一種電磁撥動器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電磁撥動器，包括通過導(dǎo)線連接直流電源，電子開關(guān)和電樞繞組形成的直流回路；電樞繞組置于成對的磁極之間，且電樞繞組的中心轉(zhuǎn)軸位置通過轉(zhuǎn)動軸在電樞繞組外側(cè)安裝有能夠跟隨電樞繞組轉(zhuǎn)動的撥動桿。本實(shí)用新型將機(jī)電系統(tǒng)中的執(zhí)行元件與傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行集成，使之成為一種新型的機(jī)電裝置，該裝置能夠直接將電能轉(zhuǎn)換為間歇式轉(zhuǎn)動量，簡化了機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可靠性，能夠廣泛應(yīng)用于各種需要間歇擺動的場合當(dāng)中。
【專利說明】一種電磁撥動器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種間歇式轉(zhuǎn)動裝置，具體涉及一種電磁撥動器。

【背景技術(shù)】
[0002]間歇式轉(zhuǎn)動是機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常見的運(yùn)動形式，通常是采用氣動裝置或電機(jī)與機(jī)械式間歇機(jī)構(gòu)配合(如凸輪機(jī)構(gòu))來實(shí)現(xiàn)的。
[0003]氣動裝置是利用空氣具有壓縮性的特點(diǎn)，以壓縮空氣為動力源，帶動機(jī)械完成伸縮或旋轉(zhuǎn)動作。凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動或往復(fù)運(yùn)動推動從動件作規(guī)定往復(fù)移動或擺動的機(jī)構(gòu)，在應(yīng)用中需要根據(jù)從動件的運(yùn)動規(guī)律來設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線。
[0004]在實(shí)際工作中，如果采用氣動裝置，會在機(jī)電系統(tǒng)中增加另外一種動力源，而如果采用電機(jī)與機(jī)械式間歇機(jī)構(gòu)配合來實(shí)現(xiàn)間歇式轉(zhuǎn)動量，則會引入一套間歇式傳動機(jī)構(gòu)及其支撐機(jī)構(gòu)，這兩種方式都會增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度，在某些小型機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)中是不可取的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能夠直接將電能轉(zhuǎn)換為間歇式轉(zhuǎn)動量的電磁撥動器。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:包括通過導(dǎo)線連接直流電源，電子開關(guān)和電樞繞組形成的直流回路；電樞繞組置于成對的磁極之間，且電樞繞組的中心轉(zhuǎn)軸位置通過轉(zhuǎn)動軸在電樞繞組外側(cè)安裝有能夠跟隨電樞繞組轉(zhuǎn)動的撥動桿。
[0007]所述的直流回路上還連接有用于調(diào)節(jié)通過電樞繞組的電流大小的可變電阻器。
[0008]所述的撥動桿采用鋼材制成。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)合電磁感應(yīng)原理，直流電源提供的電能通過磁極之間的電樞繞組轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電樞繞組在電磁力的作用下旋轉(zhuǎn)時，通過轉(zhuǎn)動軸帶動外部的撥動桿產(chǎn)生等角度的轉(zhuǎn)動。由于直流電為單方向的恒流電，因此使得電樞繞組上流過的電流大小方向也保持恒定，故而電樞繞組所受的電磁力方向也保持恒定。當(dāng)電樞繞組旋轉(zhuǎn)至水平位置時，電磁力產(chǎn)生的力矩為零，但是由于慣性的作用，會使電樞繞組繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度，之后才開始向相反的方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)電樞繞組回復(fù)至水平位置時，電磁力產(chǎn)生的力矩再次為零，由于慣性的作用繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度，之后又開始向相反的方向轉(zhuǎn)動，如此循環(huán)，繼而帶動撥動桿產(chǎn)生小于180度的撥動。本實(shí)用新型將機(jī)電系統(tǒng)中的執(zhí)行元件與傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行集成，使之成為一種新型的機(jī)電裝置，該裝置能夠直接將電能轉(zhuǎn)換為間歇式轉(zhuǎn)動量，簡化了機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可靠性，能廣泛應(yīng)用于各種需要間歇擺動的場合當(dāng)中。
[0010]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型直流回路上還連接有用于調(diào)節(jié)通過電樞繞組的電流大小的可變電阻器，通過調(diào)節(jié)可變電阻器的阻值大小，即能夠改變電磁力矩的大小，從而控制電樞繞組回轉(zhuǎn)的角度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2本實(shí)用新型工作過程的電磁原理狀態(tài)圖；
[0013]圖3本實(shí)用新型電磁力矩的變化規(guī)律圖；
[0014]附圖中:1.直流電源；2.電子開關(guān)；3.電樞繞組；4.磁極；5.撥動桿；6.轉(zhuǎn)動軸；
7.可變電阻器。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]參見圖1，本實(shí)用新型包括通過導(dǎo)線相連的直流電源1，電子開關(guān)2，可變電阻器7和電樞繞組3 ;電樞繞組3置于成對的磁極4之間，且電樞繞組3的中心轉(zhuǎn)軸位置通過轉(zhuǎn)動軸6在電樞繞組3外側(cè)安裝有能夠跟隨電樞繞組3轉(zhuǎn)動的撥動桿5。撥動桿5采用強(qiáng)度較大的鋼材制成。
[0017]參見圖2，3，本實(shí)用新型的工作原理為:電流由直流電源I的正極出發(fā)，經(jīng)可變電阻器7到S極下的dc邊，然后到N極下的ab邊，經(jīng)過電子開關(guān)2，再流回電源的負(fù)極。這樣繞組abed為載流導(dǎo)體，它在磁場中必然受到電磁力的作用，電磁力的方向用左手定則來判定，其中ab邊受到的電磁力向右，而Cd邊受到的電磁力向左，于是繞組abed受到一個電磁轉(zhuǎn)矩的作用，使電樞沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖2(a)所示。此時，ab邊受到的電磁力F =BIl ；
[0018]其中:B為磁場的磁通密度(韋/米2);
[0019]I為導(dǎo)線上的電流(安培)；
[0020]I為導(dǎo)線在磁場中的長度(米)；
[0021]F為導(dǎo)線上所受的電磁力(牛頓)。
[0022]同樣，Cd邊受到大小相同，方向相反的另一個電磁力。在這兩個電磁力的作用下，繞組abed受到電磁力矩M的作用:
[0023]M = F*1.sin α，
[0024]其中:F為導(dǎo)線所受的電磁力(牛頓)；
[0025]α為電磁力與轉(zhuǎn)動軸平面之間的夾角(弧度)；
[0026]I為分力作用線到該軸垂直距離(米)。
[0027]則F.sin α為電磁力在垂直于該轉(zhuǎn)動軸平面上的分力。因此，當(dāng)繞組abed處于垂直位置時，如圖2 (a)所示，電磁力矩M最大，如圖3中a點(diǎn)所示；當(dāng)繞組abed轉(zhuǎn)動到與水平位置夾角α?xí)r，如圖2(b)所示，電磁力矩M會逐漸減小，如圖3中a-b段所示；當(dāng)繞組abed轉(zhuǎn)動到水平位置時，如圖2 (c)所示，電磁力矩M為零，如圖3中b所示。
[0028]當(dāng)繞組abed轉(zhuǎn)動到水平位置時，盡管此時電磁力矩M為零，但是由于慣性作用，繞組abed依然沿著順時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)繞組abed到達(dá)圖2(d)位置時，由于繞組abed中通電方向不變，通過左手定則判定，此時ab邊受到的電磁力F向右，而Cd邊受到的電磁力F向左，于是產(chǎn)生逆時針方向的力矩M。當(dāng)順時針方向旋轉(zhuǎn)的動能被抵消掉之后，繞組abed將會在逆時針方向電磁力矩的作用下，開始回轉(zhuǎn)，即逆時針轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)可變電阻器7的大小，改變電路中的電流強(qiáng)度，即可改變電磁力矩的大小，從而控制繞組abed回轉(zhuǎn)的角度。
[0029]在電樞繞組3中心的轉(zhuǎn)軸00’上安裝撥動桿5，當(dāng)電樞繞組3在電磁力矩的作用下轉(zhuǎn)動時，帶動撥動桿5沿同樣方向轉(zhuǎn)動相同角度。此時只需將撥動桿5與其他機(jī)械裝置的位置對應(yīng)安裝，就可由撥動桿5直接撥動該機(jī)械裝置完成特定的轉(zhuǎn)動，即可由左向右順時針撥動該機(jī)械裝置轉(zhuǎn)動。當(dāng)順時針方向旋轉(zhuǎn)的動能被抵消掉之后，根據(jù)上面的分析，這時電樞繞組會按逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動撥動桿逆時針歸位，完成間歇式的機(jī)械轉(zhuǎn)動。
[0030]在可變電阻器7的作用下，可以調(diào)節(jié)撥動桿5的回位時間，使得其更好地滿足不同場合的設(shè)計(jì)要求。如果需要產(chǎn)生反方向的撥動，即由右向左的動作，只需要在安裝時，改變直流電源I的正負(fù)極即可。如果需要改變撥動桿5的輸出力矩，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電磁力矩的大小也與磁極產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度有關(guān)，可以調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度4的大小，由此改變電磁力矩的大小，從而改變撥動桿5輸出力矩的大小。
[0031]本實(shí)用新型電磁撥動器能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為特定形式的機(jī)械能，即產(chǎn)生180度內(nèi)的轉(zhuǎn)動量。某些情況下，可代替目前常用的“電機(jī)+間歇式機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)”的系統(tǒng)構(gòu)成，使得機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡單，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0032]通過在產(chǎn)品分揀機(jī)上安裝該電磁撥動器，能夠容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品分揀。先將若干個電磁撥動器分別安裝在特定位置，當(dāng)產(chǎn)品符合某個類別的分揀要求時，控制該對應(yīng)的電磁撥動器上的電子開關(guān)，使其閉合，于是該電磁撥動器動作，使撥動桿輸出一個轉(zhuǎn)動量，將該產(chǎn)品撥入對應(yīng)類別的分類框中，輕松實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品分揀。本實(shí)用新型將執(zhí)行元件與傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行集成，替代了機(jī)電系統(tǒng)中的部分氣動系統(tǒng)，極大簡化了機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，便于應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁撥動器，其特征在于:包括通過導(dǎo)線連接直流電源(1)，電子開關(guān)(2)和電樞繞組⑶形成的直流回路；電樞繞組(3)置于成對的磁極⑷之間，且電樞繞組(3)的中心轉(zhuǎn)軸位置通過轉(zhuǎn)動軸(6)在電樞繞組(3)外側(cè)安裝有能夠跟隨電樞繞組(3)轉(zhuǎn)動的撥動桿(5);所述的直流回路上還連接有用于調(diào)節(jié)通過電樞繞組(3)的電流大小的可變電阻器⑵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁撥動器，其特征在于:所述的撥動桿(5)采用鋼材制成。
【文檔編號】H02K29/00GK204179824SQ201420403191
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】張航偉, 黃劍鋒, 曹麗云, 黃勛 申請人:陜西科技大學(xué)