(57)【要約】【課題】チャッキング解除後のワークの残留磁気を脱磁し、ワークをマグネットチャックから容易に取り外せるようにすると共に、残留磁気によるワークへの弊害をなくする。【解決手段】定極性永久磁石５と、主コイル９が巻かれている可逆性永久磁石７と、ワーク１２を固定するチャック面４ａを有する磁極部材４、８とを有し、可逆性永久磁石７の極性の変更により、磁力によるワーク１２の保持および保持の解除を行う永電磁式マグネットチャック１において、磁極部材４、８に対応してチャック面４ａ側に配設される補助コイル６と、チャック面４ａ側に配設される磁気センサー２９と、保持の解除後にワーク１２の残留磁気を脱磁するために、補助コイル６に電流を供給してワーク１２の固有保磁力とほぼ同一強度の磁界を生じさせる補助コイル制御装置１７とを有している。【選択図】図４
2006088300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定極性永久磁石（５）と、主コイル（９）が巻かれている可逆性永久磁石（７）と、定極性永久磁石（５）および可逆性永久磁石（７）に接しワーク（１２）を固定するチャック面（４ａ）を有する磁極部材（４、８）とを有し、前記磁極部材（４、８）は複数設けられて互いに異なる極性で隣接し、可逆性永久磁石（７）の極性の変更により、磁力によるワーク（１２）の保持および保持の解除を行う永電磁式マグネットチャック（１）において、
前記磁極部材（４、８）に対応して定極性永久磁石（５）および可逆性永久磁石（７）よりもチャック面（４ａ）側に配設される補助コイル（６）と、少なくとも１つの磁極部材（４、８）のチャック面（４ａ）側に配設される１つ以上の磁気センサー（２９）と、前記保持の解除後に、ワーク（１２）の残留磁気を脱磁するために、補助コイル（６）に電流を供給してワーク（１２）の固有保磁力とほぼ同一強度の磁界を生じさせる補助コイル制御装置（１７）とを有しており、前記補助コイル制御装置（１７）は、磁気センサー（２９）からの検出値に基づいて補助コイル（６）に電流を供給することを特徴とする永電磁式マグネットチャック（１）。
【請求項２】
前記補助コイル制御装置（１７）は、補助コイル（６）にパルス電流を一時的に供給した後パルス電流の供給を停止し、磁気センサー（２９）による検出値が許容値を越える場合に、許容値内に入るようにパルス電流値を修正して、補助コイル（６）に修正した電流値のパルス電流を再度供給することを特徴とする請求項１記載の永電磁式マグネットチャック（１）。
【請求項３】
前記補助コイル制御装置（１７）は、ワーク（１２）の保持を行う前に、予めワーク（１２）の固有保磁力の磁界を生じさせる補助コイル（６）への供給電流を磁気センサー（２９）からの検出値に基づいて求め、保持の解除後に、補助コイル（６）に求めた電流値の電流を供給することを特徴とする請求項１記載の永電磁式マグネットチャック（１）。
【請求項４】
前記補助コイル制御装置（１７）は、記憶装置（２２）を内蔵しており、磁気的に同一ないし類似のワーク（１２）の固有保磁力または該固有保磁力を生じさせる供給電流値が記憶装置（２２）に記憶され、同一ないし類似のワーク（１２）の残留磁気の脱磁に際しては、前記固有保磁力または前記供給電流値が読み出されることを特徴とする請求項２または請求項３記載の永電磁式マグネットチャック（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永電磁式マグネットチャックに関し、特にワークの残留磁気の影響をなくする手段に係る。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の技術では、永電磁式マグネットチャックにワーク脱磁用電磁石が設けられ、チャッキング解除後のワークの取り外しに当たって、交番型減衰電流を流して、ワークを脱磁（残留磁気除去）した後、ワークはチャック面から取り外される。ワーク脱磁用電磁石は磁極部材のチャック面側に補助コイルを巻き付けたものとなっている。
【０００３】
上記の技術によると、（１）脱磁の確認ができないため、ワークの形状、材質、加工歴等によっては、脱磁が十分に行われない場合があり、マグネットチャックから取り外す段階での取り外しの困難性から不十分な状態が発見され、それから再脱磁を行うことになるため、作業性がよくないこと、（２）多くの消費電力を必要とするほか、供給電流は大電流から減衰させる必要があって、装置も複雑となること、（３）供給電流を何回も交番させながら減衰させるので、長い作業時間が必要となること、等の欠点がある。
【特許文献１】特許第２９７４６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の課題は、チャッキング解除後のワークの残留磁気を確実に脱磁し、ワークをマグネットチャックから容易に取り外せるようにすると共に、残留磁気によるワークへの弊害をなくすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、定極性永久磁石と、主コイルが巻かれている可逆性永久磁石と、定極性永久磁石および可逆性永久磁石に接しワークを固定するチャック面を有する磁極部材とを有し、前記磁極部材は複数設けられて互いに異なる極性で隣接し、可逆性永久磁石の極性の変更により、磁力によるワークの保持および保持の解除を行う永電磁式マグネットチャックを前提としている。
【０００６】
そして特に、永電磁式マグネットチャックは、前記磁極部材に対応して定極性永久磁石および可逆性永久磁石よりもチャック面側に配設される補助コイルと、少なくとも１つの磁極部材のチャック面側に配設される１つ以上の磁気センサーと、前記保持の解除後に、ワークの残留磁気を脱磁するために、補助コイルに電流を供給してワークの固有保磁力とほぼ同一強度の磁界を生じさせる補助コイル制御装置とを有している。前記補助コイル制御装置は、磁気センサーからの検出値に基づいて補助コイルに電流を供給する。
【０００７】
補助コイルは、各磁極部材に対応して定極性永久磁石および可逆性永久磁石よりもチャック面側に配設されるが、通常、磁極部材のチャック面側を囲んだ状態として配設され、磁極部材に対応する。磁極部材は、両永久磁石に接する磁極部分と、チャック面側の磁極部分とからなり、両磁極部分は、別体の部材から形成される場合、ボルト等の接合手段により一体化される。また複数の補助コイルは、本体から分離可能な枠体によって支持されてもよく、その場合、枠体が本体に載置されることにより、各補助コイルはそれぞれの補助磁極部材を囲む状態となって、磁極部材のチャック面側の磁極部分に対応する。
【０００８】
通常、磁気センサーは小型かつ安価である点から小型化されてアンプと一体のチップとなったホール素子を採用し、電流が流れている半導体または導体に、電流の方向と磁界の方向に対して共に直角な方向に、電圧が生じる現象を利用している。しかし、磁気センサーとしては、ホール素子以外に、ＭＲセンサー（磁界により電流抵抗が変化する現象を利用するセンサー）、サーチコイル（磁界の変化によって起電力が生じる現象を利用するセンサー）、ＭＩセンサー（アモルファスワイヤーに高周波電流を流した時、外部磁界によりインピーダンスが変化する現象を利用するセンサー）、フラックスゲート型磁気センサー（励磁巻線と検出巻線と高透磁率のコアから構成され、磁界の変化により起電力が生じる現象を利用するセンサー）なども利用できる。
【０００９】
補助コイル制御装置は、磁気センサーからの検出値に基づいて複数の補助コイルに電流を供給することになるが、それには下記の（１）および（２）の２つの方法がある。（１）補助コイル制御装置は、電流を供給した後にワークの残留磁気を検出して、許容値を越えるときは、補助コイルに再度電流を供給する。すなわち、補助コイル制御装置は、補助コイルに矩形波電流、所謂パルス電流を一時的に供給した後、補助コイルへのパルス電流の供給を停止した状態で、磁気センサーの検出値（ワークの磁束密度すなわちワークの残留磁気）と許容値とを比較し、検出値が許容値を越えるとき、許容値内に入るようにパルス電流値を修正して補助コイルにパルス電流を再度供給する。検出値が許容値を越え、残留磁気が供給前と同方向の場合は、パルス電流値を増大して再度供給することになり、また検出値が許容値を越え、残留磁気が供給前と反対方向の場合は、反対方向のパルス電流を供給することになる。実施例１では、再度の供給後も残留磁気が比較され、検出値が許容値内に収まるまで、パルス電流の供給と検出値と許容値の比較とが繰り返される。このように磁気センサーによって、少なくとも１回目のパルス電流供給後のワークの脱磁の程度すなわちワークの残留磁気の状態が確認できる。
【００１０】
（２）補助コイル制御装置は、ワークの保持を行う前に、磁気センサーからの検出値に基づいて予めワークの固有保磁力の磁界を生じさせる補助コイルへの供給電流を求めて、ワークの保持解除後に、補助コイルに求めた電流値の電流を供給し、電流供給終了後にワークの磁束密度を計測する。ワークの保持を行う前に、補助コイルによって磁界強度を変化させ、磁気センサーによってワークの磁束密度を検出することによって、予めワークの磁気特性（磁界強度と磁束密度との関係、すなわちワークの履歴曲線）を求め、求めたワークの磁気特性から、ワークの固有保磁力を求める。これらから補助コイルへの供給すべき電流値が求められる。補助コイルの特性（供給した電流値の電流とこれにより生じる磁界強度との関係）は既知であり、ワークの固有保磁力となる磁界を生じさせる補助コイルへの供給電流値が求められる。なお、最終的に磁気センサーによってワークの脱磁状態が確認できる。
【００１１】
さらに、上記（１）および（２）の方法において、補助コイル制御装置には、記憶装置が設けられ、磁気的に同一ないし類似のワークの固有保磁力、または該固有保磁力を生じさせる供給電流値が記憶され、同一ないし類似のワークの残留磁気の脱磁に際しては、前記固有保磁力または前記供給電流値が読み出され、それに基づいて脱磁動作が行われる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、磁極部材と補助コイルとにより電磁石が形成され、補助コイル制御装置によって、補助コイルに電流が供給され、磁極部材のチャック面に磁界が生じる。補助コイルには、磁気センサーからの検出値に基づいて、電流が供給されるので、ワークには固有保磁力の磁界が確実に作用する。そのため、ワーク自身の磁化（磁気分極）による磁束が確実になくなって、ワークの残留磁気がなくなり、充分な脱磁がなされる。これによって、ワークは磁極部材のチャック面に吸着することなく、容易に取り外し可能となる。また、ワークは切削粉の吸着等の残留磁気による弊害を受けなくなり、加工後の取扱いも楽になる。
【００１３】
検出値が許容値を越える場合、補助コイル制御装置が許容値内に入るようにパルス電流値を修正して、ワークに再度パルス電流値を供給するものでは、ワークの残留磁気にばらつきがあっても、その残留磁気が確実に除去できる。
【００１４】
ワークの保持を行う前に、予め補助コイルに対する必要な供給電流の電流値を求め、保持解除後に、求めた電流値の電流を補助コイルに供給するものでは、予め必要な供給電流の電流値が求められるから、脱磁動作が瞬時に終了する。
【００１５】
記憶装置が設けられ、磁気的に同一ないし類似のワークの固有保磁力、または該固有保磁力を生じさせる供給電流値が記憶されておれば、磁気的に同一ないし類似のワークの残留磁気の脱磁に際して、記憶装置の記憶内容から必要な供給電流の電流値が適切な値として求められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１ないし図３は本発明に係る永電磁式マグネットチャック１の機械的な構成を示している。それらの図で、図２は永電磁式マグネットチャック１によるワーク１２の保持（チャッキング）動作時の断面図、図３は永電磁式マグネットチャック１によるワーク１２の保持（チャッキング）解除時の断面図をそれぞれ示している。
【００１７】
これらの図において、永電磁式マグネットチャック１は、複数の定極性永久磁石５と、複数の主コイル９と、該主コイル９が巻かれている複数の可逆性永久磁石７と、定極性永久磁石５および可逆性永久磁石７に接する複数の磁極部材８とを有している。可逆性永久磁石７および磁極部材８は、それらのワーク吸着面側の面と反ワーク吸着面側の面の互いに対向する面、すなわち上下の面で接した状態としてチャック本体１０の内部に一定の間隔をおいて碁盤目状に整列状態で納められている。
【００１８】
可逆性永久磁石７の反ワーク吸着面側の面、すなわち下面は、隣合う可逆性永久磁石７の極性に対して異なる極性でチャック本体１０の内底に当接しており、また磁極部材８のワーク吸着面側の部分、すなわち上部は、チャック上面体１１の孔１１ａに嵌まり、チャック上面体１１のワーク吸着面側の面、すなわち上面と同一の平面に露出している。また、定極性永久磁石５は、主コイル９とチャック上面体１１とで形成される空間内で、隣合う磁極部材８の間に介在し、ＮまたはＳ極の磁極面によって磁極部材８の側面に当接し、隣合う磁極部材８に互いに異なる極性を付与している。このように複数の磁極部材８は、複数整列状態で設けられ、互いに異なる極性で隣接している。
【００１９】
各磁極部材８はそれぞれ補助の磁極部材４とともに一体となって角柱の磁極を構成している。複数の補助の磁極部材４は、磁極部材８と同じ大きさの正方形断面を有して角柱体であり、磁極部材８のワーク吸着面側の面、すなわち上面に例えば取付けボルト１５により取付けられ、そのワーク吸着面側の面、すなわち上面でチャック面４ａを形成している。本実施例のように、磁極部材が別体で形成される場合、このようにしてワーク吸着面側、すなわちチャック面側の磁極部分である補助の磁極部材４と、両永久磁石５、７に接する磁極部分である主たる磁極部材８とは、取付けボルト１５や接着により一体化している。磁極部材８、チャック本体１０および磁極部材４は、比透磁率が大きく、かつ残留磁束密度の小さい材質、例えば軟鉄やケイ素鋼により構成されている。また、チャック上面体１１は磁束をワーク１２に有効に作用させるために非磁性体材料により構成される。
【００２０】
補助の磁極部材４は枠体３の複数の磁極部材挿入孔１３にはまっている。枠体３は、碁盤目状に磁極部材挿入孔１３を形成しており、磁極部材挿入孔１３毎にその外周にそって巻き付け状態の補助コイル６を有している。このように補助コイル６は補助の磁極部材４毎にその周囲を囲むように組み合わせられている。
【００２１】
また本実施例では、枠体３は、複数の磁極部材挿入孔１３により対応の磁極部材４にはまり合い、チャック上面体１１の上面に接するように着脱可能に組み合わせられる。この組み合わせ状態でそれぞれの補助コイル６は、各磁極部材４に対応して定極性永久磁石５や可逆性永久磁石７よりもワーク吸着面、つまりチャック面４ａ側で磁極部材４のチャック面４ａ側を囲んで配設されている。このように複数の補助コイル６は、枠体３によって支持され、それぞれ対応の補助の磁極部材４を囲むことになる。
【００２２】
なお枠体３は、プラスチックス、ゴム、ガラス、セラミックス、ロウ、スポンジ（表面が膜状に形成されて孔のない方が好ましい。）などの材料を用いて各磁極部材４に対応する位置に、磁極部材挿入孔１３を有する板状のものとして例えば成形型により成形される。その成形の際に、巻き付け状態の補助コイル６は、インサート成形型の所定の位置に支持され、成形後に枠体３に埋め込まれた状態で磁極部材挿入孔１３の周りに位置する。枠体３の成形時に、取付けボルト１５挿入用の１または２以上の取付け孔１４が適当な位置に形成される。枠体３には、剛性を得るため、アルミなどの強磁性体でない材料で骨格を形成したり、ガラス繊維、炭素繊維などを混入してもよい。枠体３の厚みは、スポンジ等の弾性変形部材を用いる場合を除いて磁極部材４の高さ以下に設定される。
【００２３】
複数の主コイル９は隣接する位置で互いに逆回りに電流が流れるように結線されている。主コイル９に対する電流は、接続線１６により主制御装置１８から給電される。また、複数の補助コイル６は、隣接する位置で同一方向または反対方向に巻かれ、互いに逆回りに電流が流れるように結線されている。補助コイル６に対する電流は接続線２７および接続具２８によって補助コイル制御装置１７から給電される。補助コイル制御装置１７および主制御装置１８は、図１に示すように、マグネットチャック制御装置２を構成している。  
【００２４】
主制御装置１８は、チャッキング動作時に、主コイル９に電流を流して、可逆性永久磁石７を図２のような極性に励磁して、ワーク１２のチャッキングを行う。補助コイル制御装置１７は、チャッキング解除に伴うワーク１２の取り外しに際して、補助コイル６に所定の電流を流し、磁極部材４のチャック面４ａの極性を、図２のチャッキング動作時の極性とは反対の極性、すなわち図３に示すワーク１２の残留磁気の極性と同一の互いに反発し合う極性に励磁して、ワーク１２の残留磁気を除去する。
【実施例１】
【００２５】
図４は、本発明による実施例１による補助コイル制御装置１７および主制御装置１８の回路図を示している。図４において、補助コイル制御装置１７は、補助コイル６の電流を制御する補助コイル制御回路２５、補助コイル制御回路２５の内部の演算装置２３のほか、ワーク１２のナンバー（Ｎｏ．）や電流値の記憶装置２２、複数の磁気センサー２９、磁束密度や脱磁完了など各種情報の表示器３０、電流供給時間、残留磁気許容値、増加電流値、初回電流値などの入力用の設定器３１、ワーク１２のナンバー（Ｎｏ．）の入力器２６、脱磁用の操作スイッチ１９により構成されている。
【００２６】
補助コイル制御回路２５および内蔵の演算装置２３は、実施例１による脱磁動作をするために、固有のプログラムを有し、そのプログラムにしてがって入出力、演算、記憶の制御を行うと共に、補助コイル６に電流を供給する。磁気センサー２９は、図１ないし図３に示すように、チャック面４ａに置かれるワーク１２の位置例えば中心に対して点対象の位置で磁極部材４に埋め込まれ、チャック面４ａに露出するように２つ配置されている。また主制御装置１８は、主コイル９の電流を制御する主コイル制御回路２４、チャッキング開始用の操作スイッチ２０およびチャッキング解除用の操作スイッチ２１により構成されている。
【００２７】
作業者がチャック面４ａに鉄やニッケル等の強磁性体製のワーク１２を置き、ワーク１２のナンバー（Ｎｏ．）を入力器２６により入力し、記憶装置２２に記憶させてから、チャッキング開始のために、主制御装置１８の内の操作スイッチ２０をオンにすると、主制御装置１８の内の主コイル制御回路２４は、主コイル９に所定の電流を流して、ワーク１２のチャッキングを行う。このとき、図２のような極性となるように電流が流されるため、この電流によって可逆性永久磁石７の磁束および定極性永久磁石５からの磁束は、磁極部材８で合流し、磁極部材４から磁性体のワーク１２に到達する。ワーク１２に達した磁束は、隣の磁極部材４、磁極部材８から定極性永久磁石５や可逆性永久磁石７、チャック本体１０を経て元に戻る。このような閉磁路によって、ワーク１２はチャック面４ａに磁気的に吸着され、チャッキング（保持）される。この状態でワーク１２に必要な加工が行われる。
【００２８】
ワーク１２の加工が終了したら、作業者はチャッキング解除のために操作スイッチ２１をオンにする。これによって、主コイル制御回路２４は、主コイル９にチャッキング動作時とは逆方向の所定の電流を流し、図３のように、可逆性永久磁石７の極性を反転させる。このとき、可逆性永久磁石７および定極性永久磁石５の両永久磁石からの磁束は、磁極部材８、チャック本体１０を介して、永電磁式マグネットチャック１の内部で閉回路を形成する。したがって、チャック面４ａの外側への磁束が消滅し、ワーク１２に対する磁気的吸着が無くなるため、ワーク１２は磁極部材４のチャック面４ａから取り外せる状態となる。
【００２９】
ところが、ワーク１２に残留磁気があると、磁極部材４のチャック面４ａからのワーク１２の取り外しが困難となる。すなわちワーク１２には、チャッキング時の磁極部材４および磁極部材８による磁束と同方向の磁束が残留し、チャッキング解除後もワーク１２がチャック面４ａに吸着されている。すなわち前記のように、チャッキング動作時、可逆性永久磁石７および定極性永久磁石５からの磁束は、磁極部材８で合流し、磁極部材４からワーク１２に達し、ワーク１２を経て隣の磁極部材４、８に抜けるが、この磁束のため、ワーク１２自体の磁化（磁気分極）が生じて、チャック面４ａからの磁束と同一方向の磁束が生じることになる。
【００３０】
この結果、ワーク１２の磁極部材対向面がチャック面４ａと反対の極性となって磁化される。これによりチャッキング解除により永電磁式マグネットチャック１による磁場が消滅しても、ワーク１２は、磁化された状態を維持し、残留磁気を保持することになり、チャック面４ａに吸着され続ける。このときのワーク１２の残留磁気の強度は、ワーク１２の材質、形状、熱処理や機械加工などの加工履歴によって異なる。一般に、ダイス鋼のような硬い材質は残留磁束密度が大きくて残留磁気は強く、軟鉄のような材質は残留磁束密度が小さくて残留磁気は弱い。
【００３１】
そこで図４の補助コイル制御装置１７は、チャッキング解除後に、補助コイル６に所定の大きさで所定の方向の電流を流すことによって、ワーク１２の残留磁気を除去し、ワーク１２をチャック面４ａから容易に外せるように働く。
【００３２】
図５は実施例１の補助コイル制御装置１７による脱磁動作のフローチャートである。また図６は脱磁電流とこれによるワーク１２の検出磁束密度の変化を示している。作業者が脱磁動作のために操作スイッチ１９をオンにすると、脱磁動作が開始され、補助コイル制御装置１７の補助コイル制御回路２５は、最初のステップＳ１で補助コイル６に初回パルス状脱磁用の電流を所定の方向に流し、パルス幅相当の通電時間の経過後のステップＳ２で電流の供給を停止してから、ステップＳ３で磁気センサー２９により検出したワーク１２の残留磁気と残留磁気の許容値とを比較し、ステップＳ４でワーク１２の残留磁気は許容値内か？の判断を行う。なお、磁気センサー２９により検出された磁束密度（残留磁気）は表示器３０により表示されるから、作業者は残留磁気の程度を確認できる。
【００３３】
初回電流の方向、大きさおよび電流供給時間（通電時間）は、設定器３１によって予め設定されている。なお、ステップＳ１での初回パルス電流は、磁気センサー２９により検出される磁束密度の信号がゼロになる電流値よりもさらに少し強い電流を流す。その理由は、補助コイル６に電流を流している間の磁気センサー２９の信号をモニターし、信号がゼロになったとき、それはワーク１２の保磁力の磁界強度にあり、目的とする固有保磁力はそれよりも強いからである。
【００３４】
初回の通電による脱磁動作よって、ワーク１２の残留磁気が許容値内に減少しておれば、ステップＳ４でのワーク１２の残留磁気は許容値内か？の判断過程でＹＥＳとなるため、補助コイル制御装置１７は、ステップＳ５でステップＳ１での初回の電流値を記憶装置２２に記憶してから、そこで脱磁動作を終了する。
【００３５】
しかし、ワーク１２の残留磁気が許容値内に減少していないとき、ステップＳ４でのワーク１２の残留磁気は許容値内か？の判断過程でＮＯとなるので、補助コイル制御装置１７は、次のステップＳ６でワーク１２の残留磁気は同一方向か？の判断によって、初回パルス電流供給後における残留磁気の方向を確認し、変化せず同一方向であればＹＥＳとなるので、つぎのステップＳ７で演算装置２３によって初回パルス電流値に増加電流値を加算して、増加パルス電流値を求め、次のステップＳ８で、前のステップで求めた増加パルス電流値を補助コイル６に流してから、前回のステップＳ２に戻り、電流の供給を停止することになる。この増加電流値も設定器３１によって例えば２回目は１回目の１２０％、３回目は２目の１１０％、４回目は３目の１０５％等と予め設定されている。
【００３６】
ステップＳ６でワーク１２の残留磁気は同一方向か？の判断結果がＮＯのときに、つぎのステップＳ９で残留磁気の検出値から演算装置２３によって逆方向パルス電流値を求め、これにつづくステップＳ１０で、求めた逆方向パルス電流を補助コイル６に流してから、前回のステップＳ２に戻り、電流の供給を停止することになる。このようにステップＳ４でワーク１２の残留磁気が許容値内に減少していないとき、磁気センサー２９の信号（残留磁束密度）が許容値内に収まるまで、以上のステップＳ２〜ステップＳ４、ステップＳ６〜ステップＳ１０が繰り返される。ワーク１２の残留磁束密度が許容値内に収まったとき、つまり脱磁完了の状態は表示器３０により表示される。
【００３７】
なお、２回目以降の増加電流値は、磁気センサー２９による残留磁気の検出の強度に応じて毎回変更してもよい。つまり残留磁気が大きいときには増加電流を大きくし、残留磁気が小さいときには増加電流を小さくすれば、ワーク１２の残留磁気を効率よく許容値以下に収束させることができる。残留磁気の強度に対する増加電流値の増加分も設定器３１によって予め設定するものとする。なお、ワーク１２の残留磁気が逆方向に反転しなかった場合は、最終的に供給した電流値が、逆方向に反転した場合は反転をもたらした回の前回に供給した電流値が、ワーク１２のナンバー（Ｎｏ．）とともに記憶装置２２に格納される。
【００３８】
図６は前記のように、脱磁電流とこれによるワーク１２の検出磁束密度の変化を示しているが、この例で補助コイル６に３回のパルス電流が流されており、その都度、供給パルス電流の電流値が増加電流分だけ次第に大きく設定されている。なお図中、計測ＮＧはステップＳ４での判断結果ＮＯに対応しており、計測ＯＫはステップＳ４での判断結果ＹＥＳに対応している。３回のパルス電流の供給によって、ワーク１２の残留磁気の検出磁束密度は階段状に減少し、３回のパルス電流の供給によって許容値内に納まり、計測ＯＫ（ステップＳ４での判断結果ＹＥＳ）となっている。なお、パルス電流の供給期間に、ワーク１２の残留磁気の検出磁束密度は矩形状に低下するが、その低下状態の磁束密度はＢ−Ｈ履歴曲線とＢ＝Ｈの直線とがほぼ交差する時の磁束密度であり、作用する磁界強度はほぼワーク１２の固有保持力である。このことから供給パルス電流値はほぼワーク１２の固有保持力を生じる電流値に対応している。
【００３９】
本実施例では、初回電流値は設定器３１によって予め設定されているが、設定されずに補助コイル６が自動的に制御されもよく、その場合、磁気センサー２９の磁束密度の信号がモニターされながら、信号がゼロになる電流よりも少し強い電流が流される。
【実施例２】
【００４０】
図７は、本発明による実施例２による補助コイル制御装置１７および主制御装置１８の回路図を示している。図７において、補助コイル制御装置１７および主制御装置１８は実施例１（図４）と同じ構成であるが、下記の点で相違する。すなわち補助コイル制御装置１７は、実施例２による固有の供給電流値の決定および脱磁動作をするために、補助コイル制御回路２５の内部に固有のプログラムを有している。また、設定器３１には電流供給時間、残留磁気許容値などを入力するが、初回電流値は入力されない。さらに操作スイッチ１９は脱磁の開始のほか、ワーク１２の履歴計測の指令にも利用される。
【００４１】
図８は実施例２による供給電流値の決定のフローチャートを示している。ワーク１２のチャッキング開始に先立ち、作業者がワーク１２の履歴計測のために操作スイッチ１９をオンにすると、補助コイル制御装置１７の補助コイル制御回路２５は、履歴計測のプログラムを開始し、ステップＳ１で、補助コイル６に対する電流値を変化させ、磁界強度を変えながらワーク１２の磁束密度を測定し、ステップＳ２でワーク１２の固有保磁力を例えば磁気履歴曲線とＢ＝Ｈ線との交点から演算し、ステップＳ４で、求めた固有保磁力を生じさせるパルス電流値を演算により算出し、ステップＳ５で、算出した電流値を供給電流値として記憶装置２２に記憶させて、履歴計測を終了する。なお、この履歴計測については図９および図１０に磁気履歴曲線とともに詳細に説明する。
【００４２】
図９は、或るワーク１２の磁界強度Ｈの変化に伴う磁束密度Ｂおよび磁気分極Ｊの変化を表した磁気履歴曲線の模式図である。図９で、Ｂ−Ｈ曲線は磁束密度を表現したＢ−Ｈ磁気履歴曲線であり、Ｊ−Ｈ曲線は磁気分極を表現したＪ−Ｈ磁気履歴曲線である。また図１０は、或るワーク１２の減磁曲線を表し、図９での磁気履歴曲線の第２象限の部分に相当する。
【００４３】
ここで図９および図１０を参照しながら図８のステップＳ１における磁気特性の測定、すなわち磁界強度を変えての磁束密度測定の具体例を説明する。まず、曲線の第１象限において、１）ワーク１２に加わる磁界Ｈがプラス方向になるように、補助コイル６に電流を流し、ワーク１２を充分に磁気飽和の状態とする。２）磁気センサー２９からの入力を定期的に測定しながら、徐々に磁界を弱くしてゆき、電流値と磁気センサー２９からの入力とをサンプリングし、それらのサンプリング値を記憶する。３）補助コイル６ヘの電流値がゼロになったときの磁気センサー２９からの入力値を記憶する。これをワーク１２の残留磁束密度Ｂｒとする。次に、曲線の第２象限において、４）磁界を反転させ、徐々に磁界を強くしながら、同様に電流値と磁気センサー２９からの入力値をサンプリングし、それらのサンプリング値を記憶する。５）磁気センサー２９からの入力値がゼロになった時の電流値を記憶し、これをワーク１２の保磁力Ｈｃｂとする。６）さらに曲線の第３象限において、磁界を徐々に強くしながら、同様に電流値と磁気センサー２９からの入力値とをサンプリングし、それらのサンプリング値を記憶する。このようにして、７）Ｂ−Ｈ減磁曲線（磁気履歴曲線の第２象限）および磁気履歴曲線の第３象限の一部が描けたので、それによりＪ−Ｈ曲線の固有保磁力Ｈｃｊに対応する磁界強度を計算で求め、求めた磁界強度に対応する電流値を算出し、これを脱磁電流値とする。
【００４４】
脱磁後において、ワーク１２に作用する力を図１０の減磁曲線に基づいて説明すると、補助コイル６による磁場の強さ（磁界強度）がワーク１２の固有保磁力Ｈｃｊとほぼ同一であるから、ワーク１２の磁気分極がゼロすなわちワーク１２自体の磁化（磁気分極）による磁束がゼロとなる。そのため、補助コイル６への通電をやめて磁場をなくしても、磁束がゼロの状態は維持され、脱磁される。よって脱磁が完了すると、ワーク１２はチャック面４ａを吸着せず、小さな力で取り外し可能となる。さらに、ワーク１２は、脱磁されるので、後工程での切削鉄粉等の付着を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、永電磁式マグネットチャック１の単体に適用される他、工作機械に組み込まれている永電磁式マグネットチャック１にも適用できる。新規な永電磁式マグネットチャック１の設計に当たっては、磁極部材４と磁極部材８とを一体のものとして構成するが、既存の永電磁式マグネットチャック１の改良に際しては、前記例のように、磁極部材８に補助の磁極部材４を取付けることになる。また、複数の補助コイル６と磁極部材４は、チャック本体１０から分離可能な枠体３によって支持されていてもよく、さらに複数の補助コイル６と補助の磁極部材４はチャック本体１０と分離不能な状態で組み立てられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る永電磁式マグネットチャック１の平面図である。
【図２】本発明に係る永電磁式マグネットチャック１のチャッキング動作時における断面図である。
【図３】本発明に係る永電磁式マグネットチャック１のチャッキング解除時（脱磁前）における断面図である。
【図４】本発明による実施例１によるマグネットチャック制御装置２のブロック線図である。
【図５】本発明による実施例１による脱磁動作のフローチャート図である。線図である。
【図６】本発明による実施例１による供給パルス電流の変化およびワーク１２の検出磁束密度の説明図である。
【図７】本発明による実施例２によるマグネットチャック制御装置２のブロック線図である。
【図８】本発明による実施例２による供給電流値の決定過程のフローチャート図である。
【図９】或るワーク１２の磁界強度の変化に伴う磁束密度および磁気分極の変化を表した磁気履歴曲線の模式図である。
【図１０】或るワーク１２の減磁曲線の模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  永電磁式マグネットチャック
２  マグネットチャック制御装置
３  枠体
４  磁極部材            ４ａ  チャック面
５  定極性永久磁石
６  補助コイル
７  可逆性永久磁石
８  磁極部材
９  主コイル
１０  チャック本体
１１  チャック上面体    １１ａ  孔
１２  ワーク
１３  磁極部材挿入孔
１４  取付け孔
１５  取付けボルト
１６  接続線
１７  補助コイル制御装置
１８  主制御装置
１９  操作スイッチ
２０  操作スイッチ
２１  操作スイッチ
２２  記憶装置
２３  演算装置
２４  主コイル制御回路
２５  補助コイル制御回路
２６  入力器
２７  接続線
２８  接続具
２９  磁気センサー
３０  表示器
３１  設定器
【図１】
2006088300.tif 000003
【図２】
2006088300.tif 000004
【図３】
2006088300.tif 000005
【図４】
2006088300.tif 000006
【図５】
2006088300.tif 000007
【図６】
2006088300.tif 000008
【図７】
2006088300.tif 000009
【図８】
2006088300.tif 000010
【図９】
2006088300.tif 000011
【図１０】
2006088300.tif 000012