CN103787037B - 一种经济型永磁非接触驱动装置 - Google Patents
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Abstract
发明提供一种经济型永磁非接触驱动装置，永磁铁均匀镶嵌在驱动轮凹槽内，驱动轮经传动单元与伺服电机连接，驱动轮上方为一呈齿条状且不具有永磁体的固定铁制导轨，其中导轨齿间距与驱动轮槽间距相同，驱动轮上永磁铁与导轨凸齿相对，但在水平方向存在一定的距离差。本发明通过提出新型驱动实现方法及相应装置结构，简化了现有驱动装置结构，提高了驱动效率，降低了运营成本且节能环保，尤其是长距离输送时，由于导轨为铁质部件不含有永磁铁部分，低成本的优点愈发明显。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种经济型永磁非接触驱动装置，属于机电一体化技术领域。
背景技术
目前，应用于输送行业的驱动方式主要有三种，一是利用摩擦原理，由电机带动摩擦轮转动，摩擦轮带动沿特定轨道布置的皮带转动，从而实现物料的移位，此方式效率低下，不适于大功率场合，且受环境因素影响较大；另一种方式是利用电机驱动链轮，利用链轮间接实现链传动，实现货物的输送，此方式耗能大，需要润滑，有污染；三是选择合适的齿轮组，利用电机直接驱动车轮在导轨上运行，这种方式存在机械摩擦、磨损、发热、噪音等问题。上述方式均不适用于无尘、恒温、无噪音等工作空间。
发明内容
发明目的：本发明提供一种经济型永磁非接触驱动装置，其目的是解决以往的驱动方式所存在的结构复杂、摩擦损耗、寿命低等缺点。
技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：
一种经济型永磁非接触驱动装置，其特征在于：该装置包括伺服电机、传动单元、驱动轮和铁质导轨；驱动轮通过传动单元与伺服电机连为一体，驱动轮圆周表面均匀镶嵌有永磁铁块，铁质导轨设置在驱动轮上方与驱动轮不接触，铁质导轨为呈齿条状且不带有永磁体的铁制部件；驱动轮旋转时处在最上方的永磁铁块与铁质导轨的凸齿位置对应。
导轨为齿条状，其凹槽槽宽与凸齿齿宽相同，而导轨宽度与正下方的驱动轮等宽。
驱动轮主体材料为不导磁铝制合金，在驱动轮外圆周表面均匀相间布置凹槽，在槽内镶嵌条状永磁铁。
铁质导轨的齿间距与驱动轮槽间距相等。
铁质导轨的凸齿与驱动轮上永磁铁工作时存在水平滑差。
优点及效果：本发明提供一种经济型永磁非接触驱动装置，永磁铁均匀镶嵌在驱动轮凹槽内，驱动轮经传动单元与伺服电机连接，驱动轮上方为一呈齿条状且不具有永磁体的固定铁制导轨，其中导轨齿间距与驱动轮槽间距相同，驱动轮上永磁铁与导轨凸齿相对，但在水平方向存在一定的距离差。当电机带动驱动轮转动时，永磁铁与导轨凸齿相互吸引，产生向前的驱动力。由于导轨固定，驱动装置将会带动所在系统做直线运动，通过控制伺服电机旋转速度及转向可控制系统的运动速度及方向。本发明通过优化驱动轮及导轨结构，可提高装置的驱动特性，与以往的类似发明相比较由于本发明的导轨上无需镶嵌永磁铁，能有效降低生产成本，并能消除导轨吸附磁性杂物的弊端，提高系统运行安全性。虽然驱动力相对较小，但作为低阻力状态下的驱动技术是安全可靠且可行的。
本发明通过提出新型驱动实现方法及相应装置结构，简化了现有驱动装置结构，提高了驱动效率，降低了运营成本且节能环保，尤其是长距离输送时，由于导轨为铁质部件不含有永磁铁部分，低成本的优点愈发明显。同时为无尘车间输送系统驱动方式提供了新的解决方案。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构立体图。
具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：
如图1所示，本发明提供一种经济型永磁非接触驱动装置，该装置包括伺服电机5、传动单元4、驱动轮2和铁质导轨1；驱动轮通过传动单元与伺服电机连为一体，驱动轮圆周表面均匀镶嵌有永磁铁块3，铁质导轨1设置在驱动轮2上方与驱动轮2不接触，二者间保持一定的间隙，使两者在不吸合的情况下，产生最大的驱动力。铁质导轨1为呈齿条状且不带有永磁体的铁制部件；驱动轮2旋转时处在最上方的永磁铁块3与铁质导轨1的凸齿位置对应。
导轨为齿条状，其凹槽槽宽与凸齿齿宽相同，而导轨宽度与正下方的驱动轮等宽。
驱动轮主体材料为不导磁铝制合金，在驱动轮外圆周表面均匀相间布置凹槽，在槽内镶嵌条状永磁铁。铁质导轨1的齿间距与驱动轮槽间距相等。铁质导轨1的凸齿与驱动轮上永磁铁工作时存在水平滑差。
本发明中的驱动轮经传动轴与伺服电机5直连或通过联轴器及轴承座连接，此方式用于驱动力较大或是刚度要求高的场合，系统工作时驱动轮上永磁铁与导轨凸齿存在水平滑差，在有效产生驱动力的同时可起到过载保护的作用。
驱动轮与导轨在垂直方向留有一定的间隙，通过磁铁与导轨凸齿的相互吸引提供牵引力。由于驱动轮与导轨无接触，故该装置具有较长的使用寿命。
本发明的永磁非接触驱动装置可用于永磁悬浮无尘传送系统。图中，导轨1为导磁材料，是固定在运行路径上方的，可按实际需求进行轨道铺设。导轨为齿条状，其凹槽槽宽与凸齿齿宽相同，而导轨宽度与正下方的驱动轮等宽。驱动轮由非磁性铝合金材料制造，由伺服电机带动传动轴进行旋转，在驱动轮的外圆周表面等间距镶嵌有永磁铁，其间距与上方导轨齿宽相同，且永磁铁与导轨凸齿对应，但在工作时水平方向存在一定的距离滑差。驱动轮与导轨间存在一定的间隙，避免二者的接触。当伺服电机带动驱动轮旋转时，通过永磁铁组与导轨间的吸引力实现驱动。由于导轨固定，驱动装置将会带动所在系统做直线运动，通过控制伺服电机旋转速度及转向可进一步控制系统的运动速度及方向。当然也可以反过来执行，即使驱动装置固定，导轨移动。
本发明基于直线驱动原理，维护方便、结构简单、环保节能、低成本。
Claims (3)
1.一种经济型永磁非接触驱动装置，其特征在于：该装置包括伺服电机（5）、传动单元（4）、驱动轮（2）和铁质导轨（1）；驱动轮通过传动单元与伺服电机连为一体，驱动轮圆周表面均匀镶嵌有永磁铁块（3），铁质导轨（1）设置在驱动轮（2）上方与驱动轮（2）不接触，铁质导轨（1）为呈齿条状且不带有永磁体的铁制部件；驱动轮（2）旋转时处在最上方的永磁铁块（3）与铁质导轨（1）的凸齿位置对应；
导轨为齿条状，其凹槽槽宽与凸齿齿宽相同，而导轨宽度与正下方的驱动轮等宽；
2.驱动轮主体材料为不导磁铝制合金，在驱动轮外圆周表面均匀相间布置凹槽，在槽内镶嵌条状永磁铁。
根据权利要求1所述的一种经济型永磁非接触驱动装置，其特征在于：铁质导轨（1）的齿间距与驱动轮槽间距相等。
3.根据权利要求1所述的一种经济型永磁非接触驱动装置，其特征在于：铁质导轨（1）的凸齿与驱动轮上永磁铁工作时存在水平滑差。
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