CN106526510B - 用于测量磁体零件磁偏角的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测量磁体零件磁偏角的装置及其方法，属于磁体零件测量技术领域，该装置包括：磁场产生装置，其用于产生磁力线相互平行的永磁体匀场；转轴基座，其以可旋转360度的方式设置在永磁体匀场内，在转轴基座上设置一指针，在永磁体匀场内固定一与指针相对应的刻度盘；阴模转轴，其固接在转轴基座上，在阴模转轴上设置一与待测瓦形磁性零件形状相适应的插入孔，待测瓦形磁性零件放入插入孔后在永磁体匀场的作用下发生偏转，指针对应的刻度值和偏转方向对应待测瓦形磁性零件的磁偏角和偏转方向。该装置和方法能够实现未着磁的瓦形磁性零件的磁偏角大小和方向的全检，保证了整批次的磁性零件的磁偏角的合格率。

Description

用于测量磁体零件磁偏角的装置及其方法

技术领域

本发明涉及磁体零件测量技术领域，特别涉及一种用于测量磁体零件磁偏角的装置及其方法。

背景技术

近年来，各个行业都在要求降低劳动力成本，提高生产效率以及提高产品的质量，这必然导致对生产自动化的要求越来越高。各种形状，大小不一的新型永磁电机作为自动化生产的主要零件，对其质量要求也明显提高。方片形，腰鼓形，凸字形等规则以及不规则的瓦形磁性零件作为开发电机的重要零件，其性能的好坏直接影响了电机的质量，因此磁性零件要求具有较好的性能。磁偏角作为磁性零件的一个性能参数，指的是磁体充磁后实际的磁场方向(取向方向)与几何平面对称轴(理想充磁方向)的一个偏差角度，各向异性磁体实际的磁场方向是由磁体在压制成型时取向方向决定的，因此，永磁体零件的磁偏角是由各向异性的永磁体成型取向过程和加工过程的误差造成的，不可避免。所以，磁偏角控制的越小越好，同时磁力线方向控制在同一方向，可以保证装配后的永磁电机齿槽转矩控制在一定范围内，电机转动平稳，输出功率更高。

现有技术中，对磁性零件的磁偏角进行测量采用的方法是：首先将零件充磁，通过非铁磁性工装，将工件和工装固定，在赫姆霍茨线圈中分三次测量磁性零件的三个方向的磁矩，然后通过仪表采集数据并进行运算，计算出磁性零件实际的磁场方向与几何轴的夹角，最后通过仪表的显示屏或电脑的显示器将测试所得的角度显示出来。但是，上述方法存在以下缺陷：一、测量设备复杂，成本较高；二、在测量磁偏角时磁性零件必须具有磁性，即磁性零件在需要充磁后才能进行磁偏角的测试，当需要提供无磁的磁性元件时，在磁偏角测试完毕后需要对磁性零件进行退磁处理，由烧结钕铁硼等强磁材料制备而成的磁性零件充磁后很难退磁，且一旦退磁后很难再次充磁，因此，上述方法仅能用于抽检，无法保证整批次的瓦片状磁性元件的磁偏角的合格率；三、这种检测方式只能计算出磁偏角角度值，无法辨别磁力线偏转角度相对理论几何体方向。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于测量磁体零件磁偏角的装置及其方法，该装置和方法能够实现未着磁的瓦形磁性零件的磁偏角大小和方向的全检，保证了整批次的磁性零件的磁偏角的合格率。

本发明提供的技术方案为：

一方面，本发明提供了一种用于测量磁体零件磁偏角的装置，包括：

磁场产生装置，其用于产生磁力线相互平行的永磁体匀场；

转轴基座，其以可旋转360度的方式设置在所述永磁体匀场内，在所述转轴基座上设置一指针，在所述永磁体匀场内固定一与所述指针相对应的刻度盘；

阴模转轴，其固接在所述转轴基座上，在所述阴模转轴上设置一与待测瓦形磁性零件形状相适应的插入孔，所述待测瓦形磁性零件放入所述插入孔后在所述永磁体匀场的作用下发生偏转，所述指针对应的刻度值和偏转方向对应所述待测瓦形磁性零件的磁偏角和偏转方向。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，所述磁场产生装置包括：磁场方向相同且相互平行放置的第一永磁铁和第二永磁铁，首尾相接形成U字形的第一导磁板、第二导磁板和第三导磁板，其中，所述第一永磁铁设置在所述第一导磁板的内侧，所述第二永磁铁设置在所述第三导磁板的内侧，在所述第一永磁铁和所述第二永磁铁之间形成磁力线相互平行的永磁体均场。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，还包括一滑座组，由不导磁材料制成，其包括滑道和沿所述滑道滑动的滑座，其中，所述滑道固定在所述第二导磁板的上面，所述转轴基座设置在所述滑座上，所述刻度盘固接在所述滑道上。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，还包括手柄，其设置在所述滑座上，用于推拉所述滑座使其沿着所述滑道运动，使设置在所述滑座上的转轴基座位于所述永磁体匀场内或者离开所述永磁体匀场。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，所述转轴基座与所述滑座之间的具体设置方式为：所述转轴基座通过一由不导磁材料制成的轴承安装在所述滑座上。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，所述阴模转轴固接在所述转轴基座上的具体方式为：所述阴模转轴通过一调节螺钉固定在所述转轴基座上。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，还包括显示装置，其与所述刻度盘电连接，用于显示所述指针在所述刻度盘上的刻度值。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，所述刻度盘的零刻度线的方向垂直于所述永磁体匀场中磁力线的方向。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，所述第一永磁铁和所述第二永磁铁的材质为钕铁硼，钐钴，铝镍钴和铁氧体中的任一种。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，所述第一导磁板、所述第二导磁板和所述第三导磁板的材质为纯铁，导磁不锈钢或低碳钢中的任一种。

另一方面，本发明提供了一种用于测量磁体磁偏角的方法，应用于所述的用于测量磁体磁偏角的装置，包括：

通过手柄将滑座从磁场产生装置产生的永磁体匀场中拉出来；

把待测磁性零件放入设置在所述滑座上面的阴模转轴中，然后将所述滑座推入所述永磁体匀场中；

记录指针的偏转角度和偏转方向即待测磁体零件的磁偏角和偏转方向。

优选的是，所述的用于测量磁体磁偏角的方法，所述把待测磁性零件放入设置在所述滑座上面的阴模转轴中之前，还包括：

把一标准的磁性零件放入阴模转轴中，然后将所述滑座推入所述永磁体匀场中；

通过指针偏转的角度确定所述标准的磁性零件在所述永磁体匀场的作用下发生偏转的角度和偏转方向即第一偏转角度和第一偏转方向；

再次将所述滑座从永磁体匀场中拉出来，取出所述标准的磁性零件，并将其沿对称轴旋转180度后重新放入阴模转轴中，再次将所述滑座推入永磁体匀场中；

通过指针偏转的角度确定所述标准的磁性零件在所述永磁体匀场的作用下发生偏转的角度和偏转方向即第二偏转角度和第二偏转方向；

比对所述第一偏转角度和所述第二偏转角度的值，调整所述阴模转轴与转轴基座的相对位置，完成对称零点校正。

本发明至少包括以下有益效果：由于设置了产生磁力线相互平行的永磁体匀场的磁场产生装置，能够旋转360度的转轴基座，以及能够方便放置瓦形磁体零件的阴模转轴，所以只要将待测瓦形磁体零件插入至阴模转轴中让其置于永磁体匀场中，检测其在永磁体匀场作用下产生的偏转角度，就可以确定瓦形磁体零件的磁偏角，简单方便；且刻度盘和指针的设置，直接明了的就可以确定瓦形磁体零件的磁偏角大小和方向，因此，该装置实现了对未着磁的方片形，腰鼓型，凸字形等规则和不规则的瓦形磁性零件的磁偏角大小和方向的全检，保证整批次的磁性零件的磁偏角的合格率。由于设置有滑座组，如果往阴模转轴中放待测磁体零件时，就把滑座从永磁体匀场中拉出来，然后再推进去，测完磁偏角后，再拉出来，取出磁体零件，既能够方便地取放待测磁体零件，也对人体安全。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置的结构示意图；

图2为本发明所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置的俯视结构示意图；

图3为将所述滑座拉出永磁体匀场的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

如图1和图2所示，本发明一实施例提供的用于测量磁体零件磁偏角的装置，包括：磁场产生装置，其用于产生磁力线相互平行的永磁体匀场；转轴基座9，其以可旋转360度的方式设置在所述永磁体匀场内，在所述转轴基座9上设置一指针11，在所述永磁体匀场内固定一与所述指针11相对应的刻度盘12；阴模转轴10，其固接在所述转轴基座9上，在所述阴模转轴9上设置一与待测瓦形磁性零件形状相适应的插入孔13，所述待测瓦形磁性零件放入所述插入孔13后在所述永磁体匀场的作用下发生偏转，所述指针11对应的刻度值对应所述待测瓦形磁性零件的磁偏角。

其中，所述刻度盘12的零刻度线的方向垂直于所述永磁体匀场中磁力线的方向。

需要说明的是，待测瓦形磁体零件的形状可以为方片形，腰鼓形，凸字形等，可以为规则的或者不规则的，对应于不同形状的磁体零件，阴模转轴上的插入孔的形状也是不一样的。测试的时候，根据待测磁体零件的形状选用合适的阴模转轴。当瓦形磁体零件的主轴上的磁力线方向与永磁体匀场内的磁力线方向不一样时，就会发生偏转，指针对应的刻度值能够反映所述待测瓦形磁性零件的磁偏角。磁偏角在规定的范围内时，就说明该瓦形磁性零件是合格的，不在规定的范围内时，就说明该瓦形磁性零件是不合格的，这一范围在本发明实施例中不做具体的限定，可以根据实际情况进行具体限定。且该发明实施例中的瓦形磁体零件是不需要充磁的，所以该发明实施例中涉及的瓦形磁体零件都是未着磁的。

所以该本发明实施例由于设置了产生磁力线相互平行的永磁体匀场的磁场产生装置，能够旋转360度的转轴基座，以及能够方便放置瓦形磁体零件的阴模转轴，所以该装置测量瓦形磁体零件的磁偏角时，简单方便；且刻度盘和指针的设置，直接明了的就可以确定瓦形磁体零件的磁偏角大小和方向，因此，该装置实现了对未着磁的方片形，腰鼓型，凸字形等规则和不不规则的瓦形磁性零件的磁偏角大小和方向的全检，保证整批次的磁性零件的磁偏角的合格率。

进一步的，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，所述磁场产生装置包括：磁场方向相同且相互平行放置的第一永磁铁1和第二永磁铁2，首尾相接形成U字形的第一导磁板5、第二导磁板4和第三导磁板3，其中，所述第一永磁铁1设置在所述第一导磁板5的内侧，所述第二永磁铁2设置在所述第三导磁板3的内侧，在所述第一永磁铁1和所述第二永磁铁2之间形成磁力线相互平行的永磁体均场。

其中，所述第一永磁铁1，所述第二永磁铁2，第三导磁板3，第二导磁板4以及第一导磁板5形成了一个循环的平行永磁体匀场，图1中箭头表示磁力线方向。

其中，所述第一永磁铁1和所述第二永磁铁2的材质为钕铁硼，钐钴，铝镍钴和铁氧体中的任一种；所述第一导磁板5、所述第二导磁板4和所述第三导磁板3的材质为纯铁，导磁不锈钢或低碳钢中的任一种。

为了能够方便地放置待测磁体零件，请继续参阅图1，图2以及图3，本发明的又一实施例还包括一滑座组，由不导磁材料制成，其包括滑道7和沿所述滑道滑动的滑座6，其中，所述滑道7固定在所述第二导磁板4的上面，所述转轴基座9设置在所述滑座6上，所述刻度12固接在所述滑道7上。

其中，所述转轴基座9与所述滑座6之间的具体设置方式为：所述转轴基座9通过一由不导磁材料制成的轴承安装在所述滑座6上。

由于设置有滑座组，如果想往阴模转轴中放待测磁体零件时，就把滑座从永磁体匀场中拉出来，如图3所示，然后再推进去，测完磁偏角后，再拉出来，取出磁体零件，既能够方便地取放待测磁体零件，也对人体安全。

进一步的，为了更好地方便将滑座拉出来，该装置还包括手柄，其设置在所述滑座上，用于推拉所述滑座使其沿着所述滑道运动，使设置在所述滑座上的转轴基座位于所述永磁体匀场内或者离开所述永磁体匀场。

进一步的，所述的用于测量磁体磁偏角的装置，所述阴模转轴10固接在所述转轴基座9上的具体方式为：所述阴模转轴10通过一调节螺钉固定在所述转轴基座9上。

调节螺钉的设置便于调节阴模转轴与转轴基座的相对位置。

进一步的，为了方便读取磁偏角的值，还包括显示装置，其与所述刻度盘电连接，用于显示所述指针在所述刻度盘上的刻度值。

本发明另一实施例还提供了一种用于测量磁体磁偏角的方法，应用于所述的用于测量磁体磁偏角的装置，包括：

S110、通过手柄将滑座从磁场产生装置产生的永磁体匀场中拉出来；

S120、把待测磁性零件放入设置在所述滑座上面的阴模转轴中，然后将所述滑座推入所述永磁体匀场中；

S130、记录指针的偏转角度和偏转方向即待测磁体零件的磁偏角和偏转方向。

进一步的，所述把待测磁性零件放入设置在所述滑座上面的阴模转轴中之前，还包括下列步骤：

S111、把一标准的磁性零件放入阴模转轴中，然后将所述滑座推入所述永磁体匀场中；

S112、通过指针偏转的角度确定所述标准的磁性零件在所述永磁体匀场的作用下发生偏转的角度和偏转方向即第一偏转角度和第一偏转方向；

S113、再次将所述滑座从永磁体匀场中拉出来，取出所述标准的磁性零件，并将其沿对称轴旋转180度后重新放入阴模转轴中，再次将所述滑座推入永磁体匀场中；

S114、通过指针偏转的角度确定所述标准的磁性零件在所述永磁体匀场的作用下发生偏转的角度和偏转方向即第二偏转角度和第二偏转方向；

S115、比对所述第一偏转角度和所述第二偏转角度的值，调整所述阴模转轴与转轴基座的相对位置，完成对称零点校正。

如上所述，该方法实现磁体零件的磁偏角大小和方向的全检，保证整批次的磁性零件的磁偏角的合格率

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种用于测量磁体零件磁偏角的装置，其特征在于，包括：

磁场产生装置，其用于产生磁力线相互平行的永磁体匀场；

转轴基座，其以可旋转360度的方式设置在所述永磁体匀场内，在所述转轴基座上设置一指针，在所述永磁体匀场内固定一与所述指针相对应的刻度盘；

阴模转轴，其固接在所述转轴基座上，在所述阴模转轴上设置一与待测瓦形磁性零件形状相适应的插入孔，所述待测瓦形磁性零件放入所述插入孔后在所述永磁体匀场的作用下发生偏转，所述指针对应的刻度值和偏转方向对应所述待测瓦形磁性零件的磁偏角和偏转方向，其中，所述待测瓦形磁性零件是未着磁的，所述待测瓦形磁性零件的形状为方片形，腰鼓形，或凸字形；

其中，所述磁场产生装置包括：磁场方向相同且相互平行放置的第一永磁铁和第二永磁铁，首尾相接形成U字形的第一导磁板、第二导磁板和第三导磁板，其中，所述第一永磁铁设置在所述第一导磁板的内侧，所述第二永磁铁设置在所述第三导磁板的内侧，在所述第一永磁铁和所述第二永磁铁之间形成磁力线相互平行的永磁体匀场；

还包括一滑座组，由不导磁材料制成，其包括滑道和沿所述滑道滑动的滑座，其中，所述滑道固定在所述第二导磁板的上面，所述转轴基座设置在所述滑座上，所述刻度盘固接在所述滑道上；还包括手柄，其设置在所述滑座上，用于推拉所述滑座使其沿着所述滑道运动，使设置在所述滑座上的转轴基座位于所述永磁体匀场内或者离开所述永磁体匀场。

2.如权利要求1所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置，其特征在于，所述转轴基座与所述滑座之间的具体设置方式为：所述转轴基座通过一由不导磁材料制成的轴承安装在所述滑座上。

3.如权利要求1所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置，其特征在于，所述阴模转轴固接在所述转轴基座上的具体方式为：所述阴模转轴通过一调节螺钉固定在所述转轴基座上。

4.如权利要求1所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置，其特征在于，还包括显示装置，其与所述刻度盘电连接，用于显示所述指针在所述刻度盘上的刻度值。

5.如权利要求1所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置，其特征在于，所述刻度盘的零刻度线的方向垂直于所述永磁体匀场中磁力线的方向。

6.如权利要求1所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置，其特征在于，所述第一永磁铁和所述第二永磁铁的材质为钕铁硼，钐钴，铝镍钴和铁氧体中的任一种。

7.如权利要求1所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置，其特征在于，所述第一导磁板、所述第二导磁板和所述第三导磁板的材质为纯铁，导磁不锈钢或低碳钢中的任一种。

8.一种用于测量磁体零件磁偏角的方法，应用于权利要求1～7中任一所述的用于测量磁体零件磁偏角的装置，其特征在于，包括：

通过手柄将滑座从磁场产生装置产生的永磁体匀场中拉出来；

把一标准的磁性零件放入阴模转轴中，然后将所述滑座推入所述永磁体匀场中；

通过指针偏转的角度确定所述标准的磁性零件在所述永磁体匀场的作用下发生偏转的角度和偏转方向即第一偏转角度和第一偏转方向；

再次将所述滑座从永磁体匀场中拉出来，取出所述标准的磁性零件，并将其沿对称轴旋转180度后重新放入阴模转轴中，再次将所述滑座推入永磁体匀场中；

通过指针偏转的角度确定所述标准的磁性零件在所述永磁体匀场的作用下发生偏转的角度和偏转方向即第二偏转角度和第二偏转方向；

比对所述第一偏转角度和所述第二偏转角度的值，调整所述阴模转轴与转轴基座的相对位置，完成对称零点校正；

把待测磁性零件放入设置在所述滑座上面的阴模转轴中，然后将所述滑座推入所述永磁体匀场中；

记录指针的偏转角度和偏转方向即待测磁体零件的磁偏角和偏转方向。