馮 嫦 劉慶倫 鄧汨方 謝國(guó)鋒 沈曉棉 蔡星華 羅子健

（中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院裝備智造學(xué)院，中山 528436）

隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，家用電器也越來(lái)越普及，尤其是在一線城市中，對(duì)家用電器品質(zhì)的需求也越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)家用電器品牌中，如小米、美的、格蘭仕、西門(mén)子等都需要配備對(duì)應(yīng)的磁片。目前，市面上出售的磁片大多都是永磁鐵，這類(lèi)磁片有著極長(zhǎng)的磁性壽命，在電器設(shè)備損壞后大部分磁片仍然具有磁性，二次加工后還可以進(jìn)行再利用。這類(lèi)磁片雖然也可以用于設(shè)備中，但有些磁片因其吸力較大無(wú)法輕易從原裝設(shè)備中分離，為了可以更容易地分離磁片，需要用到磁片分離技術(shù)。

薄片型強(qiáng)磁片是家電產(chǎn)品裝配過(guò)程中常用的元器件，通常多層薄片型磁片都采用豎向堆疊放置的方式，使用時(shí)需要將多層磁片分離后才能得到單個(gè)磁片。現(xiàn)有的分離方式大多采用人工分離，磁片的分離效率低，而且對(duì)于磁性強(qiáng)、吸力大的磁片，其分離的難度更大，而且對(duì)人的手部容易造成損傷。

1 傳統(tǒng)工作方法與其特點(diǎn)分析

拆分互相吸合的磁片時(shí)，需要在兩磁片相吸處使用一股較大的力從另一方向進(jìn)行推動(dòng)。傳統(tǒng)磁片分離大多是采用人工分離的方法，先由人工搬取相吸的磁片，然后將其放置到桌子上，將一端固定后人工從上往下將磁片撬開(kāi)分離，這種分離模式的特點(diǎn)如下。

（1）人工分離操作不易、不便捷，在分離吸力較大的磁片時(shí)，耗費(fèi)體力較多，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且有時(shí)幾分鐘都無(wú)法將磁片分離，工作效率低下[1]。

（2）磁片分離時(shí)需人工使用工具進(jìn)行磁片的拆分，拆分時(shí)容易損壞磁片和拆分工具，而磁片損壞后就無(wú)法進(jìn)行再利用。拆分工具在長(zhǎng)時(shí)間摩擦的工作環(huán)境下，需頻繁更換，易造成材料浪費(fèi)，且傳統(tǒng)人工分離磁片，在分離磁片的同時(shí)可能因操作不當(dāng)和工具損傷等因素造成工人受傷[2]。

2 自動(dòng)分離裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了克服小型薄片型磁片相互吸引、難分離的問(wèn)題，本文針對(duì)薄片型磁片設(shè)計(jì)了自動(dòng)分離裝置代替人工工作，不僅提高了磁片的拆分效率，而且避免了分離過(guò)程中容易損害人手的問(wèn)題，使磁片分離過(guò)程更加簡(jiǎn)單可靠[3]。同時(shí)，該裝置還可在自動(dòng)化生產(chǎn)線中用作磁片元件的供料單元。該裝置的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 磁片自動(dòng)分離裝置結(jié)構(gòu)圖

2.1 落料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

磁片自動(dòng)分離裝置采用4條長(zhǎng)棒料用于引導(dǎo)磁片的下落，在放料的過(guò)程中需用手將磁鐵緩慢按壓下去，以防止由于磁鐵本身硬度強(qiáng)、韌性弱的特性以及下落的過(guò)程中由于重力的作用導(dǎo)致磁鐵加速下落而破碎的情況。

2.2 磁片厚度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

目前，市面上主要的磁盤(pán)厚度有2 mm、3 mm、4 mm這3種尺寸，針對(duì)磁片厚度不同的情況，在磁片自動(dòng)分離裝置中設(shè)計(jì)了一個(gè)可自由調(diào)節(jié)高度的機(jī)構(gòu)，如圖1所示。該機(jī)構(gòu)能夠按照將要分離磁片的厚度需求調(diào)整高度，從而解決磁片厚度不一的問(wèn)題。

2.3 磁片分離氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

磁片分離機(jī)構(gòu)氣動(dòng)系統(tǒng)由氣源裝置、單電磁二位四通換向閥、單向調(diào)速閥和雙作用氣缸組成，如圖2所示，該機(jī)構(gòu)主要是利用雙作用氣缸的直線往返運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)磁鐵片的分離。該機(jī)構(gòu)工作過(guò)程中，通過(guò)單電磁二位四通換向閥得失電情況控制氣缸活塞桿的伸出與縮回運(yùn)動(dòng)?；钊麠U作伸出運(yùn)動(dòng)時(shí)，下層磁片被推出從而與上層分離；當(dāng)活塞桿作縮回運(yùn)動(dòng)時(shí)，上層磁鐵片落下，等待分離，依次循環(huán)此工作過(guò)程，直至磁片全部分離。

圖2 磁片分離氣動(dòng)系統(tǒng)圖

2.4 可升降式支撐腳架

在此機(jī)構(gòu)的底部支撐結(jié)構(gòu)方面采用了與傳統(tǒng)支撐腳有差別的可升降式支撐腳，此結(jié)構(gòu)可用于應(yīng)對(duì)安裝過(guò)程中不同平面與高度所導(dǎo)致的機(jī)器工作平面不能處于水平狀態(tài)的情況。通過(guò)調(diào)節(jié)此結(jié)構(gòu)的高度，便可在各種不平的工作環(huán)境下安裝此機(jī)器，從而使整個(gè)裝置能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

3 自動(dòng)分離裝置的使用方式

磁片自動(dòng)分離裝置的工作狀態(tài)示意圖如圖3所示，其工作過(guò)程及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下所示。

圖3 磁片自動(dòng)分離裝置的剖視圖與工作狀態(tài)圖

（1）先將未分離且堆疊排列的磁片放入磁片導(dǎo)向座，安裝座的寬度可通過(guò)人工調(diào)節(jié)螺桿實(shí)現(xiàn)松緊，從而根據(jù)需要確定導(dǎo)向座的寬度，以確保不同規(guī)格寬度的磁片均能放入磁片導(dǎo)向座。

（2）磁片導(dǎo)向座包括設(shè)于頂板上方的安裝座，安裝座上設(shè)有貫穿至磁片分離位的導(dǎo)向孔和用于放置豎直排列的未分離磁片組的放置位。通過(guò)豎直的排列設(shè)置，利用磁片組的重力就能使磁片自動(dòng)落入到磁片分離位內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)在分離的過(guò)程中磁片能夠自動(dòng)補(bǔ)料，如圖3（a）所示。

（3）通過(guò)調(diào)節(jié)座確定磁片分離位間隙，確保每次只推出一個(gè)磁片。調(diào)節(jié)時(shí)，要確保磁片分離位的間隙大于單個(gè)磁片的厚度且少于兩個(gè)磁片的厚度，利用磁片分離位的間隙來(lái)卡位，以保證其余磁片不被推出的磁片帶出。為增加裝置的適用性，可以增設(shè)調(diào)節(jié)座，通過(guò)人工調(diào)節(jié)機(jī)座的轉(zhuǎn)盤(pán)螺桿改變調(diào)節(jié)座的高度，從而改變磁片分離位的位置和間隙大小。

（4）分離推動(dòng)手包括設(shè)于機(jī)座上的氣缸、與氣缸連接且伸入磁片分離位推塊。通過(guò)氣缸推動(dòng)分離塊，使分離塊推擠一個(gè)磁片水平移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)磁片的自動(dòng)分離。推出磁片通過(guò)導(dǎo)向片之前的光電開(kāi)關(guān)傳感器，能夠?qū)⑿畔⒎答伒綋Q向閥電磁頭，從而在氣缸的帶動(dòng)下使推塊縮回，再接著推擠下一個(gè)磁片。推塊的前端設(shè)有V形缺口，V形缺口配合圓形的磁片能夠起到推動(dòng)過(guò)程中的導(dǎo)向作用，以防止磁片在分離過(guò)程中從側(cè)邊滑出[4]。

（5）導(dǎo)向片的前端設(shè)有弧形卡口，可根據(jù)磁片的外周輪廓形狀來(lái)設(shè)置相應(yīng)的卡口，磁片被分離推塊推出至最遠(yuǎn)位置后能夠通過(guò)該卡口定位磁片，以方便后續(xù)取放。

（6）為避免分離的磁片飛濺，位于磁片推出方向的上方設(shè)有導(dǎo)向片，磁片被推出后能被導(dǎo)向片限位，從而保證磁片的推出中心能夠順利送料至指定的位置[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種磁片自動(dòng)分離裝置，改變了傳統(tǒng)手工分離磁片的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)磁片的自動(dòng)分離，通過(guò)利用簡(jiǎn)單合理的布局，將各機(jī)構(gòu)間合理配合，解決了小型薄片型磁片因互相吸引而難分離的問(wèn)題，使得磁片分離省時(shí)省力且高效安全，具有一定的實(shí)際生產(chǎn)意義。