Brevet FR2824964A1 — publié le 20021122

12) adjacents chacun à une des extrémités du bus (13). -i 2824964 PROCEDE ET DISPOSITIF POUR MAGNETISER ET INSPECTER UN ROTOR DE MAGNETOS DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION DOMAINE DE L' INVENTION La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour magnétiser un matériau d'aimant permanent d'un rotor pour magnétos et pour inspecter la propriété de la magnétisation. ART ANTERIEUR Dans un moteur à combustion interne pour un cyclomoteur ou similaire, un générateur de courant alternatif de type à aimant permanent (également appelé magnéto ou volant magnétique) a été largement utilisé. Ce générateur est agencé de sorte que le rotor agissant égalemnt en tant que volant soit fixé sur un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et un aimant permanent fixé au rotor est mis en rotation en relation d'opposition avec un stator afin d'induire une tension dans une bobine de stator. L'aimant permanent est constitué d'un matériau d'aimant d'une forme annulaire, tel qu'un aimant à base d'AlNiCo, un aimant à base de ferrite, un aimant à base de cobalt et de terres rares ou un aimant à base de néodyme-fer-bore est. lié de manière rigide au rotor et magnétisé par une bobine de magnétisation afin de former un aimant permanent avec des polarités donnces. C'est-à-dire que la bobine de magnétisation est enroulée autour d'une pluralité de noyaux en fer SR 19750 JP/JCI correspondant au nombre de pôles magnétiques du rotor et les ncyaux en fer faisant face au matériau de magnétisation magnétisent le matériau en un aimant permanent ayant un nombre donné de pôles magnétiques. Jusqu'ici, après la magnétisation en utilisant un dispositif spécial (dispositif de magnétisation), la propriété de la magnét i sat ion éta it inspectée en faisant tourner le rotor magnétisé pour une génération à vitesse élevée comme lorsque le rotor est réellement assemblé dans un moteur. C'est-à-dire que le dispositif d' inspection est pourvu d'un dispositif de levage pour attacher et détacher le rotor, d'un dispositif d'entraînement pour faire tourner le rotor à grande vitesse (environ 1500 t/mn) et d'une bobine de génération. Sur la surface extérieure du rotor, une saillie pour déterminer la synchronisation d'allumage est généralement prévue. Par exemple, une partie pressce par un cylindre (appelée également demi-trou) est formoe de manière à s'étendre depuis la surface intérieure vers la surface extérieure du rotor et la synchronisation d'allumage est déterminée en détectant la saillie par une bobine de pulsation faisant face à la surface extérieure du rotor dans le proche voisinage. Dans ce cas, il est nécessaire de déterminer la position angulaire des pôles magnétiques de l'aimant permanent de manière précise par rapport à la saillie de détection de synchronisation d'allumage. Par conséquent, le dispositif d' inspection classique doit être pourvu de la bobine de pulsation pour détecter la synchronisation d'allumage, ainsi que du dispositif d'entraînement pour faire tourner le rotor et la bobine de génération. PROBLÈME À RÉSOUDRE PAR L' INVENTION Comme décrit ci-dessus, le dispositif d' inspection classique doit être pourvu d'un dispositif de levage, d' un dispositif d' entraînement pour la rotation, d 'une bobine de génération et d'une bobine de pulsation, ce qui résulte en une taille accrue et en une structure complexe. De plus, le dispositif d' inspection doit être prévu séparément du dispositif de magnétisation, de sorte que le rotor doit être monté sur différents dispositifs au cours de la magnétisation et de l' inspection, ce qui diminue le rendement de production. De plus, un grand espace est nécessaire pour monter deux dispositifs, ce qui augmente les coûts de montage. Ainsi, le présent demandeur de brevet a proposé un système dans lequel le dispositif de magnétisation et le dispositif d' inspection sont intagrés en un seul dispositif (par exemple, dans la demande de brevet japonais Hei 10-222672). Ce dispositif est agencé de sorte que la bobine de magnétisation soit équipée d'éléments à effet Hall, que la distribution de la densité de flux magnétique (valeurs en Gauss) soit mesurce tandis que le rotor est mis en rotation à faible vitesse (par exemple, 3 t/mn) après magnétisation et que la propriété de magnétisation soit détermince à partir de la distribution de la densité de flux magnétique (par exemple, les zones en coupe des formes d'onde de sortie des éléments à effet Hall). La saillie de détection de synchronisation d'allumage prévue sur la surface extérieure du rotor est détectée par un capteur à laser tandis que le rotor est mis en rotation, et la position de la saillie est déterminée à partir de la position angulaire de rotation du rotor au moment de la détection de la saillie par le capteur à laser. Ainsi, le système proposé nocessitait non seulement un dispositif de levage pour élever et abaisser le rotor entre la position d'attachement et de détachement et la position de magnétisation et d' inspection, mais également un dispositif d'entraînement pour entraîner le rotor en rotation, posant un problème d' augmentation de taille du dispositif d' inspection. Compte tenu de ce qui précède, c'est un premier objet de la présente invention de proposer un procédé de magnétisation et d' inspection d'un rotor pour magnétos dans lequel la magnétisation et l' inspection de la magnétisation peuvent être effectuces sur un seul dispositif et dans lequel le besoin de faire tourner le moteur est rendu supertlu lorsque la propriété de magnétisation ou la position angulaire du rotor (par exemple, la position d'une saillie d' inspection de synchronisation d'allumage) sont inspectées, de sorte qu'une réduction de la taille du dispositif puisse être réalisée, ainsi qu'une réduction de l'espace de montage et des coûts d' installation du dispositif. Un second objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif destiné à être utilisé directement dans la mise en oeuvre de ce procédé. s 2824964 BRVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue lat@rale, partiellement en coupe, d'un dispositif de magntisation et d' inspection dun mode de ralisation de la prdsente invention; la figure 2 est un schma fonctionnel montrant le systAme de commande du susdit; la figure 3 est un organigramme de fonctionnement la figure 4 illustre la premiAre moitid de la procAdure de fonctionnement; et la fiqure 5 illustre la seconde moitiA de la procdure de fonctionnement. RtALISATION D L' INVENTION Selon la prsente invention, l'objet ci-dessus est atteint par un procAdA de magnAtisation et dinspection d'un rotor de magntos auquel un matriau d'aimant permanent est fixd, comprenant les Atapes consistant (a) monter le rotor sur un arDre de levage pouvant Atre dplac linairement; (b) dtecter la position de montage angulaire du rotor montd sur l'arbre de levage au cours de l'AlAvation et de l'abaissement du rotor; (c) dplacer lindairement le rotor une position de magntisation en face d'une bobine de magntisation afin de magntiser le matAriau daimant permanent lorsque la position de montage angulaire du rotor est dterminde comme Atant appropride ladite Atape (b); (d) effectuer une inspection de magntisation lorsque le rotor est dAplacA lindairement afin de provoquer l' 6cartement dudit mat6Liau d' aimant permanent de ladite bobine de magnétisation après la magnétisation; et (e) démonter le rotor de l'arbre de levage. Pour que la position angulaire du rotor soit détectée à l'étape (b), des capteurs de déplacement de type à contact qui sont actionnés lorsqu'ils sont mis en prise avec une saillie de détection de synchronisation d'allumage formée sur la surface extérieure du rotor peuvent être utilisés. En tant que capteurs de déplacement du type à contact, des micromètres électriques, par exemple, comportant un transformateur différentiel pour convertir la modification de l' inductance due à un déplacement dans la force électromotrice peuvent être utilisés, lesquels sont agencés de sorte que trois capteurs de déplacement du type à contact détermineront si la position angulaire des extrémités avant et arrière de la saillie et sa hauteur sont ou non comprises dans des plages acceptables. Au cours de l' inspection de magnétisation à l'étape (d), la propriété de magnétisation peut être déterminée en détectant la quantité de flux magnétique (densité de flux magnétique, valeurs en gauss, etc.) à partir de la tension induite d'une bobine d' inspection de magnétisation enroulée sur une bobine de magnétisation. C'est-à-dire qu'une variation de la tension induite due à une variation du nombre de flux magnétique conjugué est détectée au cours de l'élévation et de l'abaissement du rotor. L' inspection de magnétisation peut être effectuée en utilisant d'autres procédés. Par exemple, des éléments à résistance magnétique, tels que des éléments à effet 7 2824964 Hall, peuvent être prévus correspondant aux poles magnétiques, et la propriété de magnétisation peut être déterminée à partir de la modification de la sortie détectée de ces éléments à résistance magnétique croisant l'aimant permanent à proximité dans les directions vers le haut et vers le bas au cours de l'élévation et de l'abaissement du rotor. Le second objet est atteint par un dispositif pour magnétiser et inspecter un rotor de magnétos auquel un matériau d'aimant permanent est fixé, comprenant un arbre de levage adapté pour maintenir un rotor de manière amovible et pour se déplacer de manière linéaire avec le rotor; une section de commande de levage pour élever et abaisser l'arbre de levage; une section d' inspection de position de rotor pour déterminer la propriété de la position de montage angulaire du rotor monté sur l'arbre de levage; une bobine de magnétisation faisant face à un matériau d'aimant permanent au niveau de la position de montage du rotor; une section de commande de courant de magnétisation pour commander le courant électrique afin d'alimenter la bobine de magnétisation; une bobine d' inspection de magnétisation enroulée sur la bobine de magnétisation; une section d' inspection de magnétisation pour déterminer la propriété de magnétisation du matériau d'aimant permanent en fonction de la tension induite sortie de la bobine d' inspection de magnétisation lorsque le rotor est éloigné de la position de magnétisation; et un dispositif de commande pour commander la section de commande de levage et la section de commande de courant de magnétisation en fonction de la sortie provenant de la section d' inspection de position de rotor et de la section d' inspection de magnétisation. La figure 1 est une vue latérale, partiellement en coupe, d'un dispositif de magnétisation et d' inspection d'un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est un schéma fonctionnel montrant le système de commande; la figure 3 est un organigramme de fonctionnement; la figure 4 illustre la première moitié de la procédure de fonctionnement; et la figure illustre la seconde moitié de la procédure de fonctionnement. Sur la figure 1, le numéro 10 indique une base horizontale, le numéro 12 indique un bâti vertical s'étendant verticalement vers le bas à partir de la base horizontale 10 et le numéro 14 indique un bâti inférieur relié à l'extrémité inférieure du bâti vertical 12. Un rail de guidage 16, sur lequel sont maintenus des paliers linéaires 18 pour un mouvement vertical, est fixé verticalement au bâti vertical 12. Les paliers linéaires 18 sont fixés au corps mobile 20. Un vérin pneumatique 22 est fixé sur le fond du bâti inférieur 14. Une tige 24 du vérin pnenmatique 12 s'avance verticalement vers le haut à travers le bâti inférieur 14 et est reliée au corps mobile 20 par l'intermédiaire d'un raccord 26. La base horizontale 10 est formée d'une fenêtre circulaire 28 situce verticalement vers le haut du vérin pnenmatique 22. Un arUre de levage 30 passe à travers la fenêtre 28. L'extrémité inférieure de l'arbre de levage 30 est fixé au corps mobile 20 par un métal de fixation 32. 9 2824964 Un cylindre de maintien de bobine 34 placé contigu à la fenêtre 28 est fixé à la base horizontale 10, sur la surface supérieure. C'est-à-dire que le cylindre de maintien de bobine 34 comporte un cylindre inférieur 36 fixé à la base horizontale 10 et un cylindre de guidage 38 fixé au cylindre inférieur 36 et utilisé en tant que guide pour l'arbre de levage 30. Une bobine de magnétisation 40 est fixce à la partie supérieure du cylindre de guidage 38. Une bobine d' inspection de magnétisation 42 est également enroulée sur la bobine de magnétisation 40 (voir figure 2). Des passages de liquide de refroidissement, qui servent de moyens de refroidissement pour la bobine de magnétisation 40, le cylindre de guidage 38, etc., sont formés dans le cylindre inférieur 36 et dans le cylindre de guidage 38. Le numéro 44 désigne un rotor. Le rotor 44 est composé d'une partie de bessage 48 pouvant être montée de manière amovible sur une section de mandrin 46 sur l'extrémité supérieure de l'arbre de levage 30 et d'une section de volant 50 présentant approximativement une forme de bol relise à la section de bossage 44. Un matériau d'aimant 52 de forme cylindrique est lié fixement sur la surface intérieure de la section de volant 50. Une saillie de détection de synchronisation d'allumage (demi-trou) 54 est formée à la presse sur la surface extérieure de la section de volant 50. Une rainure de clavette pour déterminer l' angle de montage par rapport à l'artre de levage 30 du rotor 44 est formée dans la section de bossage 48, et la section de mandrin 46 est pourvue d'une clavette (non montrée) à insérer dans la rainure de clavette. Par conséquent, lorsque le rotor 44 est monté sur la section de mandrin 46 à la main, l' angle de montage du rotor 44 dans le sens de rotation peut être fixé de manière à étre constant à n'importe quel moment en mettant la clavette en prise avec la rainure de clavette. La saillie 54 est formée dans une certaine plage angulaire par rapport à la rainure de clavette. Le numéro 56 (56a, 56b et 56c) correspond à des capteurs de déplacement de type à contact destinés à détecter la position et la hauteur de la saillie 54. C'est-à-dire que, pendant l'élévation et l'abaissement du rotor 44 monté sur l'arbre de levage 30, la saillie 54 entre en contact avec ces capteurs 56 et la position des extrémités opposées de la saillie 54 est détectée par les capteurs 56a, 56b, ainsi que sa hauteur par le capteur 56c. Ces capteurs 56 déterminent si, oui ou non, la position et la hauteur de la saillie 54 se trouvent à l'intérieur de plages acceptables données. La raison de l' inspection quant à savoir si, oui ou non, la hauteur de la saillie 56 se situe à l'intérieur d'une plage acceptable est qu'elle a une influence sur la tension de sortie de la bobine de pulsation. En tant que capteurs de déplacement de type à contact 56, des capteurs de déplacement linéaire de type à contact, tels que des micromètres électriques, qui utilisent le principe, par exemple, d'un transformateur différentiel dans lequel la variation d' inductance due au déplacement est convertie en force électromotrice en tant que sortie, peuvent être utilisés. Ici, si la section de volant 50 et la section de bossage 48 du rotor 44 sont couplées l'une à l'autre par trois rivets espacés à des intervalles angulaires réquliers, il peut être possible que la section de volant 50 et la section de bassage 48 soient couplées de manière angulaire dans une relation de défaut d'alignement de 120 degrés. Si un tel rotor 44 est monté sur la section de mandrin 46 de l'arbre de levage , la position de la saillie 54 sera également modifiée de 120 degrés avec pour conséquence que la saillie 54 peut entrer en contact incorrect avec le capteur de déplacement de type à contact 56, résultant en dommages pour les capteurs 56. Afin d'éviter un tel problème, un autre microcontacteur peut être prévu au-dessus de chacun des capteurs de déplacement de type à contact 56 et la saillie 54 peut être détectée d'abord par ces microcontacteurs. C'està-dire que la position approximative de la saillie 54 peut être détectée par ces microcontacteurs afin de confirmer l'accouplement correct de la section de volant 50 et de la section de bossage 48 et, ensuite, la saillie 54 peut être mise en contact avec les capteurs de déplacement linéaire de type à contact 56 pour une détection précise de la position de la saillie 54. Maintenant, le système de commande du dispositif de magnétisation et d' inspection va être décrit avec référence à la figure 2. Le numéro 60 est une section d' inspection de position de rotor o il est déterminé si, oui ou non, le rotor 44 est monté sur l'arbre de levage 30 de manière angulaire dans une relation alignée. Dans la section d' inspection 60, il est déterminé si, oui ou non, la saillie 54 est formoe en position par rapport à la rainore de clavette de la section de bassage 48. De plus, il est également déterminé si, oui ou non, la hauteur de la saillie 54 est approprice. Le résultat de la détermination est envoyé à un dispositif de commande 62. Le numéro 64 indique une section d' inspection de magnétisation o il est déterminé si, oui ou non, une magnétisation appropriée est effectuée par une bobine de magnétisation 40. C'est-à-dire que, pendant l'élévation du rotor 44 après magnétisation, la densité de flux magnétique est détectée à partir de la tension induite dans la bobine d' inspection de magnétisation 42 afin de déterminer si, oui ou non, la densité de flux magnétique est appropriée. Le résultat de la détermination est envoyé au dispositif de commande 62. Le numéro 66 indique une section de commande de courant de magnétisation, o le courant continu fourni par une source d'alimentation continue 68 est commandé sur la base d'une commande provenant du dispositif de commande 62, afin d'être appliqué à la bobine de magnétisation 40. Le numéro 70 indique une section de commande de levage, o le vérin pneumatique 22 est commandé, sur la base d'une commande provenant du dispositif de commande 62, afin d'élever ou d'abaisser l'arbre de levage 30. Ensuite, le fonctionnement de ce dispositif va être décrit avec référence aux figures 3 à 5. D'abord, le dispositif de commande 62 élève l'arbre de levage 30 à une position la plus élevoe (position de montage de rotor P1) (étape S100 sur la figure 3) et, dans cette condition, le rotor 44 est monté sur la section de mandrin 46 à la main (étape S102 et figure 4(A)). À cet instant, la rainure de clavette dans la section de bassage 48 est mise en prise avec la clavette sur la section de mandrin 46, comme décrit précédemment. Le dispositif de commande 62 abaisse l'artre de levage 30 à une position de mesure P2 (étape S104 et figure 4(B)). À cet instant, la saillie (demi-trou) 54 du rotor 44 entre en contact avec le bout des capteurs 56. La sortie des capteurs 56 est envoyée à la section d' inspection de position de rotor 60, o il est déterminé si, oui ou non, la position des extrémités avant et arrière de la saillie 54 et sa hauteur sont, respectivement, comprises dans des plages acceptables. Si le résultat de la détermination est approprié, le dispositif de commande 62 abaisse l'arbre de levage 30 davantage vers le bas à une position de magnétisation P3 (figure 4(c)). À cette position, la bobine de magnétisation 40 s'approche du matériau d'aimant 52 du côté intérieur et fait face au matériau. Le dispositif de commande 62 émet une commande de début de magnét i sat ion vers une secti on de commande de courant de magnétisation 66 et, ainsi, la bobine de magnétisation 40 est alimentée. Le flux magnétique généré par la bobine de magnétisation 40 provoque la magnétisation du matériau d'aimant permanent 52 du rotor 44 avec des polarités de données pour des angles respectifs donnés (étape S110). Lorsque la magnétisation est achevée, le dispositif de commande 62 élève l'arbre de levage 30 à la position de montage de rotor P1. À cet instant, le nombre de flux magnétique conjugué de la bobine d' inspection de magnétisation 42 est modifié, amenant l' induction d'une tension dans la bobine 42. La section d' inspection de magnétisation 64 détermine à partir de l'amplitude et de la variation de la tension induite si, oui ou non, la magnétisation est effectuée correctement (étape S112 et figure 4(D)). Si la magnétisation est appropriée, le dispositif de commande 62 permet l'avance d'une plaque de déchargement de pièce de travail 72 sous le rotor 44 (étape S114 et figure 5(E)). Dans cette condition, si l'arre de levage 30 est abaissé, l'arbre de levage 30 est retiré du rotor 44 et le rotor 44 sera laissé sur la plaque de déchargement 72 (étape S116 et figure 5(E)). Une tige de déchargement 74, qui pousse le rotor sur le convoyeur 76 vers l'extérieur et permet à la plaque de déchargement 72 d'être ramence latéralement depuis la position au-dessus de l'arbre de levage 30 (étape S118), est disposée latéralement à la plaque de déchargement 72. Ensuite, l'arbre de levage 30 est ramené à la position d'origine, c'est-à-dire à la position de montage de rotor P1 pour le montage du rotor suivant à magnétiser et la procédure ci-dessus peut être répétée. Le dispositif de commande 62 peut indiquer, de préférence, le type d'anomalie ou émettre une alarme si la position ou la hauteur de la saillie 54 est anormale ou si, à la suite de l' inspection de magnétisation, il est déterminé que la magnétisation n'est pas effectuée correctement. Également, les rotors anormaux peuvent, de préférence, être déchargés à un endroit spécial différent de l'endroit destiné aux rotors normaux. EFFET DE L' INVENTION Conformément à l' invention selon sa forme générale, la magnétisation et l' inspection de magnétisation peuvent être réalisées sur un seul dispositif et l'élévation et l'abaissement du rotor permettent l' inspection de sa position angulaire et la détermination de la propriété de magnétisation, de sorte que le besoin de faire tourner le rotor puisse être éliminé. Ainsi, une réduction de la taille du dispositif peut être réalisée, ainsi qu'une réduction de l'espace de montage et des coûts d' installation du dispositif. Conformément au dispositif de l' invention, un dispositif destiné à être utilisé directement pour exécuter ce procédé est proposé. REVENDICATIONS 1. Procédé pour magnétiser et inspecter un rotor (44) de magnétos auquel un matériau d'aimant permanent est fixé, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: (a) monter le rotor (44) sur un artre de levage (30) pouvant être déplacé linéairement; (b) détecter la position de montage angulaire du rotor monté sur l'arbre de levage (30) au cours de l'élévation et de l'abaissement du rotor (44); (c) déplacer linéairement le rotor à une position de magnétisation faisant face à une bobine de magnétisation (40) afin de magnétiser le matériau d'aimant permanent lorsque la position de montage angulaire du rotor est déterminse comme étant appropriée à ladite étape (b); (d) effectuer une inspection de magnétisation lorsque le rotor (44) est déplacé linéairement afin de provoquer l'écartement dudit matériau d'aimant permanent de ladite bobine de magnétisation (40) après la magnétisation; et (e) démonter le rotor (44) de l'arUre de levage (30). 2. Procédé de magnétisation et d' inspection d'un rotor (44) de magnétos selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à ladite étape (b), la position d'une saillie de détection de synchronisation d'allumage formée sur la surface extérieure du rotor (44) est détectée par des capteurs de déplacement de type à contact (56). 3. Procédé de magnétisation et d' inspection d'un rotor (44) de magnétos selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans l' inspection de magnétisation à ladite étape (d), la propriété de magnétisation est déterminée en détectant la quantité de flux magnétique en fonction de la tension induite d'une bobine d' inspection de magnétisation (42) enroulée sur la bobine de magnétisation (40). 4. Dispositif de magnétisation et d' inspection d'un rotor (44) de magnétos auquel un matériau d'aimant permanent est fixé, caractérisé en ce qu'il comprend un artre de levage (30) adapté pour maintenir un rotor de manière amovible et pouvant être déplacé linéairement avec le rotor (44) i une section de commande de levage (70) pour élever et abaisser l'arbre de levage (30); une section d' inspection de position de rotor (60) pour déterminer la propriété de la position de montage angulaire du rotor monté sur l'arbre de levage (30); une bobine de magnétisation (40) faisant face à un matériau d'aimant permanent au niveau de la partie de montage du rotor (44) i une section de commande de courant de magnétisation (66) pour commander le courant électrique afin d'alimenter la bobine de magnétisation (40); une bobine d' inspection de magnétisation (42) enroulée sur la bobine de magnétisation (40) i une section d' inspection de magnétisation (64) pour déterminer la propriété de magnétisation du matériau d'aimant permanent en fonction de la tension induite sortie de la bobine d' inspection de magnétisation (42) lorsque le rotor (44) est éloigné de la position de magnétisation; et un dispositif de commande (62) pour commander la section de commande de levage (70) et la section de commande de courant de magnétisation (66) en fonction de la sortie provenant de la section d' inspection de position de rotor (60) et de la section d' inspection de magnétisation (64). 5. Dispositif pour magnétiser et inspecter un rotor (44) de magnétos selon la revendication 4, caractérisé en ce que la section d' inspection de position de rotor (60) détermine la propriété de la position du rotor en fonction de la sortie provenant des capteurs de déplacement de type à contact pour détecter la position de la saillie de détection de synchronisation d'allumage s'étendant depuis la surface