JPH02246301A - 電磁石の残留磁気除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電磁石を利用した種々の装置例えば電磁式マ
グネットチャック、電磁クラッチ、電磁弁等において、
吸着用コイルへの通電を断ったときに鉄心に残留する磁
気を除去する方法に関する。

（従来の技術〕 上記のような残留磁気があると、被吸着物（例えば電磁
式マグネットチャックではワーク、電磁クラッチではア
ーマチエアブレート、電磁弁では可動プランジャ）が鉄
心から解放される時間が遅れたり、甚だしい場合は解放
が不能となったりする。この為、従来は上記鉄心に付設
した逆励磁用のコイルにタイマによって定めた所定時間
だけ逆励磁用の電流を流して上記残留磁気を除去し、被
吸着物のスムーズな解放が行なわれるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこの従来の電磁石の残留磁気除去方法では、逆励
磁用の電源電圧が高くあるいは低く変化したり、逆励磁
用のコイルの温度が変化したりすると、逆励磁用コイル
への通電量に過不足が生じて逆励磁が過度となったり不
足したりし、上記被吸着物のスムーズな解放の借問性が
低下する問題点があった。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、逆励磁によって残留磁気の除去が
できるは勿論のこと、逆励磁の場合、電源電圧やコイル
温度の変化に拘わらず適正量の逆励磁を行なったところ
でその逆励磁を終了できて、被吸着物のスムーズな解放
を信較性高く行なうことができるようにした電磁石の残
留磁気除去方法を提供することである。

〔課題を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に、本願発明は前記請求の範囲記
載の通りの手段を講じたものであって、その作用は次の
通りである。

〔作用〕

吸着用コイルへの通電終了後、逆励磁用コイルに通電さ
れる。その通電によって発生される逆励磁の磁束により
鉄心の残留磁気が次第に減少する。

そして磁気センサによってその残留磁気が実質的に零と
なったことが検知されると、通電終了手段によって逆励
磁用コイルへの通電が終了される。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図に示される電磁石１において、２は鉄心で、−例
として中心磁極２ａとその両側のヨーク２ｂ、　２ｂと
から成るＥ形鉄心が示される。尚これはコ字形あるいは
棒状、ツボ状等の鉄心であってもよい。

３．３．３は該鉄心２における吸着部を示し、中心磁極
２ａやヨーク２ｂの端面をもって構成しである。

４は中心位＄１２ａに周設したコイルで、４ａはその端
子を示す、このコイル４は、後述の如く通電の方向が逆
転されることによって、吸着用コイルとしても逆励磁用
コイルとしても機能するようにしである０次に５は中心
磁極２ａの磁路中に介在させた磁気センサを示し、中心
Ｍ１掻２ａを切断することによって形成した磁気的な隙
間６内に位置させである。該磁気センサ５としては本例
では磁気抵抗素子が用いである。５ａは磁気センサ５の
端子を示す。

上記隙間６は、大きいとコイル４の励磁アンペアターン
が増加し消費電力の増加となったり、吸着力が低下する
こともある為、上記磁気センサ５の配役が可能である範
囲で小さくするのが良い（例えば０．５ａａａ度）、７
は上記隙間６においてセンサ５の存在場所以外の場所に
配設した非磁性材製のスペーサである。これは中心磁極
２ａにおいて隙間で分断されている両側の部分の磁気的
な吸引力によりセンサ５が押し潰されることの防止と、
それら両側の部分の機械的な一体化の為に用いられたも
のである。尚上記磁気センサ５は鉄心２の磁路中であれ
ば他の場所例えば符号イやａの場所に設けることも可能
である。

次に第２図に基づき上記電磁石１のコイル４への通電を
制御する為の通電制御回路１０について説明する。該制
御回路１０は、操作部と、吸着Ｍ御部と、逆励磁制御部
と、逆励磁の通電終了手段とから成る。先ず操作部は制
御接点１１をもって構成される。

該接点１１は外部からの操作によって開閉されるもので
ある０次に吸着？ｔｉＩＩ御部は、電磁スイッチの操作
コイル１２．１３及びそれら各々によって操作される接
点１２ａｌ　１２ｂｌ　１３ａ、１３ｂとでもッテ構成
しである０次に逆励磁制御部は、電磁スイッチの操作コ
イル１４及びそれによって操作される接点１４ａ。

１４ｂで祷成しである。尚１５は逆励磁用電流の制限抵
抗である０次に逆励磁の通電終了手段は、電磁スイッチ
１６及びそれによって操作される接点７６ａと、後述の
通電終了制御回路における操作コイルによって操作され
る接点Ｆｘａとで構成される。尚１３ｃ、１４Ｃは夫々
コイル１３．１４によって操作されるインターロック用
の接点、１６ｂはコイル１６によって操作される自己保
持用の接点、１７は整流器（直流Ｔｔｉｌ［が用いられ
る場合は不要）、１８はコイル４の逆電圧サージ吸収用
のバリスタである。

次に第３図に基づき、上記１ｆｆｌ電終了手段を制御す
る為の通電終了１１Ｎ１回路２０について説明する。２
１は変換回路である。これは、上記磁気センサ５として
用いた磁気抵抗素子が第４図に示される如く自体に及ぼ
される磁束の密度に対応して抵抗値が変化するのみであ
る為、それから電圧信号を得る為に用いた回路であり、
抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いたブリフジ回路を用いて、上記磁
気抵抗素子５をその１辺に入れである。ブリフジ回路を
構成する他の抵抗Ｒ１，Ｒ２は本例ではｍ１石１から離
れた場所に設けであるが、それらはセンサ５と共に前記
隙間６に配設してもよい、２２は増幅器で、オペアンプ
が用いである。　Ｆｘは通電終了手段の接点Ｆｘａを操
作する為の操作コイル、２３は還流用ダイオードである
。

次に上記制御回路ｌＯ及び１ｌｌ１１を終了制御回路２
０による電磁石ｌの制御について第５図に基づき説明す
る。

Ｔ１において接点１１が閉じられると、第２図の回路図
から容易に理解される動作によって接点１３ａ。

１３ｂが閉じ、コイル４に通常の励磁用の電流が第２図
に矢印Ａで示す方向に流れる。するとコイル４によって
鉄心２には第１図の如く吸着用の磁束Φが与えられ、吸
着部３にワーク２５が吸着される。

向上記磁束Φの発生は磁気抵抗素子５で検知され、変換
回路２１で電圧信号となり、増幅された後、操作コイル
Ｆｘを動作（ｊｉＩ］ｍ）させる、この為、第２図の回
路においては接点Ｆｘａが閉じてコイル１６を動作させ
接点１６ａが閉じた状態となる。

Ｔ２において接点１１が開かれると、第２図の回路図か
ら容易に理解される動作によって、接点１３ａ。

１３ｂが開くと共に接点１４ａ、１４ｂが閉じる。即ち
逆励磁用コイル４への通電を行う回路が形成され、コイ
ル４に矢印Ａとは反対方向に電流を流そうとする。しか
しコイルの逆起電力によって短時間のあいだは矢印Ａ方
向の電流がコイル４とバリスタ１８の閉回路を通って流
れる。やがてその電流が減衰して零となると（第５図Ｔ
３参照、この時点では符号ａで示す如く鉄心２には残留
磁気がある。）次には上記の閉じた接点１４ａ、１４ｂ
を通ってコイル４に矢印Ｂで示す向きの逆励磁用の電流
が流れる。この電流は制限抵抗１５によって上記通常の
励磁用の電流に比較して小さい値に抑えられる。上記逆
励磁用の電流が流れ始めると鉄心２には逆励磁用の磁束
から与えられる為、その逆励磁用の磁束によつて上記残
留磁気が次第に打ち消されていく、やがてＴ４において
上記残留磁気が実質的に零となると、それがセンサ５で
検知されて第３図の操作コイルＦｘが非動作となる。こ
の為、第２図の回路においては接点Ｆｘａが開く為、回
路図から容易に理解できる動作によって接点１４ａ、１
４ｂが開き、上記逆励磁用の電流の通電が終了される。

上記Ｔ２からＴ４までの動作は極めて短時間に確実に行
なわれ、鉄心２の磁束の消滅によってワーク２５は速や
かに解放される。

向上記残留磁気の実質的な零とは、上記のようなワーク
の解放そのものあるいは解放に要する時間に悪影響を与
えぬ程度の僅かな残留磁気の存在は許容できることを意
味するものである。・その許容できる程度の残留磁気と
は、一般に吸着時の１７１０〜１７２０以下である。又
第２図に示される制御回路は半導体回路で形成すること
も可能である。

次に第６図は磁気センサとしてホールＩＣ２７を用いる
場合の接続方法を示すものである。ホールＩＣ２７から
は第７図に示すように磁束密度に対応した電圧信号を得
られる為、第６図に示される如く直接に増幅器２２を接
続できる。

次に第８図は鉄心の構造の異なる電磁石を示すもので、
鉄心２ｅが相互に並設された主鉄心３１及び補助鉄心３
２と、それらの鉄心３１．３２の端面に上丁動自在に添
設した複数の可動ヨーク３３とから構成される電磁石（
例えば特開昭６３−１３４４９２＞の例を示すものであ
る。このような電磁石の場合、磁気センサ５ｅは図の如
（主鉄心３１中に設ける他、想像線で示す如く補助鉄心
３２中に設けてもよい。

なお、機能上前図のものと同−又は均等構成と考えられ
る部分には、前回と同一の符号にアルファベントのｅを
付して重複する説明を省略した。

（また次回以降のものにおいても順次同様の考えでアル
ファベントの「２ｇを順に付して重複する説明を省略す
る。） 次に第９図は吸着用コイル３５を中心磁極２ａｆに周設
し、更にその外周に吸着用コイル３５とは別体形成の逆
励磁用コイル３６を周設した電磁石の例を示すものであ
る＊　３５ａ、３６ａは接続用の端子を示す。

このような！磁石の場合、通電制御回路においてそれら
のコイル３５．３６への通電を制御する為の接点の数は
第１０図の如く夫々一つずつの接点１３ａｆ。

１４ａｆで足りる。又サージ吸収素子として図示の如く
ダイオード３７．３８の使用が可能である。

次に第１１図は第８図の構造の鉄心を有する電磁石にお
いて、夫々独立した吸着用コイル３５ｇ　と逆励磁用コ
イル３６ｇ　とを備えた例を示すものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にあっては、被吸着物の吸着を終了
して解放させる場合、逆励磁用コイルへの通電により鉄
心２を逆励磁してその残留磁気を除去するから、被吸着
物２５をスムーズに解放させられる特長がある。

しかも上記のように逆励磁を行なう場合、逆励磁用の電
源電圧が高くあるいは低く変化したり、あるいは逆励磁
用コイルの温度が上昇して同じ電源電圧でも小さい電流
しか流れない状況となった場合においても、鉄心２の磁
束密度を磁気センサ５で検知することによって、ちょう
ど残留磁気が無（なったところで逆励磁用コイルへの通
電を過不足なく止められる特長がある。このことは、上
記の如き被吸着物２５のスムーズな解放が行なわれる信
頼性を極めて高め得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は電磁石の縦
断面略示図、第２図は通電制御回路の回路図、第３図は
通電終了制御回路の回路図、第４図は磁気抵抗素子の性
質を示す図、第５図は動作説明用タイムチャート、第６
図はホールＩＣを利用する場合の接続方法を示す図、第
７図はホールＩＣの性質を示す図、第８図は鉄心の構造
の異なる電磁石を示す縦断面略示図、第９図は夫々独立
した吸着用コイルと逆励磁用コイルとを備える電磁石の
縦断面略示図、第１０図は第９図の電磁石に用いられる
通電制御回路の要部を示す回路図、第１１図は第８図の
鉄心構造の電磁石において夫々独立した吸着用コイルと
逆励磁用コイルとを備えた例を示す縦断面略示図。 ２・・・鉄心、４・　・コイル（吸着用及び逆励磁用）
、５・・・磁気センサ、３５・・・吸着用第１図 へλ 第５図 １１２図 第６図 ＠７図 磁束ｆＪａ　Ｂ 第 図 第 図 第１０ 図 Ｏ 第１１ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被吸着物吸着用の吸着部を備える鉄心には、該鉄心に
   吸着用の磁束を与える為の吸着用コイルと、逆励磁用の
   磁束を与える為の逆励磁用コイルとを付設して、吸着用
   コイルへの通電終了後は逆励磁用コイルに通電すること
   によって、その逆励磁用コイルから発せられる磁束によ
   って上記鉄心の残留磁気を除去するようにしている方法
   において、上記鉄心の磁路中にはその磁路の磁束密度を
   検知する為の磁気センサを介在させると共に、上記逆励
   磁用コイルへの通電を行う回路には通電終了手段を接続
   して、上記逆励磁用コイルへの通電時においては、上記
   磁気センサにより検知される磁束密度が実質的に零とな
   ったときに、上記通電終了手段によって逆励磁用コイル
   への通電を終了させることを特徴とする電磁石の残留磁
   気除去方法。