(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022144885
(43)【公開日】2022-10-03
(54)【発明の名称】磁気クランプ装置
(51)【国際特許分類】
B23Q 3/154 20060101AFI20220926BHJP
【ＦＩ】
B23Q3/154 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021046078
(22)【出願日】2021-03-19
(71)【出願人】
【識別番号】391003989
【氏名又は名称】株式会社コスメック
(72)【発明者】
【氏名】吉田 正和
【テーマコード（参考）】
3C016
【Ｆターム（参考）】
3C016GB06
(57)【要約】
【課題】 磁気プレート上における磁束変化した位置を検出できる磁気クランプ装置を提供することにある。
【解決手段】
磁気クランプ装置の磁気プレート（８）に複数の磁気ユニット（１１）が設けられる。その磁気ユニット（１１）は、アルニコ磁石（１４）と、そのアルニコ磁石（１４）を通る磁束が変化したときに誘起電圧が発生する探りコイル（２０）とを有している。前記磁気プレート（８）が第１エリア（２２ａ）と第２エリア（２２ｂ）とに分けられる。前記第１エリア（２２ａ）に配設される前記磁気ユニット（１１）の前記探りコイル（２０）が直列に接続される。前記第２エリア（２２ｂ）に配設される前記磁気ユニット（１１）の前記探りコイル（２０）が直列に接続される。
【選択図】 図２
【解決手段】
磁気クランプ装置の磁気プレート（８）に複数の磁気ユニット（１１）が設けられる。その磁気ユニット（１１）は、アルニコ磁石（１４）と、そのアルニコ磁石（１４）を通る磁束が変化したときに誘起電圧が発生する探りコイル（２０）とを有している。前記磁気プレート（８）が第１エリア（２２ａ）と第２エリア（２２ｂ）とに分けられる。前記第１エリア（２２ａ）に配設される前記磁気ユニット（１１）の前記探りコイル（２０）が直列に接続される。前記第２エリア（２２ｂ）に配設される前記磁気ユニット（１１）の前記探りコイル（２０）が直列に接続される。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気吸着対象物（７）を磁気吸着する吸着面（９）を有する磁気プレート（８）と、
前記吸着面（９）に開口される複数の装着孔（１０）と、
前記装着孔（１０）ごとに設けられる磁気ユニット（１１）と、を備え、
前記磁気ユニット（１１）は、
磁極反転用コイル（１２）と、
前記磁極反転用コイル（１２）に一方向に流される電流により磁極が反転されると共に、前記一方向と逆の他方向に流される電流により磁極が反転される前の状態に戻される反転可能磁石（１４）と、
前記反転可能磁石（１４）を通過する磁束が変化することにより、誘起電圧が発生する探りコイル（２０）と、を有しており、
前記磁気プレート（８）が複数のエリア（２２）に分けられ、その複数のエリア（２２）のうちの１つのエリアである第１エリア（２２ａ）に、複数の前記磁気ユニット（１１）が配設され、
前記第１エリア（２２ａ）に配設される複数の前記磁気ユニット（１１）の前記探りコイル（２０）が直列に接続されて、前記第１エリア（２２ａ）の複数の前記探りコイル（２０）によって第１検出用回路（２３ａ）が構成され、
前記第１エリア（２２ａ）とは別のエリアである前記第２エリア（２２ｂ）に配設される複数の前記磁気ユニット（１１）の前記探りコイル（２０）が直列に接続されて、前記第２エリア（２２ｂ）の複数の前記探りコイル（２０）によって第２検出用回路（２３ｂ）が構成される、ことを特徴とする磁気クランプ装置。
前記吸着面（９）に開口される複数の装着孔（１０）と、
前記装着孔（１０）ごとに設けられる磁気ユニット（１１）と、を備え、
前記磁気ユニット（１１）は、
磁極反転用コイル（１２）と、
前記磁極反転用コイル（１２）に一方向に流される電流により磁極が反転されると共に、前記一方向と逆の他方向に流される電流により磁極が反転される前の状態に戻される反転可能磁石（１４）と、
前記反転可能磁石（１４）を通過する磁束が変化することにより、誘起電圧が発生する探りコイル（２０）と、を有しており、
前記磁気プレート（８）が複数のエリア（２２）に分けられ、その複数のエリア（２２）のうちの１つのエリアである第１エリア（２２ａ）に、複数の前記磁気ユニット（１１）が配設され、
前記第１エリア（２２ａ）に配設される複数の前記磁気ユニット（１１）の前記探りコイル（２０）が直列に接続されて、前記第１エリア（２２ａ）の複数の前記探りコイル（２０）によって第１検出用回路（２３ａ）が構成され、
前記第１エリア（２２ａ）とは別のエリアである前記第２エリア（２２ｂ）に配設される複数の前記磁気ユニット（１１）の前記探りコイル（２０）が直列に接続されて、前記第２エリア（２２ｂ）の複数の前記探りコイル（２０）によって第２検出用回路（２３ｂ）が構成される、ことを特徴とする磁気クランプ装置。
【請求項2】
請求項１に記載の磁気クランプ装置において、
前記第１エリア（２２ａ）に配設される複数の前記磁気ユニット（１１）の前記磁極反転用コイル（１２）が直列に接続されて、前記第１エリア（２２ａ）の複数の前記磁極反転用コイル（１２）によって第１磁極反転用回路（２４ａ）が構成され、
前記第２エリア（２２ｂ）に配設される複数の前記磁気ユニット（１１）の前記磁極反転用コイル（１２）によって第２磁極反転用回路（２４ｂ）が構成される、ことを特徴とする磁気クランプ装置。
前記第１エリア（２２ａ）に配設される複数の前記磁気ユニット（１１）の前記磁極反転用コイル（１２）が直列に接続されて、前記第１エリア（２２ａ）の複数の前記磁極反転用コイル（１２）によって第１磁極反転用回路（２４ａ）が構成され、
前記第２エリア（２２ｂ）に配設される複数の前記磁気ユニット（１１）の前記磁極反転用コイル（１２）によって第２磁極反転用回路（２４ｂ）が構成される、ことを特徴とする磁気クランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、金型、ワーク、ツールを基板に磁気吸着させる磁気クランプ装置に関するものであって、特に、その磁気クランプ装置の探りコイルに発生する誘起電圧を測定して、その誘起電圧から磁束の変化量を算出する磁気クランプ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の磁気クランプ装置には、従来では、特許文献１(日本国・特開２０１１－２０６８６０号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
金型を磁気吸着する吸着面を磁気プレートが有している。その吸着面に複数の装着孔が開口される。その装着孔ごとに磁気ユニットが設けられる。その磁気ユニットは、磁極反転用コイルと、アルニコ磁石と、探りコイルとを有している。そのアルニコ磁石は、磁極反転用コイルに一方向に流される電流により磁極が反転される。また、アルニコ磁石は、一方向と逆の他方向に流される電流により磁極が反転される前の状態に戻される。そのアルニコ磁石の外周壁に探りコイルが巻かれている。アルニコ磁石に通過する磁束が変化するときに、探りコイルに誘起電圧が発生する。その誘起電圧から磁束の変化量が算出される。なお、磁気ユニットにおけるすべての磁極反転用コイルは、直列に接続されている。また、磁気ユニットにおけるすべての探りコイルも直列に接続されている。
金型を磁気吸着する吸着面を磁気プレートが有している。その吸着面に複数の装着孔が開口される。その装着孔ごとに磁気ユニットが設けられる。その磁気ユニットは、磁極反転用コイルと、アルニコ磁石と、探りコイルとを有している。そのアルニコ磁石は、磁極反転用コイルに一方向に流される電流により磁極が反転される。また、アルニコ磁石は、一方向と逆の他方向に流される電流により磁極が反転される前の状態に戻される。そのアルニコ磁石の外周壁に探りコイルが巻かれている。アルニコ磁石に通過する磁束が変化するときに、探りコイルに誘起電圧が発生する。その誘起電圧から磁束の変化量が算出される。なお、磁気ユニットにおけるすべての磁極反転用コイルは、直列に接続されている。また、磁気ユニットにおけるすべての探りコイルも直列に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－２０６８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の従来技術は次の問題がある。
上記のすべての探りコイルが直列に接続されるので、その探りコイルでは磁気プレート上のどの位置で磁束が変化しているのかを検出することができなかった。
本発明の目的は、磁気プレート上における磁束変化した位置を検出できる磁気クランプ装置を提供することにある。
上記のすべての探りコイルが直列に接続されるので、その探りコイルでは磁気プレート上のどの位置で磁束が変化しているのかを検出することができなかった。
本発明の目的は、磁気プレート上における磁束変化した位置を検出できる磁気クランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１から図４に示すように、磁気クランプ装置を次のように構成した。
磁気吸着対象物７を磁気吸着する吸着面９を磁気プレート８が有する。前記吸着面９に複数の装着孔１０が開口される。前記装着孔１０ごとに磁気ユニット１１が設けられる。前記磁気ユニット１１は、磁極反転用コイル１２と、反転可能磁石１４と、探りコイル２０とを有している。反転可能磁石１４は、前記磁極反転用コイル１２に一方向に流される電流により磁極が反転されると共に、前記一方向と逆の他方向に流される電流により磁極が反転される前の状態に戻される。前記反転可能磁石１４を通過する磁束が変化することにより、探りコイル２０に誘起電圧が発生する。前記磁気プレート８が複数のエリアに分けられ、その複数のエリアのうちの１つのエリアとしての第１エリア２２ａに、複数の磁気ユニット１１が配設される。前記第１エリア２２ａに配設される複数の前記磁気ユニット１１の前記探りコイル２０が直列に接続されて、前記第１エリア２２ａの複数の前記探りコイル２０によって第１検出用回路２３ａが構成される。前記第１エリア２２ａとは別のエリアとしての前記第２エリア２２ｂに配設される複数の前記磁気ユニット１１の前記探りコイル２０が直列に接続されて、前記第２エリア２２ｂの複数の前記探りコイル２０によって第２検出用回路２３ｂが構成される。
磁気吸着対象物７を磁気吸着する吸着面９を磁気プレート８が有する。前記吸着面９に複数の装着孔１０が開口される。前記装着孔１０ごとに磁気ユニット１１が設けられる。前記磁気ユニット１１は、磁極反転用コイル１２と、反転可能磁石１４と、探りコイル２０とを有している。反転可能磁石１４は、前記磁極反転用コイル１２に一方向に流される電流により磁極が反転されると共に、前記一方向と逆の他方向に流される電流により磁極が反転される前の状態に戻される。前記反転可能磁石１４を通過する磁束が変化することにより、探りコイル２０に誘起電圧が発生する。前記磁気プレート８が複数のエリアに分けられ、その複数のエリアのうちの１つのエリアとしての第１エリア２２ａに、複数の磁気ユニット１１が配設される。前記第１エリア２２ａに配設される複数の前記磁気ユニット１１の前記探りコイル２０が直列に接続されて、前記第１エリア２２ａの複数の前記探りコイル２０によって第１検出用回路２３ａが構成される。前記第１エリア２２ａとは別のエリアとしての前記第２エリア２２ｂに配設される複数の前記磁気ユニット１１の前記探りコイル２０が直列に接続されて、前記第２エリア２２ｂの複数の前記探りコイル２０によって第２検出用回路２３ｂが構成される。
【0006】
本発明は、次のように作用効果を奏する。
前記磁気プレートが複数のエリアに分けられ、そのエリアごとに探りコイルが直列に接続されるので、探りコイルに発生する誘起電圧をエリアごとに検出できる。これにより、金型の状態、例えば、金型の有無や、磁気吸着された金型に外力が作用された時の剥がれや磁気吸着位置のずれをエリアごとに検出することができる。
前記磁気プレートが複数のエリアに分けられ、そのエリアごとに探りコイルが直列に接続されるので、探りコイルに発生する誘起電圧をエリアごとに検出できる。これにより、金型の状態、例えば、金型の有無や、磁気吸着された金型に外力が作用された時の剥がれや磁気吸着位置のずれをエリアごとに検出することができる。
【0007】
前記第１エリア２２ａに配設される複数の前記磁気ユニット１１の前記磁極反転用コイル１２が直列に接続されて、前記第１エリア２２ａの複数の前記磁極反転用コイル１２によって第１磁極反転用回路２４ａが構成される。前記第２エリア２２ｂに配設される複数の前記磁気ユニット１１の前記磁極反転用コイル１２によって第２磁極反転用回路２４ｂが構成される。
この場合、上記探りコイルに発生するエリアごとの誘起電圧に応じて、第１エリアの磁極反転用コイルと第２エリアの磁極反転用コイルとを別々にまたは同時に操作することができる。
この場合、上記探りコイルに発生するエリアごとの誘起電圧に応じて、第１エリアの磁極反転用コイルと第２エリアの磁極反転用コイルとを別々にまたは同時に操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の第１実施形態を図１から図４によって説明する。
図１に示す成形機１は、固定盤２と支持壁３とを備える。その固定盤２と支持壁３とに跨って４本のガイドロッド４が平行に設けられ、そのガイドロッド４に可動盤５が当該ガイドロッド４に沿って移動可能に設けられる。その固定盤２の側壁と可動盤５の側壁とに磁気クランプ装置６が、それぞれ、装着される。その磁気クランプ装置６の磁力によって金型（磁気吸着対象物）７が磁気吸着される。その磁気クランプ装置６は、図１から図４に示すように、次のように構成される。
図１に示す成形機１は、固定盤２と支持壁３とを備える。その固定盤２と支持壁３とに跨って４本のガイドロッド４が平行に設けられ、そのガイドロッド４に可動盤５が当該ガイドロッド４に沿って移動可能に設けられる。その固定盤２の側壁と可動盤５の側壁とに磁気クランプ装置６が、それぞれ、装着される。その磁気クランプ装置６の磁力によって金型（磁気吸着対象物）７が磁気吸着される。その磁気クランプ装置６は、図１から図４に示すように、次のように構成される。
【0010】
上記磁気クランプ装置６は、磁気プレート８を備え、その磁気プレート８が強磁性の部材、例えば、鉄製の部材によって構成されている。その磁気プレート８に吸着面９が設けられ、その吸着面９に金型７が磁気吸着される。その磁気プレート８の吸着面９に複数の装着孔１０が円形に開口される。その１つの装着孔１０内に１つの磁気ユニット１１が設けられる。その磁気ユニット１１は、図３および図４に示すように次のように構成される。
【0011】
上記の装着孔１０に、磁極反転用のコイル１２が複数回巻かれたリング状のボビン１３が挿入される。そのボビン１３の内周孔に反転可能磁石１４が挿入されて、反転可能磁石１４が装着孔１０の底壁１０ａに当接されている。その反転可能磁石１４は、例えば、アルニコ磁石によって構成される。その反転可能磁石１４の右（吸着面９）側に、磁気プレート８と同様の強磁性の部材によって構成される磁極部材１５が、当該反転可能磁石１４に当接するように挿入される。その磁極部材１５の外周壁の吸着面側端部に、リング状の非磁性部材１６が装着される。その非磁性部材１６は、例えば、真鍮やステンレスの部材によって構成されている。その非磁性部材１６の外周壁に周方向に形成される収容溝に、封止部材としてのＯリング１７が装着される。その非磁性部材１６、磁極部材１５の外周壁、ボビン１３、装着孔１０の内周壁等によって区画形成される環状空間１８に、永久磁石１９、例えば、ネオジム磁石が装着される。
【0012】
上記本実施形態では、図３および図４に示すように、複数の磁気ユニット１１のうちの１つの磁気ユニット（以下、第１磁気ユニット１１ａと呼ぶ）において、反転可能磁石（以下、第１アルニコ磁石１４ａと呼ぶ）の右側（吸着面９に近い側）の一端部が、Ｓ極となるように当該着磁されている。また、その一端部とは反対側の端部である他端部が、Ｎ極となるように着磁されている。
【0013】
上記の第１磁気ユニット１１ａに隣接する別の磁気ユニット（以下、第２磁気ユニット１１ｂと呼ぶ）は、第１磁気ユニット１１ａと同じように構成されているが、反転可能磁石（以下、第２アルニコ磁石１４ｂと呼ぶ）の右側（吸着面９に近い側）の一端部がＮ極となるように、当該第２アルニコ磁石１４ｂが着磁されている点で第１磁気ユニット１４ａと異なる。また、第２アルニコ磁石１４ｂの他端部は、Ｓ極に着磁されている。また、第２磁気ユニット１１ｂのコイル（第２コイル）１２ｂは、第１磁気ユニット１１ａのコイル（第１コイル）１２ａとは逆方向となるように第２ボビン１３ｂに巻かれて配設されており、第２コイル１２ｂと第１コイル１２ａとは、直列に接続されている。そのコイル１２ａ、１２ｂに一方向に所定時間、所定値の電流を流すことにより、第１アルニコ磁石１４ａおよび第２アルニコ磁石１４ｂが一度に磁極が切り換えられる。
【0014】
上記第１磁気ユニット１１ａの永久磁石（以下、第１ネオジム磁石１９ａと呼ぶ）は、その内周側がＮ極となるように、また、外周側がＳ極となるように着磁されている。また、上記第２磁気ユニット１１ｂの永久磁石（第２ネオジム磁石１９ｂ）は、その内周側がＳ極となるように、また、外周側がＮ極となるように着磁されている。このため、第１アルニコ磁石１４ａの一端部がＳ極であり、第２アルニコ磁石１４ｂの一端部がＮ極である磁気クランプ装置の磁化解除状態では、図３中の二点鎖線で示すように、磁束が、第１アルニコ磁石１４ａを起点として、第１磁気ユニット１１ａの磁極部材（第１磁極部材１５ａ）、第１ネオジム磁石１９ａ、磁気プレート８、第２ネオジム磁石１９ｂ、第２磁気ユニット１１ｂの磁極部材（第２磁極部材１５ｂ）、第２アルニコ磁石１４ｂ、磁気プレート８を順に通って第１アルニコ磁石１４ａに戻る。このとき、磁気プレート８内部にだけ磁界が発生するので、磁気プレート８に金型７を近づけても磁気吸着されない。
【0015】
また、第１アルニコ磁石１４ａの一端部がＳ極からＮ極に切り換えられると共に、第２アルニコ磁石１４ｂの一端部がＮ極からＳ極に切り換えられた磁気クランプ装置の磁化状態では、図４中の二点鎖線で示すように、磁束の一部は、第１アルニコ磁石１４ａを起点として、第１磁極部材１５ａ、金型７、第２磁極部材１５ｂ、第２アルニコ磁石１４ｂ、磁気プレート８を順に通って第１アルニコ磁石１４ａに戻る。このとき、磁界が磁気プレート８とその磁気プレート８に接触された金型７とに跨って発生するので、金型７が磁気プレート８に磁気吸着される。
【0016】
本実施形態の磁気クランプ装置６では、ネオジム磁石１９と非磁性部材１６との間に形成される環状空間１８内に探りコイル２０が、非磁性部材１６の外周面に沿って巻かれるように配設される。その探りコイル２０は、磁極部材１５やアルニコ磁石１４を通過する磁束を検出するものである。上記第１磁気ユニット１１ａの探りコイル（第１探りコイル）２０ａが、第２磁気ユニットの探りコイル（第２探りコイル）２０ｂに直列に接続される。その第２探りコイル２０ｂは、第１探りコイル２０ａとは逆方向となるように第１磁気ユニット１１ｂの非磁性部材１６の外周面沿って巻かれるように配設される。上記第１磁気ユニット１１ａの装着孔１０と第２磁気ユニット１１ｂの装着孔１０とを連通させる連通孔２１が磁気プレート８の裏面に開口され、第１探りコイル２０ａの一端と第１探りコイル２０ｂの一端とが連通孔２１内に挿入される。それら探りコイル２０ａ、２０ｂが連通孔２１内で結線される。このようにして、隣り合う磁気ユニット１１ａ、１１ｂの探りコイル２０ａ、２０ｂが直列に接続される。その探りコイル２０ａ、２０ｂに発生する誘起電圧を制御装置の電圧計が所定時間ごと（１ｍｓｅｃ程度）に計測する。その測定結果が、制御装置のメモリ部に送られて記録されていく。そのメモリ部に記録された誘起電圧ｅとコイルの巻き数Ｎとから磁束の変化量ｄφが、次の式を使って制御装置の演算部によって算出される。
ｅ＝－Ｎｄφ／ｄｔ
なお、上記式において、出力電圧ｅを時間で積分し、コイルの巻き数Ｎで除することで磁束変化量φが算出される。
ｅ＝－Ｎｄφ／ｄｔ
なお、上記式において、出力電圧ｅを時間で積分し、コイルの巻き数Ｎで除することで磁束変化量φが算出される。
【0017】
上記実施形態の磁気クランプ装置６において、磁気クランプ装置６が磁化解除状態から磁化状態に切り換えられるときに磁束が変化し、その磁束の変化量を初期磁束と呼ぶこととする。また、磁気プレート８に磁気吸着された金型７が外力や金型の自重などによって剥がれかかったとき、もしくは、磁気吸着位置がずれたときには、初期磁束から磁束が減少するように変化し、その磁束を磁束消失と呼ぶこととする。
【0018】
前述したように、金型７が剥がれかけるなどしたときに、上記初期磁束から磁束消失分だけ磁束が減少していく。その初期磁束から磁束消失値を差し引いた値が、予め設定された閾値を下回ったときに、磁気プレート８から金型７が落下する可能性があることを制御装置の判定部が判断する。このとき、判定部が判定結果に応じた信号を警告器に送信する。警告器は、金型７が磁気プレート８から落下する可能性がある旨の警告等を表示する。
【0019】
上記のように、警告が表示されたときに、金型７が初めに磁気固定した磁気プレート８上の位置からほとんど移動されておらず成型機１の駆動に何ら問題ないことが作業者などによって確認された場合には、次のような再磁化動作を行う。再磁化動作は、まず、可動盤５を固定盤２に向けて移動させて、可動盤５と固定盤２によって金型７を挟み込む。次いで、磁気クランプ装置６を磁化状態から磁化解除状態に切り換えて、再び磁化解除状態から磁化状態へ切り換える。これにより、磁気クランプ装置６の磁束を、消失する前の初期状態に戻すことができる。
【0020】
本実施形態では、図２に示すように、磁気プレート８に２４個の磁気ユニット１１が配設されている。その磁気プレート８が上下左右に４つのエリアに分割されている。その磁気プレート８を正面からみて右上のエリアを第１エリア２２ａと呼び、右下のエリアを第２エリア２２ｂと呼び、左下のエリアを第３エリア２２ｃと呼び、左上のエリアを第４エリア２２ｄと呼ぶこととする。その第１エリア２２ａに６つの磁気ユニット１１が配設されている。その６つの磁気ユニット１１の探りコイル２０は、図２中に点線で示すように直列に接続されて、検出用回路２３（第１検出回路２３ａ）を形成し、その検出用回路の端部が（図示しない）制御装置に接続されている。なお、検出用回路２３（第１検出回路２３ａのみならず後述する第２検出回路２３ｂから第４検出回路２３ｄを含む）としての電気配線は、磁気プレート８の裏面壁等に形成される溝や孔内に配設される。また、同様に、後述する反転用回路２４（第１反転用回路２４ａから第４反転用回路２４ｄ）としての電気配線も、磁気プレート８の裏面壁等に形成される溝や孔内に配設される。このため、図２中に検出用回路２３と反転用回路２４とを併せて点線で示しているが、本実施形態の検出用回路２３と反転用回路２４とは、別々の配線によって構成されている。
【0021】
上記の第１エリア２２ａ以外の第２エリア２２ｂ～第４エリア２２ｄにも、それぞれ、６つの磁気ユニット１１が配設され、その６つの磁気ユニット１１の６つの探りコイル２０が直列に接続されている（第２検出用回路２３ｂから第４検出用回路２３ｄ）。その６つの探りコイル２０に発生する誘起電圧を、エリアごとに測定することにより、磁束消失時の磁束変化量を制御装置がエリアごとに算出できる。これにより、磁気プレート８に磁気吸着された金型７が当該磁気プレート８に対して移動したり、剥がれたりしたことを制御装置がエリアごとに検出できる。また、各エリアにおける磁束変化量の総量が所定値を超えたときに、磁気プレート８から金型７が落下するおそれがあると制御装置が判断する。
【0022】
また、上記各エリア２２内に配設される６つの磁気ユニット１１において、アルニコ磁石１４の磁極を反転させるコイル１２が直列に接続されて磁極反転用回路２５（第１磁極反転用回路２５ａ）を形成し、その磁極反転用回路２５ａの端部が（図示しない）電源装置に接続されている。他のエリアの磁気ユニット１１もエリアごとに直列に接続されている（第２磁極反転回路２５ｂから第４磁極反転回路２５d）。このため、磁気プレート８から金型７が落下するおそれがあると制御装置が判断した場合には、磁気クランプ装置が金型を磁気吸着する磁力を初期状態に戻すために、当該磁気クランプ装置６を一旦磁化解除状態にして、その後、磁化状態に切り換える。その手順は次のようである。まず、４つのエリアのうちの３つのエリアの磁気ユニットによって金型を落下させずに磁気吸着できるときの磁束を金型ごとに予め測定もしくは算出しておき、その測定値もしくは算出値（以下、測定値等という）を基準値として制御装置のメモリ部に記憶しておく。４つのエリアのうちの３つのエリアの磁束の合計が基準値に達した場合には、成型機１の動作を停止して（成型機１の作動に影響ない場合には成型機１を動作させたままでもよい）、４つのエリア２２のうちの１つのエリアの磁気ユニット１１を磁化状態から磁化解除状態へ切り換えた後、磁化状態へ再度切り換える（以下、再磁化動作という）。この再磁化動作を他の３つのエリアの磁気ユニットにおいても順に実施する。このため、金型を固定盤と可動盤で挟み込む必要がある前述の従来の磁気クランプ装置とは異なり、本実施形態の磁気クランプ装置６では金型７を挟み込む必要がない。従って、本実施形態の磁気クランプ装置では再磁化動作を簡素にできる。
【0023】
図５は、本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。この第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
【0024】
図５に示す磁気プレート８が５つのエリアに分けられている。その５つのエリアのうちの中央のエリアを第１エリア２２ａと呼ぶこととして、その第１エリア２２ａの右側のエリアと左側のエリアとに離間されて配置されている２つのエリアを合わせて第２エリア２２ｂと呼ぶこととして、その第２エリア２２ｂより左右外側の２つのエリアを併せて第３エリア２２ｃと呼ぶこととする。第１エリア２２ａには１６個の磁気ユニット１１が設けられ、その１６個の磁気ユニット１１の磁極反転用のコイル１２が直列に接続されると共に、探りコイル２０も直列に接続される。また、第２エリア２２ｂの８個の磁気ユニット１１および第３エリア１１の８個の磁気ユニットにおいても、第１エリア２２ａと同様に磁極反転用のコイル１２および探りコイル２０が、エリアごとに直列に接続される。
【0025】
上記磁気クランプ装置６において、サイズの異なる金型７が磁気プレート８に磁気吸着されることがある。そのサイズが、例えば、すべてのエリアを覆う程度の大きさである大型金型７Ａ、第１エリア２２ａおよび第２エリア２２ｂを覆う程度の大きさである中型金型７Ｂ、第１エリア２２ａのみを覆う程度の大きさである小型金型７Ｃであるときに、上記磁気クランプ装置６は次のような手順でそれぞれの金型７を磁気プレート８に磁気吸着させる。まず、固定盤２と可動盤３とによって挟み込んだ状態の大型金型７Ａを磁気吸着させるときに、第１エリア２２ａおよび第２エリア２２ｂの磁気ユニット１１を作動させて磁化解除状態から磁化状態に切り換える。このとき、第２エリア２２ｂの探りコイル２０に発生する誘起電圧から磁束が算出される。その算出磁束値が所定値以上のときに、第３エリア２２ｃの磁気ユニット１１を作動させる。これにより、３つのエリアの磁気ユニット１１によって大型金型７Ａが吸着固定される。
【0026】
上記の磁気クランプ装置６が中型金型７Ｂを磁気プレート８に磁気吸着させる手順は、大型の金型７Ａと同じである。このとき、第３エリア２２ｃの探りコイル２０に誘起電圧がほとんど発生しないので、制御装置は、金型７のサイズが中型であることを検知する。
【0027】
上記の磁気クランプ装置６が小型金型７Ｃを磁気プレート８に磁気吸着させるときには、まず、第１エリア２２ａおよび第２エリア２２ｂの磁気ユニット１１を作動させて磁化解除状態から磁化状態に切り換える。このとき、第２エリア２２ｂの探りコイル２０に誘起電圧がほとんど発生しないので、制御装置は、金型７のサイズが小型であると検知する。また、第１エリア２２ａおよび第２エリア２２ｂの磁気ユニット１１によって小型の金型７を磁気プレート８に十分に磁気吸着できるので、第３エリア２２ｃの磁気ユニット１１のコイル１２には電流を供給しない。このため、第３エリア２２ｃの磁気ユニット１１は作動させないので、消費電力を低く抑えることができる。
【0028】
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記実施形態では、全ての磁気ユニット１１に対して探りコイル２０を設けているが、エリア２２内に配置される磁気ユニット１１のうちの１つの磁気ユニットに選択的に探りコイル２０を設けるようにしても良い。また、探りコイル２０は、環状空間１８に１巻き分だけ挿入されることに代えて、１巻きよりも多く巻くようにしても、または１巻きに満たなくてもよい。
上記実施形態では、磁気プレート８を３つまたは４つのエリアに分割しているが、これに限られず、２つのエリアでも５つ以上でもよい。
上記実施例において、探りコイル２０と磁極反転用コイル１２とを別々のコイルにしたが、磁極反転用コイル１２を探りコイル２０として切り換えて使用しても良い。なお、磁極反転用コイル１２を探りコイル２０として使用する場合には、切り換えのための回路を設ける。磁極反転用コイル１２は、ボビン１３に複数巻きしているので、巻き数が少ない場合よりも感度が向上するという利点がある。
上記探りコイル２０は、非磁性部材１６の外周に巻かれるように配設されることに代えて、磁極部材１５の外周またはアルニコ磁石の外周に巻かれるように配設されてもよい。
上記警告器は、例示したＬＥＤ表示器に限られず、スピーカ、警告ランプなど、警告の種別を認識できるものであれば良い。
上記の実施形態では、第１磁気ユニット１１ａの第１アルニコ磁石１４ａの一端部がS極に、また、他端部がＮ極に着磁され、第２磁気ユニット１１ｂの第２アルニコ磁石１４ｂの一端部がＮ極に、また、他端部がＳ極に着磁されている。これに代えて、すべての磁気ユニット１１のアルニコ磁石１４の一端部が同じ磁極となるようにしてもよい。これにより、磁極部材に面するアルニコ磁石１４の端部とネオジム磁石１９の端部の両方が同じ磁極のときに、磁束が、アルニコ磁石１４を起点として、磁極部材１５、金型７、磁気プレート８、アルニコ磁石１４へと戻る。このとき、金型７が磁気クランプ装置６の吸着面９に磁気吸着される。磁極部材１５に面するアルニコ磁石１４の端部とネオジム磁石１９の端部の両方が異なる磁極のときに、磁束が、アルニコ磁石１４を起点として、磁極部材１５、ネオジム磁石１９、磁気プレート８、アルニコ磁石１４へと戻る。このとき、金型７が磁気クランプ装置６に近づけられても、磁気クランプ装置６に磁気吸着されない。
上記各エリア２２に複数の磁気ユニット１１が配設されることに代えて、１つのエリアに１つの磁気ユニット１１が配設されるようにしてもよい。この場合、検出用回路が１つの探りコイルとその探りコイルと制御装置とを接続する配線によって構成される。
上記実施形態では、全ての磁気ユニット１１に対して探りコイル２０を設けているが、エリア２２内に配置される磁気ユニット１１のうちの１つの磁気ユニットに選択的に探りコイル２０を設けるようにしても良い。また、探りコイル２０は、環状空間１８に１巻き分だけ挿入されることに代えて、１巻きよりも多く巻くようにしても、または１巻きに満たなくてもよい。
上記実施形態では、磁気プレート８を３つまたは４つのエリアに分割しているが、これに限られず、２つのエリアでも５つ以上でもよい。
上記実施例において、探りコイル２０と磁極反転用コイル１２とを別々のコイルにしたが、磁極反転用コイル１２を探りコイル２０として切り換えて使用しても良い。なお、磁極反転用コイル１２を探りコイル２０として使用する場合には、切り換えのための回路を設ける。磁極反転用コイル１２は、ボビン１３に複数巻きしているので、巻き数が少ない場合よりも感度が向上するという利点がある。
上記探りコイル２０は、非磁性部材１６の外周に巻かれるように配設されることに代えて、磁極部材１５の外周またはアルニコ磁石の外周に巻かれるように配設されてもよい。
上記警告器は、例示したＬＥＤ表示器に限られず、スピーカ、警告ランプなど、警告の種別を認識できるものであれば良い。
上記の実施形態では、第１磁気ユニット１１ａの第１アルニコ磁石１４ａの一端部がS極に、また、他端部がＮ極に着磁され、第２磁気ユニット１１ｂの第２アルニコ磁石１４ｂの一端部がＮ極に、また、他端部がＳ極に着磁されている。これに代えて、すべての磁気ユニット１１のアルニコ磁石１４の一端部が同じ磁極となるようにしてもよい。これにより、磁極部材に面するアルニコ磁石１４の端部とネオジム磁石１９の端部の両方が同じ磁極のときに、磁束が、アルニコ磁石１４を起点として、磁極部材１５、金型７、磁気プレート８、アルニコ磁石１４へと戻る。このとき、金型７が磁気クランプ装置６の吸着面９に磁気吸着される。磁極部材１５に面するアルニコ磁石１４の端部とネオジム磁石１９の端部の両方が異なる磁極のときに、磁束が、アルニコ磁石１４を起点として、磁極部材１５、ネオジム磁石１９、磁気プレート８、アルニコ磁石１４へと戻る。このとき、金型７が磁気クランプ装置６に近づけられても、磁気クランプ装置６に磁気吸着されない。
上記各エリア２２に複数の磁気ユニット１１が配設されることに代えて、１つのエリアに１つの磁気ユニット１１が配設されるようにしてもよい。この場合、検出用回路が１つの探りコイルとその探りコイルと制御装置とを接続する配線によって構成される。
【符号の説明】
【0029】
７：金型（磁気吸着対象物），９：吸着面，８：磁気プレート，１０：装着孔，１１：磁気ユニット，１２：磁極反転用コイル，１４：アルニコ磁石（反転可能磁石），２０：探りコイル，２２：エリア，２２ａ：第１エリア，２２ｂ：第２エリア，２３ａ：第１検出用回路，２３ｂ：第２検出用回路，２４ａ：第１磁極反転用回路，２４ｂ：第２磁極反転用回路．
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
