环状磁铁或弧状磁铁的制造装置的制作方法

文档序号:6839368阅读:150来源:国知局
专利名称:环状磁铁或弧状磁铁的制造装置的制作方法
技术领域
本实用新型是关于环状磁铁或弧状磁铁的制造装置。该制造装置将含有各向异性磁铁粉末的混合物成形为环状或弧状中间体,然后对该中间体进行磁场定向和加压成形而制成环状磁铁或弧状磁铁。
背景技术
以前也有将各向异性磁铁粉末和热硬化性树脂混合而成的的混合物进行成形,制造出磁性各向异形的树脂结合型磁铁的方法。例如,专利文献1叙述,将上述混合物充填于已经加热的预备成形型内,为使多数的各向异性磁铁粉末指向所定方向而外加磁场,在进行磁场定向的同时进行压缩加压,成形为预备成形体;然后把预备成形体配置与已经加热的最终成形型内,在最终成形型内加以用比预备成形时更大的压力进行压缩加压而成形为上述磁铁的技术。
象这样,首先成形为预备成形体,然后再对预备成形体施加更大的压力进行压缩加压,可以制造出尺寸精度高的磁铁。
但是,为了进一步提高上述磁铁的尺寸精度,减少质量的不稳定性,上述预备成形型内混合物的充填量将起很大的影响作用。因此,特别是对于生产制造具有环形形状的磁铁或弧形形状的磁铁来说,作为充填混合物的预备成形型的内腔很狭小,均匀充填混合物变得很困难。
为此,如果用上述专利文献1的方法来生产制造环状磁铁或弧状磁铁,有可能产生质量不稳定,生产制造的环形磁铁或弧状磁铁的磁铁性能也会不稳定。
专利第2816668号公报[需要解决的课题]本实用新型是针对以往磁铁制造技术中的问题,提供一种既能保持产品质量稳定,同时又能提高尺寸精度及磁铁性能,而且能连续生产制造环状磁铁或弧状磁铁的环状磁铁或弧状磁铁制造装置。

实用新型内容本实用新型的第一方面是一套环状磁铁或弧状磁铁的制造装置。它由预备成形部、磁场定向成形部、最终成形部、以及工件搬送部等组成。其各成形部与工件搬送部具有以下的特点。
预备成形部包括形成具有环状、或者相互成对向分布的复数弧状内腔外周面的第1模型和形成内周面的第1型芯,以及形成底面的第1下部冲头和与第1下部冲头相对应的第1上部冲头。在预备成形部中,将充分混合后的各向异性磁铁粉末和热硬化性树脂的混合物充填于上述内腔中,在内腔中用上述第1上部冲头和上述第1下部冲头进行加压成形,得到预备成形体。
磁场定向成形部包括支承保持上述预备成形体外周面的第2模型和支承保持上述预备成形体内周面的第2型芯,以及支承保持底面的第2下部冲头和与第2下部冲头相对应的第2上部冲头,此外,还具有对上述预备成形体进行外加磁场的外加磁场机构和对上述预备成形体进行加热的加热机构。在磁场定向成形部中,通过上述机构得到中间成形体。
最终成形部 包括支承保持上述中间成形体外周面的第3模型和支承保持上述中间成形体内周面的第3型芯,以及支承保持底面的第3下部冲头和与第3下部冲头相对应的第3上部冲头,此外,具有对上述中间成形体进行加热的加热机构。在最终成形部中,通过上述机构得到环状磁铁或复数弧状磁铁。
工件搬送部支承保持上述预备成形体由上述预备成形部向上述磁场定向成形部搬送,以及支承保持上述中间成形体由上述磁场定向成形部向上述最终成形部搬送。
此外,上述第1~3上部冲头,上述第1~3下部冲头,以及上述第1~3型芯分别由各自的伺服电机驱动。
并且,在上述预备成形部中,具有对上述预备成形体成形后,具有对该预备成形体进行质量测定的质量测定机构,根据上述质量测定机构测定的预备成形体的质量,由伺服电机驱动上述第1下部冲头,可以在上述加压成形之前变更其位置从而改变上述内腔的容积。
本实用新型的制造装置,从上述的混合物开始到环状磁铁或复数弧状磁铁制造完成的过程中,把混合物成形为环状或弧状预备成形体的预备成形部,和对预备成形体进行磁场定向使之成形为中间成形体的磁场定向部,以及从中间成形体成形为上述环状磁铁或复数弧状磁铁的最终成形部的3个成形部构成,从而完成对环状磁铁或复数弧状磁铁的制造。
此外,本实用新型的制造装置,特别是有上述质量测定机构,可以对上述预备成形部中的所有成形的预备成形体的质量进行测定,根据质量测定结果,变更上述预备成形部中内腔的容积,从而可以使预备成形体质量的不稳定现象得以减少。
从上述的混合物制成到上述环状磁铁或复数弧状磁铁的制造过程中,首先,在上述预备成形部,向由上述第1模型、上述第1型芯、以及上述第1下部冲头构成的内腔中充填由各向异性磁铁粉末和热硬化性树脂混合而成的混合物。然后,移动上述第1上部冲头,在第1上部冲头和第1下部冲头之间,压缩(加压成形)上述内腔中的混合物,使之形成预备成形体。
并且,本实用新型的制造装置中,根据上述质量测定机构,可以对上述预备成形部中所有成形的预备成形体的质量进行测定。因此,对成形后的预备成形体,可以监控是否发生了质量不稳定现象。例如,在上述预备成形部,当上述内腔中混合物的充填量产生误差的时候,可以通过上述质量监控迅速将其检出。
因此,只有预备成形体的质量在合格品的质量允许值范围内的时候,上述工件搬送部才将该预备成形体搬送到下一步的磁场定向部。相反,由质量测定机构测出超出合格品的质量允许值范围的预备成形体,将不会被搬送到下一步的磁场定向部。
由上可知,只有经过质量测定判断为合格品的预备成形体才会被搬送到在上述磁场定向部。正因为如此,可以减少搬送到上述磁场定向部的预备成形体的质量不稳定现象。
另外,被判定为不合格品的预备成形体,在上述制造装置外进行形状解体,可以作为原料混合物再利用。因此,可以几乎不浪费原料混合物,从而提高上述制造装置的成品率。
本实用新型的制造装置中,上述预备成形部的第1下部冲头,根据上述质量测定机构测定的预备成形体的质量结果,可以在上述加压成形之前变更其位置。所以,当上述质量测定机构连续判定出不合格品,或者不合格品的判定过多的时候,可由上述伺服电机变更上述第1下部冲头加压成形前的位置。
具体地说,当超过合格品质量允许值的预备成形体被连续或者大量成形加工出的时候,可以认为是上述预备成形部中的内腔的容量过大,可变更上述第1下部冲头的位置来调小环状内腔的容量。另一方面,当低于合格品质量允许值的预备成形体被连续或者大量成形加工出的时候,可以认为是上述预备成形部中的内腔的容量过小,可变更上述第1下部冲头的位置来调大环状内腔的容量。
由此,适当的变更上述内腔的容量,可以调整向上述磁场定向部送出的预备成形体的质量,可以更加减少预备成形体的质量不稳定性。
由上述质量测定机构判定出的预备成形体合格品,通过工件搬送部搬送至上述磁场定向部。
在磁场定向部中,上述第2模型,第2型芯以及第2下部冲头支承保持上述被判定合格的环状预备成形体。然后,将其移送到上述第2上部冲头,在第2上部冲头和第2下部冲头之间,进一步压缩(加压成形)上述预备成形体。在压缩的时候,用上述的加热机构加热预备成形体,使环状预备成形体中的热硬化性树脂处于熔融状态,这样预备成形体中的各向异性磁铁粉末处于既可以移动,也可以转动的状态。
在进行上述压缩的时候,利用上述外加磁场机构,向上述热硬化性树脂处于熔融状态的预备成形体外加磁场。为此,在磁场定向部,使热硬化性树脂中的各向异性磁铁粉末在热硬化性树脂中移动,或转动,定向于所定的方向。同时,进一步压缩预备成形体成为中间成形体。在下面,可将在磁场定向成形部中进行的磁场定向和加压成形通称为磁场定向成形。
就象这样,在上述磁场定向成形部中,可以从质量稳定而且各向异性磁铁粉末含量均匀的预备成形体成形加工出上述中间成形体。因此,在上述磁场定向成形部中,可以在各向异性磁铁粉末含量均匀的状态下成形加工出上述中间成形体。
因此,在上述最终成形部中,对上述环状中间成形体进行成形加工成为环状磁铁或复数弧状磁铁,并对此进行N极以及S极磁化的时候,可以减少各环状磁铁或复数弧状磁铁的磁铁性能的不均匀现象。
其次,在上述磁场定向成形部中,被成形生产出的中间成形体,经上述工件搬送部搬送至上述最终成形部。
在上述最终成形部中,由上述第3模型,第3型芯以及第3下部冲头支承保持上述中间成形体。然后,移动到上述第3上部冲头,在第3上部冲头和第3下部冲头之间,进一步压缩(加压成形)上述中间成形体。此外,这个压缩成形是在通过上述加热机构对上述中间成形体进行加热,使这个中间成形体中的热硬化性树脂处于熔融状态下进行的。在下面,将在最终成形部中进行的加压成形通称为最终成形。
并且,在上述最终成形部,中间成形体中的热硬化性树脂的熔融状态没有必要是完全的熔融状态,只要达到一定程度的熔融,即使是半熔融状态也可以。
在上述最终成形部中,加热机构的加热温度要比上述磁场定向成形部中的加热温度高,而且,上述第3上部冲头所产生的压力也要比第2上部冲头的压力大,因此,可以进一步压缩上述中间成形体,得到尺寸精度高的环状磁铁或复数弧状磁铁。
在上述预备成形部、磁场定向成形部、以及最终成形部中的各个上部冲头、下部冲头以及型芯,均由伺服电机驱动,可以对其位置、加压速度、加压压力进行控制。因此,通过各自的伺服电机,可以对各个上部冲头、下部冲头以及型芯的位置、加压速度、以及加压压力进行微调。从而使上述预备成形部、磁场定向成形部、以及最终成形部始终具有最佳的成形条件,从而进一步提高环状磁铁的尺寸精度。
而且,在本实用新型的制造装置中,通过工件搬送部,可将在预备成形部中成形后的预备成形体搬送至磁场定向成形部,也可将在磁场定向成形部中成形后的中间成形体搬送至最终成形部。为此,上述制造装置可以实现从混合物到环状磁铁或复数弧状磁铁的连续制造。
本实用新型制造装置中,在磁场定向成形部中进行中间成形体成形的同时,也可在预备成形部中进行预备成形体的成形。而且,在最终成形部中进行环状磁铁或复数弧状磁铁成形的同时,也可在预备成形部,以及磁场定向成形部中分别进行预备成形体,以及中间成形体的成形。
因此,在上述预备成形部、磁场定向成形部、以及最终成形部可以同时并且连续进行成形加工。而且,上述工件搬送部的搬送可以在各成形部进行成形的同时进行。这样,可以增加单位时间内的上述环状磁铁或复数弧状磁铁的生产制造数量,提高环状磁铁或复数弧状磁铁的生产效率。
上述预备成形部、磁场定向成形部、以及最终成形部的任何成形部,都是具独自的伺服电机构成的电动伺服式压力机。因此,各成形部和以往的电动曲轴式压力机或油压式压力机相比,更能小型化。为此,上述制造装置虽然由3个成形部,也能实现小型化结构。
综上所述,本实用新型制造装置能连续高效的生产制造质量稳定、尺寸精度高、以及磁铁性能优良的环状磁铁或复数弧状磁铁。
本实用新型的第二方面也是一整套环状磁铁或弧状磁铁的制造装置。由预备成形部、磁场定向成形部、以及工件搬送部等组成。各成形部与工件搬送部具有以下的特点。
预备成形部 包括形成具有环状、或者相互成对向分布的复数弧状内腔外周面的第1模型和形成内周面的第1型芯,以及形成底面的第1下部冲头和与第1下部冲头相对应的第1上部冲头。在预备成形部中,将充分混合后的各向异性磁铁粉末和热硬化性树脂的混合物充填于上述内腔中,在内腔中用上述第1上部冲头和上述第1下部冲头进行加压成形,得到预备成形体。
磁场定向成形部 包括支承保持上述预备成形体外周面的第2模型和支承保持上述预备成形体内周面的第2型芯,以及支承保持底面的第2下部冲头和与第2下部冲头对相对应的第2上部冲头,此外,还具有对上述预备成形体进行外加磁场的外加磁场机构和对上述预备成形体进行加热的加热机构。在磁场定向成形部中,用上述这些机构得到环状磁铁或复数弧状磁铁。
工件搬送部 支承保持上述预备成形体由上述预备成形部向上述磁场定向成形部搬送,以及支承保持上述中间成形体由上述磁场定向成形部向上述最终成形部搬送。
此外,上述第1、第2上部冲头,上述第1、第2下部冲头,以及上述第1、第2型芯的运动分别由各自的伺服电机驱动。
并且,在上述预备成形部中,上述预备成形体成形后,具有对该预备成形体进行质量测定的质量测定机构,根据上述质量测定机构测定的预备成形体的质量,由伺服电机驱动上述第1下部冲头,可以在上述加压成形之前变更其位置从而改变上述内腔的容积。
本申请实用新型的第二方面的制造装置,把在上述实用新型的第一方面的最终成形部中进行的加压成形,改变到在上述磁场定向成形部中进行,这样可以省略上述第3上部冲头、第3下部冲头、第3型芯、以及加热机构。实现了磁铁或复数弧状磁铁制造装置的低成本化和小型化。
即,本实用新型可以在上述磁场定向成形部中对预备成形体进行加压成形直接得到环状磁铁或复数弧状磁铁。本实用新型除此之外的构成和作用与效果和实用新型的第一方面一样。


图1是实施例1的环状磁铁制造装置的正视图。
图2是实施例1的环状磁铁的制造装置的俯视图。
图3是实施例1的预备成形部的正视图。
图4是实施例1的预备成形部和搬送机械手侧视图。
图5是实施例1的在预备成形部中向充填空间里充填混合物的说明图。
图6是实施例1的在预备成形部中向充填空间里充填混合物的同时,排出剩余混合物的示意图。
图7是实施例1的在预备成形部中,第1上部冲头、第1下部冲头成形环状预备成形体的示意图。
图8是实施例1的润滑油供给过程的润滑油浸渍部示意图。
图9是实施例1的从环状预备成形体中吸引过剩润滑油过程的润滑油浸渍部示意图。
图10是实施例1的磁场定向成形部的正视图。
图11是实施例1的磁场定向成形部的侧视图。
图12是实施例1的磁场定向成形部用工件盒从磁场定向成形部中的第2上部冲头、第2下部冲头之间前移过程的示意图。
图13是实施例1的在磁场定向成形部中的第2下部冲头及第2型芯上升的同时,第2上部冲头下降的示意图。
图14是实施例1的磁场定向成形部用工件盒进行环状预备成形体与环状中间成形体交换过程的示意图。
图15是实施例1的磁场定向成形部用工件盒从第1上部冲头、第2下部冲头之间后退过程的示意图。
图16是实施例1的在磁场定向成形部,环状预备成形体整体插入第2模型过程的示意图。
图17是实施例1的在磁场定向成形部中,外加磁场机构外加磁场,第2上部冲头、第2下部冲头加压成形环状中间成形体过程的示意图。
图18是实施例1的最终成形部的正视图。
图19是实施例1的最终成形部的侧视图。
图20是实施例1的最终成形部用工件盒进行环状预备成形体与环状中间成形体交换过程的示意图。
图21是实施例1的最终成形部中,环状预备成形体整体插入第3模型过程的示意图。
图22是实施例1的最终成形部中,第3上部冲头、第3下部冲头加压成形环状磁铁过程的示意图。
图23是实施例1的搬送机械手向磁场定向成形部用工件盒搬入工件的同时,从最终成形部用工件盒搬出工件过程的示意图。
图24是实施例1的磁场定向成形部用工件盒和最终成形部用工件盒分别向磁场定向成形部及最终成形部搬出工件过程的示意图。
图25是实施例1的在磁场定向成形部及最终成形部中,的示意图。磁场定向成形部用工件盒和最终成形部用工件盒分别进行工件交换过程的示意图。
图26是实施例1的磁场定向成形部用工件盒和最终成形部用工件盒分别从磁场定向成形部及最终成形部中搬出工件过程的示意图。
图27是实施例1的工件转载盘分别从磁场定向成形部用工件盒和最终成形部用工件盒及缓冲部接收工件过程的示意图。
图28是实施例1的工件转载盘送出工件过程的示意图。
图29是实施例1的工件转载盘分别向磁场定向成形部用工件盒和最终成形部用工件盒及缓冲部转交工件过程的示意图图30是实施例1的工件转载盘复位过程的示意图图31是实施例1的时间t与各成形部输出电力关系的示意图。
图32是实施例1的最终成形部中,第3上部冲头、第3下部冲头将堆积状态的复数个环状中间成形体加压成形为环状磁铁过程的示意图。
图33是实施例2的弧状磁铁制造装置的正视图。
图34是实施例2的弧状磁铁的制造装置的俯视图。
图35是实施例2的磁场定向成形部和搬送机械手侧视图。
图36是实施例2的预备成形部中形成的一对弧状内腔的轴向截面剖视图。
图37是实施例2的磁场定向成形部的外加磁场机构产生磁场进行磁场定向,第2上部冲头、第2下部冲头进行加压成形为一对弧状磁铁过程的示意图。
图38是实施例2的磁场定向成形部的外加磁场机构产生磁场的平面示意图。
图39是实施例2的由弧状磁铁制造装置制造出的一对弧状磁铁的立体示意图。
具体实施方式
对以上阐述的本实用新型实施过程中的最佳实施形态进行说明。
在上述的实用新型的第一方面和第二方面中使用的上述各向异性磁铁粉末,可以用铝铁镍钴永磁合金、纯铁、稀土类钴、或者稀土类铁等的各向异性磁铁粉末。较为理想的各向异性磁铁粉末可以用Nd-Fe-B系列、Sm-Co系列等众所周知的稀土类磁铁粉末。
上述热硬化性树脂,可以采用苯酚树脂、环氧树脂、聚脂树脂等。
另外,上述环状磁铁或复数弧状磁铁可作为各类电机用的磁铁来使用。特别是,环状磁铁可以配设使用于DC电机的定子,复数的弧状磁铁可以对向配设使用于DC电机的定子。
本实用新型的第一方面中,设置了上述工件搬送部的理想构成,即是,具有在向上述磁场定向成形部搬入上述预备成形体的同时,从上述磁场定向成形部搬出上述中间成形体的磁场定向成形部用工件盒;以及向上述最终成形部搬入上述中间成形体的同时,从上述最终成形部搬出上述环状磁铁或复数弧状磁铁的最终成形部用工件盒。此外,还设有从上述磁场定向成形部用工件盒中取出上述中间成形体,再把上述中间成形体转交于上述最终成形部用工件盒中的工件转载盘。
这时,在磁场定向成形部,磁场定向成形部用工件盒搬入预备成形体以及搬出中间成形体,和在最终成形部,最终成形部用工件盒搬入中间成形体以及搬出环状磁铁(复数弧状磁铁)的可以分别同时进行。此外,可以利用上述各成形部进行成形的时间,进行各工件盒搬入及搬出,以及工件转载盘的接收及转交。
为此,可以缩短各成形体及环状磁铁(复数弧状磁铁)的搬入及搬出、接收及转交的搬送时间。可以进一步增加单位时间内的上述环状磁铁或复数弧状磁铁的生产制造数量。
还有,在上述工件搬送部,也可以配置从上述预备成形部搬出预备成形体的上述预备成形部用的工件盒,在这种情况下,可以使预备成形部用的工件盒与磁场定向成形部用的工件盒和最终成形部用的工件盒同时移动。
在本实用新型中,设置了上述磁场定向成形部用工件盒的理想运动构成,即是,支承保持下步即将进行磁场定向成形的上述预备成形体进入上述第2上部冲头和上述第2下部冲头之间,向上述第2上部冲头供给该预备成形体的同时,取出上次已经完成磁场定向成形的上述中间成形体,并支承保持该中间成形体从上述第2上部冲头和上述第2下部冲头之间退出。
在这种情况下,上述磁场定向成形部用工件盒在进入上述第2上部冲头和上述第2下部冲头之间的时候,能从第2下部冲头处取出定向成形后的中间成形体,并向第2上部冲头供给预备成形体。为此,可以在短时间内实现向第2上部冲头供给预备成形体以及从第2下部冲头处取出中间成形体。因此,可以大大缩短在磁场定向成形部的搬入与搬出所需的时间。
而且,在上述磁场定向成形部中的磁场定向成形,就是说在进行磁场定向的同时也进行加压成形。
在本实用新型中,设置了上述磁场定向成形部用工件盒的理想运动构成,即是,一方面,在上述第2下部冲头把上述中间成形体向该磁场定向成形部用工件盒挤出的过程中,接收该中间成形体;另一方面,在上述预备成形体被上述中间成形体挤出的过程中向上述第2上部冲头供给上述预备成形体。
在这种情况下,利用上述第2下部冲头的移动动作,可以实现向上述磁场定向成形部用工件盒推出上述中间成形体,以及从上述磁场定向成形部用工件盒取出上述预备成形体并将其供给上述第2上部冲头。即是,可以利用上述第2下部冲头的移动动作,将支承在其上的述中间成形体推向上述磁场定向成形部用工件盒,几乎与之同时,从上述磁场定向成形部用工件盒中挤出上述预备成形体供给上述第2上部冲头。
正因为如此,进行上述推出、取出以及供给不需要设置特别的装置等,通过简单的磁场定向成形部用工件盒的结构,可以完成上述推出、取出以及供给。并且,几乎可以同时进行上述推出、取出以及供给作业,可以进一步缩短在磁场定向成形部的搬入与搬出所需的时间。
并且,上述实用新型的第一方面中的磁场定向成形部用工件盒可以适用于上述实用新型的第二方面,在实用新型的第二方面中也能得到同样的作用效果。
在本实用新型中,设置了最终成形部用工件盒的理想运动构成,即是,具有支承保持下次即将进行最终成形的上述中间成形体进入上述第3上部冲头和上述第3下部冲头之间,向上述第3上部冲头供给上述中间成形体的同时,取出上次已经完成最终成形的上述环状磁铁或复数弧状磁铁,支承保持该环状磁铁或复数弧状磁铁从上述第2上部冲头和上述第2下部冲头之间退出的功能。
在这种情况下,利用上述第3下部冲头的移动动作,可以实现向上述最终成形部用工件盒推出上述环状磁铁或复数弧状磁铁,以及从上述最终成形部用的工件盒取出上述中间成形体并将其供给上述第3上部冲头。即是,可以利用上述第3下部冲头的移动动作,将支承在其上的上述环状磁铁或复数弧状磁铁推向上述最终成形部用的工件盒,几乎与之同时,从上述最终成形部用的工件盒中挤出上述中间成形体供给上述第3上部冲头。
正因为如此,进行上述推出、取出以及供给不需要设置特别的装置等,通过简单的最终成形部用的工件盒的结构,可以完成上述推出、取出以及供给。并且,几乎可以同时进行上述推出、取出以及供给作业,可以进一步缩短在最终成形部的搬入与搬出所需的时间。
而且,上述最终成形即是指在最终成形部中所实施的加压成形作业。
在本实用新型中,设置了最终成形部用工件盒的理想运动构成,即是,一方面,在上述第3下部冲头把上述环状磁铁或复数弧状磁铁向该最终成形部用的工件盒挤出过程中接收上述环状磁铁或复数弧状磁铁,另一方面,在上述中间成形体被上述环状磁铁或复数弧状磁铁挤出的过程中向上述第3上部冲头供给上述预备成形体的功能。
在这种情况下,利用上述第3下部冲头的移动动作,可以实现向上述最终成形部用的工件盒推出上述环状磁铁或复数弧状磁铁,以及从上述最终成形部用的工件盒取出上述中间成形体并将其供给上述第3上部冲头。即是,可以利用上述第3下部冲头的移动动作,将支承在其上的上述环状磁铁或复数弧状磁铁推向上述最终成形部用的工件盒,几乎与之同时,从上述最终成形部用的工件盒中挤出上述中间成形体供给上述第3上部冲头。
正因为如此,进行上述推出、取出以及供给不需要设置特别的装置等,通过简单的最终成形部用的工件盒的结构,可以完成上述推出、取出以及供给。并且,几乎可以同时进行上述推出、取出以及供给作业,可以进一步缩短在最终成形部的搬入与搬出所需的时间。
本实用新型的环状磁铁或复数弧状磁铁制造装置,具有理想的峰值电力抑制功能。即是,具有分别错开上述磁场定向成形部和最终成形部的加压成形的时间带,抑制本制造装置中的峰值电力产生的功能。
在这种情况下,可以错开上述磁场定向成形部中,启动各个伺服电机进行成形时必要的电力和上述最终成形部中,启动各个伺服电机进行成形时必要的电力的发生时间。这样,可以分散上述制造装置发生大电力的时间,可以降低上述制造装置中最大输出电力的峰值电力。为此,上述制造装置中虽然有3个成形部,但是该制造装置可以降低必要的最大电力容量。
并且,上述实用新型的第一、第二方面中,在上述最终成形部还设置了理想的功能。即是,在上述最终成形部,可以在复数个中间成形体堆积的状态下,用第3上部冲头和上述第3下部冲头对其进行加压成形。
这样,由于上述磁场定向成形部中外加磁场机构的制约,上述中间成形体的厚度(轴线方向的高度)不能作得太大的时候,可以通过在最终成形部对堆积的数个中间成形体的加压成形,使各中间成形体在轴线方向接合,得到需要厚度(轴线方向的高度)的环状磁铁或复数弧状磁铁。
本实用新型的环状磁铁或复数弧状磁铁制造装置,在上述工件搬送部支承保持上述预备成形体的时候,设置了理想的对预备成形体进行预热的功能。
这时候,从上述预备成形部向上述磁场定向成形部搬送上述预备成形体的时候,预先对该预备成形体进行加热,这样,可以在磁场定向成形部中迅速开始进行磁场定向及加压成形。
上述本实用新型的环状磁铁或复数弧状磁铁制造装置,设置了理想的对预备成形体进行润滑油浸渍的润滑油浸渍部。该润滑油浸渍部具有配置上述预备成形体的浸渍夹具和向该浸渍夹具内的预备成形体供给上述润滑油的润滑油供给机构、以及对上述浸渍夹具内的预备成形体中被浸渍的润滑油进行吸引的吸引机构。在上述的工件搬送部,具有支承保持润滑油浸渍前的预备成形体从上述预备成形部向上述润滑油浸渍部搬送,以及支承保持上述润滑油浸渍后的预备成形体从上述润滑油浸渍部向上述磁场定向成形部搬送的功能。
在这种情况下,在上述润滑油浸渍部中,对上述预备成形体进行润滑油浸渍,可以减少该预备成形体的摩擦阻力。
所以,通过工件搬送部向上述磁场定向成形部搬送上述润滑油浸渍后的预备成形体的时候,可以减小磁场定向成形部中的第2模型、第2上部冲头、第2下部冲头以及第2型芯等与上述预备成形体,或者成型后的中间成形体间的相互摩擦。另外,由于含有润滑油,在上述最终成形部中也是一样,可以减小上述最终成形部中的第3模型、第3上部冲头、第3下部冲头以及第3型芯等与上述中间成形体,或者成型后的环状磁铁(复数弧状磁铁)间的相互摩擦。
在上述磁场定向成形部,进行磁场定向的时候,由于预备成形体面含有浸渍的润滑油,可以更加平滑地进行使磁场定向磁化。即是,在磁场定向成形部中,熔融上述预备成形体中的热硬化性树脂的时候,由于含有润滑油,可以更加顺利地使各向异性磁铁粉末指向所定方向。为此,对其进行磁化的时候,可以进一步提高该环状磁铁或复数弧状磁铁的磁铁性能。
在上述润滑油浸渍部中,通过上述润滑油供给机构,向上述浸渍夹具内的预备成形体供给润滑油,使之浸渍,并可用上述吸入机构,吸引上述预备成形体中过剩的润滑油。因此,可以使预备成形体尽可能浸渍均一的润滑油。
另外,通过上述吸入机构调节吸入时间,可以容易地调节上述预备成形体的润滑油浸渍量。因此,可以得到必要而且充分的润滑油浸渍量,还可以防止预备成形体里含有过剩的润滑油对上述磁场定向成形部以及上述最终成形部污染。
通过上述工件搬送部,可以把上述预备成形体从上述预备成形部搬送到上述润滑油浸渍部,再从上述润滑油浸渍部搬送到上述磁场定向成形部。上述制造装置,可以实现包括润滑油浸渍在内的从混合物到环状磁铁或复数弧状磁铁的连续制造。
作为上述润滑油,可以使用甘醇系列的润滑油。
以下,用图来说明本实用新型的环状磁铁制造装置的实施例。
本例所述的环状磁铁的制造装置1,如图1、图2所示,从含有各向异性磁铁粉末的混合物80开始,通过以下的预备成形部2、磁场定向成形部3、以及最终成形部4的3个成形部,最终制造生产出环状磁铁83。
即是,如图1、图6所示,上述预备成形部2,具有形成环状内腔20外周面的第1模型25、形成内周面的第1型芯23、以及形成底面的第1下部冲头21和与第1下部冲头21相对应的第1上部冲头22。
此外,如图3、图6所示,预备成形部2中,将充分混合后的多量各向异性磁铁粉末和热硬化性树脂的混合物80充填于环状内腔20中,在环状内腔20中用上述第1上部冲头22和上述第1下部冲头21进行加压成形,得到环状预备成形体81。
如图1、图17所示,上述磁场定向成形部3,具有支承保持上述环状预备成形体81外周面的第2模型35、支承保持内周面的第2型芯33、以及支承保持底面的第2下部冲头31和与第2下部冲头31相对应的第2上部冲头32。另外,上述磁场定向成形部3还有对上述环状预备成形体81进行加磁磁化的外场机构36和对上述环状预备成形体81进行加热的第2加热机构37。
如图10、图17所示,在上述磁场定向成形部3,用上述第2加热机构37对上述环状预备成形体81进行加热,使该环状预备成形体81中的上述热硬化性树脂处于熔融状态,利用上述外加磁场机构36对上述环状预备成形体81进行磁场定向,同时,用上述第2上部冲头32和上述第2下部冲头31对上述环状预备成形体81进行加压成形得到环状中间成形体82。以下,将磁场定向成形部3中进行的磁场定向以及压力成形称为磁场定向成形。
如图1、图22所示,上述最终成形部4,具有支承保持上述环状中间成形体82外周面的第3模型45、支承保持内周面的第3型芯43、以及支承保持底面的第3下部冲头41和与第3下部冲头41相对应的第3上部冲头42、对上述环状中间成形体82进行加热的第3加热机构46。
因此,如图16、图22所示,在上述最终成形部4中,对上述环状中间成形体82进行加热的同时,用第3上部冲头42和上述第3下部冲头41进行加压成形,得到环状磁铁83。以下,最终成形部4中进行的压力成形称为最终成形。
此外,如图2所示,上述制造装置1中,具有支承保持上述环状预备成形体81由上述预备成形部2向上述磁场定向成形部3搬送,以及支承保持上述环状中间成形体82由上述磁场定向成形部3向上述最终成形部4搬送的工件搬送部5。
还有,如图4、图11、图19所示,上述第1~3上部冲头22、32、42,上述第1~3下部冲头21、31、41,以及上述第1~3型芯23、33、43的运动,分别由伺服电机24,34,44驱动而构成。
如图2、图4、图6所示,上述预备成形部2中,具有对上述成形后的该环状预备成形体81进行质量测定的质量测定机构26。
根据上述质量测定机构26测定的环状预备成形体81的质量,由上述伺服电机24驱动上述第1下部冲头21,可以在上述加压成形之前进行位置变更和改变上述环状内腔20的容积。
以下,对此进行详细说明。
(制造装置的主要构成)如图2、图26所示,本例的环状磁铁的制造装置1,具有包括上述质量测定机构26的预备成形部2、上述磁场定向成形部3、上述最终成形部4、上述工件搬送部5、后面将叙述的润滑油浸渍部6以及工件移送部7构成。
此外,上述工件搬送部5由后面将叙述的搬运机械手51、磁场定向成形部用工件盒52、最终成形部用工件盒53、以及工件转载盘55构成。另外,上述预备成形部2还有后面将叙述的搬送杆27。
上述制造装置1中,驱动上述第1~3上部冲头22、32、42,上述第1~3下部冲头21、31、41,以及上述第1~3型芯23、33、43运动的,伺服电机24,34,44分别由各自的控制系统进行控制(图示说明省略)。此外,质量测定机构26、搬送杆27、外加磁场机构36、搬运机械手51、磁场定向成形部用工件盒52、最终成形部用工件盒53、工件转载盘55、润滑油浸渍部6、工件移送部7等各部的动作,都有各自的控制系统进行控制。
即,本例的制造装置1中一系列动作都由各自的控制系统进行控制。
另外,如图1、图2所示,上述预备成形部2、上述磁场定向成形部3、以及上述最终成形部4都被配置在一个共同的基础平台10上。就是说,预备成形部2、磁场定向成形部3、最终成形部4、工件搬送部5、润滑油浸渍部6、以及工件移送部7全部安装在基础平台10上,实现了一体化。还有,在基础平台10上,被配置于台架11之上。
(环状磁铁的制造流程)本例的环状磁铁的制造装置1,通过以下的流程从上述混合物80制造出环状磁铁83(参考图2)。
首先,如图3、图4所示,在上述预备成形部2中把混合物80成形为环状预备成形体81,用搬送杆27搬送到上述质量测定机构26。然后在上述质量测定机构26中,测量上述环状预备成形体81的质量,如果,该质量在合格品的质量值允许范围内,用搬运机械手51将该环状预备成形体81搬送到润滑油浸渍部6。
其次,如图8、图9所示,在润滑油浸渍部6中,对上述环状预备成形体81进行润滑油65浸渍,之后,用上述搬运机械手51将该环状预备成形体81搬送到磁场定向成形部用工件盒52中。
紧接着,如图10、图11所示,通过磁场定向成形部用工件盒52将上述环状预备成形体81搬入上述磁场定向成形部。然后,在磁场定向成形部3中对上述环状预备成形体81进行磁场定向成形,得到上述环状中间成形体82。之后,通过磁场定向成形部用工件盒52将该环状中间成形体82搬出到工件转载盘55上。
再其次,如图18、图19所示,通过上述工件转载盘55将上述环状中间成形体82搬运到最终成形部用工件盒53。然后,上述最终成形部用工件盒53将此环状中间成形体82搬入上述最终成形部4。之后,在最终成形部4中,对上述环状中间成形体82进行进一步的成形得到上述环状磁铁83。最后,通过最终成形部用工件盒53将该环状磁铁83搬出到工件转载盘55上。
如图2所示,通过上述工件转载盘55将上述环状磁铁83搬运到推出部77,从上述制造装置中推出该环状磁铁83到卸料槽中。
然后,对上述环状磁铁83内的残留磁性进行消磁,对该环状磁铁83进行N极以及S极的磁化,制造出具有带磁力的环状磁铁83。
以下,对制造装置1的各构成部分进行详细说明。
(预备成形部)首先,对预备成形部2进行详细说明。
如图1、图3所示,在上述预备成形部2中,具有刮平夹具281。该刮平夹具281内部装有上述混合物80且下侧有开口部,在第1模型25的上部移动。用该刮平夹具281,可将混合物80装置于上述第1下部冲头21和第1型芯23之上。另外,该刮平夹具281还可以把成形后的环状预备成形体81从上述第1下部冲头21的配设位置搬送至所定的搬送位置。
此外,预备成形部2中,还具有贮存投入混合物80的混合物贮存箱282。因此,混合物80从混合物贮存箱282落下供给上述刮平夹具281。
如图2、图4所示,在上述预备成形部2中,还具有搬送杆27。用搬送杆27将由刮平夹具281移动到上述所定搬送位置的环状预备成形体81送到上述质量测定机构26。该搬送杆27插入环状预备成形体81的中心孔中,把该环状预备成形体81挂起送到上述质量测定机构26。
上述质量测定机构26,对每个质量测定前的预备成形体81,进行零校正之后再测定质量。通过这样的处理,可以提高质量测定机构26的测量精度。上述零校正使质量测定前质量测定机构26的显示值为零,即对质量测定机构26进行零复原。本例的质量测定机构26是用质量计构成。
如图3、图4所示,在上述预备成形部2中,还具有由安装上述第1模型25的第1固定平台201和配设第1上部冲头22的第1加压平台202。第1加压平台202受来自伺服电机24的驱动力的驱动而下降。
除此之外,上述刮平夹具281在上述第1固定平台201上滑动,上述搬送杆27使预备成形体81在第1固定平台201上滑动而进行搬送。
(磁场定向成形部)其次,对磁场定向成形部3进行详细说明。
如图1、图10所示,本例的外加磁场机构36是由上述第2模型35的下方配设的圆环状的下磁场线圈362和加压成形时第2模型35的上方配设的圆环状的上磁场线圈361所构成。本例是利用上下一对磁场线圈361、362,对环状预备成形体81的半径方向外加磁场,进行半径方向的磁场定向。
此外,外加磁场机构36,也可以在第2模型35的侧面,象夹住第2模型35一样配设一对磁场线圈,这种情况下,对环状预备成形体81的轴线方向外加磁场,进行轴线方向的磁场定向。
还有,本例的第2加热机构37,为了加热上述第2模型35,在第2模型35的附近埋设了加热器。
如图10、图11所示,在上述磁场定向成形部3中,还具有安装上述第2模型35的第2固定平台301和配设第2上部冲头32的第2加压平台302、以及配设磁场线圈361的第2加压辅助平台303。第2加压平台302受来自伺服电机34的驱动力的驱动而下降,但是,第2加压辅助平台303要比上述第2加压平台302先行下降。
在第2加压平台302中,配设了活塞缸304(本例是气缸)。
上述配设在第2加压平台302中活塞缸304向第2加压辅助平台303加压,使之比第2加压平台302先行下降,用上述第2上部冲头32对环状预备成形体81进行加压的时候,可使上述上部磁场线圈361移动至上述第2模型35的附近。
如图11所示,上述磁场定向成形部用工件盒52,在上述第2固定平台301上滑动而将环状预备成形体81搬入,将环状中间成形体82搬出。
如图12所示,上述第2上部冲头32的外周面上,配设了可滑动的工件保持架321,该工件保持架321具有环状的断面形状,其内周面有可以保持支承环状预备成形体81的保持支承部322。工件保持架321在保持支承部322处设置有磁铁323用以吸住环状预备成形体81。
(最终成形部)下面,对最终成形部4进行详细说明。
如图1、图18所示,在上述最终成形部4中,具有安装上述第3模型45的第3固定平台401和配设第3上部冲头42的第3加压平台402。第3加压平台402受来自伺服电机44的驱动力的驱动而下降。
此外,上述最终成形部用工件盒53,在上述第3固定平台401上滑动而将环状中间成形体82搬入,将环状磁铁83搬出。
本例的第3加热机构46,为了加热上述第3模型45,在第3模型45的附近埋设了加热器。
如图20所示,上述第3上部冲头42的外周面上,配设了可滑动的工件保持架421,该工件保持架421具有环状的断面形状,其内周面有可以保持支承环状中间成形体82的保持支承部422。工件保持架421在保持支承部422处设置有磁铁423用以吸住环状预备成形体82。
本例的预备成形部2、磁场定向成形部3、以及最终成形部4,都是由电动伺服式压力机构成。
即是,上述第1~3上部冲头22、32、42,上述第1~3下部冲头21、31、41,以及上述第1~3型芯23、33、43分别由伺服电机24,34,44驱动。
上述各上部冲头22、32、42,下部冲头21、31、41,以及型芯23、33、43分别与螺母固定(图示说明省略),该螺母与传动伺服电机24,34,44转动力的送给丝杆啮合(图示说明省略)。这样,来自各伺服电机24,34,44的扭矩通过送给丝杆及螺母的运动变换为各上部冲头22、21、42,下部冲头21、31、41,以及型芯23、33、43的轴向推力。
(润滑油浸渍部)下面,对润滑油浸渍部6进行详细说明。
如图2、图8、图9所示,在上述环状磁铁的制造装置1中,具有使上述环状预备成形体81浸渍润滑油65的润滑油浸渍部6。该润滑油浸渍部6由放置上述环状预备成形体81的浸渍夹具60、和向浸渍夹具60中的环状预备成形体81供给润滑油65的润滑油供给机构63、以及对浸渍夹具60中的环状预备成形体81浸渍的过剩润滑油65进行吸引的吸引机构64组成。此外,润滑油浸渍部6还配有贮存润滑油65的润滑油箱631。
如图8、图9所示,上述浸渍夹具60,具有上述环状预备成形体81配置所用的工件保持模型61,在该工件保持模型61的下方设置由通过吸引机构64被形成真空状态的吸引舱62。
而且,在上述工件保持模型61中,有为了向被全体插入的上述环状预备成形体81供给润滑油65的润滑油供给油槽611,在润滑油供给油槽611的下方,有使被上述环状预备成形体81浸渍过剩的润滑油65落下到吸引舱62中的很多吸引孔612。
此外,上述工件保持模型61,分别由保持上述环状预备成形体81的内周面与同时保持其底面的内周保持部615和保持环状预备成形体81的外周面的外周保持部616构成。因此,可以通过操作固定外周保持部616的夹具617,取下外周保持部616。
如图8、图9所示,上述润滑油供给机构63,包括了从上述润滑油箱631、将润滑油65向上述浸渍夹具60送出的供给油泵632和从该供给油泵632向上述浸渍夹具60供给润滑油65的供油配管633。因此,在浸渍夹具60中,供油配管633的前端634开口要设置在比润滑油供给油槽611更内周侧的位置。
上述吸引机构64,具有吸引上述环状预备成形体81中过剩的润滑油65的吸引泵641以及吸引箱642。而且,吸引泵641以及吸引箱642通过吸引配管643与上述吸引舱62相联接。因此,吸引泵641即是吸引吸引舱62内空气的真空泵。通过吸引泵641,从上述环状预备成形体81吸引的落下到吸引舱62中的过剩的润滑油65,不被由吸引泵641吸引而是回收到润滑油箱631中。
为了防止吸引泵641吸入混合物80和润滑油65,在吸引配管643的吸引箱642中的开口位置设置了过滤器613。此外,上述吸引舱62的底部与上述润滑油箱631之间,通过回流配管634,将上述浸渍夹具60中从吸引孔612落下的润滑油65回收到润滑油箱631中。
再如图2所示,上述制造装置1还备有与上述浸渍夹具60同样构成的预备浸渍夹具600。如果,浸渍夹具60出现故障的时候,可以随时切换使用预备浸渍夹具600。
(工件搬送)下面,对上述工件搬送部5进行详细说明如图2所示,上述工件搬送部5,由从上述环状预备成形体81的质量测定机构26向上述润滑油浸渍部6、从上述润滑油浸渍部6向上述磁场定向成形部3、从上述磁场定向成形部3向上述最终成形部4、以及从上述最终成形部4向推出部77搬送各成形体81,82及环状磁铁83的各搬送机构构成。
因此,本例中的工件搬送部5,具有搬送机械手51、磁场定向成形部用工件盒52、最终成形部用工件盒53、以及工件转载盘55。
如图2、图4、图11所示,上述搬送机械手51,保持支承润滑油浸渍前的上述环状预备成形体81将其从上述质量测定机构26向上述润滑油浸渍部搬送的同时,保持支承润滑油浸渍后的上述环状预备成形体81将其从上述润滑油浸渍部6向上述磁场定向成形部用工件盒52搬送。
如图2、图11所示,上述磁场定向成形部用工件盒52,从上述搬送机械手51接收到环状预备成形体81,将其向上述磁场定向成形部3搬入的同时,从磁场定向成形部3中取出环状中间成形体82,并将其搬出。
如图2、图26所示,上述工件转载盘55,从上述磁场定向成形部用工件盒52接收上述环状中间成形体82,将其转交给最终成形部用工件盒53。
此外,如图2、图19所示,上述最终成形部用工件盒53从上述工件转载盘55接收到上述环状中间成形体82,将其向上述最终成形部4搬入的同时,从最终成形部4搬出上述环状磁铁交给工件转载盘55。
(搬送机械手)下面,对上述搬送机械手51进行详细说明如图4、图8所示,上述搬送机械手51的顶部510有两个可以吸附保持环状预备成形体81的工件吸附部件511、512。上述顶部510包括固定部513和配设的可在该固定部513上可以滑动的滑动部514。在滑动部514的前端,设置有磁铁515。
因此,搬送机械手51,使滑动部514前进的时候,磁铁515可以吸附环状预备成形体81;使滑动部514后退的时候,环状预备成形体81可以从磁铁515上脱开。
另外,在搬送机械手51中,一方面可用工件吸附件部件511吸附润滑油浸渍前的环状预备成形体81,另一方面可用工件吸附件部件512吸附润滑油浸渍后的环状预备成形体81。
(磁场定向成形部用工件盒和最终成形部用工件盒)下面,对上述磁场定向成形部用工件盒52及最终成形部用工件盒53进行详细说明。
如图12~图15所示,上述磁场定向成形部用工件盒52,具有保持支承下次即将进行磁场定向成形的上述环状预备成形体81进入上述第2上部冲头32和上述第2下部冲头31之间,向第2上部冲头32供给上述环状预备成形体81的同时,取出上次已经完成磁场定向成形的上述环状中间成形体82,保持支承该环状中间成形体82从上述第2上部冲头32和上述第2下部冲头31之间退出的结构与特点。
如图14所示,磁场定向成形部用工件盒52,可以在第2下部冲头31向磁场定向成形部用工件盒52推出环状中间成形体82的时候接受该环状中间成形体82,另一方面,上述环状预备成形体81被上述环状中间成形体82挤出的过程中向第2上部冲头32供给该环状预备成形体81。
此外,如图20所示,上述最终成形部用工件盒53,具有保持支承下次即将进行最终成形的上述环状中间成形体82进入上述第3上部冲头42和上述第3下部冲头41之间,向上述第3上部冲头42供给上述环状中间成形体82的同时,取出上次已经完成最终成形的上述环状磁铁83,保持支承该环状磁铁83从上述第3上部冲头42和上述第3下部冲头41之间退出的结构与特点。
如图20所示,上述最终成形部用工件盒53,可以在第3下部冲头41向该最终成形部用工件盒53推出环状磁铁83的时候接受该环状磁铁83,另一方面,上述环状中间成形体82被上述环状磁铁83挤出的过程中向第3上部冲头42供给该环状中间成形体82。
如图12所示,上述磁场定向成形部用工件盒52,有用于保护上述环状预备成形体81以及上述环状中间成形体82插入配置的工件保护孔521。
如图20所示,上述最终成形部用工件盒53,有用于保护上述环状中间成形体82以及上述环状磁铁83插入配置的工件保护孔531。
如图12、图20所示,工件保护孔521的深度,可以设定与上述环状预备成形体81的厚度大约一致,或者比上述环状预备成形体81的厚度大。另一方面,工件保护孔531的深度,可以设定与上述环状中间成形体82的厚度大约一致,或者比上述环状中间成形体82的厚度大。这样,各工件盒52、53中的各工件保护孔521、531,可以在各成形体81、82、或者环状磁铁插入配置的搬入、搬出过程中保护各成形体81、82、或者环状磁铁的外周面不产生伤痕或者破损。
再如图12、图20所示,上述磁场定向成形部用工件盒52及上述最终成形部用工件盒53中的各工件保护孔521、531,分别配设了磁铁522、523。所以,各成形体81、82、及环状磁铁83被吸附于各工件盒52、53中的各磁铁522、523中进行保护。
正如上述,上述磁场定向成形部3中的第2模型35及上述最终成形部4中的第3模型45,通过各加热机构37,46,处于被加热的状态。为此,上述各工件盒52、53中的各悬臂523、533(参考图11、图19),最好采用受热影响小的材料来构成。除此之外,对各悬臂523、533要设置冷却扇或者散热片等冷却机构,防止上述的热影响。
同样,上述磁场定向成形部3中的工件保持架321、以及上述最终成形部4中的工件保持架421,也最好采用受热影响小的材料来构成。除此之外,对工件保持架321、421要设置冷却机构。
(缓冲部)如图2、图26所示,在上述制造装置1中的上述磁场定向成形部用工件盒52和上述最终成形部用工件盒53的中间位置,有为了暂时保留环状中间成形体82的缓冲部54。在磁场定向成形部3成形后的环状中间成形体82,在上述缓冲部54作暂时停留后再搬入最终成形部4。
如上述的这样,本例,由于设置了缓冲部54,可以使上述工件转载盘55搬送各成形体81、82、及环状磁铁时候的行程减小。为此,上述制造装置1可以不用造的太大,仅靠一个工件转载盘55的往复移动,就可以完成从上述磁场定向成形部用工件盒52到缓冲部54、从缓冲部54到最终成形部用工件盒53、从最终成形部用工件盒到推出部77的工件搬送过程。
在上述缓冲部54中,有用于保护上述环状中间成形体82插入配置的缓冲保护孔541。在该缓冲保护孔541中,配设了磁铁(图示说明省略)。所以,在缓冲部54,环状中间成形体82被吸附于磁铁中进行保护。
(工件转载盘)下面,对上述工件转载盘55进行详细说明。
如图2、图26所示,上述工件转载盘55与上述各工件盒52、53一样,有用于保护上述各成形体81、82、及环状磁铁插入配置的负载盘保护孔551~553。本例的工件转载盘55具有下述动作,即是,接收从磁场定向成形部用工件盒52来的环状中间成形体82,将其放入为了转交给缓冲部54的负载盘保护孔551、接收从缓冲部54来的环状中间成形体82,将其放入为了转交给最终成形部用工件盒部53的负载盘保护孔552、以及接收从最终成形部用工件盒部53来的环状磁铁83,将其放入为了转交给推出部77的负载盘保护孔553。
再如图26所示,上述工件转载盘55的第1~第3负载盘保护孔551~553中,都配设了磁铁(图示说明省略)。所以,在工件转载盘55,各成形体81、82、及环状磁铁83被吸附于磁铁中进行保护。
(工件移送部)如图11、图19、图26所示,在上述制造装置1的上述磁场定向成形部用工件盒52、上述最终成形部用工件盒53、以及上述缓冲部54和上述工件转载盘之间,有移送各成形体81、82、及环状磁铁83的工件移送部7。
该工件移送部7,有第1~第6移送头71~76。移动这些移送头,实现工件81~83的移动。
如图26所示,上述第1移送头71,把保护在磁场定向成形部用工件盒52的工件保护孔521中的环状中间成形体82从磁场定向成形部用工件盒52移送到工件转载盘55的第1负载盘保护孔551中。
上述第2移送头72,把保护在上述缓冲部54的缓冲保护孔541中的环状中间成形体82从该缓冲部54移送到工件转载盘55的第2负载盘保护孔552中。另外,上述第3移送头73,把保护在工件转载盘55的第1负载盘保护孔551中的环状中间成形体82移送到缓冲部54的缓冲保护孔541中。
再如图26所示,上述第4移送头74,把保护在最终成形部用工件盒53的工件保护孔531中的环状磁铁体83从最终成形部用工件盒53移送到工件转载盘55的第3负载盘保护孔553中。上述第5移送头75,把保护在工件转载盘55的第2负载盘保护孔552中的环状中间成形体82移送到从最终成形部用工件盒53的工件保护孔531中。
上述第6移送头76,把保护在工件转载盘55的第3负载盘保护孔553中的环状磁铁83从工件转载盘55移送到上述推出部77。
如图26~图30所示,上述工件转载盘55,在接收工件81~83(即,各成形体81、82、及环状磁铁83)的位置555与转交工件81~83的位置556之间往移动。
因此,如图27所示,在上述接收位置555的工件转载盘55,通过上述第1移送头71的动作,从上述磁场定向成形部用工件盒52中取出环状中间成形体82;通过上述第2移送头72的动作,缓冲部54中取出环状中间成形体82;通过上述第4移送头74的动作,从上述最终成形部用工件盒53中取出环状磁铁。
另一方面,如图29所示,在上述转交位置556的工件转载盘55,通过上述第3移送头73的动作,把工件转载盘55中的环状中间成形体82转交给缓冲部54;通过上述第5移送头75的动作,把工件转载盘55中的环状中间成形体82转交给最终成形部用工件盒53;通过上述第6移送头76的动作,把工件转载盘55中的环状磁铁83转交给推出部77。
(预备成形方法)以下,对预备成形部2中的成形方法进行说明。
如图1所示,在上述预备成形部2中,前移保有混合物的刮平夹具281至上述第1下部冲头21及第1型芯23上方。这时,由于刮平夹具281的前移,使上次成形了的环状预备成形体81移动到上述所定的搬送位置。
如图5所示,当配置上述刮平夹具281于第1下部冲头21及第1型芯23上方的状态,相对于第1模型25,使第1下部冲头21及第1型芯23下降,上述环状内腔20就有大的容积,形成充填空间200的同时,向其内充填混合物80。
其次,如图6所示,相对于第1模型25,使第1下部冲头21及第1型芯23上升,形成充填有混合物80的环状内腔20的同时,将剩余的混合物80排出环状内腔20之外。
这样,保有混合物的刮平夹具281后退到原来的退避位置(参考图1)。
然后,如图7所示,使上述第1上部冲头22下降,在第1上部冲头22和第1下部冲头21之间压缩上述环状内腔20内的混合物80,成形环状预备成形体81。
在该压缩成形中,,使上述第1上部冲头22下降的同时,也使第1型芯23下降,可以通过它们的联动下降,加压上述混合物80。此外,在该压缩成形时,控制伺服电机24,付与第1型芯23具有面向第1上部冲头22的上升推力,由于第1上部冲头22有比该上升推力更大的下降推力,可使第1型芯23追随第1上部冲头22下降。
使第1下部冲头21上升,从第1模型25中推出成形后的环状预备成形体81。之后,与上述同样,可以再次前移刮平夹具281,以后用同样的程序可反复进行环状预备成形体81的成形。
如图2、图4所示,被移动到所指定位置的环状预备成形体81,用搬送杆搬送到质量测定机构。在该搬送中,搬送杆搬送环状预备成形体81到质量测定机构26稍前方一旦停下。在此时,质量测定机构26复原进行零校正。
零校正后,上述搬送杆再重新将上述环状预备成形体81从停止位置搬送到质量测定机构26。
接着,质量测定机构26对环状预备成形体81的进行测定,判定其质量是否在质量值合格品的范围内。
如果该判定在合格品的质量值范围内,上述搬送机械手51将判定为合格品的环状预备成形体81搬送到上述润滑油浸渍部6。相反,如果该判定不在合格品的质量值范围内的时候,用上述搬送机械手51将其排除在生产线以外。因此,被判定为不合格的环状预备成形体81不会被搬送到润滑油浸渍部6,而破碎再次作为混合物80被使用。
在本例中,通过控制机构,监视上述质量测定机构26的质量测定值,将该质量测定值反馈到上述预备成形部2。即,质量测定机构26连续判定出不合格品,或者不合格品的判定过多的时候,根据上述质量的测定值,调整预备成形部中的第1下部冲头21变更其加压成形(压缩成形)前的位置。
具体的说,如图6所示,具体地说,当超过合格品允许值质量的环状预备成形体81被连续或者大量成形加工出的时候,调节上述加压成形前的第1下部冲头21的位置使其比现状浅一些,而调小环状内腔20的容量。另一方面,当低于合格品允许值质量的环状预备成形体被连续或者大量成形加工出的时候,调节上述加压成形前的第1下部冲头21的位置使其比现状深一些,而调大环状内腔20的容量。
如上所述,产生环状预备成形体81的质量变动的主要原因,可以认为是由于每批混合物80有差异,向上述环状内腔20充填的难易程度产生了变化。
为此,上述预备成形部2中,通过上述质量测定机构26的质量测定值,来适时变更环状内腔20的容量,可以减少上述环状预备成形体81不合格品的发生。
(润滑油浸渍方法)以下,对上述润滑油浸渍部6中的润滑油65的浸渍方法进行说明。
如图2、图4所示,上述搬送机械手51把被判定为合格品的上述环状预备成形体81从上述质量测定机构26搬送到上述润滑油浸渍部6。
即如图8所示,在搬送机械手51中,用工件吸附部件511吸附被判定为合格品的环状预备成形体81,将其搬向上述润滑油浸渍部6中的浸渍夹具60。在接近浸渍夹具60的时候,用另一工件吸附部件512吸附前回已经进行了润滑油浸渍的环状预备成形体81从浸渍夹具60中拔出。
如图8所示,通过上述润滑油供给机构63,向上述浸渍夹具60内供给润滑油65,之后,将被上述工件吸附部件511吸附着的润滑油浸渍前的环状预备成形体81插入上述浸渍夹具60中。这时候,环状预备成形体81全部浸透了润滑油65。
如图9所示,用上述吸引机构64,在所定的时间内对上述浸渍夹具60中被环状预备成形体81浸渍的润滑油65进行吸引,从该环状预备成形体81中吸引过剩的润滑油65。通过这个手段,使环状预备成形体81的整体几乎均匀浸渍了充分而且必要的润滑油65。
(磁场定向成形方法)以下,对上述磁场定向成形部3中的磁场定向成形方法进行说明。
如图1、图2、图11、图12所示,在上述磁场定向成形部3中,通过上述磁场定向成形部用工件盒52,搬入上述环状预备成形体81。
如图16所示,将该环状预备成形体81配置于第2模型35、第2型芯33、以及第2下部冲头31所形成的第2环状内腔30内。
这时,用上述第2加热机构37,使第2模型35内被加热到所定的温度。为此,被配置在上述第2环状内腔30内的环状预备成形体81也被加热,该环状预备成形体81中的热硬化性树脂处于熔融状态,这样环状预备成形体81中的各向异性磁铁粉末处于既可以移动,也可以转动的状态。
首先,如图16所示,通过上述活塞缸304降下上述第2加压辅助平台303,使上述上磁场线圈361接近上述第2模型35的上方。
其次,如图17所示,对上述上磁场线圈361及下磁场线圈362进行通电,发生从第2模型35的上下指向第2模型35的中心部,再从该中心部指向第2模型35的圆周方向的成放射状流向的半径方向磁场。在本图中用M来表示该半径方向磁场。
上述半径方向磁场的作用,被保持在上述第2环状内腔30里面的环状预备成形体81中各向异性磁铁粉末,在热硬化性树脂中移动或转动,定向成指向圆周的放射状。为此,各向异性磁铁粉末的磁化容易轴(被磁化容易的方向)被配列成指向圆周的放射状,被进行了半径方向的磁场定向。在磁场定向进行过程中,降下上述第2上部冲头32,在第2上部冲头32和第2下部冲头31之间夹住上述处于熔融状态的环状预备成形体81进行压缩加压,成形为环状中间成形体82。在图17中,第2上部冲头32的载荷用P表示。
并且,在磁场定向成形部3中,环状中间成形体82成形后,由于上述上下一对磁场线圈361、362通电进行磁场定向,环状中间成形体82、以及第2模型35、第2上部冲头32、第2下部冲头31,第2型芯33等,均被磁化。
为此,环状中间成形体82成形后,对上述上下一对磁场线圈361、362通与上述磁场定向时相反的电流。所以,发生从第2模型35的侧向指向第2模型35的中心部,再从该中心部分别指向第2模型35的上下部的流向磁场,对环状中间成形体82、以及第2模型35、第2上部冲头32、第2下部冲头31,第2型芯33等进行消磁。
(最终成形方法)如图1、图2、图19、图20所示,在上述最终成形部4中,通过上述最终成形部用工件盒53,搬入上述环状中间成形体82。
如图21所示,将该环状中间成形体82配置于第3模型45、第3型芯43、以及第3下部冲头41所形成的第3环状内腔40内。
这时,用上述第3加热机构46,使第3模型45内被加热到所定的温度。为此,被配置在上述第3环状内腔40内的环状中间成形体82也被加热,该环状中间成形体82中的热硬化性树脂再次处于熔融状态。但是,该熔融状态没有必要是完全的熔融状态,使之成为一定程度上的熔融,即使是半熔融状态也可以。
在最终成形部4中,第3加热机构46的加热温度要比上述磁场定向成形部3中第2加热机构37的加热温度高。
如图22所示,在环状中间成形体82中的热硬化性树脂处于熔融状态的情况下,降下上述第3上部冲头42,在第3上部冲头42和第3下部冲头41之间夹着上述处于熔融状态的环状中间成形体82进行压缩加压。该压缩加压时,通过第3上部冲头42得到的加压力,要比上述磁场定向成形部3中的第2上部冲头32产生的加压力大。这样,对环状中间成形体82进行进一步的压缩成形,最终成形为环状磁铁。
(工件盒的搬送方法)以下,对磁场定向成形部用工件盒52的搬入,搬出的方法进行说明。
如图2、图11所示,上述搬运机械手51,将润滑油浸渍后的环状预备成形体81从润滑油浸渍部6搬送到磁场定向成形部用工件盒52。
如图12所示,磁场定向成形部用工件盒52从搬运机械手51得到上述环状预备成形体81,将该环状预备成形体81保护在工件保护孔521中,搬入上述第2上部冲头32和上述第2下部冲头31之间。
如图13所示,使磁场定向成形部用工件盒52的工件保护孔521置于上述第2上部冲头32和上述第2下部冲头31之间的状态,降下第2上部冲头32的同时,使第2型芯33上升,把第2型芯33,插入保护在磁场定向成形部用工件盒52的环状预备成形体81的中心孔中。
再如图14所示,通过第2型芯33使环状预备成形体81保持于中空孔811的状态,上升第2下部冲头31。
向磁场定向成形部用工件盒52中推出成形后的环状中间成形体82,是通过上述第2下部冲头31从磁场定向成形部用工件盒52的工件保护孔521中挤出环状该中间成形体82来完成。由于第2下部冲头31上升,磁场定向成形部用工件盒52可以取出工件保护孔521中的环状中间成形体82。
这时,从上述磁场定向成形部用工件盒52取出上述环状预备成形体81供给第2上部冲头32,是通过上述环状中间成形体82对该环状预备成形体81的挤压而从工件盒52中被挤出来完成。磁场定向成形部用工件盒52将预备成形体81插入配置在第2上部冲头32上的工件保持架321的保持支承部322之中,供给第2上部冲头32。
在第2上部冲头32中,由于在工件保持架321设置了磁铁323,可以防止预备成形体81的落下(参考图15)。
就象这样,通过第2下部冲头31的上升动作,可以进行磁场定向成形部用工件盒52中预备成形体81和环状中间成形体82的交换。即,把环状中间成形体82推向磁场定向成形部用工件盒52、从磁场定向成形部用工件盒52中取出预备成形体81供给第2上部冲头32,仅通过第2下部冲头31的上升动作,几乎可同时进行。
其次,如图15所示,降下上述第2型芯33及第2下部冲头31的同时,使上述第2上部冲头32上升,用上述磁场定向成形部用工件盒52把环状中间成形体82从第2上部冲头32和第2下部冲头31之间搬出。
如图16、图17所示,在上述磁场定向成形部3中进行磁场定向成形,其次,上述磁场定向成形部用工件盒52就正好利用磁场定向成形部3中进行磁场定向成形的时间完成上述的搬出。
就象这样,上面阐述了本例的通过磁场定向成形部用工件盒52的搬入搬出方法。关于最终成形部用工件盒53也是用同样的搬入搬出方法。
(负载搬送方法)以下,对上述磁场定向成形部用工件盒52、最终成形部用工件盒53、工件转载盘55、以及第1~第6移送头71~76的工件的搬送流程进行说明。
如图23所示,上述磁场定向成形部用工件盒52从上述搬运机械手51中搬送环状预备成形体81。最终成形部用工件盒53从最终成形部4中搬出环状磁铁83。此时,环状中间成形体81被保持在缓冲部54中。
其次,如图24所示,用磁场定向成形部用工件盒52向磁场定向成形部3搬入环状预备成形体81;用最终成形部用工件盒53向最终成形部4搬入环状中间成形体82。
在其次,如图25所示,在磁场定向成形部3中,用磁场定向成形部用工件盒52进行环状预备成形体81和环状中间成形体82的交换。在最终成形部4中,用最终成形部用工件盒53进行环状中间成形体83和环状磁铁83的交换。
此外,如图26所示,磁场定向成形部用工件盒52从磁场定向成形部3搬出环状中间成形体82;最终成形部用工件盒53从最终成形部4搬出环状磁铁83。
如图27所示,工件转载盘55在上述接收位置555的状态,第1移动头71把磁场定向成形部用工件盒52中的环状中间成形体82移动到工件转载盘55的负载盘第1保护孔551中;第2移动头72把缓冲部54中的环状中间成形体82移动到工件转载盘55的负载盘第2保护孔552中;第4移动头74把最终成形部用工件盒53中的环状磁铁83移动到工件转载盘55的负载盘第3保护孔553中。
然后,如图28所示,把工件转载盘55从上述接收位置555送到上述转交位置556。
如图29所示,工件转载盘55在上述转交位置556的状态,第3移动头73把工件转载盘55的负载盘第1保护孔551中的环状中间成形体82移动到缓冲部54中;第5移动头75把工件转载盘55的负载盘第2保护孔552中的环状中间成形体82移动到最终成形部用工件盒53中;第6移动头76把工件转载盘55的负载盘第3保护孔553中的环状磁铁83推到推出部77。
其后,如图30所示,把工件转载盘56从上述转交位置556回到上述接收位置555。
之后,反复上述同样的动作,可以实现上述工件的连续搬送。
(制造装置的作用效果)在上述预备成形部2中,暂时将混合物80充填于比环状内腔20大的充填用空间200中,排出过剩的混合物80后再进行向环状内腔20的充填。这样可以使混合物80的充填量稳定。
另外,在上述预备成形部2中,使第1上部冲头22和第1型芯23联动下降,进行混合物80的压缩成形。为此,可以尽可能的均匀压缩混合物80,成形得到密度误差很小的环状预备成形体81。
还有在上述预备成形部2中,通过上述质量测定机构26,可以测定所有成形了的环状预备成形体81的质量。所以,只有环状预备成形体81在合格范围内,上述工件搬送部5才搬送该环状预备成形体81到下一步的上述磁场定向成形部3。相反,质量测定机构26,测量出的不在合格的质量值范围内的环状预备成形体81不会搬送下一步的上述磁场定向成形部3。因此,仅有通过上述质量测定机构26被判定合格的环状预备成形体81才会被运送到上述磁场定向成形部3,可以使送到磁场定向成形部3的环状预备成形体81的质量稳定。
被判定为不合格的环状预备成形体81,在上述制造装置外进行形状解体,可以作为原料混合物再利用。因此,几乎不浪费混合物,可以提高上述制造装置的成品率。
对上述预备成形部2中的第1下部冲头21,根据上述质量测定机构26测量的环状预备成形体81的质量结果,可以在上述加压成形之前变更其位置。所以,例如,由上述质量测定机构连续判定出不合格品,或者不合格品的判定过多的时候,变更上述第1下部冲头加压成形前的位置,适宜变更上述环状内腔的容量。因此,可以进一步稳定向上述磁场定向成形部3送出的环状预备成形体81的质量。
在上述磁场定向成形部3中,使上述质量稳定而且各向异性磁铁粉末的含有量也稳定的环状预备成形体81成形为上述环状中间成形体82。为此,对环状预备成形体81进行磁场定向成形的时候,可以各向异性磁铁粉末的含有量稳定的状态成形环状中间成形体82。在上述最终成形部4中,对环状中间成形体82进行N极及S极磁化的时候,可以稳定地制造出磁铁性能优良的环状磁铁83。
在上述最终成形部4中,有比中间成形部3更高的温度环境,而且用很高的加压力来进行成形,可以成形得到尺寸精度高的环状磁铁83。
由此,由上述环状磁铁制造装置1,可以连续反复制造出具有质量稳定、尺寸精度高而且磁铁性能优良的环状磁铁83。
在上述预备成形部2、磁场定向成形部3、以及最终成形部4中的各上部冲头22、32、42,各下部冲头21、31、41,以及各型芯23、33、43,都可以通过各自的伺服电机24、34、44分别对位置、加压速度、加压力等进行控制。为此,控制伺服电机24、34、44,可以微调各上部冲头22、32、42,各下部冲头21、31、41,以及各型芯23、33、43的位置,也可以微调各上部冲头22、32、42,各下部冲头21、31、41,以及各型芯23、33、43的加压速度和加压力。
因此,上述预备成形部2、磁场定向成形部3、以及最终成形部4中可以得到最佳的成形条件。可以连续反复制造出质量更稳定、尺寸精度更高而且磁铁性能更优良的环状磁铁83。
上述预备成形部2、磁场定向成形部3、以及最终成形部4中分别错开加压成形的时间带,抑制本制造装置1中的峰值电力的产生。图31中,展示了各成形部2、3、4中错开加压成形的时间带,错开各成形部2、3、4最大电力产生时间的状态示意图。本图中,横轴是时间t,纵横轴是各成形部2、3、4中的输出电力E。
即,如图31所示,本例中有意错开,在预备成形部2中,由伺服电机24驱动第1上部冲头22、第1下部冲头21以及第1型芯23进行成形的时间;在磁场定向成形部3中,对上下一对磁场线圈361、362进行通电、由伺服电机34驱动第2上部冲头32、第2下部冲头31以及第2型芯33进行成形的时间;以及在最终成形部4中,由伺服电机34驱动第3上部冲头42、第3下部冲头41以及第3型芯43进行成形的时间。
为此,可以分散在各成形部2、3、4中产生的最大输出电力Emax,可以减小上述制造装置1中产生的峰值电力Epeek。这样,虽然上述制造装置1有上述的3个成形部2、3、4,但是,可以减小该制造装置1所需的最大电力供给量。
通过上述磁场定向成形部用工件盒52,向上述第2上部冲头32供给上述环状预备成形体81和从上述第2下部冲头31取出上述环状中间成形体82几乎是同时进行,所以,可以缩短在磁场定向成形部3中环状预备成形体81的搬入以及环状中间成形体82搬出所需的时间。
同样,通过上述最终成形部用工件盒53,向上述第3上部冲头42供给上述环状中间成形体82和从上述第3下部冲头41取出上述环状磁铁83几乎是同时进行,所以,可以缩短在最终成形部4中环状中间成形体82的搬入以及环状磁铁83搬出所需的时间。
由磁场定向成形部用工件盒52、最终成形部用工件盒53、以及工件转载盘55进行的工件搬送,可以利用磁场定向成形部3、或最终成形部4进行加压成形的时间。所以,在上述预备成形部2,磁场定向成形部3、最终成形部4中的各成形部,可以同时连续进行成形。
因此,在上述制造装置1中,可以缩短工件搬送所需的时间,可以增加单位时间内上述环状磁铁的制造个数。为此,构成了生产效率高的环状磁铁的制造装置1。
由磁场定向成形部用工件盒52、最终成形部用工件盒53、以及工件转载盘55进行的工件搬送时,各成形体81、82及环状磁铁83均分别处于被插入配置在各工件保护孔521、531或各负载盘保护孔551~553中的状态,所以,在工件搬送过程中,可以防止各成形体81、82及环状磁铁83产生伤痕或者破损。
在上述制造装置1中,连续进行了上述环状预备成形体81的成形、上述润滑油65的浸渍、上述环状中间成形体82的成形、以及上述环状磁铁3的成形,实现了从上述混合物80到上述环状磁铁3的连续化生产。上述预备成形部2、磁场定向成形部3、以及最终成形部4,都是由伺服电机24、34、44构成的电动伺服压力机。比原来的电动曲轴式压力机以及油压式压力机相比,更加小型化。
因此,上述上述制造装置1,虽然有3个成形部2、3、4,并且实现了连续化生产,但是,具有小型、紧凑的结构。
如图32所示,预备数个在上述磁场定向成形部3中成形的环状中间成形体82,在上述最终成形部4中,对数个堆积状态下(例如,可以堆积2层或3层)的环状中间成形体82,用第3上部冲头42和上述第3下部冲头41对其进行加压成形。
这样,由于上述磁场定向成形部中外加磁场机构36的制约,上述环状中间成形体82的厚度(轴线方向的高度)不能作得太大的时候,可以在最终成形部4,对堆积的数个中间环状成形体82进行加压成形,使各环状中间成形体82在轴线方向接合,得到需要厚度(轴线方向的高度)的环状磁铁83。
(实施例2)本实施例2的弧状磁铁制造装置1A,如图33~图39所示,从含有各向异性磁铁粉末的混合物80开始,通过以下的预备成形部2A、磁场定向成形部3A的2个成形部,最终制造生产出一对弧状磁铁83A(参考图39)。
弧状磁铁制造装置1A的预备成形部2A具有,形成一对相互成对向分布的弧状内腔20A外周面的第1模型25A和形成内周面的第1型芯23A,以及形成底面的第1下部冲头21A和与第1下部冲头21A相对应的第1上部冲头22A。
而且,在预备成形部2A中,将充分混合后的各向异性磁铁粉末和热硬化性树脂的混合物80充填于各弧状内腔20A中,在弧状内腔20A中用上述第1上部冲头22A和上述第1下部冲头21A进行加压成形,得到一对弧状预备成形体81A。
弧状磁铁制造装置1A的磁场定向成形部3A,具有支承保持各个弧状预备成形体81A外周面的第2模型35A、支承保持各内周面的第2型芯33A、以及支承保持各底面的第2下部冲头31A和与第2下部冲头31A相对应的第2上部冲头32A。另外,上述磁场定向成形部3A还有对各个弧状预备成形体81A进行外加磁场的外加磁场机构36A和对各个弧状预备成形体81A进行加热的第2加热机构37A。
而且,在上述磁场定向成形部3A,用上述第2加热机构37A对各个弧状预备成形体81A进行加热,使各个弧状预备成形体81A中的上述热硬化性树脂处于熔融状态,利用上述外加磁场机构36A对各个弧状预备成形体81A进行磁场定向,同时,用上述第2上部冲头32A和上述第2下部冲头31A对各个弧状预备成形体81A进行加压成形得到一对弧状磁铁83A。
在预备成形部2A中,与上述实施例1(环状磁铁制造装置1)同样,对上述一对弧状预备成形体81A进行成形后,再对的该一对弧状预备成形体81A进行质量测定的质量测定机构26A。根据上述质量测定机构26A测定的一对弧状预备成形体81A的质量结果,由伺服电机24A驱动第1下部冲头21A,可以在上述加压成形之前变更其位置从而改变一对弧状内腔20A的容积。
(弧状磁铁的制造流程)本实施例2的弧状磁铁的制造装置1A,通过以下的流程从上述混合物80制造出一对弧状磁铁83A(参考图)。
即首先,如图33、图34所示,在上述预备成形部2A中把混合物80成形为弧状预备成形体81A,用搬送机构27A将其搬送到上述质量测定机构26A。然后,在上述质量测定机构26A中,测量该一对弧状预备成形体81A的质量。如果,该质量在合格品的质量允许范围内,用搬运机械手51A将该一对弧状预备成形体81A搬送到润滑油浸渍部6A。
其次,如图34所示,在润滑油浸渍部6A中,对各个弧状预备成形体81A进行润滑油65浸渍,之后,用上述搬运机械手51A将该各个弧状预备成形体81A搬送到磁场定向成形部用工件盒52A中。
紧接着,如图35所示,通过磁场定向成形部用工件盒52A将浸渍润滑油65后的各弧状预备成形体81A搬入磁场定向成形部52A。然后,在磁场定向成形部52A对各弧状预备成形体81A进行磁场定向成形,得到一对弧状磁铁83A。之后,通过磁场定向成形部用工件盒52A将该一对弧状磁铁83A搬出到第1工件转载盘55A上。
再其次,如图34所示,通过第1工件转载盘及第2工件转载盘56A将各弧状磁铁83A搬送到脱磁处理机构57A。在脱磁处理机构57A中对各弧状磁铁83A进行脱磁(消除残留磁性)和脱粉。最后,在制造装置1A的外部,对各弧状磁铁83A进行N极以及S极的磁化,制造出带有磁力的弧状磁铁83A。
以下,对制造装置1A的各构成部分进行详细说明。
本实施例2的弧状磁铁制造装置1A制造出的一对弧状磁铁,是具有瓦状的一对磁铁。
因此,如图36所示,在预备成形部2A中的一对弧状内腔20A,是以第1型芯23A为轴心,2个瓦状空间相互对向分布而形成。也就是说,一对弧状内腔20A是由相互对应的各瓦状空间内周面所形成的。
第1型芯23A具有在形成各弧状内腔20A内周面的同时,还构成各弧状内腔20A的一对圆周端部的构造。第1下部冲头21A和第2上部冲头22A,具有一对相对应的突出瓦形状,而形成各弧状内腔20A的底面(轴向截面)。此外,第1模型25A,其内周面的一部分形成各弧状内腔20A的外周面,其余部分与第1型芯23A滑动配合。
另外,弧状磁铁制造装置1A的搬送机构27A,通过磁力吸附一对弧状预备成形体81A,将其从预备成形部2A搬送到质量测定机构26A。
如图37、图38所示,弧状磁铁制造装置1A的磁场定向成形部3A中的外加磁场机构36A,夹住第2模型35A,在其侧面,配设一对磁场线圈361A。因此,通过一对磁场线圈361A之间磁场的相互作用,从而在各预备成形部2A的厚度方向外加磁场,进行轴向的磁场定向。为此,各预备成形部2A的各向异性磁铁粉末的磁化容易轴(被磁化容易的方向)被配列在厚度方向(圆周方向)。
弧状磁铁制造装置1A的工件搬送部5A的功能是从质量测定机构26A向润滑油浸渍部6A、从润滑油浸渍部6A向磁场定向成形部3A、从磁场定向成形部3A向脱磁处理机构57A,搬送一对弧状预备体81A或一对弧状磁铁83A。
因此,本例的工件搬送部5A是由搬送机械手51A、磁场定向成形部用工件盒52A,第1工件转载盘55A、以及第2工件转载盘56A构成。
如图34、图35所示,磁场定向成形部用工件盒52A,从搬送机械手51A接收一对弧状预备成形体81A,将其搬入磁场定向成形部3A的同时,从磁场定向成形部3A中取出并搬出一对弧状磁铁83A。所以,在磁场定向成形部用工件盒52A中有两个可以支承保持一对弧状预备成形体81A或一对弧状磁铁83A的支承保持部件521A,一个支承保持部件521A支承保持一对弧状预备成形体81A向磁场定向成形部3A中搬入,另一个支承保持部件521A支承保持一对弧状磁铁83A从磁场定向成形部3A中搬出。
此外,第1工件转载盘55A,从磁场定向成形部3A中接收一对弧状磁铁83A,在转交给第2工件转载盘56A。第2工件转载盘56A将从第1工件转载盘55A中接收到的一对弧状磁铁83A搬送到脱磁处理机构57A,并将进行脱磁及脱粉处理后的各弧状磁铁83A从脱磁处理机构57A推出制造装置1A。
弧状磁铁制造装置1A的工件搬送部5A,有对搬入磁场定向成形部3A前的一对弧状预备成形体81A进行预热的预热机构58A。该预热机构58A,是在一对弧状预备成形体被磁场定向成形部用工件盒52A的一个支承保持部件521A支承保持时对其进行预热。这样,通过预热机构58A,预先对弧状预备成形体进行加热,可以在磁场定向成形部3A中迅速开始进行磁场定向及加压成形。本例的预热机构58A使用流体(本例是用油压)进行加热。此外,磁场定向成形部3A的加热机构37A也是用流体(本例是用油压)进行加热。
本实施例2的弧状磁铁制造装置1A,是使磁场定向成形部3A具有上述实施例1的环状磁铁制造装置1A1中的最终成形部4的机能,即,可以在磁场定向成形部3A中进行磁场定向的同时,进行最终成形得到规定尺寸的弧状磁铁83A。因此,省略了上述的最终成形部,从而实现了弧状磁铁制造装置1A的低成本化和小型化。
本实施例2的弧状磁铁制造装置1A,可以代替制造生产上述环状磁铁83而制造生产如图39所示的一对弧状磁铁83A。因此,进行N极以及S极磁化后的弧状磁铁83A,可以对向配设使用于DC电机的定子。
此外,在实施例2的上述说明中省略了的预备成形部2A、磁场定向成形部3A等的各构成部的构成及动作,和上述实施例1完全一样。因此,本制造装置1中的各构成部,在记号后面加了A。
综上所述,在实施例1中制造出的环状磁铁83,在实施例2中制造出的弧状磁铁83A。也可以在实施例1中制造出的弧状磁铁83A,在实施例2中制造出的环状磁铁83。并且,根据需要,也可以制造四个一套的弧状磁铁83A。
除上述之外,实施例2和实施例1完全一样,可以得到和实施例1完全的作用效果。
1............环状磁铁制造装置1A...........弧状磁铁制造装置2、2A........预备成形部20...........环状内腔
20A...........弧状内腔21、21A.......第1下部冲头22、22A.......第1上部冲头23、23A.......第1型芯24、24A.......伺服电机25、25A.......第1模型26、26A.......质量测定机构27、27A.......搬送杆(机构)3、3A.........磁场定向成形部31、31A.......第2下部冲头32、32A.......第2上部冲头33、33A.......第2型芯34、34A.......伺服电机35、35A.......第2模型36、36A.......外加磁场机构37、37A.......第2加热机构4.............最终成形部41............第3下部冲头42............第3上部冲头43............第3型芯44............伺服电机45............第3模型46............第3加热机构5、5A.........工件搬送部51、51A.......搬送机械手52............磁场定向成形部用工件盒53............最终成形部用工件盒54............缓冲部55............工件转载盘58A...........预热机构
6、6A.........润滑油浸渍部60............浸渍夹具63............润滑油供给机构64............吸引机构65............润滑油7.............工件移送部77............推出部80............混合物81............环状预备成形体81A...........弧状预备成形体82............环状中间成形体83............环状磁铁83A...........弧状磁铁
权利要求1.一种环状磁铁或弧状磁铁的制造装置,包括预备成形部、磁场定向成形部、最终成形部、以及工件搬送部,各成形部与工件搬送部具有以下的特点形成预备成形体的预备成形部,包括形成具有环状、或者相互成对向分布的复数弧状内腔外周面的第1模型和形成内周面的第1型芯,以及形成底面的第1下部冲头和与第1下部冲头相对应的第1上部冲头;形成中间成形体的磁场定向成形部,包括支承保持上述预备成形体外周面的第2模型和支承保持上述预备成形体内周面的第2型芯,以及支承保持底面的第2下部冲头和与第2下部冲头相对应的第2上部冲头,此外,还具有对上述预备成形体进行外加磁场的外加磁场机构和对上述预备成形体进行加热的加热机构;最终成形部,包括支承保持上述中间成形体外周面的第3模型和支承保持上述中间成形体内周面的第3型芯,以及支承保持底面的第3下部冲头和与第3下部冲头相对应的第3上部冲头,此外,具有对上述中间成形体进行加热的加热机构;支承保持上述预备成形体由上述预备成形部向上述磁场定向成形部搬送、以及支承保持上述中间成形体由上述磁场定向成形部向上述最终成形部搬送的工件搬送部;还设有分别驱动上述第1~3上部冲头,上述第1~3下部冲头,以及上述第1~3型芯的各伺服电机;以及,在上述预备成形部中,在上述预备成形体成形后,对该预备成形体进行质量测定的质量测定机构。
2.如权利要求1中所述的环状或弧状磁铁制造装置中,其特征在于,工件搬送部,由向上述磁场定向成形部搬入上述预备成形体,以及从上述磁场定向成形部搬出上述中间成形体的磁场定向成形部用工件盒、向上述最终成形部搬入上述中间成形体,以及从上述最终成形部搬出上述环状磁铁或上述复数弧状磁铁的最终成形部用工件盒、以及从上述磁场定向成形部用工件盒中取出上述中间成形体,再把上述中间成形体转交于上述最终成形部用工件盒中的工件转载盘而构成。
3.如权利要求1所述的环状磁铁或弧状磁铁制造装置,其特征在于,具有工件搬送部在支承保持上述预备成形体的时候,对该预备成形体进行预热的预热机构。
4.如权利要求1所述的环状磁铁或弧状磁铁制造装置,其特征在于,具有使上述预备成形体中浸渍润滑油的润滑油浸渍部,该润滑油浸渍部具有配置上述预备成形体的浸渍夹具和向该浸渍夹具内的预备成形体供给上述润滑油的润滑油供给机构,以及对上述浸渍夹具内的预备成形体中被浸渍的润滑油进行吸引的吸引机构。
5.一种环状磁铁或弧状磁铁的制造装置,包括预备成形部、磁场定向成形部、以及工件搬送部,各成形部与工件搬送部具有以下的特点形成预备成形体的预备成形部,包括形成具有环状、或者成相互成对向分布的复数弧状内腔外周面的第1模型和形成内周面的第1型芯,以及形成底面的第1下部冲头和与第1下部冲头相对应的第1上部冲头;磁场定向成形部,包括支承保持上述预备成形体外周面的第2模型和支承保持上述预备成形体内周面的第2型芯,以及支承保持底面的第2下部冲头和与第2下部冲头对相对应的第2上部冲头,此外,还具有对上述预备成形体进行外加磁场的外加磁场机构和对上述预备成形体进行加热的加热机构;支承保持上述预备成形体由上述预备成形部向上述磁场定向成形部搬送的工件搬送部;还设有分别驱动上述第1、第2上部冲头,上述第1、第2下部冲头,以及上述第1、第2型芯的各伺服电机,以及,在上述预备成形部中,在上述预备成形体成形后,对该预备成形体进行质量测定的质量测定机构。
6.如权利要求5所述的环状磁铁或弧状磁铁制造装置,其特征在于,具有工件搬送部在支承保持上述预备成形体的时候,对该预备成形体进行预热的预热机构。
7.如权利要求5所述的环状磁铁或弧状磁铁制造装置,其特征在于,具有使上述预备成形体中浸渍润滑油的润滑油浸渍部,该润滑油浸渍部具有配置上述预备成形体的浸渍夹具和向该浸渍夹具内的预备成形体供给上述润滑油的润滑油供给机构,以及对上述浸渍夹具内的预备成形体中被浸渍的润滑油进行吸引的吸引机构。
专利摘要一种能连续生产制造质量稳定、尺寸精度高、以及具有高磁铁性能的环状磁铁或弧状磁铁的制造装置。该环状磁铁制造装置,由将各向异性磁铁粉末和热硬化性树脂的混合物成形为环状预备成形体的预备成形部、对环状预备成形体进行磁场定向并加压成形得到环状中间成形体的磁场定向成形部、对环状中间成形体作进一步成形加压而得到环状磁铁的最终成形部、以及工件搬送构成。在预备成形部设置有质量测定机构,根据质量测定机构对环状预备成形体进行质量测量的质量结果,在加压成形前由伺服电机调整预备成形部中的第1下部冲斗的位置从而变更环形内腔的容积。
文档编号H01F41/02GK2754196SQ20042005910
公开日2006年1月25日 申请日期2004年5月19日 优先权日2003年5月20日
发明者村田彻, 牧野良治, 竹本祐二, 平岩胜之, 川村真司, 西山高弘, 本藏义信, 御手洗浩成, 野口健儿 申请人:株式会社协丰制作所, 爱知制钢株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1