CN103956248B - 一种电磁驱动装置以及使用该装置的针织横机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁驱动装置，包括驱动单元和基座，所述驱动单元包括依次联动的多级电磁控制组件以及动力输出部件，各级电磁控制组件包括：壳体，安装在壳体内的线圈，滑动安装在线圈内的铁芯，以及与铁芯连接且伸出壳体以输出动力的推杆；后一级电磁控制组件的推杆驱动连接前一级电磁控制组件，各电磁控制组件的壳体滑动安装在基座上；最前一级电磁控制组件的推杆与动力输出部件连接，所述动力输出部件通过复位弹簧加载在基座上。本发明的电磁驱动装置通过在基座上设置依次联动的多级电磁控制组件，从而实现动力输出部件大行程和多工位控制，且同时兼顾常规电磁控制装置相应速度快，灵敏度高的优点。

Description

一种电磁驱动装置以及使用该装置的针织横机

技术领域

本发明涉及电磁控制技术领域，特别是涉及一种电磁驱动装置以及使用该装置的针织横机。

背景技术

随着制造工业的不断发展，人们对自动化控制技术要求越来越高，在自动控制机构中，电磁控制是最常用的机构之一。电磁控制技术与日常生活联系紧密，有着极其广泛的应用，如电机、电磁推拉组件、电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。

电磁控制装置是将电磁能转化为机械能的机构，电机最具有代表性，主要应用于大电流、大驱动工业领域；而在小驱动领域，电磁控制技术也得到广泛应用，主要有其自身优势：电磁控制装置结构简单、可实现自动控制、磁性大小可自身控制，且响应速度快，反应灵敏。具体的，磁性的有无可以用通、断电流控制；磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数来控制；也可改变电阻控制电流大小来控制磁性大小；它的磁极可以由改变电流的方向来控制。

虽然这种电磁控制装置有上述优点，但是这类普通的电磁控制装置，例如电磁铁一般只有起始、终端两个位置，例如公开号为CN101523525的专利文献公开了一种用于电磁铁的装置，该装置包括可磁化的固定铁芯，具有第一，和第二端部，以及侧部；可磁化且可移动的衔铁，布置成邻近所述铁芯用于在它们之间建立磁路；以及永久磁铁，布置在所述铁芯的第一部分和所述衔铁的第一端之间。所述衔铁可在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置使所述衔铁的第一端邻近所述铁芯的第一端。

但是这类电磁铁的行程控制范围都比较小，现有技术中为了克服电磁铁行程短的问题，一般是增加通电电流强度、增加线圈匝数来实现，这无疑会增加电磁体自身体积和费用，随着电磁控制技术的不断发展，有研究者从改进电磁铁结构来解决上述问题。公开号为CN102945724A的专利文献公开了一种电磁铁，包括外围绕设有电磁线圈的筒体、筒体的一端端口上固定的止座、筒体中滑动装配的用于带动顶杆输出推力或拉力的柱状衔铁，所述柱状衔铁处于止座的一侧，所述止座具有伸入筒体中的外周面为柱状的塞堵部，所述塞堵部与柱状衔铁的靠近止座的一端分别设有吻合配合的锥孔和锥台，所述锥孔的大端开口与锥台的小端相对，所述锥孔的大端孔沿与所述塞堵部的外周面或柱状衔铁的外周面重合。通过增大锥孔的大端开口和锥孔的孔壁面面积，使得电磁线圈通电时，柱状衔铁与止座之间的吸力比现有技术中柱状衔铁与止座之间的吸力大，因此在电磁线圈中的电流强度相同的情况下，上述结构的柱状衔铁与止座具有更高的吸合强度和行程控制范围。

但是，通过改变电磁铁的部件结构的方式来增加输出动力的行程效果十分有限，同时不能改变单一工位的缺陷，限制了电磁控制装置的在控制和驱动作业的应用范围。

发明内容

本发明提供了一种电磁驱动装置，以解决现有技术中，电磁控制装置控制行程短，工位单一的问题。

一种电磁驱动装置，包括驱动单元和基座，所述驱动单元包括依次联动的多级电磁控制组件以及动力输出部件，各级电磁控制组件包括：壳体，安装在壳体内的线圈，滑动安装在线圈内的铁芯，以及与铁芯连接且伸出壳体以输出动力的推杆；

后一级电磁控制组件的推杆驱动连接前一级电磁控制组件，各电磁控制组件的壳体滑动安装在基座上；最前一级电磁控制组件的推杆与动力输出部件连接，所述动力输出部件通过复位弹簧加载在基座上。

所述电磁控制组件在通电后，所述铁芯在电磁力的作用下相对线圈运动，从而驱动推杆输出动力，断电后，铁芯与线圈的相对运动消失。

其中，后一级电磁控制组件在通电后，它的推杆将会驱动前一级电磁控制组件运动，因此所述驱动连接为接触连接，可以是固定连接或者抵接。

所述动力输出部件在复位弹簧的支持下，相对基座保持在初始位置，当动力输出部件受外力作用离开初始位置后，复位弹簧压缩或者拉伸，当外力消失，复位弹簧通过弹力的作用动力输出部件恢复到初始位置，上述为所述的动力输出部件通过复位弹簧加载在基座上，将电磁控制组件限位在基座和动力输出部件之间，所述基座承受各级电磁控制组件产生的反作用力。

本发明在使用时，可以将任意一级或多级电磁控制组件通电，通电的电磁控制组件的推杆输出动力，驱动前一级的电磁控制组件相对基座滑动，最后传动到动力输出部件向外输出动力，复位弹簧压缩，各电磁控制组件联动，行程叠加从而实现动力输出部件的大行程和多工位控制；断电后，在复位弹簧的弹力作用下，动力输出部件以及各电磁控制组件回复到初始位置。

不同电磁控制组件可以设置不同的行程，各级电磁控制组件行程叠加也会形成新的行程，理论上，设置n级电磁控制组件，n≥2，第n级电磁控制组件设置在最前，其推杆与动力输出部件连接，每一级的电磁控制组件行程都不同，自后向前，行程设置分别为h1，h2…hi…hn，因此，理论上，与第n级电磁控制组件的动力输出部件具有最大行程h1+h2…+hi+…+hn，具有最多2n个工位。

滑动安装在基座上的电磁控制组件的滑动轨迹可以是曲线也可以是直线，这取决于基座上引导电磁控制组件滑动的导向部件，导向部件可以使槽，也可以是导轨，其中，电磁控制组件直线运动情况下，受到的阻力最小，动力输出的效率较高，在对运动轨迹没有特殊要求的情况下，电磁控制组件滑动安装在基座的技术方案为：

优选的，所述基座上设有直线型的安装槽，各级电磁控制组件依次叠加滑动安装在安装槽内；

所述安装槽的侧壁设有轨迹槽，各电磁控制组件的壳体上设有伸入轨迹槽的导向杆。

为了使各电磁控制组件稳定滑动，优选的，所述安装槽相对的两侧壁上分别设有所述轨迹槽。

限定所述动力输出部件运动方向的方式很多，可以直接将其固定连接在最前一级电磁控制组件的推杆上，但是固定连接的方式不便于拆卸，优选的，所述动力输出部件的两侧设有分别伸入轨迹槽的限位杆，所述复位弹簧设置在限位杆和基座之间。上述设置时，动力输出部件与最前一级电磁控制组件的推杆之间可以抵接，方便拆卸和维修。

为了降低相邻两级电磁控制组件之间的磁干扰，相邻两级电磁控制组件之间设有的第一隔板，所述第一隔板滑动安装在安装槽内。

进一步有选的，最前一级电磁控制组件与动力输出部件之间设有第二隔板，所述第二隔板滑动安装在安装槽内。

所述第一隔板和第二隔板采用非磁性材料，所述非磁性材料可以是金属材料（铸铁、不锈钢等）、塑料（ABS、PA66等）、复合材料等多种非磁性材料。

优选的，还设有固定在安装槽底部的挡板，最后一级电磁控制组件的底部抵靠在该挡板上。

本发明还提供了一种针织横机，包括上述的电磁驱动装置以及织针，所述的动力输出部件与织针插接配合。

上述针织横机使用时，所述动力输出部件驱动织针完成多工位，行程调节范围大，且电磁装置具有响应快，反应灵敏的特点。传统的针织横机编织过程中由4根针在针床中配合完成，各种针与针床之间容易磨损造成停机，且很难精确的定位针的三个位置（A、H、B）。本发明与现有技术的针织横机相比，具有结构简单，单根织针即可准确完成多工位作业，针织速度快，效率高等优点。

本发明的有益效果：

本发明的电磁驱动装置，通过在基座上设置依次联动的多级电磁控制组件，从而实现动力输出部件大行程和多工位控制，且同时兼顾常规电磁控制装置相应速度快，灵敏度高的优点。

附图说明

图1为本发明的电磁驱动装置的结构示意图。

图2为图1在A-A方向的剖视示意图。

图3为图1在B-B方向的剖视示意图。

图4为本发明的针织横机的局部结构示意图。

具体实施方式

如图1～3所示，本实施例的电磁驱动装置包括基座1，基座1上开设有直线型的安装槽11，在安装槽11的相对两侧壁上开有纵向布置的轨迹槽12；

安装槽11内滑动安装三级依次叠加布置的电磁控制组件2，电磁控制组件2包括：壳体21，安装在壳体21内的线圈，滑动安装在线圈内的铁芯，以及与铁芯连接且伸出壳体21以输出动力的推杆22；各电磁控制组件2的壳体21外固定连接有固定座23，固定座23两侧分别设有伸入轨迹槽12的导向杆24。相邻两级电磁控制组件之间设有的第一磁屏蔽隔板3，第一磁屏蔽隔板3滑动安装在安装槽11内，且两侧设有伸入轨迹槽12的翼板。最上一级电磁控制组件与动力输出部件4之间设有第二磁屏蔽隔板8，第二磁屏蔽隔板8滑动安装在安装槽11内，滑动安装在安装槽11内，且两侧也设有伸入轨迹槽12的翼板。

其中，后一级电磁控制组件的推杆与前一级电磁控制组件抵接，最前一级电磁控制组件的推杆与动力输出部件4连接，最后一级电磁控制组件抵靠在安装槽11底部。还设有穿过基座1的挡板6，挡板6位于安装槽11的底部，且最后一级电磁控制组件的底部抵靠在该挡板6上。

动力输出部件4的两侧分别排列有三根伸入轨迹槽11的限位杆41，最高位的限位杆41和基座1的顶面之间设置有复位弹簧5。

三级电磁控制组件从上到下，各线圈通电时，各推杆分别具有h1，h2，h3的行程。

本实施例使用时，基座1在挡板6上滑动到指定工作位置，然后通过定位机构相对挡板6固定基座1；任意单个或者多个电磁控制组件通电，各推杆输出动力，驱动前一级的电磁控制组件相对基座滑动，最后动力叠加传动到动力输出部件4向外输出动力，复位弹簧5压缩，本实施例中，三级电磁控制组件配合工作，可以实现8个不同的工位和行程，三级电磁控制组件都通电时，实现最大行程h1+h2+h3；断电后，在复位弹簧5的弹力作用下，动力输出部件4以及各电磁控制组件2回复到初始位置。

如图4所示，本实施例的针织横机包括本实施例的电磁驱动装置和织针7，织针7的尾部设有弯折形成的插块71，动力输出部件4上开有与插块71插接配合的插槽42。

使用时，先将织针7的插块71进入到运动输出部件4的插槽42内，使动力输出部件4可以带动织针7做出针和退针的动作；针织横机衣片成型工艺分为不织、接圈、集圈、成圈以及移圈五个动作，对应的，织针7的出针高度也依次升高，因此需要5个不同的工位和行程，本实施例中，设定h1≤h2≤h3，h3≤h1+h2。

当衣片不织时，三级电磁控制组件断电，动力输出部件处于初始位置，即为0位；

当衣片需要接圈时，最上一级的电磁控制组件通电，其他不通电，推杆顶出高度记为h1，驱动动力输出部件4推动织针7上升h1高度，复位弹簧5压缩，完成接圈动作。完成接圈动作后，最上一级的电磁控制组件断电，动力输出部件在复位弹簧的作用下，带动织针7复位到0位；

当衣片需要集圈时，中间一级电磁控制组件通电，其他不通电，推杆顶出高度记为h2，驱动动力输出部件4推动织针7上升h2高度，完成集圈动作。完成集圈动作后，中间一级电磁控制组件断电，动力输出部件4在复位弹簧的作用下，带动织针7复位到0位；

当衣片需要成圈时，最下一级电磁控制组件通电，其他不通电，推杆顶出高度记为h3，驱动动力输出部件4推动织针7上升h3高度，完成成圈动作。完成成圈动作后，最下一级电磁控制组件断电，动力输出部件4在复位弹簧的作用下，带动织针7复位到0位；

当衣片需要移圈时，最上和中间两级电磁控制组件通电，最下一级电磁控制组件不通电，两级推杆的行程叠加，驱动动力输出部件4推动织针7上升h1+h2，完成移圈动作。完成移圈动作后，最上和中间两级电磁控制组件断电，动力输出部件4在复位弹簧的作用下，带动织针7复位到0位。

目前大部分针织横机编织自上而下由织针、挺针片、中间片、选针片四枚不同的针组成，安装于针板同一列针槽内，当需要编织某个动作时，控制系统发出指令，首先由选针器初选和再选，再由横机机头的三角带动相关针锺出针，从出针的高度来实现不同的衣片成型过程，结构复杂，不易制造和维修。

本实施例的针织横机与目前的针织横机相比，三级电磁控制组件控制一枚织针运动，减少了织针的枚数，且无需选针器选针以及三角件的带动。通过使用本实施例，可实现无机头针织横机技术，有效简化横机结构；且电磁控制装置具有响应速度快，反应灵敏的优点，可以提高横机的编织效率。

Claims (8)

1.一种电磁驱动装置，包括驱动单元和基座，其特征在于，所述驱动单元包括依次联动的多级电磁控制组件以及动力输出部件，各级电磁控制组件包括：壳体，安装在壳体内的线圈，滑动安装在线圈内的铁芯，以及与铁芯连接且伸出壳体以输出动力的推杆；

后一级电磁控制组件的推杆驱动连接前一级电磁控制组件，各电磁控制组件的壳体滑动安装在基座上；最前一级电磁控制组件的推杆与动力输出部件连接，所述动力输出部件通过复位弹簧加载在基座上；

各级电磁控制组件之间设有第一隔板，所述第一隔板滑动安装在安装槽内。

2.如权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，所述基座上设有直线型的安装槽，各级电磁控制组件依次叠加滑动安装在安装槽内；

所述安装槽的侧壁设有轨迹槽，各电磁控制组件的壳体上设有伸入轨迹槽的导向杆。

3.如权利要求2所述的电磁驱动装置，其特征在于，所述安装槽相对的两侧壁上分别设有所述轨迹槽。

4.如权利要求3所述的电磁驱动装置，其特征在于，所述动力输出部件的两侧分别设有伸入轨迹槽的限位杆，所述复位弹簧设置在限位杆和基座之间。

5.如权利要求4所述的电磁驱动装置，其特征在于，所述限位杆在动力输出部件的每一侧都排列有三根。

6.如权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，最前一级电磁控制组件与动力输出部件之间设有第二隔板，所述第二隔板滑动安装在安装槽内。

7.如权利要求1所述的电磁驱动装置，其特征在于，还设有固定在安装槽底部的挡板，最后一级电磁控制组件的底部抵靠在该挡板上。

8.一种针织横机，其特征在于，包括如权利要求1～7任一权利要求所述的电磁驱动装置和织针，所述的动力输出部件与织针插接配合。