JP2617146B2 - 吸着用電磁石の制御方法および回路 - Google Patents
吸着用電磁石の制御方法および回路Info
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- JP2617146B2 JP2617146B2 JP3078428A JP7842891A JP2617146B2 JP 2617146 B2 JP2617146 B2 JP 2617146B2 JP 3078428 A JP3078428 A JP 3078428A JP 7842891 A JP7842891 A JP 7842891A JP 2617146 B2 JP2617146 B2 JP 2617146B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動組付機械その他
の自動化機械におけるマグネットホルダー、マグネット
チャック、ロボットハンド等に用いられる吸着用電磁石
の制御方法および回路に関する。
の自動化機械におけるマグネットホルダー、マグネット
チャック、ロボットハンド等に用いられる吸着用電磁石
の制御方法および回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動組付機械その他の自動化機械におい
て、工作部品の搬送や姿勢制御を行う場合には工作部品
を把持することが必要である。工作部品の把持は、従
来、真空を利用した吸着把持による方法や機械的開閉チ
ャックによる方法が主として用いられていたが、鉄又は
鋼製の工作部品のように磁力で吸着把持できる工作部品
に対しては、電磁石が利用されるに至っている。
て、工作部品の搬送や姿勢制御を行う場合には工作部品
を把持することが必要である。工作部品の把持は、従
来、真空を利用した吸着把持による方法や機械的開閉チ
ャックによる方法が主として用いられていたが、鉄又は
鋼製の工作部品のように磁力で吸着把持できる工作部品
に対しては、電磁石が利用されるに至っている。
【０００３】前記吸着用電磁石は、コア（鉄芯）と電磁
コイルや、コア、電磁コイルおよび永久磁石で構成され
るもので、前記電磁コイルに直流又は交流電流を通電し
て磁気吸着力を得、通電を遮断し、或いは永久磁石の磁
力を打消す電流を電磁コイルに通電して吸着力を解除す
るようにしている。
コイルや、コア、電磁コイルおよび永久磁石で構成され
るもので、前記電磁コイルに直流又は交流電流を通電し
て磁気吸着力を得、通電を遮断し、或いは永久磁石の磁
力を打消す電流を電磁コイルに通電して吸着力を解除す
るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のような吸着用電
磁石を用いて工作部品を吸着把持し、搬送や姿勢制御を
行う場合にはいくつかの解決すべき問題点がある。
磁石を用いて工作部品を吸着把持し、搬送や姿勢制御を
行う場合にはいくつかの解決すべき問題点がある。
【０００５】真空を利用した吸着把持の方法や機械的開
閉チャックによる吸着把持の方法と同様に、工作部品の
確実な吸着および確実な脱着を実現しなければ自動化が
損なわれるからである。
閉チャックによる吸着把持の方法と同様に、工作部品の
確実な吸着および確実な脱着を実現しなければ自動化が
損なわれるからである。
【０００６】確実な吸着は、作業精度の向上や安全性の
点で要請される。確実な吸着の為、電磁コイルに通電す
る励磁電流を大電流とし、吸着力を増強すると経済性の
問題も生じる。
点で要請される。確実な吸着の為、電磁コイルに通電す
る励磁電流を大電流とし、吸着力を増強すると経済性の
問題も生じる。
【０００７】確実な脱着も、作業精度の向上の為要請さ
れる。この確実な脱着は、通常、吸着用電磁石に吸着把
持した工作部品に磁気が残留することで損なわれる。工
作部品が小型化すればする程、問題は大きくなり、脱着
ができない場合も生ずる。
れる。この確実な脱着は、通常、吸着用電磁石に吸着把
持した工作部品に磁気が残留することで損なわれる。工
作部品が小型化すればする程、問題は大きくなり、脱着
ができない場合も生ずる。
【０００８】この発明は以上のような問題点に鑑みてな
されたもので、工作部品の確実な吸着と確実な脱着が可
能な吸着用電磁石の制御方法および制御回路並びに吸着
用電磁石を提供することを目的としている。
されたもので、工作部品の確実な吸着と確実な脱着が可
能な吸着用電磁石の制御方法および制御回路並びに吸着
用電磁石を提供することを目的としている。
【０００９】又、この発明は、脱着後工作部品に残留磁
気が帯びないようにする吸着用電磁石の制御方法および
制御回路並びに吸着用電磁石を提供することも目的とし
ている。
気が帯びないようにする吸着用電磁石の制御方法および
制御回路並びに吸着用電磁石を提供することも目的とし
ている。
【００１０】更にこの発明は、工作部品の吸着や脱着を
検出できる吸着用電磁石の制御方法および制御回路並び
に吸着用電磁石を提供することを目的としている。
検出できる吸着用電磁石の制御方法および制御回路並び
に吸着用電磁石を提供することを目的としている。
【００１１】又、この発明は、吸着用電磁石の電磁コイ
ルの断線が事前に検出できる吸着用電磁石の制御方法お
よび制御回路並びに吸着用電磁石を提供することも目的
としている。
ルの断線が事前に検出できる吸着用電磁石の制御方法お
よび制御回路並びに吸着用電磁石を提供することも目的
としている。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】上記の目的を達成する為
に、この発明は以下のような手段を採用している。
に、この発明は以下のような手段を採用している。
【００１３】初めに、確実な吸着を実現する為に、吸着
用電磁石の電磁コイルに励磁電流を通電して吸着力を
得、通電を遮断して吸着力を解除する吸着用電磁石の制
御方法において、吸着力を得る際に、(1) 初期を大電流
とし、被吸着物である工作部品を吸着した後は、吸着保
持に必要かつ十分な電流とした励磁電流を電磁コイルに
通電するようにしたり、(2) 吸着用電磁石に並設した保
持用永久磁石の磁力を増強する励磁電流を電磁コイルに
通電し、吸着完了後は、前記励磁電流を遮断するように
した。
用電磁石の電磁コイルに励磁電流を通電して吸着力を
得、通電を遮断して吸着力を解除する吸着用電磁石の制
御方法において、吸着力を得る際に、(1) 初期を大電流
とし、被吸着物である工作部品を吸着した後は、吸着保
持に必要かつ十分な電流とした励磁電流を電磁コイルに
通電するようにしたり、(2) 吸着用電磁石に並設した保
持用永久磁石の磁力を増強する励磁電流を電磁コイルに
通電し、吸着完了後は、前記励磁電流を遮断するように
した。
【００１４】又、確実な脱着を実現する為には、前記の
ような吸着用電磁石の制御方法において、吸着力を解除
した後に、直流および／または交流の消磁電流を通電す
るようにした。
ような吸着用電磁石の制御方法において、吸着力を解除
した後に、直流および／または交流の消磁電流を通電す
るようにした。
【００１５】工作部品の吸着の確認および脱着の確認の
為には、一定振幅、一定周波数の高周波電流を吸着用電
磁石に設けた電磁コイルに通電し、高周波電流の変動を
検出するようにした。この手段は吸着用電磁石を構成し
た電磁コイルの断線の検出の為にも採用した。尚、高周
波電流は吸着用電磁石の吸着を発生する為の電磁コイル
に、励磁電流に重畳して通電する方法と、前記電磁コイ
ルとは別個の独立した電磁コイルに通電する方法が可能
である。
為には、一定振幅、一定周波数の高周波電流を吸着用電
磁石に設けた電磁コイルに通電し、高周波電流の変動を
検出するようにした。この手段は吸着用電磁石を構成し
た電磁コイルの断線の検出の為にも採用した。尚、高周
波電流は吸着用電磁石の吸着を発生する為の電磁コイル
に、励磁電流に重畳して通電する方法と、前記電磁コイ
ルとは別個の独立した電磁コイルに通電する方法が可能
である。
【００１６】以上のような手段は、工作部品の形状や搬
送、姿勢制御で要求される精度その他の仕様に従って選
択的に組合せて採用される。
送、姿勢制御で要求される精度その他の仕様に従って選
択的に組合せて採用される。
【００１７】
【作用】この発明の確実な吸着を実現する為の手段によ
れば、安全性や精度の向上を図ることができ、又経済性
も良くすることができる。
れば、安全性や精度の向上を図ることができ、又経済性
も良くすることができる。
【００１８】又、確実な脱着を実現する為の手段によれ
ば、工作部品の残留磁気を無くし、作業精度の向上を図
ることができる。
ば、工作部品の残留磁気を無くし、作業精度の向上を図
ることができる。
【００１９】工作部品の吸着、脱着を確認する手段およ
び電磁コイルの断線を検出する手段によれば、吸着用電
磁石の誤動作を事前に検知し、作業精度の向上、作業能
率の向上を図ることができる。
び電磁コイルの断線を検出する手段によれば、吸着用電
磁石の誤動作を事前に検知し、作業精度の向上、作業能
率の向上を図ることができる。
【００２０】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
【００２１】図１は鉄芯でなるコアに電磁コイルを設け
た一般的な吸着用電磁石を用いた場合の電磁コイルに対
するいくつかの電流パターンを表わしたものである。図
においてＰ1 はスタートタイミング区間、Ｐ2 は吸着区
間、Ｐ3 は保持区間、Ｐ4 は停止区間である。
た一般的な吸着用電磁石を用いた場合の電磁コイルに対
するいくつかの電流パターンを表わしたものである。図
においてＰ1 はスタートタイミング区間、Ｐ2 は吸着区
間、Ｐ3 は保持区間、Ｐ4 は停止区間である。
【００２２】図１の（ａ）〜（ｅ）の何れの場合も、吸
着力を得る際には、吸着区間Ｐ2 、即ち吸着初期に大き
な電流を電磁コイルに励磁電流として通電して工作部品
の吸着に十分な磁気吸着力を発生させる。次いで、工作
部品の吸着を完了した後は、前記工作部品の吸着状態の
保持に必要かつ十分な電流値の励磁電流に減流して、工
作部品の吸着を保持する（Ｐ3 ）。Ｐ2における時間と
電流値およびＰ3 における時間と電流値は、吸着用電磁
石の特性、工作部品の形状、サイズに従って決定する。
着力を得る際には、吸着区間Ｐ2 、即ち吸着初期に大き
な電流を電磁コイルに励磁電流として通電して工作部品
の吸着に十分な磁気吸着力を発生させる。次いで、工作
部品の吸着を完了した後は、前記工作部品の吸着状態の
保持に必要かつ十分な電流値の励磁電流に減流して、工
作部品の吸着を保持する（Ｐ3 ）。Ｐ2における時間と
電流値およびＰ3 における時間と電流値は、吸着用電磁
石の特性、工作部品の形状、サイズに従って決定する。
【００２３】このようにすることによって、吸着動作初
期の磁気吸着力を十分大きくして、工作部品を確実に吸
着することができ、かつ吸着完了後は、電磁コイルに対
する励磁電流を必要かつ十分な電流値とするので、電力
の節減を図ることができる。
期の磁気吸着力を十分大きくして、工作部品を確実に吸
着することができ、かつ吸着完了後は、電磁コイルに対
する励磁電流を必要かつ十分な電流値とするので、電力
の節減を図ることができる。
【００２４】以上のようにして工作部品を吸着保持した
後、工作部品の脱着を図１のＰ4 、Ｐ5 、Ｐ6 の区間で
行う。Ｐ4は前記電磁コイルに通電した励磁電流の遮断
区間、Ｐ5 はタイムインターバルの区間、Ｐ6 は消磁区
間である。
後、工作部品の脱着を図１のＰ4 、Ｐ5 、Ｐ6 の区間で
行う。Ｐ4は前記電磁コイルに通電した励磁電流の遮断
区間、Ｐ5 はタイムインターバルの区間、Ｐ6 は消磁区
間である。
【００２５】Ｐ5 からＰ6 に至る区間は、図１の（ａ）
〜（ｅ）に記載したようにいくつかのパターンがある。
図１（ａ）はタイムインターバルＰ5 を経た後、Ｐ6 で
交流の減衰電流を通電するようにしてあり、図１（ｂ）
はタイムインターバルＰ5 を経た後、Ｐ6 で１個の方形
パルスの波形でなる直流電流を通電するようにしてあ
り、図１（ｃ）ではタイムインターバルＰ5 を経た後、
Ｐ6 で１個の鋸歯状パルスの波形でなる直流電流を通電
するようにしてある。又、図１（ｄ）では、タイムイン
ターバルＰ5 を経た後、前記（ｃ）とは時間と電流値の
関係を反対にした１個の鋸歯状パルスの波形でなる直流
電流を通電するようにしてあり、図１（ｅ）ではタイム
インターバルＰ5 を経た後、Ｐ6 で前記（ｂ）と同様の
方形パルス電流と前記（ａ）の交流減衰電流を続けて通
電するようにしてある。
〜（ｅ）に記載したようにいくつかのパターンがある。
図１（ａ）はタイムインターバルＰ5 を経た後、Ｐ6 で
交流の減衰電流を通電するようにしてあり、図１（ｂ）
はタイムインターバルＰ5 を経た後、Ｐ6 で１個の方形
パルスの波形でなる直流電流を通電するようにしてあ
り、図１（ｃ）ではタイムインターバルＰ5 を経た後、
Ｐ6 で１個の鋸歯状パルスの波形でなる直流電流を通電
するようにしてある。又、図１（ｄ）では、タイムイン
ターバルＰ5 を経た後、前記（ｃ）とは時間と電流値の
関係を反対にした１個の鋸歯状パルスの波形でなる直流
電流を通電するようにしてあり、図１（ｅ）ではタイム
インターバルＰ5 を経た後、Ｐ6 で前記（ｂ）と同様の
方形パルス電流と前記（ａ）の交流減衰電流を続けて通
電するようにしてある。
【００２６】工作部品に対する吸着力を解除する際に上
記のようにすると、吸着用電磁石を構成しているコアは
勿論、吸着した工作部品に残留磁気を無くすることがで
きる。直流の負の電流によって生ずる磁気で残留磁気が
打消されるからである。この場合、Ｐ5 のタイムインタ
ーバルは、消磁区間Ｐ6 を短時間にする上で有効である
ことが実験的に観察された。例えば、図１の（ｂ）にお
いて、Ｐ5 として０．１秒のタイムインターバルを置く
と、Ｐ6 の消磁区間を０．１５秒とできることが認めら
れた。図１の（ｆ）は（ｃ）のパターンで消磁した場合
のヒステリシスカーブである。電磁石を逆励磁した場
合、（ｇ）のようなヒステリシスカーブを描き、残留磁
気が残って問題となっていたものであるが、実施例では
残留磁気をほとんど無く（５ガウス以下）することがで
きた。図１（ｅ）のＰ6 のように消磁電流を交流と直流
で行う場合の直流電流は図１の（ｃ）、（ｄ）のような
鋸歯状波形のパルス電流としても良い。
記のようにすると、吸着用電磁石を構成しているコアは
勿論、吸着した工作部品に残留磁気を無くすることがで
きる。直流の負の電流によって生ずる磁気で残留磁気が
打消されるからである。この場合、Ｐ5 のタイムインタ
ーバルは、消磁区間Ｐ6 を短時間にする上で有効である
ことが実験的に観察された。例えば、図１の（ｂ）にお
いて、Ｐ5 として０．１秒のタイムインターバルを置く
と、Ｐ6 の消磁区間を０．１５秒とできることが認めら
れた。図１の（ｆ）は（ｃ）のパターンで消磁した場合
のヒステリシスカーブである。電磁石を逆励磁した場
合、（ｇ）のようなヒステリシスカーブを描き、残留磁
気が残って問題となっていたものであるが、実施例では
残留磁気をほとんど無く（５ガウス以下）することがで
きた。図１（ｅ）のＰ6 のように消磁電流を交流と直流
で行う場合の直流電流は図１の（ｃ）、（ｄ）のような
鋸歯状波形のパルス電流としても良い。
【００２７】尚、小型の工作部品のように、確実な吸着
はほとんど問題なくでき、確実な脱着が特に望まれる場
合には、前記吸着力を得る際は一定電流とし、吸着力を
解除する際に、図１（ａ）〜（ｅ）のように制御すると
良い。
はほとんど問題なくでき、確実な脱着が特に望まれる場
合には、前記吸着力を得る際は一定電流とし、吸着力を
解除する際に、図１（ａ）〜（ｅ）のように制御すると
良い。
【００２８】次に、吸着用電磁石が、図２（ａ）に示し
たようにコア１に電磁コイル２と保持用永久磁石３を並
設して構成されている場合、或いは図２（ｂ）に示した
ように鉄芯１ａに電磁コイル２と保持用永久磁石３を並
設して構成されている場合の制御例について説明する。
たようにコア１に電磁コイル２と保持用永久磁石３を並
設して構成されている場合、或いは図２（ｂ）に示した
ように鉄芯１ａに電磁コイル２と保持用永久磁石３を並
設して構成されている場合の制御例について説明する。
【００２９】図２（ｃ）は、このような吸着用電磁石を
制御する場合の電磁コイル２に流す電流のパターンの一
例を示している。Ｐ1 はスタートタイミング区間、Ｐ2
は吸着区間、Ｐ3 は保持区間、Ｐ4は停止区間、Ｐ5 は
タイムインターバル、Ｐ6 は消磁区間である。
制御する場合の電磁コイル２に流す電流のパターンの一
例を示している。Ｐ1 はスタートタイミング区間、Ｐ2
は吸着区間、Ｐ3 は保持区間、Ｐ4は停止区間、Ｐ5 は
タイムインターバル、Ｐ6 は消磁区間である。
【００３０】即ち、吸着力を得る際は、前記保持用永久
磁石３の磁力を増強する励磁電流、即ち保持用永久磁石
３の磁力線の方向と、電磁コイル２で生ずる磁力線の方
向が同一方向となる励磁電流をＰ2 の吸着区間で電磁コ
イル２に流し、続いて保持区間Ｐ3 では前記励磁電流を
遮断する。このようにすることによって吸着初期には大
きな磁気吸着力を発生させて、工作部品を確実に吸着す
ることができると共に、保持区間Ｐ3 では励磁の為に電
力を消費しないので、電力を節減することができる。こ
の場合のＰ2 における時間と電流値も、吸着用電磁石の
特性、工作部品の形状、サイズに応じて決定される。
磁石３の磁力を増強する励磁電流、即ち保持用永久磁石
３の磁力線の方向と、電磁コイル２で生ずる磁力線の方
向が同一方向となる励磁電流をＰ2 の吸着区間で電磁コ
イル２に流し、続いて保持区間Ｐ3 では前記励磁電流を
遮断する。このようにすることによって吸着初期には大
きな磁気吸着力を発生させて、工作部品を確実に吸着す
ることができると共に、保持区間Ｐ3 では励磁の為に電
力を消費しないので、電力を節減することができる。こ
の場合のＰ2 における時間と電流値も、吸着用電磁石の
特性、工作部品の形状、サイズに応じて決定される。
【００３１】次に、吸着力を解除する際には、Ｐ4 の停
止区間で、前記保持用永久磁石３の磁力を打消す電流、
即ち前記励磁電流と逆方向の電流を電磁コイル２に通電
した後、Ｐ5 のタイムインターバルを経た後、前記の実
施例と同様に、交流の減衰電流を消磁区間Ｐ6 において
電磁コイル２に通電する。
止区間で、前記保持用永久磁石３の磁力を打消す電流、
即ち前記励磁電流と逆方向の電流を電磁コイル２に通電
した後、Ｐ5 のタイムインターバルを経た後、前記の実
施例と同様に、交流の減衰電流を消磁区間Ｐ6 において
電磁コイル２に通電する。
【００３２】このようにすることによって、工作部品の
保持が解除された後、消磁電流によって工作部品の残留
磁気を消磁することができ、確実な脱着を実行すること
ができる。消磁区間Ｐ6 の電磁コイル２に対する電流パ
ターンは図１の（ｂ）〜（ｅ）に示したように直流の消
磁電流としたり、直流と交流の消磁電流を組合せること
も可能であり、吸着用電磁石の特性、工作部品の形状等
に応じて決定すれば良い。
保持が解除された後、消磁電流によって工作部品の残留
磁気を消磁することができ、確実な脱着を実行すること
ができる。消磁区間Ｐ6 の電磁コイル２に対する電流パ
ターンは図１の（ｂ）〜（ｅ）に示したように直流の消
磁電流としたり、直流と交流の消磁電流を組合せること
も可能であり、吸着用電磁石の特性、工作部品の形状等
に応じて決定すれば良い。
【００３３】図３は前記のような制御を行う吸着用電磁
石の制御装置の回路図である。
石の制御装置の回路図である。
【００３４】交流電源４に接続された整流回路５の出力
側に、トランジスタＡおよびトランジスタＢを直列に接
続したスイッチング回路６ａおよび同様にトランジスタ
ＣおよびトランジスタＤを直列に接続したスイッチング
回路６ｂが並列に接続してある。そして前記トランジス
タＡとトランジスタＢの接続点Ｘと前記トランジスタＣ
とトランジスタＤの接続点Ｙで吸着用電磁石を構成する
電磁コイル２に対する出力端が構成してある。
側に、トランジスタＡおよびトランジスタＢを直列に接
続したスイッチング回路６ａおよび同様にトランジスタ
ＣおよびトランジスタＤを直列に接続したスイッチング
回路６ｂが並列に接続してある。そして前記トランジス
タＡとトランジスタＢの接続点Ｘと前記トランジスタＣ
とトランジスタＤの接続点Ｙで吸着用電磁石を構成する
電磁コイル２に対する出力端が構成してある。
【００３５】前記交流電源４には、更にＣＰＵ（セント
ラルプロセッサユニット）７とベースドライバー８で構
成した制御回路９が接続してあり、ベースドライバー８
から前記トランジスタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各ベース端子に
制御信号が与え得るようにしてある。前記ＣＰＵ７は、
吸着用電磁石の制御プログラムを記憶したメモリーを含
むもので、制御プログラムに従って、ベースドライバー
８が制御され、ベースドライバー８から各トランジスタ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのベース端子に対して、各トランジスタ
をＯＮ、ＯＦＦ制御する為の制御信号を与えるものであ
る。
ラルプロセッサユニット）７とベースドライバー８で構
成した制御回路９が接続してあり、ベースドライバー８
から前記トランジスタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各ベース端子に
制御信号が与え得るようにしてある。前記ＣＰＵ７は、
吸着用電磁石の制御プログラムを記憶したメモリーを含
むもので、制御プログラムに従って、ベースドライバー
８が制御され、ベースドライバー８から各トランジスタ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのベース端子に対して、各トランジスタ
をＯＮ、ＯＦＦ制御する為の制御信号を与えるものであ
る。
【００３６】今、トランジスタＡとトランジスタＤをＯ
Ｎ、トランジスタＢとトランジスタＣをＯＦＦとする
と、接続点ＸからＹへ電磁コイル２を通して直流電流が
流れる。又、トランジスタＢとトランジスタＣをＯＮ、
トランジスタＡとトランジスタＤをＯＦＦとすると、上
記と逆方向へ、即ち接続点ＹからＸへ、電磁コイル２を
通して直流電流が流れる。更に上記のＯＮ、ＯＦＦを交
互に繰り返すと、電磁コイル２には交流電流が流れるこ
とになる。夫々の電流値は各トランジスタのベース端子
に与える信号電圧の大ききさで制御することができる。
Ｎ、トランジスタＢとトランジスタＣをＯＦＦとする
と、接続点ＸからＹへ電磁コイル２を通して直流電流が
流れる。又、トランジスタＢとトランジスタＣをＯＮ、
トランジスタＡとトランジスタＤをＯＦＦとすると、上
記と逆方向へ、即ち接続点ＹからＸへ、電磁コイル２を
通して直流電流が流れる。更に上記のＯＮ、ＯＦＦを交
互に繰り返すと、電磁コイル２には交流電流が流れるこ
とになる。夫々の電流値は各トランジスタのベース端子
に与える信号電圧の大ききさで制御することができる。
【００３７】従って、この制御装置によれば、図１の
（ａ）〜（ｅ）や、図２（ｂ）の示した電流パターン
は、制御回路９のＣＰＵ７にセットすることで容易に得
ることができる。尚、スイッチング素子としての前記ト
ランジスタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）として制御入力の高インピーダンスにより、
制御回路の消費電力を少なくするようにしても良い。
（ａ）〜（ｅ）や、図２（ｂ）の示した電流パターン
は、制御回路９のＣＰＵ７にセットすることで容易に得
ることができる。尚、スイッチング素子としての前記ト
ランジスタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）として制御入力の高インピーダンスにより、
制御回路の消費電力を少なくするようにしても良い。
【００３８】図４は前記の制御装置に高周波発振回路１
０を設けた実施例の回路図である。高周波発振回路１０
は一定の振幅と一定の周波数を保って発振を継続できる
ように構成する。この高周波発振回路１０の出力は、前
記接続点Ｘ、Ｙに接続されており、電磁コイル２に高周
波電流も通電できるようになっており、かつ出力線には
高周波電流検出回路１１が介設してある。高周波電流検
出回路１１で検出された出力はＣＰＵ７に与えるように
なっている。
０を設けた実施例の回路図である。高周波発振回路１０
は一定の振幅と一定の周波数を保って発振を継続できる
ように構成する。この高周波発振回路１０の出力は、前
記接続点Ｘ、Ｙに接続されており、電磁コイル２に高周
波電流も通電できるようになっており、かつ出力線には
高周波電流検出回路１１が介設してある。高周波電流検
出回路１１で検出された出力はＣＰＵ７に与えるように
なっている。
【００３９】このような制御装置を用いて、前記図１
（ｂ）と同様の制御を行うと、図５のような電流波形と
なる。高周波電流検出回路１１を介して高周波電流の変
化を検出することによって、吸着用電磁石への工作部品
の吸着および脱着を検出確認することができ、又、電磁
コイル２の断線も検出することができる。工作部品の吸
着用電磁石への吸着、脱着によって、電磁コイルのイン
ダクタンスの変化を高周波電流の変化で検出できる為で
あり、電磁コイル２が断線すると高周波電流が流れなく
なる為である。従って、吸着用電磁石への工作部品の吸
着又は脱着あるいは電磁コイルの断線を、高周波電流の
変動の検出によって確認し、正確な作業並びに安全な作
業を行うことができる。
（ｂ）と同様の制御を行うと、図５のような電流波形と
なる。高周波電流検出回路１１を介して高周波電流の変
化を検出することによって、吸着用電磁石への工作部品
の吸着および脱着を検出確認することができ、又、電磁
コイル２の断線も検出することができる。工作部品の吸
着用電磁石への吸着、脱着によって、電磁コイルのイン
ダクタンスの変化を高周波電流の変化で検出できる為で
あり、電磁コイル２が断線すると高周波電流が流れなく
なる為である。従って、吸着用電磁石への工作部品の吸
着又は脱着あるいは電磁コイルの断線を、高周波電流の
変動の検出によって確認し、正確な作業並びに安全な作
業を行うことができる。
【００４０】前記インダクタンスの変化を検出する為に
は、図６の（ａ）乃至（ｄ）に示したように吸着用電磁
石を構成しても良い。即ち、吸着力を発生する為の電磁
コイルと別個の電磁コイルとするものである。（ａ）は
コア１に吸着用としての電磁コイル２と、インダクタン
ス変化検出用としての電磁コイル１２を並設して吸着用
電磁石が構成してある。（ｂ）は鉄芯１ａに、前記と同
様の電磁コイル２と１２を並設して吸着用電磁石が構成
してある。（ｃ）はコア１に吸着用としての電磁コイル
２と保持用永久磁石３とインダクタンス変化検出用とし
ての電磁コイル１２を並設して吸着用電磁石が構成して
ある。（ｄ）は鉄芯１ａに電磁コイル２、１２と保持用
永久磁石３を並設して吸着用電磁石が構成してある。
は、図６の（ａ）乃至（ｄ）に示したように吸着用電磁
石を構成しても良い。即ち、吸着力を発生する為の電磁
コイルと別個の電磁コイルとするものである。（ａ）は
コア１に吸着用としての電磁コイル２と、インダクタン
ス変化検出用としての電磁コイル１２を並設して吸着用
電磁石が構成してある。（ｂ）は鉄芯１ａに、前記と同
様の電磁コイル２と１２を並設して吸着用電磁石が構成
してある。（ｃ）はコア１に吸着用としての電磁コイル
２と保持用永久磁石３とインダクタンス変化検出用とし
ての電磁コイル１２を並設して吸着用電磁石が構成して
ある。（ｄ）は鉄芯１ａに電磁コイル２、１２と保持用
永久磁石３を並設して吸着用電磁石が構成してある。
【００４１】図６（ａ）乃至（ｄ）に示した吸着用電磁
石に対する制御装置では、図４に鎖線で示したように高
周波発振回路１０の出力は、接続点Ｘ、Ｙとは独立とし
た別の出力端子Ｕ、Ｖに接続する。
石に対する制御装置では、図４に鎖線で示したように高
周波発振回路１０の出力は、接続点Ｘ、Ｙとは独立とし
た別の出力端子Ｕ、Ｖに接続する。
【００４２】このような吸着用電磁石と制御装置を用い
ても、電磁コイル１２に一定振幅、一定周波数の高周波
電流を通電し、高周波電流の変動を検出することによっ
て、工作部品の吸着、脱着および電磁コイル２の断線を
検出することが可能である。
ても、電磁コイル１２に一定振幅、一定周波数の高周波
電流を通電し、高周波電流の変動を検出することによっ
て、工作部品の吸着、脱着および電磁コイル２の断線を
検出することが可能である。
【００４３】工作部品の吸着および脱着によって電磁コ
イル１２のインダクタンスが前記と同様に変化し、高周
波電流も変動するからである。又、電磁コイル２が断線
すると、電磁コイル１２との間の相互インダクタンスが
変化し、やはり高周波電流が変動するからである。従っ
て、この実施例によっても、正確な作業並びに安全な作
業が可能である。
イル１２のインダクタンスが前記と同様に変化し、高周
波電流も変動するからである。又、電磁コイル２が断線
すると、電磁コイル１２との間の相互インダクタンスが
変化し、やはり高周波電流が変動するからである。従っ
て、この実施例によっても、正確な作業並びに安全な作
業が可能である。
【００４４】
【発明の効果】この発明によれば、吸着用電磁石で被吸
着物である工作部品を確実に吸着し、かつ確実に脱着で
きる効果がある。この結果、作業の安全性や経済性の向
上を図ることができると共に、正確な作業を行える効果
がある。又、吸着力を解除する際は、励磁電流を減衰さ
せた後遮断し、ついで消磁開始前にタイムインターバル
をおいて逆励磁の消磁電流を通電したので、被吸着物で
ある工作部品には残留磁気を殆んど無くすることができ
る。従って正確な作業ができるばかりでなく、作業の円
滑化を図る効果がある。
着物である工作部品を確実に吸着し、かつ確実に脱着で
きる効果がある。この結果、作業の安全性や経済性の向
上を図ることができると共に、正確な作業を行える効果
がある。又、吸着力を解除する際は、励磁電流を減衰さ
せた後遮断し、ついで消磁開始前にタイムインターバル
をおいて逆励磁の消磁電流を通電したので、被吸着物で
ある工作部品には残留磁気を殆んど無くすることができ
る。従って正確な作業ができるばかりでなく、作業の円
滑化を図る効果がある。
【図１】（ａ）乃至（ｅ）はこの発明の実施例における
電磁コイルに通電する電流パターンを示す図、（ｆ）は
実施例のヒステリシスカーブ、（ｇ）は逆励磁で消磁し
た場合のヒステリシスカーブの図である。
電磁コイルに通電する電流パターンを示す図、（ｆ）は
実施例のヒステリシスカーブ、（ｇ）は逆励磁で消磁し
た場合のヒステリシスカーブの図である。
【図２】この発明の他の実施例の吸着用電磁石と電流パ
ターンの図で、（ａ）、（ｂ）は吸着用電磁石の断面
図、（ｃ）は電流パターンの図
ターンの図で、（ａ）、（ｂ）は吸着用電磁石の断面
図、（ｃ）は電流パターンの図
【図３】この発明の実施例で用いた制御装置の回路図
【図４】この発明の実施例で用いた他の制御装置の回路
図
図
【図５】高周波電流を重畳した実施例の電流パターンの
図
図
【図６】この発明の実施例で用いた他の吸着用電磁石の
断面図で、（ａ）、（ｂ）は２個の電磁コイルを設けた
場合の図、（ｃ）、（ｄ）は２個の電磁コイルと保持用
永久磁石を設けた場合の図
断面図で、（ａ）、（ｂ）は２個の電磁コイルを設けた
場合の図、（ｃ）、（ｄ）は２個の電磁コイルと保持用
永久磁石を設けた場合の図
Claims (8)
- 【請求項１】 吸着用電磁石の電磁コイルに励磁電流を
通電して吸着力を得、通電を遮断して吸着力を解除する
吸着用電磁石の制御方法において、吸着力を得る際は、
初期を大電流とし、被吸着物吸着後は、吸着保持に必要
かつ十分な電流とした励磁電流を電磁コイルに通電する
一方、吸着力を解除する際は前記励磁電流を減衰させた
後遮断し、ついで直流および／または交流の消磁電流を
通電し、前記交流の消磁電流は消磁開始前にタイムイン
ターバルをおいた減衰電流とし、直流の消磁電流は励磁
電流の遮断後、タイムインターバルをおいて１個の方形
パルス又は１個の鋸歯状パルスとすることを特徴とした
吸着用電磁石の制御方法。 - 【請求項２】 吸着用電磁石の電磁コイルに励磁電流を
通電して吸着力を得、通電を遮断して励磁電流による吸
着力を解除する吸着用電磁石の制御方法において、吸着
力を得る際は、吸着用電磁石に並設した保持用永久磁石
の磁力を増強する励磁電流を電磁コイルに通電し、吸着
完了後は前記励磁電流を遮断する一方、吸着力を解除す
る際は、前記保持用永久磁石の磁力を打消す電流を電磁
コイルに通電し、次いで直流および／または交流の消磁
電流を電磁コイルに通電し、前記交流の消磁電流は消磁
開始前にタイムインターバルをおいた減衰電流とし、直
流の消磁電流は励磁電流の遮断後、タイムインターバル
をおいて１個の方形パルス又は１個の鋸歯状パルスとす
ることを特徴とした吸着用電磁石の制御方法。 - 【請求項３】 吸着用電磁石の電磁コイルに電流を通電
して吸着力を得、通電を遮断して吸着力を解除する吸着
用電磁石の制御方法において、吸着力を解除する際は、
前記電磁コイルの励磁電流を減衰させた後遮断し、つい
で直流および／または交流の消磁電流を電磁コイルに通
電し、前記交流の消磁電流は消磁開始前にタイムインタ
ーバルをおいた減衰電流とし、直流の消磁電流は励磁電
流の遮断後、タイムインターバルをおいて１個の方形パ
ルス又は１個の鋸歯状パルスとすることを特徴とした吸
着用電磁石の制御方法。 - 【請求項４】 吸着用電磁石の電磁コイルに励磁電流を
通電して吸着力を得、通電を遮断して吸着力を解除する
吸着用電磁石の制御方法において、吸着力を得る際およ
び／または吸着力を解除する際に、吸着用電磁石の電磁
コイルに一定振幅、一定周波数の高周波電流を通電し、
該高周波電流の変動を検出することを特徴とする請求項
１乃至３の何れか１つに記載の吸着用電磁石の制御方
法。 - 【請求項５】 高周波電流は、励磁電流に重畳して通電
する請求項４記載の吸着用電磁石の制御方法。 - 【請求項６】 高周波電流は、励磁電流に重畳すること
なく独立させて通電する請求項４記載の吸着用電磁石の
制御方法。 - 【請求項７】 整流回路の出力に、２個のスイッチング
素子を直列に接続したスイッチング回路が２個並列に接
続してあり、前記スイッチング素子は、バイポーラトラ
ンジスタ又は電界効果トランジスタ各スイッチング回路
の、２個のスイッチング素子の接続点を電磁コイルに対
する出力端としてあると共に、各スイッチング素子の制
御入力に対して、前記各スイッチング素子をＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御する為の制御回路が接続してあり、該制御回路
は、一定振幅、一定周波数の高周波発振回路に電磁コイ
ルを並列に接続し、前記高周波発振回路の出力に高周波
電流検出回路が介設してあり、該高周波電流検出回路の
出力をタイムインターバルの制御機能を含むＣＰＵに接
続してあることを特徴とする吸着用電磁石の制御回路。 - 【請求項８】 高周波発振回路の出力は、スイッチング
回路に接続された出力端と共通または独立の出力端に接
続されたことを特徴とする請求項７記載の吸着用電磁石
の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3078428A JP2617146B2 (ja) | 1990-09-05 | 1991-03-18 | 吸着用電磁石の制御方法および回路 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23475090 | 1990-09-05 | ||
| JP40733390 | 1990-12-07 | ||
| JP2-234750 | 1990-12-07 | ||
| JP2-407333 | 1990-12-07 | ||
| JP3078428A JP2617146B2 (ja) | 1990-09-05 | 1991-03-18 | 吸着用電磁石の制御方法および回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229605A JPH04229605A (ja) | 1992-08-19 |
| JP2617146B2 true JP2617146B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=27302712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3078428A Expired - Fee Related JP2617146B2 (ja) | 1990-09-05 | 1991-03-18 | 吸着用電磁石の制御方法および回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2617146B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005212071A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Tamotsu Fujita | 針千本型記憶治具及びこれを用いた吸着磁石装置並びにその制御方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990063951A (ko) * | 1995-10-03 | 1999-07-26 | 후버 페. | 플레이트형 구조로 된 흡기밸브의 제조방법 및 장치 |
| JP2006335535A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | リフティングマグネット装置 |
| JP5033766B2 (ja) * | 2008-10-28 | 2012-09-26 | カネテック株式会社 | 永電磁チャック |
| JP5726788B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2015-06-03 | 住友重機械工業株式会社 | 射出成形機 |
| JP6722463B2 (ja) * | 2016-01-08 | 2020-07-15 | 株式会社コスメック | マグネットクランプシステム |
| JP2021012959A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 国立大学法人京都工芸繊維大学 | 吸着装置、吸着装置を備える無人航空機またはロボット、及び吸着装置の吸着方法 |
| CN115055281B (zh) * | 2022-06-24 | 2023-06-30 | 沈阳隆基电磁科技股份有限公司 | 一种电磁除铁器的电磁振荡卸铁电路及电磁振荡卸铁方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4327693A (en) * | 1980-02-01 | 1982-05-04 | The Bendix Corporation | Solenoid driver using single boost circuit |
| JPS60186339A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-21 | Fuji Jikou Kk | エレクトロパ−マネント式磁気チヤツクの脱磁用励磁方法 |
| JPS62167193A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-23 | 住友金属工業株式会社 | リフテイングマグネツトの吊荷検知方法 |
| JPS63214021A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | Nippon Ranko Kk | 電磁コイル励磁用制御回路 |
| JPH0360104A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-15 | Shinko Electric Co Ltd | 吊り上げ電磁石の励磁制御方法 |
| JPH0388696A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-15 | Shinko Electric Co Ltd | 吊り上げ電磁石の励磁制御方法 |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3078428A patent/JP2617146B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005212071A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Tamotsu Fujita | 針千本型記憶治具及びこれを用いた吸着磁石装置並びにその制御方法 |
| JP4635270B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2011-02-23 | 保 藤田 | 針千本型記憶治具及びこれを用いた吸着磁石装置並びにその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04229605A (ja) | 1992-08-19 |
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