一种可编程充磁设备的充磁方法与流程

1.本发明涉及一种可编程充磁设备的充磁方法。


背景技术：

2.目前的充磁设备对磁铁充磁时往往存在以下问题：
3.1、打样周期长，对于不同的磁铁的打样需要制作不同的充磁头；
4.2、充磁精度不高；
5.3、因为制作工艺问题，部分异性的充磁无法完成。


技术实现要素：

6.鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于：提供一种可编程充磁设备的充磁方法。
7.本发明的技术解决方案是：一种可编程充磁设备的充磁方法,包括以下步骤：
8.(1)将磁铁放至充磁设备的载物台上固定；
9.(2)调整充磁位置；
10.(3)设计充磁极性、充磁步骤、充磁功率大小，完成充磁设计预览充磁效果；
11.(4)启动程序，充磁头开始对磁铁进行充磁，通过铁芯释放强脉冲磁场进行一次或多次充磁。
12.进一步地，所述充磁头采用单极充磁头对磁铁进行充磁。
13.进一步地，步骤(1)中，磁铁预先单极充磁后放至载物台；
14.步骤(4)的充磁流程为：通过单极充磁头释放强于原本饱和充磁所需的磁场，使磁铁内部磁畴发生反转，从而进行反向的饱和充磁。
15.进一步地，步骤(1)中，磁铁预先不充磁，放至载物台；
16.步骤(4)中，磁铁预先不充磁，充磁头外接线缆同时接双路充磁电源，双路充磁电源包括充磁机内置电容a和充磁机内置电容b，将充磁机内置电容a和充磁机内置电容b调整至相同的充磁参数，充磁机内置电容a和充磁机内置电容b一个正接，一个反接，并轮流放电，保证其中一路通路放电，同时另一路断路。
17.进一步地，步骤(4)具体包括：
18.(41)先对磁铁的一边充单极，为第一极，预设为n朝上，电流通过充磁机内置电容a正接电源；
19.(42)第二极覆盖第一极一部分，预设为s朝上，电流通过充磁机内置电容b反接电源；
20.(43)第三极覆盖第二极一部分，预设为n朝上，电流通过充磁机内置电容a正接电源；
21.(44)第四极覆盖第三极一部分，预设为s朝上，电流通过充磁机内置电容b反接电源。
22.步骤(2)具体为：通过视觉系统确定磁铁的尺寸及磁铁的相对位置坐标，上传磁铁轮廓数据至计算机的充磁程序中，调整好充磁位置；或者，通过plc控制载物台的位置，从而调整好充磁位置；
23.应用本发明所提供的一种可编程充磁设备的充磁方法，其有益效果是：
24.1、该方法所用到的充磁头，具有优良的使用寿命；
25.2.可以缩短打样周期，适合磁铁的打样，无需制作新的充磁头；
26.3.磁区大小及位置由视觉系统抓取后设计充磁位置或通过plc控制充磁位置，更加精准，对于高精度产品更加适用，稳定性高于传统充磁设备，适用于打样阶段的精品送样及小批量量产或大量量产；
27.4.可满足充磁头无法加工的异形充磁；
28.5.适用材料广泛，适用于各种硬磁材料，如烧结钕铁硼、粘结钕铁硼、注塑钕铁硼、铁氧体、smfen等各类加工的硬磁材料。
附图说明
29.图1为本发明实施例一中已单极充磁的磁铁；
30.图2为本发明实施例一的充磁过程示意图；
31.图3为本发明施例一充磁完毕后的示意图；
32.图4为本发明实施例二的充磁步骤示意图；
33.图5为本发明实施例二的印刷式充磁分布示意图；
34.图6为本发明施例一表面高斯测试曲线图。
35.图中所示：1—已单极充磁的磁铁,2—充磁头，3—上线圈，4—下线圈。
具体实施方式
36.为比较直观、完整地理解本发明的技术方案，现就结合本发明附图进行非限制性的特征说明如下：
37.实施例一：如图1—图3所示，一种可编程充磁设备的充磁方法,包括以下步骤：
38.(1)将磁铁放至充磁设备的载物台上固定；
39.(2)通过视觉系统确定磁铁的尺寸及磁铁的相对位置坐标，上传磁铁轮廓数据至计算机的充磁程序中，调整好充磁位置；或者，通过plc控制载物台的位置，从而调整好充磁位置；视觉系统采用工业相机；
40.(3)设计充磁极性、充磁步骤、充磁功率大小，完成充磁设计预览充磁效果；
41.(4)启动程序，充磁头开始对磁铁进行充磁，通过铁芯释放强脉冲磁场进行一次或多次充磁。
42.步骤(2)中，当通过plc控制载物台的位置时，通过前期对于载物台坐标的调试及充磁头充磁区域使用位置的坐标调试，通过充磁头使用区域中心点坐标及载物台磁铁的相对位置，从而调整好充磁位置。
43.充磁头采用单极充磁头对磁铁进行充磁。
44.步骤(1)中，磁铁预先单极充磁后放至载物台；步骤(4)的充磁流程为：通过单极充磁头释放强于原本饱和充磁所需的磁场，使磁铁内部磁畴发生反转，从而进行反向的饱和
充磁。
45.如图1所示，其为已单极充磁的磁铁；如图2所示，左右延伸的长方体代表已单极充磁的磁铁，前后延伸的三个长方体代表充磁头的有效充磁区域，通过对角线交点抓取与磁铁轮廓的相对坐标；定义图1的已单极充磁的磁铁为s极，定义图3中的充磁头为n极，为充磁磁场施加区域，那么磁铁与充磁头的重叠部分会转变为n极，表示磁铁内部磁畴已经反转，由原本的s极变为n极。
46.实施例二：如图4和图5所示，步骤(1)中，磁铁预先不充磁，放至载物台；步骤(4)中，磁铁预先不充磁，充磁头外接线缆同时接双路充磁电源，双路充磁电源包括充磁机内置电容a和充磁机内置电容b，将充磁机内置电容a和充磁机内置电容b调整至相同的充磁参数，充磁机内置电容a和充磁机内置电容b一个正接，一个反接，并轮流放电，保证其中一路通路放电，同时另一路断路。
47.步骤(4)具体包括：
48.(41)先对磁铁的一边充单极，为第一极，预设为n朝上，电流通过充磁机内置电容a正接电源；
49.(42)第二极覆盖第一极一部分，预设为s朝上，电流通过充磁机内置电容b反接电源；
50.(43)第三极覆盖第二极一部分，预设为n朝上，电流通过充磁机内置电容a正接电源；
51.(44)第四极覆盖第三极一部分，预设为s朝上，电流通过充磁机内置电容b反接电源。
52.图4、图5中空白部分表示未充磁部分。通过4次充磁达成预期的磁铁充磁的效果。
53.本发明实施例一与实施例二虽然充磁方式有差异，但是最终得到的充磁完毕的磁铁效果基本相同。现对实施例一进行实验验证如下：
54.测试目的：通过对比同一颗磁铁，单极充磁未经反向充磁部分的单位面积的磁通量，与单极充磁后经过反方向充磁后的部分磁铁的单位面积的磁通量。我们能得到单极充磁后经过反向充磁部分是否能达到单极充磁部分饱和的磁化程度。
55.实验所用材料、设备包括：烧结钕铁硼(牌号n52h)、可编程高斯测量设备(单位mt,精度0.001mt)、光学测量仪、磁场呈像设备、磁通测试线圈、电子秤等。
56.将磁铁单极充磁，放置与现有充磁线圈上，磁铁一侧放置于有效区域，另一侧放置在磁场较为微弱的区域进行充磁。模拟单极充磁头的反向充磁。测试磁铁表面高斯、测量无磁区宽度、测磁通量与质量比。
57.测试原理：同一颗磁铁我们可记作有相同密度ρ且具备相同的厚度t，相同的牌号(在饱和充磁的条件下可以得到同样的磁束密度b)。
58.测试流程：
59.磁铁n,s极分割的(单极充磁未经反向充磁部分为s极，单极充磁后反向充磁部分为n极)测量其质量m。
60.通过公式计算v＝m/ρ,v＝s*t，可以得到面积s。
61.在测试到n,s两部分磁铁的磁通量ф，通过公式ф＝b*s，我们可以算出磁场强度b。
62.如图6所示，实线曲线代表单极充磁未经反向充磁部分，虚线曲线代表单极充磁后反向充磁部分，从图中可以看出两者表面高斯都均匀，两者充磁效果基本相同。
63.下表为磁通量与体积比测试结果表格
[0064][0065]
从上表可以看出，单极充磁未经反向充磁部分和单极充磁后反向充磁部分的差异比为千分之三，故本次实验反向充磁部分为饱和充磁。
[0066]
通过磁场呈像设备观察，无磁区宽度为0.15mm，通过磁流体观察无磁区小于0.1mm，故可满足市场上大部分高精度充磁的无磁区要求。
[0067]
当然，以上仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，凡运用本发明说明书及图式内容所为之简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利保护范围之内。