摘要：在现代工业企业生产中，随着原材料价格不断上涨，人工成本等费用不断提高，生产企业经济压力明显增大。为提高充磁检磁设备生产效率，降低人工费用，通过对现有的手动充磁检磁设备进行自动化研究和改造，做到设备精度和制品品质提高，增长企业经济效益。
关键词：自动化研究和改造 设备精度和制品品质提高 增长经济效益
Research and Modification of Automatic Equipment for Magnetic Magnification and Magnetic Detection of Micro Motor Rotor
Jie Xinping Liao Xinming Wang Ancan
Nidec Sankyo Electronics（Dongguan）Co,Ltd.Dongguan,Guangdong 523325
Abstract: in the production of modern industrial enterprises, with the rising price of raw materials and the increasing cost of labor, the economic pressure of production enterprises is obviously increased. In order to improve the production efficiency and reducetizing equipment and reduce the labor cost, the existing manual magnetizing equipment is studied and automatically.
Key words: automation research and modification of equipment accuracy and product quality increase economic benefits.
引言
转子是微型精密步进电机的重要组成部分，其性能好坏必然影响到电机的使用特性，现通过现有的手动设备（充磁电源、检磁治具等），追加整装机架、丝杆、气缸、滑块等机械设备，通过PLC、触摸屏、步进马达、电磁阀、吸气阀、导线等电子设备输入程序等组装成套充磁检磁自动化设备，并确保设备的精度、以保证转子的磁性稳定和改善转子齿轮伤现象。
1 设备机构
1.1 马达转子充磁检磁现状
目前，我公司转子检测设备是引进日本的技术，由充磁系统、充磁头、冷却系统、转子放料机构、电气控制箱等构成一个手动充磁工艺。由磁通计、磁通量检磁线圈、辅助治具、电控箱构成一个检磁工艺。两个生产工艺前后单独人手作业，效率低。（图1.1）
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人工手动充磁 图1.1 人工手动检磁
1.2 设备改造论证
1.2.1、充磁、检磁设备过于陈旧，其引进日本70年代的生产工艺，生产滞后于本公司其它制造工程。
1.2.2、充磁、检磁生产速度慢，需要大量人员，造成用人成本增加。
1.2.3、转子充磁、检磁是一个关联工艺，现状是充磁后需要大量PET盒周转至检磁工位，且造成品质二次隐患。
1.3 设备改造方案设计
利用现有的充磁、检磁工程中的充磁机、冷却水箱、磁通计、检磁线圈等为改造基础，采用新型伺服或步进马达驱动系统、丝杆传动系统、气动元件、PLC、等自动化零件，将转子充磁、检磁生产工艺整合，使其各单独工艺连贯、有序整合在一台自动化设备上。该设备应具有转子上料、部品检测、转子充磁、转子高度检查、磁通量检测、品质区分、下料等一序列转子制造工艺。
1.4 设备改造难点
1.4.1、转子上有磁性材料，相互之间不能碰撞，也不能接触却必须隔离一定的距离，给自动上料设计时带来考验。
1.4.2、充磁机需要高压电容储能，充磁释放时产生较大范围磁场，设备在此环境中影响考虑，需对检磁设备影响检证。
1.4.3、转子顶部齿轮材质为MC尼龙高分子材料，质地较软，容易造成齿伤，影响品质，齿轮易伤。
2 设备研究内容
2.1 项目系统框图（图2.1）
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图2.1
2.2 上料机构
转子是由NC尼龙高分子材料与磁石构成，尼龙与磁石都属于易伤材质。如采用震动上料模式，转子相互之间挤压、碰撞对于物料品质产生极大的品质隐患。为品质至上考量，此设备采用伺服系统驱动双轴X、Y田字形控制上料设计方案，装有转子的电木板摆盘放置于双轴运动系统上，电木板按8排*13列共104个交错排列。摆盘满料时，设备自动报警，弹性卡扣自动松开，摆盘交换后报警解除继续运行。（图2.2）
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2.3 充磁系统
充磁系统利用了原手动拥有的充磁机、冷水箱、充磁机构，将充磁机构固定安装在自动化改造设备底板上，通过增加充磁导向磁环和转子检测感应器，使充磁机构便于转子取放和自动充磁。冷水箱和充磁机置于自动化设备外周边。
2.4 上下料移送机构
该机构是由移送气缸、吸料装置、滑块导等元件组成，具备左右、上下、吸附、顶料等动作，其工艺流程是转子取料、移送、充磁放料、充磁取料、二次移送、检磁放料、检磁取料、下料至完品摆料盘。（图2.4）
2.5 检磁系统
检磁系统包括一套磁通量检测机、检磁线圈及不良收料装置，检磁线圈内置于检磁机构，检磁治具与充磁治具一样固定安装在自动化改造设备底板上，通过增加检磁线圈导向治具和转子检测感应器，使检磁机构便于转子取放和自动检磁。当磁通计检测到不良品时，自动反馈信号至控制系统，不良收料装置动作，进行不良品收集，检测为良品时信号反馈，移送机构将产品取付至摆料盘。
2.6 下料机构
此机构与上料机构设计方案一致，同样采用伺服系统驱动双轴X、Y田字形控制上料设计方案，电木板摆盘安置于双轴运动系统上，下料摆盘与上料摆盘使用统一受台，即按8排*13列共104个交错排列。摆盘满料时，设备自动报警，弹性卡扣自动松开，摆盘交换后报警解除继续运行。（图2.6）
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图2.6
2.7 控制系统
控制系统由维伦触摸屏、松下PLC、SANKYO（本公司核心产品）制造的伺服驱动系统、各信号检测装置等电气元件构成全自动具有反馈的程序控制系统。实现了本设备高效、平稳、有序的运作，同时具备伺服参数设置、上料/下料摆盘位置校正、故障报警及解除。
3 设备改造的成果及先进性
3.1 改造的成果
3.1.1自动化充磁检磁一体机及多套自动化一体机设备整齐排列
图3.1.1 自动充磁检磁一体机
3.1.2实现了转子充磁、检磁制造流程一体化生产，单机效率提高1.2倍，多机组合后达到少人化生产。
3.2 成果的先进性
3.2.1 移送机构全部采用日系制造技术导轨、丝杆、伺服控制系统，设备精度高。
3.2.2 设备自动化程度高、产品不良率大幅降低。
3.2.3 与国内外同类产品的比较，当下随着制造成本的日益增加，众多国内外马达生产和自动化制造厂家陆续开发了具有同类功能的充磁检磁机，从品质和速度方面来对比，本设备采用伺服系统双轴X、Y田字形控制上料、下料位置运行方式达到不接触，排列秩序整齐。而其它公司上料采用震动送料等模式，易造成转子齿轮伤。
4 结语
通过上述对其设备的自动化研究和改造，采用新型伺服驱动系统、丝杆传动系统、气动元件、PLC、触摸屏等自动化控制原件，将其各单独设备联系、有序整合在一台自动化设备上，并满足设备精度和制品品质，实现了生产效率的提高及经济效益增长，有效地缓解劳动力短缺，最终达到了现代企业以机器换人的总体目标。
参考文献：
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[2]胡向阳.论机电设备的自动化改造及维护[J].科协论谈.2011(11).
[3]岳庆来.变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术[M].北京机械工业出版社.2006.6
作者简介：
揭新平，男，1973年生，大专，电气工程师，主要研究方向：自动化设备产业化研发及应用。E-mail: 875663797@qq.com
廖新明，男，1972年生，大专，机械工程师，主要研究方向：IE及自动化项目的研发及应用。E-mail: xin_ming_l@126.com
汪安灿，男，1982年生，大专，自动化工程师，主要研究方向：从事自动化设计及产业化应用。E-mail:
93684693@qq.com