CN106533082A - 平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置 - Google Patents

Abstract

平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，该装置包括底板、绕线架、线圈和电动势检测单元；底板上加工有多个通孔，多个通孔在底板上的排布与待拼接的平面电机永磁体阵列中永磁体的排列顺序一致；绕线架固定在底板上的通孔内，线圈绕制在绕线架上，相邻两排线圈绕制旋向相反，多个线圈串联并与电动势检测单元连接。本发明有效满足了永磁体阵列粘结过程中安全可靠性要求，解决了永磁体极性粘结过程中容错率低，不必每个永磁体用人工手持检测法检测极性，只需按照永磁体标识的极性放入待安装区域，显著提高集成效率以及安全性。

Description

平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置

技术领域

本发明涉及一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，更具体地，涉及平面电机磁钢阵列的装配技术，属于半导体制造技术领域。

背景技术

永磁体阵列是平面电机的重要组成部分，随着技术的进步，永磁体阵列的尺寸逐渐增大，其磁钢排列的种类也越来越多，而其制造难度越来越大。

永磁体阵列拼接工作是在整个平面电机二维运动台装配过程中的重点和难点。为保证永磁阵列磁场空间周期性和稳定性，要求粘结时，每两块永磁体间距离准确，整体尺寸无累积误差，且所有永磁体高度一致，不能有任何一块永磁体出现极性错误；同时，所有永磁体必须在基座上粘接牢靠，不得有永磁体弹出情况发生。

传统的永磁体阵列拼接检测方法是手持永磁体与标准永磁体对照法，即工人手持一块标明磁极的永磁体，对照永磁体阵列的磁极方向图，在永磁体阵列上逐块手测。由于平面电机需永磁阵列的磁场强度足够强，外形尺寸需足够大，每块永磁体充磁后与铁磁性物质相互间吸力通常可达几千牛，远远大于人力所能控制范围，容易对人体造成挤压、夹伤。同时钕铁硼材料内部应力大，易碎，永磁体相互吸引碰撞时容易炸裂，对人身造成伤害。因此人工手持检测法，效率低，可靠性差，且具有很大危险性。

发明内容

本发明的目的是提供一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，以满足永磁体阵列拼接粘结过程中安全、可靠性要求，并解决永磁体极性粘结过程中容错率低、永磁体极性检测工作量大等问题，提高安装拼接的效率。

本发明的技术方案如下：

一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，其特征在于：所述装置包括底板、绕线架、线圈和电动势检测单元；所述的底板上加工有多个通孔，多个通孔在底板上的排布与待拼接的平面电机永磁体阵列中永磁体的排列规律一致；线圈绕制在绕线架上，绕线架固定在底板上的通孔内，相邻两排线圈绕制旋向相反，多个线圈串联并与电动势检测单元连接。

上述技术方案中，所述的底板采用绝缘材料。所述的电动势检测单元采用万用表或电压。

本发明具有以下优点及突出性的技术效果：①本发明有效满足了永磁体阵列粘结过程中安全可靠性要求，解决了永磁体极性粘结过程中容错率低，永磁体极性检测工作量大等问题,提高了工作效率，且易于安装和应用；②避免了将极性错误永磁体靠近待安装区域时，可能出现的永磁体突然下坠或弹起带来的危险；也可避免因行列间永磁体朝向更替时可能产生的错误；同时也可保证同一行、列永磁体安装时朝向一致，不必每个永磁体用人工手持检测法检测极性，只需按照永磁体标识的极性放入待安装区域，显著提高集成效率以及安全性。

附图说明

图1为本发明提供的防止永磁体极性错误的装置结构示意图。

图2为一种线圈绕至方向示意图。

图3为本发明在平面电机永磁体阵列拼接中实际应用示意图。

图中：1-底板；2-绕线架；3-线圈；4-电动势检测仪；5-永磁体压入工装；6-永磁体；7-本装置；8-永磁体导向工装；9-永磁体待安装区域。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构、原理和工作过程做进一步的说明。

如图1所示，本发明提供的一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，

所述装置包括底板1、绕线架2、线圈3和电动势检测单元4；所述的底板1上加工有多个通孔，多个通孔在底板上的排布与待拼接的平面电机永磁体阵列中永磁体的排列规律一致，即永磁体对角线方向阵列间距为永磁阵列极距的二倍根号；平行永磁体边线方向上的阵列间距为磁钢阵列极距；每个通孔的最小线性尺寸应略大于待拼接的平面电机永磁体阵列中永磁体的最大外形尺寸，避免安装过程中发生干涉。所述的底板1采用绝缘材料制作。

所述的线圈3绕制在绕线架2上，所述的绕线架2固定在底板1上的对应通孔内；所述的通孔内的线圈，按顺时针或逆时针绕制，相邻两行、列通孔内的线圈绕线方向相反。绕线架固定在底板上的通孔内，线圈两端串联在电路中，电路两端外接电动势检测仪器，通过电动势示数判定永磁体极性朝向是否正确，如图1，图2所示。

在永磁体阵列集成过程中，使用本发明所述装置，因每一行、列永磁体极性相同，下一行、列极性相反，本发明中所述线圈绕制是同一行、列按相同方向绕制(如顺时针)，下一行列变换绕制方向(如逆时针)，从而每一行列的永磁体，以永磁体阵列中永磁体设计朝向穿过本发明所述装置的检测位置时，产生的感应电动势正负号相同。通过外接电动势检测仪示数，判断线圈串联电路中感应电动势符合设计预期，则抽出永磁体导向工装中的隔板，将永磁体压入待安装区域中。

该装置按照待拼接的平面电机永磁体阵列中永磁体排布规律在底板上加工相同排布规律的通孔，在相邻两行、列通孔内的线圈绕线方向相反，因此N极朝上的永磁体穿过检测线圈，与S极朝上的永磁体穿过检测线圈，检测到的电路中的感应电动势正负号相同，出现电动势正负号变化则磁钢极性朝向就出现了错误。

实施例：待拼接永磁体阵列为一维Halbach永磁体阵列，所述的通孔为正方孔，方孔数量为13个。第一排通孔内的线圈沿逆时针方向绕制，下一排通孔内的线圈沿逆时针方向绕制。

安装永磁体过程中，永磁体穿过线圈，根据洛伦兹定律，线圈产生感应电动势脉冲，通过外界电路传递到电路外接的感应电动势检测仪表，可得到永磁体产生的感应电压数值。根据电机永磁体阵列排布规律，相邻两排永磁体朝上的磁极方向相反，因每排线圈绕制方向也相反，因此N极朝上的永磁体穿过检测线圈，与S极朝上的永磁体穿过检测线圈，检测到的电路中的感应电动势正负号相同，出现电动势正负号变化则磁钢极性朝向就出现了错误。

以13块永磁体为一安装单元，使不论N极朝上或S极朝上的永磁体，通过线圈时感应电动势正负号均相同，由此判断永磁体朝向无误，则抽去永磁体导向工装中的挡板，将永磁体压入永磁阵列中的待安装区域中；沿永磁体阵列面的X轴或Y轴方向配合永磁体安装工装重复操作，即可完成整个永磁体阵列在安装大永磁体中的极性判断工作。

一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置的检测过程为：

如图3所示，在永磁阵列集成过程中，将永磁体导向工装8放置到永磁体待安装区域9之上，并靠永磁体导向工装8自带的卡脚固定于待安装区域9的机械接口上，导向并固定，在待安装区域9的粘接表面涂适量的粘接剂，安装永磁体6；在永磁体6放入永磁体导向工装8之前，永磁体就会先穿过本装置7。

根据外接电路提示，可快捷准确判断出该永磁体极性正确与否，若判断无误再抽出永磁体导向工装8内的磁体安装挡板，将永磁体6使用永磁体压入工装5压入永磁体待安装区域9，待粘接剂固化。

一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，简洁有效地避免了因永磁体极性错误，有可能发生的永磁体碎裂，崩出等安全事故，在保证了人身及设备安全的同时，也减少了人工辨认永磁体极性浪费的工时，提高了装配效率。

该装置按照相应永磁阵列中永磁体排布规律在底板上加工相同排布规律的通孔，在相邻两行、列通孔内的线圈绕线方向相反，因此N极朝上的永磁体穿过检测线圈，与S极朝上的永磁体穿过检测线圈，检测到的电路中的感应电动势正负号相同，电动势检测仪示数出现电动势正负号变化则磁钢极性朝向就出现了错误。

Claims (4)

1.一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，其特征在于：所述装置包括底板(1)、绕线架(2)、线圈(3)和电动势检测单元(4)；所述的底板(1)上加工有多个通孔，多个通孔在底板上的排布与待拼接的平面电机永磁体阵列中永磁体的排列规律一致；绕线架(2)固定在底板(1)上的通孔内，线圈(3)绕制在绕线架(2)上，相邻两排线圈绕制旋向相反，多个线圈串联并与电动势检测单元连接。

2.如权利要求1所述的一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，其特征在于：底板上加工的通孔为矩形通孔。

3.如权利要求1所述的一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，其特征在于：所述的底板(1)采用绝缘材料。

4.如权利要求1、2或3所述的一种平面电机永磁体阵列拼接中防止永磁体极性错误的装置，其特征在于：所述的电动势检测单元采用万用表或电压表。