一种多排磁道磁性密封圈的充磁方法及设备与流程

本发明涉及领域，尤其涉及一种多排磁道磁性密封圈的充磁方法及设备。

背景技术：

1、磁性密封圈又称磁性编码器，通常通过旋转或移动，使其表面磁道中的磁极变化被芯片读取，从而获得设备或车辆的速度、位置等运动信息。现有磁性密封圈多为单排磁道结构，即在磁性密封圈的一个环形磁道上沿圆周方向形成多个n、s极磁极对。对于该类单排磁道磁性密封圈，现有充磁方法通常只需针对单一磁道进行充磁定位和磁极形成，充磁头结构及设备控制相对简单。

2、随着应用场景对速度、位置检测精度及多信号输出能力的要求提高，出现了在同一磁性密封圈上设置两排以上磁道的多排磁道磁性密封圈。该类磁性密封圈通常包括磁性橡胶和铁环，磁性橡胶结合在铁环上，并在磁性橡胶表面形成多排沿圆周方向延伸的磁道。多排磁道结构虽然能够满足更高精度或多通道检测需求，但其充磁过程相较于单排磁道明显复杂。

3、首先，不同排磁道的磁极对数可能不同，各排磁道在充磁过程中的控制参数和充磁节奏需要分别适配。若仍采用传统单排磁道的充磁方式，难以兼顾不同排磁道之间的磁化要求。

4、其次，多排磁道在径向方向上相邻布置，充磁头在对其中一排磁道进行充磁时，若充磁头与对应磁道之间的定位不准确，或者充磁头产生的磁场向相邻磁道区域扩散，容易造成相邻磁道之间的磁场干涉，影响磁极位置、磁极宽度和磁化强度的一致性。

5、再次，传统单排磁道充磁头通常针对单一磁道设计，其结构不便于直接适配多排磁道，尤其是在三排及三排以上磁道的磁性密封圈中，中间排磁道位于内排磁道和外排磁道之间，其充磁头需要同时考虑中间排磁道宽度、相邻磁道边界以及不同规格产品的更换适配问题。

6、此外，若对多排磁道依次逐排完成充磁，即先完成一排磁道后再继续完成另一排磁道，则产品充磁时间会随磁道排数增加而增加，导致生产效率降低，不利于多排磁道磁性密封圈的批量化生产。

7、因此，有必要提供一种适用于多排磁道磁性密封圈的充磁方法及相应磁化设备，使其能够根据不同排位磁道采用对应的充磁头结构，并通过准确定位和贴合充磁降低相邻磁道之间的磁场干涉，同时提高多排磁道磁性密封圈的充磁效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种的多排磁道磁性密封圈的充磁方法及设备。

2、本发明是通过如下措施实现的：

3、一种多排磁道磁性密封圈的充磁方法，所述多排磁道磁性密封圈的上表面设置有两排以上磁道，所述充磁方法用于在每排所述磁道上形成多个沿圆周方向排列的n、s极磁极对，其特征在于，包括如下步骤：

4、根据待充磁的所述磁道在所述多排磁道磁性密封圈上的排位确定对应的充磁头，其中，当所述多排磁道磁性密封圈具有两排所述磁道时，采用整体式三爪充磁头分别对两排所述磁道进行充磁；当所述多排磁道磁性密封圈具有三排及三排以上所述磁道时，采用所述整体式三爪充磁头对内排磁道和外排磁道进行充磁，并采用中间排分体式三爪充磁头对位于所述内排磁道和所述外排磁道之间的中间排磁道进行充磁；

5、调整对应的所述充磁头与所述多排磁道磁性密封圈的位置，通过沿所述多排磁道磁性密封圈径向设置的限位装置，使对应的所述充磁头的一个径向侧面与待充磁的所述磁道的磁道边缘相切平齐，并使对应的所述充磁头的三个爪状凸起的下平面与所述多排磁道磁性密封圈的轴线垂直且与所述多排磁道磁性密封圈的上表面贴合；

6、将所述多排磁道磁性密封圈安装并使其绕轴线转动，在所述多排磁道磁性密封圈转动过程中，按正负极向对应的所述充磁头通入电流，在待充磁的所述磁道的表面磁化出n、s极磁极对，并对两排以上所述磁道分别进行充磁。

7、本发明的具体特点还有：

8、所述多排磁道磁性密封圈由磁性橡胶和铁环组成，所述磁性橡胶以硫化方式结合在所述铁环上，所述磁性橡胶为铁氧体与橡胶的混合体、其他磁材与橡胶的混合体中的一种。

9、所述整体式三爪充磁头包括铁芯和线圈，所述铁芯的一端设置有第一爪状凸起、第二爪状凸起和位于所述第一爪状凸起与所述第二爪状凸起之间的第三爪状凸起，所述第一爪状凸起、所述第二爪状凸起和所述第三爪状凸起的下平面位于同一平面内，所述第三爪状凸起缠绕所述线圈并与电源相连，所述铁芯的另一端为由所述第一爪状凸起、所述第二爪状凸起和所述第三爪状凸起融合形成的实心体。

10、所述第二爪状凸起与所述第三爪状凸起之间形成第一放电间隙，所述第一爪状凸起与所述第三爪状凸起之间形成第二放电间隙，所述第一放电间隙与所述第二放电间隙相等；所述第一爪状凸起和所述第二爪状凸起均为锐角结构，所述锐角结构的尖角一边位于对应的所述下平面上，所述第三爪状凸起为矩形截面的柱状凸起；所述第一爪状凸起、所述第二爪状凸起和所述第三爪状凸起形成两组磁化极对，每次放电形成三个相邻磁极。

11、采用所述整体式三爪充磁头对位于外侧的所述磁道进行充磁时，使所述整体式三爪充磁头的径向侧面与位于外侧的所述磁道的内侧圆相切，并使所述第三爪状凸起的中性面过所述多排磁道磁性密封圈的轴线；采用所述整体式三爪充磁头对位于内侧的所述磁道进行充磁时，使所述整体式三爪充磁头的径向侧面与位于内侧的所述磁道的外侧圆相切，并使所述第三爪状凸起的中性面过所述多排磁道磁性密封圈的轴线。

12、所述中间排分体式三爪充磁头包括铁芯基体、第一分体爪、第二分体爪和第三分体爪，所述第一分体爪通过螺钉与所述中间排分体式三爪充磁头的第一爪状凸起连接，所述第二分体爪通过螺钉与所述中间排分体式三爪充磁头的第二爪状凸起连接，所述第三分体爪通过螺钉与所述铁芯基体连接；更换所述多排磁道磁性密封圈的规格时，通过更换所述第一分体爪、所述第二分体爪和所述第三分体爪，使所述中间排分体式三爪充磁头与中间排磁道的规格对应。

13、所述中间排分体式三爪充磁头的侧面设置有限位面，通过所述限位面调整所述中间排分体式三爪充磁头与所述中间排磁道的位置关系，使所述第一分体爪、所述第二分体爪和所述第三分体爪的侧面与所述中间排磁道的对应边缘相切；所述第一分体爪、所述第二分体爪和所述第三分体爪的径向宽度均与所述中间排磁道的宽度相同，且所述第一分体爪、所述第二分体爪和所述第三分体爪的下平面均与所述多排磁道磁性密封圈的上表面贴合。

14、采用多个根据待充磁的所述磁道的排位确定的充磁头对两排以上所述磁道进行充磁，多个所述充磁头以所述多排磁道磁性密封圈的轴线为中心沿圆周方向平面布置，每个所述充磁头分别对应相应一排所述磁道，并能够分别单独调整，使每个所述充磁头的一个径向侧面与对应一排所述磁道的磁道边缘相切平齐；多个所述充磁头能够分别单独动作，也能够同时动作，多个所述充磁头同时动作时，在所述多排磁道磁性密封圈转动过程中，对两排以上所述磁道同时进行充磁。

15、包括定位夹具、旋转电机、编码器、控制系统、充磁电源和多个充磁头，所述定位夹具用于安装所述多排磁道磁性密封圈，所述旋转电机用于带动所述定位夹具转动，所述编码器用于控制所述旋转电机以均匀速度旋转、记录停止位置并向所述控制系统反馈信号，所述充磁电源与所述充磁头连接；

16、多个所述充磁头以所述多排磁道磁性密封圈的轴线为中心沿圆周方向平面布置，每个所述充磁头均能够分别单独调整，使每个所述充磁头的一个径向侧面与对应一排磁道的磁道边缘相切平齐；

17、多个所述充磁头包括整体式三爪充磁头，所述整体式三爪充磁头包括铁芯和线圈，所述铁芯的一端设置有第一爪状凸起、第二爪状凸起和位于所述第一爪状凸起与所述第二爪状凸起之间的第三爪状凸起，所述第一爪状凸起、所述第二爪状凸起和所述第三爪状凸起的下平面位于同一平面内，所述第三爪状凸起缠绕所述线圈并与所述充磁电源相连，所述铁芯的另一端为由所述第一爪状凸起、所述第二爪状凸起和所述第三爪状凸起融合形成的实心体，所述整体式三爪充磁头用于对两排磁道磁性密封圈的两排磁道进行充磁，或者用于对三排及三排以上磁道磁性密封圈的内排磁道和外排磁道进行充磁；

18、当所述磁化设备用于三排及三排以上磁道磁性密封圈时，多个所述充磁头还包括中间排分体式三爪充磁头，所述中间排分体式三爪充磁头用于对位于内排磁道和外排磁道之间的中间排磁道进行充磁，所述中间排分体式三爪充磁头包括铁芯基体、第一分体爪、第二分体爪和第三分体爪，所述第一分体爪通过螺钉与所述中间排分体式三爪充磁头的第一爪状凸起连接，所述第二分体爪通过螺钉与所述中间排分体式三爪充磁头的第二爪状凸起连接，所述第三分体爪通过螺钉与所述铁芯基体连接。

19、当所述磁化设备用于两排磁道磁性密封圈时，所述磁化设备还包括充磁参数界面，所述控制系统和所述充磁参数界面均设置为双通道，所述充磁电源设置为两个，所述整体式三爪充磁头设置为两个，两个所述充磁电源分别与两个所述整体式三爪充磁头对应连接，并分别对各自对应的所述整体式三爪充磁头充放电，两个所述整体式三爪充磁头分别对两排所述磁道进行充磁。

20、本发明的有益效果为：能够降低相邻磁道磁场干涉，适配两排及三排以上磁道充磁，提高磁极位置和宽度一致性，并通过分体爪更换适配不同规格产品，通过多个充磁头单独或同时动作提高生产效率；

21、通过根据磁道排位选用整体式三爪充磁头或中间排分体式三爪充磁头，并使充磁头径向侧面与对应磁道边缘相切平齐、爪状凸起下平面与密封圈上表面贴合，能够提高充磁头相对于对应磁道的定位精度，减少相邻磁道之间的磁场干涉；整体式三爪充磁头通过三个爪状凸起形成两组磁化极对，有利于提高磁化强度或电流利用率，并保持磁极宽度和磁化强度稳定；中间排分体式三爪充磁头通过更换分体爪适配不同规格的中间排磁道，降低换型难度；多个充磁头沿密封圈轴线圆周方向平面布置并可单独或同时动作，能够提高多排磁道磁性密封圈的充磁效率。