专利名称：高精度定位用电磁铁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁铁，尤其是涉及一种高精度定位用电磁铁。
背景技术：
在应用惯性传感器测量地球自转速度进行寻北时需要对装有IMU惯性测量单元的转台机构的旋转位置进行精确定位，在设计这种产品时，普便采用带有定位销的电磁铁定位组件实现转台机构旋转位置的精确定位。目前市场售的电磁铁，产生直线运动的衔铁的主要功能是产生推力或拉力，不附带能用于高精度定位用途的定位执行机构；这种通用电磁铁在衔铁吸合时一直处于产生最大吸力时的最大功耗，在需要衔铁长时间吸合时会产生无法接受的无益功耗，特别是在电池供电场合，功耗问题必须严格限制。基于上述两个原因，该场合无法直接使用这种通用市场售电磁铁。
发明内容本实用新型的目的就是克服现有技术中的不足，提供一种高精度定位用电磁铁。 本实用新型高精度定位用电磁铁，在衔铁上柔性装配一个用于高精度定位用途的定位锥销，定位锥销装配在定位导套内，二者为小间隙动配合，定位锥销可在电磁力和弹簧力作用下在定位导套内自由滑动，定位锥销插入转台机构的定位锥孔实现高精度定位；本实用新型高精度定位用电磁铁，其线圈组件由一个可以根据工作情况转换驱动电压的电源转换电路来驱动，电磁铁吸合过程由高电压提供大电流驱动，电磁铁吸合后的保持过程由低电压提供小电流驱动，有效解决降低功耗问题。为解决现有技术中的问题，高精度定位用电磁铁采用了如下的方案本实用新型高精度定位用电磁铁包括定位锥销、定位导套、连接销轴、衔铁、电磁铁壳体、底盖、线圈组件、定位弹簧和电源转换电路，所述衔铁与所述定位锥销通过所述连接销轴连接在一起，所述定位锥销装配在所述定位导套内，所述线圈组件装配在所述电磁铁壳体内，所述线圈组件连接所述电源转换电路，所述线圈组件位于能够提供作用于所述衔铁的电磁力的位置， 所述定位弹簧装配在能够提供作用于所述衔铁的弹簧力的位置，在所述电磁力和所述弹簧力作用下，所述定位锥销在所述衔铁驱动下能够在所述定位导套内自由滑动。进一步，所述连接销轴与所述衔铁采用过盈配合，所述连接销轴与所述定位锥销采用间隙动配合，所述定位锥销与所述衔铁采用间隙动配合。进一步，所述定位锥销与所述定位导套的配合间隙在0. 005-0. Olmm之间。进一步，所述电源转换电路具有根据电磁铁工作过程转换供电电压的多个电压档位，所述多个电压档位包括为电磁铁吸合过程提供高电压大电流的高电压档位、为电磁铁吸合后的保持过程提供低电压小电流的低电压档位以及用于电磁铁释放时的关断电源档位。本实用新型的有益效果是本实用新型高精度定位用电磁铁，在衔铁上装配一个用于高精度定位用途的定位锥销，定位锥销装配在定位导套内，定位锥销可在电磁力和弹簧力作用下在定位导套内自由滑动，实现了极高的定位可靠性要求；定位锥销插入转台机构的定位锥孔实现了高精度定位，转位定位精度达到< 0. 005° ；本实用新型高精度定位用电磁铁，其线圈组件采用可以根据工作情况转换驱动电压的电源转换电路来驱动，电磁铁吸合过程由高电压提供大电流驱动，电磁铁吸合后的保持过程由低电压提供小电流驱动， 有效降低电磁铁的平均功耗。
图1为本实用新型高精度定位用电磁铁的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。如图1所示，本实用新型高精度定位用电磁铁，包括定位锥销1，定位导套2，连接销轴3，衔铁4，电磁铁壳体5，底盖6，线圈组件7，定位弹簧8，电源转换电路9。在本实施例中，通过连接销轴1将衔铁4与定位锥销1连接在一起，定位锥销1装配在定位导套2内， 在线圈组件7电磁力和定位弹簧8弹簧力作用下，定位锥销1在衔铁4驱动下可在定位导套2内自由滑动，定位锥销1插入转台机构的定位锥孔实现转台机构实现高精度定位；本实用新型高精度定位用电磁铁，其线圈组件7由一个电源转换电路9来驱动，电磁铁吸合过程提供高电压大电流，电磁铁吸合后的保持过程提供电压小电流。所述通过连接销轴3将衔铁4与定位锥销1连接在一起，连接销轴3与衔铁采用过盈配合，实现二者之间的连接，传递力与运动；连接销轴3与定位锥销1采用0. 1-0. 2mm 的间隙配合，定位锥销1与衔铁4采用0. 1-0. 2mm的间隙配合，装配后定位锥销1与衔铁4 之间具有六个自由度的微小活动范围，降低定位导套2与电磁铁线圈组件7的同心度要求， 避免电磁铁吸合和释放过程中定位锥销1在定位导套2中产生卡滞现象。自由度说明六个自由度指的是两个刚体在三维直角坐标系内可沿3轴做相对平移，绕三轴做相对转动。所述定位锥销1装配在定位导套2内，定位锥销1与定位导套2的配合间隙应在 0. 005-0. 01之间，定位锥销1在衔铁4驱动下可在定位导套2内自由滑动，保证定位精度和定位可靠性。所述线圈组件7由一个电源转换电路9来驱动，电源转换电路9具有根据电磁铁工作过程转换供电电压的功能，电磁铁吸合过程提供高电压大电流，电磁铁吸合后的保持过程提供低电压小电流，电磁铁释放时关断电源，有效降低电磁铁工作时的平均功耗。本实用新型高精度定位用电磁铁的工作过程是初始状态线圈组件7未通电，定位锥销1在定位弹簧8的弹力作用下插入转台机构的定位锥孔内使其处于定位状态；工作状态线圈组件7在电源转换电路9的控制下瞬间接通高电压大电流，在线圈组件7电磁力和定位弹簧8弹力共同作用下1脱离转台机构的定位锥孔使其脱离定位状态；线圈组件 7在电源转换电路9的控制下持续接通低电压小电流，使转台机构处于降耗保持状态；转台机构工作结束后关断电源电磁铁释放，定位锥销1在定位弹簧8的弹力作用下从新插入转台机构的定位锥孔再次使其处于定位状态。总之，本实用新型的实施例公布的是其较佳的实施方式，但并不限于此。本领域的普通技术人员极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种高精度定位用电磁铁，其特征在于，包括定位锥销、定位导套、连接销轴、衔铁、 电磁铁壳体、底盖、线圈组件、定位弹簧和电源转换电路，所述衔铁与所述定位锥销通过所述连接销轴连接在一起，所述定位锥销装配在所述定位导套内，所述线圈组件装配在所述电磁铁壳体内，所述线圈组件连接所述电源转换电路，所述线圈组件位于能够提供作用于所述衔铁的电磁力的位置，所述定位弹簧装配在能够提供作用于所述衔铁的弹簧力的位置，在所述电磁力和所述弹簧力作用下，所述定位锥销在所述衔铁驱动下能够在所述定位导套内自由滑动。
2.根据权利要求1所述的高精度定位用电磁铁，其特征在于，所述连接销轴与所述衔铁采用过盈配合，所述连接销轴与所述定位锥销采用间隙动配合，所述定位锥销与所述衔铁采用间隙动配合。
3.根据权利要求1所述的高精度定位用电磁铁，其特征在于，所述定位锥销与所述定位导套的配合间隙在0. 005-0. Olmm之间。
4.根据权利要求1所述的高精度定位用电磁铁，其特征在于，所述电源转换电路具有根据电磁铁工作过程转换供电电压的多个电压档位，所述多个电压档位包括为电磁铁吸合过程提供高电压大电流的高电压档位、为电磁铁吸合后的保持过程提供低电压小电流的低电压档位以及用于电磁铁释放时的关断电源档位。
专利摘要本实用新型公开了一种高精度定位用电磁铁，包括定位销，定位导套，连接销轴，衔铁，电磁铁壳体，底盖，线圈组件，定位弹簧，电源转换电路。本实用新型高精度定位用电磁铁，在衔铁上装配一个用于高精度定位用途的定位锥销，定位锥销装配在定位导套内，定位锥销可在电磁力和弹簧力作用下在定位导套内自由滑动，实现了极高的定位可靠性要求；定位锥销插入转台机构的定位锥孔实现了高精度定位，转位定位精度达到≤0.005°；本实用新型高精度定位用电磁铁，其线圈组件采用可以根据工作情况转换驱动电压的电源转换电路来驱动，电磁铁吸合过程由高电压提供大电流驱动，电磁铁吸合后的保持过程由低电压提供小电流驱动，有效降低电磁铁的平均功耗。
文档编号H01F7/08GK202339783SQ20112049389
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者宋光威, 迟家升 申请人:北京星网宇达科技股份有限公司