一种磁性部品组装工装
技术领域
本实用新型属于电子设备技术领域，尤其涉及一种磁性部品组装工装。
背景技术
在电子设备制造领域，部分磁性部品由磁性不同的多块磁铁组成，例如无线耳机充电盒中所采用的磁性部品。在生产这些磁性部品时，多块磁铁需要遵循一定的排列和磁性顺序，以实现磁性部品所涉及的既定功能。目前，这种磁性部品多采用人工手动安装。
采用人工手动安装存在以下问题：首先，在组装之前，磁铁混装在来料料管中，由于磁铁之间相互的吸引力，人为分解难度大，分解影响作业效率。其次，根据功能不同，安装状态下可能需要将不同磁铁的同性磁极固定安装在同一端，相互邻接，磁极之间的互斥力也会降低人工安装的效率；第三，人工组装时，也会存在磁极安装错误，导致产品报废的情况，这会降低产品的生产良率，增加制造成本。
本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
发明内容
本实用新型针对现有技术中人工组装多个磁铁组成的磁性部品时，作业效率低且容易导致产品报废的问题，设计并提供一种全新的磁性部品组装工装。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
一种磁性部品组装工装，包括：工装基体，所述工装基体上设置有安装物料；和定位装置，所述定位装置在初始位置和组装位置之间沿与所述工装基体垂直的方向移动以将至少两块磁铁分步定位于所述安装物料上；组装状态下，所述磁铁相互邻接。
为完成由多个邻接设置的磁铁组成的磁性部品的自动化组装，定位装置包括第一定位组件，所述第一定位组件可操作地连接一对第一磁铁以将所述第一磁铁定位于所述安装物料上；和第二定位组件，所述第二定位组件可操作地连接第二磁铁；当所述第一磁铁定位于所述安装物料上时，所述第二定位组件相对于所述第一定位组件沿与所述工装基体垂直的方向移动，以将所述第二磁铁定位于一对所述第一磁铁之间的安装物料上。
驱动定位装置移动的外力优选通过以下结构传递，具体包括：导向轴，所述导向轴沿与所述工装基体垂直的方向延伸，所述导向轴一端与所述工装基体固定连接；上盖板，所述上盖板沿所述导向轴在初始位置和组装位置之间移动，所述上盖板平行于所述工装基体所在平面；和第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述导向轴外侧，所述第一弹簧位于所述上盖板和所述工装基体之间。
第一定位组件优选包括：第一连接元件，所述第一连接元件可操作地吸合所述第一磁铁；连接板，所述连接板与所述第一连接元件固定连接，所述连接板平行于所述工装基体所在平面；和第一连接轴，所述第一连接轴穿过所述连接板，所述连接轴的一端与所述上盖板固定连接。
第二定位组件优选包括：第二连接元件，所述第二连接元件可操作地吸合所述第二磁铁；第二连接轴，所述第二连接轴的一端连接所述第二连接元件，另一端穿过所述连接板连接所述上盖板；和第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定设置在所述上盖板上，另一端固定设置在所述连接板上。
为实现在组装过程中的压力保持，工装还包括：锁紧部，所述锁紧部设置在所述导向轴外侧并沿平行于所述工装基体所在平面的方向向内延伸；限位部，所述限位部可伸缩地设置在所述上盖板的上方，所述限位部沿平行于所述工装基体所在平面的方向向外延伸；当所述上盖板移动至组装位置时，所述限位部抵靠在所述锁紧部下侧。
为配合实现退料过程中的压力保持，工装还包括：辅助定位块，所述辅助定位块上开设有退料针孔，所述退料针孔的位置分别与所述第一磁铁和第二磁铁相对应。
限位部的伸缩通过第三弹簧实现，具体来说，限位部包括：限位块，所述限位块沿平行于所述工装基体所在平面的方向向外延伸；第三弹簧，所述第三弹簧沿平行于所述工装基体所在平面的方向设置，所述第三弹簧的一端连接所述限位块，另一端连接所述辅助定位块。
为实现精确定位，工装还包括：物料底座，所述安装物料设置在所述物料底座上，所述物料底座上开设有定位孔，所述定位孔与设置在所述定位装置上的定位销匹配。
为便于放置安装物料、取出组装后的部品、或者完成更换，所述工装基体上设置有导向槽，所述物料底座沿所述导向槽伸入至所述工装基体中。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
通过本实用新型所提供的磁性部品组装工装，多块磁铁可以按照既定的磁极顺序准确的定位在安装物料上，完全排除了人工安装磁铁磁性相反造成报废的可能性，提高了生产良率，降低了成本。工装可以通过限位部和锁紧部之间的配合实现压力自动保持，符合自动化流水线压力自动保持的时间要求，多块磁铁的分步安装方式，还可以有效防止磁铁之间相互作用的外力影响安装精度。
结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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 为本实用新型所提供的磁性部品组装工装一种具体实施例的结构示意图，其中定位装置处于初始位置；
图2为图1的俯视图；
图3为沿图2中A-A线的剖视图；
图4为本实用新型所提供的磁性部品组装工装一种具体实施例的结构示意图，其中第一磁铁定位于安装物料上，第二磁铁未定位于安装物料上；
图5为图4的俯视图；
图6为沿图5中B-B线的剖视图；
图7为本实用新型所提供的磁性部品组装工装一种具体实施例的结构示意图，其中定位装置处于组装位置；
图8为图7的俯视图；
图9为沿图8中C-C线的剖视图；
图10 为物料底座的结构示意图；
图11为安装物料的结构示意图；
图12为组装完成状态下安装物料的结构示意图；
图13为组装完成状态下第一磁铁和第二磁铁的邻接状态示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
针对现有技术中人工组装多个磁铁组成的磁性部品时，作业效率低且容易导致产品报废的问题，一种全新设计的磁性部品组装工装如图1至图9所示。具体来说，工装1由工装基体10和定位装置2这两个主要组成部分构成，其中工装基体10用于承载安装物料12。设置在工装基体10上的安装物料12表面可以涂覆有粘合剂，以增加连接稳定性。特别设计的定位装置2则用于将磁铁定位于安装物料12上。定位装置2配置为在初始位置和组装位置之间沿与工装基体10垂直的方向移动以将至少两块磁铁分步定位于安装物料12之上。组装完成的状态下，两块磁铁相互邻接。采用这种分步的定位方式，可以有效地防止因磁铁间的相互作用影响安装精度，从而有效地提高操作效率，避免出现产品不良的情况。
如图10和图11所示，在工装基体10一端，安装物料12优选设置在物料底座11上。物料底座11上开设有定位孔13。定位孔13与设置在定位装置2上的定位销45匹配，组装时，定位销45伸入至定位孔13中。定位孔13和定位销45主要用于确保物料底座11和定位装置2的相对位置，以完成精确装配。如图1所示，与物料底座11匹配的，在工装基体10上设置有导向槽14。物料底座11沿导向槽14伸入至工装基体10中。导向槽14的设计便于进行物料底座11的安装和更换。
这种工装1特别适用于组装由两块或两块以上磁铁组成的磁性部品30，尤其是安装状态下需要保持两块或两块以上磁铁同性磁极邻接的安装方式。如图12和图13所示，在一种示例的磁性部品30中，定位装置2配置为将三块磁铁分步定位于安装物料12之上并完成固定。为了便于描述，定义位于两侧的、安装状态下，磁极顺序相同的磁铁定义为第一磁铁31，而位于中间的，安装状态下的磁极顺序与第一磁铁31相反的磁铁定义为第二磁铁32。如图中自上而下的方向所示，安装状态下，第一磁铁31的磁极依次为N和S，第二磁铁32的磁极依次为S和N。也就是说，第二磁铁32的两个磁极均与第一磁铁31的同性磁极邻接。本领域技术人员可以毫无疑义地确定，在一个磁性部品30中，还可以设置数量更多的磁铁，在此不对磁铁的数量进行进一步限定。
为完成这种由多个邻接设置的磁铁组成的磁性部品30的自动化组装，具体设计了以下结构，定位装置2包括第一定位组件和第二定位组件。其中，第一定位组件配置为可操作地连接一对第一磁铁31以将一对第一磁铁31间隔定位于安装物料12上；而第二定位组件则配置为可操作地连接第二磁铁32。在进行组装作业时，第一定位组件首先将第一磁铁31间隔定位于安装物料12上，当第一磁铁31已经定位在安装物料12上后，第二定位组件相对于第一定位组件沿工装基体10垂直的方向移动，将第二磁铁32定位于一对第一磁铁31之间的安装物料12上。这种装配方式，一方面不会出现磁极顺序的错乱，另一方面也不受磁极之间互斥力的影响，可以有效地提高装配效率。
定位装置2在外力驱动下在初始位置和组装位置之间沿与工装基体10垂直的方向移动，外力主要通过导向轴22、上盖板21和第一弹簧23等相关部件传导。如图1所示，导向轴22沿与工装基体10垂直的方向延伸，导向轴22一端与工装基体10固定连接。导向轴22优选设置在工装基体10的四个角部，以确保上盖板21的移动平稳。上盖板21的四个角部分别开设有通孔，导向轴22从通孔中穿过。导向轴22和上盖板21之间还优选设置有直线轴承46，以保证上盖板21与导向轴22之间的摩擦力处于合理范围，避免由于摩擦降低装配精度，直线轴承46和上盖板21优选通过固定板48固定。如图1所示，第一弹簧23套设在导向轴22外侧，更具体地说，位于上盖板21和工装基体10之间。如图1至图3所示，当上盖板21处于初始位置时，第一弹簧23处于未压缩状态。如图4至图9所示，当上盖板21在外力作用下自初始位置移动至组装位置时，第一弹簧23在上盖板21的挤压下压缩。
如图1至图3所示，第一定位组件和上盖板21之间的连接通过第一定位组件中的第一连接轴26实现，第一连接轴26的一端与上盖板21固定连接，另一端穿过连接板25。连接板25平行于工装基体10所在平面设置，其与第一连接元件24固定连接。第一连接元件24配置为可操作地吸合第一磁铁31。如图所示，第一连接元件24优选设计为倒置的锥形并对称设置。第一连接元件24优选由铁金属制成，或者设计为内侧表面由铁金属制成。如果第一磁铁31设计为片状，则内侧表面由铁金属制成的第一连接元件24可以将第一磁铁31准确吸合在相应位置，以进一步将第一磁铁31准确地定位在安装物料12上的对应位置。
连接板25的中心位置开设有通孔，第二定位组件中的第二连接轴28一端穿过连接板25连接上盖板21，另一端连接第二连接元件27。第二连接元件27配置为可操作地吸合第二磁铁32。第二连接元件27同样优选由铁金属制成。优选在连接板25上设置上料孔47，以送入第二磁铁32。第二定位组件中还设置有第二弹簧29，第二弹簧29的一端固定设置在上盖板21上，另一端固定设置在连接板25上。如图4至图6所示，当第一磁铁31定位在安装物料12上时，第二弹簧29处于未压缩状态，如图7至图9所示，当第二磁铁32定位在安装物料12上时，第二弹簧29处于压缩状态。
定位状态下的第一磁铁31、第二磁铁32和安装物料12之间需要保证足够的压力，保持足够的压力通过锁紧部40和限位部41的配合实现。具体来说，锁紧部40设置在导向轴22外侧的支撑梁上端，锁紧部40沿平行于工装基体10所在平面的方向自外向内延伸；锁紧部40的内端面优选设计为由外向内倾斜的斜面。与锁紧部40配合的限位部41则可伸缩地设置在上盖板21的上方。限位部41沿平行于工装基体10所在平面的方向向外延伸。具体来说，限位部41由限位块42和第三弹簧44组成。限位块42沿平行于工装基体10所在平面的方向向外延伸，限位块42的外端面为自外向内倾斜的斜面，与锁紧部40的内端面匹配。为确保整个工装1两侧的受力均衡，限位部41和锁紧部40均对称设置在工装1的两侧。限位部41中的第三弹簧44同样沿平行于工装基体10所在平面的方向设置，第三弹簧44的一端连接限位块42，另一端连接设置在上盖板21上方的辅助定位块43。如图1至图3所示，初始状态下，限位部41位于锁紧部40的上方，二者不接触，第三弹簧44处于未压缩状态；如图4至图6所示，当第一磁铁31定位在安装物料12上时，限位部41相对于锁紧部40向下移动，第三弹簧44处于未压缩状态；如图7至图9所示，当第二磁铁32定位在安装物料12上，即上盖板21移动至组装位置时，第三弹簧44经过回缩和再伸长使得限位块42伸入至锁紧部40的下方，限位块42抵靠在锁紧部40下侧，在没有外力作用的前提下，限位块42无法与锁紧部40分离，以保证有足够的外力施加在磁铁上。
辅助定位块43上开设有退料针孔50。退料针孔50的位置分别与第一磁铁31和第二磁铁32相对应。退料针孔50的使用过程将下下文中予以具体介绍。
以下结合图1至图9详细介绍采用如上述实施例所详细描述的磁性部品30组装工装1的组装过程。如图1至图3所示，首先将通过极性开关检测筛选出的第一磁铁31按照既定的磁性排列顺序送入工装1，对称间隔设置的第一连接元件24分别吸合一个第一磁铁31；然后将通过极性开关检测筛选出的第二磁铁32按照既定的磁性排列顺序从上料孔47中送入工装1，第二连接元件27吸合第二磁铁32。将设置有安装物料12的物料底座11通过导向槽14安装在工装基体10上，并将安装物料12和物料底座11锁紧、同时也将物料底座11和工装基体10锁紧。工装1处于初始位置，第一弹簧23、第二弹簧29和第三弹簧44均处于未压缩状态。
上盖板21在外力作用下沿四个角部的导向轴22向下移动，定位销45逐步伸入至定位孔13中，如图4至图6所示，第一弹簧23开始被压缩，与连接板25固定连接的第一连接元件24向下移动使得第一磁铁31定位于安装物料12上，此时，第二弹簧29和第三弹簧44均处于未压缩状态。
上盖板21在外力作用下继续沿四个角部的导向轴22向下移动，如图7至图9所示，上盖板21下压至与连接板25接触，第二弹簧29处于完全压缩状态，第二连接轴28驱动第二连接元件27将所吸合的第二磁铁32定位于两个第一磁铁31之间的安装物料12上。在这个过程中，随着上盖板21的下压，第三弹簧44受到锁紧部40的挤压压缩，限位块42向内收缩并向下移动至低于锁紧部40的位置，第三弹簧44受到的外力消失，第三弹簧44复位并位于锁紧部40的下方。二者之间在没有外力作用条件下无法脱离，第一连接元件24作用于第一磁铁31上的压力，以及第二连接元件27作用于第二磁铁32上的压力得以保持。
组装完成后，退料针从辅助定位块43上的退料针孔50伸入作用在第一磁铁31和第二磁铁32上，继续保持第一磁铁31和第二磁铁32上有足够压力。外力作用在限位块42上，使得第三弹簧44压缩，限位块42和锁紧部40之间的锁定连接接触，上盖板21在第一弹簧23的复位力作用下回到初始位置，退料针回退，完成磁性部品30的组装。
通过这种组装方式，多块磁铁可以按照既定的磁极顺序准确的定位在安装物料上，完全排除了人工安装磁铁磁性相反造成报废的可能性，提高了生产良率，降低了成本。工装可以通过限位部和锁紧部之间的配合实现压力自动保持，符合自动化流水线压力自动保持的时间要求，多块磁铁的分步安装方式，还可以有效防止磁铁之间相互作用的外力影响安装精度。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
