DE202005017182U1 - Gripper and handling device for permanent magnets uses two permanent magnets which are rotatable between arcuate pole pieces to attract or repel workpiece magnets - Google Patents

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    • B25J15/0608Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with magnetic holding means

Abstract

The permanent magnets gripper and handling device uses two rotatable permanent magnets as handling magnets. The magnets are placed side-by-side and are rotatable between arcuate pole pieces to attract or repel workpiece magnets. A row of permanent magnets may be assembled on a conveyor ready for picking up and placing in a socket.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Handhabung und Montage von magnetisierten Permanentmagneten, wobei die Aufbringung der Kräfte zum Greifen bzw. Lösen einerseits durch mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehr drehbar gelagerte, ausreichend starke Permanentmagnete und andererseits durch die Magnetkraft des zu handhabenden Permanentmagneten selbst erfolgt.The The invention relates to a device for automatic handling and mounting magnetized permanent magnets, wherein the application the forces to grasp or release on the one hand by at least one, preferably two or more rotatable mounted, sufficiently strong permanent magnets and on the other hand done by the magnetic force of the permanent magnet to be handled itself.

Die Handhabung und Montage von magnetisierten Permanentmagneten, z.B. bei der Herstellung von Läufern für permanent erregte elektrische Maschinen, wie bspw. Synchronmotoren oder Generatoren, ist aufgrund der hohen magnetischen Anziehungskräfte problematisch. Dabei ist zwischen den Anziehungskräften von Magneten untereinander sowie der Anziehung von Objekten aus ferromagnetischem Material, beispielsweise dem Blechpaket eines Läufers, zu unterscheiden. Aufgrund der vorhandenen Magnetfelder wirken sehr starke Kräfte auf die Magnete ein, wodurch besonders Montage- und Positioniervorgänge deutlich erschwert werden. Wesentliches Merkmal von Dauermagneten für solche Läufer ist die Ausrichtung des Magnetfeldes der eingesetzten Magnetkörper, welches stets radial zur Läuferachse ausgerichtet ist.The Handling and assembly of magnetised permanent magnets, e.g. in the production of runners for permanent excited electrical machines, such as synchronous motors or generators, is problematic due to the high magnetic attraction forces. It is between the attractions of magnets among themselves as well as the attraction of objects ferromagnetic material, for example, the laminated core of a runner, to distinguish. Due to the existing magnetic fields act very much strong forces on the magnets, making especially assembly and positioning clearly be made more difficult. Essential feature of permanent magnets for such runners is the orientation of the magnetic field of the inserted magnetic body, which always radial to the rotor axis is aligned.

Abhängig von der konstruktiven Gestaltung müssen bei der Herstellung permanentmagneterregter Maschinen pro Pol einer oder mehrere Dauermagnete auf einen ferromagnetischen Grundkörper, z.B. einen geblechten Läufer, aufgebracht werden. Um eine hohe Leistungsfähigkeit der Maschine zu erzielen, ist es notwendig, die Magnete möglichst spaltfrei unmittelbar nebeneinander anzuordnen. Die während des Montageprozesses auftretenden Wechselwirkungen der Magnetfelder zwischen dem zu handhabenden und montierenden Permanentmagneten, bereits montierten Dauermagneten sowie ferromagnetischen Bauteilen und Montagehilfsmitteln führen in allen sechs Freiheitsgraden zu sehr hohen Magnetkräften und -momenten. Für eine ordnungsgemäße Montage magnetisierter Magnete sind deshalb hohe Haltekräfte notwendig, wobei diese mittels geeigneter Vorrichtungen (Werkzeuge, Greifer) auf das Montageobjekt (Permanentmagnet) übertragen werden müssen.Depending on the constructive design must in the production of permanent magnet excited machines per pole or several permanent magnets on a ferromagnetic body, e.g. one lathed runner, be applied. To achieve high performance of the machine, it is necessary to use the magnets as possible to be arranged directly adjacent to each other without a gap. The during the Assembly process occurring interactions of the magnetic fields between the permanent magnet to be handled and mounted, already assembled permanent magnets and ferromagnetic components and assembly aids lead in all six degrees of freedom to very high magnetic forces and -momenten. For one proper installation Magnetized magnets therefore high holding forces are necessary, these by means of suitable devices (tools, grippers) on the mounting object (Permanent magnet) transmitted Need to become.

Aufgrund der beschriebenen Problematik werden Permanentmagnete heute in der industriellen Serienfertigung in der Regel in unmagnetisiertem Zustand montiert. Das Aufmagnetisieren der Magnete erfolgt anschließend im Pulsfeld-Verfahren. Dabei können jedoch nur schwächere Magnetfelder und damit geringere Motor- bzw. Generatorleistungen realisiert werden als dies bei der Montage magnetisierter Dauermagnete möglich ist. Abhängig von den Produktionsrahmenbedingungen erfolgt die Bestückung entweder manuell oder automatisiert. Bei der manuellen Montage werden die Magnete von Mitarbeitern einzeln per Hand aufgenommen und platziert. Alternativ dazu kann die Montage von unmagnetisierten Magneten auch automatisiert durch ein Handhabungsgerät mit einem geeigneten Greifer erfolgen.by virtue of The problems described are permanent magnets today in the industrial mass production usually in unmagnetized state assembled. The magnetization of the magnets is then carried out in Pulsed-field method. It can but only weaker Magnetic fields and thus lower motor or generator power be realized as this in the assembly of magnetized permanent magnets possible is. Dependent the production conditions are either populated manual or automated. During manual assembly, the Magnets of employees individually picked up and placed by hand. Alternatively, the assembly of unmagnetized magnets can also automated by a handling device with a suitable gripper respectively.

Die Montage von magnetisierten Dauermagneten erfolgt im industriellen Einsatz ausschließlich manuell und ist dabei wegen der sehr problematischen Handhabung der Permanentmagnete beim Fügen mit hohem zeitlichem und finanziellem Aufwand verbunden. Die Permanentmagnete werden hierbei zunächst mit Klebstoff versehen und anschließend durch den Mitarbeiter – zumeist unter Zuhilfenahme eines Fügewerkzeugs – in die endgültige Position gebracht und dort manuell fixiert, bis der Klebstoff ausgehärtet ist. Neben der niedrigen Produktivität birgt dieses Verfahren insbesondere bei der Bestückung von größeren Läufern mit starken Magneten erhebliches Gefahrenpotenzial für das Montagepersonal. Aufgrund der hohen magnetischen Anziehungs- und Abstoßungskräfte können die zu handhabenden Dauermagnete beim Fügen unvermittelt sehr stark beschleunigt werden, wodurch es zu schnellen und unkontrollierbaren Bewegungen der Magnetkörper kommen kann. Hierdurch besteht ein erhebliches Gefahrenpotenzial für den Mitarbeiter, insbesondere durch Verletzungen an Fingern und Händen.The Assembly of magnetized permanent magnets takes place in industrial Use only manually and is because of the very problematic handling of the permanent magnets when joining associated with high time and financial effort. The permanent magnets be here first provided with adhesive and then by the employee - mostly with the aid of a joining tool - into the final Positioned and fixed there manually until the adhesive has cured. In addition to low productivity This process is particularly associated with the equipping of larger runners strong magnets pose a significant risk potential for the assembly personnel. by virtue of The high magnetic attraction and repulsion forces can be handled by the permanent magnets when joining suddenly accelerated very rapidly, which makes it too fast and uncontrollable movements of the magnetic body can come. hereby There is a significant risk potential for the employee, especially through Injuries to fingers and hands.

Die automatisierte Handhabung magnetisierter Permanentmagnete scheiterte bisher an der Verfügbarkeit geeigneter Greifertechnologien, welche einerseits zur Aufnahme der hohen Magnetkräfte geeignet sind und andererseits ein lückenloses Aneinanderreihen der Magnete auf der Polfläche eines Läufers gestatten. So scheitert der Einsatz von Vakuumgreifern an den vergleichsweise geringen Greifkräften, die für die Handhabung von magnetisierten Dauermagneten nicht ausreichen. Dies hat zur Folge, dass die Magnete nicht bis zum Erreichen der endgültigen Ablageposition am Greifer verbleiben, sondern vorher so stark von den umliegenden Magneten angezogen werden, dass sie sich vom Saugnapf lösen. Zudem führen die hohen Magnetkräfte während der Annäherung an die Ablageposition zu einer Verformung des elastischen Saugers, so dass keine präzise Positionierung möglich ist. Der Einsatz von mechanischen Greifern wie bspw. Zweibackengreifern ist bei der Läuferbestückung nicht möglich, da hierfür die Seitenflächen der Einzelmagnete als Greifflächen benötigt werden. Somit können mehrere Dauermagnete nicht spaltfrei auf einem Pol des Läufers angeordnet werden, da stets eine Lücke für die Greiferbacken notwendig wäre.The automated handling of magnetised permanent magnets failed so far on the availability suitable gripper technologies, which on the one hand to accommodate the high magnetic forces are suitable and on the other hand, a complete juxtaposition the magnets on the pole face a runner allow. So fails the use of vacuum grippers to the comparatively low gripping forces, the for the handling of magnetized permanent magnets is insufficient. As a result, the magnets do not reach the final storage position remain on the gripper, but previously so strong of the surrounding Magnets are attracted to detach themselves from the suction cup. moreover to lead the high magnetic forces during the approach to the storage position to a deformation of the elastic nipple, so no precise Positioning possible is. The use of mechanical grippers such as two-jaw grippers is not at the rotor assembly possible, there therefor the side surfaces the individual magnets as gripping surfaces needed become. Thus, you can several permanent magnets are not arranged gap-free on a pole of the rotor be there always a gap for the gripper jaws would be necessary.

Die Verwendung von Dipol-Magnetgreifern zur automatischen Handhabung und Montage von magnetisierten Einzelmagneten ist nicht möglich. Wie bereits erläutert, erfordert der Einsatz in elektrischen Maschinen eine bezogen auf die Läuferachse radiale Ausrichtung der magnetischen Pole der Einzelmagnete. Dies bedeutet, dass die zum Greifen zur Verfügung stehende Oberfläche eines Läufermagneten eine einheitliche Polarität (Nord oder Süd) haben muss. Beim Aufsetzen eines Dipol-Magnetgreifers auf einen Permanentmagneten wird demnach stets einer der beiden Greiferpole angezogen, während der andere durch das Magnetfeld des zu handhabenden Dauermagneten abgestoßen wird. Durch Umpolung des Greiferdipols werden zwar die an den beiden Polen wirkenden Anziehungs- bzw. Abstoßungskräfte verändert, in beiden Fällen liegt jedoch insgesamt in Summe die gleiche Anziehungskraft vor. Darüber hinaus ist ein kontrolliertes Ablegen des gehandhabten Magneten durch Aufhebung des Greifermagnetfeldes nicht möglich, da auch dann die Anziehungskräfte des zu handhabenden Dauermagneten auf den Weicheisenkern des Greifers wirken.The use of magnetic dipole grippers for the automatic handling and assembly of magnetised single magnets is not possible. As already explained, the use in electrical machines requires a radial orientation of the magnetic poles of the individual magnets relative to the rotor axis. This means that the available gripping surface of a rotor magnet must have a uniform polarity (north or south). When placing a dipole magnetic gripper on a permanent magnet, therefore, one of the two gripper poles is always tightened, while the other is repelled by the magnetic field of the permanent magnet to be handled. By reversing the polarity of the gripping dipole, the attraction and repulsion forces acting on the two poles are indeed changed, but in both cases, the total sum of the same attractive forces is present. In addition, a controlled storage of the handled magnet by canceling the gripper magnetic field is not possible because even then act the attractive forces of the permanent magnet to be handled on the soft iron core of the gripper.

Magnetgreifer, denen das Prinzip eines elektrisch oder permanent erregten magnetischen Dipols zugrunde liegt, sind nach DD208579B , DD219721A1 , DE3021357C2 , DE3319928C2 , DE3822842C2 , DE4328171A1 oder US5038128 bekannt. Diese Lösungen sind jedoch ausschließlich für die Handhabung und Montage von Bauteilen aus ferromagnetischen Werkstoffen vorgesehen und eignen sich aus den genannten Gründen nicht für die Handhabung von erregten Permanentmagneten.Magnetic grippers, which are based on the principle of an electrically or permanently excited magnetic dipole, are after DD208579B . DD219721A1 . DE3021357C2 . DE3319928C2 . DE3822842C2 . DE4328171A1 or US5038128 known. However, these solutions are provided exclusively for the handling and assembly of components made of ferromagnetic materials and are not suitable for the reasons mentioned for the handling of excited permanent magnets.

In DE2010855U1 wird eine Vorrichtung zur Handhabung von Gegenständen mit einem Magnetgreifer beschrieben, die durch einen Permanentgreifer und einen Gegenstandsablöser gekennzeichnet ist. Gegriffene Objekte werden hierbei mechanisch aus dem Magnetfeld entfernt und so vom Greifer gelöst. Mit diesem System können grundsätzlich auch magnetisierte Permanentmagneten gegriffen werden, sofern das Magnetfeld des Greifers in Ausrichtung und Orientierung dem des zu handhabenden Dauermagneten entspricht, also nicht als Dipol wirkt. Zur Handhabung und Montage magnetisierter Permanentmagneten unterschiedlicher Polarität, bspw. zur Bestückung von Läufern, sind demnach mindestens zwei Greifwerkzeuge notwendig.In DE2010855U1 An apparatus for handling objects with a magnetic gripper characterized by a permanent gripper and an article remover is described. Gripped objects are mechanically removed from the magnetic field and thus released from the gripper. In principle, this system can also be used to grasp magnetized permanent magnets, provided that the magnetic field of the gripper in alignment and orientation corresponds to that of the permanent magnet to be handled, ie does not act as a dipole. For handling and assembling magnetized permanent magnets of different polarity, for example for equipping rotors, at least two gripper tools are therefore necessary.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht das automatisierte Handhaben und Montieren von magnetisierten Permanentmagneten unterschiedlicher Polarität mit einem Greiferwerkzeug, bspw. zur Herstellung permanentmagneterregter Läufer von elektrischen Maschinen. Die Erzeugung der Greifkraft erfolgt hierbei durch vorzugsweise zwei drehbare Permanentmagnete, die zum Aufnehmen eine anziehende und zum Ablegen eine abstoßende magnetische Kraft auf den zu handhabenden Dauermagneten ausüben. Die Nord-Süd-Achse der Greifermagnete befindet sich dabei stets in einer Ebene mit der Nord-Süd-Achse der zu handhabenden Permanentmagnete. Die wesentliche Neuheit dieser Vorrichtung liegt in der Fähigkeit zum definierten Aufnehmen und Ablegen von magnetisierten Permanentmagneten unterschiedlicher Polarität. Hierfür werden die Pole der drehbaren Greifermagneten so orientiert, dass auf der unteren Polfassung durch Bündelung der magnetischen Feldlinien ein starker magnetischer Pol erzeugt wird. Dieser ist in Abhängigkeit von der Winkelstellung der drehbaren Greifermagneten entweder als Nord- oder Südpol ausgeprägt. Die Magnetkraft, mit der der zu handhabende Dauermagnet an die untere Polfassung gezogen wird, muss ausreichend groß sein um die während des Fügeprozesses auftretenden Kräfte und Momente aufnehmen zu können. Die Aufnahme von horizontal wirkenden Kräften erfolgt hierbei über die Reibung zwischen Magnet und Polfassung. Zur Steigerung der Reibkraft kann die Berührfläche zwischen Magnet und Polfassung mit einer dünnen Schicht eines Materials mit einem hohen Reibwert versehen werden.The present invention enables Automated handling and mounting of magnetised permanent magnets different polarity with a gripper tool, for example. For the production of permanent magnet runner of electrical machines. The generation of the gripping force takes place in this case by preferably two rotatable permanent magnets, the Pick up an attractive and for putting off a repulsive magnetic force exercise on the permanent magnet to be handled. The north-south axis The gripper magnets is always in a plane with the north-south axis the permanent magnets to be handled. The essential novelty of this Device lies in the ability for the defined picking and depositing of magnetized permanent magnets different Polarity. Therefor the poles of the rotatable gripper magnets are oriented so that the lower pole version by bundling generates a strong magnetic pole of the magnetic field lines becomes. This one is dependent from the angular position of the rotatable gripper magnets either as North or south pole pronounced. The magnetic force with which the permanent magnet to be handled to the lower Polfassung is drawn, must be sufficiently large to the during the joining process occurring forces and to be able to record moments. The Recording of horizontally acting forces takes place via the Friction between magnet and pole socket. To increase the frictional force can the contact surface between Magnet and pole socket with a thin layer of a material be provided with a high coefficient of friction.

Um einen Dauermagneten aufzunehmen, wird das Greifermagnetfeld so ausgerichtet, dass es dem Magnetfeld des zu handhabenden Magneten entgegen gerichtet ist, so dass dieser während der von einem Handhabungsgerät ausgeführten Bewegung des Greifers in die Aufnahmeposition aufgrund der abstoßenden Magnetkräfte fest in eine Bereitstellungsvorrichtung gedrückt und dort fixiert wird. Wenn der Greifer die Position zur Aufnahme des zu handhabenden Permanentmagneten erreicht hat, wird zum Aufnehmen eines Dauermagneten der Pol des Greifers so ausgerichtet, dass sich Greifer und zu handhabender Permanentmagnet anziehen (1). Hierdurch wird ein sehr starkes Magnetfeld aufgebaut, welches den gehandhabten Magneten während des Fügens auch gegenüber hohen externen Magnetkräften fixiert. Durch Drehen der Greifermagneten an der Ablageposition wird das Greifermagnetfeld umgepolt und die Magnetkraft invertiert, so dass der gegriffene Magnet vom Greifer abgestoßen wird (2).In order to receive a permanent magnet, the gripper magnetic field is aligned so that it is directed against the magnetic field of the magnet to be handled so that it pressed during the movement of the gripper performed by a manipulator in the receiving position due to the repulsive magnetic forces fixed in a supply device and fixed there becomes. When the gripper has reached the position for receiving the permanent magnet to be handled, to pick up a permanent magnet, the pole of the gripper is aligned so that attract gripper and to be handled permanent magnet ( 1 ). As a result, a very strong magnetic field is built up, which fixes the handled magnet during joining also against high external magnetic forces. By rotating the gripper magnets at the storage position, the gripper magnetic field is reversed and the magnetic force is inverted, so that the gripped magnet is repelled by the gripper ( 2 ).

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:following The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In show this:

1 den Verlauf der magnetischen Feldlinien, wenn die Greifermagneten in Greifstellung stehen und den zu handhabenden Magneten anziehen, 1 the course of the magnetic field lines when the gripper magnets are in the gripping position and tighten the magnet to be handled,

2 den Verlauf der magnetischen Feldlinien, wenn die Greifermagneten in Lösestellung stehen und den zu handhabenden Magneten abstoßen, 2 the course of the magnetic field lines when the gripper magnets are in the release position and repel the magnet to be handled,

3 eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung, wobei als Antrieb ein Pneumatikzylinder eingesetzt ist, der die beiden Greifermagneten über eine Zahnstange synchron antreibt, 3 a first design of the device according to the invention in a schematic representation, wherein a pneumatic cylinder is used as the drive, the two gripper magnets via a tooth drives the pole in sync,

4 einen Querschnitt durch die Vorrichtung, welcher den Aufbau der Vorrichtung und die Anordnung von Greifermagneten (2), Polfassungen (7) (10) und dem zu handhabenden Magneten verdeutlicht, und 4 a cross-section through the device, which shows the structure of the device and the arrangement of gripper magnets ( 2 ), Pole versions ( 7 ) ( 10 ) and the magnet to be handled, and

5 einen Längsschnitt auf Höhe der Drehachse eines Greifermagneten durch die Vorrichtung, welcher die Lagerung der Greifermagneten verdeutlicht. 5 a longitudinal section at the height of the axis of rotation of a gripper magnet through the device, which illustrates the storage of the gripper magnets.

In 3 ist ein Greifer (1) nach diesem Prinzip dargestellt, der zur Aufbringung der Greif- und Lösekräfte über zwei drehbare Permanentmagnete (2) vertilgt. Zur Handhabung und Montage von Dauermagneten (3) mit unterschiedlicher Polarität sind die Greifermagneten drehbar gelagert. Um den Verlust der Magnetkraft möglichst gering zu halten, sind die Greifermagneten zur Minimierung des magnetischen Widerstands entweder zylindrisch geformt oder in jeweils zwei Halbschalen mit runder Außenfläche aus ferromagnetischem Material (4) eingebettet. Zur Lagerung der Magnete sind an deren Stirnseiten zwei Fassungen mit Lagersitzen (5) montiert, die zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gefertigt sind. Das Drehen der Greifermagnete kann durch bekannte mechanische, pneumatische, elektrische oder hydraulische Antriebe (6) erfolgen. Im einfachsten Fall werden die Greifermagnete bei jedem Umpolvorgang um 180° Grad gedreht, um das von ihnen ausgehende Magnetfeld zu invertieren. Hierbei weisen beide Magnete entgegen gesetzte Drehrichtungen auf, so dass die durch das Greifermagnetfeld auf den zu handhabenden Magneten induzierten magnetischen Querkräfte gering bleiben. Möglich ist auch die Regelung des Greifermagnetfeldes durch die individuelle Einstellung der Drehwinkel der Greifermagneten.In 3 is a gripper ( 1 ) according to this principle, for applying the gripping and releasing forces via two rotatable permanent magnets ( 2 ) destroyed. For handling and assembling of permanent magnets ( 3 ) with different polarity, the gripper magnets are rotatably mounted. In order to minimize the loss of magnetic force, the gripper magnets are either cylindrically shaped to minimize the magnetic resistance or in each case in two half-shells with a round outer surface of ferromagnetic material ( 4 ) embedded. For storage of the magnets are on the front sides of two versions with bearing seats ( 5 ), which are made of a non-magnetic material to avoid a magnetic short circuit. The rotation of the gripper magnets can by known mechanical, pneumatic, electric or hydraulic drives ( 6 ) respectively. In the simplest case, the gripper magnets are rotated by 180 ° each Umpolvorgang to invert their outgoing magnetic field. In this case, both magnets have opposite directions of rotation, so that the magnetic transverse forces induced by the gripper magnetic field on the magnet to be handled remain small. Also possible is the regulation of the gripper magnetic field by the individual adjustment of the rotation angle of the gripper magnets.

Um die magnetische Greif- bzw. Lösekraft zu erhöhen, werden die Feldlinien beider Greifermagnete (2) durch die vorzugsweise aus ferromagnetischem Material gefertigte untere Polfassung (7) zusammengefasst und in den zu handhabenden Magneten (3) eingeleitet (1 u. 2). Um das Lösen des gehandhabten Magneten bei der Ablage auf unmagnetischen Grundkörpern zu erleichtern, kann die untere Polfassung (7) auch aus einem unmagnetischen Material gefertigt werden. Die ebene oder mit Formelementen zur Zentrierung, z.B. für die Handhabung schalenförmiger Magnetkörper, versehene Unterseite dieses Bauteils dient gleichzeitig als Greiffläche, an der die zu bestückenden Dauermagneten gehalten werden. Da die Greifkräfte in x- und y-Richtung bei einer ebenen Greiffläche durch Reibung auf den Magneten übertragen werden müssen, kann auf der Unterseite eine dünne Reibschicht (8), z.B. aus Gummi, zur Erhöhung des Reibfaktors aufgebracht werden. Die Oberseite weist dagegen Formelemente auf, welche einen kleinen Luftspalt zwischen Greifermagneten (2) und Weicheisenhalbschalen (4) und somit eine Minimierung des magnetischen Widerstands sicherstellen. Der Radius der Aussparung ist deshalb nur geringfügig größer auszuführen als der Außendurchmesser der Weicheisenteile (4) bzw. der zylindrischen Dauermagnete (2). Der Mittelpunkt des Radius dieser Aussparungen fällt mit der Drehachse (9) für die Greifermagneten zusammen. Um die Stärke des Greifermagnetfeldes weiter zu steigern, kann schräg über jedem Greifmagneten eine weitere Polfassung (10) aus Weicheisen angebracht werden, welche ebenfalls eine Aussparung in Form des drehbaren Magnetelements (2) zur Minimierung des Luftspalts aufweist.In order to increase the magnetic gripping or releasing force, the field lines of both gripper magnets ( 2 ) by the preferably made of ferromagnetic material lower pole socket ( 7 ) and in the magnets to be handled ( 3 ) ( 1 u. 2 ). In order to facilitate the release of the handled magnet when depositing on nonmagnetic bodies, the lower pole mount ( 7 ) are also made of a non-magnetic material. The flat or provided with form elements for centering, for example for handling cup-shaped magnetic body, underside of this component also serves as a gripping surface on which are held to be fitted permanent magnets. Since the gripping forces in the x and y directions must be transferred to the magnet by friction on a flat gripping surface, a thin friction layer ( 8th ), for example made of rubber, are applied to increase the friction factor. The upper side, however, has mold elements which have a small air gap between gripper magnets ( 2 ) and soft iron half-shells ( 4 ) and thus ensure a minimization of the magnetic resistance. The radius of the recess is therefore only slightly larger than the outer diameter of the soft iron parts ( 4 ) or the cylindrical permanent magnets ( 2 ). The center of the radius of these recesses coincides with the axis of rotation ( 9 ) for the gripper magnets together. In order to further increase the strength of the gripper magnetic field, an additional pole socket (obliquely above each gripping magnet) can be ( 10 ) are made of soft iron, which also has a recess in the form of the rotatable magnetic element ( 2 ) to minimize the air gap.

Sämtliche Einzelteile werden zwischen zwei Seitenteilen (11) montiert, welche aus nichtmagnetischem Material, vorzugsweise Aluminium oder Messing, hergestellt werden, um magnetischem Kurzschluss vorzubeugen. Beide Seitenteile sind wiederum an einer Deckplatte (12) aus nichtmagnetischem Material befestigt, welche die Schnittstelle zu einem Handhabungsgerät (13) darstellt. Die zum Drehen der Greifermagneten benötigten Antriebskomponenten (6) können an der Deckplatte (12) oder einem der Seitenteile (11) montiert werden.All items are between two side panels ( 11 ), which are made of non-magnetic material, preferably aluminum or brass, to prevent magnetic short circuit. Both side parts are in turn on a cover plate ( 12 ) of non-magnetic material, which is the interface to a handling device ( 13 ). The drive components required for rotating the gripper magnets ( 6 ) can be attached to the cover plate ( 12 ) or one of the side parts ( 11 ) to be assembled.

Claims (15)

Vorrichtung zur magnetkraftbedingten, automatischen Handhabung und Montage von magnetisierten Permanentmagneten, mit mindestens einem, vorzugsweise zwei oder mehr Permanentmagneten (2) zum durch Magnetkraft bedingten Halten und Lösen von zu handhabenden, magnetisierten Dauermagneten (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Greifermagnete (2) drehbar angeordnet sind, ein hinreichend starkes Magnetfeld zur Aufnahme und Ablage des zu handhabenden Magneten (3) aufweisen und die zur Verstärkung der Haltekraft beim Greifen und Halten bzw. zur Aufhebung der Haltekraft beim Lösen des zu handhabenden Permanentmagneten (3) durch einen Antrieb (6) derart gedreht werden können, dass die Polarität des Greifermagnetfelds, das in einer Polfassung (7) aus Weicheisen gebündelt wird, dem magnetischen Feld des zu handhabenden Permanentmagneten (3) zum Greifen gleich- und zum Ablegen entgegen gerichtet wird.Device for the magnetic force-induced, automatic handling and assembly of magnetized permanent magnets, with at least one, preferably two or more permanent magnets ( 2 ) for holding and releasing magnetized permanent magnets ( 3 ), characterized in that the gripper magnets ( 2 ) are rotatably arranged, a sufficiently strong magnetic field for receiving and storing the magnet to be handled ( 3 ) and to reinforce the holding force when gripping and holding or to cancel the holding force when releasing the permanent magnet to be handled ( 3 ) by a drive ( 6 ) can be rotated such that the polarity of the gripper magnetic field, which in a pole socket ( 7 ) is bundled from soft iron, the magnetic field of the permanent magnet to be handled ( 3 ) for gripping the same and directed against the deposit. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (9) der Greifermagnete (2) parallel zueinander und senkrecht zur Ausrichtung des Magnetfelds des zu handhabenden Dauermagneten (3) ausgerichtet sind.Device according to claim 1, characterized in that the axes of rotation ( 9 ) of the gripper magnets ( 2 ) parallel to each other and perpendicular to the orientation of the magnetic field of the permanent magnet to be handled ( 3 ) are aligned. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfelder der Greifermagnete (2) in einem aus ferromagnetischem Material hergestellten Formteil (7) gebündelt werden.Device according to one of claims 1 to 2, characterized in that the magnetic fields of the gripper magnets ( 2 ) in a ferromagnetic Material produced molding ( 7 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (7) aus unmagnetischem Material gefertigt ist.Device according to one of claims 1 to 2, characterized in that the molded part ( 7 ) is made of non-magnetic material. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Greifermagnete (2) quaderförmige Permanentmagnete zum Einsatz kommen, deren Magnetisierung senkrecht zur Drehachse (9) verläuft und die zur Verringerung des Luftspalts zwischen dem Greifermagnet (2) und den Polfassungen (7) und (10) an ihren magnetischen Polen mit Halbschalen aus Weicheisen (4) versehen sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that as gripper magnets ( 2 ) parallelepiped permanent magnets are used whose magnetization is perpendicular to the axis of rotation ( 9 ) and to reduce the air gap between the gripper magnet ( 2 ) and the pole versions ( 7 ) and (10) at their magnetic poles with half shells made of soft iron ( 4 ) are provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Greifermagnete (2) zylinderförmige Permanentmagnete zum Einsatz kommen, die eine Magnetisierung senkrecht zu Ihrer der Drehachse (9) entsprechenden Zylinderachse aufweisen.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that as gripper magnets ( 2 ) cylindrical permanent magnets are used which have a magnetization perpendicular to their axis of rotation ( 9 ) have corresponding cylinder axis. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (7) auf der den Drehachsen (9) der Greifermagnete (2) zugewandten Seite über Aussparungen vertilgt, die einen minimalen Luftspalt zwischen der Hülle der Greifermagnete und dem Formteil (7) gewährleisten.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the molded part ( 7 ) on the axes of rotation ( 9 ) of the gripper magnets ( 2 ) side exposed via recesses, which has a minimum air gap between the shell of the gripper magnets and the molded part ( 7 ) guarantee. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche des Formteils (7) mit dem zu handhabenden erregten Dauermagneten (3) eine angepassten Kontur und/oder einer Reibfläche (8) aufweist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the contact surface of the molded part ( 7 ) to be handled with the excited permanent magnet ( 3 ) an adapted contour and / or a friction surface ( 8th ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifermagnete (2) von zwei aus nichtmagnetischem Material gefertigten Fassungen mit Lagersitzen (5) eingefasst sind.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gripper magnets ( 2 ) of two non-magnetic material sockets with bearing seats ( 5 ) are enclosed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass schräg über den Greifermagneten mindestens ein Formteil aus ferromagnetischem Material (10) mit Aussparungen zur Minimierung des Luftspalts zwischen Formteil und Greifermagnet angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that obliquely over the gripper magnets at least one molded part made of ferromagnetic material ( 10 ) is arranged with recesses for minimizing the air gap between the molding and the gripper magnet. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation der Greifermagnete (2) synchronisiert oder nicht synchronisiert abläuft.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the rotation of the gripper magnets ( 2 ) is synchronized or not synchronized. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beide Greifermagnete (2) über entgegen gesetzte Drehrichtungen verfügen.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that both gripper magnets ( 2 ) have opposite directions of rotation. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) zum Drehen der Greifermagnete pneumatisch und/oder elektrisch und/oder hydraulisch erfolgt.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the drive ( 6 ) for rotating the gripper magnets pneumatically and / or electrically and / or hydraulically. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel jedes Greifermagneten (2) über einen eigenen Antrieb (6) entsprechend dem vorherrschenden Magnetfeld geregelt werden kann.Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the angle of rotation of each gripper magnet ( 2 ) via its own drive ( 6 ) can be controlled according to the prevailing magnetic field. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Befestigungsschnittstelle (14) zur lösbaren Befestigung an einem pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder elektrisch angetriebenen Handhabungsgerät (13).Device according to one of claims 1 to 14, characterized by a fastening interface ( 14 ) for releasable attachment to a pneumatically and / or hydraulically and / or electrically driven handling device ( 13 ).
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