自锚定磁性设备和用于控制所述磁性设备的控制单元制造技术

本发明专利技术涉及用于磁性夹持铁元件（Ｐ１）的磁性设备（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ），其包括：支撑结构（１１、１１Ａ），其具有被保持在其厚度（Ｓ）内的多个磁极件（３０Ａ）；第一侧（１２）和第二侧（１３），形成于所述支撑结构（１１、１１Ａ）的较大的相反表面，所述多个磁极件（３０Ａ）的磁极件包括至少一个第一磁极件集流器（５０），各所述第一磁极件集流器（５０）的侧部（５０Ａ）形成所述第一侧（１２）的一部分，所述磁极件（３０Ａ）在所述第一侧（１２）产生至少一个第一磁通（Ｆ１），用于磁性夹持第一铁元件（Ｐ１）。磁性设备（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ）的特征在于，在所述磁性设备的至少一个运行状态中，所述至少一个第一磁通（Ｆ１）在所述第二侧（１３）限定第二磁性夹持面，用于磁性夹持第二铁元件（Ｐ２），所述至少一个第一磁通（Ｆ１）从所述第二侧（１３）穿出预定的磁场深度（Ｔ）并且重新闭合到相邻的磁极件（３０Ａ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自锚定磁性设备和用于该磁性设备的控制单元，特别涉及如权利要 求1的前序部分中限定的如下自锚定磁性设备当磁性设备处于致动状态时能够磁性夹 持铁元件(ferrous element)并且当磁性设备处于去致动状态时能够释放所述铁元件。如这里所使用的那样，术语“磁性设备”是想要指_永磁体设备，S卩，该设备在用于夹持或用于将其状态从致动状态改变至非致动 状态、或将其状态从非致动状态改变至致动状态时不需要任何电源，并且在设备中以适 当的配置形成有永磁体。-电永磁体(electro-permanent)设备，S卩，该设备在用于夹持时不需要任何电源 并且当其被激活和被停止时需要电源，并且在设备中以适当的配置形成有可逆永磁体， 如果需要，还形成有静永磁体(static permanent magnet)。-电磁设备，S卩，该设备在用于夹持时需要电源，该设备的磁芯由铁磁体材料制 成。
技术介绍
在现有技术中，还参照图1A和图1B，例如永电双磁体型的磁性夹持设备1包括 壳体2，其由铁磁材料的块体制成，该壳体具有底部2B，其中“N”个磁极件3A布置在 壳体2的内表面2C上。另外，壳体2可以通过利用本领域技术人员所熟知的方法将各种组件组装在一 起而形成。在永电设备中，各磁极件3A(见图1B)至少包括-一个磁极件集流器5，_ 一个可逆永磁性磁芯4，和-一个电线圈3(还已知为螺线管)，用于改变磁化状态，其绕可逆永磁性磁芯4 延伸。特别地，可以注意到，电线圈3具有如下构造限定了用于接收比如AINiCo型 磁体的可逆永磁性磁芯4的空间，其中磁极件集流器5被布置在可逆永磁性磁芯4上方。此外，磁极件3A还可以包括一个以上的、例如由铁氧体或者NdFeB等制成的、 也被适当地定向的静磁体9，静磁体9能够产生用于夹持铁元件P的另外的永磁场。另外，根据公知的技术，例如借助于被接收在适当的孔7中的螺钉6将磁极件 3A与壳体2连接，使得螺线管3-可逆磁体4组件被夹持成为一个组合件(pack)。另外，在加工铁元件P而特别地需要使用极端14时，极端14可以分别与一个或 多个磁极件3A连接。还提供了树脂浇铸步骤10，由此能够使磁性设备1实质上具有杂质抗渗性和/或 液体抗渗性，并且能够填充任意的间隙。仍参考图1A和图1B，能够注意到，各磁极件3A的磁极件集流器5均由具有长方形平面形状的大致平行六面体的铁磁性件构成。应注意到，如这里所使用的，术语“磁极件集流器5”想要指如下元件其具 有一侧5A，该一侧5A的表面在磁性设备1处于去致动状态时为磁中性，而在磁性设备1 被致动时为磁活性。换句话说，磁极件集流器5可以使其六个面中的四个面沿一个方向定向磁场、 使其第五个面的磁场的方向改变为与其余四个面中的磁场相同或相反的极性，并且使其 与侧5A —致的第六个面5A -在第五个面产生的磁场具有与其余四个面的磁场相反的极性时第六个面5A为 磁中性(磁性设备去致动)，或者-当第五个面产生的磁场具有与其余四个面的磁场相同的极性时第六个面5A为 磁活性(磁性设备致动)。简言之，磁极件集流器5是设计用以将可逆永磁性磁芯4产生的磁通传输到侧 5A的表面以形成磁性夹持面2A的元件。应注意到，“N”个磁极件集流器5的侧5A的表面一起形成磁性夹持面2A， 用于牢固地夹持待加工的铁元件P。还应该注意到，如这里所使用的那样，关于磁性设备的术语“致动/去致动” 想要指通过能够在电线圈3中产生合适的电磁场的电控制动作而改变可逆永磁体4的磁化 状态的可能性。还应注意到，当磁性设备1位于由非铁磁材料制成的表面时，壳体2具有这样的 底部2B 由可逆永磁体4产生的所有磁通包含在底部2B的厚度H内。因此，一旦磁性设备1已被致动，在底部2B的外表面2D，即磁性设备1的承载 面中不存在磁性夹持力。因此，表面2D为磁中性。应注意到，厚度H被设计成允许磁通短路并且防止磁通从底部泄漏。为了该目的，厚度H的尺寸被适当地设计以防止磁通从表面2D泄漏，以及对磁 性设备1所需的机械耐受性有贡献。这样的机械设备通常与例如机床等的铁元件的加工装置或铁磁性工件夹持机器 联接。特别地，磁性设备1的壳体2的底部2B的外表面2D机械地联接到这些加工装置。于是，一旦磁性设备1已被致动，夹持面2A就能够磁性地保持待加工的铁元件 P，并且壳体2的底部2B的外表面2D被机械地联接到加工装置。应注意到，磁性设备和加工装置可以以可拆装的方式或以永久固定的方式联接。例如，当磁性设备的底部2B将被可拆装地联接到机床的框架(或床体)时，使 用例如老虎钳、螺栓和/或螺钉等能够在铁元件的加工过程中机械地保持该磁性设备的 联接部件。实际上，在加工铁元件P之前，磁性设备1的底部2B必须首先通过组合一个以 上的这些联接部件而机械地联接到加工装置，由此使表面2D足够地朝向加工床体移动。然后，铁元件P应该放置在夹持面2A上并且应该致动磁性设备，以将铁元件P 机械地夹持到该夹持面。但是，壳体2的底部2B与加工装置之间的连接是机械的点连接，部件仅在联接 部件所在的点处联接。这在铁元件P的加工过程中可能引起不期望的机械应力，以及差的振动吸收， 由此影响铁元件的加工精度。还明显的是，无论何时磁性设备需要与不是当前机械连接的磁性设备的一个加 工装置使用时，必须移除所有的机械联接；这涉及由于停机导致的工时和产量损失方面 的高成本。以上说明清楚地表明，对于用于夹持铁元件的磁性设备的制造商及对于设备的 用户，强烈地感到需要具有消除由于铁工件的机械加工所引入的振动的磁性设备。
技术实现思路
另外，需要进一步改善磁性设备的可用性，允许各种加工装置的更快的可交换 性，并且无需上述联接部件或需要较少数量的上述联接部件即可确保与加工床体的连 接。因此，本专利技术的目的是提供一种用于夹持铁工件的磁性设备，其具有在克服上述现 有技术的缺点的同时满足上述需求的结构和功能特征。通过权利要求1中限定的当磁性设备处于致动状态时磁性夹持铁元件并且当磁 性设备处于去致动状态时释放所述铁元件的磁性设备来实现该目的。此外，通过权利要求18中限定的用于控制用于磁性夹持铁元件的磁性设备的运 行状态的控制单元来实现该目的。由于本专利技术的磁性设备与机床的床体是一体的，所以本专利技术的磁性设备对由机 床传递到被加工的铁工件的振动提供显著的衰减。另外，由于本专利技术，在对磁性夹持到夹持面的铁工件P进行机械加工处理时， 磁性设备的底部可以自夹持到机床的床体，而无需使用机械联接件。附图说明从下面参照附图对本专利技术的一个优选实施方式的说明，本专利技术的磁性设备的其 它特征和优点将变得清楚，所给出的实施方式仅是说明性的，并不是限制性的，在附图 中图1A是现有技术的磁性设备的立体图；图1B是沿图1A的磁性设备的线II-II截取的局部截面图；图2A是根据本专利技术的控制单元和联接有待加工的工件时的磁性设备的立体图；图2B是图2A的磁性设备的细节的局部分解剖视图；图3是本专利技术的第一实施方式的截面图；图4A、图4B和图4C示出了图3所示的磁性设备的多个操作步骤；图5是本专利技术的第二实施方式的截面图；图6A、图6B和图6C示出了图5所示的磁性设备的多个操作步骤；图7A是本专利技术的磁性设备的第三实施方式的截面图7B是本专利技术的磁性设备的第四实施方式的截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁性夹持铁元件（Ｐ１）的磁性设备（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ），所述磁性设备包括：支撑结构（１１、１１Ａ），所述支撑结构（１１、１１Ａ）具有保持在其厚度（Ｓ）内的多个磁极件（３０Ａ）；第一侧（１２）和第二侧（１３），所述第一侧（１２）和所述第二侧（１３）形成于所述支撑结构（１１、１１Ａ）的较大的相反面；所述多个磁极件（３０Ａ）的磁极件，所述磁极件包括至少一个第一磁极件集流器（５０），各所述第一磁极件集流器（５０）的侧部（５０Ａ），所述侧部（５０Ａ）形成所述第一侧（１２）的一部分，所述磁性设备的特征在于，在所述磁性设备的至少一种运行状态中，所述至少一个第一磁通（Ｆ１）在所述第二侧（１３）限定第二磁性夹持面，用于磁性夹持第二铁元件（Ｐ２），所述至少一个第一磁通（Ｆ１）从所述第二侧（１３）穿出预定的磁场深度（Ｔ）并且重新闭合到相邻的磁极件（３０Ａ）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：米凯莱卡尔多内，乔瓦尼科斯马伊，罗伯托法兰达，安东尼诺吉利奥，
申请(专利权)人：意大利泰磁公司，米兰综合工科大学，
类型：发明
国别省市：IT