专利名称：一种带双工作面的电镀永久磁铁仪器的制作方法
一种带双工作面的电镀永久磁铁仪器下述文字描述了发明的原理及其具体工作的方式。目前的这项发明与用于锚固铁磁材料、带有双工作面的电镀永久磁铁的(在此简 写为 ΡΜ’)工作夹紧器相关，因此该仪器适合于在工作/机械加工/锚固过程中以磁化的 方式将工作件夹紧到仪器的两个面上。在先前技术中，已经为人们所知的流量倒转型电镀永久磁铁工作夹紧器是在磁路 中通过逆转该装置中永久磁铁的磁极而被激活或者禁用。这是一个永久磁铁装置和电镀磁 铁装置的组合它有着后者的优点却没有前者的缺点。这些装置运用永久磁铁装置固有的 能量而不是机械地进行“打开”或者“关闭”切换，它要求有类似电镀磁铁装置的电脉冲，但 是仅仅在瞬间由电气线圈传送。一旦被“开启”，这些装置在不依赖任何外来能量来源的情 况下在无限持续时间内提供磁力。举例来说，已经授权给意大利米兰米歇尔·卡多尼的编 号为4507635的美国专利与一个磁铁锚固仪器有关，它包含在这样的组合中带有一个底 盘和外侧壁的外部铁磁齿冠；至少四个一组的、识别一个锚固表面相应磁极组别的磁极片， 上述磁极片显示它们的纵轴在底座处适当的角度并且与正方形顶点相对应。此外，该仪器 包含多个为上述磁极供磁的永久磁铁，插在磁极片之间并且在后者和上述铁磁齿冠之间。在金属工作机械中，例如CNC(电脑数值控制)机械中心、铣床、火花电蚀机(简 称为EDM)、研磨机等等，磁铁工作夹紧器通常被用作工作台，用该工作台要进行机械加工的 工作件能够运用磁力安全地保留在工作台上，这样机械加工操作就可以在工作件上得以进 行。磁铁的主要特性在于它由于磁能量流动(被称为是磁铁南极和北极之间的“磁通 量”)而能够吸引铁磁材料的能力。当一块磁铁的两极放置铁磁工作件时，“磁通量”穿过并 且工作件被吸引。吸引力或者拉力的强度随着工作件和磁铁之间相隔距离的减少而增强。 另外，磁铁吸引力是磁通量进入工作件感应量子的功能。通过观察发现，相对于不均勻或者 粗糙的表面，光滑的表面具有更好的吸引力并能更好地保留在原位。在通常情况下，电镀永久磁铁工作夹紧器只有单一的磁铁工作面，即工作夹紧的 顶面，而另一面，即底面被机械地夹在曳引机座上，用以保留仪器在曳引机座上。目前已有 的磁铁种类有磁极(南极和北极)，该磁极通过单个磁极之间非磁性的绝缘体分开。通常采 用的磁性绝缘材料可能是从环氧基树脂、铝、黄铜、不锈钢等产品中挑选出来的。此项发明的目的是为了克服现有技术中遇到的困难并找到一种解决这些困难的 有效方案。该项主题发明属于带有至少两套不可逆永久磁铁的工作夹紧器，并且至少一套可 逆的永久磁铁是适当放置的，通过电力开关发挥工作夹紧的作用。该项发明的主要目的是为了在机械加工/作业/锚固铁磁材料时在仪器的任何一 面/两面上提供一个新颖的双面磁铁工作夹紧仪器。这就提供了一个可以选择垂直放置仪 器的工作夹紧仪器，因而两面都能够被用于工作夹紧装置并进行机械加工操作，从而避免 采用两个单独的仪器。此项发明的另外一个目的是为带有曳引机座(该曳引机座通过双面磁“通量”发挥作用)的仪器提供更好的夹紧性能。常见的夹紧锚固装置是采用机械的夹紧固定方式； 然而，有了目前的这项创新，对曳引机座工作夹紧仪器的夹紧就可以通过磁性的方式来完 成。这为带有曳引机座的仪器提供更好以及始终如一的夹紧性能。上述几个目的通过这项发明可以实现，它与生成双面磁通量、双工作面的电镀永 久磁铁工作夹紧器有关，而磁通量在锚固铁磁材料的永久磁铁方面有创新的排列，其特征 为该仪器综合了线圈或者电力线圈、可逆磁铁以及不可逆永久磁铁，这些是经过适当地选 择的，并且配置在两个工作面之间，为上述的双工作面进行磁化和消磁。此项发明一个特别的特点是，工作夹紧仪器可以在两个工作面之间配置至少一个 可逆的和至少两个不可逆的永久磁铁。在常见的双面垂直工作夹紧仪器中，仪器的两个面是安装/组装在一起的独立单 元。由于有创新的永久磁铁排列，目前的这项发明通过生成双面磁通量，在一个磁铁工作夹 紧仪器上提供两个工作夹紧面，这样仪器的两个面同时都能够被磁化或者被消磁。此项发明还有一个体现是，只有可逆的磁铁和线圈可以用于制造工作夹紧仪器。 该仪器的“开和关”切换通过对线圈输入适当的电子信号对可逆磁铁进行磁化和消磁。此项发明的另一个体现是，在能够进行开/关切换的仪器工作面上提供手动控制 的永久磁铁系统，这样该仪器就能够同时进行机械的和电子的开关切换。此外此项发明还有一个体现是，电镀永久磁铁仪器的工作面可以都由一种单片铁 磁材料制作，或者上述工作面的其中之一由模块化的部分组装在一起装配而成。在此项发明的另一个变量中，避免采用诸如环氧基树脂非磁性的绝缘材料，从而 排除冷却剂渗漏至线圈，导致仪器失灵的可能。此项发明还有一个体现/变量，在磁极周围有T型槽围绕、沿着或者穿过磁极，以 便在一个或者两个仪器的工作件上进行锚固，而不需考虑磁铁的特性。现在通过本说明书的图例对该项发明进行描述如下图例IA显示的是早期编号为345/K0L/2005的专利申请中描述的处于磁化状态、 标示出力线方向的工作夹紧仪器。图例IB显示的是处于消磁状态、带有力线方向、图例IA中的工作夹紧仪器。图例2A说明的是关于此项发明的一台处于磁化状态的电镀永久磁铁仪器，包括 力线的方向。图例2B显示的是处于消磁状态、图例2A中的电镀永久磁铁仪器。图例3A说明了此项发明的另一个体现，即没有采用任何不可逆磁铁，以及力线的 方向。图例3B显示的是处于消磁状态、图例3A中的电镀永久磁铁仪器。图例4A是图例2A中所示电镀永久磁铁仪器的另一个变量，即该仪器处于垂直的 位置并且显示出处于磁化状态下力线的方向。以及图例4B描述了处于消磁状态、图例4A中的电镀永久磁铁仪器。图例5显示该项发明的另外一个方面，即电镀永久磁铁仪器除了磁性夹紧之外， 还额外提供有T型槽，在需要的时候用以进行机械的锚固。图例6A和图例6B显示配有额外永久磁铁装配的仪器的一个变量。上述图例1-6 (包括A和B组图例)将更加详细地用合适的数字识别主要的零部
4件。在图例IA和图例IB中，仪器工作夹紧面是(1)，底盘是(2)，(3)显示的是电气线 圈。带有标记的磁极显示如(4)。第一套永久的、但可逆的磁铁显示在(5)中，而第二套永 久的、不可逆的磁铁标记为(6)。图例IB显示的是该装配处于消磁状态。图例2A显示此项发明的装配进行磁性的含铁工作(7)，从而排除配置额外夹紧方 式的需要。底部工作表面如(9)所示，而隔离可逆的或者不可逆的单个磁极件的环氧基树 脂绝缘如(10)所示。数字(1)、(3)、(5)和(6)与图例IA具有同样的重要性。曳引机座如⑶所示，图例2B显示的是处于消磁状态的电镀永久磁铁仪器。图例3A说明了没有不可逆磁铁、处于磁化状态的装配。数字(1)、(3)、(5)、(7)、 (8)、(9)和(10)与图例IA中所给出的内容具有同样的重要性。图例3B描述了图例3A中 处于消磁状态的电镀永久磁铁仪器。图例4A描述了此项发明独一无二的特征，即带有两个工作面的电镀永久磁铁仪 器以垂直的方式进行配置，使得设备有两个工作面。图例4B显示的是处于消磁状态的仪器。图例5显示出此项发明的另一个方面，即电镀永久磁铁仪器除磁性夹紧之外，还 额外地提供有用以机械锚固的T型槽。图例6A和图例6B显示的是配置有额外永久磁铁装置的仪器的一个变量。该永久 磁铁装配通过相应地转动转子和对齐磁通线就可以进行开关切换。此项新发明的优点可以概括如下(1)此项发明新颖的双面磁铁工作仪器通过在仪器的两面锚固铁磁材料而提供双 重的好处。(2)人们可以选择执行垂直放置仪器的方式，这样两边都能够被利用来锚固工作 件。(3)由于双面磁通量而为曳引机座提供更好的仪器夹紧性能。(4)将仪器夹紧到曳引机座与工作件的锚固同步进行减少了循环时间，因为这样 排除了将仪器采用机械的方式夹紧到曳引机座。(5) T型槽的提供使得反磁性的或者顺磁性的工作件能够通过机械的方式夹紧到 仪器的任何一个工作面或者两个工作面上进行锚固。(6)在制造这样的工作面时，工作面可以用单片或者模块化的部分组装在一起。(7)在此项发明的变量之一中，在工作面上避免采用非磁性的绝缘材料，从而排除 了仪器的冷却剂渗漏以及随之必然发生失灵/故障的全部可能性。(8)该主题发明可以为在机械式开/关切换额外地提供手动控制的永久磁铁系 统，这样该仪器就能够同时进行机械的和电子的开关切换。
权利要求
一种带有生成双面磁通量的、双工作面的电镀永久磁铁工作夹紧器，而磁通量在锚固铁磁材料的永久磁铁方面有创新的排列，其特征为该仪器综合了线圈或者电气线圈(3)、可逆磁铁(5)以及不可逆永久磁铁(6)，这些是经过适当地选择的，并且配置在两个工作面(1和9)之间，为上述双工作面进行磁化和消磁。
2.根据权利要求1所述的工作夹紧仪器，其特征为仅仅采用了可逆磁铁(5)和线圈 (3)，该仪器的磁极件由非磁铁的绝缘材料(10)进行隔离。
3.根据权利要求1或2所述的工作夹紧仪器，其特征为该仪器既可以以水平位置也 可以以垂直位置来锚固单独的工作件，从而避免采用单独的单元。
4.根据上述任何一项权利要求中的工作夹紧仪器，其特征为提供带有生成双面磁通 量的、带有工作面以及/或者曳引机座的电镀永久磁铁工作夹紧器，而磁通量在锚固铁磁 材料的永久磁铁方面有创新的排列。
5.根据权利要求1至4任何一条所述工作夹紧仪器中，其特征为工作面既可以由单 个的单片铁磁材料制成，或者上述工作面其中之一也可以由模块化的部分组装在一起而制 成。
6.根据权利要求5所述的工作夹紧仪器中，其特征为在隔离磁极时在工作面上避免 采用非磁性的绝缘材料。
7.根据权利要求6所述的工作夹紧仪器中，其特征为在磁极周围有T型槽围绕、沿着 或者穿过磁极，以便在一个或者两个仪器的工作件上进行锚固，而不需考虑它们的磁铁特 性。
8.在权利要求1至7任何一条所述的工作夹紧仪器中，其特征为在仪器工作面上提 供有手动控制的永久磁铁系统，这样该仪器就能够同时进行机械的和电子的开关切换。
9.用于锚固铁磁材料的电镀永久磁铁工作夹紧器有两个工作面，特别参考随附的图 纸，大体上如前文所述。
全文摘要
一种带有生成双面磁通量的、双工作面的电镀永久磁铁工作夹紧器，而磁通量在锚固铁磁材料的永久磁铁方面有创新的排列，该仪器综合了线圈或者电气线圈(3)、可逆磁铁(5)以及不可逆永久磁铁(6)，这些是经过适当地选择的，并且配置在两个工作面(1和9)之间，为上述双工作面进行磁化和消磁。
文档编号B23Q3/154GK101980825SQ200880118707
公开日2011年2月23日 申请日期2008年9月24日 优先权日2007年11月30日
发明者乌塔姆·萨尔达 申请人:乌塔姆·萨尔达