CN208461656U - 位移驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种位移驱动装置，包含外壳结构、驱动结构以及执行结构；外壳结构内部形成容物空间，所述驱动结构安装在容物空间中；所述执行结构包含主动杆与往复杆，主动杆在长度延伸方向上的两端分别形成第一端部、第二端部；第二端部通过设置的铰链连接在往复杆沿长度延伸方向的端部或中部；主动杆位于容物空间中，往复杆沿长度延伸方向两端中的其中一端或全部两端贯穿外壳结构到达容物空间以外的空间中；驱动结构包含驱动部磁体；所述主动杆上安装有执行部磁体，驱动部磁体与执行部磁体能够相互作用。本实用新型结构简单，体积小，能够适用与多种应用场合；通过对磁力大小与方向的调节，能够达到驱动力与运动稳定性之间的平衡。

Description

位移驱动装置

技术领域

本实用新型涉及电磁设备领域、驱动设备领域，具体地，涉及一种位移驱动装置。

背景技术

往复运动应用在多种机械传动场合，例如平面打磨、步进进给、物料输送等，现有的实现往复运动的系统通常是电机与能够产生直线位移结构的结合，例如丝杠、曲柄滑块机构等等。由于部件较多的设置，现有的这些往复运动系统往往存在体积大、调节复杂的缺陷，无法适应小型空间的使用。另外，现有的系统存在稳定性不足的缺陷，难以通过阻尼的调节实现驱动力与稳定性的平衡。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种位移驱动装置。

根据本实用新型提供的位移驱动装置，包含外壳结构、驱动结构以及执行结构；外壳结构内部形成容物空间，所述驱动结构安装在容物空间中；

所述执行结构包含主动杆与往复杆；主动杆通过设置的第一转轴安装在外壳结构上，主动杆在长度延伸方向上的两端分别形成第一端部、第二端部，第一端部、第二端部分别位于第一转轴的两端；第二端部通过设置的铰链连接在往复杆沿长度延伸方向的端部或中部；主动杆位于容物空间中，往复杆沿长度延伸方向两端中的其中一端或全部两端贯穿外壳结构到达容物空间以外的空间中；

驱动结构包含驱动部磁体；所述主动杆上安装有执行部磁体，或者主动杆本身形成执行部磁体；驱动部磁体与执行部磁体能够相互作用。

优选地，所述执行部磁体包含第一杠杆执行磁体，第一杠杆执行磁体安装在第一端部上；

驱动结构还包含第一导磁材料件，驱动部磁体包含第一杠杆驱动磁体，第一杠杆驱动磁体连接到第一导磁材料件，第一导磁材料件与所述第一杠杆执行磁体相对设置。

优选地，第一导磁材料件与第一杠杆执行磁体通过设置的弹性件连接。

优选地，所述执行部磁体还包含第二杠杆执行磁体，第二杠杆执行磁体安装在第二端部上；

驱动结构还包含第二导磁材料件，第二导磁材料件与所述第二杠杆执行磁体相对设置。

优选地，第一杠杆驱动磁体同时连接到第一导磁材料件与第二导磁材料件上，第一导磁材料件与第二导磁材料件一体成型、紧固连接或单独设置；

所述第一杠杆执行磁体与第二杠杆执行磁体的磁极布置方向相反或相同。

优选地，驱动部磁体还包含第二杠杆驱动磁体，第二杠杆驱动磁体连接到第二导磁材料件上。

优选地，还包含锥形护套，锥形护套内部形成摆动空间，主动杆的整体或部分运动在摆动空间中。

优选地，所述第二杠杆驱动磁体包含电磁体结构，多个电磁体结构的第二杠杆驱动磁体之间串联和/或并联连接。

优选地，第二杠杆驱动磁体与第二导磁材料件在数量上一一对应，所述第二导磁材料件连接到锥形护套上。

优选地，所述往复杆到达容物空间以外的空间的一端上连接有箝位结构，箝位结构能够锁合状态与解锁状态这两种状态之间转换。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型结构简单，体积小，能够适用与多种应用场合；

2、本实用新型通过对磁力大小与方向的调节，能够达到驱动力与运动稳定性之间的平衡；

3、本实用新型中电磁体线圈可以反接，使在驱动中形成主动电磁阻尼，减缓运动止动和启动冲击；提高运动平稳性；多个线圈组合可以提高驱动力和驱动响应被控性能，提高驱动响应输出的精度和稳定性；

4、通过弹性件与锥形护套的设置，能够有效降低各个部件的运动磨损；

5、结合箝位结构，能够实现对运动件的输送。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为实施例1中本实用新型结构示意图；

图2为实施例2中本实用新型结构示意图；

图3为实施例3中本实用新型结构示意图；

图4为实施例4中本实用新型结构示意图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

基础实施例中，本实用新型提供的位移驱动装置包含外壳结构100、驱动结构200以及执行结构300；外壳结构100内部形成容物空间，所述驱动结构200安装在容物空间中；所述执行结构300包含主动杆310与往复杆320；主动杆310通过设置的第一转轴安装在外壳结构100上，主动杆310在长度延伸方向上的两端分别形成第一端部311、第二端部312，第一端部311、第二端部312分别位于第一转轴的两端；第二端部312通过设置的铰链连接在往复杆320沿长度延伸方向的端部或中部；主动杆310位于容物空间中，往复杆320沿长度延伸方向两端中的其中一端或全部两端贯穿外壳结构100到达容物空间以外的空间中。

驱动结构200包含驱动部磁体210；所述主动杆310上安装有执行部磁体220，或者主动杆310本身形成执行部磁体220；驱动部磁体210与执行部磁体220能够相互作用。实际应用中，通过驱动部磁体210与执行部磁体220之间的相互吸引或排斥实现主动杆310的摆动，进而带动往复杆320的往返运动。所述往复杆320具有一定的径向弹性或塑形变形能力，适应在径向上与外壳结构100开孔的相对位置。或者，往复杆320为刚性杆，将外壳结构100上开孔的孔径相应调大以适应往复杆320的运动。

以下对基础实施例的各个优选例进行进一步的描述：

如图1所示，实施例1中，所述执行部磁体220包含第一杠杆执行磁体221，第一杠杆执行磁体221安装在第一端部311上；驱动结构200还包含第一导磁材料件212，驱动部磁体210包含第一杠杆驱动磁体211，第一杠杆驱动磁体211连接到第一导磁材料件212，第一导磁材料件212与所述第一杠杆执行磁体221相对设置。优选地，存在多个第一杠杆驱动磁体211，第一杠杆驱动磁体211对应的第一导磁材料件212相互连接，最终在长度延长方向上到达与第一杠杆执行磁体221相对的位置上。优选地，第一导磁材料件212与第一杠杆执行磁体221通过设置的弹性件330连接。优选地，所述第一杠杆驱动磁体211绕接在磁轭体600上，磁轭体600与第一导磁材料件212相连，也就是说，第一杠杆驱动磁体211通过磁轭体600间接连接到第一导磁材料件212上。本实施例中，所述磁轭体600的形状为柱状或凹字形。

如图2所示，实施例2中，所述执行部磁体220还包含第二杠杆执行磁体222，第二杠杆执行磁体222安装在第二端部312上；驱动结构200还包含第二导磁材料件214，第二导磁材料件214与所述第二杠杆执行磁体222相对设置。

第一杠杆驱动磁体211同时连接到第一导磁材料件212与第二导磁材料件214上，第一导磁材料件212与第二导磁材料件214一体成型、紧固连接或单独设置；所述第一杠杆执行磁体221与第二杠杆执行磁体222的磁极布置方向相反或相同。对于上述相反布置的情况，可以增加驱动力；而对于上述相同布置的情况，可以通过调整磁力大小实现运动阻尼的调节，提高运动稳定性。本实施例中，位于左右两侧的导磁材料件(第一导磁材料件212与第二导磁材料件214均形成导磁材料件)之间通过磁轭体600相连，磁轭体600的形状为C形。位于同一侧的导磁材料件在上下方向上磁极相反；位于同一上下位置上，不同两侧的导磁材料件的磁极相反。

如图3所示，实施例3中，驱动部磁体210还包含第二杠杆驱动磁体213，第二杠杆驱动磁体213连接到第二导磁材料件214上。位移驱动装置还包含锥形护套230，锥形护套230内部形成摆动空间，主动杆310的整体或部分运动在摆动空间中。锥形护套230优选为具有一定弹性的材料件或者内表面铺设有弹性材料层，减小主动杆310在摆动中因撞击受到的损坏。优选地，所述锥形护套230还可以是例如台阶形护套的其他形状的护套，只要不影响第二杠杆执行磁体222的运动输出即可。

所述第二杠杆驱动磁体213包含电磁体结构，多个电磁体结构的第二杠杆驱动磁体213之间串联和/或并联连接。实际应用中，电磁体线圈可以反接，使在驱动中形成主动电磁阻尼，减缓运动止动和启动冲击，提高运动平稳性。多个电磁体线圈组合可以提高驱动力和驱动响应被控性能，提高驱动响应输出的精度和稳定性。这种情况下即使不设置上述的弹性件330，也可以达到弹簧的止动阻尼效果。优选地，第二杠杆驱动磁体213与第二导磁材料件214在数量上一一对应，所述第二导磁材料件214连接到锥形护套230上，以提高整体结构的稳定性。优选地，第二杠杆驱动磁体213与第二导磁材料件214在数量上也可以存在差异，实现差动模式。

如图4所示，实施例4中，所述往复杆320到达容物空间以外的空间的一端上连接有箝位结构400，箝位结构400能够锁合状态与解锁状态这两种状态之间转换。具体地，在箝位结构400中设置有供运动件500(如运动杆)发生相对运动的开孔，当箝位结构400处于锁合状态下，箝位结构400与运动件500相对固定；当箝位结构400处于解锁状态下，运动件500能够相对箝位结构400运动；配合往复杆320的往返运动，即可实现运动件500的步进运动。优选地，第一导磁材料件212和/或第二导磁材料件214上设置有磁电传感器，感应信号的强弱实现自感应往复式运动。

上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种位移驱动装置，其特征在于，包含外壳结构(100)、驱动结构(200)以及执行结构(300)；外壳结构(100)内部形成容物空间，所述驱动结构(200)安装在容物空间中；

所述执行结构(300)包含主动杆(310)与往复杆(320)；主动杆(310)通过设置的第一转轴安装在外壳结构(100)上，主动杆(310)在长度延伸方向上的两端分别形成第一端部(311)、第二端部(312)，第一端部(311)、第二端部(312)分别位于第一转轴的两端；第二端部(312)通过设置的铰链连接在往复杆(320)沿长度延伸方向的端部或中部；主动杆(310)位于容物空间中，往复杆(320)沿长度延伸方向两端中的其中一端或全部两端贯穿外壳结构(100)到达容物空间以外的空间中；

驱动结构(200)包含驱动部磁体(210)；所述主动杆(310)上安装有执行部磁体(220)，或者主动杆(310)本身形成执行部磁体(220)；驱动部磁体(210)与执行部磁体(220)能够相互作用。

2.根据权利要求1所述的位移驱动装置，其特征在于，所述执行部磁体(220)包含第一杠杆执行磁体(221)，第一杠杆执行磁体(221)安装在第一端部(311)上；

驱动结构(200)还包含第一导磁材料件(212)，驱动部磁体(210)包含第一杠杆驱动磁体(211)，第一杠杆驱动磁体(211)连接到第一导磁材料件(212)，第一导磁材料件(212)与所述第一杠杆执行磁体(221)相对设置。

3.根据权利要求2所述的位移驱动装置，其特征在于，第一导磁材料件(212)与第一杠杆执行磁体(221)通过设置的弹性件(330)连接。

4.根据权利要求2所述的位移驱动装置，其特征在于，所述执行部磁体(220)还包含第二杠杆执行磁体(222)，第二杠杆执行磁体(222)安装在第二端部(312)上；

驱动结构(200)还包含第二导磁材料件(214)，第二导磁材料件(214)与所述第二杠杆执行磁体(222)相对设置。

5.根据权利要求4所述的位移驱动装置，其特征在于，第一杠杆驱动磁体(211)同时连接到第一导磁材料件(212)与第二导磁材料件(214)上，第一导磁材料件(212)与第二导磁材料件(214)一体成型、紧固连接或单独设置；

所述第一杠杆执行磁体(221)与第二杠杆执行磁体(222)的磁极布置方向相反或相同。

6.根据权利要求4所述的位移驱动装置，其特征在于，驱动部磁体(210)还包含第二杠杆驱动磁体(213)，第二杠杆驱动磁体(213)连接到第二导磁材料件(214)上。

7.根据权利要求6所述的位移驱动装置，其特征在于，还包含锥形护套(230)，锥形护套(230)内部形成摆动空间，主动杆(310)的整体或部分运动在摆动空间中。

8.根据权利要求7所述的位移驱动装置，其特征在于，所述第二杠杆驱动磁体(213)包含电磁体结构，多个电磁体结构的第二杠杆驱动磁体(213)之间串联和/或并联连接。

9.根据权利要求8所述的位移驱动装置，其特征在于，第二杠杆驱动磁体(213)与第二导磁材料件(214)在数量上一一对应，所述第二导磁材料件(214)连接到锥形护套(230)上。

10.根据权利要求1所述的位移驱动装置，其特征在于，所述往复杆(320)到达容物空间以外的空间的一端上连接有箝位结构(400)，箝位结构(400)能够锁合状态与解锁状态这两种状态之间转换。