JP2006224261A - 永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チャッキング異常に伴うワークの加工精度不良、工具の摩耗・破損、空運転を防いだり、加工中、ワークがずれてチャッキング異常発生後も、加工を継続することによる無駄な運転を避けるためのチャッキング異常検出装置を提供する。
【解決手段】チャッキングに際し可逆性永久磁石７の極性を反転させる極性反転コイル９に電流を一時的に供給することにより、チャック面１３に離間して配設される複数の磁極部材４、８に異なる極性を交互に生じさせる永電磁式のマグネットチャック１において、少なくとも１つの磁極部材４、８のチャック面１３側に配設される磁気センサ３（３１、３２）と、電流の供給期間経過後に、磁気センサ３（３１、３２）からの検出信号の検出値に基づいてチャッキング異常の有無を判断して異常信号を出力する異常検出回路６とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、永電磁式マグネットチャックにおいて、ワークのチャッキング状態の異常を検出する装置に関する。

特許文献１には、永電磁式マグネットチャックが記載されており、その永電磁式マグネットチャックにおいて、チャック面にＮ極、Ｓ極が交互に設けられており、ワークは、チャック面のＮ極、Ｓ極に磁気的に吸引されてチャッキングされる。

磁気を利用してワークを吸着するため、永電磁式マグネットチャックでは、チャッキング異常により、加工不良の発生、工具の破損が生じることがある。例えば、ワークを装着する際に、ワークの被チャック面と永電磁式マグネットチャックのチャック面との間に金属片等の異物が介在していると、ワークがチャック面から浮き上がってチャッキング異常となる。そのため、加工精度不良（基準面に対する穴・面等の精度）、切削量増大に伴う工具の摩耗・破損、チャッキング力不足による加工中のワークのずれによる不良品生産、および工具の破損を生ずる。

また、ワークを装着後のチャッキング開始時、極性反転コイルに電流が供給され可逆性永久磁石の極性が反転させられるが、その際、電気的異常（接続ケーブルの断線や接触不良、制御装置の故障等）が生じていると、チャッキング開始時に必要十分な電流が供給されず、チャッキング力不足、即ちワークの吸着力不足が生じる。この場合も、前述の場合と同様、チャッキング異常となって、加工中のワークのずれがおき、不良品生産および工具の破損を生ずる。

あるいはワークが自動的に工作機械の加工テーブル等に供給されるシステムをとる場合、ワークがチャック面上の正規位置に装着されないチャッキング異常を生じることがある。例えば、ワークが、ハンドリングミス、搬送中の脱落等によって供給されない、またはずれて載置、即ち正規位置と異なる位置に載置されることがある。その場合、工作機械はワーク無しの空運転となって生産効率を下げたり、不良品を生産することによる多大な損失のほか、場合によっては工具の破損を生じる。

また、上記の場合とは別に、チャッキング開始時に電気的故障がなく極性反転コイルの極性が正常に反転されることにより、ワークが十分なチャッキング力でチャック面に吸着されていても、加工中にずれてチャッキング異常となることがある。即ち、工具の摩耗や破損等による加工負荷の突発的な増大に伴って、加工中に、ワークが加工開始時の位置から瞬間的にずれることがある。ずれた時点でチャッキング異常となり、ワークは不良品となるが、そのまま加工が継続されることにより、生産性の低下を生じ、場合によっては工具の破損を生じる。
特許第２９７４６９４号公報

したがって、本発明の課題は、上記したチャッキング異常に伴うワークの加工精度不良、工具の摩耗・破損、空運転損害を防いだり、加工中、ワークがずれてチャッキング異常発生後も、加工を継続することによる無駄な運転を避けることである。

本発明は、チャッキングに際して可逆性永久磁石の極性を反転させる極性反転コイルに電流を一時的に供給することにより、チャック面に離間して配設される複数の磁極部材に異なる極性を交互に生じさせる永電磁式のマグネットチャックにおいて、少なくとも１つの磁極部材のチャック面側に配設される磁気センサと、電流の供給期間経過後に磁気センサからの検出信号の検出値に基づいてチャッキング異常の有無を判断して異常信号を出力する異常検出回路とを含むことを特徴とする。

閾値、およびまたは許容値が設定されており、異常検出回路は、磁気センサからの検出信号に基づいて異常の有無の判断をするが、加工前では、磁気センサからの検出信号の検出値が閾値よりも小さい時に異常と判断し、加工中では、磁気センサからの検出信号の検出値が許容値を越えた変動を生じた時に異常と判断する。

まず、加工前のチャッキング異常の有無の判断について述べる。異常の判断基準となる閾値は、チャッキングが正常に行われたときの磁気センサからの検出値に基づいて設定される。詳細には、閾値は、前記検出値よりも小さく、かつ、電気的異常時の磁気センサからの検出値、ワーク無しでのチャッキング時の検出値、および永電磁式のマグネットチャックのチャック面とワークの被吸着面との間に、切削粉等の異物が介在したときのチャッキング時の検出値よりも、大きく設定される。そして、磁気センサの検出値が閾値を下回った時に、異常検出回路は、異常信号を出力する。

なお、正常チャッキングとは、ワークの被吸着面が永電磁式のマグネットチャックのチャック面に密着して、チャッキング力が正常に作用している状態をいう。また、ワーク無しでのチャッキングとは、マグネットチャックが正常に作動しているが、ワーク無し（未装着）、あるいはワークが正規の装着位置からずれている状態をいう。

閾値は、例えば、正常チャッキング時の検出値に設定割合（例えば８０％）を乗算して求めるか、または前記検出値から設定値を減算して求められる。

次に、加工中のチャッキング異常の判断について述べる。チャッキング異常の判断基準となる許容値も、正常チャッキング時の磁気センサの検出値に基づいて設定される。許容値は、通常、下限値および上限値が設定され、それらの値の間が許容範囲となる。許容値は例えば、下限値が正常チャッキング時の磁気センサの検出値に下限設定割合（例えば９８％）を乗算して求められ、上限値が前記検出値に上限設定割合（例えば１０２％）を乗算して求められるか、または、下限値が前記検出値から設定値を減算して求められ、上限値が前記検出値に設定値を加算して求められる。なお、上限値と下限値のいずれか一方の設定により、加工中のワークのずれを検出してもよく、その場合、許容範囲は、下限値と前記検出値の間、または上限値と前記検出値の間となる。

正常チャッキング時の検出値または閾値または許容値は、過去の稼動や試験によって、前記検出値または閾値または許容値を求めてワーク種毎に記憶しておき、ワーク種に対応する前記検出値または閾値または許容値を読み出してもよく、同一または類似のワークの加工の際に利用される。

閾値または許容値は、自動的に設定できる。例えばワークを正常に装着し、正常にチャッキングされたと作業者が判断したときに、スイッチが操作されて設定指令信号が異常検出回路に出力される。異常検出回路は前記信号が入力されると、検出値を取り込み、検出値に基づいて閾値または許容値を演算し設定する。閾値または許容値は、記憶装置にワーク種毎に記憶される。

磁気センサは、ワークの内側、すなわち輪郭内に取り付けられれば、ワークの加工前のチャッキング異常、およびワークの加工中のずれによるチャッキング異常を検出することができる。

ただし、上記のワークの輪郭内に取り付けられた磁気センサによって、ワークの加工中のずれによるチャッキング異常を検出する場合に、検出値がずれ発生前の値に復帰してしまい、また変化の大きさが必ずしも十分でないので、検出は容易とは言えない。しかし、磁気センサをワークの輪郭近傍に取り付けることにより、磁気センサとワークの重なり具合が、ワークの加工中のずれに伴って変化し、検出値がずれ発生前と異なる値に維持されるので、容易に検出可能となる。磁気センサの取り付けられるワークの輪郭近傍とは、想定されるワークのずれにより、ワークと磁気センサとの重なり具合が変化する位置であり、磁気センサが、ワークの内側近傍、またはワークの外側近傍に取り付けられるほか、ワークの輪郭を跨ぐ状態で取り付けられてもよい。

いずれにしても、磁気センサのワーク側面は、好ましくはチャック面とできるだけ同一の面上に位置させるとよい。

図１ないし図３は本発明の前提となる永電磁式のマグネットチャック１の機械的な構成を示している。図１は永電磁式のマグネットチャック１の平面図、図２は永電磁式のマグネットチャック１によるワーク１２の保持（チャッキング）動作時の一部の断面図、図３は永電磁式のマグネットチャック１によるワーク１２の保持（チャッキング）解除時の一部の断面図をそれぞれ示している。

図１ないし図３において、永電磁式のマグネットチャック１は、複数の補助的な磁極部材４、複数の定極性永久磁石５、複数の極性反転コイル９、この極性反転コイル９が巻かれている複数の可逆性永久磁石７、定極性永久磁石５および可逆性永久磁石７に接する複数の磁極部材８、チャック本体１０などを有している。補助の磁極部材４、磁極部材８および可逆性永久磁石７は、それらの対向する面すなわち上下の面で接した状態として、チャック本体１０の内部に一定の間隔をおいて碁盤目状に整列状態で納められている。

可逆性永久磁石７の反ワーク吸着面側の面、すなわち下面は、隣合う可逆性永久磁石７の極性に対して異なる極性でチャック本体１０の内底に接しており、また磁極部材８のワーク吸着面側の部分、すなわち上部は、チャック上面体１１の孔１１ａに嵌まり、チャック上面体１１のワーク吸着面側の面、すなわち上面と同一の平面に露出している。

また、定極性永久磁石５は、極性反転コイル９とチャック上面体１１とで形成される空間内で、隣合う磁極部材８の間に介在し、ＮまたはＳ極の磁極面によって磁極部材８の側面に接し、隣合う磁極部材８に互いに異なる極性を付与している。このように複数の磁極部材８は、複数整列状態で設けられ、互いに異なる極性で隣合っている。

各磁極部材８は、それぞれ補助の磁極部材４とともに一体となって、実施例では角柱の磁極を構成している。複数の補助の磁極部材４は、磁極部材８と同じ断面の角柱体であり、枠体２５が隣り合う磁極部材４の空間に嵌ると共に、磁極部材８のワーク吸着側の面すなわち上面に例えば取付けボルト１５により取付けられ、そのワーク吸着側の面、すなわち上面でチャック面１３を形成している。補助の磁極部材４および枠体２５が取付けられないときには、磁極部材８がチャック面を形成することになる。

なお、補助の磁極部材４、磁極部材８およびチャック本体１０は、大きな比透磁率で、かつ残留磁束密度の小さい材質、例えば軟鉄やケイ素鋼により構成されている。また、チャック上面体１１や枠体２５は、磁束をワーク１２に有効に作用させるために非磁性体材料により構成される。

複数の極性反転コイル９は、隣り合う位置の他の極性反転コイル９に対して互いに逆回りに電流が流れるように結線されている。極性反転コイル９に対する電流は、接続線１６により主制御装置１８の内部のコイル制御装置２４から給電される。

チャッキング動作時に、コイル制御装置２４は、極性反転コイル９に所定方向の電流を所定の期間（数秒）だけ流し、その後に遮断することにより、可逆性永久磁石７を図２のような極性に反転する。またワーク１２の保持（チャッキング）解除時には、コイル制御装置２４は、極性反転コイル９にチャッキング動作時とは逆方向の電流を、所定の期間（数秒）だけ流すことにより、可逆性永久磁石７を図３のような極性に反転して、ワーク１２に作用する磁束をほぼなくし、チャック面１３からワーク１２の離脱を可能とする。

上記のように、永電磁式のマグネットチャック１は、チャッキングに際して可逆性永久磁石７の極性を反転させる極性反転コイル９に電流を一時的に供給することにより、チャック面１３に離間して配設される複数の磁極部材４、８に異なる極性の磁極を交互に生じさせ、ワーク１２をチャッキングする。

本発明に係る第１の実施例の永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置２は、上記の永電磁式のマグネットチャック１において、少なくとも１つの磁極部材４、８のチャック面１３側に配設される磁気センサ３と、電流の供給期間経過後に、磁気センサ３からの検出信号の検出値に基づいてチャッキング異常の有無を判断し、チャッキング異常のときに異常信号を出力する異常検出回路６とを含む。なお、異常検出回路６は、磁気センサ３に接続線１７によって接続されている。

図１ないし図３に見られるように、１または２以上の磁気センサ３は、この例によると、補助の磁極部材４の上面のチャック面１３に配置されているが、補助の磁極部材４および枠体２５が設けられていないマグネットチャックでは、磁極部材８のチャック面１３となる上面に配置される。

複数の磁気センサ３のうち、２つの第１の磁気センサ３１は、ワーク１２の加工開始前にチャッキング異常の有無を検出するために用いられるセンサであり、ワーク１２の輪郭内で例えばほぼ中心位置の補助の磁極部材４の上面（チャック面１３）に配置されている。また他の２つの第２の磁気センサ３２は、ワーク１２の加工中のずれによるチャッキング異常を検出するためのセンサであり、それぞれＸ方向のずれ検出用、Ｙ方向のずれ検出用である。第２の磁気センサ３２は、いずれもワーク１２の輪郭の近傍、換言すると輪郭線を跨ぐ位置に配置されている。

次に図４は、第１の実施例における永電磁式のマグネットチャック１のチャッキング異常検出装置２、および主制御装置１８と、工作機械１４との接続を示している。この図４において、主制御装置１８はコイル制御装置２４を含み、本実施例の場合、コイル制御装置２４は、工作機械１４の動作と連動させるために、工作機械１４からのチャッキング開始の信号、およびチャッキング解除の信号を受けて、極性反転コイル９に、それぞれ互いに逆回りとなる所定方向の電流を所定の期間（数秒）だけ流して遮断する。

また、永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置２は、前記の磁気センサ３（第１の磁気センサ３１、第２の磁気センサ３２）の他、演算装置２３を内蔵する異常検出回路６、ワーク１２のナンバー（Ｎｏ．）や異常レベルの記憶装置２２、磁束密度や異常発生など各種情報の表示器２７、異常検出レベル％設定・許容値％設定用の設定器２８、ワーク１２のナンバー（Ｎｏ．）の入力器２６、正常レベル設定・ワーク無しレベル設定・異常リセット用の操作スイッチ２１により構成されている。

作業者がチャック面１３に鉄等の強磁性体のワーク１２を置き、チャッキング開始の指令を出力させると、主制御装置１８の内のコイル制御装置２４は、極性反転コイル９に所定方向の電流を所定の期間だけ流して、可逆性永久磁石７の極性を反転させ、ワーク１２のチャッキングを行う。

図２のチャッキング動作時、可逆性永久磁石７は図のような極性であり、可逆性永久磁石７の磁束および定極性永久磁石５からの磁束は、磁極部材８で合流し、磁極部材４から磁性体のワーク１２に到達する。ワーク１２に達した磁束は、隣の磁極部材４、磁極部材８から定極性永久磁石５や可逆性永久磁石７、チャック本体１０を経て元に戻る。このような閉磁路によって、ワーク１２はチャック面１３に磁気的に吸着され、チャッキング（保持）される。この状態でワーク１２に必要な加工が行われる。

本実施例では、チャッキング開始指令の入力に基づいて、極性反転コイル９への通電遮断後に、コイル制御装置２４から判定指令が異常検出回路２５に出される。異常検出回路２５は、第１の磁気センサ３１からの検出信号に基づいてチャッキング異常の有無の判断をする。即ち、第１の磁気センサ３１からの検出信号の検出値が閾値よりも小さい時に、異常検出回路６は異常と判断し、工作機械１４に対して運転禁止の信号を出力すると共に、表示器２７に表示指令を出力し警告灯等によりチャッキング異常の発生を表示させる。作業者は表示器２７の状態からチャッキング異常の発生を知ることができ、操作スイッチ２１によってリセット操作を行い、異常検出回路６からの運転禁止や表示指令の信号を解除すると共に、チャッキング異常の原因を取り除く。

図５は、加工開始前のチャッキング異常検出として、第１の磁気センサ３１の検出信号の信号レベルと異常判定との関係の例を示している。正常チャッキングにおいて、磁気センサ３の検出信号の検出値は１００％として与えられる。このとき、異常信号はＯＦＦである。ワーク浮き上がり異常時、ワーク無しの異常時、および電気的異常時においては、磁気センサ３の検出信号の検出値は閾値よりも小さく、異常信号が出力される。なお、閾値は、正常チャッキング時の第１の磁気センサ３１の検出信号の検出値に対して、例えば８０％が設定される。

正常なチャッキングが行われた状態で、工作機械１４はチャッキング中のワーク１２の切削等の加工を開始することになるが、この加工中に第２の磁気センサ３２は、その位置での磁束密度を検出し、検出した磁束密度に応じた検出信号を発生している。図６は第２の磁気センサ３２の拡大した設置断面図であり、第２の磁気センサ３２はワーク１２の輪郭を跨る状態にある。本実施例では、異常検出回路２５によって、許容値がワーク１２の加工の度に設定されており、許容値は加工開始前または加工開始直後の第２の磁気センサ３２からの検出値に基づいて設定され、例えば該検出値の９０％〜１１０％を許容範囲として設定される。

図７は、２つの第２の磁気センサ３２のうち、一方の第２の磁気センサ３２の加工中での検出信号のレベル変化を示している。加工中に、チャッキング中のワーク１２がずれを起こさないならば、第２の磁気センサ３２の検出信号のレベル（検出値）はほぼ一定で許容範囲に収まっている。しかし、ワーク１２にずれが起きると、第２の磁気センサ３２の検出信号のレベル（検出値）は許容範囲を越えて変化する。

異常検出回路２５は、検出値が許容値を逸脱するか否かを常時、または周期的に判断し、逸脱したときにワーク１２のずれが生じたと判断する。図７の実線のように、第２の磁気センサ３２の検出信号のレベル（検出値）が下限値を下回ったとき、ワーク１２のずれが生じたと判断される。そのずれは、ワーク１２が第２の磁気センサ３２から離れる方向である。逆に図７の点線ａのように、第２の磁気センサ３２の検出信号のレベル（検出値）が上限値を越えたときも、ワーク１２のずれが生じたと判断され、そのずれは、ワーク１２が第２の磁気センサ３２と、より重なる方向である。

また、第２の磁気センサ３２が、ワーク１２の輪郭内に位置するように、ワーク１２を第２の磁気センサ３２の近傍に装着してもよく、その場合、下限値を下回る値の検出によって、ワーク１２が第２の磁気センサ３２から離れる方向（第２の磁気センサ３２が露出する方向）のワーク１２のずれを検出することができる。更に、第２の磁気センサ３２が、ワーク１２の輪郭外に位置するように、ワーク１２を第２の磁気センサ３２の近傍に装着してもよく、その場合、上限値を上回る値の検出によって、ワーク１２が第２の磁気センサ３２と重なる方向のワーク１２のずれを検出することができる。このように、ワーク１２をその輪郭が第２の磁気センサ３２の近傍に位置するように装着することにより、異常検出回路６は、検出値の許容範囲外への移行に基づいて判断するので、ワーク１２の加工中のチャッキング異常の発生が、確実に検出される。

異常検出回路６は、加工中のずれによるチャッキング異常の発生を判断後、異常信号を発生して工作機械１４に送り、工作機械１４に加工中止や工具の退避動作をさせる。更に、異常検出回路６は、異常信号を表示器２７に出力し、その警告灯を点灯または点滅させ、チャッキング異常の発生を作業者に知らせる。ワーク１２は、加工中にずれを生ずると、不良品として処理されるが、加工が中止されることにより、工作機械１４の無駄な運転および工具の破損を避けることができる。

次に、図４を参照して、閾値を自動的に設定する方法について記述する。作業者は、ワーク１２を装着し正常にチャッキングしたと判断後、操作スイッチ２１を操作する。スイッチ２１は設定指令信号を異常検出回路６に出力する。異常検出回路６は、磁気センサ３１からの検出値と、作業者によって予め設定された設定器２８からの異常検出レベル％設定の値とを取り込み、それらの値から演算装置２３が閾値を演算して、異常検出回路６に閾値が設定される。なお閾値の自動設定の際に、作業者が入力器２６を介してワーク番号を異常検出回路６に入力しており、閾値は、記憶装置２２にワーク番号毎に記憶され、同一または類似のワーク１２の加工時に利用される。その際、作業者の入力による入力器２６からのワーク番号に基づいて、記憶装置２２から読み出され、異常検出回路６に閾値として設定される。なお、検出値から演算して求めた閾値を記憶するのでなく、検出値そのものを記憶装置２２に記憶させてもよい。その場合、同一、または類似のワーク１２の加工時に、異常検出回路６は、入力器２６によって入力されたワーク番号に基づいて、記憶装置２２から検出値を読み出し、該検出値と設定器２８による異常検出レベル％設定の値とから、閾値を演算し設定する。

なお、同一または類似の複数のワーク１２を連続して加工する場合、その都度、上記のように閾値または検出値が記憶装置２２から読み出されるのでなく、最初に演算されて設定された閾値が、異常検出回路６に維持される。

本実施例では、第２の磁気センサ３２によってワーク１２の加工中のずれを検出しているが、第２の磁気センサ３２を設けず、第１の磁気センサ３１によって、ワーク１２の加工中のずれを検出してもよい。加工中、ワーク１２のずれが発生すると、強磁性体であるワーク１２の磁界中の運動によって、検出値が許容範囲を越えて変動する。図８は、本実施例のそのような変形例、即ち、ワーク１２の輪郭近傍でない輪郭内に配設されている第１の磁気センサ３１のみを有する変形例において、加工中の検出値の変動を示す。許容範囲として加工開始前、または加工開始直後の検出値の例えば９８％〜１０２％が設定される。範囲異常検出回路６は、検出値が許容範囲を越えて変動すると、ワーク１２の加工中のずれによるチャッキング異常発生と判断し、異常信号を出力する。

この変形例の場合、第１の磁気センサ３１によって、ワーク１２の加工中のずれによるチャッキング異常を検出するので、同一または類似のワーク１２を加工する場合、ワーク１２の装着位置が加工の度に異なっても、ワーク１２が第１の磁気センサ３１の上に載置される限り、検出値の大きさは変わらない。従って、許容値は、閾値と同様に自動的に設定されてもよく、また閾値と同様に記憶装置２２に記憶されることにより、同一または類似のワーク１２の際、記憶装置２２から読み出されて設定される。

図９は、本発明の第２の実施例を示す。主制御装置１８は、工作機械１４の動作と連動せず、手動操作とする例である。このため、コイル制御装置２４は、チャッキング開始用の操作スイッチ１９、チャッキング解除用の操作スイッチ２０を有している。作業者は操作スイッチ１９により、コイル制御装置２４にチャッキング開始を指令する。これにより、コイル制御装置２４は、異常検出回路６に異常検出の判定指令を、極性反転コイル９への電流遮断後に出力する。加工が終了すると、コイル制御装置２４は、作業者の操作スイッチ１９によるチャッキング解除の指令と同時に、異常検出回路６に、ワーク１２の加工中のずれによるチャッキング異常の判定終了指令を出力する。

第１の実施例および第２の実施例において、磁気センサ３は、第１の磁気センサ３１と第２の磁気センサ３２とで構成されているが、第１の磁気センサ３１および第２の磁気センサ３２のうちいずれかは、使用目的に応じて省略できる。また、第１の磁気センサ３１は複数設けられており、ワーク１２はその輪郭内に少なくとも１つのセンサ３１が位置するように装着されればよいので、ワーク１２は装着位置の制約がより小さくなって、加工の自由度が大きいが、第１の磁気センサ３１は１つのみ設けられてもよい。また、第２の磁気センサ３２は、ワーク１２がストッパ等により、Ｘ方向、Ｙ方向のうち一方においてずれない状態であれば、一方用の第２の磁気センサ３２を省略できる。

いずれの実施例においても、表示器２７は全てのチャッキング異常に対して、同一の表示によって対応しているが、警告灯等を各チャッキング異常毎に設けたり、警告灯の点滅モードを各チャッキング異常毎に異ならせてもよい。その場合、閾値はチャッキング異常毎に設定される。例えば、ワーク浮き上がり異常の閾値は、正常チャッキング時の検出値の８０％、ワーク無し異常の閾値は同じく２０％、電気的異常の閾値は同じく１０％に設定される。この場合、異常検出回路６は、検出値が正常チャッキング時の検出値の８０％〜２０％の時は、ワーク浮き上がり異常と判断し、同じく２０％〜１０％の時は、ワーク無し異常と判断し、同じく１０％より小さい時は、電気的異常と判断する。

またいずれの実施例においても、表示器２７はチャッキング異常の発生を表示するのみであるが、異常検出回路は、磁気センサ３からの検出値に基づき、チャック面１３の着磁レベルを、数値またはランプ等によって表示器２７に表示させてもよい。作業者は表示器２７の着磁レベル表示から、マグネットチャック１が、チャッキング状態およびチャッキング解除状態のいずれの状態かを、磁気センサ３による実際の検出から、即ち実際に生じている磁束密度から、正確に知ることができる。これにより、チャッキング状態のチャック面１３にワーク１２を誤って装着したり、チャッキング状態のチャック面１３やワーク１２にスパナ等の工具を近づけて吸着され、手を負傷するなどの事故を防止する。

本発明は、永電磁式のマグネットチャック１の単体に適用される他、工作機械１４に組み込まれている永電磁式マグネットチャック１にも適用できる。新規な永電磁式マグネットチャック１の設計に当たっては、補助の磁極部材４と磁極部材８とを一体のものとして構成するが、既存の永電磁式マグネットチャック１の改良に際しては、前記例のように、磁極部材８に補助の磁極部材４を取付けることになる。

本発明の第１の実施例の永電磁式のマグネットチャック１の平面図である。 第１の実施例の永電磁式のマグネットチャック１のチャッキング時における断面図である。 第１の実施例の永電磁式のマグネットチャック１のチャッキング解除時における断面図である。 第１の実施例の永電磁式のマグネットチャックにおけるチャッキング異常検出装置２および主制御装置１８のブロック線図である。 ワーク加工前における磁気センサ３の信号レベルとチャッキング異常判定の関係のグラフである。 第２の磁気センサ３２の拡大した設置断面図である。 ワーク加工中における第２の磁気センサ３２の信号レベルとチャッキング異常判定の関係のグラフである。 第１の実施例の変形例において、ワーク加工中の第１の磁気センサ３１の信号レベルとチャッキング異常判定の関係のグラフである。 第２の実施例の永電磁式のマグネットチャック１におけるチャッキング異常検出装置２および主制御装置１８のブロック線図である。

符号の説明

１ 永電磁式のマグネットチャック
２ チャッキング異常検出装置
３ 磁気センサ
４ 磁極部材
５ 定極性永久磁石
６ 異常検出回路
７ 可逆性永久磁石
８ 磁極部材
９ 磁極反転コイル
１０ チャック本体
１１ チャック上面体
１１ａ 孔
１２ ワーク
１３ チャック面
１４ 工作機械
１５ 取付けボルト
１６ 接続線
１７ 接続線
１８ 主制御装置
１９ 操作スイッチ
２０ 操作スイッチ
２１ 操作スイッチ
２２ 記憶装置
２３ 演算装置
２４ コイル制御装置
２５ 枠体
２６ 入力器
２７ 表示器
２８ 設定器
３１ 第１の磁気センサ
３２ 第２の磁気センサ

Claims (7)

1. チャッキングに際して可逆性永久磁石（７）の極性を反転させる極性反転コイル（９）に電流を一時的に供給することにより、チャック面（１３）に離間して配設される複数の磁極部材（４、８）に異なる極性を交互に生じさせる永電磁式のマグネットチャック（１）において、少なくとも１つの磁極部材（４、８）のチャック面（１３）側に配設される磁気センサ（３）と、電流の供給期間経過後に、磁気センサ（３）からの検出信号の検出値に基づいてチャッキング異常の有無を判断して異常信号を出力する異常検出回路（６）とを含むことを特徴とする永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置（２）。
2. 正常チャッキング時の検出値よりも小さい閾値が設定され、磁気センサ（３）からの検出信号の検出値が閾値を下回った時に、異常検出回路（６）は、異常信号を出力することを特徴とする請求項１記載の永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置（２）。
3. 許容値が設定され、加工中、磁気センサ（３）からの検出信号の検出値が許容値を越える変動を検出した時に、異常検出回路（６）は、異常信号を出力することを特徴とする請求項１または請求項２記載の永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置（２）。
4. 過去の稼動や試験によって、正常チャッキング時の検出値または閾値または許容値を求めてワーク種毎に記憶しておき、ワーク種に対応する前記検出値または閾値または許容値を読み出すことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置（２）。
5. 前記異常検出回路（６）は、設定指令信号の入力により検出値を取り込んで閾値または許容値を演算し、閾値または許容値を自動的に設定することを特徴とする請求項２または請求項３記載の永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置（２）。
6. 磁気センサ（３１）をワーク（１２）の輪郭内に取り付けることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５記載の永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置（２）。
7. 磁気センサ（３２）をワーク（１２）の輪郭の近傍に取り付けることを特徴とする請求項３、請求項４または請求項５記載の永電磁式のマグネットチャックのチャッキング異常検出装置（２）。
   

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