[发明专利]一种高速往复运动平台

摘要

本发明涉及一种高速往复运动平台。该平台包括支撑组件、滑动组件、驱动组件、复位组件和控制组件。滑动组件包含导轨，导磁性的牵引环套在导轨上，并通过导管与载荷连接。驱动组件包含若干级沿导轨轴向依次布置的线圈及其配套电路。复位组件是由步进电机驱动丝杠带动偏心螺母平移，从而推动滑动组件复位。控制组件包括安装在导管上的光栅，以及激光收发器、嵌入式控制器以及计算机。还可以包含将滑动组件、复位组件套在其中的石英玻璃管，以实现真空操作。本发明基于线圈炮原理，使用多级线圈驱动，相较于压缩气体或者电机驱动，本发明的加速度更高，能够在更短的距离和更短的时间内加速到更高的速度；且本发明的结构简单、紧凑，显著降低了成本。

主权项

1.一种高速往复运动平台，其特征在于，其包括支撑组件、滑动组件、驱动组件、复位组件和控制组件；所述支撑组件包括底座(1)、前盖(3)和后盖(2)，用于支撑驱动组件、滑动组件和复位组件；所述滑动组件，导轨(6)的前后两端分别固定在前盖(3)和后盖(2)上，在导轨(6)的前后两端设有弹簧(17)；牵引环(8)具有导磁性，其套在导轨(6)上，位于前后弹簧(17)之间，并能够沿导轨(6)自由滑动；牵引环(8)的前侧连接有导管(7)，所述导管(7)穿出前盖(3)与载荷连接；输出信号的引线(12)的前端与载荷连接，后端依次穿过前盖(3)和后盖(2)引出，并与计算机连接；所述驱动组件包括线圈(4)及其配套电源、开关；若干级线圈(4)沿导轨(6)的轴向依次布置；其中，后侧的若干级线圈(4)为加速线圈，用以在一定的时间和位移范围内，将牵引环(8)加速至预设速度；前侧的若干级线圈(4)为减速线圈，其中一部分用以控制牵引环(8)快速停止前进，另一部分用以在前端的弹簧(17)恢复原长的过程中，避免牵引环(8)的运动速度过快；所述复位组件，丝杠(15)与导轨(6)平行设置，丝杠(15)前后两端与前盖(3)和后盖(2)连接，且其后端通过联轴器(14)与步进电机(11)连接，偏心螺母(13)套在丝杠(15)上，位于牵引环(8)的前侧，并能够沿丝杠(15)平移；所述控制组件，光栅(16)平行安装于导管(7)上，垂直于光栅(16)安装激光收发器；所述激光收发器包括相对应的激光发射器(18)和激光接收器(19)；所述开关、步进电机(11)、激光发射器(18)和激光接收器(19)分别与嵌入式控制器连接，所述嵌入式控制器与计算机连接。