CN219457348U - 一种海尔贝克磁组件组装工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种海尔贝克磁组件组装工装，涉及海尔贝克磁组件组装技术领域，该组装工装包括磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构、竖向磁铁驱动机构和控制机构，控制机构同时与磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构和竖向磁铁驱动机构驱动连接，横向磁铁驱动机构成对设于磁铁治具机构的两侧，竖向磁铁驱动机构设于磁铁治具机构的上方。本实用新型通过控制机构控制磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构、竖向磁铁驱动机构，即磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构和竖向磁铁驱动机构三者配合，代替手工将磁铁排列在工装上，并且代替手工进行组装定位，实现自动推出、点胶后自动定位，大大提高产品精度和生产效率。

Description

一种海尔贝克磁组件组装工装

技术领域

本实用新型涉及海尔贝克磁组件组装技术领域，尤其是涉及一种海尔贝克磁组件组装工装。

背景技术

海尔贝克阵列(Halbach Array)是一种新型的永磁体排列方式，不同磁化方向的永磁体按照一定的顺序排列，从而使得阵列一边的磁场显著增强，而另一边显著减弱；海尔贝克阵列最早是由美国劳伦斯伯克利国家实验室的Klaus Halbach教授在1979年提出，主要应用于粒子加速器、自由电子激光装置等高能物理领域。由于其出色的磁场分布特性，应用范围也逐渐扩大到诸如核磁共振、磁悬浮、永磁特种电机等工业领域。Halbach磁环是将磁铁径向式与平行式排列结合在一起，如果忽略端部效应，并把周围的导磁材料的导磁率看作无穷大，那么上述永磁体结构最终形成单边磁场(one-sided field)，这就是Halbach一个显着的特点。这一特点表示Halbach磁铁在线性电机中有很好的应用价值。

由于海尔贝克阵列相邻两个磁铁磁向垂直或者呈一定角度，导致海尔贝克组件在组装时，磁铁之间互相排斥，操作难度增加，组装效率低，目前是手工将磁铁排列在工装上，中间磁铁(磁性方向是竖向)点胶后，手工进行组装定位，如图1所示。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种海尔贝克磁组件组装工装，以解决现有技术中采用手工将磁铁排列在工装上，中间磁铁(磁性方向是竖向)点胶后，手工进行组装定位，由于磁铁尺寸小，导致组装难度高、精度和效率低的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种海尔贝克磁组件组装工装，包括磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构、竖向磁铁驱动机构和控制机构，所述控制机构同时与所述磁铁治具机构、所述横向磁铁驱动机构和所述竖向磁铁驱动机构驱动连接，所述横向磁铁驱动机构成对设于所述磁铁治具机构的两侧，用于驱动磁性方向为横向的磁铁在所述磁铁治具机构上滑动，所述竖向磁铁驱动机构设于所述磁铁治具机构的上方，用于提供磁性方向为竖向的磁铁。

根据一种可选实施方式，所述磁铁治具机构包括驱动电机、支撑块和治具，所述驱动电机通过驱动杆与所述支撑块驱动连接，所述治具设于所述支撑块上，所述驱动电机带动所述治具在水平方向左右滑动。

根据一种可选实施方式，所述治具上设有若干个用于容纳磁铁的条形槽，所述条形槽沿着所述治具的宽度方向设置。

根据一种可选实施方式，所述竖向磁铁驱动机构包括竖向料夹和第一气缸，所述竖向料夹竖直设于所述治具的上方，所述第一气缸设于所述治具的一侧，所述第一气缸的驱动端设有第一推杆。

根据一种可选实施方式，所述横向磁铁驱动机构包括横向料夹、第三气缸和第四气缸，所述第三气缸和所述第四气缸设于所述治具的两侧，所述横向料夹包括N级料夹和S级料夹，所述N级料夹设于所述第三气缸的上方，所述S级料夹设于所述第四气缸的上方。

根据一种可选实施方式，所述第三气缸的驱动末端设有第三推杆，所述第四气缸的驱动末端设有第四推杆。

根据一种可选实施方式，所述横向料夹上方设有第二气缸，所述第二气缸的驱动末端设有第二推杆，所述第二推杆位于所述横向料夹的正上方。

根据一种可选实施方式，所述第二推杆包括两个，其中一个所述第二推杆指向所述N级料夹，另一个所述第二推杆指向所述S级料夹。

根据一种可选实施方式，还包括底板，所述磁铁治具机构、所述横向磁铁驱动机构和所述竖向磁铁驱动机构均置于所述底板上，所述底板上设有电控盒，所述控制机构置于所述电控盒内。

根据一种可选实施方式，所述电控盒的上表面设有开关按钮、启动按钮和急停按钮。

本实用新型提供的海尔贝克磁组件组装工装，具有以下技术效果：

该种海尔贝克磁组件组装工装，主要由磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构、竖向磁铁驱动机构和控制机构构成，控制机构同时与磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构和竖向磁铁驱动机构驱动连接，横向磁铁驱动机构成对设于磁铁治具机构的两侧，用于驱动磁性方向为横向的磁铁在磁铁治具机构上滑动，竖向磁铁驱动机构设于磁铁治具机构的上方，用于提供磁性方向为竖向的磁铁，本实用新型通过控制机构控制磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构、竖向磁铁驱动机构，即磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构和竖向磁铁驱动机构三者配合，代替手工将磁铁排列在工装上，并且代替手工进行组装定位，实现自动推出、点胶后自动定位，大大提高产品精度和生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中手工进行组装定位磁铁的结构示意图；

图2是现有技术中海尔贝克阵列的排列图；

图3中本实用新型一实施例海尔贝克磁组件组装工装的结构示意图；

图4是图3中海尔贝克磁组件组装工装的侧视图。

其中，图1-图4：

1、底板；2、磁铁治具机构；21、驱动电机；22、支撑块；23、治具板；231、条形槽；3、横向磁铁驱动机构；31、N级料夹；32、S级料夹；33、第三气缸；331、第三推杆；34、第四气缸；341、第四推杆；4、竖向磁铁驱动机构；41、竖向料夹；42、竖向夹板；43、第一气缸；431、第一推杆；5、第二气缸；51、第二推杆；6、电控盒。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

海尔贝克阵列的排列图如图2所示，包括两个横向磁铁，具体为S级磁铁和N级磁铁，S级磁铁和N级磁铁之间具有一个竖向的S级磁铁。

而海尔贝克磁组件组装工装的结构如图3和图4所述，其中，图3为海尔贝克磁组件组装工装的立体结构示意图，图4为海尔贝克磁组件组装工装的侧视图。

本实施例的海尔贝克磁组件组装工装，参见图3和图4所示，包括磁铁治具机构2、横向磁铁驱动机构3、竖向磁铁驱动机构4和控制机构，控制机构同时与磁铁治具机构2、横向磁铁驱动机构3和竖向磁铁驱动机构4驱动连接，横向磁铁驱动机构3成对设于磁铁治具机构2的两侧，用于驱动磁性方向为横向的磁铁在磁铁治具机构2上滑动，竖向磁铁驱动机构4设于磁铁治具机构2的上方，用于提供磁性方向为竖向的磁铁。

本实施例的竖向磁铁驱动机构4将磁性方向为竖向的磁铁置于磁铁治具机构2上，而横向磁铁驱动机构3则将磁性方向为横向的磁铁置于磁性方向为竖向的磁铁的两侧，三颗磁铁都可以使用工装自动推出，点胶后可以自动定位，大大提高产品精度和生产效率。

另外，本实施例还包括底板1，磁铁治具机构2、横向磁铁驱动机构3和竖向磁铁驱动机构4均安装在底板1上，底板1上还设有电控盒6，控制机构置于电控盒6内。

参见图3所示，电控盒6的上表面设有开关按钮、启动按钮和急停按钮。

具体的，参见图3所示，磁铁治具板23机构包括驱动电机21、支撑块22和治具板23，驱动电机21通过驱动杆与支撑块22驱动连接，启动驱动电机21，带动支撑块22在底板1上来回滑动，支撑块22的来回滑动，则能够带动治具板23来回滑动。

进一步的，治具板23上具有条形槽231，参见图3所示，条形槽231包括若干个，其用于容纳待排列的磁铁，条形槽231沿着治具板23的宽度方向设置。

具体的，参见图3所示，竖向磁铁驱动机构4则包括竖向料夹41和第一气缸43，竖向料夹41通过竖向夹板42固定，竖向料夹41竖直设于治具板23的正上方，竖向料夹41用于夹持磁性方向为竖向的磁铁，第一气缸43设于治具板23的一侧，第一气缸43的驱动端设有第一推杆431，第一推杆431用于推动磁性方向为竖向的磁铁在条形槽231内的滑动。

而横向磁铁驱动机构3包括横向料夹、第三气缸33和第四气缸34，参见图3和图4所示，横向料夹包括N级料夹31和S级料夹32，第三气缸33和第四气缸34设于治具板23的两侧，N级料夹31设于第三气缸33的上方，S级料夹32设于第四气缸34的上方。

需要说明的是，N级料夹31用于夹持磁性为横向的N级磁铁，S级料夹32用于夹持磁性为横向的S级磁铁，然而，N级料夹31也可以用于夹持磁性为横向的S级磁铁，S级料夹32用于夹持磁性为横向的N级磁铁，本实用新型对此不作限定，只要能够达到夹持磁铁的目的，均在本实用新型的保护范围之内。

此外，第三气缸33的驱动末端设有第三推杆331，第四气缸34的驱动末端设有第四推杆341，第三推杆331用于推动磁性为横向的N级磁铁在条形槽231内滑动，第四推杆341用于推动磁性为横向的S级磁铁在条形槽231内滑动，这样横向的N级磁铁和横向的S级磁铁能够靠近竖向的磁铁，从而形成海尔贝克阵列。

继续参见图3和图4所示，为了促使S级料夹32上横向的S级磁铁落入治具板23上，以及促使N级料夹31上横向的N级磁铁落入治具板23上，横向料夹上方设有第二气缸5，第二气缸5的驱动末端设有第二推杆51，第二推杆51位于横向料夹的正上方，第二推杆51包括两个，其中一个第二推杆51指向N级料夹31，另一个第二推杆51指向S级料夹32。

具体工艺步骤为：

第一步：磁铁按照图纸要求进行机加工切割和表面处理；

第二步：使用CCD自动测量分选机挑选满足尺寸要求的磁铁；

第三步：将所有的磁铁按照极性要求充磁，如图2所示；

第四步：将磁性方向为横向的磁铁浸泡在乐泰SF7649促进剂中，粘接时胶水可以快速固化；

第五步：准备推料组装工装，接通气源，点开电控盒6开关按钮，设备得电；将治具板23放入推料组装工装上，将充磁后的磁铁按照极性要求放入对应的料夹中；

第六步：点击启动按钮，第一气缸43先将磁性方向为竖向的磁铁依次推到治具板23上；

第七步：将治具板23取下，在磁性方向为竖向的磁铁两个侧面点胶(胶水乐泰3504)；

第八步：将点胶完成的治具板23，再次放到推料组装工装上，点击启动按钮，第二气缸5将磁性方向为横向的两颗磁铁向下压下，然后第三气缸33和第四气缸34将两颗磁铁再横向推出，三颗磁铁接触通过胶水粘在一起，工装推料同时对组件进行保压定位；

第九步：定位、初步固化后，两侧推杆退回，治具板23移动至下一颗磁铁位置，第二气缸5将磁性方向为横向的两颗磁铁向下压下，然后两侧的第三推杆331和第四推杆341将两颗磁铁再横向推出，进行组装，同理将治具板23上其他磁铁依次组装完成；

第十步：组装完成的组件，从磁铁治具板23机构上取下，将组件周围的残胶擦拭干净；

第十一步：擦胶后的组件按照工艺要求进行完全固化。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，包括磁铁治具机构、横向磁铁驱动机构、竖向磁铁驱动机构和控制机构，所述控制机构同时与所述磁铁治具机构、所述横向磁铁驱动机构和所述竖向磁铁驱动机构驱动连接，所述横向磁铁驱动机构成对设于所述磁铁治具机构的两侧，用于驱动磁性方向为横向的磁铁在所述磁铁治具机构上滑动，所述竖向磁铁驱动机构设于所述磁铁治具机构的上方，用于提供磁性方向为竖向的磁铁。

2.根据权利要求1所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，所述磁铁治具机构包括驱动电机、支撑块和治具，所述驱动电机通过驱动杆与所述支撑块驱动连接，所述治具设于所述支撑块上，所述驱动电机带动所述治具在水平方向左右滑动。

3.根据权利要求2所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，所述治具上设有若干个用于容纳磁铁的条形槽，所述条形槽沿着所述治具的宽度方向设置。

4.根据权利要求2所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，所述竖向磁铁驱动机构包括竖向料夹和第一气缸，所述竖向料夹竖直设于所述治具的上方，所述第一气缸设于所述治具的一侧，所述第一气缸的驱动端设有第一推杆。

5.根据权利要求2所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，所述横向磁铁驱动机构包括横向料夹、第三气缸和第四气缸，所述第三气缸和所述第四气缸设于所述治具的两侧，所述横向料夹包括N级料夹和S级料夹，所述N级料夹设于所述第三气缸的上方，所述S级料夹设于所述第四气缸的上方。

6.根据权利要求5所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，所述第三气缸的驱动末端设有第三推杆，所述第四气缸的驱动末端设有第四推杆。

7.根据权利要求5所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，所述横向料夹上方设有第二气缸，所述第二气缸的驱动末端设有第二推杆，所述第二推杆位于所述横向料夹的正上方。

8.根据权利要求7所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，所述第二推杆包括两个，其中一个所述第二推杆指向所述N级料夹，另一个所述第二推杆指向所述S级料夹。

9.根据权利要求1-8任一所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，还包括底板，所述磁铁治具机构、所述横向磁铁驱动机构和所述竖向磁铁驱动机构均置于所述底板上，所述底板上设有电控盒，所述控制机构置于所述电控盒内。

10.根据权利要求9所述的海尔贝克磁组件组装工装，其特征在于，所述电控盒的上表面设有开关按钮、启动按钮和急停按钮。