盤板112的中央孔122中?？尚D(zhuǎn)軸242和中央孔122各自包括防止上盤板112相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸242相對(duì)旋轉(zhuǎn)的帶鍵表面248和250。在示出的實(shí)施方式中，帶鍵表面248和250是匹配的多邊形形狀。在該實(shí)施方式中，中央孔122的帶鍵表面250是上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16。因此，旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第一鄰接區(qū)域160內(nèi)。在替代性實(shí)施方式中，可旋轉(zhuǎn)軸242可以通過(guò)用于防止上盤板112相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸242相對(duì)旋轉(zhuǎn)的緊固件、粘合劑或其它適合的方法而聯(lián)接至上盤板112。電動(dòng)馬達(dá)240的旋轉(zhuǎn)軸線246與上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線144平行并與上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線144對(duì)準(zhǔn)。

電動(dòng)馬達(dá)240以可操作的方式聯(lián)接至電子控制器70。響應(yīng)于來(lái)自電子控制器70的輸入，電動(dòng)馬達(dá)240使可旋轉(zhuǎn)軸242旋轉(zhuǎn)并且進(jìn)而使上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)，磁性聯(lián)接裝置200可以被置于啟用狀態(tài)或停用狀態(tài)。

參照?qǐng)D13至圖15，示出了磁性聯(lián)接裝置300。磁性聯(lián)接裝置300與磁性聯(lián)接裝置200大體相似并且使用相同的殼體202。磁性聯(lián)接裝置300包括上盤板112和下盤板114。磁性聯(lián)接裝置300還包括行星齒輪組310。

可旋轉(zhuǎn)軸242具有與太陽(yáng)齒輪承載架314的帶鍵表面312配合的帶鍵表面248。在示出的實(shí)施方式中，帶鍵表面248和312是匹配的多邊形形狀。在替代性實(shí)施方式中，可旋轉(zhuǎn)軸242可以通過(guò)用于防止太陽(yáng)齒輪承載架314相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸242相對(duì)旋轉(zhuǎn)的緊固件、粘合劑或其它適合的方法而聯(lián)接至太陽(yáng)齒輪承載架314。電動(dòng)馬達(dá)240的旋轉(zhuǎn)軸線246與上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線144平行并與上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)。

太陽(yáng)齒輪承載架314包括基部部分316和太陽(yáng)齒輪318。太陽(yáng)齒輪318固定至基部部分316并且不能夠相對(duì)于基部部分316旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng)齒輪318是齒輪組310的部件。齒輪組310還包括環(huán)狀件320、多個(gè)行星齒輪322、上部行星承載架324和下部行星承載架326。行星齒輪322聯(lián)接至上部行星承載架324和下部行星承載架326并且能夠相對(duì)于上部行星承載架324和下部行星承載架326旋轉(zhuǎn)。上部行星承載架324包括太陽(yáng)齒輪318所穿過(guò)的孔330。太陽(yáng)齒輪318的齒與行星齒輪322中的每個(gè)行星齒輪的齒相互嚙合成使得太陽(yáng)齒輪318的旋轉(zhuǎn)引起行星齒輪322的旋轉(zhuǎn)。行星齒輪322、上部行星承載架324和下部行星承載架326的組件被接納在環(huán)狀件320的孔332內(nèi)。環(huán)狀件320包括與行星齒輪322中的每個(gè)行星齒輪的齒相互嚙合的內(nèi)齒。

齒輪組310被接納在上盤板112的中央孔122內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)狀件320固定地聯(lián)接至上盤板112以使得環(huán)狀件320的旋轉(zhuǎn)引起上盤板112的旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施方式中，下部行星承載架326固定地聯(lián)接至下盤板114，該下盤板114又固定地聯(lián)接至殼體202。在操作中，太陽(yáng)齒輪318的旋轉(zhuǎn)引起行星齒輪322中的每個(gè)行星齒輪的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。由于下部行星承載架326相對(duì)于下盤板114保持靜止，因此行星齒輪322的旋轉(zhuǎn)引起環(huán)狀件320的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)以及因此上盤板112的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。齒輪組310的動(dòng)力通過(guò)環(huán)狀件320傳遞至可旋轉(zhuǎn)的盤112。在該實(shí)施方式中，環(huán)狀件320是上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16。因此，旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第一鄰接區(qū)域160內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，上部行星承載架324固定地聯(lián)接至上盤板112以使得上部行星承載架324的旋轉(zhuǎn)引起上盤板112的旋轉(zhuǎn)。例如，上部行星承載架324的外周可以定尺寸成重疊上盤板112的頂表面。在該實(shí)施方式中，環(huán)狀件320固定地聯(lián)接至下盤板114，下盤板114又固定地聯(lián)接至殼體202。在操作中，太陽(yáng)齒輪318的旋轉(zhuǎn)引起行星齒輪322中的每個(gè)行星齒輪的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。由于環(huán)狀件320相對(duì)于下盤板114保持靜止，因此行星齒輪322的旋轉(zhuǎn)引起上部行星承載架324和下部行星承載架326的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)以及因此上盤板112的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施方式中，上部行星承載架324是上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16。因此，旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第一鄰接區(qū)域160內(nèi)及上盤板112的第二鄰接區(qū)域164中。齒輪組310的動(dòng)力通過(guò)行星承載架324傳遞至能夠旋轉(zhuǎn)的盤112。

電動(dòng)馬達(dá)240以可操作的方式聯(lián)接至電子控制器70。響應(yīng)于來(lái)自電子控制器70的輸入，電動(dòng)馬達(dá)240使可旋轉(zhuǎn)軸242旋轉(zhuǎn)，并且進(jìn)而通過(guò)齒輪組310使上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)，磁性聯(lián)接裝置300可以被置于啟用狀態(tài)或停用狀態(tài)。

與磁性聯(lián)接裝置200相比，在磁性聯(lián)接裝置300中結(jié)合有行星齒輪組310實(shí)現(xiàn)了在使上盤板112旋轉(zhuǎn)的方面的增加的機(jī)械優(yōu)勢(shì)。在一個(gè)實(shí)施方式中，電動(dòng)馬達(dá)240布置成使得可旋轉(zhuǎn)軸242相對(duì)于上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線144成角度。例如，電動(dòng)馬達(dá)240可以水平布置。在這種情況下，在電動(dòng)馬達(dá)240與齒輪組310之間設(shè)置有錐齒輪組以將來(lái)自電動(dòng)馬達(dá)240的動(dòng)力傳遞至上盤板112。

盡管磁性聯(lián)接裝置300被示出為使用電動(dòng)致動(dòng)器、馬達(dá)240，但是由于齒輪組310的減速比，因此可以替代地使用氣動(dòng)致動(dòng)器。示例性的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器可以提供通常高達(dá)270度的旋轉(zhuǎn)。因此，3∶1齒輪箱將容易地使這種致動(dòng)器對(duì)能夠旋轉(zhuǎn)的盤板進(jìn)行完全致動(dòng)。

參照?qǐng)D16至圖20，示出了磁性聯(lián)接裝置400。磁性聯(lián)接裝置400包括上盤板112和下盤板114。上盤板112和下盤板114定位在殼體402內(nèi)。在示出的實(shí)施方式中，殼體402包括底部殼體404和頂部殼體406。底部殼體404和頂部殼體406由非磁性材料制成。

底部殼體404具有孔408，下盤板114被接納到該孔408中。下盤板114緊固至底部殼體404以防止下盤板114相對(duì)于底部殼體404旋轉(zhuǎn)。在示例性實(shí)施方式中，下盤板114通過(guò)用于保持下盤板114與底部殼體404之間的關(guān)系的下述方法中的一種方法而緊固至底部殼體404：壓配合到底部殼體404中、用粘合劑保持就位、通過(guò)緊固件聯(lián)接或其它適合的方法。底部殼體404由非磁性材料制成。在一個(gè)實(shí)施方式中，下盤板114的底表面與底部殼體404的底表面齊平。在一個(gè)實(shí)施方式中，下盤板114的底表面從底部殼體404的底表面偏移。在一個(gè)示例中，下盤板114的底表面凹入底部殼體404內(nèi)。

參照?qǐng)D20，頂部殼體406具有凹部428，上盤板112被接納到該凹部428中。頂部殼體406還包括孔430，孔430與凹部428相交并延伸穿過(guò)頂部殼體406的頂表面432(參見(jiàn)圖17)。上盤板112能夠在頂部殼體406的凹部428內(nèi)旋轉(zhuǎn)。底部殼體404和頂部殼體406緊固在一起以相對(duì)于下盤板114保持上盤板112，同時(shí)允許上盤板112相對(duì)于下盤板114進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。上盤板112能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線144旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間插置有軸承、襯套或其它裝置，以通過(guò)在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間提供間隙來(lái)輔助上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，底部殼體404和頂部殼體406中的一者或兩者包括比如凸緣或肋的特征部，以通過(guò)在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間提供間隙來(lái)輔助上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。底部殼體404和頂部殼體406通過(guò)用于保持底部殼體404與頂部殼體406之間的關(guān)系的緊固件、粘合劑、互鎖特征件、帶螺紋表面或其它適合的方法而緊固在一起。

電動(dòng)馬達(dá)240定位在殼體402的頂部上并且由殼體402支承。電動(dòng)馬達(dá)240通過(guò)用于保持電動(dòng)馬達(dá)240與頂部殼體406之間的關(guān)系的緊固件、粘合劑、互鎖特征件、帶螺紋表面或其它適合的方法而緊固至頂部殼體406。電動(dòng)馬達(dá)240包括可旋轉(zhuǎn)軸242，該可旋轉(zhuǎn)軸242延伸出電動(dòng)馬達(dá)240的殼體244?？尚D(zhuǎn)軸242能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線246旋轉(zhuǎn)。如圖20中所示，旋轉(zhuǎn)軸線246與上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線144平行但不與上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線144對(duì)準(zhǔn)。

磁性聯(lián)接裝置400還包括齒輪組450。齒輪組450包括聯(lián)接至可旋轉(zhuǎn)軸242的正齒輪452和聯(lián)接至上盤板112的齒輪460。正齒輪452的齒和齒輪460的齒相互嚙合以使得正齒輪452的旋轉(zhuǎn)引起齒輪460的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。正齒輪452包括具有帶鍵表面456的孔454。當(dāng)被組裝時(shí)，可旋轉(zhuǎn)軸242被接納在正齒輪452的孔454中。可旋轉(zhuǎn)軸242的帶鍵表面248與正齒輪452的帶鍵表面456相互作用以防止上盤板112相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸242相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在示出的實(shí)施方式中，帶鍵表面248和456是匹配的多邊形形狀。

以類似的形式，齒輪460包括具有帶鍵表面464的延伸突出部462。當(dāng)被組裝時(shí)，齒輪460的延伸突出部462被接納在上盤板112的中央孔122中。齒輪460的帶鍵表面464與上盤板112的帶鍵表面250相互作用以防止齒輪460相對(duì)于上盤板112相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在示出的實(shí)施方式中，帶鍵表面464和250是匹配的多邊形形狀。在示出的實(shí)施方式中，齒輪460的齒是上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16。因此，旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第二鄰接區(qū)域164內(nèi)。

電動(dòng)馬達(dá)240以可操作的方式聯(lián)接至電子控制器70。響應(yīng)于來(lái)自電子控制器70的輸入，電動(dòng)馬達(dá)240使可旋轉(zhuǎn)軸242旋轉(zhuǎn)以進(jìn)而通過(guò)齒輪組450使上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)，磁性聯(lián)接裝置200可以被置于啟用狀態(tài)或停用狀態(tài)。

參照?qǐng)D21至圖24，示出了磁性聯(lián)接裝置500。磁性聯(lián)接裝置500包括上盤板112和下盤板114。上盤板112和下盤板114定位在殼體502內(nèi)(參見(jiàn)圖24)。在示出的實(shí)施方式中，殼體502包括底部殼體504和頂部殼體506。底部殼體504和頂部殼體506由非磁性材料制成。

底部殼體504具有孔508，下盤板114被接納在該孔508中。下盤板114緊固至底部殼體504以防止下盤板114相對(duì)于底部殼體504旋轉(zhuǎn)。在示例性實(shí)施方式中，下盤板114通過(guò)用于保持下盤板114與底部殼體504之間的關(guān)系的下述方法中的一種方法而緊固至底部殼體504：壓配合到底部殼體504中、用粘合劑保持就位、通過(guò)緊固件聯(lián)接或其它適合的方法。底部殼體504由非磁性材料制成。在一個(gè)實(shí)施方式中，下盤板114的底表面與底部殼體504的底表面齊平。在一個(gè)實(shí)施方式中，下盤板114的底表面從底部殼體504的底表面偏移。在一個(gè)實(shí)例中，下盤板114的底表面凹入底部殼體504內(nèi)。

參照?qǐng)D24，頂部殼體506具有凹部528，上盤板112被接納到該凹部528中。頂部殼體506還包括孔530，孔530與凹部528相交并延伸穿過(guò)頂部殼體506的塔部532(參見(jiàn)圖17)。上盤板112能夠在頂部殼體506的凹部528內(nèi)旋轉(zhuǎn)。底部殼體504和頂部殼體506緊固在一起以相對(duì)于下盤板114保持上盤板112，同時(shí)允許上盤板112相對(duì)于下盤板114進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。上盤板112能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線144旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間插置有軸承、襯套或其它裝置，以通過(guò)在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間提供間隙來(lái)輔助上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，底部殼體504和頂部殼體506中的一者或兩者包括比如凸緣或肋的特征部，以通過(guò)在上盤板112的部分與下盤板114的部分之間提供間隙來(lái)輔助上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。底部殼體504和頂部殼體506通過(guò)用于保持底部殼體504與頂部殼體506之間的關(guān)系的緊固件、粘合劑、互鎖特征件、帶螺紋表面或其它適合的方法而緊固在一起。

電動(dòng)馬達(dá)240定位在殼體502的頂部上并且由殼體502支承。電動(dòng)馬達(dá)240通過(guò)用于保持電動(dòng)馬達(dá)240與頂部殼體506之間的關(guān)系的緊固件、粘合劑、互鎖特征件、帶螺紋表面或其它適合的方法而緊固至頂部殼體506。電動(dòng)馬達(dá)240包括可旋轉(zhuǎn)軸242，該可旋轉(zhuǎn)軸242延伸出電動(dòng)馬達(dá)240的殼體244?？尚D(zhuǎn)軸242能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線246旋轉(zhuǎn)。如圖24中所示，旋轉(zhuǎn)軸線246相對(duì)于上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線144成角度，說(shuō)明性地，旋轉(zhuǎn)軸線246與上盤板112的旋轉(zhuǎn)軸線144垂直。

磁性聯(lián)接裝置500還包括齒輪組550。齒輪組550包括聯(lián)接至可旋轉(zhuǎn)軸242的第一錐齒輪552和聯(lián)接至上盤板112的第二錐齒輪560。第一錐齒輪552的齒與第二錐齒輪560的齒相互嚙合以使得第一錐齒輪552的旋轉(zhuǎn)引起第二錐齒輪560的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。第一錐齒輪552包括具有帶鍵表面的孔554。當(dāng)組裝時(shí)，可旋轉(zhuǎn)軸242被接納在第一錐齒輪552的孔554中?？尚D(zhuǎn)軸242的帶鍵表面和第一錐齒輪552的帶鍵表面相互作用，以防止第一錐齒輪552相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸242相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，這兩個(gè)帶鍵表面是匹配的多邊形形狀。

以類似的形式，第二錐齒輪560包括具有帶鍵表面的延伸突出部562。當(dāng)組裝時(shí)，第二錐齒輪560的延伸突出部562被接納在上盤板112的中央孔122中。第二錐齒輪560的帶鍵表面與上盤板112的帶鍵表面相互作用以防止第二錐齒輪560相對(duì)于上盤板112相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，這兩個(gè)帶鍵表面是匹配的多邊形形狀。在示出的實(shí)施方式中，第二錐齒輪560的齒是上盤板112的旋轉(zhuǎn)接合部16。因此，旋轉(zhuǎn)接合部16定位在上盤板112的第二鄰接區(qū)域164內(nèi)。

所布置的齒輪組550從較靠近上盤板112的外邊緣的位置驅(qū)動(dòng)上盤板112，其中可獲得關(guān)于轉(zhuǎn)矩的最大的機(jī)械優(yōu)勢(shì)。在示出的實(shí)施方式中，分離的錐齒輪560聯(lián)接至上盤板112。在一個(gè)實(shí)施方式中，基座部件120的外邊緣被加工成包括與第一錐齒輪552的齒相互嚙合的齒輪齒。在該實(shí)施方式中，齒輪組550的旋轉(zhuǎn)接合部16將位于上盤板112的第三鄰接區(qū)域168中。

在一個(gè)實(shí)施方式中，改變了電動(dòng)馬達(dá)240的相對(duì)于上盤板112的布置以結(jié)合螺旋錐齒輪或準(zhǔn)雙曲面齒輪。

電動(dòng)馬達(dá)240以可操作的方式聯(lián)接至電子控制器70。響應(yīng)于來(lái)自電子控制器70的輸入，電動(dòng)馬達(dá)240使可旋轉(zhuǎn)軸242旋轉(zhuǎn)，并且進(jìn)而通過(guò)齒輪組550使上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使上盤板112相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)，磁性聯(lián)接裝置500可以被置于啟用狀態(tài)或停用狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，電動(dòng)馬達(dá)240聯(lián)接至由盤板112和144組成的多個(gè)組620和622以同時(shí)驅(qū)動(dòng)由盤板112和114組成的每個(gè)組620、622。參照?qǐng)D25和圖26，示出了示例性的磁性聯(lián)接裝置600。磁性聯(lián)接裝置600包括被接納在殼體610中的由盤板112和114組成的兩個(gè)組620、622。與殼體204相同，殼體610將下盤板114保持成使得下盤板114不能夠相對(duì)于殼體610旋轉(zhuǎn)。此外，與殼體206相同，殼體610將上盤板112保持成使得上盤板112能夠相對(duì)于下盤板114旋轉(zhuǎn)。與殼體202不同，殼體610是接納上盤板112和下盤板114兩者的單個(gè)殼體部件。

電動(dòng)馬達(dá)240以與磁性聯(lián)接裝置300中的電動(dòng)馬達(dá)240聯(lián)接至上盤板112的類似的方式聯(lián)接至盤板組620。在示出的實(shí)施方式中，小齒輪602聯(lián)接至可旋轉(zhuǎn)軸242，使得小齒輪602不能夠相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)軸242旋轉(zhuǎn)。小齒輪602還包括延伸部630，該延伸部630具有帶鍵表面632，該帶鍵表面632與第一盤板組620中的上盤板112的中央孔122的帶鍵表面相互作用，以將小齒輪602聯(lián)接至上盤板112并使得小齒輪602不能夠相對(duì)于上盤板112旋轉(zhuǎn)。

另外，小齒輪602的齒輪齒與第一齒條構(gòu)件606和第二齒條構(gòu)件608上的齒相互作用。齒條構(gòu)件606和齒條構(gòu)件608在小齒輪602旋轉(zhuǎn)時(shí)分別沿方向640和方向642線性地移動(dòng)。第二小齒輪604聯(lián)接至第二盤板組622的上盤板112，以使盤板組622的上盤板112與盤板組620的上盤板112同時(shí)旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，上殼體(未示出)設(shè)置有導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌接納齒條構(gòu)件606和608并且保持齒條構(gòu)件606和608位于與小齒輪602和604接合的位置。

參照?qǐng)D27，示出了示例性的機(jī)器人系統(tǒng)700。機(jī)器人系統(tǒng)700包括電子控制器70。電子控制器70包括存儲(chǔ)在相關(guān)的存儲(chǔ)器74中的用于由處理器72執(zhí)行的附加邏輯。包括有機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊702用以控制機(jī)械臂704的運(yùn)動(dòng)。在示出的實(shí)施方式中，機(jī)械臂704包括第一臂部段706，該第一臂部段706能夠相對(duì)于基座繞豎向軸線旋轉(zhuǎn)。第一臂部段706通過(guò)第一接頭710以可移動(dòng)的方式聯(lián)接至第二臂部段708，在第一接頭710處，第二臂部段708可以相對(duì)于第一臂部段706沿第一方向旋轉(zhuǎn)。第二臂部段708通過(guò)第二接頭712以可移動(dòng)的方式聯(lián)接至第三臂部段711，在第二接頭712處，第三臂部段711可以相對(duì)于第二臂部段708沿第二方向旋轉(zhuǎn)。第三臂部段711通過(guò)第三接頭716和旋轉(zhuǎn)接頭718以可移動(dòng)的方式聯(lián)接至第四臂部段714，其中，在第三接頭716處，第四臂部段714可以相對(duì)于第三臂部段711沿第三方向旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)接頭718處，第四臂部段714相對(duì)于第三臂部段711的取向可以改變。磁性聯(lián)接裝置200緊固至機(jī)械臂704的端部。磁性聯(lián)接裝置200用于將工件50聯(lián)接至機(jī)械臂704。盡管示出了磁性聯(lián)接裝置200，但本文所述的磁性聯(lián)接裝置中的任一磁性聯(lián)接裝置以及任意數(shù)目的本文所述的磁性聯(lián)接裝置可以與機(jī)器人系統(tǒng)700一起使用。

在一個(gè)實(shí)施方式中，由處理器72執(zhí)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊702的電子控制器70使機(jī)械臂704移動(dòng)至第一姿態(tài)，在第一姿態(tài)下，磁性聯(lián)接裝置200在第一位置處接觸工件50。由處理器72執(zhí)行磁性聯(lián)接件狀態(tài)模塊76的電子控制器70使磁性聯(lián)接裝置200的上盤板112移動(dòng)，以將磁性聯(lián)接裝置200置于啟用狀態(tài)，從而將工件50聯(lián)接至機(jī)器人系統(tǒng)700。由處理器72執(zhí)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊702的電子控制器70使工件50從第一位置移動(dòng)至預(yù)期的間隔開(kāi)的第二位置。一旦工件50處于預(yù)期的第二位置處，由處理器72執(zhí)行磁性聯(lián)接件狀態(tài)模塊76的電子控制器70使磁性聯(lián)接裝置200的上盤板112移動(dòng)，以將磁性聯(lián)接裝置200置于停用狀態(tài)，從而將工件50與機(jī)器人系統(tǒng)700斷開(kāi)聯(lián)接。電子控制器70隨后重復(fù)該過(guò)程，以使另一工件50聯(lián)接、移動(dòng)及斷開(kāi)聯(lián)接。

盡管本文所示的磁性聯(lián)接裝置都具有固定的下盤板和可旋轉(zhuǎn)的上盤板，但替代性實(shí)施方式包括可旋轉(zhuǎn)的下盤板和固定的上盤板。若干個(gè)所公開(kāi)的致動(dòng)系統(tǒng)可以與該裝置一起使用。

在一個(gè)實(shí)施方式中，用線性致動(dòng)器代替旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器，該線性致動(dòng)器接合旋轉(zhuǎn)接合部16。在一個(gè)示例中，該線性致動(dòng)器為氣動(dòng)致動(dòng)器。在另一個(gè)示例中，該線性致動(dòng)器是電動(dòng)馬達(dá)。該線性致動(dòng)器聯(lián)接至電子控制器或氣動(dòng)控制器，該電子控制器或氣動(dòng)控制器控制線性致動(dòng)器60的操作并且因此控制上盤板12相對(duì)于下盤板14的對(duì)準(zhǔn)。

盡管本實(shí)用新型已經(jīng)被描述為具有示例性的設(shè)計(jì)，但本實(shí)用新型可以在本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)進(jìn)一步地修改。因此，本申請(qǐng)意在利用其一般原理涵蓋本實(shí)用新型的任何變型、用途或改型。此外，本申請(qǐng)意在涵蓋相對(duì)于本公開(kāi)的落入本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的公知或慣例的實(shí)踐范圍內(nèi)并且落入所附權(quán)利要求書(shū)的限定中的這種背離。