基于響應面法的電永磁吸盤優(yōu)化設計

王文韜，于忠海

(1.上海理工大學 機械工程學院，上海200093；2. 上海電機學院 機械學院，上海201306)

基于響應面法的電永磁吸盤優(yōu)化設計

王文韜1，于忠海2

(1.上海理工大學 機械工程學院，上海200093；2. 上海電機學院 機械學院，上海201306)

文中提出了一種基于響應面法的電永磁吸盤充退磁吸力及材料使用量的多目標優(yōu)化方法。該方法選取電永磁吸盤結構的部分關鍵參數作為設計變量建立響應面模型，并采用目標驅動優(yōu)化設計產生候選點，最后選出符合預期目標的設計變量參數。通過該方法優(yōu)化后的電永磁吸盤，在充磁工作狀態(tài)下的吸附力提升了35.7%，退磁卸載狀態(tài)下的殘余吸力減小了92%，工作性能得到了顯著提升，同時優(yōu)化了材料的使用量，提高了產品的費效比。

響應面法；電永磁吸盤；多目標優(yōu)化

磁力吸盤在機械加工制造等領域的應用，已有100多年的歷史。隨著電永磁技術的發(fā)展，電永磁吸盤正逐步取代傳統(tǒng)電磁吸盤裝置，投入到越來越多的生產實際中[1]。

電永磁吸盤采用電脈沖控制充退磁，僅在吸附與卸載的瞬間通電，在工作過程中無電能消耗[2]，經濟環(huán)保，且該裝置有著強勁的吸附力，可達150 N/cm2以上。該裝置既可以防止因斷電而導致的吸附物件脫落，又可以避免因持續(xù)通電線圈發(fā)熱造成的工件熱變形[3]，有著良好的安全性與實用性，目前已廣泛用于倉庫和作業(yè)現(xiàn)場的鋼材起重搬運、模具加工等領域[4]。

電永磁吸盤的吸附能力決定著其任務可靠性。為提升電永磁吸盤的工作性能，需要對電永磁吸盤的結構進行優(yōu)化設計，保證其充磁工作狀態(tài)達到較強的吸力同時，退磁時吸力較小易于卸載工件，并盡可能節(jié)約材料，降低生產成本。……