[发明专利]一种电磁式高精度超微力的发生装置

说明书

本发明公开了一种电磁式高精度超微力的发生装置，包括由上至下依次连接的环形端盖、悬臂梁构件和基体，所述基体设置为带轴向空腔的圆柱形，所述基体外壁沿圆周设置有环形凹槽，所述环形凹槽内缠绕有绕组线圈；所述悬臂梁构件包括环形固定基座，所述固定基座内圆连接有悬臂，所述悬臂连接有安装片，所述固定基座、悬臂和安装片设置有一体结构，所述安装片底部设置有柱状永磁体。本发明能够精确的产生微牛级、纳牛级的作用力，具有高精度、响应速度快等特点，适用于精密超微力驱动的系统。

技术领域

本发明设计一种装置，更具体的说，是涉及一种电磁式高精度超微力的发生装置。

背景技术

随着科技的发展，新材料、新产品的出现，纳米测量的实验仪器的应用越来越广泛。微机电系统(MEMS)中微尺度下构件的力学特性研究，需要提供高精度微小力的产生与测量系统。但是目前微小力值的计量体系还未形成统一的溯源标准，所以迫切需要研究发明一种高精度超微力的发生装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种电磁式高精度超微力的发生装置，能够精确的产生微牛级、纳牛级的作用力，具有高精度、响应速度快等特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种电磁式高精度超微力的发生装置，包括由上至下依次连接的环形端盖、悬臂梁构件和基体，所述基体设置为带轴向空腔的圆柱形，所述基体外壁沿圆周设置有环形凹槽，所述环形凹槽内缠绕有绕组线圈；所述悬臂梁构件包括环形固定基座，所述固定基座内圆连接有悬臂，所述悬臂连接有安装片，所述固定基座、悬臂和安装片设置为一体结构，所述安装片底部设置有柱状永磁体。

所述悬臂梁构件和基体之间设置有用于调整永磁体轴向高度的环形垫片。

所述端盖、悬臂梁构件、垫片、基体和永磁体沿同轴线设置。

所述端盖、悬臂梁构件、垫片和基体均设置有螺纹孔，彼此之间通过轴向设置的沉头螺栓固定连接。

所述永磁体设置为圆柱形，采用钕铁硼永磁铁。

所述安装片设置为圆盘形，与基体同轴线设置。

所述悬臂梁构件采用铜铍合金材料，通过刻蚀方法进行加工制作，壁厚达到微米级要求。

所述固定基座和安装片厚度为150μm，所述悬臂厚度为40μm～60μm，优选50μm。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

本发明采用绕组线圈通直流电后，在其端部轴线处产生磁场，与柱状永磁体作用，产生微力效果；通过控制直流电流的大小和方向，可以改变绕组线圈末端形成磁场的强度和方向，从而改变其与柱状永磁体之间的相互作用力；通过改变绕组线圈的匝数同样可以改变绕组线圈末端形成磁场的强度，可以改变其与柱状永磁体之间的相互作用力；通过改变柱状永磁体的剩磁，也可以改变通电绕组线圈同柱状永磁体之间的相互作用力。本发明可以实现微力之间的连续性变化，通过特殊薄壁厚结构的悬臂梁构件，能够实现超微小力的产生。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是图3中A-A剖视图；

图5是图3中B-B剖视图；

图6是本发明中悬臂梁构件的结构示意图。

附图标记:1沉头螺栓；2端盖；3悬臂梁构件；301固定基座；302悬臂；

303安装片；4垫片；5基体；6永磁体；7绕组线圈。

具体实施方式