一种异形磁铁的全自动充磁设备的制作方法

1.本发明涉及一种异形磁铁的全自动充磁设备，属于磁性材料技术领域。


背景技术：

2.钕铁硼磁铁是当代磁性最强的永磁铁，它不仅具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积、高性价比等优点，而且容易加工成各种尺寸，特别适用于各种性能、小型化、轻型化的电子产品，典型的应用就是可以做成手机摄像头上的变焦马达。但是钕铁硼磁铁在出厂时都会进行充磁，特别是形状复杂的异形钕铁硼充磁都是手动进行充磁，其充磁速度较慢，且高端产品对磁性能要求很高，要求100％充磁达到饱和，不允许出现弱磁片。因此需要创新的自动化充磁设备替代原有设备。
3.传统充磁设备存在如下缺点：
4.1、对形状复杂的异形产品需要先按充磁方向码放到一个平板上然后再充磁，效率很低。
5.2、充磁过程中的高电流会导致高热高能耗，不宜长时间频繁使用。高辐射和高磁场也是安全隐患。
6.3、使用手动设备对批量磁铁作整体充磁时，受磁力影响磁铁之间容易挤压碰撞破损，同时部分工件由于姿态原因不能饱和充磁，不能保证100％充饱和，最终导致充磁质量不高。
7.4、使用自动化设备对磁材工件进行逐个充磁时，一般需要压紧限位装置防止充磁过程中的工作飞射，结构复杂容易卡料，作业率仅能实现最高20片/分钟。因此实现充磁作业自动化是业界急需解决的难题。
8.中国专利zl201821068078.7、zl201320875815.5和zl201720318411.4都公开了一种全自动充磁机，利用机械手实现上下料，从而实现自动充磁，这种结构无法对形状复杂的异形产品进行抓取，而且仅进行一次充磁无法保证批量充磁时不产生弱磁片。
9.中国专利zl201920800178.2公开了一种自动充磁机，利用振盘实现了自动上料，但无法解决充磁后的磁铁杂乱吸在一起的问题，也不能解决批量充磁时会产生个别弱磁片的问题。


技术实现要素：

10.本发明采用一种新的充磁方法，其特征在于：用振动盘实现异形磁铁方向一致自动码放，然后在永磁磁场中自动充磁，充磁后的产品翻转90度，然后自动吸成一列，然后进入水平放置的螺线管充磁机进行二次充磁。最后按照一定的长度自动切断，产品落入收料盒，完成整个充磁过程。无需工作人员手工摆放，省时省力，提高工作了效率，降低成本。
11.另一个重要特征是用螺线管充磁机进行二次充磁能保证充磁100％合格，没有弱磁片，且与前面的永磁充磁设备实现全自动操作。
附图说明
12.图1显示为本发明总体结构示意图。
13.图2显示为本发明磁铁永磁充磁部分结构示意图。
14.图3显示为本发明磁铁自动转向、吸合、自动排成一列部分结构示意图
15.图4显示为本发明磁铁在二次充磁后自动切断部分结构示意图。
16.其中，1-振动盘；2-直线送料器；3-传送皮带；4-永磁充磁磁铁；5-永磁充磁后磁铁；6-光电传感器；7-步进电机和夹送辊；8-螺线管充磁机；9-切断气缸； 10-二次充磁后的磁铁段；11-位置传感器；12-收集盒；13-螺线管的电源接口，14
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螺线管的冷却水接口；15-转向吸引磁铁。
具体实施方式
17.下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
18.由图2所示，异形磁铁通过振动盘1上料，在振动前进过程中不断把方向不符合要求的磁铁振落，留下方向符合要求的产品继续前行，进入直线送料器2后完成将磁铁自动按一定方向排列好的状态，特别地，从振动盘出来的产品排列成磁取向ns极竖直方向。然后磁铁进入两个同向运动的皮带3中，被皮带夹送着送入永磁充磁区域4，永磁充磁区域由强磁铁按照特殊磁回路组成局部强永磁磁场，磁场分布为ns极竖直方向。磁场强度1-3特斯拉。异形磁铁通过该区域瞬间就完成充磁，然后继续被皮带夹送着离开永磁充磁区域4，进入排列区域。
19.由图3所示，完成充磁的异形磁铁从皮带中出来后进入排列区域，其中在5位置被固定的转向磁铁15吸引，磁铁15的吸力使充磁的磁铁自动翻转，n、s极由竖直方向改为水平方向，且n极趋向转向磁铁15运动，然后自动吸在6位置，与已经排列成一排的磁铁排成一列。位置6处还有一个光电传感器，磁铁吸过来时会挡住传感器光线，光电传感器会发出信号给步进电机7，有步进电机7带动放在磁铁上的橡胶材质夹送辊移动一个磁铁宽度的距离。这样在6位置就会空出一个磁铁宽度的位置。后面的磁铁会继续、不断地吸附到这个位置，磁铁列就会不断延伸，直到运动到螺线管充磁机8里面。
20.由图4所示，充好磁的磁铁自动排成一列，并逐渐延伸进入螺线管充磁机8，螺线管充磁机的充磁电源放电后可产生强磁场，可以对这列磁铁进行二次充磁，可以防止第一次充磁时有个别的未充饱和。达到充磁产品完全充磁饱和的目的。充磁后的磁铁逐渐移出螺线管，进入后面的切断、码放区域，13为螺线管的电源接口， 14为螺线管的冷却水接口。
21.产品完成二次充磁后移出螺线管充磁机8，当磁铁运动到11位置时，位置传感器11发出信号，切断气缸9运动，切断磁铁段10，磁铁段落入收集盒12中，完成整个充磁、码放过程。
22.实例：
23.一种异形磁铁，型号为2.87*1.2*1.58*1.05t*1.06*90
°
，横截面为梯形，梯形上底为n极，下底为s极。使用永磁充磁自动化设备进行充磁，磁铁安装采用传统人工手动方式；磁铁安装工作时间将磁铁从排列到充磁后码放成一列为止。分别采用传统国内行业人充磁方式与本发全自动充磁设备1台进行对比实验。操作人员：两种磁铁充磁方式各安排1名操作人员进行操作。
24.传统国内人工磁铁充磁平均每小时完成充磁1023片，本发明磁铁自动安装设备平均每小时分完成充磁5320片，磁铁充磁效率提高4.2倍。传统充磁有2片弱磁片，本发明设备没有弱磁片。传统方式充磁平均连续工作时间3小时需要休息20分钟，同时进行设备降温。本发明设备可以连续工作。采用本发明设备工作人员仅需负责间歇性上、下料操作，极大降低了操作人员的工作量，避免了操作人员在手动码片、充磁过程中因注意力高度集中产生的疲劳。
25.综上所述，本实发明专利具有优于现有技术的各项优点，具有创新性及进步性，此外，该种结构从来未被公开使用或揭露于各种文献资料，合乎于发明专利要件，故依法提出申请。


技术特征：
1.一种异形磁铁的全自动充磁设备，其特征在于用钕铁硼形成静磁场对异形产品进行充磁，该设备包括上料装置，永磁充磁装置，翻转排列装置、二次充磁装置，收料装置五个部分。2.权利要求1中所述上料装置采用振动盘上料，且振动盘可以将异形磁铁按照一个方向排列输送出来，且速度可调。3.权利要求1中所述永磁充磁装置由钕铁硼磁铁形成垂直或水平方向的永久磁场，且永久磁场区域可以让传送皮带夹着待充磁磁铁通过永久磁场。永久磁场的磁场强度为1-3特斯拉。4.权利要求1中所述翻转排列装置由一块转向磁铁、传送滑道及后面的感应器和步进电机、夹送辊组成，充磁后的磁铁在这里可受转向磁铁作用自动翻转，自动排列形成磁铁列。感应器和步进电机、夹送辊可以使磁铁列每过来一个磁铁往后移动一个磁铁宽度，如此往复可以不断将磁铁排列成一排。5.权利要求1中所述二次充磁由水平方向的螺线管充磁机和传送滑道组成，吸成一排的磁铁由夹送辊送入螺线充磁机管进行二次充磁。6.权利要求1中所述收料装置由切料气缸、滑道和收料盒组成，当完成二次充磁的磁铁列从螺线管中出来并达到规定长度后，切料气缸可切断磁铁列，磁铁列进入收料盒完成充磁所有过程。

技术总结
一种异形磁铁的全自动充磁设备，属于磁性材料领域，本发明用钕铁硼磁铁形成静磁场对异形磁铁进行充磁。首先用振动盘上料，振动盘和静磁场之间用传送带传送，并用上下两条皮带将磁铁压住。充磁后磁铁用磁性引导将NS极从竖直改成水平方向，磁铁进入收料槽按照水平NS极方向首尾衔接自动排列，用光电开关控制步进电机旋转并由夹送辊带动磁铁列移动，每接到一个磁铁，夹送辊带动磁铁列移动一个磁铁宽度，使磁铁按一个方向排成一列。排列好的磁铁列进入螺线管充磁机进行二次充磁，保证磁铁100％充磁达到饱和。在磁铁列移出螺线管出料端后可以自动切断，进入收料盒进行收集，完成全自动充磁过程。过程。过程。


技术研发人员：张铁军 游峰 乔文静
受保护的技术使用者：天津博雅全鑫磁电科技有限公司
技术研发日：2020.11.09
技术公布日：2022/5/10