[发明专利]具有单片工作面的磁性的和机械的机件保持设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性地和/或机械地保持工件的电永磁机件保持设备。更具体地，本发明涉及一种电永磁(为简洁和方便起见，在说明书中后文简称为EPM)机件保持设备，该电永磁机件保持设备具有单片含铁的工作面，该工作面具有分开磁极的、为希望的形状和构造的狭槽，从而使得该设备适于在工作/机械加工/固定的过程中磁性地和/或机械地保持工件。通常这些狭槽围绕磁极的周界制成，从而使得工作面的有效磁性面积的减小最小化。本发明也涉及一种具有至少一个不可逆永磁体以及至少另一个适当放置的可逆永磁体的机件保持设备，其可以通过电力上的切换而用于机件保持，藉此在不使用另外的磁极分离器的情况下工件材料被保持在适当位置。

背景技术

在例如CNC加工中心(CNC machining center)、铣床、放电加工机床(EDM)、磨床等的金属加工机器中，磁性工件保持设备经常用作工作台，藉此要被加工的工件可以通过磁力牢固地保持在工作台上，然后可以在工件上执行加工操作。

磁铁的主要特性是由于在南北磁极之间的被称为“磁通量(flux)”的磁性能量流而形成的其吸引铁磁性材料的能力。当铁磁性工件放置在磁铁的磁极之间时，“磁通量”通过，工件由此被吸引。吸引或牵引的强度随着在工件与磁铁之间分开的距离的减小而变大。而且，磁铁的吸引强度是进入工件内的磁通量的电磁感应量的函数。同时，已经观察到的是，平滑的表面相比于不平或粗糙的表面更易于被吸引或保持在适当的位置。

在现有技术中，已知磁通量翻转类型的电永磁铁(EPM)机件保持设备，其中磁路通过翻转装置的永磁体的磁极而被激活或无效。这是永磁体和电磁性装置的组合：其具有后者的优点同时不具有前者的缺点。这些装置使用永磁体装置的内能，而不是机械的“开”或“关”，它需要与电磁性装置相似但是仅仅由电绕组暂时输送的电脉冲。一旦被开启，这些装置就持续无限时间提供磁力，而和外部能量源无关。例如，授予意大利米兰的Michele Cardone的美国专利No.4507635涉及一种磁性固定设备，包括下面的组合：设置有基板和侧壁的外部铁磁冠；至少一组四个磁极片，其限定固定表面的多对对应的磁极，所述磁极片使得他们的纵向轴线与基板成直角并且与正方形的顶点一致。而且，所述设备包括多个用于提供前述磁极的永磁体，所述多个永磁体置于磁极片之间，并置于后者与所述铁磁冠之间。

当前可获得的磁铁的类型具有由单独的磁极之间的非磁性绝缘体分开的磁极(北极和南极)。所述通常使用的磁性绝缘材料可以从环氧树脂、铝、黄铜、不锈钢等中选择。

因为每一种材料的热膨胀系数不同，所以现有的磁性机件保持装置的工作面在加工操作中温度升高时是不稳定的。这种差别导致不稳定的表面并经常形成小开口，从而冷却剂(有时在加工过程中使用浸没式冷却剂流体)进入机件保持装置的内部并使得绕组/接头短路，或有损于绕组的绝缘电阻。

一般地，在该传统的机件保持装置中，所有的磁极被单独加工并被组装，这出现了在顶部工作面上存在弱点的可能性。而且，因为很多数量的零件需要处理，所以使得制造过程困难并且耗费时间。

不实际的是维修这些卡盘，因为维修的任何过程都必须首先损坏卡盘。

而且，传统的磁性机件保持设备的另一缺点是其不能用于保持反磁性或顺磁性工件，结果反磁性或顺磁性工件通常必须从机床的加工台上移除，或者例如夹子或钳子的保持装置必须安装在设备的顶部以保持反磁性或顺磁性工作对象。夹紧工件的任何其它设置也大大减小了工作面的有效磁性面积。

发明内容

本发明目的在于防止发生上述不利之处并找到上述不利之处的解决方案。

本发明的主要目的是提供一种新颖的双目的磁性和/或机械机件保持设备，用于加工/处理/固定可以是铁磁性、反磁性或甚至顺磁性的工件。

本发明的进一步目的是提供一种具有单片含铁的工作面的机件保持设备，所述工作面具有分开磁极的狭槽。

本发明的再一目的是提供一种工件保持设备，所述工件保持设备具有单片含铁的工作面，所述工作面具有用于插入夹紧和保持装置以便保持被处理的反磁性或顺磁性工件的T形狭槽。

本发明的另一目的是提供一种具有单片工作面的EPM机件保持设备，其中设置了在所述设备的整个长度和/或宽度上延伸的多个倒T形或截顶的哑铃形的狭槽(T形狭槽)，所述狭槽分开磁极并同时可以用来将被处理的工作对象夹紧。

本发明的又一方面是提供一种磁性机件保持设备，其具有能够用于磁性地固定含铁的金属部件、构件或整个设备的含铁的单片工作面。