本發(fā)明屬于電磁推桿技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型高頻電磁推桿。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)自動化快速的發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，電機(jī)的使用滲入人類生產(chǎn)生活，國防軍事，航空航天等諸多方面，如生產(chǎn)生活，比如機(jī)床，流水線，檢測設(shè)備，電扇、電冰箱、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、吸塵器等都使用著電機(jī)，成為現(xiàn)代社會不可或缺的一部分。許許多多工業(yè)企業(yè)自動化高效率生產(chǎn)模式逐步形成趨勢，目前很多工業(yè)流水線所用的電機(jī)在速度很難滿足高效率生產(chǎn)的需求，從而選擇在流水線中使用氣缸，然而使用氣缸雖然在速度上滿足要求，但在位置實(shí)時控制上很難滿足需求，并且需要外接氣源，有著噪聲大等缺點(diǎn)。

生產(chǎn)一種新型高頻電磁推桿，憑借著其高頻響，低成本，位置可控等優(yōu)良特性，將將大大降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)成本，具有一定的社會效益、經(jīng)濟(jì)意義和廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種新型高頻電磁推桿。

本發(fā)明包括電工純鐵組件、推桿、電工純鐵組件外殼、推桿外、推桿保護(hù)頭、直線軸承和后端蓋。所述的電工純鐵組件外設(shè)置有電工純鐵組件外殼，推桿的一端設(shè)置在電工純鐵組件內(nèi)部。推桿的另一端為電磁推桿的輸出軸，穿過推桿外殼、推桿保護(hù)頭、直線軸承設(shè)置；推桿穿出部分頂部設(shè)置有橡膠緩沖器，后端蓋固定設(shè)置在電工純鐵組件外殼的一端；推桿外殼的一端與電工純鐵組件外殼的另一端固定連接，另一端與推桿保護(hù)頭的一端插接。推桿保護(hù)頭內(nèi)設(shè)置有直線軸承。

電工純鐵組件包括左u型電工純鐵架、右u型電工純鐵架和電工純鐵中間導(dǎo)向軸。左u型電工純鐵架和右u型電工純鐵架的開口相對設(shè)置，通過電工純鐵中間導(dǎo)向軸固定連接。與左u型電工純鐵架和右u型電工純鐵架開口相對側(cè)內(nèi)壁上分別設(shè)置有左強(qiáng)磁磁塊和右強(qiáng)磁磁塊。電工純鐵中間導(dǎo)向軸上套有線圈支架，線圈支架上饒有線圈；線圈支架沿電工純鐵中間導(dǎo)向軸移動。

所述的推桿包括推桿桿體、推桿連接平臺和推桿連接支架。推桿桿體垂直設(shè)置在推桿連接平臺的一側(cè)，推桿連接平臺的另一側(cè)的兩端平行設(shè)置有兩根推桿連接支架。所述的線圈支架的上表面固定設(shè)置有頂部推桿連接板。頂部推桿連接板頂面的中部設(shè)置有兩個線卡固定器，兩個線卡固定器的一端分別接線圈的兩個線頭，兩個線卡固定器的另一端作為外接線的線頭。頂部推桿連接板頂面的沿電工純鐵中間導(dǎo)向軸方向的兩側(cè)設(shè)置有兩個凸起。線圈支架的下表面固定設(shè)置有底部推桿連接板。推桿通過兩根推桿連接支架與線圈支架固定連接，沿電工純鐵中間導(dǎo)向軸移動。

所述的電工純鐵組件外殼上表面開有光電傳感器安裝槽，光電傳感器安裝槽開在電工純鐵中間導(dǎo)向軸上方。光電傳感器安裝槽的兩側(cè)分別固定安裝有前光電傳感器和后光電傳感器。線圈支架頂部推桿連接板頂面的兩個凸起能夠穿過光電傳感器檢測區(qū)域。

作為優(yōu)選，所述的橡膠緩沖器與推桿通過螺紋連接。

作為優(yōu)選，所述的u型電工純鐵架內(nèi)部前后端貼有橡膠片。

作為優(yōu)選，所述的兩根推桿連接支架的一端固定在推桿連接平臺上，另一端對稱設(shè)置有兩個安裝槽。頂部推桿連接板底面的一側(cè)設(shè)置有安裝槽，與推桿的一個推桿連接支架的安裝槽相配合。底部推桿連接板頂面的一側(cè)設(shè)置有安裝槽，與推桿的另一個推桿連接支架的安裝槽相配合。

作為優(yōu)選，所述的底部推桿連接板底面的中部設(shè)置有加速度傳感器。

本發(fā)明具備高速高頻往返運(yùn)動能力，且通過傳感器與微控制器實(shí)現(xiàn)位置的精確控制，可用于工業(yè)生產(chǎn)，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本等。橡膠緩沖器減少對作用物體的沖擊，避免對作用物體產(chǎn)生損傷。采用簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)與傳動，使機(jī)體變得更小，同時綜合通用電機(jī)與氣缸的優(yōu)點(diǎn)，使之具備精確位置控制，高頻高速運(yùn)動的能力。此外，該設(shè)計應(yīng)用電磁學(xué)原理和機(jī)電控制知識，使用材料簡單，功能完善，成本低廉，易于維修，能夠降低使用的成本，同時可以提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-1為圖1中電工純鐵組件和推桿的結(jié)構(gòu)示意圖1；

圖2-2為圖1中電工純鐵組件和推桿的結(jié)構(gòu)示意圖2；

圖3為圖1中電工純鐵組件和電工純鐵組件外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示,一種新型高頻電磁推桿，包括電工純鐵組件1、推桿2、電工純鐵組件外殼3、推桿外殼4、推桿保護(hù)頭5、直線軸承6和后端蓋7。電工純鐵組件1外設(shè)置有電工純鐵組件外殼3，推桿2的一端設(shè)置在電工純鐵組件1內(nèi)部。推桿2的另一端為電磁推桿的輸出軸，穿過推桿外殼4、推桿保護(hù)頭5、直線軸承6設(shè)置；推桿2穿出部分頂部設(shè)置有橡膠緩沖器8，橡膠緩沖器8與推桿2通過螺紋連接。后端蓋7固定設(shè)置在電工純鐵組件外殼3的一端；推桿外殼4的一端與電工純鐵組件外殼3的另一端固定連接，另一端與推桿保護(hù)頭5的一端插接。推桿保護(hù)頭5內(nèi)設(shè)置有直線軸承6，給推桿2做導(dǎo)向的同時減小推桿保護(hù)頭5與推桿2的摩擦力。

如圖2-1和2-2所示，電工純鐵組件1包括左u型電工純鐵架9、右u型電工純鐵架10和電工純鐵中間導(dǎo)向軸11。左u型電工純鐵架9和右u型電工純鐵架10的開口相對設(shè)置，通過電工純鐵中間導(dǎo)向軸11固定連接。與左u型電工純鐵架9和右u型電工純鐵架10開口相對側(cè)內(nèi)壁上分別設(shè)置有左強(qiáng)磁磁塊12和右強(qiáng)磁磁塊13；在磁場的作用下緊貼兩壁。電工純鐵中間導(dǎo)向軸11上套有線圈支架14，線圈支架14上饒有線圈(圖中未畫出)；線圈支架14能夠沿電工純鐵中間導(dǎo)向軸11移動。同時每塊u型電工純鐵架內(nèi)部前后端貼有橡膠片，用于減小線圈支架移動時的沖擊。

推桿2包括推桿桿體2-1、推桿連接平臺2-2和推桿連接支架2-3。推桿桿體2-1垂直設(shè)置在推桿連接平臺2-2的一側(cè)，推桿連接平臺2-2的另一側(cè)的兩端平行設(shè)置有兩根推桿連接支架2-3。兩根推桿連接支架2-3的一端固定在推桿連接平臺2-2上，另一端對稱設(shè)置有兩個安裝槽。

線圈支架14的上表面固定設(shè)置有頂部推桿連接板15，頂部推桿連接板15底面的一側(cè)設(shè)置有安裝槽，與推桿2的一個推桿連接支架的安裝槽相配合。頂部推桿連接板15頂面的中部設(shè)置有兩個線卡固定器16，兩個線卡固定器16的一端分別接線圈的兩個線頭，兩個線卡固定器16的另一端作為外接線的線頭。頂部推桿連接板15頂面的沿電工純鐵中間導(dǎo)向軸11方向的兩側(cè)設(shè)置有兩個凸起17。線圈支架14的下表面固定設(shè)置有底部推桿連接板18，底部推桿連接板18頂面的一側(cè)設(shè)置有安裝槽，與推桿2的另一個推桿連接支架的安裝槽相配合。底部推桿連接板18底面的中部設(shè)置有加速度傳感器19；用于測量線圈運(yùn)動的加速度，通過微控制進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)時監(jiān)測電機(jī)運(yùn)動的位置。推桿2通過兩根推桿連接支架2-3與線圈支架14固定連接，在線圈支架14的帶動下沿電工純鐵中間導(dǎo)向軸方向水平移動。

如圖3所示，電工純鐵組件外殼3上表面開有光電傳感器安裝槽，光電傳感器安裝槽開在電工純鐵中間導(dǎo)向軸11上方。光電傳感器安裝槽的兩側(cè)分別固定安裝有前光電傳感器20和后光電傳感器21。線圈支架運(yùn)動過程中，線圈支架頂部推桿連接板15頂面的兩個凸起17能夠穿過光電傳感器檢測區(qū)域。當(dāng)凸起被光電傳感器檢測到時，光電傳感器數(shù)據(jù)端口電平發(fā)生改變，被微控制器所檢測，對電機(jī)進(jìn)行減速，以減少電機(jī)內(nèi)部的沖擊。

驅(qū)動器與微處理器，通過脈寬調(diào)制控制推桿方向，力度與速度。

工作過程：

1、左右強(qiáng)磁磁塊分別安裝在左右u型電工純鐵架的內(nèi)壁，左右強(qiáng)磁磁鐵與左右u型電工純鐵架電工純鐵架在電工純鐵中間導(dǎo)向軸兩側(cè)形成兩個閉合磁場。

2、線圈支架套于電工純鐵中間導(dǎo)向軸上，當(dāng)電源模塊給推桿驅(qū)動器及微控制供電時，微控制通過采用pwm脈寬調(diào)制的方式給推桿驅(qū)動器輸出脈沖，可以控制調(diào)節(jié)推桿驅(qū)動輸出給線圈的平均電壓。由于線圈兩端加載有電壓，會在其線圈內(nèi)部產(chǎn)生電流，在磁場的作用下產(chǎn)生的電磁力推動線圈支架沿電工純鐵中間導(dǎo)向軸移動，由于推桿與線圈支架固定連接，所以推桿跟隨運(yùn)動。推桿在線圈支架的帶動下沿電工純鐵中間導(dǎo)向軸做直線運(yùn)動，改變通電方向可改變推桿運(yùn)動的方向。加載于線圈兩端平均電壓的改變使得流經(jīng)線圈內(nèi)部的電流大小發(fā)生變化，作用其上的電磁相應(yīng)也發(fā)生變化，同時推桿運(yùn)動的速度也發(fā)生改變。

3、線圈在運(yùn)動過程中，與之固定的加速度傳感器可以采集到其運(yùn)動的加速度，通過與加速度相連的微控制計算出線圈在運(yùn)動過程中的位置以及速度，用戶可以根據(jù)運(yùn)動的需求通過微控制對推桿的速度進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)節(jié)。

4.當(dāng)線圈運(yùn)動到前后極限位置時，被光電傳感器所檢測到，光電傳感器通過數(shù)據(jù)端口電平的轉(zhuǎn)變將信息通知給與之相連的微控制，微控制對線圈的運(yùn)動位置進(jìn)行校正清零，以減少對加速度傳感計算帶來的累積誤差。