專利名稱：移動型磁懸浮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種磁懸浮裝置。
背景技術(shù)：
教學(xué)用品、工藝品、紀(jì)念品、模型等許多產(chǎn)品做成磁懸浮裝置，視覺效果佳。以前有關(guān)磁懸浮裝置的各種專利及產(chǎn)品，其浮體能磁懸浮或在磁懸浮的同時可以自動旋轉(zhuǎn)，但浮體都不可移動。
專利號為92215714.6的中國專利提供了一種磁懸浮地球儀，但是該磁懸浮地球儀其浮體不能自轉(zhuǎn)，浮體也不能做移動。專利號為00115354.4的中國專利提供了一種磁懸浮裝置，該磁懸浮裝置的浮體可以轉(zhuǎn)動，但浮體還是不能移動。由于浮體不能移動，視覺效果受到局限，而且應(yīng)用范圍也受到限制。

發(fā)明內(nèi)容為了克服已有技術(shù)中浮體不能移動的不足，本實用新型提供一種浮體能夠?qū)崿F(xiàn)移動的磁懸浮裝置。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是移動型磁懸浮移動裝置，包括架箱體、位于架箱體下方且包含永磁體的浮體，所述的永磁體位于所述浮體的重心線上，所述的架箱體內(nèi)含有與所述的永磁體相互作用以平衡浮體下落重力的電磁體、用于測定浮體位置的位移傳感器、磁懸浮控制電路，所述磁懸浮控制電路的輸入端連接位移傳感器，所述磁懸浮控制電路的輸出端連接電磁體的線圈，所述的架箱體內(nèi)的電磁體及位移傳感器設(shè)置在移動裝置上。
進(jìn)一步，所述的移動裝置上還裝有使所述浮體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，所述的浮體內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)磁體，所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置由偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器構(gòu)成，所述的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)傳感器設(shè)置在所述的移動裝置上，所述的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)傳感器都在浮體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁體的感應(yīng)范圍之內(nèi)，所述偏轉(zhuǎn)電路的輸入端連接所述的旋轉(zhuǎn)傳感器，所述偏轉(zhuǎn)電路的輸出端連接所述的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器。
進(jìn)一步，所述的移動裝置由轉(zhuǎn)盤、電動機、減速器、機械傳動機構(gòu)、組成，所述的電動機與所述的減速器連接，所述減速器的輸出軸與所述的機械傳動機構(gòu)連接，所述的機械傳動機構(gòu)與所述的轉(zhuǎn)盤連接，所述的轉(zhuǎn)盤安裝在架箱體上，所述電磁體、位移傳感器及旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置安裝在轉(zhuǎn)盤上；或者所述的移動裝置為一車模，所述的車模的電動車輪與設(shè)置于架箱體上的軌道相配合，所述電磁體、位移傳感器及旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置安裝在車模上；或者所述的移動裝置為安裝在機械手上的載體，所述的機械手安裝在架箱體上，所述電磁體、位移傳感器及旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置安裝在載體上。
進(jìn)一步，所述的旋轉(zhuǎn)磁體為安裝在所述的浮體內(nèi)的永磁體側(cè)邊的永磁體；或者所述的旋轉(zhuǎn)磁體為連接在所述的浮體內(nèi)的永磁體側(cè)邊的導(dǎo)磁體。
進(jìn)一步，所述的架箱體內(nèi)包含多個電磁體，其中至少有一個電磁體是固定安裝的，各電磁體與各自的浮體配合。
更進(jìn)一步，所述的電磁體有兩個，一個固定安裝在架箱體上，該電磁體設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的中心；另一個安裝在轉(zhuǎn)盤上；所述的浮體為球體。
由于電磁體、位移傳感器及旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置都設(shè)置在移動裝置上，故當(dāng)移動裝置發(fā)生移動時，浮體在自轉(zhuǎn)的同時能隨移動裝置一起移動。因此，本實用新型的技術(shù)方案可以用于制作天體運行系統(tǒng)模型、旋轉(zhuǎn)式懸浮玩具等，大大拓展了磁懸浮玩具的表現(xiàn)力和應(yīng)用領(lǐng)域。
本實用新型所述的移動型磁懸浮裝置的有益效果主要表現(xiàn)在實現(xiàn)了浮體的移動，增強了視覺效果，同時也擴大了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。


圖1是帶有轉(zhuǎn)盤的本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是帶有導(dǎo)軌及車模的本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型作為天體模型的具體應(yīng)用示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。
實施例一參照圖1，移動型磁懸浮裝置，包括架箱體1，在架箱體下方有一浮體2，在浮體2的重心線上安裝有永磁體3，該浮體2可以是天體模型、飛機及各種工藝品。
在架箱體1上安裝有由轉(zhuǎn)盤4、電動機5、機械傳動機構(gòu)組成的移動裝置，電動機5與所述的機械傳動機構(gòu)連接，所述的機械傳動機構(gòu)與所述的轉(zhuǎn)盤4連接。在所述的轉(zhuǎn)盤4上安裝有與浮體2中的永磁體3位置對應(yīng)的電磁體6，以及用于測定浮體2位置的位移傳感器7和磁懸浮控制電路，所述的位移傳感器7可以選用線性霍爾元件、磁敏元件等常用傳感器，位移傳感器7應(yīng)與浮體2中的永磁體3的位置相對應(yīng)，將位移傳感器7安裝在電磁體6的鐵芯下表面是一個比較理想的方法。磁懸浮控制電路的輸入端連接位移傳感器7，輸出端連接電磁體6的線圈。
本實用新型是這樣實現(xiàn)磁懸浮的接通電源，電子線路開始工作，當(dāng)把浮體2用手引入到電磁體6的下方時，電磁體6與浮體2內(nèi)的永磁體3相互吸引產(chǎn)生足夠的向上提拉力量與浮體2的重力平衡而使浮體2懸空。位移傳感器7探測浮體2懸空時的位置變化情況，給出相應(yīng)的動態(tài)信號，該信號經(jīng)磁懸浮控制電路放大，控制并調(diào)整供給電磁體6的線圈的電流，從而調(diào)整電磁體6對浮體2的磁作用力，使浮體2能處在平衡位置，處于一種動態(tài)平衡浮體2下落時，位移傳感器7就發(fā)出一位移信號傳輸給磁懸浮控制電路，快速地加大電磁體6的電磁吸力，使浮體2受到大一些的上拉吸力，制止浮體2下落，但浮體2受上拉力而終止下落時，由于加速度的關(guān)系，會過度地上升一些，引起浮體2被上拉力繼續(xù)吸上去，這時位移傳感器7接收到浮體2過度上升的信號，傳輸給磁懸浮控制電路，以急劇地減小電磁體6的電磁吸力，迫使浮體2立即下降，下降后有繼續(xù)上升，這樣快速地上上下下，且升降幅度趨于極低值，動態(tài)地保持浮體2懸浮，達(dá)到視覺上的穩(wěn)定的浮空。
電動機5帶動機械傳動機構(gòu)，由機械傳動機構(gòu)控制轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動。由于電磁體6及位移傳感器7設(shè)置在轉(zhuǎn)盤4上，轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動時，電磁體6和位移傳感器7隨著轉(zhuǎn)盤4一起轉(zhuǎn)動，受電磁體6的電磁吸力吸引的浮體2也跟隨轉(zhuǎn)盤4一起轉(zhuǎn)動。電路板所需要的總電源，可以由外界電源通過架箱體內(nèi)與轉(zhuǎn)盤活動接觸連接的電極而通入轉(zhuǎn)盤中。
實施例二參照圖2，在架箱體1上安裝一導(dǎo)軌8，一車模9的電動車輪與導(dǎo)軌8相配合，電磁體6、位移傳感器7安裝在所述的車模9內(nèi)。由于電磁體6及位移傳感器7設(shè)置在車模9內(nèi)，車模9運動時，電磁體6和位移傳感器7隨著車模9一起運動，受電磁體6的電磁吸力吸引的浮體2也跟隨車模9一起轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生一條與導(dǎo)軌8相應(yīng)的運行軌跡，如圖2中虛線所示。其余實施方式與實施例一相同。
實施例三在架箱體上安裝一機械手，機械手上安裝載體，電磁體、位移傳感器安裝在所述的載體內(nèi)。由于電磁體及位移傳感器設(shè)置在載體內(nèi)，機械手帶動載體運動時，電磁體和位移傳感器隨著載體一起運動，受電磁體的電磁吸力吸引的浮體也跟隨載體一起轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生一條與設(shè)定的機械手的運動軌跡相應(yīng)的運行軌跡。其余實施方式與實施例一相同。
實施例四參照圖1，在轉(zhuǎn)盤4上還裝有使所述浮體2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，所述的浮體2內(nèi)裝有位于浮體內(nèi)永磁體3側(cè)邊的旋轉(zhuǎn)永磁體10，當(dāng)然該旋轉(zhuǎn)永磁體10也可以以其他具有磁性的物體代替，如連接在浮體內(nèi)的永磁體3側(cè)邊的導(dǎo)磁體，導(dǎo)磁體的形式可以是鐵片等導(dǎo)磁物體。旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置由偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器11、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器12構(gòu)成，所述的旋轉(zhuǎn)傳感器12可以是霍爾元件、干簧管、磁敏元件等，所述的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器11為一電磁鐵。偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器11和旋轉(zhuǎn)傳感器12設(shè)置在所述的轉(zhuǎn)盤4上，偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器11和旋轉(zhuǎn)傳感器12都在浮體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)永磁體10的感應(yīng)范圍之內(nèi)。所述偏轉(zhuǎn)電路的輸入端連接旋轉(zhuǎn)傳感器12，偏轉(zhuǎn)電路的輸出端連接的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器11。
當(dāng)浮體2轉(zhuǎn)動使浮體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)永磁體10接近旋轉(zhuǎn)傳感器12時，旋轉(zhuǎn)傳感器12受到旋轉(zhuǎn)永磁體10的磁場作用，即發(fā)出一個同步信號經(jīng)偏轉(zhuǎn)電路形成同步脈沖電流通向偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器11產(chǎn)生一個作用于浮體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)永磁體10的磁場力，脈沖地給浮體2一個偏轉(zhuǎn)力使浮體2旋轉(zhuǎn)。
若要達(dá)到較大的旋轉(zhuǎn)速度，可以增加旋轉(zhuǎn)永磁體10分布的數(shù)量，這樣浮體2每旋轉(zhuǎn)一周，偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器11可給浮體2多次補充旋轉(zhuǎn)力。
其余實施方式與實施例一相同。
實施例五參照圖2，在架箱體1上安裝一導(dǎo)軌8，一車模9的電動車輪與導(dǎo)軌8相配合，在車模9內(nèi)還裝有使所述浮體旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器11、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器12構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置安裝在一車模9上，所述的浮體2內(nèi)裝有位于浮體內(nèi)永磁體3側(cè)邊的旋轉(zhuǎn)永磁體10，當(dāng)然該旋轉(zhuǎn)永磁體10也可以以其他具有磁性的物體代替，如連接在浮體內(nèi)的永磁體3側(cè)邊的導(dǎo)磁體，導(dǎo)磁體的形式可以是鐵片等導(dǎo)磁物體。其余實施方式與實施例四相同。
實施例六在架箱體上安裝一機械手，機械手上安裝載體，所述的載體內(nèi)還裝有使所述浮體旋轉(zhuǎn)的由偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，所述的浮體內(nèi)裝有位于浮體內(nèi)永磁體側(cè)邊的旋轉(zhuǎn)永磁體，當(dāng)然該旋轉(zhuǎn)永磁體也可以以其他具有磁性的物體代替，如連接在浮體內(nèi)的永磁體側(cè)邊的導(dǎo)磁體，導(dǎo)磁體的形式可以是鐵片等導(dǎo)磁物體。其余實施方式與實施例四相同。
實施例七參照圖3，電磁體6有兩個，一個固定安裝在架箱體1上，另一個安裝在轉(zhuǎn)盤4上。各電磁體6與各自的浮體2配合，所述的浮體2是球體。其余實施方式與實施例四相同。與固定安裝的電磁體6配合的浮體2只做自轉(zhuǎn)，與安裝在轉(zhuǎn)盤4上的電磁體6配合的浮體2在自轉(zhuǎn)的同時又在轉(zhuǎn)盤4的作用下圍繞與固定安裝的電磁體6配合的浮體2公轉(zhuǎn)，這就是一個月球圍繞地球公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn)的一個天體模型。
實施例八在架箱體的中部安裝有一個電磁體，位移傳感器設(shè)置在該電磁體的鐵芯的下表面，在該電磁體旁側(cè)裝有旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，該旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置由偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器組成。在該電磁體下方具有球形的浮體，浮體的重心線上安裝有永磁體，在浮體內(nèi)永磁體側(cè)邊的具有旋轉(zhuǎn)永磁體。旋轉(zhuǎn)永磁提的數(shù)量和旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置的數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整若要浮體達(dá)到較大的旋轉(zhuǎn)速度，可以增加旋轉(zhuǎn)永磁體和旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置分布的數(shù)量。
在轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有另一個電磁體，該電磁體的鐵芯的下表面安裝有另一個位移傳感器，該電磁體旁側(cè)安裝由偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器構(gòu)成的另一套旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，該電磁體的下方具有另一個球形的浮體。
本實施例描述的是這樣的一個天體模型磁懸浮并自轉(zhuǎn)的月球圍繞自轉(zhuǎn)的地球公轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.移動型磁懸浮裝置，包括架箱體、位于架箱體下方且包含永磁體的浮體，所述的永磁體位于所述浮體的重心線上，所述的架箱體內(nèi)含有與所述的永磁體相互作用以平衡浮體下落重力的電磁體、用于測定浮體位置的位移傳感器、磁懸浮控制電路，所述磁懸浮控制電路的輸入端連接位移傳感器，所述磁懸浮控制電路的輸出端連接電磁體的線圈，其特征在于所述的架箱體內(nèi)的電磁體及位移傳感器設(shè)置在移動裝置上。
2.如權(quán)利要求1所述的移動型磁懸浮裝置，其特征在于所述的移動裝置上還裝有使所述浮體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，所述的浮體內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)磁體，所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置由偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器構(gòu)成，所述的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)傳感器設(shè)置在所述的移動裝置上，所述的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器和旋轉(zhuǎn)傳感器都在浮體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁體的感應(yīng)范圍之內(nèi)，所述偏轉(zhuǎn)電路的輸入端連接所述的旋轉(zhuǎn)傳感器，所述偏轉(zhuǎn)電路的輸出端連接所述的偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的移動型磁懸浮裝置，其特征在于所述的移動裝置由轉(zhuǎn)盤、電動機、機械傳動機構(gòu)組成，所述的電動機與所述的機械傳動機構(gòu)連接，所述的機械傳動機構(gòu)與所述的轉(zhuǎn)盤連接，所述的轉(zhuǎn)盤安裝在架箱體上，所述電磁體、位移傳感器及旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置安裝在轉(zhuǎn)盤上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的移動型磁懸浮裝置，其特征在于所述的移動裝置為一車模，所述的車模的電動車輪與設(shè)置于架箱體上的軌道相配合，所述電磁體、位移傳感器及旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置安裝在車模上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的移動型磁懸浮裝置，其特征在于所述的移動裝置為安裝在機械手上的載體，所述的機械手安裝在架箱體上，所述電磁體、位移傳感器及旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置安裝在載體上。
6.如權(quán)利要求3所述的移動型磁懸浮裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)磁體為安裝在所述的浮體內(nèi)的永磁體側(cè)邊的永磁體。
7.如權(quán)利要求3所述的移動型磁懸浮移動裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)磁體為連接在所述的浮體內(nèi)的永磁體側(cè)邊的導(dǎo)磁體。
8.如權(quán)利要求6或7所述的移動型磁懸浮裝置，其特征在于所述的架箱體內(nèi)包含多個電磁體，其中至少有一個電磁體是固定安裝的，至少一個電磁體設(shè)置在移動裝置上，各電磁體與各自的浮體配合。
9.如權(quán)利要求8所述的移動型磁懸浮裝置，其特征在于所述的電磁體有兩個，一個固定安裝在架箱體上，該電磁體設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心；另一個安裝在轉(zhuǎn)盤上；所述的浮體為球體。
10.如權(quán)利要求3所述的移動型磁懸浮裝置，其特征在于電磁體固定安裝在架箱體的中部且位于轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心，所述的位移傳感器置于電磁體的鐵芯的下表面，該電磁體旁側(cè)安裝由偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，所述電磁體的下方具有球形的浮體；所述的轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有另一個電磁體，該電磁體的鐵芯的下表面安裝有另一個位移傳感器，該電磁體旁側(cè)安裝由偏轉(zhuǎn)力發(fā)生器、偏轉(zhuǎn)電路、旋轉(zhuǎn)傳感器構(gòu)成的另一套旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，該電磁體的下方具有另一個球形的浮體。
專利摘要移動型磁懸浮移動裝置，包括架箱體、位于架箱體下方且包含永磁體的浮體，所述的永磁體位于所述浮體的重心線上，所述的架箱體內(nèi)含有與所述的永磁體相互作用以平衡浮體下落重力的電磁體、用于測定浮體位置的位移傳感器、磁懸浮控制電路。在移動裝置上再安裝使所述浮體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置，旋轉(zhuǎn)發(fā)生裝置與浮體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁體配合又可實現(xiàn)浮體的自轉(zhuǎn)。本實用新型中浮體在自動旋轉(zhuǎn)的同時可以做平移、轉(zhuǎn)圈等運動，可開發(fā)成天體模型、移動型地球儀、形象展示品等，集科教、藝術(shù)、娛樂于一體，視覺效果強烈、應(yīng)用范圍得到擴大。
文檔編號G09F19/00GK2773996SQ20052010055
公開日2006年4月19日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月6日
發(fā)明者唐建一, 俞益庭, 張旭輝 申請人:寧波天明電子股份有限公司