[发明专利]软磁铁氧体磁芯退拔毛刺测量、去除方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种软磁铁氧体磁芯退拔毛刺去除方法及装置。

背景技术

软磁铁氧体材料具有高磁导率、高电阻率、低损耗及耐磨性等特点，且容易批量生产、性能稳定和机械加工性能高，已成为电子工业、机电工业和工厂产业的基础材料。我们可以利用模具制成各种形状的磁芯，它的应用直接影响电子信息、家电工业、计算机与通讯、环保及节能技术的发展。虽然我国软磁铁氧体的制备总量居世界第一，但是大多数属于低水平的制备。由于压膜工艺的限制，软磁铁氧体磁芯加工过程中不可避免产生退拔毛刺，影响着其使用性能。此外，磁芯表面表面质量严重影响着商业价值，尤其是毛刺高度的极大影响，无毛刺的同类产品售价要高2～3倍。

为去除退拔毛刺，使磁芯具有良好的尺寸精度，性能符合物理特性，一方面，在软磁铁氧体磁芯加工工艺流程中通常通过采用研磨工艺进行表面加工，但由于磁芯几何结构影响，会造成磨料无法研磨毛刺，同时也会损伤磁芯基体；另一方面，喷涂一层均匀、致密、绝缘、美观的有机涂层，减弱对磁芯表面的导线磨损，防止过早破坏导线表面绝缘层，喷涂法虽提高了商业价值，但也提高了造价，而且某些规格的软磁铁氧体磁芯不允许对磁芯表面进行涂层覆盖；此外磁芯毛刺过大时会使得有机涂层厚度难以控制，零件质量难以稳定。

软磁铁氧体材料属于硬质陶瓷，而超声振动加工是脆断材料精加工的重要手段之一，其原理就是利用超声波在介质中产生巨大压强变换，以此让毛刺发生受迫振动，当受迫振动时产生的应力超过了毛刺所能承受的最大应力，毛刺就会发生断裂。由于软磁铁氧体磁芯的毛刺尺寸微小且形态分布不规则，给去除毛刺带来困难，且容易损伤磁芯基体，而目前相关的超声波加工技术尚不成熟，无可靠产品。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种软磁铁氧体磁芯退拔毛刺去除方法及装置。

为解决以上问题，本发明采用了以下技术手段：

软磁铁氧体磁芯退拔毛刺去除装置，包括机架、夹具、三维运动平台、变焦显微数字图像系统和超声振动系统。

在机架上设置有三维运动平台，夹具放置在三维运动平台上，所述的夹具下方固定设置有线圈；所述的线圈在通电后用于固定软磁铁氧体。

在所述的夹具上方设置有变焦显微数字图像系统和超声振动系统；通过变焦显微数字图像系统对软磁铁氧体磁芯进行毛刺测量和磁芯中心位置定位计算，根据测量毛刺的高度，设置超声振动系统参数，启动超声振动系统，去除磁芯的退拔毛刺。

软磁铁氧体磁芯退拔毛刺去除方法：软磁铁氧体磁芯的毛刺通过变焦显微数字图像系统成像在固体图像传感器上，图像传感器通过USB接口与计算机连接，通过图像预处理，经过边缘检测、图像区域划分后，提取高度、周长、面积和位置分布状况。其中，图像预处理采用基于小波变换的显微图像去噪算法，使图像的边缘信息更清晰，纹理特征增强；边缘检测采用基于扫描线的形态边缘检测算法；根据边缘检测后的图像区域进行分割，接着对分割后的图像进行标记，最后提取标记后毛刺的轮廓，选取毛刺轮廓、周长、形心、面积和最大高度作为其几何特征；将图像上的每个磁芯的形心位置从图像上的坐标转换为三维运动平台上参考点的数值，得到工具头相对运动位置，驱动三维运动平台，启动超声振动系统，从而完成去除磁芯的退拔毛刺。

本发明的有益效果在于：本发明方法解决了磁芯毛刺微小、分布不规则、难测量的问题，精确控制毛刺高度，保证磁芯的使用性能，提高软磁铁氧体磁芯的档次和商业价值，有利于改进软磁铁氧体磁芯去毛刺工艺和降低软磁铁氧体材料加工成本。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图。

图2为装置组功能与组成图。

图3为变焦显数字图像测量系统框架图。

图4为控制系统组成。

图5为超声波振动系统结构示意图。

图6为换能器的三维模型。

图7为变幅杆的三维模型。

图8为软件功能图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明用于对软磁铁氧体磁芯的退拔毛刺进行测量与去除，装置主要包括：机械系统、变焦显微数字图像系统2、运动控制系统、超声振动系统3和软件系统五个部分。如图1所示，其三维示意图。图2所示为装置的功能与组成图。

装置的工作流程：