KR20080103239A - Magnetic gripping apparatus - Google Patents

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Abstract

A magnetic gripping apparatus using magnetic force is provided in which operates a safety switch simultaneously when converting pole, machining five surfaces in one time without generating machining error due to heat. A magnetic gripping apparatus comprises a housing member(10) of which top part is open and has a space part inside; a permanent magnet(20) in which a pole array is arranged to the horizontal axis direction and made of Nd-Fe system in which the eddy current loss is less; an alico magnet(40) in which the pole array is arranged toward a vertical axis direction; a coil(50) wound on an outer circumference of the alico magnet; a pole member(30) connecting the magnetic path; an epoxy layer(60) preventing the foreign material from entering into an insulation and a housing; and a control part(70) equipped with a safety switch(71) in which two buttons for adjusting ON/OFF of power is equipped.

Description

자기력을 이용한 공작물 파지장치{Magnetic gripping apparatus}Magnetic gripping apparatus using magnetic force

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자기력을 이용한 공작물 파지장치의 구조를 보여주는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a workpiece holding device using a magnetic force to which the technique of the present invention is applied.

도 2는 본 발명인 자기력을 이용한 공작물 파지장치의 다른 실시예를 보여주는 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the workpiece holding device using the magnetic force of the present invention.

도 3은 본 발명의 작동전 상태를 보여주는 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing a state before operation of the present invention.

도 4는 본 발명의 작동후 상태를 보여주는 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a state after the operation of the present invention.

도 5는 자석의 종류에 따른 감자특성을 보여주는 그래프.5 is a graph showing the potato characteristics according to the type of magnet.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code for main part of drawing ※

10 : 하우징부재 11 : 베이스 10 housing member 11 base

12 : 외주벽 13 : 공간부12: outer wall 13: space

20 : 영구자석 30 : 폴부재20: permanent magnet 30: pole member

40 : 알리코(Alico)자석 50 : 코일40: Alico magnet 50: coil

60 : 에폭시층 70 : 콘트롤수단60: epoxy layer 70: control means

71 : 안전스위치71: safety switch

본 발명은 자기력을 이용한 공작물 파지장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 하우징 내측에서 형성하는 자기력을 자석의 극 배열을 전환시켜 하우징 외측에 설치된 금형을 이용하여 자기력선이 형성되도록 함으로서 하나의 면만을 부착 고정하기 때문에 가공되는 공작물의 가공면을 잡지 않고서도 가공물의 다면을 용이하게 가공할 수 있도록 한 자기력을 이용한 공작물 파지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a workpiece holding device using a magnetic force, and more particularly, the magnetic force formed inside the housing by switching the pole arrangement of the magnet to form a magnetic force line by using a mold installed outside the housing to attach and fix only one surface Therefore, the present invention relates to a workpiece holding apparatus using magnetic force, which enables to easily machine the surface of the workpiece without having to hold the machining surface of the workpiece to be machined.

자석을 이용한 공작물 파지장치는 기계가공되어야 하는 공작물을 작업영역내부로 이동시키고 기계가공된 공작물을 작업영역으로부터 제거하기 위해 기계공구의 베드를 가로질러 구동되는 기저판을 가지고 상기 기저판 및 적어도 한 개 이상의 수직자석표면에 부착된 수직의 평행육면체 돌출측부를 가지며, 상기 공작물을 고정하기 위해 상기 표면이 극성을 가질 수 있다.A workpiece holding device using a magnet has a base plate and at least one vertical plate with a base plate driven across a bed of machine tool to move the workpiece to be machined into the work area and remove the machined work from the work area. It has a vertical parallelepiped protruding side attached to the magnet surface, and the surface may be polarized to fix the workpiece.

각각의 자석고정표면이 팔렛트에 제공되며, 상기 표면은 매트릭스내에 배열된 복수개의 자기전도체를 가지고, 활성된 상태로부터 비활성된 상태로 또는 그 반대로 자석표면을 전환하기 위하여 각각의 표면이 해당 영구자석 및 전기인덕션 코일에 의해 감겨지고 극성전환이 가능한 자석을 가진다.Each magnet-fixed surface is provided on a pallet, the surface having a plurality of magnetic conductors arranged in a matrix, each surface being a permanent magnet and a corresponding one in order to switch the magnet surface from an activated state to an inactive state or vice versa. It has a magnet wound by an electric induction coil and capable of polarity switching.

자석표면이 강자성크라운에 의해 둘러싸이고 보호되며, 상기 크라운은 자석표면의 활성상태 및 비활성상태에서 영구전환자석에 의해 발생되는 자기회로의 일부분을 형성한다.The magnet surface is surrounded and protected by a ferromagnetic crown, and the crown forms part of the magnetic circuit generated by the permanently switched magnet in the active and inactive states of the magnet surface.

강자성크라운 내부에서 자기전도체가 관련 영구전환자석을 가지며 필요한 경우, 자기전도체를 제공하는 또 다른 영구자석을 가지며 배열되고, 상기 강자성크라운은 자석팔렛트의 돌출측부의 해당 횡방향표면 위에 배열된다.Inside the ferromagnetic crown the magnetic conductor has an associated permanent switching magnet and, if necessary, with another permanent magnet providing the magnetic conductor, the ferromagnetic crown arranged on the corresponding transverse surface of the projecting side of the magnet pallet.

극한기계정밀도를 유지하는 동시에 공작물이 기계가공될 수 있도록 자석팔렛트는 구조적 강성 및 안정성을 가져야 한다.The magnetic pallets must have structural rigidity and stability so that the workpiece can be machined while maintaining extreme accounting densities.

그러나 예를 들어, 공작물의 가공부가 자석팔렛트의 정점부분에 도달할 때, 공작물에 대한 공구의 작용이 자석팔렛트의 구조에 경미한 항복 또는 일시적인 변형을 야기하고, 공작물 및 공구사이의 상기 상대위치에 의한 운동은 가공정밀도를 손상시킬 수 있다.However, for example, when the workpiece of the workpiece reaches the apex of the magnet pallet, the action of the tool on the workpiece causes slight yielding or temporary deformation of the structure of the magnet pallet, and due to the relative position between the workpiece and the tool Movement can impair processing precision.

한편 다른 문제점으로는 전기가 오프(off)되었을 때 자기력이 상실되어 공작물을 파지하고 있던 자기력이 상실되기 때문에 공작물의 중심이 흐트러지며 나아가 공작물이 장치에서 이탈되는 문제가 있다.On the other hand, the problem is that the magnetic force is lost when the electricity is off (off) and the magnetic force holding the workpiece is lost, the center of the workpiece is disturbed and the workpiece is separated from the device.

상기한 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 정전시에도 자기력을 유지하여 공작물을 보다 안전하게 보호할 수 있으며, 열 발생으로 인한 가공오차가 전혀 없고, 한번에 5면 가공이 가능하며 극 전환시 안전스위치를 동시에 작동하여야 하는 자기력을 이용한 공작물 파지장치를 제공하는데 있다.The object of the present invention devised in view of the above problems is to maintain the magnetic force even in the event of a power failure to more securely protect the workpiece, there is no machining error due to heat generation, it is possible to process five sides at a time, safety at the time of pole switching To provide a workpiece holding device using a magnetic force that must operate the switch at the same time.

이러한 본 발명의 목적은 자기력을 이용한 공작물 파지장치에 있어서, 저면부의 베이스와 측면의 외주벽으로 형성되면서 상부는 개방되고 내측에 공간부를 갖 는 하우징부재와; 잔류자속밀도가 낮으며, 온도계수는 비교적 높은 편이며 전기저항을 갖고 있기 때문에 와전류손이 적은 Nd-Fe계이면서 극 배열이 수평축방향으로 배열된 영구자석과; 높은 공극자속밀도의 확보가 가능하고 높은 운전 온도를 가질 수 있도록 하며 극 배열이 수직축방향으로 배열된 알리코(Alico)자석과; 상기 알리코자석의 외주면에 권선된 코일과; 자로를 연결 형성하기 위한 폴부재와; 절연과 하우징 내부로의 이물질이 들어가는 것을 방지하는 에폭시층과; 상기 코일과 연결되어 전원의 온/오프를 조절하는 스위치와 알리코자석의 극 배열을 전환시키는 2개의 버튼이 함께 작동되어야 하는 안전스위치가 구비되며 전원의 온/오프를 조절하는 콘트롤수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자기력을 이용한 공작물 파지장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is a workpiece holding device using a magnetic force, the housing member having an upper portion and a space portion in the inner side while being formed as the outer peripheral wall of the base and the side of the bottom portion; A permanent magnet having a low residual magnetic flux density, relatively high temperature coefficient, and an electrical resistance, which is Nd-Fe-based and has a pole array arranged in the horizontal axis direction with little eddy current loss; An Alico magnet capable of securing a high pore magnetic flux density and having a high operating temperature and having a pole array arranged in a vertical axis direction; A coil wound on an outer circumferential surface of the alico magnet; A pole member for connecting and forming a gyro; An epoxy layer that prevents foreign material from entering the insulation and the interior of the housing; The switch is connected to the coil to control the on / off of the power supply and the safety switch to operate the two buttons for switching the pole arrangement of the alcico magnet is provided and comprises a control means for controlling the on / off of the power It is to provide a workpiece holding device using a magnetic force, characterized in that.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자기력을 이용한 공작물 파지장치의 구조를 보여주는 단면도로써 이에 따르면 본 발명의 공작물 파지장치는 저면부의 베이스(11)와 측면의 외주벽(12)으로 형성되면서 상부는 개방되고 내측에 공간부(13)를 갖는 하우징부재(10)의 내측 공간부(13)에서 상부의 개구부쪽으로는 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같은 감자특성을 갖으며 잔류자속밀도가 낮으며 온도계수는 비교적 높은 편이며 전기저항을 갖고 있기 때문에 와전류손이 적은 Nd-Fe계이면 서 극 배열이 수평축방향으로 배열된 영구자석(20)이 일정 간격으로 이격되게 설치된다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a workpiece holding device using a magnetic force to which the technique of the present invention is applied. According to this, the workpiece holding device of the present invention is formed of a base 11 of a bottom portion and an outer peripheral wall 12 of a side surface thereof. Is open and has an inner space portion 13 of the housing member 10 having a space portion 13 on the inner side toward the opening portion of the upper portion has the potato characteristics as shown in Figure 5, the residual magnetic flux density is low Since the temperature coefficient is relatively high and has an electrical resistance, permanent magnets 20 arranged in the horizontal axis direction with the eddy current loss having a small eddy current loss are installed at regular intervals.

상기 일정간격 이격되게 설치된 영구자석(20)의 사이에는 자로를 연결 형성하기 위한 폴부재(30)가 설치되며, 상기 폴부재(30)의 하단으로는 높은 공극자속밀도의 확보가 가능하고 높은 운전 온도를 가질 수 있도록 하며 극 배열이 수직축방향으로 배열된 알리코(Alico)자석(40)이 설치되되 상기 알리코자석(40)의 외주면에 는 코일(50)이 권선되어 설치된다.Between the permanent magnets 20 spaced apart from the predetermined interval is provided with a pole member 30 for connecting the magnetic path formed, the lower end of the pole member 30 is possible to secure a high air gap magnetic flux density and high operation It is possible to have a temperature, and the pole array is arranged in the vertical axis direction (Alico) magnet 40 is installed, the coil 50 is wound around the outer peripheral surface of the alico magnet 40 is installed.

한편 상기 영구자석(20)의 상부에는 절연성이 있으며 하우징부재(10) 내부로의 이물질이 들어가는 것을 방지하는 에폭시층(60)을 형성하며, 상기 코일(50)과 알리코자석(40)에는 전원의 온/오프를 조절하는 스위치와 알리코자석(40)의 극 배열을 전환시키는 2개의 버튼이 함께 작동되어야 하는 안전스위치(71)가 구비된 콘트롤수단(70)이 설치되어 이루어진 구조이다.On the other hand, the upper portion of the permanent magnet 20 is insulating and forms an epoxy layer 60 to prevent foreign matter from entering the housing member 10, the coil 50 and the alico magnet 40 of the power source The control means 70 is provided with a switch for controlling the on / off and the safety switch 71 to be operated together two buttons for switching the pole arrangement of the alico magnet 40.

상기 폴부재(30)의 설치상태를 살펴보면 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 하우징부재(10)의 공간부(13) 내측에 설치된 형태와 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 하우징부재(10) 외측으로 일부가 돌출되게 설치된 형태로 구조를 변경하여 사용할 수도 있다.Looking at the installation state of the pole member 30 as shown in Figure 1 attached to the space portion 13 of the housing member 10 as shown in Figure 1 and the attached figure as shown in Figure 2 the housing member 10 It may be used by changing the structure so that a part is protruded outward.

한편 상기 에폭시층(60)의 설치상태를 살펴보면 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 또한 영구자석(20)의 상부에만 설치되거나 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 영구자석(20) 및 폴부재(30) 상부 전면에 형성하여 사용할 수도 있다.On the other hand, look at the installation state of the epoxy layer 60 as shown in Figure 1 also attached to the upper portion of the permanent magnet 20 or attached to the permanent magnet 20 and the pole member (shown in Figure 2) 30) It may be formed and used on the entire upper surface.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 작동 효과를 설명하면 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 코일(50)에 전원을 인가하지 않을 때에는 자기력의 형성이 S에서 N방향으로 흐르기 때문에 알리코자석(40)의 극 배열과 영구자석(20)의 극 배열에 의하여 자기력선을 용이하게 형성함으로 작은 자기력이 형성된다. Referring to the operation effect of the present invention having the structure as described above, as shown in Figure 3 when the power is not applied to the coil 50, since the formation of the magnetic force flows from the S to N direction, the alico magnet 40 Small magnetic force is formed by easily forming the magnetic field lines by the pole arrangement of the pole and the pole arrangement of the permanent magnet (20).

따라서, 자기력선이 하우징부재(10) 내측에서만 형성되기 때문에 자기력이 금형(P)을 파지할 수 없는 탈지상태를 유지하게 된다.Therefore, since the line of magnetic force is formed only inside the housing member 10, the magnetic force maintains a degreasing state in which the mold P cannot be gripped.

그러나 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 코일(50)에 콘트롤수단(70)의 스위치를 이용하여 전원을 인가함과 동시에 안전스위치(71)을 이용하여 알리코자석(40)의 극 배열을 반대로 전환시키면 자기력의 형성이 S에서 N방향으로 흐르기 때문에 폴부재(30)에 형성된 자기력이 밀려나 금속으로 이루어진 금형(P)에서 자기력이 형성되며 이때 형성된 자기력에 의해 금형이 착지(파지)상태를 유지하게 된다.However, as shown in FIG. 4, the power supply is applied to the coil 50 by using the switch of the control means 70, and at the same time, the polar arrangement of the alico magnet 40 is reversed by using the safety switch 71. If the magnetic force is formed in the S direction in the N direction, the magnetic force formed in the pole member 30 is pushed out, and the magnetic force is formed in the metal mold P. At this time, the mold is maintained in a landing state by the magnetic force. .

한편 본 발명의 파지장치에 금형(P)이 설치된 상태에서 전원이 차단되더라도 상기 알리코자석(40)의 극 배열은 바꾸어지지 않고 현재 상태를 유지하기 때문에 금형 및 공작물의 안전한 파지상태를 유지하게 되는 것이다.On the other hand, even if the power is cut off while the mold P is installed in the gripping apparatus of the present invention, since the pole arrangement of the alico magnet 40 remains unchanged, it maintains a safe gripping state of the mold and the workpiece. .

상기 알리코자석(40)의 극 배열을 전환시키는 방법으로는 콘트롤수단(70)에 구비된 안전스위치(71)의 2개 버튼을 동시에 눌러 작동하여야 알리코자석(40)의 극 배열이 전환되는 것이다.As a method of switching the pole arrangement of the alico magnet 40, the pole arrangement of the alico magnet 40 is switched only when two buttons of the safety switch 71 provided in the control unit 70 are pressed and operated at the same time.

상기 콘트롤수단(70)에 구비된 안전스위치(71)의 2개 버튼 중 한 개만 누르거나 각각 순차적으로 눌러 작동시키면 상기 알리코자석(40)의 극 배열을 전환시킬 수 없게 되며, 상기 코일(50)에 전원을 인가하는 것은 알리코자석(40)을 전자석으 로 만들어 보다 강한 자기력을 얻을 수 있기 때문이다. When only one of two buttons of the safety switch 71 provided in the control means 70 is pressed or sequentially operated, the pole arrangement of the alico magnet 40 cannot be switched, and the coil 50 The reason why the power is applied is because the alico magnet 40 is made of electromagnet to obtain a stronger magnetic force.

이와 같은 구조로 이루어져 작동되는 본 발명은 하우징 내측에서 형성하는 자기력을 자석의 극 배열을 전환시켜 하우징 외측에 설치된 금형을 이용하여 자기력선이 형성되도록 함으로서 정전시에도 자기력을 유지하여 공작물 및 금형을 보다 안전하게 보호할 수 있으며, 열 발생으로 인한 가공오차가 전혀 없고, 한번에 5면 가공이 가능하며 또한 극 전환시 안전스위치를 동시에 작동하여야 하는 안전기능이 구비된 효과가 있다.The present invention, which consists of such a structure, operates by changing the magnetic poles of the magnetic force formed inside the housing so that magnetic force lines are formed by using a mold installed on the outside of the housing, thereby maintaining the magnetic force even in the event of a power failure. It is able to protect, there is no processing error due to heat generation, it is possible to process 5 sides at a time, and also has the effect that the safety function to operate the safety switch at the same time when the pole is switched.

Claims (5)

자기력을 이용한 공작물 파지장치에 있어서,In the workpiece holding device using a magnetic force, 저면부의 베이스와 측면의 외주벽으로 형성되면서 상부는 개방되고 내측에 공간부를 갖는 하우징부재와;A housing member having an upper portion and having a space portion therein while being formed of a base of the bottom portion and an outer circumferential wall of the side surface; 잔류자속밀도가 낮으며 온도계수는 비교적 높은 편이며 전기저항을 갖고 있기 때문에 와전류손이 적은 Nd-Fe계이면서 극 배열이 수평축방향으로 배열된 영구자석과;Permanent magnets having a low residual magnetic flux density, relatively high temperature coefficient, and an electrical resistance, which are Nd-Fe-based, with a pole arrangement arranged in the horizontal axis direction with little eddy current loss; 높은 공극자속밀도의 확보가 가능하고 높은 운전 온도를 가질 수 있도록 하며 극 배열이 수직축방향으로 배열된 알리코(Alico)자석과;An Alico magnet capable of securing a high pore magnetic flux density and having a high operating temperature and having a pole array arranged in a vertical axis direction; 상기 알리코자석의 외주면에 권선된 코일과;A coil wound on an outer circumferential surface of the alico magnet; 자로를 연결 형성하기 위한 폴부재와;A pole member for connecting and forming a gyro; 절연과 하우징 내부로의 이물질이 들어가는 것을 방지하는 에폭시층과;An epoxy layer that prevents foreign material from entering the insulation and the interior of the housing; 상기 코일과 연결되어 전원의 온/오프를 조절하는 2개의 버튼이 함께 작동되어야 하는 안전스위치가 구비된 콘트롤수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자기력을 이용한 공작물 파지장치.And a control means having a safety switch that is connected to the coil and controls two buttons for controlling the on / off of a power source. 제1항에 있어서, 상기 알리코자석의 극 배열이 안전스위치의 작동에 따라 전환되는 것을 특징으로 하는 자기력을 이용한 공작물 파지장치.2. The workpiece holding apparatus according to claim 1, wherein the pole arrangement of the alico magnet is switched according to the operation of the safety switch. 제1항에 있어서, 상기 알리코자석과 인접하는 알리코자석 사이에는 공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 자기력을 이용한 공작물 파지장치.The workpiece holding apparatus using magnetic force according to claim 1, wherein a space is formed between the alico magnet and the adjacent alico magnet. 제 1 항에 있어서 상기 폴부재가 하우징 내측에 설치되거나 하우징 외측으로 일부가 돌출되게 설치된 것을 특징으로 하는 자기력을 이용한 공작물 파지장치.The apparatus of claim 1, wherein the pawl member is installed inside the housing or is partially protruded out of the housing. 제 1 항에 있어서 상기 에폭시층은 영구자석의 상부에만 설치되거나 영구자석 및 폴부재 상부 전면에 형성된 것을 특징으로 하는 자기력을 이용한 공작물 파지장치.The apparatus of claim 1, wherein the epoxy layer is provided only on the upper portion of the permanent magnet or is formed on the upper surface of the permanent magnet and the pole member.
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