CN2459137Y

CN2459137Y - 永久磁铁卡盘

Info

Publication number: CN2459137Y
Application number: CN 01202481
Authority: CN
Inventors: 永屋贤明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2001-11-14
Anticipated expiration: 2011-01-16

Abstract

一种永久磁铁卡盘包括:纵向交互排列的永久磁铁,嵌入有数行活动板和固定板的磁铁框中;分别固定在磁铁框上、下的交互排列结合的铜铁片和导磁底板;以及活动板驱动装置以变换开/关状态。固定板和活动板交互排列,磁铁框有数行容纳活动板的槽孔;同一列的固定板或活动板的磁铁极性及其总磁通量相同;驱动装置调整活动板位置,通过磁性叠加或抵消的不同状态分别获得最大值或最小值以实现开状态或闭状态,进而吸引或卸下工作物。

Description

永久磁铁卡盘

本实用新型涉及一种永久磁铁卡盘。

现有的磁铁卡盘是由交互排列的磁性材料制成的轭及永久磁铁形成基板，面向着此基板配置由交互排列的磁性材料制成的极及非磁性材料制成的间隔片而形成的顶板。将基板的永久磁铁的磁通，经由顶板的磁极导引至工作物以固定工作物，当卸下工作物时，则改变基板对该顶板的相对位置，使磁通远离工作物而将其卸下。现有的这种磁铁卡盘为了卸下工作物而使磁通远离工作物的方法包括：从顶板拉开基板，将磁力线诱导至收容基板的外壳的磁性材料底板，以抵消通到顶板的磁通；以及，使基板向顶板横向滑动，以改变永久磁铁的磁通的环路等方式。

有一种磁铁卡盘，为了增加对薄型工作物的保持力及确保小形零件的满载量，而在各主极的中间配置感应用的磁性材料以作为辅助磁极，使磁铁卡盘的磁极排列较为细长。这种磁铁卡盘，由于各主极与辅助极，以及间隔片的加工准确度，或基板与顶板的装配准确度达不到要求，有时，当基板向顶板横向滑动时，基板的轭不会处在正常的位置，因而使磁通从顶板漏泄到工作物，对工作物产生轻微的吸引力，亦即会有残留吸力。现参照图1说明此现象。永久磁铁2，2………与轭1，1………成交互排列状态以形成基板3。面向着此基板3配置有如图示方式排列的主极4，4………，辅助极5，5………及间极片6，6………而形成的顶板7，这样构成永久磁铁卡盘。当基板3的各轭1处在图上的假想线位置，也即面向主极的位置时，磁通8便如图所示越过顶板7延伸至工作物9方向，以固定工作物；但当基板3在箭头10的方向滑动时，基板3的轭1便移至图上的实线位置，亦即面向辅助极的位置，通过各轭1，1………的磁道11，以形成如图所示的环路。其结果，便不再有越过顶板7而通到工作物方向的磁通，因而可卸下工作物9。正如上述，各构件的加工准确度或装配准确度达不到要求时，当基板3向箭头10方向滑动时，基板3的轭的一部分，将不会正确面面对辅助极5的中央位置，而成为如图所示的b/a#1的状态。成为这种状态时，便会产生越过顶板7漏到工作物9方向的磁通12，此漏泄磁通成为上述残留吸引力的原因。

传统的磁铁卡盘在其顶板备有主极及辅助极，面向工作物的一侧，主极与辅助极形成平坦面，即在这一侧，主极与辅助极的表面处在同一水平，因此，较理想是在极短的辅助极与基极之间，如图1所示，留有空间13，13………或在此空间内填有非磁性材料。针对这一点，于第7024905号专利中所揭示的磁铁卡盘是将面向基板的主极的部位向基板的滑动方向延伸，使其夹在辅助极与基板之间。

然而，上述的现有装置有其基本缺点，例如，漏泄磁通不易消除、卡盘厚度大、装配不易等等。现详细说明如下：如上所述，第7024905号专利揭示了一种改进的磁铁卡盘，如图2所示，是由基板20、收容此基板的外壳21、面向基板20而固定在外壳21的顶板22所构成。基板20包括交互排列的磁性材料制成的轭23、23………及永久磁铁24、24………，轭23与永久磁铁24相互黏贴在一起，两侧配设有导板25、25。导板25、25的下端载置于外壳21的底板26上，基板20收容于外壳21内，而基板20呈可在外壳21内滑动的状态。虽然此结构可将卡盘构件的制造误差或装配误差减小，以减小残留吸引力对工作物的影响。但这种型式结构的固有缺点仍无法通过空间形态改变而完全根除。这些固有的缺点是：顶板的结构非常复杂因而不容易生产而且厚度较大。

因此，本实用新型的目的是提供一种结构简单、厚度减薄因而加工装配工艺简化的永久磁铁卡盘。

为实现上述目的，本实用新型的永久磁铁卡盘，它包括：数行纵向交互排列磁性的永久磁铁，它们嵌入一个含有数行活动板和数行固定板的磁铁框中；固定在磁铁框上的铜铁片，它们交互排列结合并限定工作物的装设面的顶板；固定在磁铁框下用于导磁的底板；以及移动活动板以变换开/关状态的驱动装置；其特点是：该磁铁框由固定板和活动板组成，并有数行槽孔以容纳活动板；固定板和活动板交互排列，同一列固定板或同一列活动板上的磁铁有相同的极性，且同一列固定板上磁铁的总磁通量等于同一列活动板上磁铁的总磁通量；驱动装置调整活动板位置，当同一列固定板和活动板上的磁铁的极性相同时，磁通相加而成为最大值变成开状态以吸引工作物，当同一列固定板和活动板上的磁铁的极性相反时，磁通彼此抵消而成为最小值变成关状态以卸下工作物。

采用本实用新型的上述技术方案，由于可采用磁性极强的磁铁，可减小磁铁的厚度，以使磁力增加，而且采用磁通相互抵消的方法可简化构件结构；由于基板为磁铁框取代，因而使整个卡盘厚度大大减小；此外，由于磁铁框的装配只需将磁铁直接嵌入活动板及固定板中，因而大大简化了装配步骤，使生产能力增加数倍。

为更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点，下面将结合附图对本实用新型的一较佳实施例进行详细说明。

图1是表示传统的永久磁铁卡盘所产生的磁通的漏泄状态的说明示意图；

图2现有技术的永久磁铁的剖视图；

图3是本实用新型的一较佳实施例的分解图；

图4A和4 B是分别显示图3所示的较佳实施例处于开状态和关状态下活动板相对于固定板的位置的平面示意图；

图5是本实用新型的一较佳实施例的局部剖视图。

现参照图3对本实用新型的一较佳实施例进行详细说明。如图3所示，本实用新型一较佳实施例的永久磁铁卡盘，它包括：五行纵向交互排列磁性的永久磁铁55，它们嵌入一个含有二行活动板52和三行固定板51的磁铁框50中；固定在磁铁框50上的铜铁片，它们交互排列结合并限定工作物的装设面71的顶板70；固定在磁铁框50下用于导磁的底板60；以及移动活动板52以变换开/关状态的驱动装置；该磁铁框50由固定板51和活动板52组成，并有二行槽孔以容纳活动板52；固定板51和活动板52交互排列，同一列固定板51或同一列活动板52上的磁铁有相同的极性，且同一列固定板51上磁铁的总磁通量等于同一列活动板52上磁铁的总磁通量；驱动装置调整活动板52的位置，当同一列固定板51和活动板52上的磁铁55的极性相同时，磁通相加而成为最大值变成开状态以吸引工作物，当同一列固定板51和活动板52上的磁铁的极性相反时，磁通彼此抵消而成为最小值变成关状态以卸下工作物。如图所示，每个方形开口54中嵌入一块等厚且同材质的磁铁55。活动板52上的磁铁55的宽度与中间的固定板51上的相同，且为两旁磁铁55宽的两倍，即l₁＝l₂＝2l₃。同一列固定板51上的磁铁55的磁性相同，而同一列活动板52上的磁铁55的磁性也完全相同。所述驱动装置包括驱动轴62、与该驱动轴62啮合的排齿56。当借助六角扳手80通过底板60上的六角支承窝61而带动驱动轴62及啮合该驱动轴62的排齿56使活动板52位于如图4A所示的开状态时，由于此时同一列的磁铁极性完全相同，故其磁通相加成而变成最大值以吸引工作物。当借助六角扳手80带动驱动轴62及啮合该驱动轴62的排齿56而使活动板52位于如图4B所示的关状态时，由于各磁铁55为同材质且等厚，故其磁通正比于磁铁面积，而此时同一列的活动板52上的总磁通恰等于同一列的固定板51上的总磁通且极性相反，因而几乎完全抵消而趋近零以卸下工作物。

本实用新型的底板60最好由例如铁之类的磁性材料制成，以将磁通导向铜铁片交错的顶板70的工作面71，增大工作面上的磁场强度。底板60的一侧有一如上述的六角支承窝61以供六角扳手80转动用。六角支承窝61中是与排齿56啮合的驱动轴62。排齿56嵌在活动板52的开口槽57中，并穿过底板60顶部的长条孔63而啮合驱动轴62。当扳手80插入六角支承窝61中转动时，如上所述，会带动驱动轴62并传动至排齿56而使活动板52移动而变换开关状态。此外，底板60的顶表面上开设一固定槽64，固定块65嵌入并卡住驱动轴62上的凹部66以防止其松脱，如图3和5所示。

本实用新型的顶板70只需由铜铁片交错排列结合而成，大大降低了其中的构件数目，因而简化了结构。顶板70的铜片用于隔绝，而铁片则用于导磁。

本实用新型的卡盘的各构件间的接合方法有熔接、黏贴等等，也可钻设贯穿孔而以螺栓将各构件组合而成本实用新型的永久磁铁卡盘。

在此较佳实施例中，磁铁框50是由电木板制成，可发挥质轻以及防水的功效，而安嵌其上的磁铁55可为稀土磁铁，或是铝镍钴，氧化铁，其物理性质参见下表：

性质磁铁名称	最大磁能积(BH)max(MGOa)	剩余磁通密度Br(KG)	固有矫顽力iHc(KOe)	矫顽力Hc(KOe)	居里温度Tc(℃)	最高工作温度(℃)
性质磁铁名称	最大磁能积(BH)max(MGOa)	剩余磁通密度Br(KG)	固有矫顽力iHc(KOe)	矫顽力Hc(KOe)	居里温度Tc(℃)	最高工作温度(℃)	Naomax35	33-36	11.8-12.5	10-13	9.5-11.5	310°	150°
铝镍钴(5)Cost Magnet	5.0	1250	600	600	450°	200°	Naomax35	33-36	11.8-12.5	10-13	9.5-11.5	310°	150°
铝镍钴(5)Cost Magnet	5.0	1250	600	600	450°	200°	氧化铁Ferrite Magnet	3.0-3.4	3800-4000	2200-2600	2000-2400	450°-460°	220°

由于此稀土磁铁磁性极强，因而可使用4毫米以下厚的磁铁，使磁力增加，而且用磁通互抵消的方法可简化构件。本实用新型以磁铁框59取代传统装置的基板，因而大为降低厚度，使整个卡盘厚度能降至47毫米厚。除外，本实用新型的磁铁框50的装配，只需将磁铁55直接嵌入活动板52及固定板51中，大量简化了装配步骤，可使生产能力增加数倍。

本实用新型的实施例仅仅用于说明，并不是用以限制本发明，熟悉本技术的人员可以在不脱离本实用新型的精神及范围内作出各种修改和等效替换。这些修改和替换都在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种永久磁铁卡盘，它包括：数行纵向交互排列磁性的永久磁铁，它们嵌入一个含有数行活动板和数行固定板的磁铁框中；固定在磁铁框上的铜铁片，它们交互排列结合并限定工作物的装设面的顶板；固定在磁铁框下用于导磁的底板；以及移动活动板以变换开/关状态的驱动装置；其特征在于：

该磁铁框由固定板和活动板组成，并有数行槽孔以容纳活动板；固定板和活动板交互排列，同一列固定板或同一列活动板上的磁铁有相同的极性，且同一列固定板上磁铁的总磁通量等于同一列活动板上磁铁的总磁通量；驱动装置调整活动板位置，当同一列固定板和活动板上的磁铁的极性相同时，磁通相加而成为最大值变成开状态以吸引工作物，当同一列固定板和活动板上的磁铁的极性相反时，磁通彼此抵消而成为最小值变成关状态以卸下工作物。

2.如权利要求1所述的永久磁铁卡盘，其特征在于，该永久磁铁是由稀土类磁铁、铝镍钴及氧化铁中的任一种材质的磁性物质制成。

3.如权利要求1所述的永久磁铁卡盘，其特征在于，由该活动板及固定板所组成的该磁铁框是由电木板作成。

4.如权利要求1所述的永久磁铁卡盘，其特征在于，该磁铁的形状为等厚度的矩形。

5.如权利要求4所述的永久磁铁卡盘，其特征在于，活动板比固定板少一行且两边固定板上的磁铁宽度为活动板或中间固定板上的磁铁宽度的一半。

6.如权利要求1所述的永久磁铁卡盘，其特征在于，该驱动装置包括一驱动轴和数个排齿，每一排齿各嵌入一块活动板上，该驱动轴位于开设在该底板侧壁上的支承窝内，通过扳手转动而带动该驱动轴及与该驱动轴啮合的排齿，因而移动该活动板。

7.如权利要求6所述的永久磁铁卡盘，其特征在于，该底板上方有一固定槽，一固定块位于该槽中并卡住该驱动轴上的凹部以防止驱动轴脱落。

8.如权利要求1所述的永久磁铁卡盘，其特征在于，该底部是由铁制成。