[发明专利]单件磁性设备和所述单件磁性设备的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种权利要求1的前序部分中限定的单件磁性设备(monolithic magnetic apparatus)和该磁性设备的制造方法。

如这里所使用的那样，术语“磁性设备”是想要指：

-永磁体设备，即，该设备在用于夹持或用于将其状态从致动状态改变至非致动状态、或将其状态从非致动状态改变至致动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。

背景技术

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：由块体(block)制成壳体2，以形成底部2B，其中“N”个磁极件3A布置在壳体2的内表面2C上。

另外，壳体2可以通过利用本领域技术人员所熟知的方法将各种组件组装在一起而形成。

在永电双磁体型设备中，各磁极件3A(见图1B)至少包括：

-一个磁极件集流器5，

-一个可逆永磁性磁芯4，和

-一个电线圈3(还已知为螺线管)，用于改变可逆永磁性磁芯4的磁化状态，其绕可逆永磁性磁芯4延伸。

特别地，从图1B中能够看到，电线圈3具有如下构造：限定了用于接收比如AlNiCo型磁体的可逆永磁性磁芯4的空间，其中磁极件集流器5被布置在可逆永磁性磁芯4上方。

另外，磁极件3A还可以包括一个以上的、例如由铁氧体或者NdFeB等制成的、也被适当地定向的静磁体9，静磁体9能够产生用于夹持铁元件(ferrous element)P的另外的永磁场。

仍参考图1A和图1B，能够注意到，各磁极件3A的磁极件集流器5均由具有长方形平面形状的大致平行六面体的铁磁性件构成。

应注意到，如这里所使用的，术语“磁极件集流器5”想要指如下元件：其具有一侧5A，该一侧5A的表面在磁性设备1处于去致动状态时为磁中性，而在磁性设备1被致动时为磁活性。

由此，换句话说，磁极件集流器5可以使其六个面中的四个面沿一个方向定向磁场、使其第五个面的磁场的方向改变为与其余四个面中的磁场相同或相反的极性，并且使其第六个面5A：

-在第五个面产生的磁场具有与其余四个面的磁场相反的极性时第六个面5A为磁冲性(磁性设备去致动)，或者

-当第五个面产生的磁场具有与其余四个面的磁场相同的极性时第六个面5A为磁活性(磁性设备致动)。

简言之，磁极件集流器5是设计用以将可逆永磁性磁芯4产生的磁通传递到表面5A以形成磁性夹持面2A的元件。

应注意到，“N”个磁极件集流器5的表面5A一起形成磁性夹持面2A，用于牢固地夹持待加工和/或进行其它操作的铁元件P。

换句话说，当磁性设备1处于致动状态时，“N”个磁极件集流器5的表面5A被致动，以磁性夹持铁元件P。

还应该注意到，关于磁性设备的术语“致动/去致动”想要指通过由电线圈3产生的适当的电磁场的作用而改变可逆永磁体4的磁化状态的可能性。

然后，该工艺包括如下步骤：例如借助于被接收在适当的孔7中的螺钉6将磁极件3A与壳体2连接，使得螺线管3-可逆磁体4组件被夹持成为一个组合件(pack)。

特别地，已知为单独的元件的各磁极件集流器5被容纳在壳体2中并由螺钉6固定到壳体2的底部2B。

螺钉6通常被布置在磁极件集流器5的中央位置。

然而，通过简单地将磁极件集流器5固定到壳体2的底部2B，无法保证磁极件集流器在加工被夹持的工件P期间保持其稳定性。

实际上，各磁极件3A的磁极件集流器5对于加工被夹持的工件P期间产生的振动非常敏感，所产生的振动将对于磁性夹持设备的精度和寿命产生不利影响。

另外，在加工铁元件P特别地需要使用极端14时，这样的极端14可以分别一个或多个磁极件3A连接。

因为极端14一定程度上作用为杠杆臂并且进一步增强了振动，因此使用极端14增加了引入到各个磁极件集流器5上的机械应力。