專利名稱：高精度定位用電磁鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電磁鐵，尤其是涉及一種高精度定位用電磁鐵。
背景技術(shù)：
在應(yīng)用慣性傳感器測(cè)量地球自轉(zhuǎn)速度進(jìn)行尋北時(shí)需要對(duì)裝有IMU慣性測(cè)量單元的轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行精確定位，在設(shè)計(jì)這種產(chǎn)品時(shí)，普便采用帶有定位銷的電磁鐵定位組件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)位置的精確定位。目前市場(chǎng)售的電磁鐵，產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的銜鐵的主要功能是產(chǎn)生推力或拉力，不附帶能用于高精度定位用途的定位執(zhí)行機(jī)構(gòu)；這種通用電磁鐵在銜鐵吸合時(shí)一直處于產(chǎn)生最大吸力時(shí)的最大功耗，在需要銜鐵長時(shí)間吸合時(shí)會(huì)產(chǎn)生無法接受的無益功耗，特別是在電池供電場(chǎng)合，功耗問題必須嚴(yán)格限制?；谏鲜鰞蓚€(gè)原因，該場(chǎng)合無法直接使用這種通用市場(chǎng)售電磁鐵。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高精度定位用電磁鐵。 本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵，在銜鐵上柔性裝配一個(gè)用于高精度定位用途的定位錐銷，定位錐銷裝配在定位導(dǎo)套內(nèi)，二者為小間隙動(dòng)配合，定位錐銷可在電磁力和彈簧力作用下在定位導(dǎo)套內(nèi)自由滑動(dòng)，定位錐銷插入轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的定位錐孔實(shí)現(xiàn)高精度定位；本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵，其線圈組件由一個(gè)可以根據(jù)工作情況轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電壓的電源轉(zhuǎn)換電路來驅(qū)動(dòng)，電磁鐵吸合過程由高電壓提供大電流驅(qū)動(dòng)，電磁鐵吸合后的保持過程由低電壓提供小電流驅(qū)動(dòng)，有效解決降低功耗問題。為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，高精度定位用電磁鐵采用了如下的方案本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵包括定位錐銷、定位導(dǎo)套、連接銷軸、銜鐵、電磁鐵殼體、底蓋、線圈組件、定位彈簧和電源轉(zhuǎn)換電路，所述銜鐵與所述定位錐銷通過所述連接銷軸連接在一起，所述定位錐銷裝配在所述定位導(dǎo)套內(nèi)，所述線圈組件裝配在所述電磁鐵殼體內(nèi)，所述線圈組件連接所述電源轉(zhuǎn)換電路，所述線圈組件位于能夠提供作用于所述銜鐵的電磁力的位置， 所述定位彈簧裝配在能夠提供作用于所述銜鐵的彈簧力的位置，在所述電磁力和所述彈簧力作用下，所述定位錐銷在所述銜鐵驅(qū)動(dòng)下能夠在所述定位導(dǎo)套內(nèi)自由滑動(dòng)。進(jìn)一步，所述連接銷軸與所述銜鐵采用過盈配合，所述連接銷軸與所述定位錐銷采用間隙動(dòng)配合，所述定位錐銷與所述銜鐵采用間隙動(dòng)配合。進(jìn)一步，所述定位錐銷與所述定位導(dǎo)套的配合間隙在0. 005-0. Olmm之間。進(jìn)一步，所述電源轉(zhuǎn)換電路具有根據(jù)電磁鐵工作過程轉(zhuǎn)換供電電壓的多個(gè)電壓檔位，所述多個(gè)電壓檔位包括為電磁鐵吸合過程提供高電壓大電流的高電壓檔位、為電磁鐵吸合后的保持過程提供低電壓小電流的低電壓檔位以及用于電磁鐵釋放時(shí)的關(guān)斷電源檔位。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵，在銜鐵上裝配一個(gè)用于高精度定位用途的定位錐銷，定位錐銷裝配在定位導(dǎo)套內(nèi)，定位錐銷可在電磁力和彈簧力作用下在定位導(dǎo)套內(nèi)自由滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了極高的定位可靠性要求；定位錐銷插入轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的定位錐孔實(shí)現(xiàn)了高精度定位，轉(zhuǎn)位定位精度達(dá)到< 0. 005° ；本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵，其線圈組件采用可以根據(jù)工作情況轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電壓的電源轉(zhuǎn)換電路來驅(qū)動(dòng)，電磁鐵吸合過程由高電壓提供大電流驅(qū)動(dòng)，電磁鐵吸合后的保持過程由低電壓提供小電流驅(qū)動(dòng)， 有效降低電磁鐵的平均功耗。

圖1為本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵，包括定位錐銷1，定位導(dǎo)套2，連接銷軸3，銜鐵4，電磁鐵殼體5，底蓋6，線圈組件7，定位彈簧8，電源轉(zhuǎn)換電路9。在本實(shí)施例中，通過連接銷軸1將銜鐵4與定位錐銷1連接在一起，定位錐銷1裝配在定位導(dǎo)套2內(nèi)， 在線圈組件7電磁力和定位彈簧8彈簧力作用下，定位錐銷1在銜鐵4驅(qū)動(dòng)下可在定位導(dǎo)套2內(nèi)自由滑動(dòng)，定位錐銷1插入轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的定位錐孔實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高精度定位；本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵，其線圈組件7由一個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路9來驅(qū)動(dòng)，電磁鐵吸合過程提供高電壓大電流，電磁鐵吸合后的保持過程提供電壓小電流。所述通過連接銷軸3將銜鐵4與定位錐銷1連接在一起，連接銷軸3與銜鐵采用過盈配合，實(shí)現(xiàn)二者之間的連接，傳遞力與運(yùn)動(dòng)；連接銷軸3與定位錐銷1采用0. 1-0. 2mm 的間隙配合，定位錐銷1與銜鐵4采用0. 1-0. 2mm的間隙配合，裝配后定位錐銷1與銜鐵4 之間具有六個(gè)自由度的微小活動(dòng)范圍，降低定位導(dǎo)套2與電磁鐵線圈組件7的同心度要求， 避免電磁鐵吸合和釋放過程中定位錐銷1在定位導(dǎo)套2中產(chǎn)生卡滯現(xiàn)象。自由度說明六個(gè)自由度指的是兩個(gè)剛體在三維直角坐標(biāo)系內(nèi)可沿3軸做相對(duì)平移，繞三軸做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述定位錐銷1裝配在定位導(dǎo)套2內(nèi)，定位錐銷1與定位導(dǎo)套2的配合間隙應(yīng)在 0. 005-0. 01之間，定位錐銷1在銜鐵4驅(qū)動(dòng)下可在定位導(dǎo)套2內(nèi)自由滑動(dòng)，保證定位精度和定位可靠性。所述線圈組件7由一個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路9來驅(qū)動(dòng)，電源轉(zhuǎn)換電路9具有根據(jù)電磁鐵工作過程轉(zhuǎn)換供電電壓的功能，電磁鐵吸合過程提供高電壓大電流，電磁鐵吸合后的保持過程提供低電壓小電流，電磁鐵釋放時(shí)關(guān)斷電源，有效降低電磁鐵工作時(shí)的平均功耗。本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵的工作過程是初始狀態(tài)線圈組件7未通電，定位錐銷1在定位彈簧8的彈力作用下插入轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的定位錐孔內(nèi)使其處于定位狀態(tài)；工作狀態(tài)線圈組件7在電源轉(zhuǎn)換電路9的控制下瞬間接通高電壓大電流，在線圈組件7電磁力和定位彈簧8彈力共同作用下1脫離轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的定位錐孔使其脫離定位狀態(tài)；線圈組件 7在電源轉(zhuǎn)換電路9的控制下持續(xù)接通低電壓小電流，使轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)處于降耗保持狀態(tài)；轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)工作結(jié)束后關(guān)斷電源電磁鐵釋放，定位錐銷1在定位彈簧8的彈力作用下從新插入轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的定位錐孔再次使其處于定位狀態(tài)?？傊?，本實(shí)用新型的實(shí)施例公布的是其較佳的實(shí)施方式，但并不限于此。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員極易根據(jù)上述實(shí)施例，領(lǐng)會(huì)本實(shí)用新型的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本實(shí)用新型的精神，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高精度定位用電磁鐵，其特征在于，包括定位錐銷、定位導(dǎo)套、連接銷軸、銜鐵、 電磁鐵殼體、底蓋、線圈組件、定位彈簧和電源轉(zhuǎn)換電路，所述銜鐵與所述定位錐銷通過所述連接銷軸連接在一起，所述定位錐銷裝配在所述定位導(dǎo)套內(nèi)，所述線圈組件裝配在所述電磁鐵殼體內(nèi)，所述線圈組件連接所述電源轉(zhuǎn)換電路，所述線圈組件位于能夠提供作用于所述銜鐵的電磁力的位置，所述定位彈簧裝配在能夠提供作用于所述銜鐵的彈簧力的位置，在所述電磁力和所述彈簧力作用下，所述定位錐銷在所述銜鐵驅(qū)動(dòng)下能夠在所述定位導(dǎo)套內(nèi)自由滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度定位用電磁鐵，其特征在于，所述連接銷軸與所述銜鐵采用過盈配合，所述連接銷軸與所述定位錐銷采用間隙動(dòng)配合，所述定位錐銷與所述銜鐵采用間隙動(dòng)配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度定位用電磁鐵，其特征在于，所述定位錐銷與所述定位導(dǎo)套的配合間隙在0. 005-0. Olmm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度定位用電磁鐵，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路具有根據(jù)電磁鐵工作過程轉(zhuǎn)換供電電壓的多個(gè)電壓檔位，所述多個(gè)電壓檔位包括為電磁鐵吸合過程提供高電壓大電流的高電壓檔位、為電磁鐵吸合后的保持過程提供低電壓小電流的低電壓檔位以及用于電磁鐵釋放時(shí)的關(guān)斷電源檔位。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高精度定位用電磁鐵，包括定位銷，定位導(dǎo)套，連接銷軸，銜鐵，電磁鐵殼體，底蓋，線圈組件，定位彈簧，電源轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵，在銜鐵上裝配一個(gè)用于高精度定位用途的定位錐銷，定位錐銷裝配在定位導(dǎo)套內(nèi)，定位錐銷可在電磁力和彈簧力作用下在定位導(dǎo)套內(nèi)自由滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了極高的定位可靠性要求；定位錐銷插入轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的定位錐孔實(shí)現(xiàn)了高精度定位，轉(zhuǎn)位定位精度達(dá)到≤0.005°；本實(shí)用新型高精度定位用電磁鐵，其線圈組件采用可以根據(jù)工作情況轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電壓的電源轉(zhuǎn)換電路來驅(qū)動(dòng)，電磁鐵吸合過程由高電壓提供大電流驅(qū)動(dòng)，電磁鐵吸合后的保持過程由低電壓提供小電流驅(qū)動(dòng)，有效降低電磁鐵的平均功耗。
文檔編號(hào)H01F7/08GK202339783SQ20112049389
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者宋光威, 遲家升 申請(qǐng)人:北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司