精密線性位移裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種精密線性位移裝置，包括：殼體、運動載座、電磁驅動單元、永磁單元和彈性支撐座，永磁單元設置在殼體內，運動載座通過彈性支撐座安裝在所述殼體內，電磁驅動單元固定在運動載座上，當向電磁驅動單元通電時，永磁單元向所述電磁驅動單元施加與所述彈性支撐座向運動載座相反的作用力，并在永磁單元的作用下所述電磁驅動單元帶動所述運動載座移動。本發明專利技術向電磁驅動單元通電后，使運動載座隨電流的強弱變化相應進行前后移動，通過借助磁場作用力和板簧的機械回復力而使載座移動到所需的位置，因此不僅反應速度快、軸向移動精度高，而且避免了運動載座的徑向擺動。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種精密線性位移裝置，尤其涉及用于微型磁頭讀寫系統、醫療檢測成像系統、影像調節系統、微型機器人驅動、微型開關和微型流體泵等精密短程線性位移應用范疇。
技術介紹
就目前而言，常見的線性位移裝置通常由永磁電機或步進電機輸入、機械傳送機構及輸出承載機構組合而成，圖10即為傳統的典型線性位移裝置的結構示意圖。請參看圖10所示，當前技術線性位移裝置CTZZ包括輸入電機(永磁或步進)CT01，進給絲杠(蝸桿)CT03，進給絲杠匹配的螺母CT04，線性位移承載座CT05就固定在該螺母上。當輸入電機CT01的轉動軸端套入齒輪CT02后跟進給絲杠(蝸桿)CT03端部的齒輪嚙合，即將輸入電機CT01轉軸的圓周旋轉運動，轉變為螺母CT04的直線運動。因為線性位移承載座CT05跟螺母CT04固定在一起，所以輸入電機CT01的旋轉角度便可以決定承載座CT05的線性位移量。由以上現有技術不難看出，傳統機構雖然能夠提供線性位移，但存在很多先天的缺陷。以永磁電機作為輸入，可以提供遠程的位移輸出，但位置定位不夠精確，不能應用在一些精密線性位移應用上；以步進電機作為輸入，可以提供短程的較精確的位移，但總體來說，部件多而機構復雜、體積龐大，使得承載座在移動過程中會出現誤差，造成精度不量的狀態。另外，運動中的徑向擺動大、反應速度慢、機械傳動產生的噪音、部件磨擦產生的損耗、耐顛簸耐沖擊性差都是傳統結構的致命缺陷，很大程度局限了其在精密線性位移領域的應用。
技術實現思路
針對上述存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種反應速度快、軸向位移精度高且徑向晃度低的精密線性位移裝置。為實現上述目的，本專利技術一種精密線性位移裝置包括殼體、運動載座、電磁驅動單元、永磁單元和彈性支撐座，永磁單元設置在殼體內，運動載座通過彈性支撐座安裝在所述殼體內，電磁驅動單元固定在運動載座上，當向電磁驅動單元通電時，永磁單元向所述電磁驅動單元施加與所述彈性支撐座向運動載座相反的作用力，并在永磁單元的作用下所述電磁驅動單元帶動所述運動載座移動。進一步地，所述電磁驅動單元為環形線匝，所述運動載座為一側端帶有凸緣的圓筒，環形線匝同軸套裝在圓筒上，并與所述凸緣相固定，所述環形線匝與所述圓筒之間具有適當間隙。進一步地，所述凸緣與所述環形線匝相接觸的面上設置有凹槽，該凹槽的寬度小于所述環形線匝的壁厚，通過在所述環形線匝與凸緣的接觸面上及凹槽內施膠使環形線匝固定在凸緣上。進一步地，所述永磁單元包括磁瓦和鐵磁性材料制成的環槽形外殼，環槽形外殼包括外環和內環，磁瓦的外圓周面的半徑與外環的內表面半徑相同，并周向設置在外環內表面上，所述磁瓦的磁力線方向為徑向，所述環形線匝套裝在磁瓦與內環之間，所述內環位于所述環形線匝與所述圓筒之間的間隙內。進一步地，所述彈性支撐座包括前、后板簧，所述板簧包括具有同心結構的內環緣和外環緣，內環緣和外環緣之間通過簧絲相連，所述后板簧的內環緣通過凹凸卡位與所述凸緣相固定，所述前板簧的內環緣也通過凹凸卡位與所述圓筒的和凸緣相對的另一端面相固定。進一步地，所述前板簧的內環緣上還開設有散熱孔。進一步地，所述殼體包括前蓋板和后蓋板，前蓋板和后蓋板之間通過倒扣自鎖裝置相卡合固定。進一步地，還包括一環狀定位片，該定位片壓靠在所述后板簧的外環緣和環槽形外殼的外環之間。進一步地，還包括一絕緣片，該絕緣片設置在所述前板簧的外環緣和殼體之間。本專利技術向電磁驅動單元通電后，使運動載座隨電流的強弱變化相應進行前后移動，通過借助磁場作用力和板簧的機械回復力而使載座移動到所需的位置，因此不僅反應速度快、軸向移動精度高，而且避免了運動載座的徑向擺動。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖；圖2是本專利技術的結構分解示意圖；圖3是運動載座和環形線匝的安裝結構示意圖；圖4是磁場單元結構示意圖；圖5是運動承載座與線匝、前板簧片、后板簧片的結構示意圖；圖6是前、后蓋板，以及底座結構安裝示意圖；圖7是現有技術線性位移裝置結構示意圖。具體實施例方式如圖1所示，本專利技術包括殼體2、運動載座5、電磁驅動單元6、永磁單元7和彈性支撐座3，永磁單元7設置在殼體2內，運動載座5通過彈性支撐座3安裝在殼體2內，電磁驅動單元6固定在運動載座5上，當向電磁驅動單元6通電時，永磁單元7向電磁驅動單元6施加與彈性支撐座3向運動載座5相反的作用力，并在永磁單元7的作用下電磁驅動單元6帶動運動載座5移動。以下借助附圖描述本專利技術的具體實施方式，附圖中相似或相同的零部件均采用相同的標號表示。如圖1、2所示，電磁驅動單元6為環形線匝61，運動載座5為一側端帶有凸緣51的圓筒52，環形線匝61同軸套裝在圓筒52上，并與凸緣51相固定，環形線匝61與圓筒52之間具有適當間隙。如圖3所示，凸緣51與環形線匝61相接觸的面上設置有凹槽53，該凹槽53的寬度小于環形線匝61的壁厚，通過在環形線匝61與凸緣51的接觸面上及凹槽53內施膠使環形線匝61固定在凸緣51上。如圖1、4所示，永磁單元7包括磁瓦71和鐵磁性材料制成的環槽形外殼72，環槽形外殼72包括外環73和內環74，磁瓦71的外圓周面的半徑與外環73的內表面半徑相同，并周向設置在外環73內表面上，磁瓦71的磁力線方向為徑向，環形線匝61套裝在磁瓦71與內環74之間，內環74位于環形線匝61與圓筒52之間的間隙內。如圖5所示，彈性支撐3座包括前、后板簧32、31，前、后板簧32、31分別包括具有同心結構的內環緣36、34和外環緣35、33，內環緣36和外環緣35之間和內環緣34和外環緣33之間分別通過簧絲38、37相連，后板簧31的內環緣34通過凹凸卡位與凸緣51相固定，前板簧32的內環緣36也通過凹凸卡位與圓筒52的和凸緣51相對的另一端面相固定。前板簧32的內環緣36上還開設有散熱孔39。如圖6所示，殼體2包括前蓋板22和后蓋板21，前蓋板22和后蓋板21之間通過倒扣自鎖裝置23相卡合固定。如圖1、2、5所示，還包括一環狀定位片4和一絕緣片8，該定位片4壓靠在后板簧21的外環緣37和環槽形外殼72的外環73之間，絕緣片8設置在前板簧22的外環緣35和前蓋板22之間。如圖1、2、6所示，本專利技術可以通過一底座1安裝在使用裝置上。前、后蓋板22、21由電氣絕緣材料(例如合成樹脂等)制成，特別指出本專利技術提供了倒扣自鎖裝置23，分別分布在四個角連接處，如圖6所示，可以容納前述運動載座5、外殼72、磁瓦71、前、后板簧32、31、絕緣片8和定位片4，并將它們緊密卡合在一起。即方便了批量生產的快速對位操作，也使整個裝置的結構更緊密、更牢靠。環槽形的金屬外殼72采用鐵磁性材料制成。而磁瓦71由稀土強性永磁材料制成，本裝置采用四片磁瓦71徑向吸附在外殼72的環槽內，如圖4所示，能最大限度的利用磁瓦71徑向厚度，從而大大增加外側及內側間隙部的磁通密度。為最大程度減小該裝置徑向尺寸提供可能。運動載座5由電氣絕緣材料(例如合成樹脂等)制成；具有圓筒形外形，運動載座5前、后端通過凹凸卡位實現與環形線匝61、前、后板簧32、31的內環緣36、34同軸心對接，如圖5所示，運動載座5前后端的徑向同時承載，可確保裝置的徑向耐顛簸、耐沖擊性。運動載座5帶有內或外螺紋結構，可以滿足不同的輸出對口要求。環形線匝61可由熱固成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種精密線性位移裝置，其特征在于，包括：殼體、運動載座、電磁驅動單元、永磁單元和彈性支撐座，永磁單元設置在殼體內，運動載座通過彈性支撐座安裝在所述殼體內，電磁驅動單元固定在運動載座上，當向電磁驅動單元通電時，永磁單元向所述電磁驅動單元施加與所述彈性支撐座向運動載座相反的作用力，并在永磁單元的作用下所述電磁驅動單元帶動所述運動載座移動。

【技術特征摘要】
1.一種精密線性位移裝置，其特征在于，包括殼體、運動載座、電磁驅動單元、永磁單元和彈性支撐座，永磁單元設置在殼體內，運動載座通過彈性支撐座安裝在所述殼體內，電磁驅動單元固定在運動載座上，當向電磁驅動單元通電時，永磁單元向所述電磁驅動單元施加與所述彈性支撐座向運動載座相反的作用力，并在永磁單元的作用下所述電磁驅動單元帶動所述運動載座移動。2.根據權利要求1所述的一種精密線性位移裝置，其特征在于，所述電磁驅動單元為環形線匝，所述運動載座為一側端帶有凸緣的圓筒，環形線匝同軸套裝在圓筒上，并與所述凸緣相固定，所述環形線匝與所述圓筒之間具有適當間隙。3.根據權利要求2所述的一種精密線性位移裝置，其特征在于，所述凸緣與所述環形線匝相接觸的面上設置有凹槽，該凹槽的寬度小于所述環形線匝的壁厚，通過在所述環形線匝與凸緣的接觸面上及凹槽內施膠使環形線匝固定在凸緣上。4.根據權利要求2或3所述的一種精密線性位移裝置，其特征在于，所述永磁單元包括磁瓦和鐵磁性材料制成的環槽形外殼，環槽形外殼包括外環和內環，磁瓦的外圓周面的半徑與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邵柏芝，臧慶龍，
申請(專利權)人：宜興市貴鑫磁電高科技有限公司，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]