单磁极可编程充磁设备的制作方法

本发明涉及充磁领域，更具体的说，尤其涉及一种单磁极可编程充磁设备。

背景技术：

充磁，是指使磁性物质磁化或者使磁性不足的磁体增加磁性，一般是要把要充磁可带磁性的物体放在有直流电源通过的线圈所形成的磁场力。现有的充磁机分为恒流充磁机和脉冲充磁机两种，其中恒流充磁机是通过在线圈中通过恒流的直流电，使线圈产生恒定的磁场，再将欲充磁的产品放入该次场内，便可瞬间完成充磁，此类充磁机适用于对低矫顽力永磁材料进行充磁。脉冲充磁机是通过在磁铁与附加铁块形成的闭合回路中通以脉冲大电流，使得线圈中产生一个短暂但超强的磁场，将待充磁此题放入磁场中便可瞬间完成充磁，此类充磁机对电源配置无限制，使用快捷、高效，适用于对永磁材料的零件、部件的磁化。

根据产品的不同种类，充磁设备也各不相同，其中，对于环形和条形的多磁极工件，在需要进行充磁时，现有的充磁方法都是通过环形或者条形的充磁头对工件进行一次性的充磁。但是，对于精密度非常高的工件，例如有一百多个磁极的小型环形充磁工件，或者对于需要进行连续充磁的磁栅条来说，很难实现一次性充磁。对于小型的环形充磁工件，当磁极数超过100个以后，磁极几乎已经肉眼不可见，磁极与磁极之间距离在0.3到0.5毫米以内；对于这种高精度充磁工件，很难加工出这样的充磁头来，难以通过传统的充磁头来实现充磁。而对于需要连续充磁的磁栅条来说，现有的充磁头采用条形的充磁头，充磁头上设置50-100个磁极，在充磁头完成一段磁栅条的充磁后，磁栅条通过伺服电机带动移动，直至移动到下一段需要充磁的位置，再利用充磁头进行下一段的充磁；在这个过程中，磁栅条上两个相邻的充磁带之间的连接带往往是存在很大的误差，直接导致了整个充磁条的充磁精度低。同时，现有的充磁设备只能适应一种产品，当产品的种类、尺寸、磁极数改变时，就必须更换新的充磁头。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有充磁设备无法对小型的环形充磁工件和需要连续充磁的磁栅条进行充磁的缺点，提供了一种充磁精度高、适应性好的单磁极可编程充磁设备。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种单磁极可编程充磁方法，包括如下步骤：将单极充磁极头安装在能够驱动单极充磁极头在三个自由度的方向自由运动的三自由度驱动装置上，充磁工件安装在能够带动充磁工件运动的工件装夹驱动装置上，调整三自由度驱动装置使单极充磁极头靠近充磁工件，利用可编程脉冲电源向单极充磁极头输出脉冲电流，单极充磁极头通过可编程脉冲电源提供的瞬间脉冲电流对充磁工件进行充磁；单极充磁极头完成一次充磁后，在脉冲电流的间隔时间内利用工件装夹驱动装置带动充磁工件移动到下一个需要充磁的位置，再次利用单极充磁极头进行下一次充磁，直至完成整个充磁工件的充磁；所述单极充磁极头为极宽、尺寸和极数均可自由调整。

单磁极可编程充磁设备，用于对充磁工件进行充磁，包括单极充磁极头、三自由度驱动装置、工件装夹驱动装置、工作台和可编程脉冲电源，所述可编程脉冲电源、三自由度驱动装置和工件装夹驱动装置均安装在所述工作台上，所述三自由度驱动装置连接单极充磁极头并控制单极充磁极头在水平的X轴、水平的Y轴和竖直的Z轴中任意一个方向移动，用于控制单极充磁极头与充磁工件的相对位置，所述工件装夹驱动装置连接所述充磁工件并驱动充磁工件的运动；所述可编程脉冲电源连接单极充磁极头并向单极充磁极头输出脉冲电流，所述单极充磁极头为极宽、尺寸和极数均可自由调整。

进一步的，所述充磁工件为环形多磁极充磁工件，所述工件装夹驱动装置包括第一伺服电机和与三爪卡盘，三爪卡盘连接在第一伺服电机上，充磁工件固定在三爪卡盘上，第一伺服电机转动时带动三爪卡盘和充磁工件共同转动。

进一步的，还包括触摸屏、充磁控制板和PLC，所述可编程脉冲电源连接充磁控制板，通过充磁控制板控制可编程脉冲电源的输出；所述触摸屏通过PLC连接充磁控制板，触摸屏用于设置充磁电压、充磁工件的极数、第一伺服电机的转速和方向，充磁控制板根据触摸屏设置的充磁工件的极数设置具体的充磁脉冲，所述PLC分别与三自由度驱动装置和第一伺服电机电连接，PLC控制三自由度驱动装置的运动以及第一伺服电机的转速和方向。

进一步的，所述充磁工件为条状的磁栅条，所述工件装夹驱动装置包括第二伺服电机、驱动轮、导轨座、导向轮和导轨，所述导轨设置在导轨座上，第二伺服电机的主轴连接驱动轮，所述导向轮和驱动轮均设置在导轨上，第二伺服电机驱动驱动轮运动时带动充磁工件沿所述导轨直线运动。

进一步的，还包括触摸屏、充磁控制板和PLC，所述可编程脉冲电源连接充磁控制板，通过充磁控制板控制可编程脉冲电源的输出；所述触摸屏通过PLC连接充磁控制板，触摸屏用于设置充磁电压、充磁工件的极数、第二伺服电机的转速和方向，充磁控制板根据触摸屏设置的充磁工件的极数设置具体的充磁脉冲，所述PLC分别与三自由度驱动装置和第二伺服电机电连接，PLC控制三自由度驱动装置的运动以及第二伺服电机的转速和方向。

进一步的，所述导轨包括水平平行设置的固定侧板和移动侧板，所述固定侧板和移动侧板均呈L型，固定侧板的底板通过螺栓固定在导轨座上，移动侧板上设有条形固定槽，移动侧板通过穿过所述条形固定槽的螺栓固定在导轨座上，所述移动侧板通过调整螺栓与条形固定槽之间的相对位置调整移动侧板与固定侧板之间的间距，从而实现导轨宽度的调整。

本发明的有益效果在于：

1、本发明结构简单紧凑，生产成本低，充磁极头采用单极充磁极头，只需要单极充磁极头的极宽和尺寸既可以适应不同尺寸、不同极数充磁产品的充磁，操作简单方便，充磁产品的极数通过伺服电机进行调整，整个过程可以实现自动控制，充磁效率高，产品合格率高。

2、本发明采用单极充磁极头对充磁产品进行充磁，不仅能够适应环形多磁极充磁工件的充磁，同时能够适应条形多磁极充磁工件的充磁，不仅解决了环形多磁极充磁工件需要频繁指定专用充磁极头的问题，也解决了条形多磁极充磁工件在连接带充磁精度低的问题，提高了产品的合格率。

3、本发明采用高精度的伺服电机驱动充磁工件进行移动或者转动，并利用脉冲电流控制单极充磁极头进行脉冲充磁，二者之间衔接紧密，稳定性好，控制精度高，能够极大提高充磁的效率和合格率。

4、本发明对条形多磁极充磁工件进行充磁时采用可调节宽度的工件装夹驱动装置，能够根据条形多磁极充磁工件的实际宽度进行调整装夹宽度，从而仅需一套工件装夹驱动装置能够适应不同宽度条形多磁极充磁工件的充磁，解决了现有充磁设备中工件装夹驱动装置充磁精度和充磁适应性低的问题，同时通过稳定的脉冲电流和恒定的伺服电机转速保证相邻两个磁极之间距离保持恒定，极大提高了条形多磁极充磁工件的合格率。

附图说明

图1是本发明实施例一的主视图。

图2是本发明实施例一的俯视图。

图3是本发明实施例一的工作流程图。

图4是本发明实施例二的主视图。

图5是本发明实施例二的俯视图。

图6是本发明实施例二的工作流程图。

图中，1-单极充磁极头、2-工作台、3-第一伺服电机、4-三爪卡盘、5-第二伺服电机、6-驱动轮、7-导向轮、8-导轨座、9-固定侧板、10-移动侧板、11-条形固定槽、12-三自由度驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例一：

参照图1、图2和图3，一种单磁极可编程充磁装置，用于对圆环状多磁极的充磁工件进行充磁，包括单极充磁极头1、三自由度驱动装置12、工件装夹驱动装置、工作台2和可编程脉冲电源，所述可编程脉冲电源、三自由度驱动装置12和工件装夹驱动装置均安装在所述工作台2上，所述三自由度驱动装置12连接单极充磁极头1并控制单极充磁极头1在水平的X轴、水平的Y轴和竖直的Z轴中任意一个方向移动，用于控制单极充磁极头1与充磁工件的相对位置，所述工件装夹驱动装置连接所述充磁工件并驱动充磁工件的运动；所述可编程脉冲电源连接单极充磁极头1并向单极充磁极头1输出脉冲电流。

所述充磁工件为环形多磁极充磁工件，所述工件装夹驱动装置包括第一伺服电机3和与三爪卡盘4，三爪卡盘4连接在第一伺服电机3上，充磁工件固定在三爪卡盘4上，第一伺服电机3转动时带动三爪卡盘4和充磁工件共同转动。

单磁极可编程充磁装置还包括触摸屏、充磁控制板和PLC，所述可编程脉冲电源连接充磁控制板，通过充磁控制板控制可编程脉冲电源的输出；所述触摸屏通过PLC连接充磁控制板，触摸屏用于设置充磁电压、充磁工件的极数、第一伺服电机3的转速和方向，充磁控制板根据触摸屏设置的充磁工件的极数设置具体的充磁脉冲，所述PLC分别与三自由度驱动装置12和第一伺服电机3电连接，PLC控制三自由度驱动装置12的运动以及第一伺服电机3的转速和方向。

具体使用时，将与充磁工件相对应的单机充磁极头安装在三自由度驱动装置上，充磁工件安装在工件装夹驱动装置的三爪卡盘上，再通过触摸屏输入充磁电压、充磁工件的极数、第一伺服电机3的转速和方向，充磁控制板根据触摸屏设置的充磁工件的极数设置具体的充磁脉冲，并将这些数据传输给PLC，PLC通过这些参数分别控制第一伺服电机3的转速、第一伺服电机3的方向、可编程脉冲电源的脉冲、可编程脉冲电源的电压以及三自由度驱动装置12的移动，当单极充磁极头1处于正确的位置，可编程脉冲电源输入第一次脉冲电流，单极充磁极头1对充磁工件进行第一次充磁，第一次充磁完毕后利用第一伺服电机3驱动充磁工件转动，并保持该转速和转向，在此过程中可编程脉冲电源向单极充磁极头提供脉冲电流，持续充磁与充磁工件的极数相同的次数即完成整个充磁过程。

实施例二：

参照图4、图5和图6，一种单磁极可编程充磁装置，用于对条形的多极充磁工件进行充磁，包括单极充磁极头1、三自由度驱动装置12、工件装夹驱动装置、工作台2和可编程脉冲电源，所述可编程脉冲电源、三自由度驱动装置12和工件装夹驱动装置均安装在所述工作台2上，所述三自由度驱动装置12连接单极充磁极头1并控制单极充磁极头1在水平的X轴、水平的Y轴和竖直的Z轴中任意一个方向移动，用于控制单极充磁极头1与充磁工件的相对位置，所述工件装夹驱动装置连接所述充磁工件并驱动充磁工件的运动；所述可编程脉冲电源连接单极充磁极头1并向单极充磁极头1输出脉冲电流。

所述充磁工件为条状的磁栅条，所述工件装夹驱动装置包括第二伺服电机5、驱动轮6、导轨座8、导向轮7和导轨，所述导轨设置在导轨座8上，第二伺服电机5的主轴连接驱动轮6，所述导向轮7和驱动轮6均设置在导轨上，第二伺服电机5驱动驱动轮6运动时带动充磁工件沿所述导轨直线运动。

该装置还包括触摸屏、充磁控制板和PLC，所述可编程脉冲电源连接充磁控制板，通过充磁控制板控制可编程脉冲电源的输出；所述触摸屏通过PLC连接充磁控制板，触摸屏用于设置充磁电压、充磁工件的极数、第二伺服电机5的转速和方向，充磁控制板根据触摸屏设置的充磁工件的极数设置具体的充磁脉冲，所述PLC分别与三自由度驱动装置12和第二伺服电机5电连接，PLC控制三自由度驱动装置12的运动以及第二伺服电机5的转速和方向。

所述导轨包括水平平行设置的固定侧板9和移动侧板10，所述固定侧板9和移动侧板10均呈L型，固定侧板9的底板通过螺栓固定在导轨座8上，移动侧板10上设有条形固定槽11，移动侧板10通过穿过所述条形固定槽11的螺栓固定在导轨座8上，所述移动侧板10通过调整螺栓与条形固定槽11之间的相对位置调整移动侧板10与固定侧板9之间的间距，从而实现导轨宽度的调整。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。