CN105540533A - 一种永磁力调节器 - Google Patents

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    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B81C99/0055—Manufacturing logistics
    • B81C99/0065—Process control; Yield prediction

Abstract

本发明公开了永磁力调节器，包括永磁底座、弹簧支撑架、电机支撑架、弹簧、电机和纯铁片；弹簧支撑架和电机支撑架分别设置在永磁底座的两端，所述永磁底座上开设有两个安装孔，所述纯铁片具有多片，并且等距离通过一个侧边焊接在弹簧上；所述电机支撑架上设置有一个弹簧安装孔，所述弹簧支撑架上设置有一个弹簧安装轴，所述弹簧的两端分别固定在弹簧安装轴和弹簧安装孔上；所述电机通过螺钉固定在电机支撑架上，所述电机具有一个贯通轴，所述贯通轴穿过弹簧安装孔并顶住弹簧端部焊接的纯铁片，弹簧在贯通轴与弹簧支撑架的约束下处于压缩状态。本发明能够使永磁力输出大小可控，永磁力调节器的功耗较低，低产热以避免热变形的出现。

Description

一种永磁力调节器
【技术领域】
本发明涉及磁力控制设备的技术领域，特别是永磁力调节器的技术领域。
【背景技术】
微机电系统在21世纪具有极强的发展空间，被广泛应用到工业和生活中的各个领域，微机电系统的发展方向是由“微电子-机械”向“微机械-电子”进行转变，微机电系统的突出特点是零部件尺度在毫米以下的量级之内，所以加工装配均较为复杂，传统的加工设备难以胜任这种尺度的零件加工和精度要求，需要特制的微型机床进行加工，由于尺度效应的影响，摩擦力已成为精度影响不可忽略的因素，在超精密加工中已被广泛应用的磁悬浮技术作为一种无摩擦的驱动运输模式在微纳加工中也可以得到理想的应用；传统的磁悬浮导轨一般采用电磁铁进行磁力控制，随之而来的问题是电磁发热引起的变形，这在微型化的机床导轨中是不可被接受的，而永磁悬浮导轨一般不具备磁力调控的功能，对外界干扰的抵抗能力较弱，也严重制约着加工精度。
兼顾低功耗、低产热与可调节、高灵敏度的永磁力调节是一种解决问题的有效方式，已有采用功能材料作为驱动和调节的磁力控制器，但是成本较高。
【发明内容】
本发明的目的就是为了提供一种成本低的永磁力调节器，能够使永磁力输出大小可控，永磁力调节器的功耗较低，低产热以避免热变形的出现。
为实现上述目的，本发明提出了一种永磁力调节器，包括永磁底座、弹簧支撑架、电机支撑架、弹簧、电机和纯铁片；弹簧支撑架和电机支撑架分别设置在永磁底座的两端，所述永磁底座上开设有两个安装孔，所述纯铁片具有多片，并且等距离通过一个侧边焊接在弹簧上；所述电机支撑架上设置有一个弹簧安装孔，所述弹簧支撑架上设置有一个弹簧安装轴，所述弹簧的两端分别固定在弹簧安装轴和弹簧安装孔上；所述电机通过螺钉固定在电机支撑架上，所述电机具有一个贯通轴，所述贯通轴穿过弹簧安装孔并顶住弹簧端部焊接的纯铁片，弹簧在贯通轴与弹簧支撑架的约束下处于压缩状态。
作为优选，所述电机的后部安装有一个编码器，用来监测电机的转动量，从而计算弹簧的伸长或压缩量。
作为优选，所述安装孔为沉头孔，避免安装时螺帽对弹簧造成干涉。
作为优选，所述弹簧的螺距为1mm-1.5mm。
作为优选，所述纯铁片的厚度为0.5mm-0.8mm。
本发明的有益效果：本发明通过将永磁底座的输出磁通量分为两个并联磁路，利用磁通连续性原理，当一个磁分路中的磁通量减小时另一个磁分路中的磁通量增加，并通过电机驱动弹簧压缩或伸长控制纯铁片的间隙变化来改变一个磁分路中的磁通量，从而实现了对永磁力的调节，这种调节过程中由于不会产生发热，避免了严重的热变形对精度的影响。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明永磁力调节器的整体结构示意图；
图2是本发明永磁力调节器的工作原理图。
图中：1-永磁底座、2-弹簧支撑架、3-电机支撑架、4-弹簧、5-纯铁片、6-电机、7-编码器、8-贯通轴、9-安装孔、10-弹簧安装孔、11-弹簧安装轴、12-磁力锚片。
【具体实施方式】
参阅图1和图2，本发明永磁力调节器，包括永磁底座1、弹簧支撑架2、电机支撑架3、弹簧4、电机6和纯铁片5；弹簧支撑架2和电机支撑架3分别设置在永磁底座1的两端，所述永磁底座1上开设有两个安装孔9，所述纯铁片5具有多片，并且等距离通过一个侧边焊接在弹簧4上；所述电机支撑架3上设置有一个弹簧安装孔10，所述弹簧支撑架2上设置有一个弹簧安装轴11，所述弹簧4的两端分别固定在弹簧安装轴11和弹簧安装孔10上；所述电机6通过螺钉固定在电机支撑架3上，所述电机6具有一个贯通轴8，所述贯通轴8穿过弹簧安装孔10并顶住弹簧4端部焊接的纯铁片5，弹簧4在贯通轴8与弹簧支撑架2的约束下处于压缩状态。
所述电机6的后部安装有一个编码器7，用来监测电机6的转动量，从而计算弹簧4的伸长或压缩量。
所述安装孔9为沉头孔，避免安装时螺帽对弹簧4造成干涉。
所述弹簧4的螺距为1mm-1.5mm。
所述纯铁片5的厚度为0.5mm-0.8mm。
本发明工作过程：
弹簧支撑架2和电机支撑架3作为永磁底座1的两个磁极，弹簧支撑架2和电机支撑架3与均布的纯铁片5和磁力锚片12构成一个磁路，当流经纯铁片5的磁通量发生改变时，上述磁路中的磁通量也会发生改变，从而实现了永磁力的调节，而在不需要永磁力进行调节时，电机6不必进行工作，所以功耗极低，发热少；编码器7可以对电机6的转动量进行监控，并换算得出弹簧4的伸长量或压缩量。
本发明，通过将永磁底座的输出磁通量分为两个并联磁路，利用磁通连续性原理，当一个磁分路中的磁通量减小时另一个磁分路中的磁通量增加，并通过电机驱动弹簧压缩或伸长控制纯铁片的间隙变化来改变一个磁分路中的磁通量，从而实现了对永磁力的调节，这种调节过程中由于不会产生发热，避免了严重的热变形对精度的影响。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种永磁力调节器，其特征在于：包括永磁底座(1)、弹簧支撑架(2)、电机支撑架(3)、弹簧(4)、电机(6)和纯铁片(5)；弹簧支撑架(2)和电机支撑架(3)分别设置在永磁底座(1)的两端，所述永磁底座(1)上开设有两个安装孔(9)，所述纯铁片(5)具有多片，并且等距离通过一个侧边焊接在弹簧(4)上；所述电机支撑架(3)上设置有一个弹簧安装孔(10)，所述弹簧支撑架(2)上设置有一个弹簧安装轴(11)，所述弹簧(4)的两端分别固定在弹簧安装轴(11)和弹簧安装孔(10)上；所述电机(6)通过螺钉固定在电机支撑架(3)上，所述电机(6)具有一个贯通轴(8)，所述贯通轴(8)穿过弹簧安装孔(10)并顶住弹簧(4)端部焊接的纯铁片(5)，弹簧(4)在贯通轴(8)与弹簧支撑架(2)的约束下处于压缩状态。
2.如权利要求1所述的永磁力调节器，其特征在于：所述电机(6)的后部安装有一个编码器(7)。
3.如权利要求1所述的永磁力调节器，其特征在于：所述安装孔(9)为沉头孔。
4.如权利要求1所述的永磁力调节器，其特征在于：所述弹簧(4)的螺距为1mm-1.5mm。
5.如权利要求1所述的永磁力调节器，其特征在于：所述纯铁片(5)的厚度为0.5mm-0.8mm。
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