RU173462U1

RU173462U1 - CYCLE MANIPULATOR WITH PERMANENT MAGNETS

Info

Publication number: RU173462U1
Application number: RU2016150663U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Левин; Константин Андреевич Шалюхин; Галина Николаевна Орлова; Елена Борисовна Семенова
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2017-08-29

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к цикловым манипуляторам для перемещения объектов из одной позиции в другую.Технический результат - упрощение конструкции достигается тем, что в цикловом манипуляторе с постоянными магнитами, содержащем основание, подвижное звено в виде маятника с закрепленным на нем захватом, три постоянных магнита, один из которых размещен на подвижном звене, а два других - на основании в крайних точках движения маятника, на основании в крайних точках движения маятника установлены два узла возврата маятника, каждый из которых содержит постоянный магнит, закрепленный на подпружиненном подвижном рычаге, электромагнит, состоящий из якоря и корпуса с обмоткой, причем корпус электромагнита шарнирно закреплен на основании, а его якорь связан с рычагом посредством тяги, при этом в крайних точках движения маятника на основании дополнительно установлены ограничители хода маятника в виде упоров.The utility model relates to mechanical engineering, namely to cyclic manipulators for moving objects from one position to another. The technical result is to simplify the design by the fact that in a cyclic manipulator with permanent magnets containing a base, a movable link in the form of a pendulum with a grip fixed to it, three permanent magnets, one of which is located on the movable link, and the other two on the base at the extreme points of motion of the pendulum, on the base at the extreme points of motion of the pendulum, two return nodes m pendulum, each of which contains a permanent magnet mounted on a spring-loaded movable arm, an electromagnet consisting of an armature and a housing with a winding, the electromagnet housing being pivotally mounted on the base, and its anchor connected to the arm by means of a rod, while at the extreme points of movement of the pendulum on the base is additionally equipped with swing stops in the form of stops.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к цикловым манипуляторам для перемещения объектов из одного позиции в другую.The utility model relates to mechanical engineering, namely to cyclic manipulators for moving objects from one position to another.

В качестве прототипа выбран наиболее близкий к предлагаемому устройству цикловой манипулятор (Патент RU №2403142, 10.11.2010 г.), содержащий основание, подвижное звено в виде маятника с закрепленным на нем захватом, три постоянных магнита, один из которых размещен на подвижном звене, а два других - на основании в крайних точках движения маятника. Манипулятор-прототип также содержит привод подвижного звена с редуктором и управляемые электромагнитами защелки, которые фиксируют звено в крайних положениях. Наличие привода и редуктора усложняют конструкцию манипулятора и увеличивают его массогабаритные характеристики.As a prototype, the cyclic manipulator closest to the proposed device (Patent RU No. 2403142, November 10, 2010) is selected, comprising a base, a movable link in the form of a pendulum with a grip fixed on it, three permanent magnets, one of which is placed on the movable link, and the other two - based on the extreme points of the movement of the pendulum. The prototype manipulator also contains a movable link drive with a reducer and electromagnetically controlled latches that lock the link in extreme positions. The presence of a drive and gearbox complicate the design of the manipulator and increase its overall dimensions.

Технический результат - устранение указанных недостатков, упрощение конструкции и повышение надежности работы манипулятора.The technical result is the elimination of these disadvantages, simplifying the design and improving the reliability of the manipulator.

Технический результат достигается тем, что в цикловом манипуляторе с постоянными магнитами, содержащем основание, подвижное звено в виде маятника с закрепленным на нем захватом, три постоянных магнита, один из которых размещен на подвижном звене, а два других - на основании в крайних точках движения маятника и являются частью узла возврата. Установка магнитов на основании магнитов конструктивно выполнена в вид узлов возврата маятника, в каждом из которых постоянный магнит закреплен на подпружиненном подвижном рычаге, который в свою очередь шарнирно связан с основанием, при этом каждый узел оснащен электромагнитом, корпус с обмоткой которого также шарнирно соединен с основанием, а его якорь шарнирно связан посредством тяги с рычагом, на основании дополнительно между осью качания маятника и узлами возврата установлены ограничители хода маятника в виде упоров, которые являются точками позиционирования звена.The technical result is achieved by the fact that in a cyclic manipulator with permanent magnets containing a base, a movable link in the form of a pendulum with a grip fixed on it, three permanent magnets, one of which is placed on the movable link, and the other two on the base at the extreme points of the pendulum and are part of the return node. The installation of magnets on the basis of magnets is structurally made in the form of pendulum return nodes, in each of which a permanent magnet is mounted on a spring-loaded movable lever, which in turn is pivotally connected to the base, while each node is equipped with an electromagnet, the housing with the winding of which is also pivotally connected to the base , and its anchor is pivotally connected by means of traction to the lever, on the basis of additionally between the swing axis of the pendulum and the return nodes, the pendulum travel limiters are installed in the form of stops, which are are the link positioning points.

На Фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого циклового манипулятора с постоянными магнитами.In FIG. 1 shows a kinematic diagram of the proposed cyclic manipulator with permanent magnets.

Цикловой манипулятор с постоянными магнитами, содержит основание 1, установленное на нем подвижное звено 2 в виде маятника с закрепленным на нем захватом 3. Вместо захвата на конце звена может располагаться узел крепления следующего звена манипулятора или другой рабочий орган. Манипулятор содержит три постоянных магнита. На звене 2 размещен постоянный магнит 4 таким образом, что его ось лежит в плоскости движения звена и перпендикулярна звену и два постоянных магнита на основании в крайних точках движения подвижного звена-маятника 2, которые конструктивно выполнены в виде два узлов возврата маятника, в каждом из которых постоянный магнит 5 закреплен на подпружиненном пружиной 6 подвижном рычаге 7, а также каждый узел оснащен электромагнитом, состоящий из якоря 8 и корпуса с обмоткой 9, причем корпус электромагнита 9 шарнирно соединен с основанием, а его якорь соответственно шарнирно связан с рычагом посредством тяги 10, при этом в крайних точках движения маятника на основании межу осью качания подвижного звена 2 и узлами возврата маятника дополнительно установлены ограничители хода маятника в виде упоров 11.The cyclic manipulator with permanent magnets contains a base 1, a movable link 2 mounted on it in the form of a pendulum with a grip 3 fixed to it. Instead of a grip, the attachment point of the next manipulator link or another working body can be located at the end of the link. The manipulator contains three permanent magnets. Permanent magnet 4 is placed on link 2 in such a way that its axis lies in the plane of link movement and is perpendicular to the link and two permanent magnets on the base at the extreme points of movement of the movable link-pendulum 2, which are structurally made in the form of two pendulum return nodes, in each of of which the permanent magnet 5 is mounted on a spring-loaded spring 6 of the movable arm 7, and also each node is equipped with an electromagnet consisting of an armature 8 and a body with a winding 9, the body of the electromagnet 9 being pivotally connected to the base, and its armature with accordingly, it is pivotally connected to the lever by means of a thrust 10, while at the extreme points of movement of the pendulum on the basis of between the swing axis of the movable link 2 and the pendulum return nodes, pendulum travel stops are additionally installed in the form of stops 11.

Манипулятор работает следующим образом.The manipulator works as follows.

В исходном положении подвижное звено 2 расположено в одном из крайних положений (например, правом по Фиг. 1) и удерживается на упоре 11 за счет сил притяжения между закрепленным на нем постоянным магнитом 4 и установленным на основании 1 с помощью рычага 7 постоянным магнитом 5, которые сближены своими противоположными полюсами и взаимно притягиваются.In the initial position, the movable link 2 is located in one of the extreme positions (for example, the right in Fig. 1) and is held on the abutment 11 due to the attractive forces between the permanent magnet 4 fixed to it and the permanent magnet 5 mounted on the base 1 using the lever 7, which are brought together by their opposite poles and are mutually attracted.

Для начала движения на правый по Фиг. 1 электромагнит подается напряжение, его якорь 8 втягивается в катушку 9. Рычаг 7 перемещает постоянный магнит 5 таким образом, что магниты 5 и 4 будут сближены одноименными полюсами, что вызывает их отталкивание и приводит к перемещению подвижного звена 2 и расположенного на его конце захвата 3 влево. Левый по Фиг. 1 рычаг 7 показан в момент начала движения, когда постоянные магниты 4 и 5 отталкиваются. После отключения электромагнита пружина 6 возвращает рычаг 7 в исходное положение и постоянные магниты 4 и 5 притягиваются (положение рычага будет аналогично правому по Фиг. 1). Движущееся звено притягивается к левому упору 11 и удерживается на нем.To start driving to the right in FIG. 1, the electromagnet is energized, its armature 8 is drawn into the coil 9. The lever 7 moves the permanent magnet 5 so that the magnets 5 and 4 are brought together by the poles of the same name, which causes them to repel and leads to the movement of the movable link 2 and the grip 3 located at its end to the left. The left of FIG. 1, the lever 7 is shown at the moment the movement begins, when the permanent magnets 4 and 5 are repelled. After disconnecting the electromagnet, the spring 6 returns the lever 7 to its original position and the permanent magnets 4 and 5 are attracted (the position of the lever will be similar to the right one in Fig. 1). The moving link is attracted to the left stop 11 and is supported on it.

Аналогично происходит движение в обратном направлении.Similarly, movement in the opposite direction occurs.

Таким образом, в предлагаемом цикловом манипуляторе с постоянными магнитами производится перемена знака полюсов постоянных магнитов, установленных на основании, что приводит к смене притяжения- отталкивания подвижного звена к основанию. При этом узлы возврата маятника выполняют две функции- фиксацию подвижного звена на упоре неограниченное время без потребления энергии и приведение звена в движение, которое является управляемым действием в зависимости от подачи электрического сигнала.Thus, in the proposed cyclic manipulator with permanent magnets, the sign of the poles of the permanent magnets mounted on the base is changed, which leads to a change in the attraction-repulsion of the movable link to the base. At the same time, the pendulum return nodes perform two functions: fixing the movable link on the stop for an unlimited time without energy consumption and putting the link in motion, which is a controlled action depending on the supply of an electric signal.

Смена притяжения на отталкивание при подходе подвижного звена к упору может также использоваться для снижения его скорости, что позволяет снизить ударную нагрузку на звено и упор.Changing the repulsion attraction when the movable link approaches the stop can also be used to reduce its speed, which reduces the impact load on the link and emphasis.

Claims

A cyclic manipulator with permanent magnets, containing a base, a movable link in the form of a pendulum with a grip fixed on it, three permanent magnets, one of which is placed on the movable link, and the other two on the base at the extreme points of the pendulum, characterized in that on the base at the extreme points of the pendulum movement, two pendulum return nodes are installed, each of which contains a permanent magnet mounted on a spring-loaded movable arm, an electromagnet consisting of an armature and a housing with a winding, and the housing is ele electromagnet is pivotally mounted on the base, and its armature connected to the lever by means of rods, wherein at the extremities of the pendulum movement based on the axis between the pendulum swing and return of the pendulum assemblies additionally installed pendulum stroke limiters in the form of stops.