本发明涉及磁力快速换模装置的电永磁技术领域，特别指一种双面磁吸电永磁模板。
背景技术：
目前，在注塑等行业，注塑模具的安装、固定、夹紧，常采用机械或液压、气动的方法将注塑模具固定于注塑机的工作台模板上。这些技术和方法或多或少存在不足，有的结构大成本高、有的存在安全隐患、有的对精度高的注塑模具有损伤或引起额外变形。当然现在也有用电永磁吸盘作工装夹具的，但都采用圆形、方形或长方形结构磁系，要么由于排布稀松而吸力安全系数低，要么由于结构问题引起电永磁吸盘刚性不足。我公司的专利ZL201510481894.5 技术也存在结构复杂、加工工艺困难、制造成本高的缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的是针对背景技术及我公司专利技术中存在的缺点和问题加以改进、创新，提供一种结构更优异的双面磁吸电永磁模板。本发明有效地解决了以往技术存在的结构复杂、成本高、有的存在安全隐患、有的对精度高的模具有损伤或引起额外变形的缺陷；也有效地解决了现有技术存在的剩磁问题。
本发明的技术方案是：一种双面磁吸电永磁模板，由电永磁模板、磁状态指示灯、气隙检测传感器组成，其特征在于：所述的电永磁模板主要由壳体、通磁板、励磁线圈对、磁通量检测线圈、永磁体、可逆永磁体和填充物组成，所述的壳体主要包含安装环形槽对、连接筋、隔磁环形槽对、磁极、磁极装配面、磁极工作面、连体容腔。所述的励磁线圈包括线圈1、线圈2。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，其特征在于：所述的磁通量检测线圈装于所述的壳体的安装环形槽对内并与其槽底贴合，所述的永磁体装于安装环形槽对内并与磁通量检测线圈上表面贴合，所述的可逆永磁体对中贴合于磁极装配面，所述的励磁线圈对套装包裹可逆永磁体外表并整体被封装于连体容腔内，所述的通磁板与可逆永磁体上表面紧密贴合；所述的壳体、通磁板和填充物将励磁线圈对、磁通量检测线圈、永磁体和可逆永磁体完全封装于其内组成电永磁模板。所述的气隙检测传感器嵌装于电永磁模板工作面，所述的磁状态指示灯嵌装于电永磁模板侧面，所述的气隙检测传感器高度可调。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，其特征在于：所述的通磁板之间有间隙，通磁板之间为磁开路，所述的双面磁吸电永磁模板单独存在时双面均具有磁吸力。所述的壳体由整体钢板制作成全钢结构，所述的双面磁吸电永磁模板的工作面为整体全钢密封面。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，其特征还在于：每个磁极的底部均由一个磁通量检测线圈包裹着，给磁通量检测线圈恒定的基准信号源经控制电路解码，实时检测模具覆盖电永磁模板的磁极面积及电永磁模板对模具的实际磁吸力。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，其特征还在于：所述的磁状态指示灯为LED红绿双色指示灯，电永磁模板磁吸状态时指示灯亮绿色，电永磁模板失磁状态时指示灯亮红色。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，永磁体和可逆永磁体组成双磁源，其特征在于：所述的磁极、永磁体、可逆永磁体、线圈和通磁板组成电永磁磁单元，邻接的电永磁磁单元极性相异，邻接的电永磁磁单元组成电永磁对极组并通过壳体、模具背板和注塑机背板形成磁回路。其特征还在于：多组电永磁对极组根据现场需要的实际情况设计时灵活排列。其特征还在于：电永磁对极组中线圈1、线圈2用一根电磁线绕制或串接，充退磁时穿过电永磁对极组中两异性磁极的磁通量相等。其特征还在于：电永磁模板充退磁时注塑机背板无磁性。所述的同一电永磁磁单元中的磁极和通磁板的位置和方向相同。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，其特征在于：所述的壳体包含连接筋和磁极，所述的连接筋包围磁极并将所有磁极连成一个无缝整体组成壳体的一部分。所述的磁极、永磁体、可逆永磁体和通磁板的截面积相匹配，所述的电永磁对极组的一对磁极充退磁具有相匹配磁通量和磁场平衡，退磁后壳体工作表面无剩磁。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，其特征在于：所述的磁极的截面、永磁体所围内空截面、可逆永磁体的截面、线圈的内空截面、磁通量检测线圈的内空截面、连体容腔的内空截面和通磁板的截面具有相同的截面形状。其特征还在于：所述的相同的截面形状本发明的第一方案为蜂房结构的正六边形。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，其特征在于：所述的填充物耐高温、密封、绝缘和不导磁。所述的填充物充满通磁板间、壳体内的气隙，并将通磁板和壳体连成一个密闭整体。
本发明的有益效果
本发明的邻接的电永磁磁单元组成电永磁对极组，在电永磁对极组中永磁体和连接筋的间隙封装磁通量检测线圈，多组电永磁对极组按实际使用场景排列，在壳体中心区域嵌装气隙检测传感器，在壳体侧面嵌装磁状态指示灯，在背面用填充物封装通磁板形成本发明的双面磁吸电永磁模板。
本发明的思路源自于大自然的选择、源自于杰出建筑大师蜜蜂辛勤劳动的智慧积累成果—蜂房结构；本发明的双面磁吸电永磁模板，吸收大自然的经典之作—蜂房的优点：构造精巧、适用、刚度高、结构稳定而且利用最少的材料提供电永磁对极组的最大使用空间。本发明以我公司发明专利ZL201510481894.5为背景技术，并加以创造性的升华，解决了原专利技术中结构复杂、制造成本高的缺陷，取消了ZL201510481894.5背景技术中结构复杂的第二磁系，新增了磁调平衡新技术、磁通量及磁吸力实时检测新技术、磁性状态实时指示技术，形成了本发明的先进性、新颖性和创造性。本发明相比之前的电永磁模板技术使用安全系数更高、磁力更为均匀、剩磁更小、使用寿命更长。
本发明的壳体是由整体加工而形成，即工作表面为全钢全密封结构，通磁板、填充物与壳体全密封封装并将本发明的核心部分--永磁体、可逆永磁体、励磁线圈对、磁通量检测线圈完美封装于内。本发明的双面磁吸电永磁模板做到了完美密封的0渗透。
本发明的电永磁对极组中线圈1、线圈2用一根电磁线绕制或串接，且各自绕线参数可根据实际磁路的不同作微调节，并通过匹配磁极、永磁体、可逆永磁体和通磁板的有效截面积，借助注塑机背板使充退磁时通过电永磁对极组中两异性磁极的磁通量相匹配，每组电永磁对极组内部达到磁平衡对外无磁泄露，本发明的磁调平衡新技术致双面磁吸电永磁模板对外无磁泄露。
本发明的磁通量检测线圈包裹在本发明的磁极近工作面的一端，给定磁通量检测线圈恒定规律的基准电信号，在磁极没有充磁和磁极没有被磁性材料覆盖的情况下，磁通量检测线圈回馈的电信号不会改变；否则，磁通量检测线圈经电磁感应回馈的电信号会有强弱变化或波形等规律变化；据此，对磁通量检测线圈回馈的电信号进行解码能实时精确地检测出本发明的双面磁吸电永磁模板磁极被模具覆盖的真实面积、双面磁吸电永磁模板对模具的真实磁吸力。
本发明的双面磁吸电永磁模板依靠永磁材料的磁力吸附模具，电永磁模板内部没有运动部件，没有机械磨损，只在装卸模具的瞬间(几秒钟)使用电能，本发明极度节能；电气上也可避免因长期大电流而烧损。本发明的双面磁吸电永磁模板是0渗透的完美密封，无论是工作面还是安装面外部的液态物质及灰尘都不能渗入内部对电永磁控制线圈和永磁磁源产生损伤；本发明的双面磁吸电永磁模板寿命很长、免维护。一次安装调试后，生产中无需定期停机对其进行维修维护，也无易损件，大大减少了停机时间，降低了维修维护的成本。
本发明的双面磁吸电永磁模板侧面嵌装磁状态指示灯，实时直观指示电永磁模板的充磁和失磁状态。增强了本发明使用的可信性和可靠性。
本发明可最大程度地灵活利用有效空间，从而提高单位面积的电控永磁体的有效吸力；本发明工作面和安装面的0渗透的完美密封设计，提高了本发明的双面磁吸电永磁模板使用安全性和使用寿命；本发明的双面磁吸电永磁模板只在装卸工件的瞬间(几秒钟)使用脉冲电源，本发明极度节能；本发明的双面磁吸电永磁模板采用磁调平衡新技术、磁极成对配置致磁回路高度闭合、内部磁路达到平衡，对外泄露极少，本发明的双面磁吸电永磁模板对周边环境无电磁污染；本发明工作时分布均匀的均衡立体磁场，对被吸装的模具磁吸力均匀、不会产生额外的残余应力，不影响模具的精度和使用性能。本发明的双面磁吸电永磁模板采用磁通量及磁吸力实时检测新技术，实时精确地检测出其磁极被模具覆盖的真实面积、其对模具的真实磁吸力，使用安全系数更高、更可靠。
附图说明
图1为本发明一般构成示意图；
图2电永磁对极组构成示意图；
图3为图2剖视图；
图4为本发明的磁吸状态磁路示意图；
图5为本发明的工作面失磁状态磁路示意图；
图6为本发明的壳体剖面示意图；
图7为励磁线圈对结构示意图；
图8为永磁体结构示意图；
图9为可逆永磁体截面示意图；
图10为通磁板结构示意图；
图1A、2A、6A、7A、8A、10A为本发明的第二方案结构示意图；
图1B、2B、7B、8B为本发明其他方案结构示意图。
具体实施方式
本发明的原理：
本发明的主要原理包含电磁感应原理、不同永磁材料脉冲充磁特性和双磁源磁场矢量叠加原理。如图3，本发明的双面磁吸电永磁模板采用双磁源设置：永磁体组成固定永磁磁源，励磁线圈和可逆永磁体组成可变极性永磁磁源。当给励磁线圈通短时正向脉冲电流，借助注塑机背板短接安装面通磁板的磁路，可变极性永磁磁源磁方向与磁极组成固定永磁磁源磁方相同，磁场在磁极处叠加，双面磁吸电永磁模板工作表面凸显磁性(如图4)，对模具产生磁吸力。反之，可变极性永磁磁源磁方向与磁极组成固定永磁磁源磁方相反，磁场借道注塑机背板被中和成工作表面失磁磁路，双面磁吸电永磁模板工作表面不显磁性 (如图5)，双面磁吸电永磁模板对模具不产生磁吸力。
本发明可最大程度地灵活利用有效空间，从而提高单位面积的电控永磁体的有效吸力；本发明通磁板、填充物与壳体全密封封装并将本发明的核心部分--永磁体、可逆永磁体、励磁线圈对、磁通量检测线圈完美封装于内。工作面和安装面的0渗透的完美密封设计，提高了本发明的双面磁吸电永磁模板使用安全性和使用寿命；本发明的双面磁吸电永磁模板只在装卸工件的瞬间(几秒钟)使用脉冲电源，本发明极度节能；本发明工作时磁场的分布均匀，对被吸装的模具吸力均匀、不会产生额外的残余应力，不影响模具的精度和使用性能。本发明的双面磁吸电永磁模板采用磁调平衡新技术、磁极成对配置致磁回路高度闭合、内部磁路达到平衡，对外泄露极少，本发明的双面磁吸电永磁模板对周边环境无电磁污染。本发明的双面磁吸电永磁模板采用磁通量及磁吸力实时检测新技术，实时精确地检测出其磁极被模具覆盖的真实面积、其对模具的真实磁吸力，使用安全系数更高、更可靠。
本发明的具体实施方式：
由图1至图3可知，本发明主要由由电永磁模板(1)、磁状态指示灯 (2)、气隙检测传感器(3)组成。所述的电永磁模板(1)主要由壳体(101)、通磁板(102)、励磁线圈对(103)、磁通量检测线圈(104)、永磁体(105)、可逆永磁体(106)和填充物(107)组成。由图6至图10可知，所述的壳体(101) 主要包含安装环形槽对(10101)、连接筋(10102)、隔磁环形槽对(10103)、磁极(10104)、磁极装配面(10104A)、磁极工作面(10104B)、连体容腔(10105)。所述的励磁线圈(103)包括线圈1(10301)，线圈2(10302)。所述的磁通量检测线圈(104)装于所述的壳体(101)的安装环形槽对(10101)内并与其槽底贴合，所述的永磁体(105)装于安装环形槽对(10101)内并与磁通量检测线圈(104)上表面贴合。所述的可逆永磁体(106)对中贴合于磁极装配面 (10104A)，所述的励磁线圈对(103)套装包裹可逆永磁体(106)外表并整体被封装于连体容腔(10105)内。所述的通磁板(102)与可逆永磁体(106) 上表面紧密贴合。所述的壳体(101)、通磁板(102)和填充物(107)将励磁线圈对(103)、磁通量检测线圈(104)、永磁体(105)和可逆永磁体(106) 完全封装于其内组成电永磁模板(1)。所述的气隙检测传感器(3)嵌装于电永磁模板(1)工作面高度可调节，所述的磁状态指示灯(2)嵌装于电永磁模板(1)侧面。
所述的通磁板(102)之间有间隙，通磁板(102)之间为磁开路，所述的双面磁吸电永磁模板单独存在时双面均具有磁吸力。所述的壳体(101)由整体钢板制作成全钢结构，所述的双面磁吸电永磁模板的工作面为整体全钢密封面。
所述的永磁体(105)和可逆永磁体(106)组成双磁源，其特征在于：所述的磁极(10104)、永磁体(105)、可逆永磁体(106)、线圈(10301、 10302)和通磁板(102)组成电永磁磁单元，所述的同一电永磁磁单元中的磁极(10104)和通磁板(102)的位置和方向相同。邻接的电永磁磁单元极性相异，邻接的电永磁磁单元组成电永磁对极组并通过壳体(101)和注塑机背板形成磁回路。其特征还在于：多组电永磁对极组根据现场需要的实际情况设计时灵活排列。其特征还在于：电永磁对极组中线圈1(10301)、线圈2(10302) 用一根电磁线绕制或串接，各自绕线参数可根据实际磁路的不同作微调节，并通过匹配磁极(10104)、永磁体(105)、可逆永磁体(106)和通磁板(102) 的有效截面积，致充退磁时通过电永磁对极组中两磁极(10104)的磁通量相匹配。双面磁吸电永磁模板充退磁时注塑机背板无磁性，对周边环境无电磁污染。
所述的壳体(101)包含连接筋(10102)和磁极(10104)，所述的连接筋(10102)包围磁极(10104)并将所有磁极(10104)连成一个无缝整体组成壳体(101)的一部分。所述的磁极(10104)、永磁体(105)、可逆永磁体(106)和通磁板(102)的截面积相匹配，所述的电永磁对极组的一对磁极充退磁具有相匹配磁通量和磁场平衡，退磁后壳体(101)工作表面无剩磁。
图中的标示“.”是极性标识，所有有标示的磁极性相同。
由图4所示的磁吸磁路可知，给励磁线圈对(103)一定强度的正向充磁电流，使励磁线圈对(103)包裹的可逆永磁体(106)产生相异的磁极性，电永磁对极组中的1对可逆永磁体(106)产生的磁力线经电永磁对极组中的通磁板(102)、注塑机背板、磁极(10104)和被吸模具(工件)形成可逆永磁磁回路；永磁体(105)产生的磁力线经磁极(10104)和被吸模具(工件)形成永磁磁回路；可逆永磁磁场和永磁磁场在磁极及被吸模具(工件)区域形成磁场同向叠加对被吸模具(工件)产生加倍的磁吸附力。
由图5所示的失磁磁路可知，给励磁线圈对(103)一定强度的反向充磁电流，使励磁线圈对(103)包裹的可逆永磁体(106)产生与磁吸磁路相反的相异磁极性，即可逆永磁磁回路方向与永磁磁回路相反，可逆永磁磁回路磁力线被永磁磁回路磁力线吸引经通磁板(102)、注塑机背板、磁极(10104) 在电永磁模板(1)内部形成内循环磁回路，及内部磁短路，磁力线不经过被吸模具(工件)，双面磁吸电永磁模板对被吸模具(工件)没有磁吸附力。
本发明所述的可逆永磁体(106)为一种永磁材料，这种材料可对其正向、反向反复充磁。其特征在于：给定励磁线圈(103)短时强脉冲电流，可对可逆永磁体充磁；其特征还在于：励磁线圈(103)对可逆永磁体完成充磁断电后，可逆永磁体变为永磁体，磁极性能状态一直保持至下一次给定励磁线圈反向强脉冲电流。
本发明所述的磁极(10104)的截面、永磁体(105)所围内空截面、可逆永磁体(106)的截面、线圈(10301、10302)的内空截面、磁通量检测线圈(104)的内空截面、连体容腔(10105)的内控截面和通磁板(102)的截面具有相同的截面形状。所述的同一电永磁磁单元中的磁极(10104)和通磁板 (102)的位置和方向相同，即一一对应。本发明的第一实施实例是所述的相同截面形状为蜂房结构的正六边形。
本发明所述的一种双面磁吸电永磁模板，每个磁极(10104)的底部均由一个磁通量检测线圈(104)包裹着，给磁通量检测线圈(104)特定的基准信号源由于电磁感应效应及材料在不同磁场强度下的磁特性差异而产生附加电信号，特定的基准信号源和附加电信号叠加的复合电信号经控制电路解码，实现实时精确检测模具覆盖电永磁模板的磁极面积及电永磁模板对模具的实际磁吸力。
所述的双面磁吸电永磁模板可分1片或多片组合，本实施实例仅列4 片组合式。
本发明所述的气隙检测传感器(3)嵌装于电永磁模板(1)工作面，通过调节气隙检测传感器(3)的安装高度，控制气隙检测传感器(3)检测的模具贴合双面磁吸电永磁模板的气隙范围，当检测到模具与双面磁吸电永磁模板的气隙大于标准值时电永磁模板不予许充磁。保证双面磁吸电永磁模板的安全使用。
本发明的磁状态指示灯(2)嵌装于电永磁模板(1)侧面，其指示信号控制器的充磁成功信号和退磁成功信号，实时直观的指示双面全钢电永磁模的充磁和失磁状态。
本发明所述的填充物(107)耐高温、密封、绝缘和不导磁。所述的填充物(107)充满通磁板(102)间、壳体(101)内的气隙，并将通磁板(102) 和壳体(101)连成一个密闭整体。
本发明的第二实施实例是所述的磁极(10104)的截面、永磁体(105) 所围内空截面、可逆永磁体(106)的截面、线圈(10301、10302)的内空截面、磁通量检测线圈(104)的内空截面、连体容腔(10105)的内控截面和通磁板 (102)的截面具有相同的截面形状。所述的同一电永磁磁单元中的磁极(10104) 和通磁板(102)的位置和方向相同，即一一对应。所述的相同截面形状为正八边形。如图1A、图2A、图6A、图7A、图8A和图10A。
本发明的第三实施实例是所述的相同截面形状为正四边形。如图1B、图2B、图7B和图8B。
本发明的其他实施实例还可以是所述的相同截面形状为其他正多边形或圆形。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。