CN108683363A - 自动精确定位的磁悬浮装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁悬浮装置的技术领域，公开了自动精确定位的磁悬浮装置，包括用于吸附磁性悬浮物的中心磁体以及与悬浮物磁性相同且沿竖向上下移动的外周磁环，外周磁环呈水平布置，外周磁环包围形成有中间孔位，外周磁环的中间孔位与中心磁体对齐布置；当定位悬浮物时，悬浮物先被吸附在中心磁体上，外周磁环朝上移动，直至悬浮物脱离中心磁体，处于悬浮状；在需要悬浮磁性悬浮物时，将磁性悬浮物移动到该磁悬浮装置附近时，中心磁体对其进行吸引定位，然后将外周磁环向上移动，磁性悬浮物受到来自外周磁环的排斥力，这时，随着外周磁环的向上移动，磁性悬浮物则随之悬浮了起来，从而实现将磁性悬浮物快速精确的定位悬浮，结构简单，操作方便。

Description

自动精确定位的磁悬浮装置

技术领域

本发明涉及磁悬浮装置的技术领域，尤其是自动精确定位的磁悬浮装置。

背景技术

磁悬浮是指利用磁力克服重量使物体悬浮起来的技术，随着磁悬浮技术的发展，目前磁悬浮技术被运用到许多领域上，例如磁悬浮列车就是利用磁悬浮技术运行的新型交通工具，并且，目前市面上也有许多小型磁悬浮装置被运用到许多领域之中。

一些小型的磁悬浮装置的结构一般包括有中部的中心磁体以及套设在中心磁体外周的外周磁环，通过中心磁体将磁性悬浮物定位到磁悬浮装置的中部，通过外周磁环产生斥力使磁性悬浮物悬浮起来。

然而目前所给出的磁悬浮装置在需要将磁性物体悬浮起来时，为了使磁性悬浮物准确悬浮，防止倾斜，需要手动将磁性悬浮物放置对准，操作麻烦并且极容易造成磁性悬浮物偏移而导致启动磁悬浮装置时，不能悬浮起来。

发明内容

本发明提出的自动精确定位的磁悬浮装置，旨在解决现有技术中磁悬浮装置不易准确定位悬浮上方的磁性悬浮物的问题。

本发明是这样实现的，自动精确定位的磁悬浮装置，包括用于吸附磁性悬浮物的中心磁体以及与悬浮物磁性相同且沿竖向上下移动的外周磁环，所述外周磁环呈水平布置，所述外周磁环包围形成有中间孔位，所述外周磁环的中间孔位与所述中心磁体对齐布置；当定位悬浮物时，悬浮物先被吸附在所述中心磁体上，所述外周磁环朝上移动，直至悬浮物脱离所述中心磁体，处于悬浮状。

进一步地，所述中心磁体包括多个呈竖向布置的电磁铁柱，多个所述电磁铁柱环绕所述中间孔位的中心位置呈环绕状间隔布置。

进一步地，多个所述电磁铁柱的线圈连接有霍尔元件。

进一步地，当所述外周磁环朝上移动至极限位置时，所述外周磁环的上端面与所述中心磁体的上端面平齐布置。

进一步地，还包括有水平布置且沿竖向上下移动的活动座，所述活动座围合形成有中间通孔；所述外周磁环设置在所述活动座上，且所述外周磁环的中心孔位与所述活动座的中间通孔对齐布置。

进一步地，还包括有底座，所述中心磁体布置在底座上，所述活动座布置在所述底座的上方，且相对于所述底座上下移动。

进一步地，所述底座上设置有多个呈竖向布置的导向柱体，所述导向柱体活动穿过所述活动座，所述活动座沿着所述导向柱体上下移动。

进一步地，所述底座的上设有用于传动所述活动座的传动柱体，所述传动柱体的上端与所述活动座活动连接，所述传动柱体的下端与底座内部的电机连接。

进一步地，所述底座活动连接有水平布置的导轨，所述底座沿着所述导轨水平移动。

与现有技术相比，本发明提供的自动精确定位的磁悬浮装置，在需要悬浮磁性悬浮物时，将磁性悬浮物移动到该磁悬浮装置附近时，中心磁体会对其进行吸引定位，然后将外周磁环向上移动，磁性悬浮物的下端面与外周磁环的上端面的电极相同，从而磁性悬浮物受到来自外周磁环的排斥力，这时，随着外周磁环的向上移动，磁性悬浮物则随之悬浮了起来，从而实现将磁性悬浮物快速精确的定位悬浮，结构简单，操作方便。解决了现有技术中磁悬浮装置不易准确定位悬浮上方的磁性悬浮物的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置的立体结构示意图；

图3是本发明实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置的局部分解立体结构示意图；

图4是本发明实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置的盒体的立体结构示意图；

图5是本发明实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置的位于盒体上的立体结构示意图；

图6是本发明实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置在盒体轨道上的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1至图6所示，为本发明提供的较佳实施例。

本发明实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置，用于精确定位悬浮磁性悬浮物，不会偏移而导致掉落。

本发明实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置，包括用于吸附磁性悬浮物的中心磁体14以及与悬浮物磁性相同且沿竖向上下移动的外周磁环13，外周磁环13呈水平布置，外周磁环13包围形成有中间孔位，外周磁环13的中间孔位与中心磁体14对齐布置；当定位悬浮物时，悬浮物先被吸附在中心磁体14上，外周磁环13朝上移动，直至悬浮物脱离中心磁体14，处于悬浮状。

这样，在需要悬浮磁性悬浮物时，将磁性悬浮物移动到该磁悬浮装置附近时，中心磁体14会对其进行吸引定位，然后将外周磁环13向上移动，磁性悬浮物的下端面与外周磁环13的上端面的电极相同，从而磁性悬浮物受到来自外周磁环13的排斥力，这时，随着外周磁环13的向上移动，磁性悬浮物则随之悬浮了起来，从而实现将磁性悬浮物快速精确的定位悬浮，结构简单，操作方便。

上述中心磁体14为多个竖向布置的电磁铁柱，多个电磁铁柱环绕所述中间孔位的中心位置呈环绕状间隔布置，这样，将磁性悬浮物移动到中心磁体14附近时，磁性悬浮物会初次进行吸引定位，在将电磁铁柱通电后，则再次将磁性悬浮物进行中心对位，两侧的定位使磁性悬浮物置于中心磁体14的中心位置，更加便于外周磁环13排斥悬浮磁性悬浮物。

并且，多个电磁铁柱之间设有用于探测正上方磁性悬浮物位置的霍尔元件141，通过霍尔元件141探测上方磁性悬浮物的位置，在磁性悬浮物偏离中央的位置时，则通过改变流经各个中心磁体14的电流以改变各个中心磁体14的磁性大小，从而调整磁性悬浮物的位置，使磁性悬浮物能精确定位到这多个中心磁体14的中央位置。

本实施例中，霍尔元件141呈十字交叉型布置在这四个电磁铁柱的中间，通过对X轴以及Y轴以调整正上方的磁性悬浮物的位置。

另外，当所述外周磁环13朝上移动至极限位置时，外周磁环13的上端面与中心磁体14的上端面平齐，这样，即可以使磁性悬浮物受到中心磁体14吸引力的同时，受到外周磁环13的排斥力而悬浮在该磁悬浮装置的正上方，使受到的斥力与引力保持平衡，以悬浮磁性悬浮物。

本实施例中，自动精确定位的磁悬浮装置还包括有水平布置且沿竖向上下移动的活动座12，外周磁环13是固定设置在活动座12上的，活动座12围合形成有中间通孔，活动座12的中间通孔与外周磁环13的中心孔位对齐，以便于外周磁环13的上下移动。

同时，自动精确定位的磁悬浮装置还包括有底座11，中心磁体14布置在底座11上，活动座12布置在底座11的上方，且相对于底座11上下移动，以便于对中心磁体14进行支撑，便于制作。

具体的，底座11向上凸设有底柱111，上述中心磁体14设置在底柱111的上端面，活动座12则套设在底柱111上进行上下移动，从而实现外周磁环13相对于中心磁体14的上下移动。

为了防止在初步定位磁性悬浮物时，磁性悬浮物与中心磁体14贴合，该自动精确定位的磁悬浮装置是安设在盒体17内，通过盒体17的盒壁阻隔以防止磁性悬浮物与电池铁柱贴合而无法实现悬浮。

另外，底柱111的侧边形成有沿底座11至底柱111的上端面方向布置的条形凹槽1111，在条形凹槽1111内位于底座11的上端部设有第一限位块1112，活动座12的下端部则向下延伸有限位卡条121，限位卡条121的下端朝第一限位块1112的方向弯折形成有限位卡钩，活动座12相对于底座11上下移动时，限位卡钩置于条形凹槽1111中并沿条形凹槽1111上下移动，这样，当外周磁环13向上移动到与中心磁体14的上端面平齐时，限位卡钩的上端面抵接第一限位块1112的下端面，从而实现对活动座12的限位，使活动座12向上移动时，防止活动座12脱出，并且可以保持外周磁环13的上端面与中心磁体14的上端面平齐，以保持上方的磁性悬浮物稳定悬浮。

并且，底座11上位于条形凹槽1111以及限位卡条121的延伸方向上则形成有贯通孔，即当活动座12向下移动时，使限位卡条121置于贯通孔中。

这样，本实施例提供的第一限位块1112的下端部的一侧向下延伸并横向弯折形成有第一弹性限位条，这样当限位卡钩抵接在第一弹性限位条上时，第一弹性限位条会起到起缓冲作用，防止活动座12向上移动时过快而使限位卡条121断裂。

同样的，在底座11的上端部设有第二限位块1122，当活动座12相对于底座11向下移动时，第二限位块1122用以抵接活动座12的下端部，以防止活动座12抵接在底座11上，而造成底座11磨损。

第二限位块1122的上端部的一侧向上延伸并横向弯折形成第二弹性限位条，对活动座12向下移动时起到缓冲作用。

具体的，本实施例中，中心磁体14固定设置在电磁电路板142上，电磁电路板142则固定在底柱111的上端面，底柱111内则具有贯通至底座11内部腔体的柱腔，这样，则可以通过电性控制电磁电路板142以打开或关闭上述的电磁铁柱。

另外，底座11的上端部固定设有多个呈竖向布置向上延伸的导向柱体151，活动座12与这多个导向柱体151活动连接实现活动座12相对于底座11上下移动，从而保证活动座12沿竖直方向上进行上下移动。

并且，底座11的上端部还设有一根用于传动的传动柱体152，传动柱体152的上端与活动座12活动连接，传动柱体152的下端与底座11内部的电机连接，通过传动柱体152，使活动座12进行上下移动，并且，由于有导向柱体151的存在，避免了活动座12旋转。

本实施例中，第一限位块1112以及第二限位块1122均与控制传动柱体152转动的电机电性连接，当活动座12向上移动，限位卡钩抵接到了第一限位块1112后，电机停止转动，或者当活动座12向下移动时，活动座12的下端部抵接到了第二限位块1122后，电机也会停止转动，通过这样，在操纵活动座12向上移动或向下移动时，不会导致活动座12移动过渡而使其损坏。

本实施例中，为了将上述外周磁环13固定设置在活动座12上，在活动座12的上端部形成有向上开口的圆形凹槽，外周磁环13则嵌入在圆形凹槽中，这样，上述活动座12的通孔则置于圆形凹槽底部与外周磁环13的开口相对应。

并且，活动座12呈方形形状，上述的导向柱体151的数量为三个，三个导向柱体151与传动柱体152分别布置在活动座12的四个角落，从而实现对活动座12的稳定支撑。

而为了实现传动柱体152带动活动座12上下移动，活动座12的一个角形成有贯穿活动座12的螺纹孔，在传动柱体152位于底座11上方的部分具有外螺纹，传动柱体152的外螺纹与活动座12的螺纹孔配合，当电机旋转时，通过外螺纹的旋转使具有螺纹孔的活动座12向上或向下移动，从而实现活动座12相对于底座11的上下移动。

而为了便于制作本实施例所给出的活动座12，在活动座12的下端部的四个角分别形成有向下开口的安装槽，这四个安装槽的槽底向上开有通孔贯穿活动座12，并且，在其中的三个安装槽内固定设有中部开有通孔的导向帽，导向帽的通孔正对安装槽的槽底通孔，以实现活动座12沿导向柱体151定向上下移动；而另外的一个安装槽内则固定有中部开有螺纹孔的螺纹帽，实现与传动柱体152的螺纹连接，以带动活动座12上下移动。

另外，本实施例提供的盒体17中还具有沿盒体17长度方向布置的导轨，即本实施例提供的自动精确定位的磁悬浮装置的底座11能够沿导轨进行水平移动，这样，置于盒体17上方的磁性悬浮物则能够随着磁悬浮装置的移动而进行移动。

具体的，本实施例提供的导轨包括有传动导轨172以及导向导轨171，在底座11的下端部固定有移动座16，移动座16分别具有沿导轨延伸方向布置的传动槽以及导向槽，传动导轨172置于传动槽中并贯穿底座11，导向导轨171置于导向槽中并贯穿底座11。

而在导向槽内具有两个导向抵接片，在两个导向抵接片之间安置有导向筒，导向导轨171穿过导向筒，并相对于导向筒活动连接，这样固定卡嵌在移动座16上的导向筒会带动该磁悬浮装置水平移动，进而带动上方的磁性悬浮物移动。

并且，为了实现移动座16的传动，在传导槽内同样具有两个传动抵接片，在两个传动抵接片之间卡嵌有传动筒，传动筒具有沿传递轨道贯通的螺纹孔，在传动导轨172的外周具有外螺纹，这样传动导轨172的外螺纹与传动筒的螺纹孔相配合，在传动导轨172旋转时，会带动移动座16沿传递轨道移动进而带动磁性悬浮物的移动。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，包括用于吸附磁性悬浮物的中心磁体以及与悬浮物磁性相同且沿竖向上下移动的外周磁环，所述外周磁环呈水平布置，所述外周磁环包围形成有中间孔位，所述外周磁环的中间孔位与所述中心磁体对齐布置；当定位悬浮物时，悬浮物先被吸附在所述中心磁体上，所述外周磁环朝上移动，直至悬浮物脱离所述中心磁体，处于悬浮状。

2.如权利要求1所述的自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，所述中心磁体包括多个呈竖向布置的电磁铁柱，多个所述电磁铁柱环绕所述中间孔位的中心位置呈环绕状间隔布置。

3.如权利要求2所述的自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，多个所述电磁铁柱的线圈连接有霍尔元件。

4.如权利要求1至3任一项所述的自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，当所述外周磁环朝上移动至极限位置时，所述外周磁环的上端面与所述中心磁体的上端面平齐布置。

5.如权利要求1至3任一项所述的自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，还包括有水平布置且沿竖向上下移动的活动座，所述活动座围合形成有中间通孔；所述外周磁环设置在所述活动座上，且所述外周磁环的中心孔位与所述活动座的中间通孔对齐布置。

6.如权利要求5所述的自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，还包括有底座，所述中心磁体布置在底座上，所述活动座布置在所述底座的上方，且相对于所述底座上下移动。

7.如权利要求6所述的自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，所述底座上设置有多个呈竖向布置的导向柱体，所述导向柱体活动穿过所述活动座，所述活动座沿着所述导向柱体上下移动。

8.如权利要求6所述的自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，所述底座的上设有用于传动所述活动座的传动柱体，所述传动柱体的上端与所述活动座活动连接，所述传动柱体的下端与底座内部的电机连接。

9.如权利要求6所述的自动精确定位的磁悬浮装置，其特征在于，所述底座活动连接有水平布置的导轨，所述底座沿着所述导轨水平移动。