与永久磁体材料处理装置一起使用的护套 |
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| 申请号 | CN200910160130.0 | 申请日 | 2009-07-24 | 公开(公告)号 | CN101637818A | 公开(公告)日 | 2010-02-03 |
| 申请人 | 通用汽车环球科技运作公司; | 发明人 | T·P·纽科姆; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及与永久磁体材料处理装置一起使用的护套。提供一种用于永久磁体材料处理装置的护套。所述护套包括具有第一端的中空主体，在第一端中形成开口。所述中空主体由大致无 磁性 材料制成，且适合于接收所述永久磁体材料处理装置。所述护套防止在不使用时外来材料吸引到所述永久磁体材料处理装置。也提供用于存储永久磁体材料处理装置的组件和方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于永久磁体材料处理装置的护套，所述永久磁体材料处理装置具有永久磁体和至少一个极，所述护套包括： 中空主体，所述中空主体具有第二端和开口的第一端，所述中空主体由大致无磁性材料制成，且适合于接收所述永久磁体材料处理装置的极并防止外来材料吸引到所述永久磁体材料处理装置。 |
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| 说明书全文 | 与永久磁体材料处理装置一起使用的护套技术领域背景技术[0002】在用于形成内燃机本体的精确砂型铸造过程中，可膨胀 模具包装从多个树脂粘合砂芯组装。砂芯限定发动机本体的内表面和 外表面。树脂涂层的铸造型砂通常被吹入芯盒且被固化以形成可膨胀 模具包装。典型的模具包装在共同拥有的美国专利No.6,615,901中显 示和描述，所述专利的全部内容作为参考引入本文。 [0003] 就地浇铸的孔衬套通常与用于发动机本体铸件的可膨胀 模具包装一起使用。通常，模具組装方法包括将基部型芯设置在合适 表面上，且将单独的模具元件聚集或堆叠以成形铸件特征，如侧面、 端部、水套、凸轮开口和曲柄箱。铸铁孔村套设置在筒状芯特征上且 随后在金属浇注到模具中之后嵌入发动机铸件中。[0004】发动机本体铸件通常必须进一步机加工，使得从设置在 筒状芯特征上的孔衬套形成的气缸孔具有均匀孔衬套壁厚度，且使得 其它期望本体特征被准确地机加工。为了利于进一步机加工，期望村 套在发动机本体铸件内相对于彼此精确和准确地定位。在模具组装过 程期间孔衬套被带到期望最终位置的便利性和一致性是重要的。 [0005] 在筒状片型芯中，孔衬套通过将孔衬套滑动地放置到筒 状芯特征上而设置在筒状芯特征上。用于将孔衬套组装到筒状芯特征 上的已知装置和方法在共同拥有的美国专利No.7,383,874中公开，所 述专利的全部内容作为参考引入本文。所述模具组装装置包括磁体， 所述磁体用于在模具包装的组装期间紧固就地浇铸的气缸孔衬套，所 述磁体防止在模具包装的组装期间孔衬套的不希望运动。 [0006] 如图1和2所示，用于将孔衬套设置到精确砂型模具中 的典型机器人臂端工具10采用至少一个永久磁体20和设置在永久磁体材料处理装置30内的多个含铁极40。永久磁体20通常夹在极40之 间，且设置在永久磁体材料处理装置30内部。极40通常例如借助于 螺栓等连接到永久磁体材料处理装置30的本体，且从永久磁体材料处 理装置30向外延伸。[0007】具有永久磁体材料处理装置30的机器人臂端工具10选 择性地附连到孔衬套组装机器人上，孔衬套组装机器人根据期望例如 按照一个或更多可编程子程序来精确地设置臂端工具10。永久磁体20 具有在组装期间足以将孔衬套与永久磁体材料处理装置30的极40紧 固的磁场强度。永久磁体20可以是稀土磁体，例如钕磁体。也采用其 它合适的强永久》兹体20。 [0008】永久磁体20和相邻的极40可以强有力地吸引外来材料， 包括含铁物体，如普通扳手和操作者可能在永久磁体材料处理装置30 附近定期使用的其它手用工具。将松散含铁物体不希望地吸引到永久 磁体20和极40可能产生"扭点"危险。其它松散含铁物体（例如螺 母、螺栓、螺钉等）和含铁外来材料（如废料、削屑等）还可能磁性 地粘附到永久磁体20或极40,且不利地影响模具包装的组装过程。外 来材料积聚到永久磁体组件上可能会不希望地导致在组装过程期间孔 衬套不对齐。 [0009】继续需要一种将孔村套组装到精确砂型铸造模具中的可 靠设备和方法，所述设备和方法使得扭点危险最小化。期望地，所述 设备检测粘附到磁体上的外来物体，且防止由粘附到磁体上的外来材 料引起的可能损伤和磨损模具和磨损铸件。 发明内容[0010] 根据本发明，令人惊奇地发现了一种将孔衬套组装到精确砂型铸造模具中的可靠设备和方法，所述设备和方法使得扭点危险 最小化且检测粘附到磁体上的外来物体，且防止由粘附到磁体上的外 来材料引起的可能损伤、磨损模具和磨损铸件。 [0011] 在一个实施例中， 一种用于具有永久石兹体和至少一个招*的永久磁体材料处理装置的护套包括具有第一端和第二端的中空主 体。在第一端中形成开口。所述中空主体由大致无磁性材料制成，且适合于接收所述永久磁体材料处理装置。所述护套防止外来材料吸引 到所述永久磁体材料处理装置。 [0012】在其它实施例中， 一种用于存储永久^兹体材料处理装置 的组件，包括护套和基座。所述基座包括连接到板上的固定基部。所 述板根据期望选择性地接合护套。 [0013] 在另一实施例中， 一种用于存储永久磁体材料处理装置 的方法，包括步骤：提供永久磁体材料处理装置；提供护套；将永久 磁体材料处理装置插入到护套中；和在希望使用永久磁体时从护套移 开永久磁体材料处理装置。附图说明 [0014】本发明的上述益处以及其它益处对于本领域技术人员来 说从以下详细说明尤其是结合下文所述的附图考虑时将显而易见。 [0015】图1是用于将孔衬套设置到精确砂型模具中的现有技术 永久磁体材料处理装置的部分侧部正视图； [0016】图2是图1所示的永久磁体材料处理装置的端部正视图； [0017] 图3是根据本发明的一个实施例的护套的端部正视图， 所述护套与图1和2所示的永久磁体材料处理装置一起使用； [0018] 图4是图3所示的护套的透视图，还示出了腔，永久磁 体材料处理装置的极可以插入到所述腔中； [0019] 图5是沿线5-5截取的图4所示的护套的端部截面图，且 还示出了护套壁中的含铁内容物；[0020】图6是与图3-5所示的护套一起使用的基座的示意性侧部 正一见图；和 [0021】图7是图6所示的基座的示意性侧部正视图，显示为与 所述护套组装在一起。 具体实施方式[0022] 以下说明本质上仅仅是示例性的且不旨在限制本发明、应用或使用。也应当理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示 相同或相应的部件和特征。关于所公开的方法，示出的步骤本质上是 示例性的，因而不是必要的或关键的。[0023】图3-5示出了根据本发明的护套100。护套100包括中空主体102，中空主体102具有第一端104和第二端106。开口 108在中空主体102的第一端104中形成。中空主体102适合于接收永久磁体材料处理装置30。 [0024】 中空主体102具有内表面110，内表面IIO与永久磁体材料处理装置30的形状大致一致，尤其是与含铁极40的形状大致一致。应当理解的是，护套IOO可以包括一个以上的内表面110，或可以与例如附加的类似中空主体102连接，以容纳具有如图l所示的含铁极40的永久磁体材料处理装置30。还应当理解的是，护套100足够大，以容纳机器人臂端工具10的整个组件（包括永久磁体材料处理装置30和连接到其上的极40),以便在所有侧面上提供保护和检测所有粘附的外来材料。 [0025】在永久;兹体材料处理装置30插入护套100时护套100防止外来材料吸引到永久磁体材料处理装置30上。护套100由大致无磁性材料制成，通过保持30的磁场和外来材料之间的物理分离而有效地使得永久磁体材料处理装置30和外来材料（例如，钢工具和其它含铁本体）之间的磁性吸引最小化。护套100由大致无磁性材料制成。作为非限制性示例，护套IOO可以由聚合材料（如热塑性材料或橡胶）、纤维素材料（如，木料或其合成物）、和抗磁金属（如，铜、锡、铅、锌及其大致无磁性合金）中的一种制成。也可以采用其它合适的无磁性材料。 [0026】由于磁性力随着永久磁体材料处理装置30和外来材料之间的距离的增加而减小，因此护套100的尺寸也可以构造成使得永久磁体材料处理装置30和外来材料之间的磁性吸引最小。作为非限制性示例，含铁极40在插入到护套100中时设置靠近第二端106，该第二端106可以具有防止外来材料磁性吸引到极40的厚度。靠近永久磁体20的第二端106可以具有类似的厚度。本领域技术人员可以根据期望选择合适的无磁性材料和尺寸。 [00271 护套100还包括附连到中空主体102的至少一个第一连接构件112。第一连接构件112适合于在永久磁体材料处理装置30的插入或移开期间选择性地紧固护套100。第一连接构件112可以是例如把手，从而允许操作者将护套IOO设置到永久磁体材料处理装置30上。在具体实施例中，第一连接构件112是适合于接收销（如图6和7所示）的套筒。第一连接构件112可以用一个或更多合适紧固件附连到中空主体102。在具体图示性实施例中，第一连接构件112与中空主体102整体形成。例如，第一连接构件112可以包括孔，所述孔在中空主体102中形成且构造成接收如图6和7所示的销。 [0028】现在参考图5,护套IOO可以包括至少一个内容物114。如果例如永久磁体材料处理装置30要从机器人移开和运输，内容物114适合于吸引含铁极40中的一个且将永久磁体材料处理装置紧固在护套100内。内容物114大致设置在中空主体102的第二端106处。作为非限制性示例，内容物114可以在中空主体102的壁内形成。在其它实施例中，内容物可以沉积在腔内，所述腔在中空主体102的第二端106附近的内表面IIO或外表面中形成。腔中的内容物114可以用例如盖板紧固。也可以使用用于在中空主体102的第二端106处牢固地设置内容物114的其它合适装置。 [0029] 在一个具体实施例中，内容物114由含铁材料制成。应当理解的是，由于含铁，靠近永久磁体20设置的极40经由磁性力吸引到内容物114。也可以根据期望使用将永久磁体材料处理装置30的极40朝中空主体102的第二端106吸引的其它合适内容物114。【0030] 在具体示例中，内表面110的形状构造成大致对应于永久磁体材料处理装置30(包括从其向外延伸的极40)的形状。护套100可以具有优化以利于检测粘附到永久磁体材料处理装置30的外来材料的间隙。中空主体102的内表面110可以形成为提供距永久磁体材料处理装置30小于约3mm的间隙，具体地小于约2mm， 且最具体地小于约1 mm。本领域技术人员可以选择在永久磁体材料处理装置30和中空主体102的内表面IIO之间的其它合适间隙。 [0031] 图6和7中示出了用于接收永久磁体材料处理装置30的组件200。组件200包括护套100和基座202。基座202包括连接到板206的固定基部204。固定基部204可以用例如诸如螺栓等的紧固件207牢固地附连到地面。板206适合于选择性地接合护套100。板100上可以连接有至少一个第二连接构件208。在护套100与基座202接合时，第二连接构件208可以选择性地与第一连接构件112协作。在一个具体实施例中，第一连接构件112是套筒，第二连接构件208是销，在护套100设置在板206上时，套筒与销协作。本领域技术人员应当理解，也可以采用适合于协作和紧固且使得在护套100与基座202接合时相对于板206大致不能水平移动的其它合适的第一和第二连接构件112、 208。[0032】在具体图示性实施例中，板206适合于相对于基部204移动。例如，基座202可以具有设置在基部204和板206之间的至少一个移动促进构件210。移动促进构件210可以连接到基部204和板206中的至少一个。移动促进构件210允许板206相对于基部204的有限移动，如板206在大致水平方向的移动。在具体实施例中，移动促进构件210是连接到基部204和板206两者的弹簧。也可以采用利于板206的有限移动的其它合适装置，例如滑动轨道、轴承等。 [0033] 在其它实施例中，基座202具有适合于检测板206相对于基部204的移动的至少一个移动传感器212。移动传感器212可以包括限位开关，^^企测板206在大致水平方向的运动。也可以采用其它合适的移动传感器212。移动传感器212可以与控制器214电连通。控制器214可以构造成在检测到板206的不希望移动时致动报警器216并警告操作者。报警器216可以包括例如汽笛。在另一示例中，控制器214可以控制在基座202附近操作的机器人的移动。例如，在检测到不希望的板206移动（表示外来材料在永久磁体材料处理装置30上）时，控制器214可以使得机器人中止将永久磁体材料处理装置30插入到护套100中的子程序。 [0034] 本发明还包括用于存储永久磁体材料处理装置30的方法。所述方法包括步骤：提供具有永久磁体20和极40的永久磁体材料处理装置30,和提供本文所述的护套100。然后在存储期间将永久磁体材料处理装置30插入到护套100中，和在期望使用永久磁体材料处理装置30时移开永久磁体材料处理装置30。在图7所示的具体实施例中，永久磁体材料处理装置30可以通过将套筒降低到销上且然后以大致水平方向撤回磁体而从护套100移开。永久磁体材料处理装置30插入到护套100中还可以大致颠倒的方式进行。乂人而防止在不4吏用时外来材料不希望地磁性吸引到永久磁体材料处理装置30上。【0035】在其它实施例中，所述方法还包括步骤：提供本文所述的基座202和将护套100设置在基座202上以将护套100设置成与板206接合。如图7所示，将护套100设置成与板206接合的步骤可以包括将第一连接构件112 (例如套筒）降低到第二连接构件208 (例如销）上。当这样组装时，护套100也可以用于监测在将永久^兹体材料处理装置30插入到护套100中期间永久磁体材料处理装置30上外来材料的存在性。 [0036] 应当理解的是，如果永久磁体材料处理装置30的任何部分（例如一个极40)上粘附有外来材料，那么在护套100与板206接合时将永久磁体材料处理装置30插入到护套100中可以导致板206的移动。板206的移动可以表示不希望地存在外来材料。在某些示例中，如果板206移动足够距离，那么控制器214可以致动报警器216。从而可以警告操作者外来材料的存在且采取合适的动作来从永久磁体材料处理装置30上移开外来材料。 [0037] 在护套100不使用时，护套100可以存储在基座202上。基座202可以设置在孔衬套组装机器人的工作包络线（work envelope )内，孔村套组装机器人具有机器人臂端工具10,例如永久磁体材料处理装置30附连到机器人臂端工具10上。护套100可以通过使用机器人子程序附连到永久磁体材料处理装置30和从永久磁体材料处理装置30移开。在另一实施例中，护套100可以通过手动方式附连到永久磁体材料处理装置30和从永久磁体材料处理装置30移开。可选地，护套100的基座202可以是不同的工作站，通常不用于存储目的，用于通过上文所述的方法来检查粘附到永久磁体材料处理装置30上的外来材料的存在。【0038】令人惊奇地发现，本发明的护套100、组件200和方法有利地利于将孔衬套组装到精确砂型铸造模具中。护套100和组件200通过使得永久磁体材料处理装置30在不使用时的磁性吸引最小化而减小扭点危险。还发现，护套100和组件200可以可靠地用于检测粘附到永久磁体材料处理装置30上尤其是含铁极40上的外来材料。从而防止由粘附到永久磁体材料处理装置30上的外来材料S1起的对操作者或附近工作人员的可能伤害、磨损模具和铸件。也防止了由于含铁极40上外来材料的存在而引起的孔衬套在精确砂型铸造模具中不对齐。[0039】虽然为了说明本发明而示出了某些代表性实施例和细 节，但是本领域技术人员应当清楚，可以在不偏离本发明范围的情况下作出各种变化，本发明的范围在所附权利要求书中进 一 步描述。 |
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