[发明专利]用于磁性保持设备的单片多极板、用于制造该板的工艺及使用该板的磁性设备

说明书

技术领域

本发明涉及优选地但并不局限地用于磁性夹持设备的单片 多极板(one-piece multipole plate)和用于制造该板的工艺。

背景技术

如这里所使用的，术语“磁性夹持设备”意图指代：

-永磁体设备，即，该设备在用于夹持或用于将其状态从运 行状态改变至非运行状态、或将其状态从非运行状态改变至运 行状态时不需要任何电源，并且在设备中以适当的配置形成有 永磁体。

-电永磁体(electro-permanent)设备，即，该设备在用于 夹持时不需要任何电源并且当其被激活和被停止时需要电源， 并且在设备中以适当的配置形成有可逆永磁体，如果需要，还 形成有静永磁体(static permanent magnet)。

-电磁设备，即，该设备在用于夹持时需要电源，该设备的 磁芯由铁磁体材料制成。

在现有技术中，参考图1A和图1B，制造例如永电双磁体型 (electro-permanent dual-magnet type)磁性夹持设备1的工艺包 括第一步骤，在该步骤中由实心(solid)铁磁体材料形成框架， 并且配置也称为螺线管的“N”个线圈3。

另外，框架2可以通过用本领域技术人员熟知的方法将各种 组成部件组装在一起而形成。

螺线管3被适当地配置以获得N/S极，并且与位于框架2的 外侧的电源(未示出)电连接。

螺线管3具有用以限定接收比如AlNiCo型磁体等可逆磁体 (reversible magnet)4用的空间的构造，极片(pole piece)5 被布置在该可逆磁体4上。

极片5通过对实心铁磁体材料进行机械加工而获得。

应注意，如这里所使用的，术语“极片”意图指代由铁磁体 材料制成的元件，该元件典型地具有如下的表面：在磁性设备 未被激活时该表面具有磁中性，并且在磁性设备被激活时该表 面具有磁活性。

在图1B的具体示出中，极片5被示出为具有正方形截面的 铁磁体元件，其六个面具有给定的宽度、长度和厚度。

具体地，极片5具有：六个面中的四个面，在该四个面中， 磁场沿一个方向定向；第五面，在该面中磁场的方向即其N/S 极的方向能够改变；以及第六面5A，该面在磁性设备未被激活 时是中性的或者在磁性设备被激活时具有与其余五个面相同的 极性。

应注意，磁性设备1包括多个极片5，它们彼此物理隔开并 被联接到框架2以形成工件保持面2A，在保持面2A上配置待机 械加工的工件。

换句话说，极片5的全部面5A形成磁性设备的磁性板的保 持面2A，在磁性设备被激活时，待机械加工的工件被配置于该 保持面2A并被稳固地夹持。

然后，该工艺包括例如利用螺钉6将极片5与框架2联接的步 骤，使得螺线管3-可逆磁体4组件能被夹持为一组合件(pack)。

为此目的，为使各极片5联接到框架2，在框架2和极片5中 均形成孔7，该孔被设计为与螺钉6接合，用于将各极片5联接于 框架2。

另外，当加工工件特别需要时，极端(pole extension)(未 示出)可以分别与一个或多个极片5联接。

极端可以例如通过极端在形成于极片5的另外的孔8的螺纹 连接而与磁性设备1的极片5联接，此孔8沿孔7的长度方向轴线 延伸。

另外，该工艺包括如下步骤：在该步骤中，也被适当地定 向的比如铁氧体或NdFeB等静磁体(static magnet)9被装配在 极片5之间的间隙中。

最后，该工艺包括：“校准(calibration)”步骤，在该步骤 中，使可逆磁体4的磁通与静磁体9的磁通平衡；以及树脂10浇 铸步骤，据此使磁性设备1基本不受杂质和/或液体渗透的影响， 并且能够填充任何间隙。

但是，制造该设备1的该工艺仍存在一定的问题，包括与校 准步骤有关的一些问题。

除耗时之外，校准步骤必须由特定的技术人员执行。

应注意，由于尤其与磁性设备1有关的特定问题，需要校准 步骤，比如：

a)即使预先统计算出，但是可以从各极片的静磁体获得的 总的磁通值在质和量等方面可能与所使用的可逆磁体的值不 同；