磁铁的组装方法及组装设备与流程

1.本发明与磁铁有关，特别是指一种磁铁的组装方法及组装设备。


背景技术：

2.磁铁的应用领域及层面非常广泛，只要是需要到非接触力的场合都可以装设磁铁，并且通过磁铁产生磁力的相吸作用或相斥作用达到各种控制及开关机制。
3.为了让磁铁的磁力能具有更加精确且多变化的控制效果，磁铁的设置数量通常会较多且位置分布范围较大。为了大量组装上述磁铁，例如cn203019001u号中国专利揭露了一种矩形体磁铁压入治具，主要是让气缸带动多个机构元件直至将固定块10最下方的矩形体磁铁顶出，再让矩形磁铁落入磁铁压入槽内。又如cn106041465b号中国专利揭露了一种磁铁组立机构，主要利用气压源让成排相吸的磁铁从快拆弹夹内自上而下流入到分料台的磁铁下料道，磁铁通过分料板上的磁铁入口落入磁铁分料流道内，再利用推进针插入分料板上的磁铁分料流道推动位于磁铁分料流道内的磁铁，磁铁脱开相互之间的吸引力，直到被推送至磁铁出口；由于磁铁分料流道的外形限制，因此每条磁铁分料流道每次只能通过一颗磁铁。另如cn205363188u公开一种磁铁元件工装压入夹具装置，利用上横向推杆把竖向排列最下面的一个磁石件推入磁石件定位孔内后回位，回位同时铁片放入铁片定位孔内，竖向推杆再向下把磁石件定位孔内的磁石件压入铁片内后回位，上横向推杆推和下横向推杆同步动作，上横向推杆把磁石件推入磁石件定位孔的同时下横向推杆把已压入磁石件的铁块从铁片定位孔中推出。
4.上述现有技术虽然可快速且大量组装磁铁，但是其组装方式大多是先将整组相互磁吸在一起磁铁一个一个分离为单一磁铁之后，再逐一定位与设置各磁铁，而且整组磁铁分离成单一磁铁的构件与过程繁复不便，中间程序过多，必须间接通过多个工序能完成组装，增加磁铁的装配时间与整体制造成本。


技术实现要素：

5.因此，本发明的主要目的在于提供一种磁铁的组装方法及组装设备，其组装过程较为简化，加快磁铁的装配速度，而且提升整体组装工艺的作业效率。
6.为达成上述目的，本发明所提供磁铁的组装方法，用以将一磁铁组的多个沿垂直方向相互磁吸堆叠的磁铁分别设置于装配位置，该组装方法包含先将该磁铁组邻近或抵靠于一上治具，该上治具位于一本体上方；然后移动连同该磁铁组的该上治具或移动该本体的其中之一，使得该磁铁组的位置对应于该本体的凹槽；接着让位于该磁铁组最底层的其中一该多个磁铁位于该凹槽内部；再移动连同该磁铁组的该上治具或移动该本体的其中之一，使得位于该凹槽内部最底层的其中一该多个磁铁与该磁铁组的其他该多个磁铁相互分离，进而设于该装配位置，达成组装过程较为简化，加快磁铁的装配速度，而且提升整体组装工艺的作业效率等目的。
7.有关本发明所提供的详细步骤、特点、或技术内容将于后续的实施方式详细说明
中予以描述。然而，本领域技术人员应能了解，所述详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅是用于说明本发明，并非用以限制本发明的专利保护范围。
附图说明
8.图1至图5为本发明一较佳实施例的制法流程图，主要显示磁铁的组装方法。
9.图6为本发明一较佳实施例的正视图，主要显示磁铁的组装设备。
10.图7为本发明一较佳实施例的俯视图，主要显示单一横向列磁铁设于装配位置。
11.图8及图9为本发明一较佳实施例的实施示意图，主要显示磁铁组最底层的磁铁分离于其他磁铁的状态。
12.图10至图16为本发明所提供之上治具的不同实施形式。
13.图17为本发明一较佳实施例的另一实施形式。
14.图18与图19为本发明一较佳实施例另一实施形式的俯视图。
15.图20至图30为本发明一较佳实施例应用于自动化装配工艺的制法流程图。
16.【附图中主要元件符号说明】
17.磁铁组 10
18.磁铁 12、13
19.上治具 20
20.内侧面 22
21.挡墙 24
22.本体 30
23.凹槽 32
24.支撑件 40
25.防呆磁铁 41
26.限位槽 42
27.盖板 43
28.上治具 50
29.容置孔 52
30.控制件 60
具体实施方式
31.首先要说明的是，本说明内容所使用的用语均为本领域技术人员所能理解的例示性描述用语，各种用语只是为了描述特定实施方式，并非用于限制本发明的范围，如发明权利要求所使用的数量值都包括多个的涵义，对“一元件”或”至少一元件”的说明指的是一个或不限制元件数量，方法的流程与顺序包括本领域技术人员已知的等同替换与改变。在类似状况下所使用的所有技术用语、连接词也应当理解为最宽广的意义，说明内容中所描述的特定方向、连接关系，以及特征手段或技术用语同样应被理解为包括特定术语所能达成功能的等同替换手段或技术。
32.以下通过所列举的较佳实施例配合附图，用以详细说明本发明的技术内容及特征，因此主张范围并不限制于说明书的记载内容。再者，本较佳实施例是以磁铁设置于平板
电脑用(键盘)保护盖的装配位置作为举例说明，当然也可应用于需要组装磁铁的其他不同规格或不同类型物品。
33.如图1所示，本发明一较佳实施例所提供磁铁的组装设备与组装方法，主要用于将事先按照预定排列方式相互磁吸堆叠在一起的多个磁铁12依应用需要分别设于装配位置，具体来说，本较佳实施例使用磁铁组10一词作为上述多个磁铁12的集合统称，磁铁组10包含的多个磁铁12按照多个纵向行(依图示的上下方向)连续邻接并排、单一横向列(依图示的左右方向)的堆叠方式作为举例，纵向行的磁铁12之间相互磁吸堆叠，而且在组装过程的磁铁组10是以纵向行磁铁12呈直立状，再将磁铁12一列一列分别设置在装配位置。磁铁12的组装方法包含以下主要步骤：
34.一、如图1、图4与图6所示，将磁铁组10以邻近或抵靠的方式设于一上治具20，上治具20包括一垂直内侧面22，磁铁组10呈直立状邻近或抵靠着上治具20的内侧面22。上治具20连同磁铁组10位于一本体30的上方，本较佳实施例的本体30为板状且表面具有一长条形凹槽32，凹槽32的长宽尺寸概略大于磁铁组10的单一横向列磁铁12的长宽尺寸，凹槽32的深度概同于单一横向列磁铁12的高度，本体30可放置于一支撑件40，进而随着支撑件40定位或移动。本案的上治具20可采用例如不锈钢、塑料、电木、铜、铝...及其合金等不导磁材质制成，也可采用透明材质例如玻璃、pc(聚碳酸酯)、pmma(压克力)...等透明不导磁材质制成以便于检视磁铁组10的数量。
35.二、如图1所示，移动连同磁铁组10的上治具20或移动本体30的其中之一，使得磁铁组10的位置对应于本体30的凹槽32位置。本步骤可以依实际组装需求让本体30固定住而移动上治具20，或者相反的让上治具20固定住而移动本体30，只要能够让磁铁组10与本体30的凹槽32之间相互对应即可。
36.三、如图2所示，移动磁铁组10，让位于磁铁组10最底层的单一横向列磁铁12完全位于凹槽32内部，本较佳实施例的磁铁组10是沿着上治具20的内侧面22往下移动至本体30的凹槽32作为举例。
37.四、如图3至图5所示，移动连同磁铁组10的上治具20或移动本体30的其中之一，使得位于凹槽32内部的横向列磁铁12与磁铁组10的其他横向列磁铁12相互分离，留在凹槽32内部的单一横向列磁铁12即可设于装配位置。为了举例说明，本较佳实施例是让上治具20与本体30之间以具有时间差的移动方式分离磁铁组10与位于凹槽32内部的磁铁12，具体来说，如图7至图9所示，连同磁铁组10的上治具20先相对于本体30偏移一角度，使磁铁组10最底层位于凹槽32内的单一横向列磁铁12从一侧向逐渐偏移于磁铁组10，再令另一侧向也偏移于磁铁组10，直到位于凹槽32内的横向列磁铁12完全分离于磁铁组10。本体30的凹槽32内可设有例如黏着剂的结合层进一步固定位于凹槽32内的磁铁12。
38.由于本案是将整个磁铁组10先直接设在上治具20，通过上治具20与本体30之间相对移动而限位磁铁组10最底层的横向列磁铁12于凹槽32，再利用具有时间差的分离方式让磁铁组10最底层的单一横向列磁铁12固定于本体30的凹槽32，达成上治具20与本体30可以一列一列分离最底层磁铁12的效果，简化磁铁12的组装过程，加快磁铁12的装配速度，而且提升整体组装工艺的作业效率。
39.本案的上治具20与本体30之间只要有相对移动，就能够让倚靠着上治具20的磁铁组10最底层的单一横向列磁铁12分离且设于装配位置。例如移动上治具20与磁铁组10，使
得位于凹槽32内部的单一横向列磁铁12与磁铁组10的其他多个磁铁12相互分离。或者，本体30设置于平面状的支撑件40，然后让本体30沿着支撑件40移动至磁铁组10的下方，接着下移磁铁组10使得位于磁铁组10最底层的单一横向列磁铁12置于本体30的凹槽32，本体30再相对于上治具20移动，使上治具20连同磁铁组10的其他多个磁铁12与位于凹槽32内部的单一横向列磁铁12(磁铁组10最底层的磁铁)相互分离。再者，如图6所示，本体30也可先设于支撑件40的限位槽42，当磁铁组10最底层的横向列磁铁12位于本体30的凹槽32之后，通过移动支撑件40带动本体30，能使位于凹槽32内部的单一横向列磁铁12与磁铁组10的其他多个磁铁12相互分离。
40.为了让磁铁组10最底层的单一横向列磁铁12能稳固的设置于本体30的凹槽32，如图6所示，支撑件40内部可增设一防呆磁铁41，防呆磁铁41的位置间隔对应于本体30的凹槽32位置，防呆磁铁41与磁铁组10之间具有磁吸力。当磁铁组10最底层的横向列磁铁12设于凹槽32即可与防呆磁铁41产生磁吸力，最底层的横向列磁铁12与磁铁组10的其他多个磁铁12相互分离的时候就不易脱离凹槽32，同时也可以避免产生组装错误的问题。
41.如图10至图14所示，本案的上治具20除了具有内侧面22，也可以增设至少一挡墙24或两相互间隔平行的挡墙24(如图12)，挡墙24可齐平于上治具20的侧边(如图11、图13)或是与侧边相距预定距离(如图10、图12)，让磁铁组10邻近或抵靠于上治具20的时候，挡墙24可以从横向限位磁铁组10的设置位置，而前述上治具20是通过操作者的大拇指按住磁铁组10，其他手指按住上治具20的外侧面握持操作后续的移动与分离磁铁组10。再如图15及图16所示，上治具50包括一上下贯穿的长形容置孔52，上治具50的内侧面22位于容置孔52的其中一内壁面，容置孔52的截面长宽尺寸概略大于磁铁组10的长宽尺寸，使磁铁组10可以容设与滑动于上治具50的容置孔52内部。
42.如图17所示，当要装配的磁铁12位置呈非连续且具有间隔的排列方式，上治具50可具有多个容置孔52，磁铁组10的纵向行磁铁12分别依照装配需求设置在各容置孔52，本体30也设有多个凹槽32对应着各纵向行磁铁12，从而让上治具50带动磁铁组10将各磁铁12分别设于各凹槽32。另如图18所示，本体30具有多排凹槽32设置磁铁12，当相邻二凹槽32内的磁铁12极性相同，上治具50可维持同一方向相对于本体30移动与分离磁铁12，而如图19所示，当相邻二凹槽32内的磁铁12极性相反，上治具50利用上下反转于各凹槽32的方式，即可在不同凹槽32内部设置磁性相反的磁铁12。
43.通过本案的技术特点与改进效果，本案也可进一步应用于自动化磁铁12装配工艺，如图20及图21所示即为本较佳实施例应用于自动化磁铁装配工艺的时候，可以在本体30表面自动组装多行或多列磁铁12的举例。上治具50可以依照磁铁在本体30的实际装配位置设有多数具特定排列方式的容置孔52，如图21及图22所示，上治具50的多个容置孔52分别预先放置多个纵向行磁铁12，本体30具有多个凹槽32，用以承接本体30的支撑件40亦设有位置对应于各凹槽32的防呆磁铁41，防呆磁铁41通过一盖板43或上胶固定于支撑件40，利用防呆磁铁41同样可吸附磁铁12，并且避免磁铁12的组装方向发生错误。
44.当本案要应用自动化磁铁装配工艺于本体30同时设置多列或多行磁铁12，主要包含以下步骤：
45.一、如图23所示，上治具50先连同所有纵向行磁铁12一起移动至本体30上方，为了确保所有纵向行磁铁12维持在上治具50内部不会落下，当纵向行磁铁12之间的磁吸力大于
自身重量，磁铁12之间的磁吸力就足以让磁铁12相互磁吸定位在上治具50。或者是为了防止让容置孔52内部预先放置的各纵向行磁铁12受自身重量影响而从上治具50落下，上治具50可选择性地设一可移动或旋转的控制件60(控制件60可旋转的设置于上治具50的运作方式将于后面的说明内容再加以描述)。控制件60以磁铁或可导磁材质制成而与磁铁组10具有磁性，当控制件60移动接近上治具50可利用其磁性吸住磁铁12，磁铁12就不会自上治具20落下，而如图25所示，当控制件60移动离开上治具50，磁铁12就可以自上治具50落下。可选择地如图29及图30所示，控制件60可以依照实际需求设置在每一行或列的磁铁12附近位置，只要控制件60与磁铁12之间产生出充足的磁场，即使每一行或列的磁铁12间距较小，利用相邻磁铁12之间的磁力就只需要在每一行或列的一侧边设置控制件60即可吸住磁铁12。
46.二、如图24所示，上治具50连同所有纵向行磁铁12一起下移至本体30，各纵向行磁铁12对应于本体30的各凹槽32。
47.三、如图25所示，当上治具50下移至本体30，本体30下方的防呆磁铁41磁吸力可选择地设定成大于相对应位置的磁铁12的磁吸力，让各纵向行磁铁12会受防呆磁铁41的磁吸力吸引进入凹槽32。若是上治具50设有控制件60，亦即磁铁12之间的磁吸力小于自身重量而须设置控制件60使磁铁12吸附在上治具50，控制件60可以相对于上治具50远离或旋转，让没有受到磁力吸住的纵向行磁铁12利用自身重量及防呆磁铁41的磁吸力落入凹槽32，并且各磁铁12利用与防呆磁铁41相互间的磁吸作用不易再移动。如果控制件60与磁铁12之间的磁力小于磁铁12与防呆磁铁41之间的磁力，控制件60即使不移离上治具50，只靠磁铁12与防呆磁铁41之间的磁力也能让磁铁12落入凹槽32。
48.四、如图26所示，横向移动上治具50概略于1个凹槽32的距离，使得已经位于凹槽32内部的各纵向行磁铁12最底层磁铁12与其他磁铁相互分离，即可同时自动化设置多行或多列磁铁12于本体30。移位后的各纵向行磁铁12会与已经位于本体30的凹槽32内部的最底层磁铁12之间产生互斥现象，使位于凹槽32内部的磁铁12受磁力作用更能贴附于本体30的凹槽32底面，并且更加容易分离各磁铁12，移位后的上治具50也可选择地再与控制件60相互邻接而重新吸住剩余的纵向行磁铁12。
49.值得一提的是，为了避免上治具50横向移位之后，本体30最旁侧凹槽32内部的磁铁12可能会因震动再被分离出来，上治具50可增设一纵向行磁铁13，纵向行磁铁13邻设上治具50最旁侧容置孔52的外侧，如图25及图26所示，从而让上治具50横向移位之后，本体30最旁侧凹槽32内部的磁铁12也会被纵向行磁铁13的磁力作用而贴附于本体30的凹槽32底面。
50.五、如图27与图28所示，上治具50与各纵向行磁铁12向上移离本体30并复位。
51.如图24所示，当前述控制件60可旋转的设置于上治具50，控制件60可沿逆时针方向旋转90度，让各最底层的磁铁12受防呆磁铁41的磁吸作用掉入凹槽32、当最底层的磁铁12分离于其他磁铁并位移一个间距，磁铁12与防呆磁铁41及位于最底层的磁铁12极性相斥，控制件60再以顺时针方向旋转90度并吸住上治具50的各纵向行磁铁12。
52.除了前述自动化装配工艺的操作流程以外，上治具50可改为先连同所有纵向行磁铁12上下移动，等待上治具50设于主体30，再让本体30做横向移动，或者是，为了让组装过程中设置在上治具50的磁铁12能维持稳定，上治具50保持固定不动，而是主体30对应于上治具50上下和横向移动，进而分离上治具50内部设置的磁铁12，同样可达成本发明的主要
目的，也能避免磁铁在自动化组装过程出现错误移位，预防问题的发生率与提高工艺效率、质量。
53.上治具可以用透明材质制成方便检视内部磁铁，或是用不透明材质再增设例如磁簧开关、近接开关，红外线开关等感应开关侦测上治具的容置孔内部是否仍有磁铁，作为自动化装配工艺的回馈机制。