[发明专利]一种永磁力调节器

说明书

【技术领域】

本发明涉及磁力控制设备的技术领域，特别是永磁力调节器的技术领域。

【背景技术】

微机电系统在21世纪具有极强的发展空间，被广泛应用到工业和生活中的 各个领域，微机电系统的发展方向是由“微电子-机械”向“微机械-电子”进 行转变，微机电系统的突出特点是零部件尺度在毫米以下的量级之内，所以加 工装配均较为复杂，传统的加工设备难以胜任这种尺度的零件加工和精度要求， 需要特制的微型机床进行加工，由于尺度效应的影响，摩擦力已成为精度影响 不可忽略的因素，在超精密加工中已被广泛应用的磁悬浮技术作为一种无摩擦 的驱动运输模式在微纳加工中也可以得到理想的应用；传统的磁悬浮导轨一般 采用电磁铁进行磁力控制，随之而来的问题是电磁发热引起的变形，这在微型 化的机床导轨中是不可被接受的，而永磁悬浮导轨一般不具备磁力调控的功能， 对外界干扰的抵抗能力较弱，也严重制约着加工精度。

兼顾低功耗、低产热与可调节、高灵敏度的永磁力调节是一种解决问题的 有效方式，已有采用功能材料作为驱动和调节的磁力控制器，但是成本较高。

【发明内容】

本发明的目的就是为了提供一种成本低的永磁力调节器，能够使永磁力输 出大小可控，永磁力调节器的功耗较低，低产热以避免热变形的出现。

为实现上述目的，本发明提出了一种永磁力调节器，包括永磁底座、弹簧 支撑架、电机支撑架、弹簧、电机和纯铁片；弹簧支撑架和电机支撑架分别设 置在永磁底座的两端，所述永磁底座上开设有两个安装孔，所述纯铁片具有多 片，并且等距离通过一个侧边焊接在弹簧上；所述电机支撑架上设置有一个弹 簧安装孔，所述弹簧支撑架上设置有一个弹簧安装轴，所述弹簧的两端分别固 定在弹簧安装轴和弹簧安装孔上；所述电机通过螺钉固定在电机支撑架上，所 述电机具有一个贯通轴，所述贯通轴穿过弹簧安装孔并顶住弹簧端部焊接的纯 铁片，弹簧在贯通轴与弹簧支撑架的约束下处于压缩状态。

作为优选，所述电机的后部安装有一个编码器，用来监测电机的转动量， 从而计算弹簧的伸长或压缩量。

作为优选，所述安装孔为沉头孔，避免安装时螺帽对弹簧造成干涉。

作为优选，所述弹簧的螺距为1mm-1.5mm。

作为优选，所述纯铁片的厚度为0.5mm-0.8mm。

本发明的有益效果：本发明通过将永磁底座的输出磁通量分为两个并联磁 路，利用磁通连续性原理，当一个磁分路中的磁通量减小时另一个磁分路中的 磁通量增加，并通过电机驱动弹簧压缩或伸长控制纯铁片的间隙变化来改变一 个磁分路中的磁通量，从而实现了对永磁力的调节，这种调节过程中由于不会 产生发热，避免了严重的热变形对精度的影响。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明永磁力调节器的整体结构示意图；

图2是本发明永磁力调节器的工作原理图。

图中：1-永磁底座、2-弹簧支撑架、3-电机支撑架、4-弹簧、5-纯铁片、 6-电机、7-编码器、8-贯通轴、9-安装孔、10-弹簧安装孔、11-弹簧安装轴、 12-磁力锚片。

【具体实施方式】

参阅图1和图2，本发明永磁力调节器，包括永磁底座1、弹簧支撑架2、 电机支撑架3、弹簧4、电机6和纯铁片5；弹簧支撑架2和电机支撑架3分别 设置在永磁底座1的两端，所述永磁底座1上开设有两个安装孔9，所述纯铁片 5具有多片，并且等距离通过一个侧边焊接在弹簧4上；所述电机支撑架3上设 置有一个弹簧安装孔10，所述弹簧支撑架2上设置有一个弹簧安装轴11，所述 弹簧4的两端分别固定在弹簧安装轴11和弹簧安装孔10上；所述电机6通过 螺钉固定在电机支撑架3上，所述电机6具有一个贯通轴8，所述贯通轴8穿过 弹簧安装孔10并顶住弹簧4端部焊接的纯铁片5，弹簧4在贯通轴8与弹簧支 撑架2的约束下处于压缩状态。

所述电机6的后部安装有一个编码器7，用来监测电机6的转动量，从而计 算弹簧4的伸长或压缩量。

所述安装孔9为沉头孔，避免安装时螺帽对弹簧4造成干涉。

所述弹簧4的螺距为1mm-1.5mm。

所述纯铁片5的厚度为0.5mm-0.8mm。

本发明工作过程：