CN113593810B - 一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，包括以下步骤：步骤A、将磁栅尺的N、S磁极编码存储在存储器中，存储器中的每m个字节记载一段包含磁极以及该磁极连续排列的基准极宽个数的编码信息；步骤B、将待充磁的磁栅尺装入充磁工装，充磁工装包括为充磁头线圈提供电流的充磁电源和改变磁栅尺与充磁头相对位置的位移电机；步骤C、控制器读取步骤A中存储器存储的多段编码信息，从而得到一套沿磁栅尺长度方向排列的N、S磁极编码充磁信息；步骤D、根据步骤C中解析得到的充磁信息，控制器控制充磁电源的变化与位移电机的运动，得到磁栅尺成品。本发明可对编码不规则的磁栅尺完成精密且高效的充磁。
Description
技术领域
本发明涉及磁栅尺充磁技术领域，特别是一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法。
背景技术
磁栅尺大量应用于光伏能源、木材加工、纺织机械、造纸机械、传动系统、锻压机械、剪板机、食品包装、建材机械等领域。如今，受到越来越多用户的青睐。传统的磁栅尺为编码规则的等距N-S极无限重复式且各极性下磁感应强度等级相同的磁栅尺，而随着应用领域扩展，对编码的精度要求也越来越高，出现了函数生成的编码，比如N-N-S-N-S-S-N-S-N-N-N-S-S-N-S-S-S-S-S……等长度较长且各极性下磁感应强度等级不同的编码不规则的磁栅尺，这就给生产磁栅尺的设备带来了的加工难度。常规的磁栅尺充磁方法有两种，一种是采用与磁栅尺形状匹配的多极充磁头对其一次性充磁，这种充磁方法很难对长度长、磁极多、磁极长度小、各极性下磁感应强度等级不同的磁栅尺进行充磁；另一种是采用单极的充磁头对磁栅尺进行步进式的充磁，可以通过改变对充磁头的供电电流方向实现等距N-S极无限重复式的磁栅尺充磁，但对于长度较长且编码不规则的磁栅尺，这种充磁方式不仅充磁效率低，而且无法知晓充磁头供电电流变化的具体时机，因此，目前还是更多地依赖多极充磁头对其一次性充磁，但是充磁精度不高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法。本发明可对编码不规则的磁栅尺完成精密且高效的充磁。
本发明的技术方案：一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，包括以下步骤：
步骤A、将一套沿磁栅尺长度方向排列的N、S磁极编码存储在存储器中，存储器中的每m个字节记载一段包含磁极以及该磁极宽度的编码信息，该段编码信息包括n个二进制位，其中，n个二进制位中有a位记载着磁极信息，有b位记载着该磁极的宽度信息，a+b=n；
步骤B、将待充磁的磁栅尺装入充磁工装，使其一端对准充磁工装的充磁头，充磁工装包括为充磁头线圈提供电流的充磁电源和改变磁栅尺与充磁头相对位置的位移电机，充磁电源和位移电机均受控制器的控制；
步骤C、控制器读取步骤A中存储器存储的多段编码信息，将多段编码信息解析为磁极以及该磁极的宽度，从而得到一套沿磁栅尺长度方向排列的N、S磁极编码充磁信息；
步骤D、根据步骤C中解析得到的充磁信息，控制器控制充磁电源的变化与位移电机的运动，使待充磁的磁栅尺沿长度方向依次充入充磁信息下的磁极，得到磁栅尺成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：将N、S磁极编码不规则的磁栅尺分割成多个小段，以相同磁极信息下连续排列的若干个N极或S极为一小段，将每个小段的磁极信息以及该磁极连续排列的个数用m个字节的编码来记载，该段编码信息中的a位（二进制位）记载磁极信息，b位（二进制位）记载该磁极的宽度信息，从而将一条编码不规则的磁栅尺信息以多个字节编码的方式完整地写入到存储器，在对待充磁的磁栅尺进行充磁时，只需采用一个单极的充磁头，用控制器解析编码后的所有字节信息，从而得到一套沿磁栅尺长度方向排列的N、S磁极编码充磁信息，最后再控制充磁电源的变化与位移电机的运动，对待充磁的磁栅尺完成高精度且高效率的充磁。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，磁极的宽度信息为连续排列的基准极宽的个数信息，充磁头提供的充磁区域长度与磁栅尺上的基准极宽长度相同。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，所述磁极信息包括极性信息和该极性下的磁感应强度等级信息，a位磁极信息中有a1位记载着极性信息，有a2位记载着该极性下的磁感应强度等级信息，a1+a2=a。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，n个二进制位中，前a1位记载着极性信息、中间a2位记载着该极性下的磁感应强度等级信息、后b位记载着该极性连续排列的基准极宽的个数信息。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，存储器中每1个字节包括8个二进制位，每8个二进制位中，前1位记载极性信息、中间2位记载该极性下的磁感应强度等级信息、后5位记载该极性连续排列的基准极宽的个数信息。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，每1个字节的8个二进制位中，前1位为0代表磁极为N，前1位为1代表磁极为S。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，每1个字节的8个二进制位中，中间2位为00、01、10或11，分别代表4种强度递增的磁感应强度等级。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，每1个字节的8个二进制位中，后5位为00001-11111，转化为十进制位后的数值代表某个极性连续排列的基准极宽的个数。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，所述位移电机驱动待充磁的磁栅尺做单向的直线运动，使其上方的待充磁区域依次经过充磁头上的充磁区域。
前述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法中，当充磁头对待充磁的磁栅尺充以一段连续多个相同的基准极宽磁极时，位移电机连续地运动，充磁电源输出的极性与电流始终保持不变；当充磁头对待充磁的磁栅尺充以相邻两段同极性、不同磁感应强度等级的磁场时，位移电机连续地运动，当前一段磁极充磁完毕后，充磁电源的极性保持不变，仅改变输出电流大小；当充磁头对待充磁的磁栅尺充以相邻两段不同极性、不同磁感应强度等级的磁场时，位移电机连续地运动，当前一段磁极充磁完毕后，充磁电源的极性改向，同时改变输出电流大小。
附图说明
图1是本发明控制器与各部件的连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，具体包括以下步骤：
步骤A、将一套沿磁栅尺长度方向排列的N、S磁极编码存储在存储器中，存储器中的每1个字节记载一段包含磁极以及该磁极连续排列的基准极宽个数的编码信息，每1个字节包括8个二进制位，每8个二进制位中，前3位记载磁极信息，后5位记载该磁极连续排列的基准极宽的个数信息。
作为优选，磁极信息包括极性信息和该极性下的磁感应强度等级信息，3位磁极信息中有1位记载着极性信息，有2位记载着该极性下的磁感应强度等级信息。
作为优选，每1个字节的8个二进制位中，前1位记载极性信息、中间2位记载该极性下的磁感应强度等级信息、后5位记载该极性连续排列的基准极宽的个数信息。
作为优选，前1位为0代表磁极为N，前1位为1代表磁极为S；中间2位为00、01、10或11，分别代表4种强度递增的磁感应强度等级，具体为10mT、20mT、30mT、40mT；后5位为00001-11111，分别代表某个极性连续排列的基准极宽的个数为1-31个。
以下进行若干举例：
连续1个N、磁感应强度等级为10mT的编码为：00000001，前1位0代表磁极为N，中间两位00代表磁感应强度等级为10mT，后5位00001代表个数为1（1个基准极宽长度）；
连续1个S、磁感应强度等级为10mT的编码为：10000001，前1位1代表磁极为S，中间两位00代表磁感应强度等级为10mT，后5位00001代表个数为1（1个基准极宽长度）；
连续2个N（N-N）、磁感应强度等级为20mT的编码为：00100010，前1位0代表磁极为N，中间两位01代表磁感应强度等级为10mT，后5位00010代表个数为2（2个基准极宽长度）；
连续2个S（S-S）、磁感应强度等级为20mT的编码为：10100010，前1位1代表磁极为S，中间两位01代表磁感应强度等级为20mT，后5位00010代表个数为2（2个基准极宽长度）；
连续3个N（N-N-N）、磁感应强度等级为30mT的编码为：01000011，前1位0代表磁极为N，中间两位10代表磁感应强度等级为30mT，后5位00011代表个数为3（3个基准极宽长度）；
连续3个S（S-S-S）、磁感应强度等级为30mT的编码为：11000011，前1位1代表磁极为S，中间两位10代表磁感应强度等级为30mT，后5位00011代表个数为3（3个基准极宽长度）；
连续4个N（N-N-N-N）、磁感应强度等级为40mT的编码为：01100100，前1位0代表磁极为N，中间两位11代表磁感应强度等级为40mT，后5位00100代表个数为4（4个基准极宽长度）；
连续4个S（S-S-S-S）、磁感应强度等级为40mT的编码为：11100100，前1位1代表磁极为S，中间两位11代表磁感应强度等级为40mT，后5位00100代表个数为4（4个基准极宽长度）；
连续5个N（N-N-N-N-N）、磁感应强度等级为10mT的编码为：00000101，前1位0代表磁极为N，中间两位00代表磁感应强度等级为10mT，后5位00101代表个数为5（5个基准极宽长度）；
连续5个S（S-S-S-S-S）、磁感应强度等级为10mT的编码为：10000101，前1位1代表磁极为S，中间两位00代表磁感应强度等级为10mT，后5位00101代表个数为5（5个基准极宽长度）；
……
步骤B、将待充磁的磁栅尺装入充磁工装，使其一端对准充磁工装的充磁头，充磁工装包括为充磁头线圈提供电流的充磁电源和改变磁栅尺与充磁头相对位置的位移电机，充磁电源和位移电机均受控制器的控制，控制器与各部件的连接关系示意图见图1。
充磁头提供的充磁区域长度与磁栅尺上的基准极宽长度相同，根据实际情况，磁栅尺上的基准极宽长度一般为1mm、2mm、3mmm等。
位移电机驱动待充磁的磁栅尺做单向的直线运动，使其上方的待充磁区域依次经过充磁头上的充磁区域，控制器根据磁极连续的个数以及基准极宽长度转过相应的距离以匹配每段不同长度的磁极。
待充磁的磁栅尺上需充磁极的极性为N，则充磁电源的极性为正，需充磁极的极性为S，则充磁电源的极性为负。
步骤C、控制器读取步骤A中存储器存储的多段编码信息，将多段编码信息解析为磁极以及该磁极连续排列的基准极宽的个数，从而得到一套沿磁栅尺长度方向排列的N、S磁极编码充磁信息。
步骤D、根据步骤C中解析得到的充磁信息，控制器控制充磁电源的变化与位移电机的运动，使待充磁的磁栅尺沿长度方向依次充入充磁信息下的磁极，得到磁栅尺成品。
当充磁头对待充磁的磁栅尺充以一段连续多个相同的基准极宽磁极时，位移电机连续地运动，充磁电源输出的极性与电流始终保持不变；当充磁头对待充磁的磁栅尺充以相邻两段同极性、不同磁感应强度等级的磁场时，位移电机连续地运动，当前一段磁极充磁完毕后，充磁电源的极性保持不变，仅改变输出电流大小；当充磁头对待充磁的磁栅尺充以相邻两段不同极性、不同磁感应强度等级的磁场时，位移电机连续地运动，当前一段磁极充磁完毕后，充磁电源的极性改向，同时改变输出电流大小，这样可以有效提高充磁效率。
以下通过一个实例来说明本发明的编码充磁方法，待充磁的磁栅尺需要充入磁极编码为N-N-S-N-S-S-N-S-N-N-N-S-S-N-S-S-S-S-S……排列的磁极，每个磁极对应的磁感应强度等级均为20mT。
则步骤A中需要存储的编码信息为：00100010，10100001，00100001，10100010，00100001，10100001，00100011，10100010，00100001，10100101……
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A、将一套沿磁栅尺长度方向排列的N、S磁极编码存储在存储器中，存储器中的每m个字节记载一段包含磁极以及该磁极宽度的编码信息，该段编码信息包括n个二进制位，其中，n个二进制位中有a位记载着磁极信息，有b位记载着该磁极的宽度信息，a+b=n；
步骤B、将待充磁的磁栅尺装入充磁工装，使其一端对准充磁工装的充磁头，充磁工装包括为充磁头线圈提供电流的充磁电源和改变磁栅尺与充磁头相对位置的位移电机，充磁电源和位移电机均受控制器的控制；
步骤C、控制器读取步骤A中存储器存储的多段编码信息，将多段编码信息解析为磁极以及该磁极的宽度，从而得到一套沿磁栅尺长度方向排列的N、S磁极编码充磁信息；
步骤D、根据步骤C中解析得到的充磁信息，控制器控制充磁电源的变化与位移电机的运动，使待充磁的磁栅尺沿长度方向依次充入充磁信息下的磁极，得到磁栅尺成品。
2.根据权利要求1所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：磁极的宽度信息为连续排列的基准极宽的个数信息，充磁头提供的充磁区域长度与磁栅尺上的基准极宽长度相同。
3.根据权利要求2所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：所述磁极信息包括极性信息和该极性下的磁感应强度等级信息，a位磁极信息中有a1位记载着极性信息，有a2位记载着该极性下的磁感应强度等级信息，a1+a2=a。
4.根据权利要求3所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：n个二进制位中，前a1位记载着极性信息、中间a2位记载着该极性下的磁感应强度等级信息、后b位记载着该极性连续排列的基准极宽的个数信息。
5.根据权利要求4所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：存储器中每1个字节包括8个二进制位，每8个二进制位中，前1位记载极性信息、中间2位记载该极性下的磁感应强度等级信息、后5位记载该极性连续排列的基准极宽的个数信息。
6.根据权利要求5所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：每1个字节的8个二进制位中，前1位为0代表磁极为N，前1位为1代表磁极为S。
7.根据权利要求5所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：每1个字节的8个二进制位中，中间2位为00、01、10或11，分别代表4种强度递增的磁感应强度等级。
8.根据权利要求5所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：每1个字节的8个二进制位中，后5位为00001-11111，转化为十进制位后的数值代表某个极性连续排列的基准极宽的个数。
9.根据权利要求2所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：所述位移电机驱动待充磁的磁栅尺做单向的直线运动，使其上方的待充磁区域依次经过充磁头上的充磁区域。
10.根据权利要求9所述的一种编码不规则磁栅尺的编码充磁方法，其特征在于：当充磁头对待充磁的磁栅尺充以一段连续多个相同的基准极宽磁极时，位移电机连续地运动，充磁电源输出的极性与电流始终保持不变；当充磁头对待充磁的磁栅尺充以相邻两段同极性、不同磁感应强度等级的磁场时，位移电机连续地运动，当前一段磁极充磁完毕后，充磁电源的极性保持不变，仅改变输出电流大小；当充磁头对待充磁的磁栅尺充以相邻两段不同极性、不同磁感应强度等级的磁场时，位移电机连续地运动，当前一段磁极充磁完毕后，充磁电源的极性改向，同时改变输出电流大小。
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