CN2072266U - 电压调整式自动去磁装置 - Google Patents

Abstract

一种电压调整变式自动去磁装置，主要包括时基 信号产生、分频、解码、激发产生、功率调整输出及逻 辑控制电路，逻辑控制电路内一选择电路之开关SW 之二选择接点系直接供选择充磁与去磁之二接点，经 逻辑元件产生多项选择控制，即以单一操作产生多项 控制；该充磁电路中还并联设有多组电阻与开关以选 择不同充磁电压，以适合不同规格电磁吸盘使用；该 功率调整输出电路之OP输出设有显示装置，以多个 LED显示充磁与去磁电压变化。

Description

本实用新型为关于一种电压调整式自动去磁装置，乃是针对物品之电路结构首先创作而合于实用之设计者。

按，在工业上电磁吸盘（Magnetic  Chuck）等电磁装置之应用十分普遍，例如平面磨床之磁盘利用磁力固定工作物以便于研磨加工即是常见应用例。由于磁铁经充磁后磁场不易消除，以致工作物不易取下，铁屑不易清除，故须藉去磁以利工作。

在解决去磁问题之前，先就磁滞现象（Hysteresis）作一说明，将有助于了解本实用新型之去磁原理。如附图1所示为一磁滞迥路说明图，当磁铁经充磁磁化，其磁化力H与磁通密度B之相对变化关系为由o至a点（图上虚线所示），当磁化力H降至零值时（b点），磁通密度B并未降至零值，即因磁滞现象而有剩磁（bo）存在，若欲将剩磁bo降至零值则必须加一反向磁化力oc，此反向磁化力大小称为矫顽磁力（Coersive  Force），若磁化力继续向负方向增加至d点时，反向磁通密度趋近饱和。此时若将反向磁化力减小，则B－H关系将沿de曲线变化，而到H＝0时有一反向剩磁oe存在，必须藉正向矫顽磁力of作用始能将其抵消，若磁化力H继续增加，则B－H之变化将重返a点。如此，将磁化力经一次正负变化（磁力循环）所形成之磁化曲线适形成一封闭曲线，即一磁滞迥路。由磁滞迥路可以看出，欲完全的消除磁铁中之剩磁，仅靠相同大小之正负向矫顽磁力变化并不能完成，而靠与磁化力相同之矫顽磁力抵消亦不能完成，因矫顽磁力除去时剩磁又将复生。故欲澈底消除剩磁，必须反复变换磁化力H之方向，且必须逐渐减小H值，才能使磁滞迥线逐渐缩小，终曲至Oo点（如图1所示）。换言之，将一振幅逐渐缩小之正负电压加于磁铁线圈，则可完全消除剩磁，此乃本实用新型所依据之原理。

先有技术去磁装置有藉机械动作变化而反复加入正、负矫顽磁力，并非良好作法。另，前有藉振荡而改变矫顽磁力之正负变化，唯其仅藉提高振荡频率，企图减小磁盘内之电流，此变化振荡频率而振幅（电压）未改变，由前述原理可知无法达到完全消除剩磁之目的，此系其一。

其二：先有技术去磁装置在充磁或去磁过程中皆未能显示其充磁或去磁强度之变化量，因此，使用者不易了解去磁作业进行之情形，而可能有误操作不当之情形。

其三：先有技术去磁装置通常固定适用于一种充磁电压，而目前工业用电磁吸盘有各种不同厂牌，或国产品与进口品之分，其适用之充磁电压每有不同，因此目前的去磁装置概皆为专门适用一种充磁电压所制作，不便于调整以适用各种不同电压之电磁吸盘。

本实用新型之主要目的在提供一电压调整式自动去磁装置，其去磁振幅随剩磁减少而逐渐减小，达到完全消除剩磁之目的，且具有充磁功能，其充磁磁化力由零至最高额可作无段调整，即视工作物之大小、重量作最适当之调整者。

本实用新型次一目的在提供一种电压调整式自动去磁装置，其中之功率调整输出电路上更设有一充磁、去磁强度变化显示装置，以显示加于磁铁线圈之充磁或去磁电压强度变化情形者。

本实用新型之又一目的在提供一种电压调整式自动去磁装置，其充磁电路更可分别简单易设定适用于一种以上之充磁电压大小，以适应不同规格电磁吸盘使用者。

本实用新型电压调整式自动去磁装置大体上包括（如图2所示）：

一时基信号产生电路，藉此产生基本振荡频率，此振荡频率可由可变电阻VR改变而调整去磁时间；

一分频电路藉此产生所需二进制码信号；

一解码电路其系将进制码信号解码为n个输出信号依序送出，每一输出用以产生所欲交变振荡波形；

一激发产生电路，用以控制输出功率大小；

一功率调整输出电路，藉此产生所欲输出功率之大小变化；及

一逻辑控制电路，其系用以控制线路之动作，停止及输出电压之正负交替变换动作，乃至振荡频率与电源之同步动作者。

附图说明：

图1系一磁滞迥路B－H关系说明图。

图2系本实用新型电路结构方块图。

图3系本实用新型一实施例线路图。

图4系本实用新型一实施例激发波形与功率输出波形关系图。

图5系本实用新型一实施例功率输出波形图。

图6系依据图3电路制作成为一控制箱立体图。

为便于了解，兹列举一具体实施例配合附图详细说明如后：

请参阅图3，所示为本实用新型一实施例电压调整式自动去磁装置动作原理说明图。该电压调整式自动去磁装置包括：

一时基信号产生电路，即IC1（NE555），系用以产生一定频率之脉冲输出，由VR1调整其输出脉冲频率。

一分频电路，即IC2与IC3（CD4520），系接受IC1送达之脉冲频率，先经IC2除8后，再经IC3分频为二进制码送出。

一解码电路，即IC4（CD4028），用以将IC3送达之二进制码解码为十进制码后，由输出口（Port）09输出。

一激发产生电路，含单结晶体管（UJT），C2，R0及VR2，用以控制三端双向可控硅开关（TRIAC）导通角，藉以控制输出功率大小。

一功率调整输出电路，含线圈PT，TRIAC，整流电路BR及继电器R，用以产生不同输出功率及变换正、负电位输出，使去磁器感应正负交替磁化力。

一逻辑控制电路，其逻辑控制元件包含G1、G2、G3、Q0－Q8及Q12用以产生线路之控制顺序回路。

一逻辑选择电路（20）包含电容器C1，充磁去磁选择开关SW，二极管D1、D2，非门N1、N2及与门G4配合Q0、R0及VR2所构成。此外，另于该充磁电路更并联设有一电阻Ra、Rb、Rc及开关Sa、Sb、Sc，以供选择适用于不同充磁电压规格之电磁吸盘。

一显示装置（30），即IC5（LM3914），系连接于功率调整输出电路之OP输出，该OP输出至去磁线圈之电压变化同时经R11、R12连接至IC5，该IC5为LED显示驱动电路（Bar／Dot  Display  Driver），用来显示OP输出电压变化，其输出显示元件为LED  L1、L2……L10，该LED可以循序颜色变化来显示充磁、去磁电压强弱。另，该显示装置（30）除了以直接LED显示充磁或去磁电压强弱变化之外，亦可利用LED数字方式显示充磁或去磁电压强弱变化，可以单一芯片应用达成，此为另一等效实施方式，使本实用新型更具有功效上增进者。

（一）充磁说明：

如图3所示，本实用新型线路在充磁动作时，是由op处送出正向振幅稳定的电压给磁盘线圈，则磁盘充磁而产生磁化力。为达成这个目的，本实施例此时线路状态安排如下：

1.当开关SW转至B位置，使正电压一方面经D1连接至G3，使G3反向输出恒为Lo，即Q12呈OFF状态，此时UJT可以正常动作。

2.电压＋V另方面经N2至G2，使RS触发器G2输出为Hi，使IC2、IC3被复位（RESET），则IC3四输出线为Lo，而IC4之0口输出为Hi，此时N1至G4之输入亦为Hi，因此G4输出为Hi，使Qo导通，C2经由Ra、Ro、VR2、Q2放电，放电时间由VR2改变，再经由PT感应控制TRIAC之导通相位，用以控制AC电源输出功率大小。

3.此时IC3之1口输出为Lo，Q13为OFF，继电器R不动作，R1b与R2b接点常闭，AC电源经调节整流后由OP输出至磁盘充磁之线圈充磁，充磁力强弱由VR2调整改变；同时显示装置（30）上之L1－L10将视充磁磁力强弱而显示不同LED发光情况，当L1－L10为绿色至红色之不同层次颜色时，更可明显地判断出充磁磁力强弱，至于充磁磁力之强弱系由VR2作适当调整。

4.再者，由于Ra、Rb、Rc为不同阻值，可由Sa、Sb、Sc之选择开关而选择充磁电压之大小，例如可分别设定为90C、70V、60V三种不同充磁电压，则使此去磁装置能适用于不同额定电压之磁盘，其结构单纯，不增加额外成本。

（二）去磁说明：

本实用新型线路在去磁动作时，是由OP处输出振幅逐渐收敛且正负向交互变换的电压给磁盘线圈，以消除磁盘磁力，为达成这项目的，本实施例此时线路动作状态如下：

1.开关SW转至A位置，G4输出变为Lo，Qo不导通，VR2无作用；另，D2、N2、C3使G2之输出变为Lo，使IC2、IC3解除复位状态，而开始动作。

2.此时G3维持原状态，Q12仍为OFF状态，UJT保持正常动作。

3.此时IC3之1口输出为Hi，Q13变为导通，继电器R动作，即R1b与R2b开路，而R1a与R2a通路，使OP处输出电压为负极性，此时TRIAC之导通角度由RIC2之时间常数决定。

4.当IC3之另一脉冲到达时，其1口输出变成Lo，使Q13又呈OFF状态，继电器R断路，故OP处输出电压转为正极性输出。但此时IC4之输出由1口转至2口，即TRIAC之导通角度由R2C2之时间常数决定，由于R2＞R1，即TRIAC之导通角减小，故由OP处输出之电压功率减小，

5.由此可知，IC4之1至8将逐改变Hi输出，由于R1至R8各电阻值依设计逐渐提高  即R8＞R7＞R6＞R5＞R4＞R3＞R2＞R1，故TRIAC之导通角度逐渐减小，使OP处之输出电压功率逐渐减小至最小值。同时，藉IC3之1口输出状态变化，使继电器R随电路动作而交替作ON－OFF变化，故OP处之电压功率输出不仅逐渐减小且交替变换正、负极性，使磁盘线路产生去磁效果。

6.最后当IC4之9口输出Hi时，G1输出变Lo，造成G3输出转变成Hi状态，使Q12导通，UJT停止动作，TRIAC未受激发，故OP处电压功率停止输出，最后兹将去磁时，OP处之电压「功率」输出波形绘如图5所示。

7.当去磁动作进行第3、4、5、6项所述动作相同，使OP输出电压不仅相位交替变化，且振幅逐渐减小，直至最小值，因此可迅速使磁盘去磁；甚者，在去磁过程中，可由显示装置（30）清楚看出去磁强度之变化，可了解去磁进行情形。

（三）停止状态说明：

当不去磁也不吸磁时，则将开关SW转至C点位置，则为停止状态。

如图6所示为本发明人实际将上述装置制作完成一控制箱（10），该控制箱上之开关SW及旋钮VR1、VR2，指示灯L1－L10与前述电路所代表符号相同，可供对应于实际操作情况，仅供审查参考。

经由上述实施例配合图示之动作原理说明后，大凡熟悉此等技艺者对本实用新型设计原理必能充分了解。惟，在实际电路设计安排中，仍得考虑电源起始状态，电源信号同步，驱动功率及电源稳压等因素，此乃一般电子电路系统都应考虑之因素，非本实用新型申请专利范围，故1多作说明，在此仅另提供本实用新型上述实施例较详细之电路图，如附图6所示，其工作原理即如前文所述，两者对照即可了解。

综上所述，本实用新型电压调整式自动去磁装置具有如下特点：

1.去磁时电压功率输出自动作正负极性交替变换，且随剩磁减少而逐渐减小，故可调整至完全消除剩磁的效果。

2.充磁时其磁化力由零值至最大值间可作无段调整，以分别适用不同大小工作物使用者。

3.该显示装置（30）使去磁与充磁之进行情况随时显示，供使用者了解，不仅方便了解且增加产品之商品价值。

4.利用单纯之电阻元件及选择开关可以使去磁装置适用于不同规格电磁吸盘使用者。

惟，上述实施例仅用以说明本实用新型，并非限制本实用新型，即，依据相同原理而作等效变化实施是可行的。

Claims (3)

1、一种电压调变式自动去磁装置，其特征在于包括：

一时基信号产生电路藉此产生基本振荡频率；

一分频电路，将时基信号转变为二进制码输出；

一解码电路，将二进制码解码为n个信号依序送出；

一激发产生电路，藉电阻R、电容C与单结晶体管(UJT)及三端双向可控硅开关(TRIAC)控制输出功率大小；

一功率调整输出电路，产生不同输出功率及交替变换输出电压之正负极性；

一逻辑控制电路，控制线路零件之动作，停止及输出电压之正负极性交替变换，以及电源信号同步激发动作；藉上述电路结构使输出电压作正负极性交替变换且输出振幅逐渐减小可完全去除剩磁，其特征在于：

该逻辑控制电路内之一逻辑选择电路系以一选择开关SW固定接点连接至与门G3以连接激发产生电路，其选择充磁接点B点由逻辑元N1、G4而控制晶体管Qo以控制充磁操作，其选择去磁接点A经由逻辑元件N2至RS触发器之G2，以控制去磁操作者。

2、依据权利要求1所述之电压调整式自动去磁装置，其特征在于，其中该功率调整输出电路之OP输出端更设有一显示装置，包含多数个LED以循序颜色或数字显示充磁或去磁之强度变化者。

3、依据权利要求1所述之电压调整式自动去磁装置，其特征在于其中该逻辑选择电路之充磁电路更并联设有多数组电阻及开关，以供选择适用于不同充磁电压规格之电磁吸盘者。