SK5804Y1 - Electric permanent magnetic chuck head and electro permanent magnetic clamping system - Google Patents
Electric permanent magnetic chuck head and electro permanent magnetic clamping system Download PDFInfo
- Publication number
- SK5804Y1 SK5804Y1 SK50071-2010U SK500712010U SK5804Y1 SK 5804 Y1 SK5804 Y1 SK 5804Y1 SK 500712010 U SK500712010 U SK 500712010U SK 5804 Y1 SK5804 Y1 SK 5804Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- magnetic
- permanent
- permanent magnet
- magnetic pole
- electro
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 96
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 9
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Jigs For Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
Technické riešenie sa týka elektropermanentnej magnetickej upínacej hlavice s impulzným prúdovým zdrojom a elektropermanentného magnetického upínacieho systému a patrí do oblasti ASR - automatizovaných systémov riadenia a zariadení resp. automatických technologických línií, kde je potrebné uchytenie a premiestnenie jednej alebo viacerých súčiastok vyrobených z feromagnetického materiálu.The technical solution relates to an electro-permanent magnetic clamping head with a pulsed current source and an electro-permanent magnetic clamping system and belongs to the area of ASR - automated control systems and devices respectively. automatic technology lines where it is necessary to mount and relocate one or more components made of ferromagnetic material.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
K manipulácii so súčiastkami vyrobenými z feromagnetických ocelí alebo feromagnetických zliatin na automatizovaných linkách sa najčastejšie využívajú elektromagnetické upínače, ktorých hlavnou konštrukčnou časťou je elektromagnet. K uchyteniu súčiastky dôjde pri pripojení elektromagnetu na napájači zdroj, ktorý napája elektromagnet počas celej doby premiestňovania súčiastky na požadované stanovište. Vypnutím napájania dochádza k uvoľneniu premiestňovanej súčiastky od upínacej hlavice. Nevýhodou tohto riešenia je energetická náročnosť a riziko havárie v prípade výpadku elektrickej energie. Niektoré z uvedených nevýhod je možné riešiť pomocou magnetického upínača s permanentným magnetom. K uchyteniu súčiastky dochádza pri priblížení upínacej hlavy k súčiastke a súčiastka sa premiestňuje bez nároku na napájanie, keď prídržná sila je vytvorená magnetickým poľom permanetného magnetu (PM). K uvoľneniu súčiastky dochádza po aplikácii prúdového impulzu do reverzačnej (demagnetizačnej) cievky, čím dôjde ku krátkodobému zníženiu magnetickej indukcie, tým aj prídržnej sily, na magnetických póloch upínacej hlavice. Nevýhodou tohto konštrukčného riešenia je nekontrolovateľné uchytenie súčiastky pri približovaní upínacej hlavice k premiestňovanej súčiastke a obmedzený výber materiálu/typu permanentného magnetu (PM) daný technicky realizovanou požadovanou amplitúdou impulzného magnetického napätia potrebného k čiastočnému a krátkodobému odmagnetovaniu permanentného magnetu (PM). Nevýhody spojené s uchytením súčiastky a požiadavkami na napájacie impulzné zdroje sa v nedávnej minulosti podarilo vyriešiť tzv. elektropermanentnými magnetickými upínačmi využívajúcimi dva typy permanentných magnetov s rádové rôznou koercivitou. Stavy vypnutia a zapnutia prídržnej sily sa uskutočňujú opäť krátkym prúdovým impulzom rôznej polarity do reverzačnej cievky, ale stav nulovej/minimálnej prídržnej sily je v tomto prípade trvalý. Je to spôsobené tým, že premagnetovanie permanentného magnetu s malou/nižšou koercivitou je úplné a permanentný magnet je v stabilnom remanentnom stave, a jeho vektor magnetizácie je buď paralelný alebo antiparalelný s vektorom magnetizácie permanentného magnetu s vysokou hodnotou koercitivity. Zmena veľkosti normálovej zložky magnetickej indukcie na magnetických póloch upínacej hlavice je realizovaná zmenou smeru uzatvárania magnetického toku permanentných magnetov. Nevýhodou tohto technického riešenia v doteraz známych konštrukčných vyhotoveniach je veľká pomerná hmotnosť pólových nástavcov v porovnaní s hmotnosťou permanentných magnetov a konštrukčná zložitosť pri ortogonálnom usporiadaní osí jednotlivých permanentných magnetov o rôznej hodnote koercivity.Electromagnetic chucks, whose main component is an electromagnet, are most often used to handle components made of ferromagnetic steels or ferromagnetic alloys on automated lines. The component is fixed when the electromagnet is connected to the power supply, which supplies the electromagnet during the whole time of moving the component to the required location. Switching off the power supply releases the moving part from the clamping head. The disadvantage of this solution is the energy intensity and risk of accident in the event of a power failure. Some of these disadvantages can be solved by a permanent magnet magnetic clamp. The part is attached as the clamping head approaches the part, and the part is moved without power, when the holding force is created by the magnetic field of the permanent magnet (PM). The component is released after applying a current pulse to the reversing (demagnetizing) coil, thereby reducing the magnetic induction, and thus the holding force, on the magnetic poles of the clamping head in the short term. The disadvantage of this design is the uncontrolled attachment of the part as the chuck is approaching the moved part and the limited choice of material / type of permanent magnet (PM) given by the technically realized desired amplitude of the pulsed magnetic voltage required for partial and short-term degaussing of the permanent magnet (PM). Disadvantages associated with component mounting and requirements for power supply impulse sources have been solved in the recent past. electropermanent magnetic clamps using two types of permanent magnets of different order of coercivity. The holding force on and off states are again performed by a short current pulse of different polarity to the reversing coil, but the zero / minimum holding force condition is permanent in this case. This is due to the fact that premagnetization of the low / lower coercivity permanent magnet is complete and the permanent magnet is in a stable remanent state, and its magnetization vector is either parallel or antiparallel to the high coercivity permanent magnetization vector. The change in the magnitude of the normal component of the magnetic induction at the magnetic poles of the clamping head is accomplished by changing the closing direction of the magnetic flux of the permanent magnets. The disadvantage of this technical solution in the previously known designs is the high relative weight of the pole pieces compared to the weight of the permanent magnets and the design complexity in the orthogonal arrangement of the axes of the individual permanent magnets of different coercivity.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje - elektropermanentná magnetická upínacia hlavica zahrňujúca dva permanentné magnety o značne rozdielnej veľkosti koercitívneho poľa, magnetizačnú cievku a otvorený magnetický obvod vytvárajúci dva magnetické póly podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že permanentný magnet s vyššou hodnotou koercivity má tvar valca a je umiestnený v dutine permanentného magnetu s nižšou hodnotou koercivity, ktorý má tvar dutého valca.These drawbacks are substantially eliminated by an electropermanent magnetic chuck comprising two permanent magnets of significantly different coercive field size, a magnetization coil and an open magnetic circuit forming two magnetic poles according to the present invention, which is based on a permanent magnet with a higher coercivity value. it has a cylindrical shape and is located in a cavity of a lower coercivity permanent magnet having the shape of a hollow cylinder.
Vo výhodnom uskutočnení z pohľadu jednoduchšej konštrukcie hlavice je jeden magnetický pól centrálny a druhý magnetický pól je obvodový.In a preferred embodiment, in view of a simpler head design, one magnetic pole is central and the other magnetic pole is peripheral.
Je výhodné, ak usporiadanie permanentného magnetu s vyššou hodnotou koercivity, permanentného magnetu s nižšou hodnotou koercivity, magnetizačnej cievky, centrálneho magnetického pólu a obvodového magnetického pólu je osovo symetrické. Lokalizácia permanentného magnetu s vysokou hodnotou koercivity v centrálnej oblasti je výhodná tým, že premagnetovávaný permanentný magnet s nižšou hodnotou koercivity je v oblasti s vyššou hodnotou intenzity magnetického poľa vyvolaného prúdovým impulzom v magnetizačnej valcovej cievke. Nad valcovými permanentnými magnetmi sa nachádza centrálny magnetický pól, kým obvodový magnetický pól tvorí aj vlastné púzdro elektropermanentnej magnetickej upínacej hlavice (obr. 1, obr. 2). Centrálny magnetický pól ako aj obvodový magnetický pól sú vyrobené z magneticky mäkkého materiálu s dostatočne vysokou hodnotou relatívnej permeability pri vyšších sýteniach. Konštrukčne sú navrhnuté tak, aby stredná hodnota axiálnej zložky magnetickej indukcie v režime upnutia v centrálnom a obvodovom póle nebola vyššia ako 1,8T a podobne aj stredná hodnota radiálnej zložky magnetickej indukcie v centrálnom póle v režime vypnutia (obr. 2).It is preferred that the arrangement of the higher coercivity permanent magnet, the lower coercivity permanent magnet, the magnetization coil, the central magnetic pole and the peripheral magnetic pole is axially symmetrical. Localization of the high coercivity permanent magnet in the central region is advantageous in that the pre-magnetized lower coercivity permanent magnet is in the region of the higher magnetic field intensity induced by the current pulse in the magnetizing roller coil. Above the cylindrical permanent magnets there is a central magnetic pole, while the circumferential magnetic pole also constitutes the actual housing of the electropermanent magnetic clamping head (Fig. 1, Fig. 2). The central magnetic pole as well as the peripheral magnetic pole are made of a magnetically soft material with a sufficiently high relative permeability value at higher saturations. They are designed in such a way that the mean value of the axial component of the magnetic induction in the center and peripheral pole clamping mode is not higher than 1.8T and similarly the mean value of the radial component of the magnetic induction in the central pole in the off mode (Fig. 2).
SK 5804 Υ1SK 5804 Υ1
Konštrukčný návrh rôznej veľkosti prídržnej sily, tým aj veľkosti elektropermanentnej upínacej hlavice je potom determinovaný len rovnosťou magnetických tokov obidvoch typov permanentných magnetov v remanentnom stave, čím sa zabezpečí minimálna normálová zložka magnetickej indukcie nad centrálnym pólom v stave vypnutia. Je výhodné ak je výber permanentných magnetov taký, aby obidva typy mali prakticky rovnakú hodnotu remanentnej magnetickej indukcie. Potom pri zachovaní rovnosti ich čelných povrchov a optimálnej hrúbke centrálneho pólu dosiahneme uzatvorenie magnetického toku takmer len vo vnútri permanentných magnetov pri ich antiparalelnej orientácii vektorov magnetizácie (obr. 3). Premagnetovaním vonkajšieho dutého permanentného magnetu s nižšou koercivitou do stavu paralelnej orientácie magnetizácie - režim upnutia - zapríčiní uzatvorenie magnetického toku objemom uchytenej súčiastky a obvodovým magnetickým pólom (obr. 4). Osovo symetrické riešenie všetkých základných funkčných prvkov elektropermanentnej upínacej hlavice sa vyznačuje optimálnym priestorovým usporiadaním s využitím štandardných, cenovo výhodných, valcových tvarov permanentných magnetov a malým objemom pólových nástavcov v porovnaní s iným (ortogonálne usporiadame permanentných magnetov) konštrukčným riešením. Dané osovo symetrické riešenie sa vyznačuje tým, že na rozdiel od iných konštrukčných riešení sú magnetujúcou cievkou valcového tvaru magnetované obidva permanentné magnety.The design of the different holding force sizes, and thus the size of the electropermanent chuck, is then determined only by the magnetic flux equality of the two types of permanent magnets in the remanent state, thereby ensuring a minimum normal magnetic induction component above the central pole in the off state. Preferably, the selection of permanent magnets is such that both types have virtually the same remanent magnetic induction value. Then, while maintaining the flatness of their front surfaces and the optimal thickness of the central pole, the magnetic flux closure is achieved almost only within the permanent magnets with their antiparallel orientation of the magnetization vectors (Fig. 3). By magnetizing the external hollow permanent magnet of lower coercivity into a state of parallel magnetization orientation - clamping mode - causes the magnetic flux to be closed by the volume of the component held and the peripheral magnetic pole (Fig. 4). The axially symmetrical solution of all the basic functional elements of the electro-permanent clamping head is characterized by an optimum spatial arrangement using standard, cost-effective, cylindrical forms of permanent magnets and a small volume of pole pieces compared to another (orthogonally arranged permanent magnets) construction solution. The axially symmetrical solution is characterized in that, in contrast to other construction solutions, both permanent magnets are magnetized by a cylindrical magnet coil.
Osovo symetrické riešenie obidvoch typov permanentných magnetov a magnetizačnej cievky je možné, a v niektorých aplikačných prípadoch veľmi výhodné, kombinovať s dvojicou ortogonálnych pólových nástavcov, ktorých os je kolmá na os symetrie permanentných magnetov (obr. 5a, 5b). Dané riešenie sa vyznačuje tým, že umožňuje širokú variabilitu tvaru pólových nástavcov pri súčasnom využití konštrukčných výhod valcovej symetrie permanentných magnetov a magnetizačnej cievky.The axially symmetrical solution of both types of permanent magnets and magnetization coil can, and in some application cases very advantageously, be combined with a pair of orthogonal pole pieces whose axis is perpendicular to the axis of symmetry of the permanent magnets (Figs. 5a, 5b). The solution is characterized in that it allows a wide variation in the shape of the pole pieces while exploiting the design advantages of the cylindrical symmetry of the permanent magnets and the magnetization coil.
Elektropermanentný magnetický upínací systém zahŕňajúci elektropermanentnú magnetickú upínaciu hlavicu podľa tohto technického riešenia a tiež impulzný zdroj prúdu je zapojený tak, že sériový RL, L, C elektrický obvod generujúci v režime vybíjania kondenzátora C prúdový impulz je navrhnutý tak, aby prechodný jav magnetizačného prúdu cievkou L bol v pracovnom režime na hranici aperiodicity.An electropermanent magnetic clamping system comprising an electropermanent magnetic clamping head according to the present invention as well as a pulse current source is wired such that a series R L , L, C electrical circuit generating a current pulse in capacitor discharge mode C is designed to transient the magnetizing current through the coil. L was in working mode at the border of aperiodicity.
Elektropermanentná magnetická upínacia hlavica je súčasťou elektropermanentného magnetického upínacieho systému, ktorý zahŕňa tiež budiaci zdroj prúdových impulzov. Kým klasický elektromagnet je nepretržite napájaný počas režimu upnutia, tak elektropermanentný magnetický systém využíva prúdový impulz magnetizačnou cievkou len na zmenu remanentného magnetického stavu permanentného magnetu s nižšou hodnotou koercivity a tým aj nižšej požadovanej amplitúdy prúdového impulzu. Parametre budiacej cievky a samotného zdroja prúdových impulzov sú navrhnuté tak, aby pri minimálnej hrúbke uchytávanej/upínanej súčiastky stredná hodnota axiálnej zložky intenzity magnetického poľa v mieste premagnetovávaného permanentného magnetu bola minimálne päťnásobok jeho koercivity. Prúdový impulz sa štandardne získava vybitím nabitého kondenzátora do obvodu s magnetizačnou cievkou, ktorý je navrhnutý tak, aby vzniknutý prechodný jav bol optimálny z hľadiska dosiahnutia maximálnej špičkovej hodnoty prúdového impulzu (obr. 6). Uvedený systém má viacero výhod oproti štandardným elektromagnetickým systémom, z ktorých hlavnou je okrem energetickej úspory nezávislosť na výpadku napájania a tým zaistenie bezpečnosti v prevádzke.The electro-permanent magnetic chuck is part of the electro-permanent magnetic chuck system, which also includes an excitation current source. While the conventional electromagnet is continuously powered during clamping mode, the electro-permanent magnetic system uses the current pulse by the magnetizing coil only to change the remanent magnetic state of the permanent magnet with a lower coercivity value and thus a lower desired current pulse amplitude. The parameters of the excitation coil and the current source itself are designed so that at the minimum thickness of the component to be clamped / clamped, the mean value of the axial component of the magnetic field intensity at the location of the magnetized permanent magnet is at least five times its coercivity. By default, the current pulse is obtained by discharging a charged capacitor into a magnetization coil circuit, which is designed so that the transient phenomenon is optimal in terms of achieving the maximum peak value of the current pulse (Fig. 6). This system has several advantages over standard electromagnetic systems, the main one being, besides energy saving, independence from power failure and thus ensuring operational safety.
Výhodou tohto technického riešenia je malá pomerná hmotnosť pólových nástavcov v porovnaní s hmotnosťou permanentných magnetov a konštrukčná jednoduchosť pri ortogonálnom usporiadaní osí jednotlivých PM o rôznej hodnote koercivity, a tým ekonomickejšia výroba.The advantage of this technical solution is the low relative weight of the pole pieces compared to the weight of the permanent magnets and the construction simplicity in orthogonal arrangement of the individual PM axes with different coercivity value and thus more economical production.
Ďalšou výhodou elektropermanentného magnetického systému je plynulá regulácia výslednej prídržnej sily, ktorú umožňuje regulovať blok riadiacej elektroniky „ REG-MAG od minima 0,243N až po maximum 377N.Another advantage of the electro-permanent magnetic system is the continuous control of the resulting holding force, which allows the control electronics block “REG-MAG” to be controlled from a minimum of 0.243N to a maximum of 377N.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Predložené technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou výkresov, kde: na obrázku č. 1 je znázornený rez elektropermanentnou magnetickou upínacou hlavicou, kde:The present technical solution is explained in more detail by means of drawings, where: in FIG. 1 is a cross-sectional view of an electro-permanent magnetic chuck where:
- Centrálny magnetický pól- Central magnetic pole
- Permanentný magnet s vysokou hodnotou koercivity- Permanent magnet with high coercivity
- Permanentný magnet s nízkou hodnotou koercivity- Permanent magnet with low coercivity
- Magnetizačná cievka- Magnetization coil
- Teleso elektropermanentnej magnetickej upínacej hlavice tvoriace aj jej obvodový pól, na obrázku č. 2, je znázornený otvorený magnetický obvod tvorený centrálnym magnetickým pólom, permanentnými magnetmi a obvodovým magnetickým pólom elektropermanentnej magnetickej upínacej hlavice, na obrázku č. 3 je znázornené uzatváranie magnetického toku permanentných magnetov, výsledok modelového riešenia pre stav vypnutia, na obrázku č. 4 je znázornené uzatváranie magnetického toku permanentných magnetov, výsledok modelového riešenia pre stav zapnutia, na obrázku č. 5a a 5b je znázornený rez elektropermanentnou magnetickou upínacou hlavicou, kde:The body of the electro-permanent magnetic clamping head also forming its peripheral pole, in FIG. 2 shows an open magnetic circuit formed by a central magnetic pole, permanent magnets and a peripheral magnetic pole of an electropermanent magnetic chuck; FIG. 3 shows the closure of the magnetic flux of permanent magnets, the result of a model solution for the trip state, FIG. 4 shows the closing of the magnetic flux of permanent magnets, the result of a model solution for the on state, FIG. 5a and 5b are cross-sectional views of an electro-permanent magnetic clamping head where:
SK 5804 YlSK 5804 Yl
1,5 - Identické magnetické póly ΕΡΜΗ1,5 - Identical magnetic poles ΕΡΜΗ
- Permanentný magnet s vysokou hodnotou koercivity- Permanent magnet with high coercivity
- Permanentný magnet s nízkou hodnotou koercivity- Permanent magnet with low coercivity
- Magnetizačná cievka 6 - Puzdro EMPH, na obrázku č. 6 je principiálna schéma napájacieho impulzného zdroja elektropermanentného magnetického systému, kde:- Magnetization coil 6 - EMPH case, fig. 6 is a schematic diagram of a power supply pulse source of an electro-permanent magnetic system, wherein:
C - kondenzátorová batéria nabíjaná z jednosmerného zdrojaC - capacitor battery charged from DC source
Pr - prepínač/reléPr - switch / relay
Rl - ohmický odpor magnetizačnej cievkyRl - ohmic resistance of the magnetizing coil
L - indukčnosť magnetizačnej cievky, na obrázku č. 7 je schéma elektropermanentného magnetického upínacieho systému.L - inductance of the magnetizing coil, in FIG. 7 is a diagram of an electro-permanent magnetic clamping system.
Príklady uskutočnenia technického riešeniaExamples of technical solution
Príklad 1Example 1
Bola zhotovená elektropermanentná magnetická upínacia hlavica, ktorá je zobrazená na obr. 1. Valcový permanentný magnet 2 s vyššou hodnotou koercivity pod centrálnym magnetickým pólom i je realizovaný dvomi permanentnými magnetmi materiálu NdFeB, typ N38 o rozmeroch D18xl0mm, s koercivitou Hc = = 930 kA/m, energetickým súčinom (BH)max= 310 kJ/m3 a hodnotou remanentnej indukcie BR = 1,255 T. Permanentný magnet 3 s nižšou hodnotou koercivity tvorí dutý valec z materiálu AlNiCo, typ ALNICO5 o rozmeroch D26,2xdl8,5xl5,9mm s parametrami: Hc = 51 kA/m, (BH)max = 43,8kJ/m3 a BR = 1,28T. Plocha centrálneho magnetického pólu i je 539,1.106m2 a plocha obvodového magnetického pólu 5 je 395,8.10'6m2. Magnetizačnú cievku 4 tvorí valcová cievka o rozmeroch D39xd26,2x28mm s 228 závitmi a parametrami: statický odpor RL - Ι,ΙΩ a statická indukčnosť L = 2,395mH. Magneticky mäkký materiál použitý k výrobe centrálneho magnetického pólu 1 a obvodového magnetického pólu 5, ktorý tvorí aj púzdro vlastnej elektropermanentnej magnetickej upínacej hlavice je nízkouhlíkatá oceľ s maximálnou relatívnou permeabilitou μ™χ = 1200, resp. pri magnetickej indukcii B = 1,2T hodnotu μΓ1,2 = 550. Prídržná sila je 377 N a sila vo vypnutom stave je 0,243N, ak hrúbka pridržovanej súčiastky z magneticky mäkkého materiálu je väčšia ako 6 mm.An electro-permanent magnetic clamping head, which is shown in FIG. 1. Cylindrical permanent magnet 2 with higher coercivity value below the central magnetic pole i is realized by two permanent magnets of material NdFeB, type N38 with dimensions D18x10mm, with coercivity H c = 930 kA / m, energy product (BH) max = 310 kJ / m 3 and remanent induction value BR = 1.255 T. Permanent magnet 3 with lower coercivity value consists of hollow cylinder made of AlNiCo, type ALNICO5 with dimensions D26,2xdl8,5xl5,9mm with parameters: Hc = 51 kA / m, (BH) max = 43.8 kJ / m 3 and BR = 1.28T. The area of the central magnetic pole 1 is 539.1.10 6 m 2 and the area of the peripheral magnetic pole 5 is 395.8.10 6 m 2 . The magnetization coil 4 consists of a cylindrical coil of dimensions D39xd26,2x28mm with 228 threads and parameters: static resistance RL - Ι, ΙΩ and static inductance L = 2.395mH. The magnetically soft material used to produce the central magnetic pole 1 and the peripheral magnetic pole 5, which also forms the housing of the electro-permanent magnetic clamping head, is a low carbon steel with a maximum relative permeability μ ™ χ = 1200, respectively. for magnetic induction B = 1,2T, the value μΓ 1,2 = 550. The holding force is 377 N and the off-state force is 0,243N if the thickness of the magnetically soft material retained is greater than 6 mm.
Príklad 2Example 2
Uskutočnila sa 3D-modelová simulácia elektropermanentnej magnetickej upínacej hlavice s osou pólových nástavcov kolmou na os valcových permanentných magnetov, ktorej konštrukčné riešenie je znázornené na obrázku č. 5a, 5b. Osovo symetrický systém dvoch valcových permanentných magnetov 2 a 3, spolu s magnetizačnou cievkou 4 je identický ako v realizovanom príklade 1. Pólové nástavce 1_, 5 sú modelované s použitím magneticky mäkkého materiálu o rovnakých materiálových parametroch ako v realizovanom príklade 1. Obidva pólové nástavce i, 5 majú rovnaký tvar aj veľkosť, s veľkosťou dosadacej pracovnej plochy 2 x 320.10'6m2. Púzdro 6 elektropermanentnej magnetickej upínacej hlavice (EMPH) je z nemagnetického materiálu. Maximálna prídržná sila ako výsledok modelovej simulácie je 474.A 3D-model simulation of an electro-permanent magnetic clamping head with a pole axis perpendicular to the axis of the cylindrical permanent magnets was constructed, the design of which is shown in FIG. 5a, 5b. The axially symmetrical system of the two cylindrical permanent magnets 2 and 3, together with the magnetization coil 4, is identical to that of the embodiment 1. The pole pieces 1, 5 are modeled using a magnetically soft material with the same material parameters as in the example 1. 5 have the same shape and size, with the size of the seating surface of 2 x 320 x 10 6 m 2 . The housing 6 of the electro-permanent magnetic clamping head (EMPH) is of a non-magnetic material. The maximum holding force as a result of the modeling simulation is 474.
Príklad 3Example 3
Bol zhotovený elektropermanentný magnetický upínací systém zahŕňajúci impulzný zdroj prúdú, ktorého schéma je na obr. 7, a elektropermanentnú magnetickú upínaciu hlavicu podľa tohto technického riešenia.An electro-permanent magnetic clamping system comprising a pulsed current source has been constructed, the diagram of which is shown in FIG. 7, and an electro-permanent magnetic chuck according to the present invention.
Kondenzátor Ci = 4,7mF/100V nabitý cez odpor R, na napätie 60V sa prepínačom/relé vybíja do magnetizačnej cievky 4 L]. Parametre prúdového impulzu sú determinované remanentným magnetickým stavom magnetického obvodu, sekvencie prúdových impulzov možno z hľadiska podmienok prevádzky optimalizovať. Štandardné hodnoty maxima prúdového impulzu, ak požadujeme zmenu stavu elektropermanentnej magnetickej upínacej hlavice z režimu vypnutia do režimu zapnutia resp. naopak sú: Imax = 23,2 A pri šírke impulzu tjmp = 25 ms. Uvedené parametre sú postačujúce k dosiahnutiu požadovaných remanentných stavov permanentného magnetu ALNICO 5.Capacitor Ci = 4.7mF / 100V charged via resistor R, discharges to 60V with a switch / relay into a 4 L magnetizing coil]. The current pulse parameters are determined by the remanent magnetic state of the magnetic circuit, the sequences of the current pulse can be optimized in terms of operating conditions. Standard values of the maximum current pulse, if you want to change the status of the electro-permanent magnetic clamping head from the off mode to the on or off mode. on the contrary: I max = 23.2 A at pulse width ie mp = 25 ms. These parameters are sufficient to achieve the desired retentive states of the ALNICO 5 permanent magnet.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50071-2010U SK5804Y1 (en) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Electric permanent magnetic chuck head and electro permanent magnetic clamping system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50071-2010U SK5804Y1 (en) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Electric permanent magnetic chuck head and electro permanent magnetic clamping system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK500712010U1 SK500712010U1 (en) | 2011-03-04 |
| SK5804Y1 true SK5804Y1 (en) | 2011-08-04 |
Family
ID=44244070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK50071-2010U SK5804Y1 (en) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Electric permanent magnetic chuck head and electro permanent magnetic clamping system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK5804Y1 (en) |
-
2010
- 2010-09-10 SK SK50071-2010U patent/SK5804Y1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK500712010U1 (en) | 2011-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230170122A1 (en) | Electromagnet-switchable permanent magnet device | |
| US10460864B2 (en) | Magnetic substance holding device | |
| US10236107B2 (en) | Magnetic flux control device | |
| CN103500688B (en) | A kind of containing permanent-magnetism electromagnetic structure | |
| EP2559515A1 (en) | Magnet holder including a combination of a permanent magnet and an electromagnet | |
| KR101130218B1 (en) | Magnetic substance holding device combining permanent magnet with electromagnet | |
| KR20120130040A (en) | Magnetic substance holding device combining permanent magnet with electromagnet | |
| JP6792323B2 (en) | Magnetization control method for engagement system using magnets | |
| CN107514184A (en) | Dumbbell shape electricity permanent magnetism locking device | |
| SK5804Y1 (en) | Electric permanent magnetic chuck head and electro permanent magnetic clamping system | |
| JP2007208024A (en) | Magnetic circuit | |
| KR20200018856A (en) | Latch switch mechanism and Apparatus using thereof | |
| CN110111972A (en) | The stable two-way Self-retaining electromagnet in position is realized based on spring pressure and reluctance force | |
| CN105448458B (en) | Radial multi-coil parallel magnetic circuit multi-adhesion surface high-speed electromagnet | |
| CN108612901A (en) | Sealing cone armature twin coil bistable electro magnetic mechanism | |
| KR20150144131A (en) | Structure for low power solenode and mehtod for controlling thereof | |
| JP3035864B2 (en) | Magnetic adsorption device | |
| US11177063B2 (en) | Method for magnetising at least two magnets having different magnetic coercivity | |
| JPS59159505A (en) | Permanent magnet | |
| CN119384346A (en) | Magnetic fastening device | |
| CN210743881U (en) | Movable iron core for electromagnetic system | |
| CN107084221A (en) | A Memorable Magnetic Circuit Structure for Magnetorheological Shock Absorbers | |
| Bydžovský et al. | Design and experimental examination of new type of electro-permanent magnetic chuck | |
| Sittida et al. | Demagnetization Techniques in the EI-core Electrol Lifting Magnet Head | |
| GB2633725A (en) | Magnet system for a railway advanced warning system |