王文韬，于忠海

(1.上海理工大学 机械工程学院，上海200093；2. 上海电机学院 机械学院，上海201306)

基于响应面法的电永磁吸盘优化设计

王文韬1，于忠海2

(1.上海理工大学 机械工程学院，上海200093；2. 上海电机学院 机械学院，上海201306)

文中提出了一种基于响应面法的电永磁吸盘充退磁吸力及材料使用量的多目标优化方法。该方法选取电永磁吸盘结构的部分关键参数作为设计变量建立响应面模型，并采用目标驱动优化设计产生候选点，最后选出符合预期目标的设计变量参数。通过该方法优化后的电永磁吸盘，在充磁工作状态下的吸附力提升了35.7%，退磁卸载状态下的残余吸力减小了92%，工作性能得到了显著提升，同时优化了材料的使用量，提高了产品的费效比。

响应面法；电永磁吸盘；多目标优化

磁力吸盘在机械加工制造等领域的应用，已有100多年的历史。随着电永磁技术的发展，电永磁吸盘正逐步取代传统电磁吸盘装置，投入到越来越多的生产实际中[1]。

电永磁吸盘采用电脉冲控制充退磁，仅在吸附与卸载的瞬间通电，在工作过程中无电能消耗[2]，经济环保，且该装置有着强劲的吸附力，可达150 N/cm2以上。该装置既可以防止因断电而导致的吸附物件脱落，又可以避免因持续通电线圈发热造成的工件热变形[3]，有着良好的安全性与实用性，目前已广泛用于仓库和作业现场的钢材起重搬运、模具加工等领域[4]。

电永磁吸盘的吸附能力决定着其任务可靠性。为提升电永磁吸盘的工作性能，需要对电永磁吸盘的结构进行优化设计，保证其充磁工作状态达到较强的吸力同时，退磁时吸力较小易于卸载工件，并尽可能节约材料，降低生产成本。……