磁力凸轮驱动单元及振动台装置和直线驱动装置的制造方法_3

文档序号:10465162阅读:来源:国知局
;所述磁力凸轮驱动单元的推杆与平台之间铰接,从而可以实现平台的Ζ、α、β三个自由度。
[0094]如图25所示,平台与凸轮之间采用球铰形式连接,其中,所述磁力凸轮驱动单元的推杆只能在竖直方向运动。每个支路中的推杆通过一个球铰连接滑块,滑块连接于平台支脚。三个支路组合在一起共同组成三自由度的振动平台。
[0095]如图26所示,平台与凸轮之间采用虎克铰形式连接,其中,所述磁力凸轮驱动单元的推杆只能在竖直方向运动。每个支路中的推杆通过一个虎克铰连接平台。三个支路组合在一起共同组成三自由度的振动平台。
[0096]第六实施例
[0097]在本实施例中,本实用新型提供了一种几何锁合方式的直线驱动装置,包括框架,还包括所述磁力凸轮驱动单元。如图27所示,两个所述磁力凸轮驱动单元的凸轮均紧固连接在旋转主轴上,以进行同步旋转运动;两个所述磁力凸轮驱动单元的推杆沿旋转主轴的由内向外的径向,以相向方向分别延伸紧固连接至所述框架;两个所述磁力凸轮驱动单元的凸轮上的第一磁体,由同一第二磁体进行激励,或者分别由不同的第二磁体进行激励。
[0098]本实施例的工作原理为:图27中位于左右两侧的凸轮成一定角度与旋转主轴17固连在一起,可以做同步旋转运动。推杆I与框架6固连在一起,可以在外部导向机构的作用下,在竖直方向运动。永磁体6镶嵌在凸轮13中。电磁线圈21安置在电磁线圈支架19上,电磁线圈支架19与外部基座固连,静止不动。
[0099]当电磁线圈支架19中的电磁线圈21以一定的次序交替通电时,会产生旋转的磁场,磁场作用于镶嵌在凸轮13上的永磁体6,使其产生旋转力矩,驱动凸轮13旋转,从而驱动推杆1、滚子12、框架20组成的整体结构上下运动。向上运动时,左侧凸轮起作用。向下运动时,右侧凸轮起作用。以此方式实现对凸轮驱动运动的几何封闭,从而避免了推杆1、滚子
12、框架20组成的部件在高速高频往复运动时的弹起现象。
[0100]在本实施例中,本实用新型的特点为:(I)几何结构上实现了封闭,避免高速高频往复运动时的弹跳现象;(2)电磁线圈作用于两个带有永磁体的凸轮,磁能利用率高;(3)电磁线圈和永磁体的数量可以改变,结构灵活。
[0101]第七实施例
[0102]在本实施例中,本实用新型提供了一种几何锁合方式的直线驱动装置,如图30所示,包括框架,还包括所述磁力凸轮驱动单元;所述的磁力凸轮驱动单元的凸轮为等径凸轮;所述等径凸轮的两端分别通过滚子驱动推杆A和推杆B;推杆A、推杆B沿旋转主轴的由内向外的径向,以相向方向分别延伸紧固连接至所述框架。
[0103]具体地,本实施例的工作原理为:推杆和框架固连在一起,可以在外部导向机构的作用下,在竖直方向运动。永磁体6镶嵌在平面等径凸轮22中。中间的平面等径凸轮与旋转主轴17固连在一起,可以做同步旋转运动。电磁线圈21安置在电磁线圈支架19上,两侧的电磁线圈19与外部基座固连,静止不动。当电磁线圈支架19中的电磁线圈21以一定的次序交替通电时,会产生旋转的磁场,磁场作用于镶嵌在平面等径凸轮22上的永磁体6,使其产生旋转力矩,驱动凸轮4旋转,从而驱动推杆1、滚子12、框架20组成的整体结构上下运动。在整个运动的过程中,等径凸轮与上下滚子始终保持接触,实现结构上的几何锁合,从而避免了推杆1、滚子12、框架20组成的部件在高速高频往复运动时的弹起现象。
[0104]在本实施例中,本实用新型的特点是:(I)通过一个凸轮即可实现几何结构上的封闭,避免高速高频往复运动时的弹跳现象,方便加工制造,结构简单,误差因素少;(2)通过一个镶嵌有永磁体的凸轮受两套电磁线圈同时作用,作用力大,且凸轮所受轴向力相互抵消,不再承受轴向的侧力,只承受径向力,结构因而简单;(3)电磁线圈和永磁体的数量可以改变,结构灵活。
[0105]以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化或修改,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。
【主权项】
1.一种磁力凸轮驱动单元,其特征在于,包括凸轮、推杆、第一磁体、第二磁体; 第一磁体紧固安装于凸轮; 第二磁体对第一磁体施加的磁力,能够驱动第一磁体带动凸轮同步转动;凸轮转动后驱动推杆运动。2.根据权利要求1所述的磁力凸轮驱动单元,其特征在于,凸轮采用一对共轭凸轮; 所述一对共轭凸轮绕凸轮支承轴旋转,且分别装配有第一磁体; 所述一对共轭凸轮的相对面上分别设置有轮廓外形一致的环形凹槽; 推杆的一端设置有推杆支承轴,两个凹槽轴承分别安装在推杆支承轴的两端,且这两个凹槽轴承分别安置在所述一对共轭凸轮各自的环形凹槽中;凹槽轴承只能沿环形凹槽运动; 推杆通过紧固连接在支撑板上的直线轴承进行导向; 所述一对共轭凸轮中的两个共轭凸轮能够在第二磁体施加的磁力下,转向相反地同步转动,使推杆只输出直线方向的运动。3.根据权利要求1所述的磁力凸轮驱动单元,其特征在于,推杆一端连接滚子,凸轮的曲面轮廓通过滚子驱动推杆; 第一磁体包括一个或多个永磁体; 第二磁体包括多个电磁体,其中,多个电磁体均具有独立的供电回路,即多个电磁体能够单独对第一磁体施加磁力; 永磁体为扁平状,多个电磁体布置在永磁体的一侧或者两侧; 第一磁体、第二磁体相互作用形成磁路结构,在所述多个电磁体的整体激励下,第一磁体由对应于所述磁路结构中磁通量较小的角度转动至对应于所述磁路结构中磁通量较大的角度。4.根据权利要求3所述的磁力凸轮驱动单元,其特征在于,多个永磁体在周向上均匀分布;多个电磁体在周向上均匀分布。5.根据权利要求3所述的磁力凸轮驱动单元,其特征在于,第一磁体与第二磁体的数量为一组或多组; 在每组第一磁体与第二磁体中,位于第一磁体任一侧的电磁体的数量等于永磁体的数量。6.—种单轴振动台装置,包括平台,其特征在于,还包括权利要求1至5中任一项所述的磁力凸轮驱动单元; 在周向上均匀布置的所述磁力凸轮驱动单元的数量至少为3个; 所述磁力凸轮驱动单元的推杆均连接至平台。7.—种多自由度振动台装置,包括平台,其特征在于,还包括权利要求1至5中任一项所述的磁力凸轮驱动单元; 所述磁力凸轮驱动单元的数量至少为3个; 所述磁力凸轮驱动单元的推杆与平台之间铰接。8.—种几何锁合方式的直线驱动装置,包括框架,其特征在于,还包括权利要求1至5中任一项所述的磁力凸轮驱动单元; 两个所述磁力凸轮驱动单元的凸轮均紧固连接在旋转主轴上,以进行同步旋转运动; 两个所述磁力凸轮驱动单元的推杆沿旋转主轴的由内向外的径向,以相向方向分别延伸紧固连接至所述框架; 两个所述磁力凸轮驱动单元的凸轮上的第一磁体,由同一第二磁体进行激励,或者分别由不同的第二磁体进行激励。9.一种几何锁合方式的直线驱动装置,包括框架,其特征在于,还包括权利要求1至5中任一项所述的磁力凸轮驱动单元; 所述的磁力凸轮驱动单元的凸轮为等径凸轮; 所述等径凸轮的两端分别通过滚子驱动推杆A和推杆B; 推杆A、推杆B沿旋转主轴的由内向外的径向,以相向方向分别延伸紧固连接至所述框架。
【专利摘要】本实用新型提供了一种磁力凸轮驱动单元及振动台装置和直线驱动装置,包括推杆、第一磁体、第二磁体;第一磁体紧固安装于凸轮;第二磁体对第一磁体施加的磁力;凸轮转动后驱动推杆运动。本实用新型将电磁永磁相结合,能量利用率高;且当运动部分是永磁体时,不需要电刷等结构进行通电,因此结构简单;本实用新型采用直接驱动方式,驱动力矩大,永磁体与电磁线圈的数量以及两者之间的位置组合关系可以灵活设置以提高输出转矩,并且本实用新型在结构上实现了几何锁合,从而避免了推杆等部件在高速高频往复运动时的弹起现象。
【IPC分类】H02K7/06, H02K7/075
【公开号】CN205377552
【申请号】CN201521135330
【发明人】杨斌堂, 曹逢雨, 何泉
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月31日
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