JP2013046056A - 磁性ワークベンチ - Google Patents

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Abstract

【課題】加工対象物に応じ使用方式を柔軟に調整し、かつコストダウンを実現させ、応用性を高めることが可能な磁性ワークベンチを提供する。
【解決手段】ワークベンチ本体２０と、複数の正極導線および一つの負極導線を有する回路６０と、移動できるように前記ワークベンチ本体２０に装着され、かつ前記ワークベンチ本体２０上の配置位置を変更できる複数の磁気吸引装置３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械の磁性ワークベンチに関し、詳しくはモジュール化され、かつ使用方式を柔軟に調整できる磁性ワークベンチに関するものである。
よく見掛けられている一般の旋盤、フライス盤、グラインダーまたはマシニングセンタなどの工作機械は、加工対象物を据え付けるワークベンチが必要である。ワークベンチは万力または別の挟み固定工具によって加工対象物を固定する。
機械力によって加工対象物を固定するワークベンチのほかに、市販の別のタイプのワークベンチは磁力によって加工対象物をワークベンチに吸着させて固定する。例えば特許文献１は、ホルダー内に複数列の磁石ユニットを配置し、磁石ユニットを通る電流を制御し、かつ隣り合う二列の磁石ユニットの間に磁場を生じさせることによって加工対象物を磁石ユニットに付着させている。
しかしながら、磁石ユニットは満遍なくホルダーに分布するため、磁性ワークベンチのコストが高くなってしまう。
一方、市販の別の磁性ワークベンチは、複数の適切な位置に固着した磁気吸引装置を有する。磁気吸引装置はサイズが比較的小さく、構造が上述した磁性ワークベンチに類似しているだけでなく、電流の通過によって磁気吸引力を生じるため、加工対象物は一部分の面積によってのみ磁気吸引装置に吸着することができる。このような磁性ワークベンチはコストが比較的低いが、磁気吸引装置は数が多くなく、配置位置が一定しているため、形およびサイズが特定された加工対象物しか固定することができない。従って応用性が比較的低い。
また、磁気吸引装置はケーブルによって整流器に接続され、かつ電流が制御されるため、このような磁性ワークベンチは回路および制御方法が複雑で消費電力が大きい。
台湾実用新案Ｍ３５０４２９号
本発明は、加工対象物に応じ使用方式を柔軟に調整し、かつコストダウンを実現させ、応用性を高めることが可能な磁性ワークベンチを提供することを主な目的とする。
本発明は、需要に応じてモジュール化することによって数および配置方式を変更することが可能な磁性ワークベンチの回路を提供することをもう一つの目的とする。
上述の目的を達成するために、本発明による磁性ワークベンチはワークベンチ本体と、ワークベンチ本体に配置された複数の磁気吸引装置とを備える。磁性吸引装置は通電によって磁気吸引力を生じ、かつワークベンチ本体上の配置位置が変更されてもよく、総面積がワークベンチ本体の面積の僅かの一部分を占めるため、加工を行う際、加工対象物の形およびサイズによって磁気吸引装置の配置位置を変更することによって加工対象物を磁気吸引装置にしっかり吸着させることができる。従って磁性ワークベンチはコストが低いだけでなく応用性が高い。
上述の目的を達成するために、本発明による磁性ワークベンチの回路は、複数の正極導線、一つの負極導線および複数の永久磁石式電流制御コイル群を備える。永久磁石式電流制御コイル群は複数の相互に電気的に直列接続されるコイルを有する。コイルは永久磁石および磁気誘導体を有する。永久磁石式電流制御コイル群は一端が任意の一つの正極導線に電気的に接続され、他端が負極導線に電気的に接続されるため、永久磁石式電流制御コイル群と磁性ワークベンチの回路とを柔軟に接続し、かつ磁気誘導体の磁性を制御することができる。本発明は上述した構築により、ケーブルによって給電装置に接続する工程を免除し、かつ電流が別々に制御されることを解消することができるため、磁性ワークベンチの回路および制御方法は柔軟性があるだけでなく、比較的簡単である。
本発明の一実施形態による磁性ワークベンチを示す平面図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチにおいての磁気吸引装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチにおいての磁気吸引装置を示す斜視分解図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチにおいてのコネクタを示す正面図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの回路を示す模式図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの別の回路を示す模式図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの別の回路を示す模式図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの応用例を示す模式図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの応用例を示す模式図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの応用例を示す模式図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの応用例を示す模式図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの応用例を示す模式図である。 本発明の一実施形態による磁性ワークベンチの応用例を示す模式図である。
以下、本発明による磁性ワークベンチを図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
図１に示すように、本発明の一実施形態による磁性ワークベンチ１０は、ワークベンチ本体２０、複数の磁気吸引装置３０および給電装置４０を備える。磁気吸引装置３０は移動できるようにワークベンチ本体２０に装着され、かつ回路６０によって相互に電気的に接続される。給電装置４０は回路６０に電気的に接続される。
ワークベンチ本体２０は、円盤状を呈し、かつ表面２２と、表面２２を陥没させて形成した複数のレール２４とを有する。レール２４はワークベンチ本体２０の中心部２６から放射線状に伸びる。
図２および図３に示すように、磁気吸引装置３０は、座体３２と、座体３２の相互に向かい合う両側を貫通する固定ユニット３４とを有する。座体３２は内部に永久磁石式電流制御コイル群６８を有する。本実施形態において、永久磁石式電流制御コイル群６８は相互に電気的に接続される八つのコイル３５と、コイル３５内に配置される八つの第一永久磁石３６と、第一永久磁石３６に被さる八つの磁気誘導体３７と、磁気誘導体３７の周りを囲む複数の第二永久磁石３８とを有する。磁気誘導体３７と座体３２との間の隙間および磁気誘導体３７の間の隙間はコロイド材料を凝固させて形成した遮蔽ユニット３９によって塞がれる。
磁気吸引装置３０は、固定ユニット３４によってレール２４に装着される。固定ユニット３４がレール２４に緩く締め付けられる際、磁気吸引装置３０はレール２４に沿ってワークベンチ本体２０上の配置位置を変更することができる。固定ユニット３４がレール２４に完全に締め付けられる際、磁気吸引装置３０はワークベンチ本体２０に固定される。ユーザーは上述した構造により加工対象物（図中未表示）の形およびサイズによって磁気吸引装置３０の配置位置を変更することによって加工対象物を磁気誘引装置３０にしっかり吸着させることができる。従って、磁性ワークベンチ１０は応用性が高い。一方、磁気吸引装置３０の総面積はワークベンチ本体２０の僅かの一部分を占めるため、本発明による磁性ワークベンチ１０はコスト全体が比較的低い。
図１から図４に示すように、磁気吸引装置３０の座体３２は相互に向かい合う両側にコネクタ７０を有する。コネクタ７０は複数の端子７２を有する。端子７２の間は複数の導線によって相互に電気的に接続される。磁気吸引装置３０の間はコネクタ７０に連結されたケーブル７４によって相互に電気的に接続される。ケーブル７４は内部に複数の導線を有する。図５に示すように磁気吸引装置３０内の端子７２の間を連絡する導線とケーブル７４内の導線とを電気的に接続することによって本発明に用いる回路６０内の複数の正極導線６２、一つの負極導線６４および一つの接地導線６６を構成することができる。本実施形態において、端子７２は数が六つである。そのうちの四つの端子７２は正極導線６２に電気的に接続され、一つの端子７２は負極導線６４に電気的に接続され、別の一つの端子７２は接地導線６６に電気的に接続される。磁気吸引装置３０の永久磁石式電流制御コイル群６８は一端によって磁気吸引装置３０内の任意の一つの正極導線６２を導通させ、他端によって負極導線６４を導通させることによって磁気吸引装置３０を電気的に並列接続することができる。
給電装置４０は、回路６０に電気的に接続されることによって永久磁石式電流制御コイル群６８に電力を供給し、かつ磁気吸引装置３０の電流を制御することによって磁気誘導体３７に磁力を生じさせる。
必要に応じてモジュール化をすることによって磁気吸引装置の数および配置方式を変更するために、磁気吸引装置３０はモジュール化され、異なる数で結合することができる。図１に示すように、本実施形態は三つの磁気吸引装置群５０を採用する。磁気吸引装置群５０は隣り合うレール２４に配置される四つの磁気吸引装置３０を有する。磁気吸引装置３０は同一の負極導線６４および同一の接地導線６６に電気的に接続される。同一の磁気吸引装置群５０の磁気吸引装置３０は同じ正極導線６２によって相互に並列接続され、導通する。続いて異なる磁気吸引装置群５０の磁気吸引装置３０は異なる正極導線６２によって相互に並列接続され、そののち給電装置４０と結合すると回路が形成される。図６および図７に示すように、同じ回路６０はそれぞれ八台の磁気吸引装置３０と１３台の磁気吸引装置３０に接続されるため、ケーブルによって磁気吸引装置３０と給電装置４０とを接続する工程を免除し、電流が別々に制御されることを解消することができる。従って、磁性ワークベンチ１０は回路および制御方法が比較的簡単である。
上述した一実施形態による磁性ワークベンチ１０は縦式旋盤に適用される。レール２４は磁気吸引装置３０をワークベンチ本体２０の径方向に沿って移動させ、サイズが異なる加工対象物７６を固定することができるように配置される。図８から図１３に示すように、本発明による磁気ワークベンチ１０は構造が異なる加工対象物の加工および異なる加工方式に対応することができる。ワークベンチ本体２０は円盤状を呈するが、これに限らない。レール２４は放射状に配列されるが、これに限らない。複数の磁気吸引装置３０は同一のレール２４に配置されてもよい。つまり加工対象物の構造特徴によって磁気吸引装置３０の数を決め、そののち磁気吸引装置３０をワークベンチ本体２０に装着すればよい。同時に加工対象物の形によって磁気吸引装置３０の配置位置を変更し、そののち電気的に接続された磁気吸引装置３０を接着し、磁気吸引装置３０を相互に並列接続し、それらと給電装置４０とを接続すれば電流の回路を構成することができる。続いて、加工対象物を磁気吸引装置３０に据え付け、給電装置４０によって磁気吸引装置３０の永久磁石式電流制御コイル群６８を帯磁させ、磁気吸引力を生じれば加工対象物をワークベンチ本体２０に固定することができる。
上述した内容をまとめると、本発明の長所は下記の通りである。
＜１＞本発明は特に永久磁石式電流制御コイルに適用され、かつ永久磁石の磁力強度および反応特性によって帯磁を瞬間的に完成させることができるだけでなく、給電を持続させることを必要とせず、磁力を十分に生じて加工対象物を固定することができる。また本発明は電力を大量消費することがなく、磁気吸引効果が良好であるため、比較的な良好なエネルギー効果を果たし、環境保全および省エネルギーの要求を満足させることができる。
＜２＞本発明は同一の回路構築を採用するため、ユーザーは別途に設備を購入する必要なく、必要に応じて磁気吸引装置の数を変更できるだけでなく、節約およびコストの削減を達成できる。
＜３＞本発明は磁気吸引装置をモジュール化する配置方式を採用するため、異なる加工対象物の形または加工方式に対応し、磁気吸引装置の数、位置および距離を柔軟に調整できるだけでなく、加工対象物を固定する際の柔軟性および互換性を向上させることができる。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
１０：磁性ワークベンチ
２０：ワークベンチ本体
２２：表面
２４：レール
２６：中心部
３０：磁気吸引装置
３２：座体
３４：固定ユニット
３５：コイル
３６：第一永久磁石
３７：磁気誘導体
３８：第二永久磁石
３９：遮蔽ユニット
４０：給電装置
５０：磁気吸引装置群
６０：回路
６２：正極導線
６４：負極導線
６６：接地導線
６８：永久磁石式電流制御コイル群
７０：コネクタ
７２：端子
７４：ケーブル
７６：加工対象物

Claims (4)

  1. ワークベンチ本体と、
    複数の正極導線および一つの負極導線を有する回路と、
    移動できるように前記ワークベンチ本体に装着され、かつ前記ワークベンチ本体上の配置位置を変更できる複数の磁気吸引装置と、を備え、
    前記磁気吸引装置は、永久磁石式電流制御コイル群を有し、前記永久磁石式電流制御コイルは複数の相互に電気的に直列接続されるコイルを有し、前記コイルは永久磁石および磁気誘導体を有し、前記永久磁石式電流制御コイル群は一端が任意の一つの前記正極導線に電気的に接続され、他端が前記負極導線に電気的に接続されるため、電流が前記正極導線および前記負極導線を導通させることによって前記磁気誘導体の磁性を制御することができることを特徴とする磁性ワークベンチ。
  2. 前記磁性ワークベンチは、さらに少なくとも一つの磁気吸引装置群を備え、前記磁気吸引装置群は複数の相互に電気的に並列接続される前記磁気吸引装置を有することを特徴とする請求項１に記載の磁性ワークベンチ。
  3. 前記正極導線および前記負極導線は、前記磁気吸引装置内の導線および前記磁気吸引装置の間に電気的に接続されたケーブルから構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁性ワークベンチ。
  4. 加工対象物によって前記磁気吸引装置の数を決めるステップａと、
    前記磁気吸引装置を前記ワークベンチ本体に装着するステップｂと、
    磁気吸引装置を電気的に接続し、かつ前記磁気吸引装置の間を相互に電気的に並列接続し、それらと給電装置とを結合させることによって電流の回路を構成するステップｃと、
    前記加工対象物を前記磁気吸引装置に据え付け、前記磁気吸引装置の生じた磁力によって前記加工対象物を前記ワークベンチ本体に固定するステップｄと、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁性ワークベンチを用いる加工方法。
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