一种用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置，包括单片机、机壳、滑轨、磁栅尺以及霍尔元件和铁芯，所述铁芯上卷绕有第一线圈绕组和第二线圈绕组，所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组沿着所述磁栅尺的长度方向依次布置，所述磁栅尺上设置有多个磁铁，所述磁铁的两极分别朝向所述磁栅尺的两侧，且相邻两个所述磁铁朝向同一侧的磁极互不相同。通过在磁栅尺上设置磁极交替变化的磁铁，并在铁芯上卷绕两个线圈绕组，利用线圈绕组通电后产生的磁场和磁铁所产生的磁场的相互排斥力作为阻尼力推动磁栅尺抵顶在定位面上，阻尼力较为稳定，使用较为方便；同时通过线圈绕组产生电磁吸引力，使得磁栅尺保持静止不动的状态，保证测量结果的准确性。

An electromagnetic damping device for controlling magnetic grid ruler

The invention provides an electromagnetic damping device for controlling a magnetic grating ruler, including a single chip microcomputer, a casing, a sliding rail, a magnetic grating ruler, and a Hall element and an iron core. The iron core is wound with a first coil winding and a second coil winding. The first coil winding and the second coil winding follow the length direction of the magnetic grating ruler. Secondly, a plurality of magnets are arranged on the magnetic grating ruler, the two poles of the magnet are respectively toward the two sides of the magnetic grating ruler, and the magnetic poles of the adjacent two magnets toward the same side are different from each other. By setting magnets with alternating magnetic poles on the magnetic grating ruler and winding two coils on the iron core, the magnetic field generated by the coil winding and the mutual repulsion force produced by the magnet are used as damping force to push the magnetic grating ruler to the top of the positioning plane, so the damping force is more stable and convenient to use. The coil winding produces electromagnetic attraction, which keeps the magnetic grating ruler stationary and ensures the accuracy of the measurement results.

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置
本专利技术涉及一种位置控制装置，尤其是一种用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置。
技术介绍
在用手电钻钻孔时，通常会在手电钻上安装栅尺测量装置以便实时测量所钻的孔的深度。在栅尺测量装置中，栅尺在滑轨上的滑动连接是一种非固定连接，为了保证栅尺位置的稳定性，需要在栅尺的一端设置阻尼结构以保证在测量过程中栅尺始终抵顶在定位面上，即需要保证栅尺不会随着手电钻的移动而产生移动，传统的栅尺测量装置所采用的阻尼结构通常为弹簧结构，在使用过程中弹力较不稳定，具体的，随着钻孔深度的增加，栅尺对弹簧的压缩量会越来越大，弹簧的反作用力也会越来越大，该反作用力传递到手电钻上后，会阻碍操作者的钻孔动作，使用较不方便；同时，在测量结束并取下手电钻的瞬间，可能会出现栅尺在弹簧作用下产生冲击的现象，也就是说，现有的栅尺测量装置对栅尺没有控制能力，影响测量结果的准确性。有鉴于此，本申请人对用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置进行了深入的研究，遂有本案产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使用方便且对测量结果较为准确的用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置，包括单片机、机壳、固定连接在所述机壳上的滑轨、滑动连接在所述滑轨上的磁栅尺以及分别位于所述磁栅尺的两侧的霍尔元件和铁芯，所述霍尔元件和所述铁芯都固定连接在所述滑轨或所述机壳上，所述铁芯上卷绕有一端朝向所述磁栅尺的第一线圈绕组和第二线圈绕组，所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组沿着所述磁栅尺的长度方向依次布置，所述磁栅尺上设置有多个等间距布置的磁铁，所述磁铁的两极分别朝向所述磁栅尺的两侧，且相邻两个所述磁铁朝向同一侧的磁极互不相同，所述霍尔元件、所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组分别与所述单片机电连接，所述单片机连接有电源。作为本专利技术的一种改进，所述霍尔元件有两个，两个所述霍尔元件沿着所述磁栅尺的长度方向依次布置，且两个所述霍尔元件之间的间距大于相邻两个所述磁铁之间的间距。作为本专利技术的一种改进，所述磁铁镶嵌在所述磁栅尺上。作为本专利技术的一种改进，所述单片机固定连接在所述机壳上。作为本专利技术的一种改进，所述霍尔元件和所述单片机之间连接有A/D转换器。作为本专利技术的一种改进，当其中一个所述线圈绕组的位置与其中一个所述磁铁的位置相对应时，另一个所述线圈绕组位于其中两个相邻的所述磁铁之间。作为本专利技术的一种改进，所述铁芯包括支撑杆和与所述支撑杆垂直布置的绕线杆，所述绕线杆的一端与所述支撑杆一体连接，另一端朝向所述磁栅尺，所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组都包括螺旋绕设在所述绕线杆上的漆包线和分别连接在所述漆包线两端的引出线。采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：1、通过在磁栅尺上设置磁极交替变化的磁铁，并在铁芯上卷绕两个线圈绕组，利用线圈绕组通电后产生的磁场和磁铁所产生的磁场的相互排斥力作为阻尼力推动磁栅尺抵顶在定位面上，与传统的弹簧结构相比，阻尼力较为稳定，不会阻碍钻孔操作，使用较为方便；同时通过线圈绕组产生电磁吸引力，使得磁栅尺保持静止不动的状态，有效避免磁栅尺产生冲击现象，对磁栅尺具有控制能力，保证测量结果的准确性。2、本专利技术可通过单片机调节线圈绕组的电流大小和电流方向，进而对阻尼力的大小和方形进行控制，有效解决了传统弹簧结构难以实时调节阻尼力的缺陷。附图说明图1为本专利技术用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置的结构示意图，图中省略部分零件；图2为本专利技术用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置在手工钻上的安装结构示意图；图3为本专利技术用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置使用状态下的结构示意图；图4为本专利技术用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置另一使用状态下的示意图。图中标示对应如下：10-单片机；20-机壳；21-壳体；22-壳盖；30-滑轨；40-磁栅尺；41-磁铁；50-霍尔元件；60-铁芯；61-第一线圈绕组；62-第二线圈绕组；63-支撑杆；64-绕线杆；70-手工钻；80-定位面。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明。如图1-图4所示，本实施例提供的用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置，包括单片机10、机壳20、固定连接在机壳20上的滑轨30、滑动连接在滑轨30上的磁栅尺40以及分别位于磁栅尺40的两侧的霍尔元件50和铁芯60，其中磁栅尺40在滑轨30上的滑动方向与磁栅尺40的长度方向相同。单片机10连接有电源，且单片机10、电源以及霍尔元件40都可以从市场上直接购买获得，并非本实施例的重点，此处不再详述。机壳20包括壳体21和可拆卸固定连接在壳体21上的壳盖22，单片机10、滑轨30、霍尔元件50和铁芯60都位于壳体21的内腔中，且单片机10最好固定连接在机壳20的壳体21上。这样便于对各零部件进行安装和维护。使用前，将本壳体21固定连接在手工钻70的外壳上，并确保磁栅尺40和手工钻的钻头平行布置，当然也可以将手工钻70替换为其他需要测量长度或深度的工具上，在本实施例中以电磁阻尼装置安装在手工钻70上为例进行说明。磁栅尺40上设置有多个等间距布置的磁铁41，各磁铁41的两极分别朝向磁栅尺40的两侧，即霍尔元件50和铁芯60位于磁铁41的两极方向。同时相邻两个磁铁40朝向同一侧的磁极互不相同，即各磁铁41按磁极相互交替的方式沿着磁栅尺40的长度方向等间距设置在磁栅尺40上，当然，相邻两个磁铁41之间的间距已知并预设在单片机10中。优选的，在本实施例中，磁铁41镶嵌在磁栅尺40上。霍尔元件50和铁芯60都固定连接在滑轨30或机壳20的壳体21上，即霍尔元件50和铁芯60与滑轨30之间的相对位置都是固定的。优选的，在本实施例中，霍尔元件50有两个，两个霍尔元件50沿着磁栅尺40的长度方向依次布置，且两个霍尔元件50之间的间距大于相邻两个磁铁41之间的间距，两个霍尔元件50之间的间距也已知并预设在单片机10中。铁芯60上卷绕有一端朝向磁栅尺40的第一线圈绕组61和第二线圈绕组62，第一线圈绕组61和第二线圈绕组62沿着磁栅尺40的长度方向依次布置，且当其中一个线圈绕组(如第一线圈绕组61)的位置与其中一个磁铁41的位置相对应时，另一个线圈绕组(如第二线圈绕组62)位于其中两个相邻的磁铁41之间。优选的，在本实施例中，铁芯60包括支撑杆63和与支撑杆63垂直布置的绕线杆64，绕线杆64有两个以上，各绕线杆64的一端都与支撑杆63一体连接，另一端都朝向磁栅尺40，两个线圈绕组分别与其中两个绕线杆64一对一配合。第一线圈绕组61和第二线圈绕组62都包括螺旋绕设在对应的绕线杆64上的漆包线和分别连接在漆包线两端的引出线，需要说明的是，漆包线和引出线可以一体连接(即两者为同一零件)也可以相互固定连接。霍尔元件50、第一线圈绕组61和第二线圈绕组62分别与单片机10电连接，具体的连接方式为常规的方式，并非本实施例的重点，此处不再详述。优选的，各霍尔元件50以及各线圈绕组和单片机10之间都连接有A/D转换器，即各霍尔元件50和各线圈绕组分别通过A/D转换器与单片机10连接，便于霍尔元件50和线圈绕组的模拟信号转换为单片机10可直接识别的数字信号。使用时，如图2所示，将手工钻70的钻头抵顶在待钻孔位置处，同时启动单片机10，并通过单片机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置，其特征在于，包括单片机、机壳、固定连接在所述机壳上的滑轨、滑动连接在所述滑轨上的磁栅尺以及分别位于所述磁栅尺的两侧的霍尔元件和铁芯，所述霍尔元件和所述铁芯都固定连接在所述滑轨或所述机壳上，所述铁芯上卷绕有一端朝向所述磁栅尺的第一线圈绕组和第二线圈绕组，所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组沿着所述磁栅尺的长度方向依次布置，所述磁栅尺上设置有多个等间距布置的磁铁，所述磁铁的两极分别朝向所述磁栅尺的两侧，且相邻两个所述磁铁朝向同一侧的磁极互不相同，所述霍尔元件、所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组分别与所述单片机电连接，所述单片机连接有电源。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置，其特征在于，包括单片机、机壳、固定连接在所述机壳上的滑轨、滑动连接在所述滑轨上的磁栅尺以及分别位于所述磁栅尺的两侧的霍尔元件和铁芯，所述霍尔元件和所述铁芯都固定连接在所述滑轨或所述机壳上，所述铁芯上卷绕有一端朝向所述磁栅尺的第一线圈绕组和第二线圈绕组，所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组沿着所述磁栅尺的长度方向依次布置，所述磁栅尺上设置有多个等间距布置的磁铁，所述磁铁的两极分别朝向所述磁栅尺的两侧，且相邻两个所述磁铁朝向同一侧的磁极互不相同，所述霍尔元件、所述第一线圈绕组和所述第二线圈绕组分别与所述单片机电连接，所述单片机连接有电源。2.如权利要求1所述的用于控制磁栅尺的电磁阻尼装置，其特征在于，所述霍尔元件有两个，两个所述霍尔元件沿着所述磁栅尺的长度方向依次布置，且两个所述霍尔元件之间的间距大于相邻两个所述磁铁之间的间距。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪健，尤芳怡，王小龙，崔虎子，汪旋，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35