一种超强永磁体装配夹具的制作方法

1.本技术涉及永磁体装配的技术领域，尤其是涉及一种超强永磁体装配夹具。


背景技术：

2.永磁铁由于其低功耗和可靠性，被广泛用于电子、电气、机械、运输、医疗及生活用品等各个领域中。双极永磁体是由两个磁体组成的装置，用于提供大小均一、稳定的磁场。双极永磁体的磁力大小可划分为多个等级，划分标准如下：以有自主动手能力的人类（2岁或以上）作为源，磁体自由吸合状态下，以感受到微痛（nrs法0～3级）定义为一般磁力，感受到明显痛（nrs法4～5级）的为强磁力，造成流血、骨折的（nrs法5级以上）为超强磁力；对永磁体的磁体强度h做出如下定义：h≤10gs为极弱磁力， 10gs＜h≤50gs为弱磁力，50gs＜h≤200gs为一般磁力，200gs＜h≤1000gs为强磁力，1000gs以上为超强磁力。
3.双极超强永磁体包括两个相对设置的侧面轭铁、固定设置在侧面轭铁侧壁的磁铁和用于连接两块侧面轭铁的底面轭铁。磁铁分为n面磁铁和s面磁铁，两块侧面轭铁相对的侧壁均开设有供磁铁安装的安装槽，n面磁铁和s面磁铁分别固定在两块侧面轭铁的安装槽内。侧面轭铁侧壁远离安装槽的一侧开设有两个安装孔，安装孔内螺纹设置有内六角沉头螺钉，侧面轭铁通过内六角沉头螺钉与底面轭铁固定连接，底面轭铁侧壁中心开设有用于安装定位的定位孔。
4.随着经济和科技的发展，各行各业对永磁铁磁力的要求日渐升高，因此超强永磁体得以应用和推广。由于超强永磁体具有较高的磁力，容易对操作人员造成身体上的伤害，因此一般的装配夹具装配过程十分复杂。但是，也由此导致了双极超强永磁体的装配效率大大降低。


技术实现要素：

5.为了提高双极超强永磁体的装配效率，同时保证双极超强永磁体装配的安全性，本技术提供一种超强永磁体装配夹具，本技术的超强永磁体装配夹具适合装配10000gs以下的超强永磁铁。
6.本技术提供的一种超强永磁体装配夹具，采用如下的技术方案：一种超强永磁体装配夹具，包括安装底座、设置在安装底座顶面的磁铁夹紧机构、设置在安装底座顶面的底面轭铁夹紧机构、设置在磁铁夹紧机构两侧的侧面轭铁夹紧机构、用于驱动侧面轭铁夹紧机构朝向磁铁夹紧机构移动的驱动机构和供驱动机构滑移的滑轨，所述滑轨固定设置在安装底座顶面。
7.通过采用上述技术方案，在超强永磁体装配时，先通过磁铁夹紧机构将磁铁夹紧，然后使用侧面轭铁夹紧机构将侧面轭铁夹紧，通过驱动机构驱动侧面轭铁夹紧机构朝向磁铁夹紧机构移动，从而使磁铁与侧面轭铁固定，通过驱动机构驱动侧面轭铁夹紧机构收回，然后推动驱动机构使驱动机构携带侧面轭铁夹紧机构沿滑轨移动至底面轭铁夹紧机构两侧的工位上，打开驱动机构，使驱动机构驱动侧面轭铁夹紧机构朝向底面轭铁夹紧机构移
动，待两侧面轭铁与底面轭铁端部贴合对齐时，将侧面轭铁与底面轭铁锁定，向上提起底面轭铁，当侧面轭铁从侧面轭铁夹紧机构移出时，推动驱动机构返回到初始工位，继续向上提起底面轭铁，即可将超强永磁体取下，安装完成。如上设置，使超强永磁体的装配过程更加简单，且将多个过程均集成到同一设备上操作，有利于提高超强永磁体的装配效率，且装配为半自动装配，操作人员手工作业的过程，危险性较低，提高了操作的安全性。
8.优选的，所述磁铁夹紧机构包括两块夹持板和两个夹紧组件，两块所述夹持板对称设置在安装底座顶面，两个所述夹紧组件分别对称设置在两块所述夹持板上且朝向侧面轭铁夹紧机构设置；所述夹紧组件包括贯穿夹持板侧壁设置的轴头、滑移穿设在所述轴头内的弹簧夹头、固定设置在所述弹簧夹头内的定位柱和螺纹设置在所述弹簧夹头外侧的锁紧手柄，所述锁紧手柄的侧壁与轴头的端部相抵，所述弹簧夹头端部设置有多个夹持部，所述夹持部外侧壁设置为斜面，所述轴头端部内侧开设有供所述夹持部插入的导斜面。
9.通过采用上述技术方案，在将磁铁和侧面轭铁安装固定时，将磁铁插入弹簧夹头的端部，转动锁紧手柄，由于锁紧手柄的侧壁与轴头相抵而无法移动，使弹簧夹头带动夹持部沿导斜面向轴头内缩回，从而使夹持部紧紧的夹住磁铁侧壁，完成磁铁的固定，如上设置，使磁铁的固定更加方便，且可将磁铁牢牢加紧在弹簧夹头的夹持部内，便于后续安装，提高安装的效率和安全性。
10.优选的，所述底面轭铁夹紧机构包括固定设置在安装底座顶面的支板，所述支板侧壁固定设置有托板，所述托板顶面开设有用于放置底面轭铁的放置槽，所述支板侧壁还固定设置有用于防止操作失误而导致n面磁铁和s面磁铁误吸的隔断块。
11.通过采用上述技术方案，在将侧面轭铁和底面轭铁固定时，将底面轭铁放置在放置槽内，使底面轭铁与放置槽内侧壁插接配合，然后通过驱动组件驱动侧面轭铁夹紧机构向底面轭铁两端面靠近。当操作正常时，隔断块不与磁铁抵触，当操作失误时，即侧面轭铁没有定位好时，隔断块可防止n面磁铁和s面磁铁之间发生误吸的情况发生。
12.优选的，所述支板侧壁还设置有用于定位底面轭铁的底面轭铁定位件，所述底面轭铁定位件依次贯穿支板侧壁、托板侧壁后插入放置槽内，并插入底面轭铁侧壁的定位孔内。
13.通过采用上述技术方案，在将底面轭铁放置在放置槽内时，将底面轭铁定位件插入支板侧壁，穿过托板侧壁后，插入底面轭铁侧壁的定位孔内，完成底面轭铁的定位，从而防止在将底面轭铁与侧面轭铁安装时，底面轭铁在放置槽内左右滑移的情况发生。
14.优选的，所述侧面轭铁夹紧机构包括与驱动机构固定连接的连接块，所述连接块靠近磁铁夹紧机构的一侧开设有供侧面轭铁插入的t型插槽，所述连接块顶面固定设置有抵板，侧面轭铁插入所述t型插槽后，侧面轭铁的侧壁与所述抵板和所述t型插槽的侧壁紧紧相抵。
15.通过采用上述技术方案，在需要将磁铁与侧面轭铁安装固定时，将磁铁通过磁铁夹紧机构夹紧后，将侧面轭铁插入t型插槽内，此时侧面轭铁侧壁紧贴抵板和t型插槽的内侧壁，然后通过驱动组件驱动连接块朝向磁铁夹紧机构移动，从而使磁铁安装至侧面轭铁内。如上设置，便于磁铁与侧面轭铁的安装固定，且安装过程安全，在保证了装配安全性的基础上，提高了装配效率。
16.优选的，所述抵板侧壁穿设有用于定位侧面轭铁的侧面轭铁定位件。
17.通过采用上述技术方案，在将侧面轭铁插入t型插槽后，将侧面轭铁定位件穿过抵板侧壁后，插入侧面轭铁的安装孔内，完成对侧面轭铁的定位，减少了在安装磁铁的过程中，侧面轭铁从t型插槽内脱出的情况发生。
18.优选的，所述驱动组件包括滑移设置在滑轨上的安装座，所述安装座远离磁铁夹紧机构的侧壁固定设置有驱动气缸，所述驱动气缸的输出端贯穿安装座侧壁后与连接块固定连接。
19.通过采用上述技术方案，驱动气缸用于控制连接块的移动，从而控制侧面轭铁夹紧机构的移动，使安装更加方便，提高了超强永磁体的安装效率。
20.优选的，所述安装座底部固定设置有滑块，所述滑块与滑轨滑移配合。
21.通过采用上述技术方案，通过滑块与滑轨之间的配合，便于驱动机构沿滑轨方向移动，从而移动侧面轭铁夹紧机构的工位，提高装配的效率。
22.优选的，所述安装底座侧壁固定设置有竖板，所述竖板上穿设有用于定位安装座位置的限位螺丝，所述限位螺丝的端部正对安装座侧壁设置。
23.通过采用上述技术方案，在移动侧面轭铁夹紧机构时，通过限位螺丝可以准确的将侧面轭铁夹紧机构定位至正对磁铁夹紧机构或正对底面轭铁夹紧机构的工位，从而减少因校对偏差而导致装配失败产生废品的情况发生。
24.优选的，所述安装底座顶面还设置有用于控制驱动气缸内压缩空气进出的手动换向阀。
25.通过采用上述技术方案，在通过驱动气缸驱动侧面轭铁夹紧机构朝向磁铁夹紧机构或底面轭铁夹紧机构移动时，当侧面轭铁因磁铁吸力过大而导致侧面轭铁夹紧机构移动过快时，操作人员可立即扳动手动换向阀，使压缩气体不在进入气缸，从而减缓侧面轭铁夹紧机构的移动速度，从而防止因移动速度过快而导致侧面轭铁与磁铁发生碰撞，造成磁铁损坏的情况发生。
附图说明
26.图1是超强永磁体的整体结构示意图；图2是本技术实施例中超强永磁体装配夹具的整体结构示意图；图3是本技术实施例中为了凸显磁铁夹紧机构的结构示意图；图4是本技术实施例中为了凸显侧面轭铁夹紧机构和驱动机构的结构示意图；图5是本技术实施例中为了凸显第一通孔和锁孔的结构示意图；图6是本技术实施例中为了凸显底面轭铁夹紧机构的结构示意图。
27.附图标记：1、侧面轭铁；2、磁铁；3、底面轭铁；4、安装槽；5、安装孔；6、内六角沉头螺钉；7、定位孔；8、安装底座；9、磁铁夹紧机构；10、底面轭铁夹紧机构；11、侧面轭铁夹紧机构；12、驱动机构；13、滑轨；14、手动换向阀；15、夹持板；16、轴头；17、弹簧夹头；18、定位柱；19、空腔；20、锁紧手柄；21、夹持部；22、连接块；23、t型插槽；24、抵板；25、侧面轭铁定位件；26、安装座；27、驱动气缸；28、第一通孔；29、锁孔；30、滑块；31、竖板；32、限位螺丝；33、支板；34、托板；35、放置槽；36、隔断块；37、底面轭铁定位件；38、第二通孔。
具体实施方式
28.以下结合附图1
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6对本技术作进一步详细说明。
29.参照图1，超强永磁体包括两个相对设置的侧面轭铁1、固定设置在侧面轭铁1侧壁的磁铁2和用于连接两块侧面轭铁1的底面轭铁3。磁铁2分为n面磁铁和s面磁铁，两块侧面轭铁1相对的侧壁均开设有供磁铁2安装的安装槽4，n面磁铁和s面磁铁分别固定在两块侧面轭铁1的安装槽4内。侧面轭铁1侧壁远离安装槽4的一侧开设有两个安装孔5，安装孔5内螺纹设置有内六角沉头螺钉6，侧面轭铁1通过内六角沉头螺钉6与底面轭铁3固定连接，底面轭铁3侧壁中心开设有用于安装定位的定位孔7。
30.本技术实施例公开一种超强永磁体装配夹具。参照图2，超强永磁体装配夹具包括呈长方体型的安装底座8、磁铁夹紧机构9、底面轭铁夹紧机构10、侧面轭铁夹紧机构11、驱动机构12、滑轨13和手动换向阀14。其中，磁铁夹紧机构9和底面轭铁夹紧机构10间隔设置在安装底座8沿长度方向的中部，磁铁夹紧机构9沿安装底座8宽度方向的两侧均设置有侧面轭铁夹紧机构11，侧面轭铁夹紧机构11固定设置在驱动机构12上，驱动机构12底部滑移设置在滑轨13上，滑轨13沿安装底座8宽度方向固定设置在安装底座8顶面的两侧，手动换向阀14固定设置在安装底座8的顶面。
31.参照图3，磁铁夹紧机构9包括垂直固定在安装底座8顶面的两块夹持板15，两块夹持板15相对设置，且每块夹持板15上均设置有夹紧组件。夹紧组件包括贯穿夹持板15侧壁并与夹持板15侧壁通过法兰固定的轴头16，轴头16内滑移设置有弹簧夹头17，弹簧夹头17的两端均伸出轴头16外。弹簧夹头17内设置有定位柱18，定位柱18靠近侧面轭铁1的一端位于弹簧夹头17内并与弹簧夹头17的侧壁形成供磁铁2插入的空腔19，定位柱18远离空腔19的一端伸出弹簧夹头17外，且两个夹紧组件的定位柱18端部相抵，定位柱18通过螺栓与弹簧夹头17固定。弹簧夹头17远离空腔19的端部套设有锁紧手柄20，锁紧手柄20与弹簧夹头17侧壁螺纹配合，且锁紧手柄20的侧壁与轴头16的端部相抵。弹簧夹头17靠近空腔19的一端设置多个夹持部21，本技术实施例中，夹持部21设置为四个，且呈圆周阵列分布。夹持部21外侧壁设置为斜面，轴头16的端部开设有与夹持部21斜面配合的导斜面。
32.在使用磁铁夹紧机构9对磁铁2进行夹持固定时，先将磁铁2插入空腔19内，扳动锁紧手柄20，由于锁紧手柄20侧壁与轴头16端部相抵，且锁紧手柄20与弹簧夹头17螺纹配合，从而使弹簧夹头17向轴头16内缩回，通过夹持部21斜面与轴头16导斜面之间的配合，使夹持部21向内收紧，从而将磁铁2夹紧固定。
33.参照图4，侧面轭铁夹紧机构11包括与驱动机构12固定连接的连接块22，连接块22靠近磁铁夹紧机构9的一侧开设有供侧面轭铁1插入的t型插槽23，连接块22顶面远离t型插槽23的一侧固定设置有抵板24，抵板24靠近磁铁夹紧机构9的侧壁与t型插槽23远离磁铁夹紧机构9的侧壁处于同一平面。将侧面轭铁1插入t型插槽23后，侧面轭铁1的侧壁与抵板24紧紧相抵。抵板24侧壁顶部穿设有用于定位侧面轭铁1的侧面轭铁定位件25，本技术实施例中侧面轭铁定位件25为定位针。将侧面轭铁1插入t型插槽23后，将定位针穿过抵板24后插入侧面轭铁1的安装孔5内，完成侧面轭铁1的定位，从而减少在安装时侧面轭铁1从与t型插槽23发生相对滑动的情况发生，减少对工件的损坏。
34.参照图4和图5，驱动组件包括滑移设置在滑轨13上的安装座26，安装座26远离磁铁夹紧机构9的侧壁固定设置有驱动气缸27。安装座26侧壁开设有第一通孔28和四个锁孔
29，驱动气缸27的输出轴从第一通孔28内穿过并与连接块22侧壁固定连接，锁孔29内设置有用于将驱动气缸27与安装座26侧壁锁定的螺栓。本技术实施例中，第一通孔28和锁孔29均设置为腰形孔。在超强永磁体装配夹具初次使用前，可根据实际情况，调整驱动气缸27的高度，从而调整侧面轭铁夹紧机构11的高度，以防止在装配超强永磁体的过程中，因磁铁2与侧面轭铁1之间没有对齐而造成工件的损坏。安装座26底部还固定设置有滑块30，滑块30与滑轨13滑移配合，从而便于驱动组件更换工位。
35.参照图4，安装底座8侧壁还固定设置有竖板31，竖板31上穿设有限位螺丝32，限位螺丝32与竖板31螺纹配合，且限位螺丝32的端部正对安装座26侧壁设置。在超强永磁体装配夹具初次使用前，可根据实际情况，调整限位螺丝32端部与竖板31之间的距离，当限位螺丝32端部与安装座26相抵时，使侧面轭铁夹紧机构11位于正对磁铁夹紧机构9或正对底面轭铁夹紧机构10的工位上，从而减少因校对偏差而导致装配失败产生废品的情况发生。
36.参照图6，底面轭铁夹紧机构10包括固定设置在安装底座8顶面的支板33，支板33侧壁设置有托板34，托板34顶面开设有用于放置底面轭铁3的放置槽35。支板33侧壁还设置有用于定位底面轭铁3的底面轭铁定位件37，本技术实施例中，底面轭铁定位件37为定位针。底面轭铁定位件37依次贯穿支板33侧壁、托板34侧壁后插入放置槽35内，并插入底面轭铁3侧壁的定位孔7内，从而完成对底面轭铁3的定位。支板33侧壁位于托板34底部的部分还设置有隔断块36。在正常操作时，隔断块36不与磁铁2抵触；当操作失误时，即底面轭铁3没有定位好时，隔断块36可防止两磁铁2之间发生误吸的情况发生。支板33侧壁还开设有多个第二通孔38，且第二通孔38均设置为腰形孔，托板34和隔断块36均通过穿设在第二通孔38内的螺栓与支板33固定，底面轭铁定位件37也穿设在第二通孔38内。在超强永磁体装配夹具初次使用前，可根据实际情况，调整托板34和隔断块36的高度，以适应超强永磁体的装配高度。
37.本技术实施例一种超强永磁体装配夹具的装配步骤为：s1，将待装配的磁铁2放入空腔19内，扳动锁紧手柄20使弹簧夹头17向轴头16内伸缩，夹持部21的斜面与轴头16的导斜面配合，使夹持部21向内收紧，从而将磁铁2夹紧固定；s2，将侧面轭铁1放入t型插槽23内，将侧面轭铁定位件25插入侧面轭铁1的安装孔5内，完成侧面轭铁1的固定，推动侧面轭铁夹紧机构11直至安装座26侧壁与限位螺丝32相抵触时，此时，侧面轭铁夹紧机构11与磁铁夹紧机构9对正；s3，打开驱动气缸27，推动侧面轭铁夹紧机构11向磁铁夹紧机构9移动，随着磁铁2和侧面轭铁1距离的缩短，受磁铁2的磁力影响，侧面轭铁1的移动速度逐渐加快，当移动至原始距离的中间位置时，工作人员扳动手动换向阀14，使压缩气体不再进入气缸，靠磁铁2的吸力慢慢使侧面轭铁1与磁铁2贴合，等到完全贴合时，磁铁2和安装槽4内侧壁还会有一定距离，此时再次扳动手动换向阀14，使压缩空气进入气缸继续顶出气缸杆，从而使磁铁2与安装孔5侧壁完全贴合，扳动手动换向阀14，使压缩空气不再进入气缸，为了进一步提高磁铁2与侧面轭铁1连接的牢固程度，在操作前可在安装槽4内涂覆胶水；s4，反向转动锁紧手柄20，弹簧夹头17向轴头16外移动，从而使夹持部21取消对磁铁2的固定；s5，扳动手动换向阀14，使压缩空气顶回气缸杆，从而将装配好磁铁2的侧面轭铁1退回原位；
s6，推动侧面轭铁夹紧机构11直至安装座26侧壁与另一限位螺丝32相抵触时，此时，侧面轭铁夹紧机构11与底面轭铁夹紧机构10对正；s7，将底面轭铁3放入托板34上的放置槽35内，将底面轭铁定位件37穿过第二通孔38插入底面轭铁3的定位孔7内，完成底面轭铁3的固定；s8，打开驱动气缸27，推动侧面轭铁夹紧机构11向底面轭铁夹紧机构10移动，随着侧面轭铁1和底面轭铁3距离的缩短，受磁铁2的磁力影响，侧面轭铁1的移动速度逐渐加快，当移动至原始距离的中间位置时，工作人员扳动手动换向阀14，使压缩气体不再进入气缸，靠磁铁2的吸力慢慢使侧面轭铁1与底面轭铁3贴合，等到完全贴合时，取出侧面轭铁定位件25，将内六角沉头螺钉6穿过安装孔5拧入底面轭铁3侧壁，从而使侧面轭铁1和底面轭铁3固定；s9，取出底面轭铁定位件37，向上提起底面轭铁3使底面轭铁3从放置槽35内移出，推动侧面轭铁夹紧机构11至磁铁夹紧机构9与底面轭铁夹紧机构10中间的空位，继续向上提起超强永磁体，直至完全取出；s10，扳动手动换向阀14，使压缩空气顶回气缸杆，推动侧面轭铁夹紧机构11到正对磁铁夹紧机构9的工位，准备装配下一个超强永磁体。
38.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。