CN205771713U - 永磁体工件的自动收料装置和自动分拣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种永磁体工件的自动收料装置和自动分拣系统，其中永磁体工件的自动收料装置包括：运料组件，包括平动部，平动部沿预设的运料轨迹可移动设置；以及拾料组件，固定于平动部上，并配置成在预设的取料位置处捕获永磁体工件后，由平动部沿运料轨迹带动至预设的收料区域后将永磁体工件卸落至收料区域内的收取工件集合中。利用本实用新型的方案，收取过程中避免了工件之间或者工件与收取装置之间进行碰撞，保证了工件的完好，运动结构简单，收取效率高，通用性高，满足对不同规格的永磁体工件进行收取的要求。

Description

永磁体工件的自动收料装置和自动分拣系统

技术领域

本实用新型涉及自动化设备，特别是涉及一种永磁体工件的自动收料装置和自动分拣系统。

背景技术

随着磁性材料广泛的应用于各个行业，永磁体工件的使用量越来越大，对永磁体工件的检测效率提出了更高的要求。

针对传统永磁体工件手工检测需要大量人工、检测效率低，容易出错的问题，现有技术中出现了一些永磁体工件的自动收取装置，对永磁体工件测量后根据永磁体工件的剩磁等级由不同的收取装置进行收取，或者将永磁体工件传送至不同的收料通道以进行分拣。上述收料方式中前者运动机构复杂，可靠性差，成本较高；后者在传送过程中容易出现因磕碰造成永磁体工件的破损，并且这些收料装置收料速度慢，不能满足快速收取大量永磁体工件的需要。

另外由于不同永磁体工件外形规格差别较大，往往需要针对不同的永磁体工件设计单独的工装，通用性差，一方面不能满足需要快速切换检测种类的需求，另一方面也提高了生产成本，容易造成工装闲置。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种高效率的永磁体工件的自动收料装置以及使用上述自动收料装置的永磁体工件的自动分拣系统。

本实用新型一个进一步的目的是要避免永磁体工件的在收取过程中的损伤。

特别地，本实用新型提供了一种永磁体工件的自动收料装置，其包括：运料组件，包括平动部，平动部沿预设的运料轨迹可移动设置；以及拾料组件，固定于平动部上，并配置成在预设的取料位置处捕获永磁体工件后，由平动部沿运料轨迹带动至预设的收料区域后将永磁体工件卸落至收料区域内的收取工件集合中。

可选地，拾料组件包括：水平设置的拾料隔板，伸缩杆，设置于拾料隔板 的上方，并可沿竖直方向进行伸缩，并且伸缩杆的至少下端部由可磁吸材料制成，伸缩杆配置成在拾料组件移动至取料位置时下伸以使用下端部利用磁吸力将永磁体工件吸引至拾料隔板的下表面处，并在拾料组件移动至收料区域时上缩以使永磁体工件下落；以及竖直设置的拾料气缸，其气缸杆与伸缩杆连接或者作为伸缩杆，以驱动伸缩杆进行下伸和上缩。

可选地，上述运料组件还包括传动部，沿运料轨迹设置；并且平动部可移动的设置于传动部上。

可选地，上述运料组件还包括：滚珠丝杠部件，具有沿运料轨迹设置的螺杆，以及设置于螺杆上并可平移滑动的螺母，其中螺杆作为传动部，螺母作为平动部；以及运料伺服电机，其转轴与螺杆相连，并配置成驱动螺杆旋转以使螺母沿运料轨迹移动。

可选地，收料区域包括沿运料轨迹的延伸方向间隔设置的多个收料位置，每个收料位置布置一个收取工件集合，每个收取工件集合内中所含的永磁体工件的剩磁等级不同，并且运料伺服电机，还配置成在平动部捕获永磁体工件后根据其捕获的永磁体工件的剩磁等级驱使平动部移动至对应的收料位置处，以使平动部将永磁体工件卸落至对应的收取工件集合中。

可选地，上述自动收料装置还包括：一个或多个工件分隔件，竖直设置于收料区域，每个工件分隔件的两侧分别形成一个收料位置，并且每个工件分隔件包括：外壳，由两块壳板扣合形成，壳板由非金属材料制成，外壳内部开设有纵向排列的多个磁体安装孔，每个磁体安装孔内布置一个或多个永磁体，以利用永磁体的磁场使工件分隔件两侧已收取的永磁体工件排列成收取工件集合。

可选地，上述自动收料装置还包括：工件保护组件，其具有水平设置于收料区域的上方的工件保护片以及工件保护气缸，工件保护片配置成由工件保护气缸驱动以垂直于运料轨迹的延伸方向伸缩，并且工件保护组件在平动部移动至收料区域后，向外伸出以承接从平动部下落的永磁体工件，然后回缩以使永磁体工件落入收取工件集合。

可选地，上述自动收料装置还包括：压料组件，其具有设置于工件保护组件的上方且竖直伸缩设置的压料板以及压料气缸，压料板配置成在工件保护片回缩后由压料气缸驱动向下伸出，以将收取工件集合整体下压至工件保护片的下方。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种永磁体工件的自动分拣系 统，其包括：工件传送盘，其上表面沿其周向设置有一个或多个供放置待分拣的永磁体工件的工件放置部，并配置成带动工件放置部以工件传送盘的中心为轴进行旋转；以及上述介绍的任一种永磁体工件的自动收料装置，设置于工件传送盘的外周缘，其取料位置正对于工件放置部旋转的路径，并且自动收料装置配置成在工件放置部旋转至取料位置下方时从工件放置部中捕获待分拣的永磁体工件，并将其卸落至设置于工件传送盘外部的收料区域内的收取工件集合中。

可选地，上述永磁体工件的自动分拣系统还包括上料组件和剩磁检测组件，并且上料组件、剩磁检测组件、自动收料装置间隔布置于工件传送盘的周缘，其中上料组件，具有工件容纳部以及放料部，其中工件容纳部用于放置由待分拣的永磁体工件组成的待分拣工件集合，放料部设置于工件容纳部的下方，其中心同样正对于工件放置部的旋转轨迹，以从待分拣工件集合中拆落下一个待分拣永磁体工件并落入工件放置部内；并且剩磁检测组件，具有感应部件以及测量部件，其中感应部件设置于工件放置部旋转的路径上，以在工件放置部经过时被待分拣的永磁体工件的磁场感应出感应信号，并且测量部件与感应部件相连，并根据感应信号确定待分拣的永磁体工件的剩磁等级。

本实用新型的永磁体工件的自动收料装置，拾料组件固定于拾料组件的平动部上，拾料组件从取料位置捕获永磁体工件后，由平动部沿预设的运料轨迹带动从取料位置移动至收料区域，完成永磁体工件的收取，收取过程中避免了工件之间或者工件与收取装置之间进行碰撞，保证了工件的完好，运动结构简单，收取效率高。

进一步地，本实用新型的永磁体工件的自动收料装置，利用代收取永磁体工件的磁吸力实现工件的捕获，通用性高，避免了针对不同的永磁体工件设置不同的捕获机构。

更进一步地，本实用新型的永磁体工件的自动收料装置，采用伺服电机作为动力源并可使用滚珠丝杠作为传动机构，运动速度快，定位准确，尤其适用于对永磁体工件进行归类分拣，可以满足永磁体工件的生产者或者使用者的分拣要求。

更进一步地，本实用新型的永磁体工件的自动收料装置，通过设置工件保护组件，使得永磁体工件卸落时直接与收取集合直接碰撞，避免其破损，工件保护组件的工件保护片可以使用尼龙等带有弹性的材料制成，保护磁体镀层，更换容易且费用便宜。并且本实用新型的永磁体工件的自动收料装置在收料区 域布置内置永磁体的工件分隔件，可以使已收取的永磁体工件自动排列，方便下一步的包装工序，无需人工干预，更换不同产品时也无需更换工装，通用性强。

另外，本实用新型的永磁体工件的自动分拣系统，利用工件传送盘带动被检永磁体工件回转完成测量和工件收取，由于采用旋转盘式的运动方式，避免了平移机构往复运动容易出现了定位误差积累，从而提高了分拣可靠性。而且，工件传送盘旋转过程中，工件放置部依次经过间隔设置于工件传送盘周缘外部的上料组件、剩磁检测组件的感应部件、自动收料装置，其中，上料组件将被检永磁体工件放置于工件传送盘上的工件放置部中，剩磁检测组件对被检永磁体工件进行测量，自动收料装置从工件放置部收取检测完毕的被检永磁体工件，整个分拣过程自动完成，无需人工进行干预，大大提高了工作效率，满足了大量永磁体工件逐一检测的要求。

更进一步地，本实用新型的永磁体工件的自动分拣系统，还可以将剩磁检测组件的检测结果通过模数转换器传动给可编程逻辑控制器，自动确定永磁体工件的剩磁等级，利用自动收料装置按照永磁体工件的剩磁等级分拣至对应的位置，高效地实现永磁体工件的自动分拣，通用性强，满足对不同种类的永磁体工件进行分拣的需要。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动收料装置的轴测示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动收料装置的正视图；

图3是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动收料装置中工件分隔件的轴测示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动收料装置中工件分隔件的纵剖图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的永磁体工件的自动分拣系统的轴测示意图；

图6是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动分拣系统的正视图；

图7是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动分拣系统的俯视图；

图8是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动分拣系统中工件传送盘的示意图；以及

图9是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动分拣系统的控制系统示意图。

具体实施方式

本实用新型首先提供了一种永磁体工件的自动收料装置。图1是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动收料装置100的轴测示意图，以及图2是图1所示的永磁体工件的自动收料装置100的正视图。该实施例的永磁体工件的自动收料装置100一般性地可以包括：运料组件110以及拾料组件120。拾料组件120用于在取料位置捕获待收取的永磁体工件，并在收料区域卸落永磁体工件。运料组件110用于驱动拾料组件120在取料位置以及收料区域之间进行往复运动。

运料组件110可以包括沿预设的运料轨迹可移动设置的平动部112，上述运料轨迹可以沿水平方向延伸，并从待收取的永磁体工件的初始位置向外延伸，以远离待收取的永磁体工件的传送机构。另外运料组件110还可以设置有传动部111，该传动部111沿所述运料轨迹设置，平动部112设置于传动部上，并可平移往复运动。

运料组件110可以使用同步带、螺杆滑块、气缸等传动方式实现平动部112的往复运动。在一些实施例中，运料组件110可以使用滚珠丝杠部件。滚珠丝杠部件可以包括螺杆、螺母、钢球、预压片等构架，其中滚珠丝杠部件的螺杆沿运料轨迹设置，以及螺杆上设置有并可平移滑动的螺母。螺杆的旋转运动转化成螺母的直线运动，由于具有摩擦阻力小，定位准确的优点，可以优选采用滚珠丝杆实现运料组件110的功能。在这些实施例中，滚珠丝杠部件的螺杆作为传动部111，滚珠丝杠部件的螺母作为平动部112。由于螺母的运动方向被限定，其可以沿螺杆的延伸方向进行往复运动。在一些可选实施例中，螺杆可 以水平设置。

运料组件110还可以包括运料伺服电机(图中未示出)。该运料伺服电机的转轴与滚珠丝杠部件的螺杆相连，并配置成检测滚珠丝杠部件的螺母的位置，并根据该位置驱动平动部112精确地移动至取料位置以及收料区域。运行机构选用伺服电机，效率高，重复性好，可靠性好。

如本领域普通技术人员所习知的，滚珠丝杠部件可以使用导向杆以及沿导向杆平移设置的滑动块、同步带等其他平移传动部件替代，在实际使用时，因滚珠丝杠部件具有摩擦阻力小，定位准确的优点可优选使用。

拾料组件120可以设置有：水平设置的拾料隔板121以及竖直设置的伸缩杆122。拾料隔板121可由塑料尼龙等材料制成，其高度高于待收取的永磁体工件。伸缩杆122设置于拾料隔板121的上方，其可以受控地上下伸缩，该伸缩杆122的至少一部分(具体为其下端部)可由铁等可被永磁体工件吸引的材料制成。具体地伸缩杆122可被配置成：在拾料组件120移动至取料位置时下伸以使用其下端部利用永磁体工件的磁吸力，将永磁体工件吸引至拾料隔板121的下表面处，并在拾料组件120移动至收料区域时上缩以使永磁体工件下落。在一些可选实施例中，拾料隔板121正对于所述伸缩杆122的位置上设置有盲孔123，在伸缩杆122下伸时，其下端部可以进入盲孔123，从而吸引位于拾料隔板121下方的永磁体工件。

伸缩杆122可由电机、气缸等进行驱动，在一些可选实施例中，伸缩杆122由竖直设置的拾料气缸124驱动，进行伸缩运动。拾料气缸124的气缸杆可以与伸缩杆122连接，或者直接将拾料气缸124的气缸杆作为伸缩杆122。伸缩杆122的伸缩行程由拾料气缸124的行程决定。拾料组件120依靠伸缩杆122下端部与永磁体工件之间的吸引，在对不同永磁体工件进行收取时，无需更换工装，节省了耗材，通用性更强。

在一些可选实施例中，拾料组件120可以利用机械手、抓取机构等替代性实现永磁体工件的捕获功能。但是由于这些替代性的机构需要根据永磁体工件的形状和规格进行设置，结构复杂，效果差于上述伸缩杆122利用磁吸力捕获并卸落永磁体工件的方式。

为了可以实现工件的自动分拣，收料区域可以包括沿预设的运料轨迹的衍生方向间隔设置的多个收料位置，例如可以水平间隔设置多个收料位置，每个收料位置布置一个收取工件集合，每个收取工件集合内中所含的永磁体工件的剩磁等级相同。运料伺服电机还可以配置成在平动部112捕获永磁体工件后根 据其捕获的永磁体工件的剩磁等级驱使平动部112移动至对应的收料位置处，以使平动部112将永磁体工件卸落至对应的收取工件集合中。在永磁体工件被收取之前，可首先经过剩磁等级的测量，并根据测量结果确定平动部112的收料位置。

在本实施例中，可以使用工件分隔件(图1及图2中未示出)将收料区域分隔为多个收料位置。工件分隔件竖直设置于收料区域，每个所述工件分隔件的两侧分别形成一个收料位置。图3是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动收料装置100中工件分隔件130的轴测示意图，图4是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动收料装置100中工件分隔件130的纵向剖视图。工件分隔件130的外壳由两块壳板131扣合形成，壳板131由非金属材料(例如尼龙等)制成。壳板131内部开设有纵向排列的多个磁体安装孔132，每个磁体安装孔内用于布置一个或多个永磁体，以利用永磁体的磁场使工件分隔件两侧已收取的永磁体工件排列成收取工件集合。壳板131利用固定孔133进行组合安装，组合后两块壳板131的磁体安装孔132分别相对，共同形成永磁体的安装空间。

磁体安装孔132为盲孔，在一些可选实施例中，可以在壳板131内侧形成有多种规格的磁体安装孔132，以用于在对不同种类的永磁体工件进行吸附时选择装入磁力合适的永磁体。上述装入磁体安装孔的永磁体其充磁方向设置为一致。

在永磁体工件下落时，受到工件分隔件130中永磁体的磁力作用，永磁体工件自动在工装板表面自动排成一条，永磁体工件的位置与工件分隔件130磁体的位置相对应。收取工件集合自动排列为条状。利用这种结构，依靠永磁体工件自身的吸力排列，在对不同永磁体工件进行收取时，无需更换工装，通用性强。

每个工件分隔件130的两侧可以分别形成一个收料工件集合，工件分隔件130根据永磁体工件被分拣的等级数量进行设置，例如需要将永磁体工件分为合格和不合格时，工件分隔件130的两侧分别作为合格品的收料位置和不合格品的收料位置。

在收料区域，为了避免永磁体工件的损伤，可以进一步设置有工件保护组件140以及压料组件150。工件保护组件140具有水平设置于收料区域的上方的工件保护片142，工件保护片142配置成垂直于所述运料轨迹的延伸方向伸缩(在图中为前后伸缩)，并且其在平动部112移动至收料区域后，向外伸出 以承接从平动部112下落的永磁体工件，然后回缩以使永磁体工件落入收取工件集合。永磁体工件吸合前由于间隔有工件保护片142，避免了破损。工件保护片142可以使用尼龙或其他非金属材料，且带有弹性，保护永磁体工件的镀层。工件保护片142安装结构简单且价值较低，更换容易且费用便宜。

压料组件150具有设置于工件保护组件140的上方且竖直伸缩设置的压料板152，当拾料组件120位于取料位置时，压料组件150位于工件保护组件上方，压料组件150同样安装于平动部，随拾料组件120一同运动。当拾料组件120返回取料放置时，工件保护片142回缩，压料板152向下伸出，以将收取工件集合整体下压至工件保护片142的下方。压料板152的大小需要满足覆盖收料区域的所有收取工件集合。压料板152可以为尼龙等非金属材料，且带有弹性，可以保护永磁体工件的镀层，安装结构简单且价值较低，更换容易且费用便宜。

上述工件保护片142和压料板152也可选择使用电机、气缸等方式进行驱动，在本实用新型的一些可选实施例中，工件保护组件140还可以包括工件保护气缸141，该工件保护气缸141配置成驱动工件保护片142进行水平伸缩(如图中所示的前后伸缩)；并且压料组件150还可以包括压料气缸151，该压料气缸151配置成驱动压料板152进行竖直伸缩。采用气缸进行驱动，设计简单，可靠性更强。

本实施例的永磁体工件的自动收料装置的工作过程为：

待分拣的永磁体工件经过测量后被运送至取料位置后，拾料组件120的伸缩杆122向下伸出，永磁体工件被伸缩杆122的下端部吸引至拾料隔板121的下表面处。

固定拾料组件120的平动部112被驱动从取料位置水平移动至收料区域，具体的移动位置可为根据永磁体工件被测量出的剩磁等级确定具体的收料位置，以使永磁体工件被收取至符合其剩磁等级的工件集合中。

当拾料组件120向收料区域运动时，工件保护片142向前伸出，在拾料组件120到达收料区域的具体收料位置处后，拾料组件120的伸缩杆上缩，永磁体工件在重力和收件工件集合磁力的共同作用下，落至工件保护片142上，避免了工件之间的直接磕碰。拾料组件120被驱动返回收料区域，以供完成下一次收取，工件保护片142向后回缩，永磁体工件落至下方的收件工件集合上。当拾料组件120返回取料位置时，压料组件150的压料板152下压，使刚落入收料工件集合的永磁工件整体下移至工件保护片142的下方，以防止与工件保 护片142产生结构干涉，压料板152在完成下压后立即复位，等待下一次运行。

以上永磁体工件的自动收料装置的运行过程可由可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)进行控制。确定各部件的运行时序以及行程，完成工件的自动收取。经过对装置样品的测试，该装置大大提高了收料的效率，满足了大数量工件的收取要求。PLC程序可以根据需要确定收料位置的数量，满足不同的收取需求。

上述实施例的永磁体工件的自动收料装置可以与测量装置结合使用，形成永磁体工件的自动分拣系统，自动完成永磁体工件的自动放料、测量、收料、分拣的整个过程，进一步提高永磁体工件加工、检验效率。

图5是根据本实用新型的一个实施例的永磁体工件的自动分拣系统的轴测示意图，图6是图5所示的自动分拣系统的正视图，以及图7是图5所示的自动分拣系统的俯视图。该永磁体工件的自动分拣系统除了上述任一实施例的永磁体工件的自动收料装置外，还可以设置有工件传送盘700、上料组件200、剩磁检测组件300等部件。

工件传送盘700，上表面沿其周向设置有一个或多个供放置待分拣的永磁体工件的工件放置部(图中未示出)，并配置成带动工件放置部以工件传送盘700的中心为轴进行旋转；以及上述任一种永磁体工件的自动收料装置100，设置于工件传送盘700的外周缘，其取料位置正对于工件放置部旋转的路径，并且自动收料装置100配置成在工件放置部旋转至取料位置下方时从工件放置部中捕获待分拣的永磁体工件，并将其卸落至设置于工件传送盘700外部的收料区域。

上料组件200、剩磁检测组件300、自动收料装置100间隔布置于工件传送盘700的周缘，其中上料组件200，具有工件容纳部210以及放料部220，其中工件容纳部210用于放置由待分拣的永磁体工件组成的待分拣工件集合230，放料部220设置于工件容纳部210的下方，其中心同样正对于工件放置部的旋转轨迹，以从待分拣工件集合230中拆落下一个待分拣永磁体工件并落入工件放置部内。

剩磁检测组件300，具有感应部件310以及测量部件320，其中感应部件310设置于工件放置部旋转的路径上，以在工件放置部经过时被待分拣的永磁体工件的磁场感应出感应信号，并且测量部件320与感应部件310相连，并根据感应信号确定待分拣的永磁体工件的剩磁等级。

剩磁是反映磁体性能的重要指标之一，其具体的数值需要闭路测量才能得 到，测量过程相对复杂，而且针对异型产品尚无有效的测量手段。因此，现有通行的方法是利用开路的简单方法测量表面磁场强度或磁通量，以反映剩磁大小，在必要时通过公式计算剩磁。检测永磁体工件剩磁大小的方法有两种，一种是用高斯计(又称特斯拉计)测量工件表面的磁感应强度；另外一种是用霍姆赫兹线圈测量工件的相对磁通量。针对现有技术中需要操作人员使用上述测量工具手工对工件进行检测，效率较低，而且极容易造成磁体损坏的问题，本实施例的剩磁检测组件实现了永磁体工件的自动测量。

工件传送盘700、上料组件200、剩磁检测组件300、以及自动收料装置100可以固定于机架500上，该机架500可以包括支腿(图中未示出)和由支腿支撑的台面520。台面520上方作为测量区域，工件传送盘700、上料组件200、剩磁检测组件300、以及自动收料装置100分别通过支撑件固定于台面520。为了避免与永磁体工件产生吸引，影响测量精度和妨碍机械动作，机架500可以由非导磁材料的铝合金和环氧板制成。

在一些可选实施例中，本实施例的永磁体工件的自动分拣系统可以放置于其他类似的支撑结构中，例如放置桌面、工作台上等，在本实施例中机架500可以选择性进行配置。

工件传送盘700可以为圆盘形，其上表面沿其周向设置有一个或多个供放置被检永磁体工件的工件放置部(在图中被其他部件遮挡，未能示出)，在设置多个工件放置部的情况下，工件放置部距离工件传送盘700中心的位置设置为相等，以使得多个工件放置部具有相同的旋转轨迹。在一些优选实施例中沿工件传送盘700的圆周可以均匀布置三个或者更多工件放置部，工件传送盘700的中心具有转轴，可以绕该转轴旋转，以将工件放置部带动至各个工位。

图8是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动分拣系统中工件传送盘700的示意图，工件传送盘700的上表面设置多个距离其中心相等的卡槽720(图中以三个为例示出，可根据实际使用条件配置个数)。工件放置部通过其底部设置的卡扣卡接在卡槽720内，以使工件放置部放置于工件传送盘上。工件放置部底部的卡扣，与工件传送盘700表面的卡槽720形状互相适配，实现拆装方便的固定方式。工件放置部的内部形状可以根据被检永磁体工件的形状进行设计，在需要对不同种类的永磁体工件进行检测时，可简单地更换工件放置部即可实现，从而实现了测量装置的通用性。工件传送盘700的中央开有用于连接转轴的通孔730，其边缘处可以开有一个或多个缺口740，以供光电开关或其他定位装置确定工件传送盘700的旋转角度，以供旋转伺服系统伺服 驱动机构使用。

工件传送盘700的周缘间隔可以设置有上料工位、测量工位以及收料工位，在一些可选实施例中，还可以布置喷码工位或者其他磁处理工位等。在工件放置部运动至上料工位时，由人工或者自动地放置被检永磁体工件，然后工件放置部旋转经过测量工位以进行剩磁大小的测量，在完成测量后在收料工位被自动收取，该收料工位作为自动收料装置100的取料位置。

以上人工上料和收料由于效率较低，一般仅适用于对尺寸较大的或者对于外形无法排列成集合的永磁体工件的测量。在本实用新型的一些可选实施例中，可以通过上料组件200、自动收料装置100实现自动上料和收料。在这些自动测量的实施例中，上料组件200、剩磁检测组件300、以及自动收料装置100间隔布置于工件传送盘700的周缘，其位置分别作为上料工位、测量工位以及收料工位。上料组件200、剩磁检测组件300、自动收料装置100可以均匀间隔布置于工件传送盘700的周缘，两两之间相对于工件传送盘700的转轴的角度为120度。另外，在一些可选实施例中，还可以在测量工位之后设置其他辅助处理工位，例如喷码工位等，实现对被检永磁体工件的自动喷码。

上料组件200，具有工件容纳部210以及放料部220，其中工件容纳部210用于放置由永磁体工件排列形成的工件集合230。永磁体工件可以依靠自身的磁力排列为条状，竖向地放置于工件容纳部210中，放料部220设置于工件容纳部210的下方，以从工件集合230中拆落下被检永磁体工件并放置于工件放置部内。放料部220内具有仅供一个永磁体工件通过的上料通道，上料通道的出口正对于工件放置部的旋转轨迹，放料部230落料口的中心同样正对于工件放置部的旋转轨迹，以便将被检永磁体工件准确地放入工件放置部内。

由于永磁体工件特别是小尺寸的永磁体工件不能依靠重力很容易地落料，上料组件200还可以设置有敲击气缸240。该敲击气缸240的活塞杆可以按预设的频率对放料部220的壳体进行敲击，以在工件放置部运动至放料部220下方时使被检永磁体工件在重力以及敲击气缸240的敲击作用下从工件容纳部210内落入下方的工件放置部内，从而使得被检永磁体工件。

为了避免被检永磁体工件在旋转过程中受到离心力作用飞出工件传送盘700。工件传送盘700的周缘的预设高度的上方还可以设置有工件压板710。工件压板710沿放料部220向剩磁检测组件300的感应部件310延伸，以限定被检永磁体工件在工件放置部内的姿态防止其在工件传送盘700旋转过程中脱离工件放置部。工件压板710可以罩设工件传送盘700的上方和边缘，其可以设 置于上料工位和测量工位之间，也可以覆盖工件传送盘700的整个圆周。

剩磁是普遍采用的用于表征永磁体磁场强弱的物理量，永磁体经磁化至技术饱和，并去掉外磁场后所保留的表面场Br，简称剩磁，用Br表示。

在本实施例中，剩磁检测组件300可以采用磁通计或者高斯计来测量反映被检永磁体工件剩磁大小的物理量(在图中示出了采用霍姆赫兹线圈以及磁通计实现剩磁检测组件的情况，在可选实施例中可替换地采用高斯计)，该物理量可以为磁通量或者表面磁场强度，两者直接相关，并可通过已有公式计算得出Br。

剩磁检测组件300，具有感应部件310以及测量部件320，其中感应部件310设置于工件放置部旋转的路径上，以在携载被检永磁体工件的工件放置部经过时被被检永磁体工件的磁场感应出感应信号，并且测量部件320与感应部件310相连，并根据感应信号确定出反映被检永磁体工件剩磁大小的物理量(例如磁通量或者表面磁场强度)。

剩磁检测组件300可以用于通过检测被检永磁体工件的磁通量或者表面磁场强度来确定被检永磁体工件的剩磁等级。例如感应部件310包括霍姆赫兹线圈，测量部件320包括磁通计。其中霍姆赫兹线圈的中心正对于工件放置部的旋转轨迹，以在携载被检永磁体工件的工件放置部经过时被被检永磁体工件的磁场感应出感应电流信号；磁通计与霍姆赫兹线圈相连，并根据感应电流信号确定被检永磁体工件的磁通量。霍姆赫兹线圈的两个线圈分别平行布置于工件传送盘700的上方和下方，并且霍姆赫兹线圈的中心正对于工件放置部的旋转轨迹，在被检永磁体工件经过时感应其磁场。另外，磁通计在被检永磁体工件到达霍姆赫兹线圈的位置前进行清零。霍姆赫兹线圈均匀区面积大，可以适用于不同磁体从而保证测量值准确，重复精度高。

在另一可选实施例中，感应部件包括霍尔探头，测量部件包括高斯计。霍尔探头正对于工件放置部的旋转轨迹，以在携载被检永磁体工件的工件放置部经过时被被检永磁体工件的磁场感应出感应电压信号。高斯计与霍尔探头相连，并配置成根据感应电压信号确定被检永磁体工件的表面磁场强度。

剩磁检测组件300可以根据实际检测需要选择磁通计进行磁通测量或者高斯计进行表面磁场强度测量。

自动收料装置100的运料组件110从工件传送盘700的周缘上方向外水平延伸，从而使得拾料组件120从工件放置部收取检测完毕的永磁体工件后，并根据剩磁检测组件300确定的永磁体工件的剩磁等级，由平动部112带动平移， 以将永磁体工件收集至对应的收料位置。以上收料位置可以被工件分隔件130分隔，在图中示出了一个竖直设置的工件分隔件130将收料区域分隔成两个收料位置的实例(例如合格工件和不合格工件)，在实际使用时，可以根据分拣的需要使用多过于一个工件分隔件将收料区域分隔成多于两个收料位置，从而使得布置多个不同剩磁等级的永磁体工件，以实现对永磁体工件的细分。

图9是根据本实用新型一个实施例的永磁体工件的自动分拣系统的控制系统示意图。该永磁体工件的自动分拣系统的控制系统可以包括：可编程逻辑控制器610、模数转换器330、人机交互装置630、旋转传动组件640。

可编程逻辑控制器610(Programmable Logic Controller，简称PLC)作为各项运动机构的控制核心，可以驱动工件传送盘700的旋转、敲击气缸240的敲击、接收检测结果并进行处理、最终控制自动收料装置完成永磁体工件分拣收集。可编程逻辑控制器610还可以使用其他具有数据输入输出以及数据计算处理的部件替换，例如数字信号处理系统、微机系统等。

旋转传动组件640具有与工件传送盘700的中心相连的转轴，受控地驱动工件传送盘700绕其中心旋转，以使携载被检永磁体工件依次经过上料组件200、剩磁检测组件300的感应部件310、自动收料装置100。旋转传动组件640可以使用伺服驱动机构进行旋转驱动。该伺服驱动机构可以驱动工件传送盘700旋转，并在工件放置部运动至上料组件200、感应部件310、自动收料装置100所在的上料工位、测量工位、收料工位时暂停(在设置其他工位时，也可以相应控制在其他工位暂停已完成相应的工序)，以供上料组件200完成被检永磁体工件的放置、剩磁检测组件300完成被检永磁体工件的测量，以及自动收料装置100完成被检永磁体工件的收取。伺服驱动机构运行平稳且准确性高，能够保证磁体运行位置的一致性和稳定性，保证测量的可靠性。

为了实现检测结果的自动记录，剩磁检测组件300还可以包括模数转换器330。该模数转换器330与测量部件320连接，以将测量部件320的测量值转换为数字信号。可编程逻辑控制器610与模数转换器330连接，并配置成根据测量部件320的测量值确定被检永磁体工件的剩磁等级。

自动收料装置100与可编程逻辑控制器610连接，以按照被检永磁体工件的剩磁等级将被检永磁体工件收集至对应的收料位置。例如将被检永磁体工件按照磁通量的大小或者表面磁感应强度的大小，分为优良中差等不同的等级，每个等级对应一个磁通量数值范围或者一个表面磁感应强度数值范围，自动收料装置100根据检测结果将永磁体工件收入其所属等级对应的工件集合。又例 如，自动收料装置100可以设置被检永磁体工件的磁通量阈值或者表磁强度阈值，将超出阈值的作为合格品，低于阈值的作为不合格品，将被检永磁体工件按照检测结果放置于合格品位置或者不合格品位置。

人机交互装置630，与可编程逻辑控制器610连接，并配置成接收外部输入的检测指令并输出被检永磁体工件的检测结果。人机交互装置630可以选用触控屏，以将检测结果直接显示，并且可以接收用户的各种输入指令(例如磁通标准阈值、表磁强度阈值、不同等级品的测量结果范围、测量工件的数量、分拣方式等)，在必要时，人机交互装置630还可以设置有各种功能按钮，例如启动按钮、停止按钮等。除了使用屏幕进行显示外，本实施例的永磁体工件的自动分拣系统还可以设置有数据接口以供数据传输，例如将检测结果等数据存储至外接存储装置，或者将检测结果等数据上传至云数据库中，以供后续调用。

本实施例的永磁体工件的自动分拣系统的工作过程具体可以为：

测量工作人员将排列成条状的工件集合230放入上料组件200的工件容纳部210中，控制永磁体工件的自动分拣系统启动，永磁体工件在重力和外部振动的作用下落入工件传送盘700上的工件放置部内，外部振动可以由敲击气缸240的活塞杆实现。

被检永磁体工件下落后，旋转传动组件640控制工件传送盘700开始旋转，利用工件压板710防止被检永磁体工件在旋转过程中从工件放置部中脱出。

携载被检永磁体工件的工件放置部继续旋转由上料工位运送至测量工位。

永磁体工件未到达感应部件310(霍姆赫兹线圈或霍尔探头)之前，测量部件320(磁通计或高斯计)零点复位。例如使用霍姆赫兹线圈以及磁通计时被检永磁体工件到达测量工位时，永磁体工件位于霍姆赫兹线圈中心，霍姆赫兹线圈感应到被检永磁体工件的磁通，通过磁通表积分得到该被检永磁体工件的磁通测量值。类似地，霍姆赫兹线圈可用霍尔探头替代，磁通计可用高斯计替代，在该情况下，测量结果为被检永磁体工件的表磁强度。

测量部件的测量值通过模数转换器330的转换后进入可编程逻辑控制器610；可编程逻辑控制器610根据外部设定值自动判断被检永磁体工件的剩磁等级；可编程逻辑控制器610将测量值传输到触摸屏630；触摸屏630将采集的数据进行显示并实时存储。

检测完毕后，携载被检永磁体工件的工件放置部继续旋转由测量工位运送至收料工位。自动收料装置100对被检永磁体工件进行收集，拾料组件120的 伸缩杆122向下伸出，永磁体工件被伸缩杆122的下端吸引至拾料隔板121的下表面处。

固定拾料组件120的平动部112被驱动从取料位置水平移动至收料区域，具体的移动位置根据永磁体工件被测量出的剩磁等级确定具体的收料位置，以使永磁体工件被收取至符合其剩磁等级的工件集合中。

在拾料组件120到达收料区域的具体收料位置处后，工件保护片142向前伸出，拾料组件120的伸缩上缩，永磁体工件在重力以及下方收取工件集合的吸引力的作用下，落至工件保护片142上，避免了工件之间的直接磕碰。拾料组件120被驱动返回收料区域，以供下一个工件放置部到达后进行下一次收取，工件保护片142向后回缩，工件保护片142落至工件保护片142下方的工件集合上。压料组件150的压料板152下压，使刚落入工件结合的永磁工件整体下移至工件保护片142的下方，以防止与工件保护片142产生结构干涉，压料板152在完成下压复位，等待下一次运行。

被收取永磁体工件的工件放置部返回上料工位重复上一过程，进行循环测量直至完成所用工件的测量。在测量数量完成设置的工件数量时，永磁体工件的自动分拣系统自动停止。在工件传送盘700设置多个工件放置部时，多个工件放置部可以同时进行工作，例如第一工件放置部进行上料时，第二工件放置部进行测量，第三工件放置部进行收料，自动收料装置100相应执行往复收取动作，此时工件传送盘700需要满足多个工件放置部之间具有足够的间隔，以防止互相干扰。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种永磁体工件的自动收料装置，其特征在于包括：

运料组件，包括平动部，所述平动部沿预设的运料轨迹可移动设置；以及

拾料组件，固定于所述平动部上，并配置成在预设的取料位置处捕获所述永磁体工件后，由所述平动部沿所述运料轨迹带动至预设的收料区域后将所述永磁体工件卸落至所述收料区域内的收取工件集合中。

2.根据权利要求1所述的自动收料装置，其特征在于所述拾料组件包括：

水平设置的拾料隔板，

伸缩杆，设置于所述拾料隔板的上方，并可沿竖直方向进行伸缩，并且所述伸缩杆的至少下端部由可磁吸材料制成，所述伸缩杆配置成在所述拾料组件移动至所述取料位置时下伸以使用所述下端部利用磁吸力将所述永磁体工件吸引至所述拾料隔板的下表面处，并在所述拾料组件移动至所述收料区域时上缩以使所述永磁体工件下落；以及

竖直设置的拾料气缸，其气缸杆与所述伸缩杆连接或者作为所述伸缩杆，以驱动所述伸缩杆进行下伸和上缩。

3.根据权利要求1所述的自动收料装置，其特征在于所述运料组件还包括：

传动部，沿所述运料轨迹设置；并且所述平动部可移动的设置于所述传动部上。

4.根据权利要求3所述的自动收料装置，其特征在于所述运料组件还包括：

滚珠丝杠部件，具有沿所述运料轨迹设置的螺杆，以及设置于所述螺杆上并可平移滑动的螺母，其中所述螺杆作为所述传动部，所述螺母作为所述平动部；以及

运料伺服电机，其转轴与所述螺杆相连，并配置成驱动所述螺杆旋转以使所述螺母沿所述运料轨迹移动。

5.根据权利要求4所述的自动收料装置，其特征在于

所述收料区域包括沿所述运料轨迹的延伸方向间隔设置的多个收料位置，每个所述收料位置布置一个所述收取工件集合，每个所述收取工件集合内中所含的永磁体工件的剩磁等级不同，并且

所述运料伺服电机，还配置成在所述平动部捕获所述永磁体工件后根据其捕获的永磁体工件的剩磁等级驱使所述平动部移动至对应的所述收料位置处，以使所述平动部将所述永磁体工件卸落至对应的收取工件集合中。

6.根据权利要求5所述的自动收料装置，其特征在于还包括：

一个或多个工件分隔件，竖直设置于所述收料区域，每个所述工件分隔件的两侧分别形成一个所述收料位置，并且每个所述工件分隔件包括：

外壳，由两块壳板扣合形成，所述壳板由非金属材料制成，所述外壳内部开设有纵向排列的多个磁体安装孔，每个所述磁体安装孔内布置一个或多个永磁体，以利用所述永磁体的磁场使所述工件分隔件两侧已收取的永磁体工件排列成所述收取工件集合。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的自动收料装置，其特征在于还包括：

工件保护组件，其具有水平设置于所述收料区域的上方的工件保护片以及工件保护气缸，所述工件保护片配置成由所述工件保护气缸驱动以垂直于所述运料轨迹的延伸方向伸缩，并且

所述工件保护组件在所述平动部移动至所述收料区域后，向外伸出以承接从所述平动部下落的所述永磁体工件，然后回缩以使所述永磁体工件落入所述收取工件集合。

8.根据权利要求7所述的自动收料装置，其特征在于还包括：

压料组件，其具有设置于所述工件保护组件的上方且竖直伸缩设置的压料板以及压料气缸，所述压料板配置成在所述工件保护片回缩后由所述压料气缸驱动向下伸出，以将所述收取工件集合整体下压至所述工件保护片的下方。

9.一种永磁体工件的自动分拣系统，其特征在于包括：

工件传送盘，其上表面沿其周向设置有一个或多个供放置待分拣的永磁体工件的工件放置部，并配置成带动所述工件放置部以所述工件传送盘的中心为轴进行旋转；以及

根据权利要求1至8中任一项所述的永磁体工件的自动收料装置，设置于所述工件传送盘的外周缘，其取料位置正对于所述工件放置部旋转的路径，并且所述自动收料装置配置成在所述工件放置部旋转至所述取料位置下方时从所述工件放置部中捕获所述待分拣的永磁体工件，并将其卸落至设置于所述工件传送盘外部的所述收料区域内的收取工件集合中。

10.根据权利要求9所述的自动分拣系统，其特征在于还包括上料组件和剩磁检测组件，并且所述上料组件、所述剩磁检测组件、所述自动收料装置间隔布置于所述工件传送盘的周缘，其中

所述上料组件，具有工件容纳部以及放料部，其中所述工件容纳部用于放置由待分拣的永磁体工件组成的待分拣工件集合，所述放料部设置于所述工件容纳部的下方，其中心同样正对于所述工件放置部的旋转轨迹，以从所述待分拣工件集合中拆落下一个待分拣永磁体工件并落入所述工件放置部内；并且

所述剩磁检测组件，具有感应部件以及测量部件，其中所述感应部件设置于所述工件放置部旋转的路径上，以在所述工件放置部经过时被所述待分拣的永磁体工件的磁场感应出感应信号，并且所述测量部件与所述感应部件相连，并根据所述感应信号确定所述待分拣的永磁体工件的剩磁等级。