一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法及工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁編碼器磁環(huán)的制造，尤其涉及一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法及工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]編碼器是將信號(hào)(如比特流)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。編碼器分為光電編碼器和磁編碼器；光編碼器精密但對(duì)戶外及惡劣環(huán)境下使用提出較高的保護(hù)要求；量測(cè)直線位移需依賴機(jī)械裝置轉(zhuǎn)換，需消除機(jī)械間隙帶來(lái)的誤差；檢測(cè)軌道運(yùn)行物體難以克服滑差。
[0003]所以在惡劣環(huán)境下人們通常選用磁編碼器，磁編碼器易安裝，省去了聯(lián)軸器，抗干擾能力強(qiáng)，不怕震動(dòng)，缺點(diǎn)是目前的技術(shù)還不能把分辨率做的很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是，提供一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法及工裝，其可以有效提高磁編碼器的分辨率。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝，包括用于定位磁環(huán)的磁環(huán)定位板，還包括位于所述磁環(huán)定位板正上方和正下方的上線圈和下線圈，所述上線圈和下線圈為具有多極的對(duì)充線圈。
[0006]所述上線圈和下線圈精度公差范圍小于±0.01mm，繞制的線圈中每一根線的長(zhǎng)度和彎的弧度是一致的。
[0007]所述上線圈和下線圈均設(shè)有對(duì)應(yīng)導(dǎo)磁鐵芯，上線圈和下線圈均為多個(gè)線槽的漆包線結(jié)構(gòu)，上線圈和下線圈的漆包線和導(dǎo)磁鐵芯表面的距離在0.05mm左右，每一個(gè)線槽里的線與導(dǎo)磁鐵芯表面的距離的一致。
[0008]所述漆包線和導(dǎo)磁鐵芯之間通過(guò)電子灌封膠固定。
[0009]上線圈和下線圈表面經(jīng)過(guò)精磨處理，平面度在正負(fù)0.01mm。
[0010]對(duì)應(yīng)所述上線圈和下線圈還設(shè)有冷卻系統(tǒng)。
[0011 ] 一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，其特征在于，流程為:
選取密度均一，表面度精度公差范圍小于±0.1mm的磁環(huán)；
采用專門充多級(jí)磁環(huán)的充磁電源；
用上下兩個(gè)多極高精度的上下對(duì)充線圈對(duì)磁環(huán)進(jìn)行充磁；
同時(shí)，在充磁過(guò)程中對(duì)充磁線圈進(jìn)行冷卻；
充磁完成后對(duì)磁環(huán)的磁場(chǎng)分布進(jìn)行測(cè)量。
[0012]所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，專門充多級(jí)磁環(huán)的充磁電源，為采用了低等效串聯(lián)電阻和低等效串聯(lián)電感之蓄能電容，電容與輸出端采用了低電感低電阻之接線結(jié)構(gòu)。
[0013]所述多極高精度的上下對(duì)充線圈指產(chǎn)生的磁場(chǎng)南極與北極間隔分布。
[0014]該方法過(guò)程中采用如前述的一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法及工裝，包括位于所述磁環(huán)上下方的線圈，所述兩個(gè)線圈為具有多極的對(duì)充線圈，這樣的充磁方式可以提高磁環(huán)的精度，可以讓磁環(huán)基于級(jí)之間的無(wú)磁區(qū)更細(xì)，提高磁環(huán)的極數(shù)，也就是提高了磁編碼器的分辨率；還可以提高每個(gè)極之間的均勻度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明工裝一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1所示本發(fā)明工裝內(nèi)部線圈及鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明工裝給磁環(huán)充磁的使用狀態(tài)示意圖；
圖4為八極磁環(huán)及其磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]本發(fā)明提供的一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法及工裝，這種工裝可以叫做充磁機(jī)，內(nèi)含充磁線圈。
[0019]如圖1至4所示，一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝，包括有起導(dǎo)向定位作用的上模板7和下模板6，配合于上模板7和下模板6接合面處的用于定位磁環(huán)的磁環(huán)定位板3，分別設(shè)置在上模板7和下模板6中位于所述磁環(huán)定位板3上方和下方的上線圈1和下線圈2，上線圈1和下線圈2構(gòu)成上下對(duì)充線圈。
[0020]對(duì)應(yīng)上線圈1和下線圈2還分別設(shè)置有用于給磁環(huán)充磁的導(dǎo)磁鐵芯5，導(dǎo)磁鐵芯5傳導(dǎo)上線圈1/下線圈2所產(chǎn)生的磁。
[0021]所述上模板7和下模板6均設(shè)置有對(duì)應(yīng)冷卻上線圈1和下線圈2的水冷系統(tǒng)。用于冷卻充磁線圈(上線圈1/下線圈2)，充磁所需大電流會(huì)產(chǎn)生熱量，及時(shí)冷卻可以延長(zhǎng)充磁線圈壽命。
[0022]水冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可參照現(xiàn)有技術(shù)，包括有冷卻水接口 4，接口對(duì)接冷水機(jī)。
[0023]在設(shè)計(jì)線圈(上線圈1和下線圈2)時(shí)候，要考慮到很多方面的因數(shù)，各個(gè)工件的精度一定得注意公差范圍(正負(fù)0.01mm)，保證加工出來(lái)的零件的精度；拿回加工件后，此步驟是比較困難的，就是在繞制線圈時(shí)，每一根線的長(zhǎng)度和彎的弧度是需要保證一致性，漆包線放入線槽后，漆包線和導(dǎo)磁鐵芯5表面的距離控制在0.05mm左右，要保證每一個(gè)線槽里的線與導(dǎo)磁鐵芯5表面的距離的一致，完成之后馬上倒入電子灌封膠把電線給固定起來(lái)，待電子灌封膠固化之后再把線圈拿去機(jī)械加工廠去精磨表面，磨完之后需要用千分尺在線圈表面測(cè)量平面度，平面度在正負(fù)0.01mm;完成之后可以組裝測(cè)試，在給磁環(huán)充飽和的條件下，該線圈能正常工作，就可以給磁環(huán)進(jìn)行充磁，
磁環(huán)充完磁后拿去磁場(chǎng)分布測(cè)量?jī)x測(cè)量該磁環(huán)的表磁，磁環(huán)的每個(gè)磁極的峰值在公差范圍內(nèi)是沒(méi)問(wèn)題的，那么高精度的編碼器磁環(huán)就制作完成。
[0024]本發(fā)明提供一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，其流程為:
選取(采用)密度均一，表面度精度高的磁環(huán)； 專門充多級(jí)磁環(huán)用的充磁電源；
多極高精度的上下對(duì)充線圈。
[0025]具體的，對(duì)于專門充多級(jí)磁環(huán)用的充磁電源；這種充磁電源與現(xiàn)有技術(shù)使用的電源區(qū)別在于:采用了低等效串聯(lián)電阻和低等效串聯(lián)電感之蓄能電容，電容與輸出端采用了低電感低電阻之接線結(jié)構(gòu)。在考慮了滿足高壓絕緣強(qiáng)度的同時(shí)，盡可能能的縮短接線距離。從而實(shí)現(xiàn)低電感，低電阻效應(yīng)的電源構(gòu)造。
[0026]對(duì)于多極高精度的上下對(duì)充線圈，參照?qǐng)D4所示八極磁環(huán)，其磁場(chǎng)的南極與北極間隔分布；故多極對(duì)充線圈指能產(chǎn)生磁場(chǎng)的南極與北極間隔分布的充磁線圈。
[0027]該高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，在充磁過(guò)程中可對(duì)充磁線圈進(jìn)行冷卻；對(duì)沖充磁所需大電流會(huì)產(chǎn)生的熱量，以提高充磁線圈壽命。
[0028]對(duì)應(yīng)的可以是設(shè)置一臺(tái)冷水機(jī)。
[0029]該高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，充磁完成后對(duì)磁環(huán)的磁場(chǎng)分布進(jìn)行測(cè)量。制作好后要進(jìn)行試做評(píng)估，合格了就有對(duì)應(yīng)的出貨報(bào)告。
[0030]對(duì)應(yīng)的可以是設(shè)置一臺(tái)高精度磁場(chǎng)分布測(cè)量?jī)x器。
[0031]以往制作磁編碼器磁環(huán)的方法是只用一個(gè)線圈對(duì)磁環(huán)表面行充磁；本方案是用上下兩個(gè)線圈對(duì)磁環(huán)進(jìn)行充磁。該方法對(duì)制作編碼器磁環(huán)充磁精度可以提高，從而使磁編碼器的分辨率可以做得很高。
[0032]—種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法中，所用的工裝包括有多極高精度的上下對(duì)充線圈；線圈中每一根線的長(zhǎng)度和彎的弧度是一致的；漆包線和導(dǎo)磁鐵芯表面的距離控制在
0.05mm左右，每一個(gè)線槽里的線與導(dǎo)磁鐵芯表面的距離的一致；漆包線和導(dǎo)磁鐵芯之間通過(guò)電子灌封膠固定；線圈表面經(jīng)過(guò)精磨處理，平面度在正負(fù)0.01mm;
在滿足把磁環(huán)充飽和的充磁電壓下，該線圈能正常工作10個(gè)周期，沒(méi)異常，就可以把充完磁的磁石拿去磁場(chǎng)分布測(cè)量?jī)x測(cè)量該磁環(huán)的表磁。從而判定該線圈是否合格。
[0033]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝，包括用于定位磁環(huán)(8)的磁環(huán)定位板(3)，其特征在于，還包括位于所述磁環(huán)定位板(3)正上方和正下方的上線圈(1)和下線圈(2)，所述上線圈(1)和下線圈(2)為具有多極的對(duì)充線圈。2.如權(quán)利要求1所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝，其特征在于，所述上線圈(1)和下線圈(2)精度公差范圍小于±0.01mm，繞制的線圈中每一根線的長(zhǎng)度和彎的弧度是一致的。3.如權(quán)利要求1所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝，其特征在于，所述上線圈(1)和下線圈(2)均設(shè)有對(duì)應(yīng)導(dǎo)磁鐵芯(5)，上線圈(1)和下線圈(2)均為多個(gè)線槽的漆包線結(jié)構(gòu)，上線圈(1)和下線圈(2)的漆包線和導(dǎo)磁鐵芯(5)表面的距離在0.05mm左右，每一個(gè)線槽里的線與導(dǎo)磁鐵芯表面的距離的一致。4.如權(quán)利要求3所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝，其特征在于，所述漆包線和導(dǎo)磁鐵芯之間通過(guò)電子灌封膠固定。5.如權(quán)利要求1所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝，其特征在于，上線圈(1)和下線圈(2)表面經(jīng)過(guò)精磨處理，平面度在正負(fù)0.01mm。6.如權(quán)利要求1所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝，其特征在于，對(duì)應(yīng)所述上線圈(1)和下線圈(2 )還設(shè)有冷卻系統(tǒng)。7.一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，其特征在于，流程為: 選取密度均一，表面度精度公差范圍小于±0.1mm的磁環(huán)； 采用專門充多級(jí)磁環(huán)的充磁電源； 用上下兩個(gè)多極高精度的上下對(duì)充線圈對(duì)磁環(huán)進(jìn)行充磁； 同時(shí)，在充磁過(guò)程中對(duì)充磁線圈進(jìn)行冷卻； 充磁完成后對(duì)磁環(huán)的磁場(chǎng)分布進(jìn)行測(cè)量。8.如權(quán)利要求7所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，其特征在于，專門充多級(jí)磁環(huán)的充磁電源，為采用了低等效串聯(lián)電阻和低等效串聯(lián)電感之蓄能電容，電容與輸出端采用了低電感低電阻之接線結(jié)構(gòu)。9.如權(quán)利要求7所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，其特征在于，所述多極高精度的上下對(duì)充線圈指產(chǎn)生的磁場(chǎng)南極與北極間隔分布。10.如權(quán)利要求7所述的高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法，其特征在于，該方法過(guò)程中采用如權(quán)利要求書(shū)1至6任一項(xiàng)所述的一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作工裝。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高精度磁編碼器磁環(huán)制作方法及工裝，用于磁編碼器磁環(huán)的制造，其包括位于所述磁環(huán)上下方的線圈，所述兩個(gè)線圈為具有多極的對(duì)充線圈，這樣的充磁方式可以提高磁環(huán)的精度，可以讓磁環(huán)基于級(jí)之間的無(wú)磁區(qū)更細(xì)，提高磁環(huán)的極數(shù)，也就是提高了磁編碼器的分辨率；還可以提高每個(gè)極之間的均勻度。
【IPC分類】H01F41/00, G01D5/12, H01F41/04, H01F17/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105336469
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510788081
【發(fā)明人】彭林, 舒克茂
【申請(qǐng)人】麥格雷博電子(深圳)有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日