一種基于電磁耦合磁力驅動的線性運動輸送裝置，屬于非接觸式驅動系統領域。它由由靜態磁場發生裝置（4）、波動磁場發生裝置（8）、驅動桿（1）組成；靜態磁場發生裝置（4）中以線性等間距方式安裝有靜態磁場產生線圈（2），相鄰靜態磁場發生線圈（2）通以大小相同方向相反的直流電使其磁極相反，呈N、S極交替排布；波動磁場發生裝置（8）中以線性等間距方式安裝有電磁線圈（7），電磁線圈磁極方向與驅動方向垂直，并與驅動桿（1）上靜態磁場發生裝置（4）極性相對。本發明專利技術驅動性能穩定、結構簡單。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于電磁耦合磁力驅動的線性運動輸送裝置，可作為各類自身無動力輸送裝置的動力源，可應用于物料輸送領域。
技術介紹
目前，在我國廣泛使用的物料運載系統中，自身無動力的輸送裝置歸納起來主要有:輸送帶系統、鏈式輸送系統、輥軸輸送系統。這三類輸送裝置大多采用旋轉電機作為動力，配合齒輪、蝸桿、鏈條等部件來傳動，驅動運動裝置做線性運動。在實際應用中存在以下不足:在多數場合，運動裝置處于不間斷的工作狀態下，機械部件的磨損較為嚴重，在負載、速度加快時就更加嚴重；傳動和輸送過程均有接觸，運行產生的噪聲大，導致生產環境較為惡劣；受運行噪音和可靠性的限制，輸送系統最高輸送速度不能得到有效提高；驅動技術采用整線連續輸送方式，不管在線輸送物料負荷的變化，即使線上少量物料，整條輸送線仍然按全負荷運行，故能耗較高，且能耗浪費較為嚴重；傳動機構需要經常性的潤滑維護，潤滑油的滴漏不可避免會造成對物料和生產現場的污染。國際上主要采用摩擦驅動 技術來取代鏈式驅動技術。摩擦驅動技術由多點摩擦驅動單元組成，將與運載車輛相連的摩擦桿置于驅動摩擦輪和壓緊輪之間，通過摩擦力作用帶動摩擦桿前行，從而實現多點接力式物料輸送。但是在工廠的實際運行中，摩擦驅動輸送線也存在不足之處:經過一段時間的運行后，摩擦輪會存在脫膠現象，從而造成驅動失效。此外，報廢后的聚氨酯膠的處理也會帶來一些環保問題；摩擦輸送線在彎道處的摩擦驅動裝置較為復雜；摩擦桿工作面需要進行糙化處理，加工成本較高；摩擦輪的聚氨酯膠容易受到工作溫度，濕度等環境因素的影響，導致摩擦驅動性能不是非常穩定。針對以上輸送方式的不足，專利公開號CN 101335481A的專利中提出了可應于軌道車驅動領域的非接觸式電磁場行波驅動裝置，但是該方法中存在一些不足之處，如:永磁體存在退磁現象，在長期運行中，會對驅動力產生一些影響；停止工作時，永磁體的磁場仍然存在，很容易吸引周圍的導磁性材料，可能產生一些意外事故；永磁體的磁場不能調節，故在不同的驅動條件時，對驅動力的影響較大，造成驅動性能不穩定。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決專利公開號CN 101335481A中存在的不足，提出了一種驅動性能穩定的基于電磁行波磁場和靜態電磁場之間的電磁稱合產生驅動力的基于電磁率禹合磁力驅動的線性運動輸送裝置。一種基于電磁耦合磁力驅動的線性運動輸送裝置，其特征在于:由靜態磁場發生裝置、波動磁場發生裝置、驅動桿組成；其中靜態磁場發生裝置安裝驅動桿上，靜態磁場發生裝置中以線性等間距方式安裝有靜態磁場產生線圈，還安裝有與靜態磁場產生線圈其相連的靜態磁場電流控制器，相鄰靜態磁場發生線圈通以大小相同方向相反的直流電使其磁極相反，呈N、S極交替排布，其磁場強度通過改變直流電流的大小進行調節；波動磁場發生裝置中以線性等間距方式安裝有電磁線圈，還安裝有與電磁線圈其相連的行波磁場電流控制器，其中電磁線圈磁極方向與驅動方向垂直，并與驅動桿上靜態磁場發生裝置極性相對，其中行波磁場電流控制器通過控制電流使電磁線圈產生行波磁場，行波磁場的幅值和頻率受控。所述的基于電磁耦合磁力驅動的線性運動輸送裝置，其特征在于:所述驅動桿的靜態磁場發生裝置和波動磁場發生裝置表面覆蓋有非磁性保護層。電磁行波磁場發生裝置主要電磁線圈、行波磁場電流控制器等組成，其中行波磁場電流控制器主要由直流電源、智能功率模塊、控制器和控制器等組成，直流電源提供所需電流，控制器采用脈寬調制技術，輸出的PWM波驅動智能功率模塊，以控制流經電磁線圈的電流幅值、頻率和通電相序，使電磁線圈產生的行波磁場的強度、移動速度和運動方向受控。靜態磁場發生裝置主要由線圈、靜態磁場電流控制器組成，將交流電輸入靜態磁場電流控制器，通過變壓電路、比較電路、整流濾波、采樣電路和調整電路的環節，輸出電壓可調的直流。在靜態磁場發生裝置上合理布置連接線圈，接通電流控制器輸出的直流電壓，可使相鄰靜態磁場發生線圈通以大小相同、 方向相反的直流電，使線圈產生的磁場極性為N、S極交替分布，通過調節電流控制器的輸出電壓，可改變通過靜態磁場發生線圈的電流大小，調節靜態磁場的強度。電磁行波磁場發生裝置的行波磁場與驅動桿工作面上的靜態磁場發生裝置產生的靜態磁場發生磁場耦合作用，產生驅動力推動驅動桿沿行波方向運動，驅動桿運動的速率與行波磁場的波速相等。本專利技術中，通過采用靜態磁場產生裝置，同時采用可以調節電壓大小的電源對靜態磁場發生線圈供電,解決了現有電磁場波動驅動裝置中永磁體退磁、永磁體磁場一直存在和在負載變化時驅動性能不穩定等不足；可應用于自身無動力運動裝置驅動領域，簡化了現有自身無動力輸送裝置的驅動系統結構，無需中間傳動機構，提高了輸送裝置的可靠性，降低了能耗和生產維護成本，且為非接觸式驅動，有利于降低生產車間的噪音；可根據輸送裝置的負載和速度要求，控制靜態磁場的強度、行波磁場的強度和速度，實現一定的驅動要求。附圖說明圖1基于電磁耦合磁力驅動的線性運動輸送裝置原理 圖2行波磁場電流控制器原理 圖3靜態磁場電流控制器原理 圖中標號名稱:1.驅動桿,2.靜態磁場產生線圈,3.驅動桿運動方向,4.靜態磁場產生裝置，5.行波方向，6.行波磁場，7.電磁線圈，8.波動磁場產生裝置。具體實施方法 本專利技術的非接觸式基于電磁耦合磁力驅動的線性運動輸送裝置，可以用于自身無動力的輸送裝置。下面以用于輸送裝置為例具體介紹本專利技術。圖1中，靜態磁場發生裝置4安裝在非磁性材料的驅動桿I上，驅動桿I與非磁性材料的輸送裝置一體。在靜態磁場發生裝置4上以一定間距線性分布式安裝有偶數個靜態磁場產生線圈2，靜態磁場產生線圈2上引出導線與靜態磁場電流控制器相連，使相鄰靜態磁場發生線圈通以大小相同、方向相反的直流電，使其產生的靜態磁場呈N、S極交替分布。行波磁場發生裝置8根據驅動桿I在輸送設備軌道上的運動路徑的，安裝在軌道下或軌道邊，其電磁線圈7產生的磁極與靜態磁場發生裝置4上靜態磁極相對。當受控電流分別通過電磁線圈7時，將產生行波磁場6。行波方向5與驅動桿運動方向3 —致。行波產生時，由于磁力耦合效應產生的推力將推動驅動桿I運動，從而使輸送裝置沿軌道運動。在長距離驅動時，沿軌道以一定間隔安裝多個電磁行波磁場發生裝置8，可實現運動裝置連續接力式驅動。電磁行波磁場發生裝置8相對地面固定不動，與驅動桿上靜態磁場相對的電磁行波磁場發生裝置8處于工作狀態，其他電磁行波磁場發生裝置8處于不工作狀態。圖2中，控制器為微處理器，其功能是執行相應的控制程序，并向驅動器發送電流脈寬調制(PWM)指令。驅動器根據控制器的指令接通或截止智能功率模塊，形成實際的電流脈寬調制動作。直流電源提供所需的電流，電流通過智能功率模塊調制后形成流經電磁線圈7的具有特定幅值和頻率的電流， 使其產生具有相應強度和磁極方向的磁場。電磁行波磁場發生裝置8中的電磁線圈7產生的磁場組合成時變磁場，可以形成所需波形和速度的行波磁場。根據磁力耦合效應，行波磁場將推動驅動桿I行進，從而推動輸送裝置行進。圖3中，將交流電輸入靜態磁場電流控制器，通過變壓電路、比較電路、整流濾波、采樣電路和調整電路的環節，輸出電壓可調的直流電到靜態磁場發生線圈2上。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于電磁耦合磁力驅動的線性運動輸送裝置，其特征在于：由靜態磁場發生裝置（4）、波動磁場發生裝置（8）、驅動桿（1）組成；其中靜態磁場發生裝置（4）安裝在驅動桿（1）上，靜態磁場發生裝置（4）中以線性等間距方式安裝有靜態磁場產生線圈（2），還安裝有與靜態磁場產生線圈（2）相連的靜態磁場電流控制器，相鄰靜態磁場發生線圈（2）通以大小相同方向相反的直流電使其磁極相反，呈N、S極交替排布，其磁場強度通過改變直流電流的大小進行調節；波動磁場發生裝置（8）中以線性等間距方式安裝有電磁線圈（7），還安裝有與電磁線圈（2）相連的行波磁場電流控制器，其中電磁線圈磁極方向與驅動方向垂直，并與驅動桿（1）上靜態磁場發生裝置（4）極性相對，其中行波磁場電流控制器通過控制電流使電磁線圈產生行波磁場，行波磁場的幅值和頻率受控。
【技術特征摘要】
1.一種基于電磁耦合磁力驅動的線性運動輸送裝置，其特征在于: 由靜態磁場發生裝置(4)、波動磁場發生裝置(8)、驅動桿(I)組成；其中靜態磁場發生裝置(4)安裝在驅動桿(I)上，靜態磁場發生裝置(4)中以線性等間距方式安裝有靜態磁場產生線圈(2)，還安裝有與靜態磁場產生線圈(2)相連的靜態磁場電流控制器，相鄰靜態磁場發生線圈(2)通以大小相同方向相反的直流電使其磁極相反，呈N、S極交替排布，其磁場強度通過改變直流電流的大小進行調節； ...
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐敦兵，臧鐵鋼，周建華，張偉，劉佩惠，孫競偉，王昌生，楊俊，殷磊磊，
申請(專利權)人：南京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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