CN107043980A - 磁悬浮式电子提花选针驱动板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁悬浮式电子提花选针驱动板。改变选针机构及选针机构的装配位置及装配方式，其方案为：其特征在于所述选针机构包括摆针和驱动部件，所述摆针摆动用于对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开，所述驱动部件驱动所述摆针摆动，用于实现对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开。其效果：通过摆针摆动来开或关推针孔，由于线圈不动或者运动极小距离，线圈不容易损坏。

Description

磁悬浮式电子提花选针驱动板

技术领域

本发明涉及一种电子提花选针驱动板，尤其涉及一种磁悬浮式电子提花选针驱动板。

背景技术

现有的电子提花花枕机所应用到的选针驱动板上的选针电磁阀，都是通过FPC柔性电路连接到驱动电路板上。选针电磁阀包括电磁阀支架、线圈骨架、缠绕在线圈骨架上的线圈、插置在线圈骨架中的铁芯以及分别设置在铁芯两端的永久磁铁，其中，铁芯和永久磁铁固定在电磁阀支架座上，线圈骨架相对铁芯移动。线圈骨架对应于电磁阀支架上的推针孔的一端设有挡块，通过对线圈通正向或反向电流使线圈两端产生N-S或S-N磁场极性与永久磁铁相吸或相拆，从而推动线圈骨架移动，带动挡块移动实现对推针孔的关闭或打开，实现选针功能。这种驱动板存在的缺陷：1、通过线圈骨架移动来开或关推针孔，由于线圈是运动的，所以线圈容易损坏；2、由于线圈及线圈骨架重量大、摩擦面积大，所以需要很大的电流产生的电磁力才能克服重力和摩擦力，发热量很大。3、再加永久磁铁和线圈是一体的，线圈发热永久磁铁也发热，时间长了永磁磁铁会退磁，因磁力减弱导致线圈骨架动作变慢或者不动，致使开关失灵。4、线圈发热易使线圈骨架（通常为塑料材质）变形或老化卡在铁芯上不动，导致电磁阀失灵。5、每针电磁阀要用到两枚相对比较大的耐高温永久磁铁，永久磁铁价格昂贵，而且国家控制稀土，成本只会不断提高，所以成本较大。6、线路板表面无保护，易粘上飞纱尘，极易吸收水份使线路板短路烧坏元器件造成故障。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种磁悬浮式电子提花选针驱动板，改变选针机构，采用摆针和驱动部件的方式，驱动部件驱动摆针摆动实现对刚针的选针。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：磁悬浮式电子提花选针驱动板，包括钢针引导架，与钢针引导架配合的驱动框架，所述钢针引导架上设置有复数个均布的钢针引导通道，所述驱动框架上设有钢针引导孔，所述钢针引导通道与所述钢针引导孔一一对应配合，所述驱动框架上设有与钢针数量对应的选针机构，所述选针机构用于对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开，其特征在于所述选针机构包括摆针和驱动部件，所述摆针摆动用于对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开，所述驱动部件驱动所述摆针摆动，用于实现对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开。改变选针机构，采用摆针和驱动部件的配合方式，驱动部件驱动摆针摆动实现对刚针的选针。由于摆针为摆动方式工作，驱动部件作用于摆针较小的驱动力就能驱动摆针摆动，解决现有技术存在的问题。

摆针由一种不导磁的硬质材料做成，所述的摆针呈L形或其它形状，摆针的短柄与长柄的交叉处有一圆孔，是枢接点，装在摆针轴（摆针轴固定在驱动框架上）上，使摆针能够在摆针腔内左右摆动，从而引起‘开’和‘关’。

所述引导架由公体和母体组成，公体的顶端设置若干个圆孔（方便钢针与热缩管的上下运动）、左右两边各有一个带圆孔的耳。在带圆孔的耳的下方有方形的固定销，所述的固定销上端有圆孔，下端有圆柱形的销身。安装时，销身插入相邻的驱动框架，并刚好卡在相邻驱动板固定销的圆孔内，销身的下端分别都为带椎体的圆柱销，带椎体的圆柱销的椎体的直径大于圆柱销的直径，这样既保证了引导架母体能运动，而且可以保证行程。

所述引导架母体上面的左右两端各有一个带圆柱孔状凸起的圆柱，所述圆柱孔状凸起的圆柱孔刚好与引导架公体的带椎体的圆柱销配合，使带椎体的圆柱销能够在圆柱孔内上下移动。下端设置一平台，平台上有若干个圆孔，可以与引导架公体上的圆孔一一对应，平台的左右两端各有一个带椎体的圆柱销和圆孔，平台下左右两端设置两个带椎体的耳状塑料片。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述驱动框架上设有摆针腔和驱动部件容置腔，所述摆针腔内设置枢轴，所述摆针嵌入在所述摆针腔内，并枢接在所述枢轴上，所述驱动部件嵌入在所述驱动部件容置腔内。驱动部件和摆针之间可以为直接接触式的机械驱动，由驱动部件顶起摆针摆动；驱动部件和摆针之间也可以为悬浮式驱动，由产生的磁力驱动摆针摆动。采用悬浮式驱动为较佳方案，采用悬浮式驱动，驱动部件不动，通过磁力控制摆针摆动。由于摆针的重量远小于驱动部件的重量，因此采用较小的电磁力就能驱动摆针摆动。

以下部分详细说明采用采用悬浮式驱动的技术方案：

所述摆针和驱动部件之间通过磁力驱动所述摆针摆动。由于摆针的重量远小于驱动部件的重量，因此采用较小的电磁力就能驱动摆针摆动。需要较小的的电流就能产生足够的电磁力。

所述摆针包括驱动部和摆动部，所述驱动部在磁力驱动下带动所述摆动部摆动。

所述驱动部设置永磁体或线圈，所述驱动部件为永磁体或线圈。这里具有四种方案，磁摆针因磁力推动而使推针孔被打开或“无孔”（即磁摆针因磁力吸引而使推针孔被抵住，处于闭合状态）这两个状态。线圈骨架的孔内安装一根软磁材料铁芯条，线圈骨架卡在线圈骨架腔（线圈骨架腔设置在驱动框架上）内。其中，第一种方案：摆针上（即驱动部位）设置永磁体，所述驱动部件为线圈，线圈不动，通过磁力驱动摆针摆动，摆针短柄的前端有一圆孔，该圆孔用来装一颗永磁铁，与电磁线圈产生励磁作用，电磁线圈内有软磁铁芯。摆针长臂的头部用来‘开’或‘关’钢针孔；第二种方案：摆针上（即驱动部位）设置线圈，所述驱动部件为线圈，摆针上的线圈受到磁力，移动较小的距离，摆针即可离开孔位或复位，就能够顺利实现选择钢针，这种方案中，相对于现有技术线圈移动的距离大大的缩短，现有技术中的线圈移动的具有，为选择钢针时钢针移动的距离；第三种方案：摆针上（即驱动部位）设置线圈，所述驱动部件为永磁体，该方案与第二方案相似。对于本方案提到的四种方案，无一方案为线圈与永磁体一体结构，即避免了永磁体对线圈产生的不利影响，既：避免了线圈发热永久磁铁也发热，时间长了永磁磁铁会退磁，因磁力减弱导致线圈骨架动作变慢或者不动，致使开关失灵。也避免了线圈发热使线圈骨架（通常为塑料材质）变形或老化卡在铁芯上不动、导致选针机构失灵的问题的出现。

在本技术方案中，甚至可以选择无永磁体的方案，即使选择具有永磁体的方案，永磁体的用量也很小（因采用较小的磁力即可驱动摆针摆动），大大减小的永磁体的用量，大为降低了成本。

为了方便安装，所述驱动框架上设有定位销孔，所述定位销孔与一固定销配合，所述固定销包括带锥度的销身部，设置在大头端的销帽部，设置在小头端的锥台形的销尖部，所述销尖部的大头端与销身部连接。在安装固定销时，只需用很小的气力通过定位销将该选针机构装在驱动电路板，且装好后，销尖和销帽能起到很好的限位卡紧作用，能将选针机构与驱动电路板紧密固定在一起；而这种结构的固定销设计，在拆卸固定销时，只需在销尖这一端，采用普通的推针，轻轻一顶，就能将固定销推出，操作极为方便。所述的固定销是起到把选针机构与电路板固定在一起。

所述线圈骨架包括骨架主体，分别位于骨架主体两端的定位端和绕线端，所述骨架主体上缠绕导线，所述定位端使线圈骨架定位，避免摆动，所述绕线端用于对缠绕导线进行固定，防止骨架主体上缠绕的导线松散。由于设置了定位端和绕线端，该两端的结构有利于对线圈主体的若干匝漆包线进行限位，漆包线就可以不用在涂抹绝缘漆，就能够很好的限位在骨架主体上，同时，可以减少工序，降低成本。线圈的导线通过绕线端进行最终的固定，然后延伸出去与电路板进行连接。

为了提高结构的紧凑度，也为了能够合理的实现选针，所述钢针引导通道和所述钢针引导孔分别为对应设置的两排，所述驱动框架的安装板的两面分别设有对应的选针机构、摆针腔和驱动部件容置腔。

所述驱动框架的两面分别设置功能保护板，所述摆动部的两相对侧壁上分别设置凸平台，所述凸平台分别抵触在对应侧的所述功能保护板上及所述驱动框架安装部的表面上。驱动框架上的选针机构装配完毕后，驱动框架的正反两面各覆盖一块具有散热效果的功能保护件板，功能保护件板用若干颗塑料塞子固定在驱动框架上。功能保护件板把选针选针机构和电路板全盖住，能够起到保护选针机构和电路板的作用，同时减少与外界的接触，避免了灰尘与水汽对电子元器件的损坏，使机器运转更稳定。

设于所述驱动框架一侧的选针机构至少为两排，每排选针机构与相邻排的选针机构错位设置，即错开一个孔位设置，使得每根钢针都能与一个所述的选针机构配合。

所述钢针引导架包括主体部位，外凸于主体部位两侧的插接凸耳和连接凸耳，同侧的所述插接凸耳和连接凸耳具有间隔，所述间隔形成钢针插置行程；每个所述插接凸耳下表面分别设置一固定轴，所述固定轴与所述驱动框架上的相应部位形成插接。

本发明具有的有益效果： 1、通过摆针摆动来开或关推针孔，由于线圈不动或者运动极小距离，线圈不容易损坏；2、推动摆针运动的力较小，采用的线圈较小，即使线圈运动，摩擦面积小，需要较小的电流就能够克服重力和摩擦力，发热量很小。3、永久磁铁和线圈为分体的，线圈发热不会影响永久磁铁，使得永磁磁铁具有合适的使用寿命，因此，选针机构具有较好的使用寿命，能够灵活选针，减少故障率。4、采用采用较小的电流线圈，能够降低线圈的发热率，提供线圈使用寿命，也有利于提高选针机构的使用寿命，能够灵活选针，减少故障率。5、每针选针机构只用到一枚甚至不用到永磁体，大为降低了成本。6、线路板表面设置功能保护板，把选针选针机构和电路板全盖住，能够起到保护选针机构和电路板的作用，同时减少与外界的接触，避免了灰尘与水汽对电子元器件的损坏，使机器运转更稳定。7、线圈与软磁材料的配合，能够集中磁力。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图（未安装功能保护板）。

图2是图1的后视结构示意图。

图3是本发明应用于电子提花花枕机的一种装配结构示意图。

图4-6是本发明中选择机构的三种方案的结构示意图。

图7是本发明中摆针的结构示意图。

图8是本发明中线圈骨架的结构示意图。

图9是本发明中固定销的结构示意图。

图10是本发明中选择机构的工作原理结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：磁悬浮式电子提花选针驱动板，如图1-3所示，包括钢针引导架1，与钢针引导架配合的驱动框架2，所述钢针引导架1上设置有复数个均布的钢针引导通道，所述驱动框架2上设有钢针引导孔，所述钢针引导通道与所述钢针引导孔一一对应配合，所述驱动框架上设有与钢针数量对应的选针机构，所述选针机构用于对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开，其特征在于所述选针机构包括摆针3和驱动部件4，所述摆针摆动用于对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开，所述驱动部件驱动所述摆针摆动，用于实现对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开。

改变了选针机构，采用摆针和驱动部件的配合方式，驱动部件驱动摆针摆动实现对刚针的选针。由于摆针为摆动方式工作，驱动部件作用于摆针较小的驱动力就能驱动摆针摆动，解决现有技术存在的问题。

如图7所示，摆针3由一种不导磁的硬质材料做成，在本实施例中，所述的摆针呈L形或其它形状，摆针的短柄与长柄的交叉处有一圆孔，是枢接点31，装在摆针轴21（摆针轴固定在驱动框架上）上，使摆针能够在摆针腔22内左右摆动，从而引起‘开’和‘关’。

所述引导架1由公体和母体组成，公体的顶端设置若干个圆孔（方便钢针与热缩管的上下运动）、左右两边各有一个带圆孔的连接凸耳11。在带圆孔的插接凸耳的下方有方形的固定销12，所述的固定销上端有圆孔，下端有圆柱形的销身。即：所述钢针引导架包括主体部位，外凸于主体部位两侧的插接凸耳和连接凸耳，同侧的所述插接凸耳和连接凸耳具有间隔，所述间隔形成横针插置行程；每个所述插接凸耳下表面分别设置一固定轴，所述固定轴与所述驱动框架上的相应部位形成插接。

安装时，销身插入相邻的驱动框架2，并刚好卡在相邻驱动板固定销的圆孔内，销身的下端分别都为带椎体的圆柱销，带椎体的圆柱销的椎体的直径大于圆柱销的直径，这样既保证了引导架母体能运动，而且可以保证行程。

所述引导架母体上面的左右两端各有一个带圆柱孔状凸起的圆柱，所述圆柱孔状凸起的圆柱孔刚好与引导架公体的带椎体的圆柱销配合，使带椎体的圆柱销能够在圆柱孔内上下移动。下端设置一平台，平台上有若干个圆孔，可以与引导架公体上的圆孔一一对应，平台的左右两端各有一个带椎体的圆柱销和圆孔，平台下左右两端设置两个带椎体的耳状塑料片。

如图8所示，所述线圈骨架7包括骨架主体71，分别位于骨架主体两端的定位端72和绕线端73，所述骨架主体上缠绕导线，所述定位端使线圈骨架定位，避免摆动，所述绕线端用于对缠绕导线进行固定，防止骨架主体上缠绕的导线松散。由于设置了定位端和绕线端，该两端的结构有利于对线圈主体的若干匝漆包线进行限位，漆包线就可以不用在涂抹绝缘漆，就能够很好的限位在骨架主体上，同时，可以减少工序，降低成本。线圈的导线通过绕线端进行最终的固定，然后延伸出去与电路板进行连接。

如图1和图2所示，为了提高结构的紧凑度，也为了能够合理的实现选针，所述钢针引导通道13和所述钢针引导孔24分别为对应设置的两排，所述驱动框架的安装板的两面分别设有对应的选针机构、摆针腔和驱动部件容置腔。

设于所述驱动框架一侧的选针机构至少为两排，每排选针机构与相邻排的选针机构错位设置，即错开一个孔位设置，使得每根钢针都能与一个所述的选针机构配合。

如图2所示，每个摆针腔的宽度都是一致的，保证了磁摆针的摆动幅度一致。摆针腔相邻的空腔为钢针运动区域25。

如图3所示，所述驱动框架的两面分别设置功能保护板7，如图7所示，所述摆动部33的两相对侧壁上分别设置凸平台331，所述凸平台分别抵触在对应侧的所述功能保护板上及所述驱动框架安装部的表面上。驱动框架上的选针机构装配完毕后，驱动框架的正反两面各覆盖一块具有散热效果的功能保护件板，功能保护件板用若干颗塑料塞子固定在驱动框架上。功能保护件板把选针选针机构和电路板全盖住，能够起到保护选针机构和电路板的作用，同时减少与外界的接触，避免了灰尘与水汽对电子元器件的损坏，使机器运转更稳定。

如图1所示，所述驱动框架2上设有摆针腔22和驱动部件容置腔23，所述摆针腔内设置枢轴21，所述摆针嵌入在所述摆针腔内，并枢接在所述枢轴上，所述驱动部件嵌入在所述驱动部件容置腔内。驱动部件和摆针之间可以为直接接触式的机械驱动，由驱动部件顶起摆针摆动；驱动部件和摆针之间也可以为悬浮式驱动，由产生的磁力驱动摆针摆动。采用悬浮式驱动为较佳方案，采用悬浮式驱动，驱动部件不动，通过磁力控制摆针摆动。由于摆针的重量远小于驱动部件的重量，因此采用较小的电磁力就能驱动摆针摆动。

以下部分详细说明采用采用悬浮式驱动的技术方案：

所述摆针3和驱动部件4之间通过磁力驱动所述摆针3摆动。由于摆针的重量远小于驱动部件的重量，因此采用较小的电磁力就能驱动摆针摆动。需要较小的的电流就能产生足够的电磁力。

所述摆针包括驱动部32和摆动部33，所述驱动部在磁力驱动下带动所述摆动部摆动。

所述驱动部32设置永磁体或线圈，所述驱动部件4为永磁体或线圈。这里具有四种方案，磁摆针因磁力推动而使推针孔被打开或“无孔”（即磁摆针因磁力吸引而使推针孔被抵住，处于闭合状态）这两个状态。线圈骨架的孔内安装一根软磁材料铁芯条，线圈骨架卡在线圈骨架腔（线圈骨架腔设置在驱动框架上）内。

其中，如图4所示，第一种方案：摆针上（即驱动部位）设置永磁体，所述驱动部件为线圈，线圈不动，通过磁力驱动摆针摆动，摆针短柄的前端有一圆孔，该圆孔用来装一颗永磁铁，与电磁线圈产生励磁作用，电磁线圈内有软磁铁芯。摆针长臂的头部用来‘开’或‘关’钢针孔。如图10所示，示出了选针机构的原理，其中示出了两组选针机构，一组处于关闭状态，一组处于打开状态，钢针8穿入到选针机构。

如图5所示，第二种方案：摆针上（即驱动部位）设置线圈，所述驱动部件为线圈，摆针上的线圈受到磁力，移动较小的距离，摆针即可离开孔位或复位，就能够顺利实现选择钢针，这种方案中，相对于现有技术线圈移动的距离大大的缩短，现有技术中的线圈移动的具有，为选择钢针时钢针移动的距离。

如图6所示，第三种方案：摆针上（即驱动部位）设置线圈，所述驱动部件为永磁体，该方案与第二方案相似。对于本方案提到的四种方案，无一方案为线圈与永磁体一体结构，即避免了永磁体对线圈产生的不利影响，既：避免了线圈发热永久磁铁也发热，时间长了永磁磁铁会退磁，因磁力减弱导致线圈骨架动作变慢或者不动，致使开关失灵。也避免了线圈发热使线圈骨架（通常为塑料材质）变形或老化卡在铁芯上不动、导致选针机构失灵的问题的出现。

在本技术方案中，甚至可以选择无永磁体的方案，即使选择具有永磁体的方案，永磁体的用量也很小（因采用较小的磁力即可驱动摆针摆动），大大减小的永磁体的用量，大为降低了成本。

在本实施中，优选方案为第一种方案。

如图1-3、7所示，为了方便安装，所述驱动框架上设有定位销孔，所述定位销孔与一固定销5配合，所述固定销包括带锥度的销身部，设置在大头端的销帽部，设置在小头端的锥台形的销尖部，所述销尖部的大头端与销身部连接。在安装固定销时，只需用很小的气力通过定位销5将该选针机构装在驱动电路板6，且装好后，销尖和销帽能起到很好的限位卡紧作用，能将选针机构与驱动电路板紧密固定在一起；而这种结构的固定销设计，在拆卸固定销时，只需在销尖这一端，采用普通的推针，轻轻一顶，就能将固定销推出，操作极为方便。所述的固定销是起到把选针机构与电路板固定在一起。

功能保护件板7与驱动电路板6连接通过定位销孔与固定销配合，共用若干个固定销孔和若干个固定销。同时为了使功能保护件板更服帖，功能保护件板上设置多排小圆孔，驱动电路板6上设置对应塑料柱，当功能保护件板上的圆孔放入固定板上的固定柱时，安装好功能保护件板。另外未使用的小圆孔，可以起到观察孔的作用，可以观察磁摆针工作是否正常。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.磁悬浮式电子提花选针驱动板，包括钢针引导架，与钢针引导架配合的驱动框架，所述钢针引导架上设置有复数个均布的钢针引导通道，所述驱动框架上设有钢针引导孔，所述钢针引导通道与所述钢针引导孔一一对应配合，所述驱动框架上设有与钢针数量对应的选针机构，所述选针机构用于对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开，其特征在于所述选针机构包括摆针和驱动部件，所述摆针摆动用于对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开，所述驱动部件驱动所述摆针摆动，用于实现对所述钢针引导孔的出口进行关闭或打开。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于所述驱动框架上设有摆针腔和驱动部件容置腔，所述摆针腔内设置枢轴，所述摆针嵌入在所述摆针腔内，并枢接在所述枢轴上，所述驱动部件嵌入在所述驱动部件容置腔内。

3.根据权利要求1或2所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于所述摆针和驱动部件之间通过磁力驱动所述摆针摆动。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于所述摆针包括驱动部和摆动部，所述驱动部在磁力驱动下带动所述摆动部摆动。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于所述驱动部设置永磁体或线圈，所述驱动部件为永磁体或线圈。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于所述线圈骨架包括骨架主体，分别位于骨架主体两端的定位端和绕线端，所述骨架主体上缠绕导线，所述定位端使线圈骨架定位，避免摆动，所述绕线端用于对缠绕导线进行固定，防止骨架主体上缠绕的导线松散。

7.根据权利要求5所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于所述钢针引导通道和所述钢针引导孔分别为对应设置的两排，所述驱动框架的安装板的两面分别设有对应的选针机构、摆针腔和驱动部件容置腔。

8.根据权利要求7所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于所述驱动框架的两面分别设置功能保护板，所述摆动部的两相对侧壁上分别设置凸平台，所述凸平台分别抵触在对应侧的所述功能保护板上及所述驱动框架安装部的表面上。

9.根据权利要求8所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于设于所述驱动框架一侧的选针机构至少为两排，每排选针机构与相邻排的选针机构错位设置，即错开一个孔位设置，使得每根钢针都能与一个所述的选针机构配合。

10.根据权利要求1所述的磁悬浮式电子提花选针驱动板，其特征在于所述钢针引导架包括主体部位，外凸于主体部位两侧的插接凸耳和连接凸耳，同侧的所述插接凸耳和连接凸耳具有间隔，所述间隔形成钢针插置行程；每个所述插接凸耳下表面分别设置一固定轴，所述固定轴与所述驱动框架上的相应部位形成插接。