CN112564543A - 一种磁致伸缩微位移平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁致伸缩微位移平台，包括移动平台和外壳，外壳设有滑块，两个滑块均设有磁致伸缩棒，两个磁致伸缩棒之间设有连接块，移动平台设置在连接块上，磁致伸缩棒设有第一线圈，两个滑块均设有固定机构，固定机构包括铁制圆筒，铁制圆筒设有矩形槽，矩形槽设有圆槽，圆槽设有弹簧和限位板，限位板设有矩形柱，矩形柱设有衔铁板，衔铁板设有第一锯齿，铁制圆筒设有第二线圈，外壳设有条形板，条形板设有第二锯齿；该磁致伸缩微位移平台能够精确控制移动平台前后移动，以满足使用需要，由于移动平台的前后移动与摩擦系数无关，所以不会受到摩擦系数影响，这样磁致伸缩微位移平台在长期使用后，移动平台依然能够精确位移。

Description

一种磁致伸缩微位移平台

技术领域

本发明涉及一种磁致伸缩微位移平台。

背景技术

申请号为CN201922421086.6公开的一种磁致伸缩微位移平台，该发明提供一种磁致伸缩微位移平台，包括移动平台、外壳和惯性冲击电机壳体，其特征在于，外壳的内部滑动设有惯性冲击电机壳体，移动平台与惯性冲击电机壳体连接且位于外壳的上方，惯性冲击电机壳体内腔的封闭端设置安装线圈的线圈骨架；线圈骨架的中心滑动配合安装磁致伸缩棒；磁致伸缩棒的一端顶住惯性冲击电机壳体内底壁，另一端顶住顶杆，顶杆的两侧由预紧螺母配合预紧螺纹以及预紧弹簧构成预紧机构，预紧螺母的内部设有直线轴承，顶杆的另一端穿过直线轴承连接有质量块，所述顶杆靠近磁致伸缩棒的一端设有顶压部，直线轴承与顶压部之间设有预紧弹簧，该发明能够精确地拖动移动平台向前位移，但是该发明不能精确的拖动移动平台向后位移，不能满足使用需要，另外该发明的移动平台的移动方式与惯性冲击电机壳体和外壳之间的摩擦系数有关，当惯性冲击电机壳体与外壳长时间摩擦后，两者之间的接触面会变的相对光滑，使两者之间的摩擦系数减小，这样就会导致惯性冲击电机壳体不能长期稳定移动，进而导致长期使用后的移动平台不能精确位移，针对上述问题，我们提出了一种磁致伸缩微位移平台。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种磁致伸缩微位移平台，用于解决背景技术中存在的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种磁致伸缩微位移平台，包括移动平台和外壳，所述外壳内部滑动连接有两个前后对称的滑块，两个所述滑块相对一侧均设有磁致伸缩棒，两个所述磁致伸缩棒之间固定连接有连接块，所述移动平台设置在连接块上端，两个所述磁致伸缩棒外侧均套设有第一线圈，两个所述滑块下端均设有固定机构，所述固定机构包括设置在滑块下端的铁制圆筒，所述铁制圆筒下端设有矩形槽，所述矩形槽上端设有圆槽，所述圆槽由上至下依次装配有弹簧和限位板，所述限位板下端设有伸出矩形槽的矩形柱，所述矩形柱下端设有衔铁板，所述衔铁板下端设有第一锯齿，所述铁制圆筒外侧套设有第二线圈，所述外壳内侧底部设有与衔铁板相匹配的条形板，所述条形板上端设有与第一锯齿相匹配的第二锯齿。

采用本发明技术方案，初始状态下，铁制圆筒内的弹簧会推动限位板，使矩形柱带动衔铁板上的第一锯齿与条形板上的第二锯齿啮合，这样固定机构便能将滑块固定在外壳内不能前后移动；当第一线圈通电时能够产生磁场，磁致伸缩棒随即就会伸长，第一线圈断电时磁场消失，磁致伸缩棒随即回复原长，当第二线圈通电时能够产生磁场，铁制圆筒随即产生磁性吸引力，该磁性吸引力能够克服弹簧的弹力将衔铁板向上吸起，使弹簧压缩，同时使第一锯齿与第二锯齿脱离啮合，此时固定结构对滑块解除固定，固定结构上的滑块便可前后移动，第二线圈断电时磁场消失，弹簧回弹带动衔铁板向下运动，使第一锯齿与第二锯齿重新啮合，固定结构重新对滑块进行固定；

需要控制移动平台向前移动时，先对前侧的第二线圈通电，使前侧的滑块解除固定，保持前侧的第二线圈通电的同时对两个第一线圈通电，两个磁致伸缩棒便会一同伸长，由于后侧的滑块被后侧的固定机构固定，所以两个磁致伸缩棒会向前伸长，后侧的磁致伸缩棒向前伸长时会通过连接块带动移动平台向前移动，然后对前侧的第二线圈断电，此时前侧的固定机构对前侧的滑块固定，再对后侧的第二线圈通电，使后侧的固定机构对后侧的滑块解除固定，保持后侧的第二线圈通电的同时对两个第一线圈断电，两个磁致伸缩棒便会一同缩短为原长，由于前侧的滑块被前侧的固定机构固定，所以两个磁致伸缩棒会向前缩短，前侧的磁致伸缩棒向前缩短时会通过连接块带动移动平台向前移动，这样便控制移动平台向前移动，最后对后侧的第二线圈断电，这样移动平台便完成固定；

需要控制移动平台向后移动时，先对后侧的第二线圈通电，使后侧的滑块解除固定，保持后侧的第二线圈通电的同时对两个第一线圈通电，两个磁致伸缩棒便会一同伸长，由于前侧的滑块被前侧的固定机构固定，所以两个磁致伸缩棒会向后伸长，前侧的磁致伸缩棒向后伸长时会通过连接块带动移动平台向后移动，然后对后侧的第二线圈断电，此时后侧的固定机构对后侧的滑块固定，再对前侧的第二线圈通电，使前侧的固定机构对前侧的滑块解除固定，保持前侧的第二线圈通电的同时对两个第一线圈断电，两个磁致伸缩棒便会一同缩短为原长，由于后侧的滑块被后侧的固定机构固定，所以两个磁致伸缩棒会向后缩短，后侧的磁致伸缩棒向后缩短时会通过连接块带动移动平台向后移动，这样便控制移动平台向后移动，最后对前侧的第二线圈断电，这样移动平台便完成固定；

综上所述，该磁致伸缩微位移平台能够精确控制移动平台前后移动，以满足使用需要，由于移动平台的前后移动与摩擦系数无关，所以不会受到摩擦系数影响，这样磁致伸缩微位移平台在长期使用后，移动平台依然能够精确位移。

进一步限定，所述第一线圈包括第一正连接端和第一负连接端，所述第二线圈包括第二正连接端和第二负连接端，所述连接块下部前后两侧均固定连接有支撑管，两个所述支撑管下端均固定连接有第一弹性顶针，两个第一线圈的第一正连接端分别穿入两个支撑管并与第一弹性顶针电性连接，所述条形板上端设有条形槽，所述条形槽内设有与第一弹性顶针相匹配的第一导电条，后侧所述滑块左侧与前侧所述滑块右侧均设有竖板，所述竖板远离滑块一端由上至下间隔设有第二弹性顶针和第三弹性顶针，后侧所述第二线圈的第二正连接端与后侧的第三弹性顶针电性连接，前侧所述第二线圈的第二正连接端与前侧的第三弹性顶针电性连接，后侧所述第二线圈的第二负连接端和后侧所述第一线圈的第一负连接端均与后侧的第二弹性顶针电性连接，前侧所述第二线圈的第二负连接端和前侧所述第一线圈的第一负连接端均与前侧的第二弹性顶针电性连接，所述外壳内侧右端设有与前侧所述第三弹性顶针相匹配的第二导电条，所述外壳内侧左端设有与后侧所述第三弹性顶针相匹配的第三导电条，所述外壳内侧左右两端设有与两个第二弹性顶针相匹配的第四导电条。这样的结构，第一弹性顶针的设置能够满足第一线圈前后滑动的同时，满足第一正连接端与第一导电条电性连接，第二弹性顶针的设置能够满足第二线圈和第一线圈前后滑动的同时，满足第二线圈的第二负连接端和第一线圈的第一负连接端共同与第四导电条电性连接，前侧第三弹性顶针的设置能够满足前侧的第二线圈前后滑动的同时，满足前侧的第二正连接端与第二导电条电性连接，后侧第三弹性顶针的设置能够满足后侧的第二线圈前后滑动的同时，满足后侧的第二正连接端与第三导电条电性连接，支撑管用于支撑第一弹性顶针，竖板用于支撑第二弹性顶针和第三弹性顶针，第四导电条用于连接电源负极，当第一导电条连通电源正极时，两个第一线圈便能通电工作，当第二导电条连通电源正极时，前侧的第二线圈便能通电工作，当第三导电条连通电源正极时，后侧的第二线圈便能通电工作。

进一步限定，所述第一导电条、第二导电条、第三导电条和第四导电条均从外壳前端伸出。这样的结构，能使第一导电条、第二导电条、第三导电条和第四导电条连接外部电源。

进一步限定，所述第一导电条、第二导电条、第三导电条和第四导电条伸出外壳的一端均设有连接孔。这样的结构，方便第一导电条、第二导电条、第三导电条和第四导电条连接外部电源。

进一步限定，所述外壳包括壳体，所述壳体前端可拆卸固定连接有盖板。这样的结构，方便将各个部件组装进外壳内，同时方便对外壳内的部件进行检修。

进一步限定，所述壳体与盖板之间通过螺栓固定连接。这样的结构，能够使壳体与盖板之间可拆卸固定连接。

进一步限定，所述外壳内侧左右两端均设有与滑块相匹配的滑轨。这样的结构，能够使滑块滑动连接在外壳内部。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、该磁致伸缩微位移平台能够精确控制移动平台前后移动，以满足使用需要；

2、由于移动平台的前后移动与摩擦系数无关，所以不会受到摩擦系数影响，这样磁致伸缩微位移平台在长期使用后，移动平台依然能够精确位移；

3、该磁致伸缩微位移平台方便拆装维修。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种磁致伸缩微位移平台实施例的结构示意图；

图2为本发明一种磁致伸缩微位移平台实施例的剖面结构示意图一；

图3为本发明一种磁致伸缩微位移平台实施例的剖面结构示意图二；

图4为本发明一种磁致伸缩微位移平台实施例的局部结构示意图；

图5为本发明一种磁致伸缩微位移平台实施例第一线圈与第二线圈的连接示意图；

图6为本发明一种磁致伸缩微位移平台实施例的衔铁板结构示意图；

图7为本发明一种磁致伸缩微位移平台实施例的电路连接示意图；

主要元件符号说明如下：

移动平台1、外壳11、滑块2、磁致伸缩棒21、连接块22、第一线圈23、铁制圆筒3、矩形槽31、圆槽32、弹簧33、限位板34、矩形柱35、衔铁板36、第一锯齿37、第二线圈38、条形板4、第二锯齿41、第一正连接端5、第一负连接端51、第二正连接端52、第二负连接端53、支撑管54、第一弹性顶针55、第一导电条56、竖板57、第二弹性顶针58、第三弹性顶针59、第二导电条6、第三导电条61、第四导电条62、连接孔63、壳体7、7盖板71、滑轨72。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1-7所示，本发明的一种磁致伸缩微位移平台，包括移动平台1和外壳11，外壳11内部滑动连接有两个前后对称的滑块2，两个滑块2相对一侧均设有磁致伸缩棒21，两个磁致伸缩棒21之间固定连接有连接块22，移动平台1设置在连接块22上端，两个磁致伸缩棒21外侧均套设有第一线圈23，两个滑块2下端均设有固定机构，固定机构包括设置在滑块2下端的铁制圆筒3，铁制圆筒3下端设有矩形槽31，矩形槽31上端设有圆槽32，圆槽32由上至下依次装配有弹簧33和限位板34，限位板34下端设有伸出矩形槽31的矩形柱35，矩形柱35下端设有衔铁板36，衔铁板36下端设有第一锯齿37，铁制圆筒3外侧套设有第二线圈38，外壳11内侧底部设有与衔铁板36相匹配的条形板4，条形板4上端设有与第一锯齿37相匹配的第二锯齿41。

采用本发明技术方案，初始状态下，铁制圆筒3内的弹簧33会推动限位板34，使矩形柱35带动衔铁板36上的第一锯齿37与条形板4上的第二锯齿41啮合，这样固定机构便能将滑块2固定在外壳11内不能前后移动；当第一线圈23通电时能够产生磁场，磁致伸缩棒21随即就会伸长，第一线圈23断电时磁场消失，磁致伸缩棒21随即回复原长，当第二线圈38通电时能够产生磁场，铁制圆筒3随即产生磁性吸引力，该磁性吸引力能够克服弹簧33的弹力将衔铁板36向上吸起，使弹簧33压缩，同时使第一锯齿37与第二锯齿41脱离啮合，此时固定结构对滑块2解除固定，固定结构上的滑块2便可前后移动，第二线圈38断电时磁场消失，弹簧33回弹带动衔铁板36向下运动，使第一锯齿37与第二锯齿41重新啮合，固定结构重新对滑块2进行固定；

需要控制移动平台1向前移动时，先对前侧的第二线圈38通电，使前侧的滑块2解除固定，保持前侧的第二线圈38通电的同时对两个第一线圈23通电，两个磁致伸缩棒21便会一同伸长，由于后侧的滑块2被后侧的固定机构固定，所以两个磁致伸缩棒21会向前伸长，后侧的磁致伸缩棒21向前伸长时会通过连接块22带动移动平台1向前移动，然后对前侧的第二线圈38断电，此时前侧的固定机构对前侧的滑块2固定，再对后侧的第二线圈38通电，使后侧的固定机构对后侧的滑块2解除固定，保持后侧的第二线圈38通电的同时对两个第一线圈23断电，两个磁致伸缩棒21便会一同缩短为原长，由于前侧的滑块2被前侧的固定机构固定，所以两个磁致伸缩棒21会向前缩短，前侧的磁致伸缩棒21向前缩短时会通过连接块22带动移动平台1向前移动，这样便控制移动平台1向前移动，最后对后侧的第二线圈38断电，这样移动平台1便完成固定；

需要控制移动平台1向后移动时，先对后侧的第二线圈38通电，使后侧的滑块2解除固定，保持后侧的第二线圈38通电的同时对两个第一线圈23通电，两个磁致伸缩棒21便会一同伸长，由于前侧的滑块2被前侧的固定机构固定，所以两个磁致伸缩棒21会向后伸长，前侧的磁致伸缩棒21向后伸长时会通过连接块22带动移动平台1向后移动，然后对后侧的第二线圈38断电，此时后侧的固定机构对后侧的滑块2固定，再对前侧的第二线圈38通电，使前侧的固定机构对前侧的滑块2解除固定，保持前侧的第二线圈38通电的同时对两个第一线圈23断电，两个磁致伸缩棒21便会一同缩短为原长，由于后侧的滑块2被后侧的固定机构固定，所以两个磁致伸缩棒21会向后缩短，后侧的磁致伸缩棒21向后缩短时会通过连接块22带动移动平台1向后移动，这样便控制移动平台1向后移动，最后对前侧的第二线圈38断电，这样移动平台1便完成固定；

综上所述，该磁致伸缩微位移平台能够精确控制移动平台1前后移动，以满足使用需要，由于移动平台1的前后移动与摩擦系数无关，所以不会受到摩擦系数影响，这样磁致伸缩微位移平台在长期使用后，移动平台1依然能够精确位移。

优选，第一线圈23包括第一正连接端5和第一负连接端51，第二线圈38包括第二正连接端52和第二负连接端53，连接块22下部前后两侧均固定连接有支撑管54，两个支撑管54下端均固定连接有第一弹性顶针55，两个第一线圈23的第一正连接端5分别穿入两个支撑管54并与第一弹性顶针55电性连接，条形板4上端设有条形槽，条形槽内设有与第一弹性顶针55相匹配的第一导电条56，后侧滑块2左侧与前侧滑块2右侧均设有竖板57，竖板57远离滑块2一端由上至下间隔设有第二弹性顶针58和第三弹性顶针59，后侧第二线圈38的第二正连接端52与后侧的第三弹性顶针59电性连接，前侧第二线圈38的第二正连接端52与前侧的第三弹性顶针59电性连接，后侧第二线圈38的第二负连接端53和后侧第一线圈23的第一负连接端51均与后侧的第二弹性顶针58电性连接，前侧第二线圈38的第二负连接端53和前侧第一线圈23的第一负连接端51均与前侧的第二弹性顶针58电性连接，外壳11内侧右端设有与前侧第三弹性顶针59相匹配的第二导电条6，外壳11内侧左端设有与后侧第三弹性顶针59相匹配的第三导电条61，外壳11内侧左右两端设有与两个第二弹性顶针58相匹配的第四导电条62。这样的结构，第一弹性顶针55的设置能够满足第一线圈23前后滑动的同时，满足第一正连接端5与第一导电条56电性连接，第二弹性顶针58的设置能够满足第二线圈38和第一线圈23前后滑动的同时，满足第二线圈38的第二负连接端53和第一线圈23的第一负连接端51共同与第四导电条62电性连接，前侧第三弹性顶针59的设置能够满足前侧的第二线圈38前后滑动的同时，满足前侧的第二正连接端52与第二导电条6电性连接，后侧第三弹性顶针59的设置能够满足后侧的第二线圈38前后滑动的同时，满足后侧的第二正连接端52与第三导电条61电性连接，支撑管54用于支撑第一弹性顶针55，竖板57用于支撑第二弹性顶针58和第三弹性顶针59，第四导电条62用于连接电源负极，当第一导电条56连通电源正极时，两个第一线圈23便能通电工作，当第二导电条6连通电源正极时，前侧的第二线圈38便能通电工作，当第三导电条61连通电源正极时，后侧的第二线圈38便能通电工作。

优选，第一导电条56、第二导电条6、第三导电条61和第四导电条62均从外壳11前端伸出。这样的结构，能使第一导电条56、第二导电条6、第三导电条61和第四导电条62连接外部电源。

优选，第一导电条56、第二导电条6、第三导电条61和第四导电条62伸出外壳11的一端均设有连接孔63。这样的结构，方便第一导电条56、第二导电条6、第三导电条61和第四导电条62连接外部电源。

优选，外壳11包括壳体7，壳体7前端可拆卸固定连接有盖板71。这样的结构，方便将各个部件组装进外壳11内，同时方便对外壳11内的部件进行检修。

优选，壳体7与盖板71之间通过螺栓固定连接。这样的结构，能够使壳体7与盖板71之间可拆卸固定连接。

优选，外壳11内侧左右两端均设有与滑块2相匹配的滑轨72。这样的结构，能够使滑块2滑动连接在外壳11内部。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种磁致伸缩微位移平台，包括移动平台(1)和外壳(11)，其特征在于：所述外壳(11)内部滑动连接有两个前后对称的滑块(2)，两个所述滑块(2)相对一侧均设有磁致伸缩棒(21)，两个所述磁致伸缩棒(21)之间固定连接有连接块(22)，所述移动平台(1)设置在连接块(22)上端，两个所述磁致伸缩棒(21)外侧均套设有第一线圈(23)，两个所述滑块(2)下端均设有固定机构，所述固定机构包括设置在滑块(2)下端的铁制圆筒(3)，所述铁制圆筒(3)下端设有矩形槽(31)，所述矩形槽(31)上端设有圆槽(32)，所述圆槽(32)由上至下依次装配有弹簧(33)和限位板(34)，所述限位板(34)下端设有伸出矩形槽(31)的矩形柱(35)，所述矩形柱(35)下端设有衔铁板(36)，所述衔铁板(36)下端设有第一锯齿(37)，所述铁制圆筒(3)外侧套设有第二线圈(38)，所述外壳(11)内侧底部设有与衔铁板(36)相匹配的条形板(4)，所述条形板(4)上端设有与第一锯齿(37)相匹配的第二锯齿(41)。

2.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩微位移平台，其特征在于：所述第一线圈(23)包括第一正连接端(5)和第一负连接端(51)，所述第二线圈(38)包括第二正连接端(52)和第二负连接端(53)，所述连接块(22)下部前后两侧均固定连接有支撑管(54)，两个所述支撑管(54)下端均固定连接有第一弹性顶针(55)，两个第一线圈(23)的第一正连接端(5)分别穿入两个支撑管(54)并与第一弹性顶针(55)电性连接，所述条形板(4)上端设有条形槽，所述条形槽内设有与第一弹性顶针(55)相匹配的第一导电条(56)，后侧所述滑块(2)左侧与前侧所述滑块(2)右侧均设有竖板(57)，所述竖板(57)远离滑块(2)一端由上至下间隔设有第二弹性顶针(58)和第三弹性顶针(59)，后侧所述第二线圈(38)的第二正连接端(52)与后侧的第三弹性顶针(59)电性连接，前侧所述第二线圈(38)的第二正连接端(52)与前侧的第三弹性顶针(59)电性连接，后侧所述第二线圈(38)的第二负连接端(53)和后侧所述第一线圈(23)的第一负连接端(51)均与后侧的第二弹性顶针(58)电性连接，前侧所述第二线圈(38)的第二负连接端(53)和前侧所述第一线圈(23)的第一负连接端(51)均与前侧的第二弹性顶针(58)电性连接，所述外壳(11)内侧右端设有与前侧所述第三弹性顶针(59)相匹配的第二导电条(6)，所述外壳(11)内侧左端设有与后侧所述第三弹性顶针(59)相匹配的第三导电条(61)，所述外壳(11)内侧左右两端设有与两个第二弹性顶针(58)相匹配的第四导电条(62)。

3.根据权利要求2所述的一种磁致伸缩微位移平台，其特征在于：所述第一导电条(56)、第二导电条(6)、第三导电条(61)和第四导电条(62)均从外壳(11)前端伸出。

4.根据权利要求3所述的一种磁致伸缩微位移平台，其特征在于：所述第一导电条(56)、第二导电条(6)、第三导电条(61)和第四导电条(62)伸出外壳(11)的一端均设有连接孔(63)。

5.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩微位移平台，其特征在于：所述外壳(11)包括壳体(7)，所述壳体(7)前端可拆卸固定连接有盖板(71)。

6.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩微位移平台，其特征在于：所述壳体(7)与盖板(71)之间通过螺栓固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种磁致伸缩微位移平台，其特征在于：所述外壳(11)内侧左右两端均设有与滑块(2)相匹配的滑轨(72)。

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