CN109623311A - 一种磁屏蔽式选针器及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于选针器领域并公开了一种磁屏蔽式选针器及其装配方法；包括外形为长方体的选针器外壳，所述选针器外壳的一端固接有线路板，所述选针器外壳位于线路板相对的一面固设有刀头盖板，所述选针器外壳内设有若干排插针线圈和若干排选针刀头，所述的插针线圈与线路板相连接，且所述选针刀头包括永磁体部分和刀头部分，每一个所述的插针线圈均匀选针刀头的永磁体部分对应连接，所述选针刀头的刀头部分穿过刀头盖板设置在选针器外壳的外侧，且所述的选针刀头固定在选针器外壳内；本发明装置具有结构简单、连接牢固可靠、安装方便、选针效率高、产品使用寿命长的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及选针器技术领域，尤其涉及一种磁屏蔽式选针器及其装配方法。
背景技术
现有纺织机械上的选针装置，按工作原理可以划分为电磁式选针器和压电陶瓷式选针器，而电磁式选针器由于结构简单，使用方便的优点，越来越得到广泛的应用，电磁式选针器的工作原理如下：利用对电磁螺旋管(即线圈)通入不同方向电流,使插针线圈头端的极性产生相应变化,与刀片永磁体间产生吸力和斥力来实现选针头摆动。
现有技术中选针器结构比较复杂，从而导致其响应速度比较慢，元器件的受力、防冲击、震动等方面逊色，易出现故障，所以有待进一步改进。鉴于此，如何提供一种结构简单、工作效率高的种磁屏蔽式选针器是本领域技术人员需要解决的技术难题。
发明内容
针对现有技术中的选针器结构比较复杂，从而导致其响应速度比较慢，元器件的受力、防冲击、震动等方面逊色，易出现故障的难题，本发明提供了一种结构简单、工作效率高的种磁屏蔽式选针器及其装配方法。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
设计一种磁屏蔽式选针器，包括外形为长方体的选针器外壳，所述选针器外壳的一端固接有线路板，所述选针器外壳位于线路板相对的一面固设有刀头盖板，所述选针器外壳内设有若干排插针线圈和若干排选针刀头，所述的插针线圈靠近线路板的一端设有阶梯型安装部和导电极，所述的阶梯型安装部与线路板接触，所述的导电极插设在线路板的接线孔中，且所述选针刀头包括永磁体部分和刀头部分，所述的插针线圈远离导电极的一端与选针刀头的永磁体部分对应连接，且所述插针线圈与选针刀头的永磁体部分之间的距离为0.2-0.4mm，所述选针刀头的刀头部分穿过刀头盖板设置在选针器外壳的外侧，且所述的选针刀头固定在选针器外壳内；所述选针器外壳表面上还均匀设有散热凹槽；所述的选针器外壳、线路板与刀头盖板组成密闭的空间。
优选的，所述的插针线圈和选针刀头数量相等。
优选的，所述插针线圈还包括线圈座，所述的阶梯型安装部和导电极设置在线圈座上。
优选的，所述的线路板与电源接口连接，且所述的电源接口固定连接在线路板上。
优选的，所述的线路板以及刀头盖板通过螺钉与选针器外壳相连接，所述的螺钉在选针器外壳两侧各设有一排，且选针器外壳一侧的螺钉与另一侧的螺钉错开设置。
优选的，所述选针器外壳位于刀头盖板的一侧设有固定板，所述选针器外壳位于刀头盖板的另一侧设有固定凹槽，所述固定板以及固定凹槽内均设有固定用通孔。
优选的，所述的选针刀头均匀排列。
优选的，所述的插针线圈和选针刀头均设有八个。
优选的，所述选针刀头的刀头部分为T形结构，且其头部为斜面设计。
设计一种磁屏蔽式选针器的装配方法，包括如下步骤：
步骤一：首先，通过压铸方式将选针器外壳以及整体式粉末冶金嵌条一体成型；
步骤二：接着，在插针线圈表面包覆一层磁屏蔽壳；将线圈座上的定位口与选针器外壳安装处的限位槽卡设在一起，将阶梯型安装部、导电极与线路板连接牢固；将线圈座的另一端设置在选针刀头的永磁体部分旁，即完成磁屏蔽式选针器的装配工作。
本发明提出的一种磁屏蔽式选针器及其装配方法，有益效果在于：
(1)本发明装置的线路板以及刀头盖板通过螺钉与选针器外壳固接在一起，且该螺钉错开设置，连接更加牢固且能节约安装空间，避免两端的螺钉互相抵住影响安装效果；本发明装置中插针线圈、选针刀头设置在选针器外壳内部，而选针器外壳通过穿过通孔的螺钉进行固定，其具有结构简单、连接牢固可靠、安装方便的有益效果；
(2)本发明装置结构简单、进而其出现故障的概率大大降低，有效提高了产品的使用寿命；
(3)本发明装置利用线路板来控制选针刀头的工作，具有控制方式简单、响应速度快的优点，同时其内部元器件的受力、防冲击以及防震动性能都比较优越，有效提高了选针的效率；
(4)本发明装置中选针器外壳、线路板与刀头盖板形成密闭的结构，可以有效避免工作时棉絮、灰尘等杂物进入装置内部，影响装置的使用寿命；
(5)本发明装置安装选针刀头的采用整体式粉末冶金嵌条，其结构强度高、散热效果好，有效提高装置的使用寿命。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明装置的立体结构示意图；
图2为本发明装置的俯视结构示意图；
图3为本发明装置的主视结构示意图；
图4为本发明装置中插针线圈的结构示意图；
图5为本发明装置的剖开示意图。
图中：选针器外壳1、线路板2、刀头盖板3、插针线圈4、选针刀头5、永磁体部分6、刀头部分7、线圈座8、电源接口9、固定板 10、固定凹槽11、通孔12、散热凹槽13、阶梯型安装部14、导电极 15、接线孔16。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
参阅附图1-附图5所示，本发明的一种磁屏蔽式选针器，包括外形为长方体的选针器外壳1，所述选针器外壳1的一端固接有线路板2，所述选针器外壳1位于线路板2相对的一面固设有刀头盖板3，所述选针器外壳1内设有若干排插针线圈4和若干排选针刀头5，所述的插针线圈4靠近线路板2的一端设有阶梯型安装部14和导电极 15，所述的阶梯型安装部14与线路板2接触，所述的导电极15插设在线路板2的接线孔16中，且所述选针刀头5包括永磁体部分6和刀头部分7，所述的插针线圈4远离导电极15的一端与选针刀头5 的永磁体部分6对应连接，且所述插针线圈4与选针刀头5的永磁体部分6之间的距离为0.2mm，所述选针刀头5的刀头部分7穿过刀头盖板3设置在选针器外壳1的外侧，且所述的选针刀头5固定在选针器外壳1内；所述选针器外壳1表面上还均匀设有散热凹槽13；所述的选针器外壳1、线路板2与刀头盖板3组成密闭的空间，所述的插针线圈4和选针刀头5数量相等，均设计为八个；所述插针线圈4 还包括线圈座8，所述的阶梯型安装部14和导电极15设置在线圈座 8上，所述的线路板2与电源接口9连接，且所述的电源接口9固定连接在线路板2上，所述的线路板2以及刀头盖板3通过螺钉与选针器外壳1相连接，所述的螺钉在选针器外壳1两侧各设有一排，且选针器外壳1一侧的螺钉与另一侧的螺钉错开设置；所述选针器外壳1 位于刀头盖板3的一侧设有固定板10，所述选针器外壳1位于刀头盖板3的另一侧设有固定凹槽11，所述固定板10以及固定凹槽11 内均设有固定用通孔12，所述的选针刀头5均匀排列；所述选针刀头5的刀头部分7为T形结构，且其头部为斜面设计。
本发明的一种磁屏蔽式选针器的装配方法，包括如下步骤：
步骤一：首先，通过压铸方式将选针器外壳1以及整体式粉末冶金嵌条一体成型；
步骤二：接着，在插针线圈4表面包覆一层磁屏蔽壳；将线圈座 8上的定位口与选针器外壳1安装处的限位槽卡设在一起，将阶梯型安装部14、导电极15与线路板2连接牢固；将线圈座8的另一端设置在选针刀头5的永磁体部分6旁，即完成磁屏蔽式选针器的装配工作。
本发明装置工作时，插针线圈4、选针刀头5插设在选针器外壳 1内部，线路板2、刀头盖板3通过螺钉方便地与选针器外壳1固接在一起形成密闭的空间，可以有效避免工作时棉絮、灰尘等杂物进入装置内部，影响装置的使用寿命；而选针器外壳1通过穿过通孔12 的螺钉进行固定，具有连接结构简单、连接方便的优点；工作时，利用线路板2来控制插针线圈4的正反向通断形成极性相反的两种磁场形式，由插针线圈通电而产生的磁场来控制附在选针刀头5上的永磁体部分6，插针线圈4通电后，在插针线圈4的两头就产生了N极、 S极；当通电电流方向改变后，插针线圈4两端的N极、S极了也随之改变，根据磁性的同性相斥异性相吸的原理，选针刀头5的左右运动就可以由插针线圈4的电流方向来控制，在实际使用过程中，插针线圈4的电流改变频率越高，选针刀头5的左右摆动也越快，反之就越慢。进而通过线路板2便可以控制若干个选针刀头5的工作。本发明装置具有结构简单、新颖独特、连接方便、工作效率高的优点。
本发明实施例中的选针器外壳1可以采用合金(铝合金，锌合金) 通过压铸工艺一体成型，这样压铸件关键部位(如安装平面、磁棒平面、刀片安装孔)的尺寸精度达到0.02-0.04mm的要求精度。现有技术中一般通过为骨架毛胚件精加工，生产效率低、速度慢、精度也难以达到本发明实施例中的要求；选针器刀片安装孔部位为整体式粉末冶金嵌条，嵌条为选针器工作时关键的强度结构件，硬度为HRC60以上，以保证轴孔的耐磨损和强度，选针器经长期使用，轴孔不磨损变形，保证选针器长时间工作的机械精密度与稳定性。骨架嵌条嵌入骨架压铸模具时整体成型，提高生产效率的同时保证尺寸精度的一致性，减少后期加工成本。同时，参阅附图1所示，本发明实施例中选针器外壳1上端和下端开槽设置，增大了散热面积，降低选针器运行时的温度。经测试，选针器外壳1达到降低运行温度10℃以上的效果。
而且，本实施例中的选针器外壳1采用磁屏蔽壳设计。选针器的插针线圈4被磁屏蔽壳包裹(磁屏蔽壳采用坡莫合金，软铁等高导磁率材料)。磁屏蔽壳的使用降低选针器线圈通电工作时的相互磁场干扰，使选针器刀片运作时的刀片回弹力趋近于一致。经测试发现，未使用磁屏蔽壳线圈所对应刀片回弹力区间为0.09-0.16N，使用磁屏蔽壳的力区间为0.1-0.13N。选针器各选针刀头5回弹力一致性越高，选针器工作时的刀片误选率越低，刀片摆动更灵敏(高频率)，极限速度越高。
参阅附图1、附图2以及附图4所示，本发明实施例中插针线圈4和线圈座8与选针器外壳1的连接方式采用插管式结构。插针线圈 4采用插管式结构，线圈座8设有定位口，选针器外壳1安装位处设有限位槽，(定位口，限位槽加工精度可达到0.02-0.04mm)，安装时插入定位即可，同时保证线圈焊针的尺寸与方向的一致性。现有技术中，常规式线圈安装结构为多部件卡扣式(弹簧，定位套，线圈卡板，胶水)，部件多，步骤复杂且依赖手工操作，组装效率低下，插管式结构能减少部件数量，减少装配的工序与难度，使装配一致化，使产品部件模块化，为自动化装配生产提供条件。插针线圈4和线圈座8与选针器外壳1为固体接触式结构，而现有技术中采用产热原(插针线圈4)与散热体(选针器外壳1)为接触式结构，热源的温度直接通过散热体形成高效散热结构。选针器刀片磁钢退磁温度为150℃，线圈骨架磁芯退磁温度为200℃，线圈骨架塑料热熔点温度为180℃。选针器线圈温度在到达170℃时因磁力件(选针刀片、电磁线圈)磁力衰减使选针器运行效率降低。经测，插管式固体导热选针器在相同的测试环境下可下降选针器电磁线圈热温度40℃(对比于空气散热选针器)。此结构能保证电磁线圈和选针刀片的最佳运行温度，进而提高选针器的工作极限速度，提高刀片摆动频率，降低刀片误选率。
同时，再本发明实施例中线路板采用插针安装结构。插针线圈4 插入固定后，插针线圈4压面高于选针器外壳1底平面0.5mm，PCB 线路板厚度为1.5mm，线路板通过6枚螺丝固定，固定螺丝时同时压实插针线圈4使线圈稳固固定于选针器。螺丝定位完毕同时线圈插针(16枚)同时露出于线路板外侧，高度、垂直度、间距均一致，便于自动焊锡工位加工。而常规线路板安装使用引线式线圈结构，引线质软，受力会弯曲，导致常规线圈焊锡需每根引线依次穿孔，再焊接，手工依赖程度大，装配效率低。此插针式结构减少了装配工序，通过零件模块化装配提升了装配一致性，从而提高稳定性。
最后，本发明实施例在磁作用区采用密封结构。选针刀头5磁钢为强磁性永磁(3600gs)，易吸附铁屑、铁灰等杂质。常规骨架结构需空气传导散热，磁作用区为敞开式，横机整机工作时易进粉尘，毛纱油污等杂质。杂质进入使选针器刀片运行阻力增加，造成运行速度延迟，不到位或者直接卡死。磁作用区密封结构大限度的降低杂质进入的几率，降低选针器的维护成本，提高效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，包括外形为长方体的选针器外壳(1)，所述选针器外壳(1)的一端固接有线路板(2)，所述选针器外壳(1)位于线路板(2)相对的一面固设有刀头盖板(3)，所述选针器外壳(1)内设有若干排插针线圈(4)和若干排选针刀头(5)，所述的插针线圈(4)靠近线路板(2)的一端设有阶梯型安装部(14)和导电极(15)，所述的阶梯型安装部(14)与线路板(2)接触，所述的导电极(15)插设在线路板(2)的接线孔(16)中，且所述选针刀头(5)包括永磁体部分(6)和刀头部分(7)，所述的插针线圈(4)远离导电极(15)的一端与选针刀头(5)的永磁体部分(6)对应连接，且所述插针线圈(4)与选针刀头(5)的永磁体部分(6)之间的距离为0.2-0.4mm，所述选针刀头(5)的刀头部分(7)穿过刀头盖板(3)设置在选针器外壳(1)的外侧，且所述的选针刀头(5)固定在选针器外壳(1)内；所述选针器外壳(1)表面上还均匀设有散热凹槽(13)；所述的选针器外壳(1)、线路板(2)与刀头盖板(3)组成密闭的空间。
2.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，所述的插针线圈(4)和选针刀头(5)数量相等。
3.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，所述插针线圈(4)还包括线圈座(8)，所述的阶梯型安装部(14)和导电极(15)设置在线圈座(8)上。
4.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，所述的线路板(2)与电源接口(9)连接，且所述的电源接口(9)固定连接在线路板(2)上。
5.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，所述的线路板(2)以及刀头盖板(3)通过螺钉与选针器外壳(1)相连接，所述的螺钉在选针器外壳(1)两侧各设有一排，且选针器外壳(1)一侧的螺钉与另一侧的螺钉错开设置。
6.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，所述选针器外壳(1)位于刀头盖板(3)的一侧设有固定板(10)，所述选针器外壳(1)位于刀头盖板(3)的另一侧设有固定凹槽(11)，所述固定板(10)以及固定凹槽(11)内均设有固定用通孔(12)。
7.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，所述的选针刀头(5)均匀排列。
8.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，所述的插针线圈(4)和选针刀头(5)均设有八个。
9.根据权利要求1所述的一种磁屏蔽式选针器，其特征在于，所述选针刀头(5)的刀头部分(7)为T形结构，且其头部为斜面设计。
10.一种磁屏蔽式选针器的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：首先，通过压铸方式将选针器外壳(1)以及整体式粉末冶金嵌条一体成型；
步骤二：接着，在插针线圈(4)表面包覆一层磁屏蔽壳；将线圈座(8)上的定位口与选针器外壳(1)安装处的限位槽卡设在一起，将阶梯型安装部(14)、导电极(15)与线路板(2)连接牢固；将线圈座(8)的另一端设置在选针刀头(5)的永磁体部分(6)旁，即完成磁屏蔽式选针器的装配工作。
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