一种新型高频电磁推杆的制作方法

本发明属于电磁推杆技术领域，涉及一种新型高频电磁推杆。

背景技术：

随着工业自动化快速的发展以及产业结构的转型，电机的使用渗入人类生产生活，国防军事，航空航天等诸多方面，如生产生活，比如机床，流水线，检测设备，电扇、电冰箱、洗衣机、抽油烟机、吸尘器等都使用着电机，成为现代社会不可或缺的一部分。许许多多工业企业自动化高效率生产模式逐步形成趋势，目前很多工业流水线所用的电机在速度很难满足高效率生产的需求，从而选择在流水线中使用气缸，然而使用气缸虽然在速度上满足要求，但在位置实时控制上很难满足需求，并且需要外接气源，有着噪声大等缺点。

生产一种新型高频电磁推杆，凭借着其高频响，低成本，位置可控等优良特性，将将大大降低企业生产成本，提高生产效率，降低企业成本，具有一定的社会效益、经济意义和广阔的应用前景。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种新型高频电磁推杆。

本发明包括电工纯铁组件、推杆、电工纯铁组件外壳、推杆外、推杆保护头、直线轴承和后端盖。所述的电工纯铁组件外设置有电工纯铁组件外壳，推杆的一端设置在电工纯铁组件内部。推杆的另一端为电磁推杆的输出轴，穿过推杆外壳、推杆保护头、直线轴承设置；推杆穿出部分顶部设置有橡胶缓冲器，后端盖固定设置在电工纯铁组件外壳的一端；推杆外壳的一端与电工纯铁组件外壳的另一端固定连接，另一端与推杆保护头的一端插接。推杆保护头内设置有直线轴承。

电工纯铁组件包括左u型电工纯铁架、右u型电工纯铁架和电工纯铁中间导向轴。左u型电工纯铁架和右u型电工纯铁架的开口相对设置，通过电工纯铁中间导向轴固定连接。与左u型电工纯铁架和右u型电工纯铁架开口相对侧内壁上分别设置有左强磁磁块和右强磁磁块。电工纯铁中间导向轴上套有线圈支架，线圈支架上饶有线圈；线圈支架沿电工纯铁中间导向轴移动。

所述的推杆包括推杆杆体、推杆连接平台和推杆连接支架。推杆杆体垂直设置在推杆连接平台的一侧，推杆连接平台的另一侧的两端平行设置有两根推杆连接支架。所述的线圈支架的上表面固定设置有顶部推杆连接板。顶部推杆连接板顶面的中部设置有两个线卡固定器，两个线卡固定器的一端分别接线圈的两个线头，两个线卡固定器的另一端作为外接线的线头。顶部推杆连接板顶面的沿电工纯铁中间导向轴方向的两侧设置有两个凸起。线圈支架的下表面固定设置有底部推杆连接板。推杆通过两根推杆连接支架与线圈支架固定连接，沿电工纯铁中间导向轴移动。

所述的电工纯铁组件外壳上表面开有光电传感器安装槽，光电传感器安装槽开在电工纯铁中间导向轴上方。光电传感器安装槽的两侧分别固定安装有前光电传感器和后光电传感器。线圈支架顶部推杆连接板顶面的两个凸起能够穿过光电传感器检测区域。

作为优选，所述的橡胶缓冲器与推杆通过螺纹连接。

作为优选，所述的u型电工纯铁架内部前后端贴有橡胶片。

作为优选，所述的两根推杆连接支架的一端固定在推杆连接平台上，另一端对称设置有两个安装槽。顶部推杆连接板底面的一侧设置有安装槽，与推杆的一个推杆连接支架的安装槽相配合。底部推杆连接板顶面的一侧设置有安装槽，与推杆的另一个推杆连接支架的安装槽相配合。

作为优选，所述的底部推杆连接板底面的中部设置有加速度传感器。

本发明具备高速高频往返运动能力，且通过传感器与微控制器实现位置的精确控制，可用于工业生产，提高企业生产效率，降低生产成本等。橡胶缓冲器减少对作用物体的冲击，避免对作用物体产生损伤。采用简单的机械结构与传动，使机体变得更小，同时综合通用电机与气缸的优点，使之具备精确位置控制，高频高速运动的能力。此外，该设计应用电磁学原理和机电控制知识，使用材料简单，功能完善，成本低廉，易于维修，能够降低使用的成本，同时可以提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2-1为图1中电工纯铁组件和推杆的结构示意图1；

图2-2为图1中电工纯铁组件和推杆的结构示意图2；

图3为图1中电工纯铁组件和电工纯铁组件外壳的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,一种新型高频电磁推杆，包括电工纯铁组件1、推杆2、电工纯铁组件外壳3、推杆外壳4、推杆保护头5、直线轴承6和后端盖7。电工纯铁组件1外设置有电工纯铁组件外壳3，推杆2的一端设置在电工纯铁组件1内部。推杆2的另一端为电磁推杆的输出轴，穿过推杆外壳4、推杆保护头5、直线轴承6设置；推杆2穿出部分顶部设置有橡胶缓冲器8，橡胶缓冲器8与推杆2通过螺纹连接。后端盖7固定设置在电工纯铁组件外壳3的一端；推杆外壳4的一端与电工纯铁组件外壳3的另一端固定连接，另一端与推杆保护头5的一端插接。推杆保护头5内设置有直线轴承6，给推杆2做导向的同时减小推杆保护头5与推杆2的摩擦力。

如图2-1和2-2所示，电工纯铁组件1包括左u型电工纯铁架9、右u型电工纯铁架10和电工纯铁中间导向轴11。左u型电工纯铁架9和右u型电工纯铁架10的开口相对设置，通过电工纯铁中间导向轴11固定连接。与左u型电工纯铁架9和右u型电工纯铁架10开口相对侧内壁上分别设置有左强磁磁块12和右强磁磁块13；在磁场的作用下紧贴两壁。电工纯铁中间导向轴11上套有线圈支架14，线圈支架14上饶有线圈(图中未画出)；线圈支架14能够沿电工纯铁中间导向轴11移动。同时每块u型电工纯铁架内部前后端贴有橡胶片，用于减小线圈支架移动时的冲击。

推杆2包括推杆杆体2-1、推杆连接平台2-2和推杆连接支架2-3。推杆杆体2-1垂直设置在推杆连接平台2-2的一侧，推杆连接平台2-2的另一侧的两端平行设置有两根推杆连接支架2-3。两根推杆连接支架2-3的一端固定在推杆连接平台2-2上，另一端对称设置有两个安装槽。

线圈支架14的上表面固定设置有顶部推杆连接板15，顶部推杆连接板15底面的一侧设置有安装槽，与推杆2的一个推杆连接支架的安装槽相配合。顶部推杆连接板15顶面的中部设置有两个线卡固定器16，两个线卡固定器16的一端分别接线圈的两个线头，两个线卡固定器16的另一端作为外接线的线头。顶部推杆连接板15顶面的沿电工纯铁中间导向轴11方向的两侧设置有两个凸起17。线圈支架14的下表面固定设置有底部推杆连接板18，底部推杆连接板18顶面的一侧设置有安装槽，与推杆2的另一个推杆连接支架的安装槽相配合。底部推杆连接板18底面的中部设置有加速度传感器19；用于测量线圈运动的加速度，通过微控制进行数据处理，实时监测电机运动的位置。推杆2通过两根推杆连接支架2-3与线圈支架14固定连接，在线圈支架14的带动下沿电工纯铁中间导向轴方向水平移动。

如图3所示，电工纯铁组件外壳3上表面开有光电传感器安装槽，光电传感器安装槽开在电工纯铁中间导向轴11上方。光电传感器安装槽的两侧分别固定安装有前光电传感器20和后光电传感器21。线圈支架运动过程中，线圈支架顶部推杆连接板15顶面的两个凸起17能够穿过光电传感器检测区域。当凸起被光电传感器检测到时，光电传感器数据端口电平发生改变，被微控制器所检测，对电机进行减速，以减少电机内部的冲击。

驱动器与微处理器，通过脉宽调制控制推杆方向，力度与速度。

工作过程：

1、左右强磁磁块分别安装在左右u型电工纯铁架的内壁，左右强磁磁铁与左右u型电工纯铁架电工纯铁架在电工纯铁中间导向轴两侧形成两个闭合磁场。

2、线圈支架套于电工纯铁中间导向轴上，当电源模块给推杆驱动器及微控制供电时，微控制通过采用pwm脉宽调制的方式给推杆驱动器输出脉冲，可以控制调节推杆驱动输出给线圈的平均电压。由于线圈两端加载有电压，会在其线圈内部产生电流，在磁场的作用下产生的电磁力推动线圈支架沿电工纯铁中间导向轴移动，由于推杆与线圈支架固定连接，所以推杆跟随运动。推杆在线圈支架的带动下沿电工纯铁中间导向轴做直线运动，改变通电方向可改变推杆运动的方向。加载于线圈两端平均电压的改变使得流经线圈内部的电流大小发生变化，作用其上的电磁相应也发生变化，同时推杆运动的速度也发生改变。

3、线圈在运动过程中，与之固定的加速度传感器可以采集到其运动的加速度，通过与加速度相连的微控制计算出线圈在运动过程中的位置以及速度，用户可以根据运动的需求通过微控制对推杆的速度进行进一步调节。

4.当线圈运动到前后极限位置时，被光电传感器所检测到，光电传感器通过数据端口电平的转变将信息通知给与之相连的微控制，微控制对线圈的运动位置进行校正清零，以减少对加速度传感计算带来的累积误差。