CN110640425A - 全自动化磁铁装配装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种全自动化磁铁装配装置及方法，包括机架，所述机架上设有用以承载本体的承载组件以及设置在所述承载组件一端用以容置磁铁弹夹的容置组件，所述容置组件上设有用以将所述磁铁弹夹内的磁铁逐个推出的推出组件；所述机架上还设有用以将经所述推出组件推出的所述磁铁抓取并压合至所述本体上的抓取压合组件。本发明的有益效果主要体现在：与现有技术相比，将磁铁整齐排序在磁铁弹夹中，再由顶针将其顶出至容置口内，避免磁极反向装配的情况发生，保证了安装后产品的合格率。另外，该装置中各个组件相互配合实现全自动化装配，可有效地代替人工装配，极大地提高安装效率。

Description

全自动化磁铁装配装置及方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体而言，尤其涉及一种全自动化磁铁装配装置及方法。

背景技术

近年来随着电子产品的逐渐发展，手机、平板电脑的功能越来越多样化，产品中的配件也越来越复杂。在目前的市面上，很多声学器件或电子产品中都需要装配磁铁等产生磁场的零件。但是，这类磁力部件的装配不便，影响了产品加工的效率和产品的成品率。

常规的自动装配方式通常采用振动料盘进行自动化上料，但是由于磁铁部件之间存在吸音或排斥的作用力，所以这种自动上料方式无法应用于磁铁部件。可选地，本领域技术人员可以采用手工安装的方式进行装配，手工装配虽然可以基本保证固定装配的可靠性，但是一方面加工效率较低，另一方面人工不便区分磁铁部件的极性，容易造成磁极反向装配的情况，使产品无法正常工作。

因此，继续一种全自动化磁铁装配装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种全自动化磁铁装配装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种全自动化磁铁装配装置，包括机架，所述机架上设有用以承载本体的承载组件以及设置在所述承载组件一端用以容置磁铁弹夹的容置组件，所述容置组件上设有用以将所述磁铁弹夹内的磁铁逐个推出的推出组件；所述机架上还设有用以将经所述推出组件推出的所述磁铁抓取并压合至所述本体上的抓取压合组件。

优选的，所述承载组件包括设置在机架上的承载板，所述承载板上固设有可延伸置于所述本体的定位孔内的定位柱；所述本体的一端设有固设在所述承载板上的L形第一挡板，另一端设有L形第二挡板，所述第二挡板与固设在所述承载板上的伺服气缸的气缸轴固接。

优选的，所述机架上还固设有第一滑轨，所述第一滑轨上设有与其适配的第一滑块，所述第一滑块与承载板固接。

优选的，所述容置组件包括滑动设置在所述机架上的十字块，所述十字块的竖直端开设有一与所述磁铁弹夹轮廓相匹配的贯穿槽，所述磁铁弹夹与所述十字块之间通过螺栓连接；所述十字块的水平端的一端与第二滑块固接，所述第二滑块与固设在所述机架上且与其适配的第二滑轨配接；所述水平端的另一端与固设在所述机架上的无杆气缸的线性滑块固接。

优选的，所述推出组件包括呈镜像结构设置在所述磁铁弹夹两侧的L形固定块，所述固定块之间的距离等于所述磁铁弹夹的厚度；其中一个所述固定块上固设有容置块，所述容置块上设有一具有夹角的容置口；另一所述固定块上固设有第三滑轨，所述第三滑轨上设有一与其配接的第三滑块，所述第三滑块上固设有一顶针，所述顶针可贯穿所述磁铁弹夹并将磁铁弹夹内的磁铁逐个推送至所述容置口内。

优选的，所述抓取压合组件至少包括滑动设置在所述机架上的支撑板，所述支撑板上固设有一支撑架，所述支撑架的底部固设有一具有中空腔的磁性吸头；所述支撑架上固设有一微型气缸，所述微型气缸的气缸轴与至少部分延伸置于所述磁性吸头的中空腔内的按压针固接。

优选的，所述支撑板上还固设有位于所述支撑架一侧的CCD光源和CCD相机，所述CCD光源位于所述CCD相机的正下方。

优选的，所述抓取压合组件还包括固设在所述机架位于所述容置组件一侧的第一传动架，所述第一传动架上枢轴设有一第一传动丝杆，所述第一传动丝杆的一端与第一伺服电机连接，所述第一传动丝杆上还设有一与其为丝杆传动的第一传动螺母，所述第一传动螺母与第二传动架固接；所述容置组件的另一侧设有第四滑轨，所述第四滑轨上设有一与其配接的第四滑块，所述第四滑块与所述第二传动架固接；所述第二传动架上枢轴设有一第二传动丝杆，所述第二传动丝杆的一端与第二伺服电机连接，所述第二传动丝杆上还设有一与其为丝杆传动的第二传动螺母，所述第二传动螺母与所述支撑板固接。

优选的，所述磁铁弹夹包括下壳体和与所述下壳体适配的上壳体，所述下壳体上开设有一组容置所述磁铁的容置槽，所述容置槽内设有一与所述磁铁的一端紧贴的按压弹簧；所述下壳体上开设有一与所述磁铁外轮廓一致的开口，所述磁铁可从所述开口内被推出；所述上壳体上还开设有一组与容置槽对应的观察孔。

一种全自动化磁铁装配方法，包括如下步骤：

S1、将本体放置承载板上，本体的定位孔与定位柱对正，伺服气缸启动，驱动第二挡板和第一挡板相配合将所述本体限位；

S2、第三滑块在第三滑轨上滑动，直至固设在所述第三滑块上的顶针将磁铁弹夹内的磁铁推出送至至容置块的容置口内；

S3、第一伺服电机和第二伺服电机启动，驱动支撑板沿X轴和Y轴滑动，直至CCD相机完成对所述容置口内的磁铁和本体进行拍摄、识别；

S4、第一伺服电机和第二伺服电机启动，驱动支撑板沿X轴和Y轴滑动，直至磁性吸头吸附住所述容置口内的所述磁铁；

S5、所述第一伺服电机和第二伺服电机再次启动，驱动经磁性吸头吸附的所述磁铁移动至所述本体正上方，微型气缸启动，通过按压针将所述磁铁按压至所述本体内。

本发明的有益效果主要体现在：与现有技术相比，将磁铁整齐排序在磁铁弹夹中，再由顶针将其顶出至容置口内，避免磁极反向装配的情况发生，保证了安装后产品的合格率。CCD相机对磁铁和本体进行拍摄识别，避免磁铁与本体不匹配的意外情况发生，提高安装精度，延长使用寿命。该装置中各个组件相互配合实现全自动化装配，可有效地代替人工装配，极大地提高安装效率。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的立体图；

图2：图1中A部分的放大图；

图3：图1中B部分的放大图；

图4：本发明中磁铁弹夹的立体图；

图5：本发明中磁铁弹夹的立体图，此时，去除上壳体。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图5所示，本发明揭示了一种全自动化磁铁装配装置，包括机架1，所述机架1上设有用以承载本体100的承载组件2，所述承载组件2包括设置在机架1上的第一滑轨25，所述第一滑轨25上设有与其适配的第一滑块26，所述第一滑块26与承载板21固接。所述承载板21上固设有可延伸置于所述本体100的定位孔101内的定位柱22；所述本体100的一端设有固设在所述承载板1上的L形第一挡板23，另一端设有L形第二挡板27，所述第二挡板27与固设在所述承载板21上的伺服气缸24的气缸轴固接。所示第二挡板27和第一挡板23相配合将所述本体100限位，防止所述本体100在安装的过程中出现意外晃动的情况，保证了安装的精准率。上述中，所述机架1上还设有驱动承载板21在所述第一滑轨25上的驱动件，该驱动件可以为无杆气缸等，本技术领域人员均已悉知，因此，不做赘述。

所述承载组件2的一端设有设置在所述机架1上用以容置磁铁弹夹3的容置组件4，所述容置组件4包括滑动设置在所述机架1上的十字块41，所述十字块41的竖直端42开设有一与所述磁铁弹夹3轮廓相匹配的贯穿槽43，所述磁铁弹夹3与所述十字块41之间通过螺栓连接；当然，也可采用其他连接结构，如焊接、卡接等，均属于本发明的保护范畴。所述十字块41的水平端44的一端与第二滑块固接，所述第二滑块与固设在所述机架1上且与其适配的第二滑轨46配接，所述水平端44的另一端与固设在所述机架1上的无杆气缸47的线性滑块48固接。该结构的设置可实现对磁铁弹夹3的位置进行适时调整，自动化程度高，无需人工操作，提高工作效率。

本实施例中，所述磁铁弹夹3包括下壳体31和与所述下壳体1适配的上壳体32，所述下壳体31上开设有一组容置所述磁铁200的容置槽33，所述容置槽33内设有一与所述磁铁200的一端紧贴的按压弹簧34；所述下壳体31上开设有一与所述磁铁200外轮廓一致的开口35，所述磁铁200可从所述开口35内被推出。将磁铁整齐排序在磁铁弹夹中，避免磁极反向装配的情况发生，保证了安装后产品的合格率。进一步的，所述上壳体32上还开设有一组与容置槽33对应的观察孔36，以便及时观察到容置槽33内磁铁200的具体情况。

本发明的另一设计要点在于：所述容置组件4上设有用以将所述磁铁弹夹3内的磁铁200逐个推出的推出组件5，所述推出组件5包括呈镜像结构设置在所述磁铁弹夹3两侧的L形固定块51，所述固定块51之间的距离等于所述磁铁弹夹3的厚度；其中一个所述固定块51上固设有容置块52，所述容置块52上设有一具有夹角的容置口53；另一所述固定块51上固设有第三滑轨54，所述第三滑轨54上设有一与其配接的第三滑块55，所述第三滑块55上固设有一顶针56，所述顶针56可贯穿所述磁铁弹夹3并将磁铁弹夹3内的磁铁逐个推送至所述容置口53内。，通过顶针将磁铁平稳顶出至容置口内，可实现全程自动化，无需人工手工操作，避免错误的发生，提高准确率。

本发明中，所述机架1上还设有用以将经所述推出组件5推出的所述磁铁200抓取并压合至所述本体100上的抓取压合组件6。所述抓取压合组件6至少包括滑动设置在所述机架1上的支撑板61，所述支撑板61上固设有一支撑架62，所述支撑架62的底部固设有一具有中空腔的磁性吸头63，所述磁性吸头63将磁铁吸附至本体100的正上方，。所述支撑架62上固设有一微型气缸64，所述微型气缸64的气缸轴与至少部分延伸置于所述磁性吸头63的中空腔内的按压针65固接。

优选的，所述支撑板61上还固设有位于所述支撑架62一侧的CCD光源66和CCD相机67，所述CCD光源66位于所述CCD相机67的正下方。所述CCD相机进行拍照，能够降低系统功耗，且保障系统有效工作，CCD相机能够设置所述CCD光源66的工作参数，以调节拍照区域的光线，提高所述CCD相机的图像清晰度，降低后续图像处理的复杂程度。所述CCD相机具有抗振动和抗撞击的特性，且所述CCD相机精度高，有利于提高拍摄位置的准确性。

本实施例中，所述抓取压合组件6还包括固设在所述机架1位于所述容置组件4一侧的第一传动架68，所述第一传动架68上枢轴设有一第一传动丝杆681，所述第一传动丝杆681的一端与第一伺服电机682连接，所述第一传动丝杆681上还设有一与其为丝杆传动的第一传动螺母，所述第一传动螺母与第二传动架60固接；所述容置组件4的另一侧设有第四滑轨69，所述第四滑轨69上设有一与其配接的第四滑块691，所述第四滑块691与所述第二传动架60固接；所述第二传动架60上枢轴设有一第二传动丝杆601，所述第二传动丝杆601的一端与第二伺服电机602连接，所述第二传动丝杆601上还设有一与其为丝杆传动的第二传动螺母603，所述第二传动螺母603与所述支撑板61固接。

下面简单阐述一下本发明的工作过程，包括如下步骤：

S1、将本体100放置承载板21上，本体100的定位孔101与定位柱22对正，伺服气缸24启动，驱动第二挡板27和第一挡板23相配合将所述本体100限位；

S2、第三滑块55在第三滑轨54上滑动，直至固设在所述第三滑块55上的顶针56将磁铁弹夹3内的磁铁200推出送至至容置块52的容置口53内；

S3、第一伺服电机682和第二伺服电机602启动，驱动支撑板61沿X轴和Y轴滑动，直至CCD相机67完成对所述容置口53内的磁铁200和本体100进行拍摄、识别；

S4、第一伺服电机682和第二伺服电机602启动，驱动支撑板61沿X轴和Y轴滑动，直至磁性吸头63吸附住所述容置口53内的所述磁铁200；

S5、所述第一伺服电机682和第二伺服电机602再次启动，驱动经磁性吸头63吸附的所述磁铁200移动至所述本体100正上方，微型气缸64启动，通过按压针65将所述磁铁200按压至所述本体100内。

本发明的有益效果主要体现在：与现有技术相比，将磁铁整齐排序在磁铁弹夹中，再由顶针将其顶出至容置口内，避免磁极反向装配的情况发生，保证了安装后产品的合格率。CCD相机对磁铁和本体进行拍摄识别，避免磁铁与本体不匹配的意外情况发生，提高安装精度，延长使用寿命。该装置中各个组件相互配合实现全自动化装配，可有效地代替人工装配，极大地提高安装效率。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.全自动化磁铁装配装置，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上设有用以承载本体（100）的承载组件（2）以及设置在所述承载组件（2）一端用以容置磁铁弹夹（3）的容置组件（4），所述容置组件（4）上设有用以将所述磁铁弹夹（3）内的磁铁（200）逐个推出的推出组件（5）；所述机架（1）上还设有用以将经所述推出组件（5）推出的所述磁铁（200）抓取并压合至所述本体（100）上的抓取压合组件（6）。

2.根据权利要求1所述的全自动化磁铁装配装置，其特征在于：所述承载组件（2）包括设置在机架（1）上的承载板（21），所述承载板（21）上固设有可延伸置于所述本体（100）的定位孔（101）内的定位柱（22）；所述本体（100）的一端设有固设在所述承载板（1）上的L形第一挡板（23），另一端设有L形第二挡板（27），所述第二挡板（27）与固设在所述承载板（21）上的伺服气缸（24）的气缸轴固接。

3.根据权利要求2所述的全自动化磁铁装配装置，其特征在于：所述机架（1）上还固设有第一滑轨（25），所述第一滑轨（25）上设有与其适配的第一滑块（26），所述第一滑块（26）与承载板（21）固接。

4.根据权利要求1所述的全自动化磁铁装配装置，其特征在于：所述容置组件（4）包括滑动设置在所述机架（1）上的十字块（41），所述十字块（41）的竖直端（42）开设有一与所述磁铁弹夹（3）轮廓相匹配的贯穿槽（43），所述磁铁弹夹（3）与所述十字块（41）之间通过螺栓连接；所述十字块（41）的水平端（44）的一端与第二滑块固接，所述第二滑块与固设在所述机架（1）上且与其适配的第二滑轨（46）配接；所述水平端（44）的另一端与固设在所述机架（1）上的无杆气缸（47）的线性滑块（48）固接。

5.根据权利要求4所述的全自动化磁铁装配装置，其特征在于：所述推出组件（5）包括呈镜像结构设置在所述磁铁弹夹（3）两侧的L形固定块（51），所述固定块（51）之间的距离等于所述磁铁弹夹（3）的厚度；其中一个所述固定块（51）上固设有容置块（52），所述容置块（52）上设有一具有夹角的容置口（53）；另一所述固定块（51）上固设有第三滑轨（54），所述第三滑轨（54）上设有一与其配接的第三滑块（55），所述第三滑块（55）上固设有一顶针（56），所述顶针（56）可贯穿所述磁铁弹夹（3）并将磁铁弹夹（3）内的磁铁逐个推送至所述容置口（53）内。

6.根据权利要求5所述的全自动化磁铁装配装置，其特征在于：所述抓取压合组件（6）至少包括滑动设置在所述机架（1）上的支撑板（61），所述支撑板（61）上固设有一支撑架（62），所述支撑架（62）的底部固设有一具有中空腔的磁性吸头（63）；所述支撑架（62）上固设有一微型气缸（64），所述微型气缸（64）的气缸轴与至少部分延伸置于所述磁性吸头（63）的中空腔内的按压针（65）固接。

7.根据权利要求6所述的全自动化磁铁装配装置，其特征在于：所述支撑板（61）上还固设有位于所述支撑架（62）一侧的CCD光源（66）和CCD相机（67），所述CCD光源（66）位于所述CCD相机（67）的正下方。

8.根据权利要求6所述的全自动化磁铁装配装置，其特征在于：所述抓取压合组件（6）还包括固设在所述机架（1）位于所述容置组件（4）一侧的第一传动架（68），所述第一传动架（68）上枢轴设有一第一传动丝杆（681），所述第一传动丝杆（681）的一端与第一伺服电机（682）连接，所述第一传动丝杆（681）上还设有一与其为丝杆传动的第一传动螺母，所述第一传动螺母与第二传动架（60）固接；所述容置组件（4）的另一侧设有第四滑轨（69），所述第四滑轨（69）上设有一与其配接的第四滑块（691），所述第四滑块（691）与所述第二传动架（60）固接；所述第二传动架（60）上枢轴设有一第二传动丝杆（601），所述第二传动丝杆（601）的一端与第二伺服电机（602）连接，所述第二传动丝杆（601）上还设有一与其为丝杆传动的第二传动螺母（603），所述第二传动螺母（603）与所述支撑板（61）固接。

9.根据权利要求8所述的全自动化磁铁装配装置，其特征在于：所述磁铁弹夹（3）包括下壳体（31）和与所述下壳体（1）适配的上壳体（32），所述下壳体（31）上开设有一组容置所述磁铁（200）的容置槽（33），所述容置槽（33）内设有一与所述磁铁（200）的一端紧贴的按压弹簧（34）；所述下壳体（31）上开设有一与所述磁铁（200）外轮廓一致的开口（35），所述磁铁（200）可从所述开口（35）内被推出；所述上壳体（32）上还开设有一组与容置槽（33）对应的观察孔（36）。

10.全自动化磁铁装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将本体（100）放置承载板（21）上，本体（100）的定位孔（101与定位柱（22）对正，伺服气缸（24）启动，驱动第二挡板（27）和第一挡板（23）相配合将所述本体（100）限位；

S2、第三滑块（55）在第三滑轨（54）上滑动，直至固设在所述第三滑块（55）上的顶针（56）将磁铁弹夹（3）内的磁铁（200）推出送至至容置块（52）的容置口（53）内；

S3、第一伺服电机（682）和第二伺服电机（602）启动，驱动支撑板（61）沿X轴和Y轴滑动，直至CCD相机（67）完成对所述容置口（53）内的磁铁（200）和本体（100）进行拍摄、识别；

S4、第一伺服电机（682）和第二伺服电机（602）启动，驱动支撑板（61）沿X轴和Y轴滑动，直至磁性吸头（63）吸附住所述容置口（53）内的所述磁铁（200）；

S5、所述第一伺服电机（682）和第二伺服电机（602）再次启动，驱动经磁性吸头（63）吸附的所述磁铁（200）移动至所述本体（100）正上方，微型气缸（64）启动，通过按压针（65）将所述磁铁（200）按压至所述本体（100）内。

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