Устройство для позиционирования инструмента

Полезная модель относится к машиностроению, предназначена для позиционирования инструмента в пределах рабочей зоны и может быть использована при проведении ремонтных работ, в том числе в ограниченном пространстве.
Преимущественное применение заявляемого технического решения относится к портативному инструменту, например лампы, установка которого затруднена, а освещение труднодоступного участка или поверхности сложной формы необходимо для производства работ.
Из уровня техники известно техническое решение по патенту US 5276596 «Держатель для фонарика» (публ. 04.01.1994 г), которое является наиболее близким аналогом. Держатель содержит удлиненный гибкий элемент, способный принимать различные формы и средства, которые удерживают гибкий элемент в нужной форме. Удерживающее средство, установленное на одном конце гибкого элемента, удерживает фонарик, а средство, установленное на другом конце гибкого элемента, размещается и закрепляется на неподвижной поверхности.
Удлиненный гибкий элемент содержит взаимосвязанные сегменты, каждый из которых представляет собой полый корпус, центральная часть которого выполнена в виде узкой горловины, а концевые части в виде полусфер (форма - песочные часы), при этом одна концевая часть имеет меньший размер. Концевая часть одного сегмента, охватывает меньшую концевую часть другого сегмента, формируя гибкий элемент. Соприкасающиеся поверхности концевых частей образуют фрикционный контакт и удерживаются за счет возникающих сил трения. Преодолевая эти силы трения, смещают сегменты относительно друг друга, осуществляют любое вращение между ними и придают любую форму гибкому элементу, обеспечивая освещение любому пространству, даже в труднодоступных местах. Сегменты выполнены из пластика, что позволяет их разъединять или соединять и формировать нужную длину гибкого элемента.
Основным недостатком известного технического решения является ненадежный фрикционный контакт поверхностей соединенных концевых частей секций из-за потерь на трение, которые неравномерно накапливаются в каждом сегменте, особенно если эти элементы выполнены из упругого материала (пластика).
Кроме того, для обеспечения упругого смещения в требуемом направлении, необходим контакт поверхностей с фиксированным трением. Для этого необходимо точное соответствие контактных поверхностей по форме, что сложно сохранить при интенсивной эксплуатации портативного или переносного устройства.
Задачей полезной модели является создание простого, надежного и долговечного устройства для позиционирования инструмента.
Технический результат заключается в повышении точности позиционирования инструмента, за счет расширения зоны действия, а также исключения проскальзывания секций при поворотах за счет регулирования жесткости соединений их контактных поверхностей.
Технический результат достигается тем, что устройство для позиционирования инструмента состоит из гибкого элемента, средства крепления его к неподвижному основанию и средства крепления гибкого элемента к инструменту. Гибкий элемент выполнен в виде связанных между собой секций, каждая из которых представляет собой тело вращения с узкой горловиной, разделяющей секцию на две части, одна из которых меньшего объема. Каждое соединение секций гибкого элемента снабжено хомутом для регулирования жесткости соединения секций и фиксации их положения. Лента хомута по одному краю снабжена буртиком. Внутренняя поверхность ленты хомута взаимодействует с внешней поверхностью большей части секции, а буртик ленты взаимодействует с внешней поверхностью меньшей части смежной секции в соединении.
Секции гибкого элемента соединены по принципу шарового шарнира и образуют внутреннюю полость, в которой может размещаться провод с возможностью подсоединения к источнику питания. Секции гибкого элемента выполнены из пластика.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства для позиционирования инструмента; на фиг. 2 - фрагмент гибкого элемента из двух соединенных секций; на фиг. 3 - хомут; на фиг. 4 - секция гибкого элемента; на фиг. 5 - профиль ленты хомута.
Устройство для позиционирования инструмента содержит инструмент 1, например, лампа, гибкий элемент 2, средство крепления 3 устройства к неподвижному основанию, средство крепления 4 инструмента 1 к гибкому элементу 2, (Фиг. 1).
Гибкий элемент 2 выполнен в виде связанных между собой секций 5 по принципу шарового шарнира (Фиг. 2). Каждая секция представляет собой сквозное тело вращения с узкой горловиной 6, разделяющей секцию на две части 7 и 8, одна из которых имеет меньший объем (форма «песочные часы») (Фиг. 3). Меньшая часть одной секции помещается в полость большей части смежной секции. При этом внешняя поверхность меньшей части секции контактирует с внутренней поверхностью большей части смежной секции с возникновением межу ними сил трения, которые удерживают секции от смещения относительно друг друга. Каждое соединение секций по наибольшему диаметру укреплено хомутом 9, при этом внутренняя поверхность ленты 10 хомута соответствует внешней поверхности секции 7, с которой контактирует (Фиг. 4 и 5).
1
2
Кроме того, лента 10 хомута по одному краю снабжена буртиком 11, контактирующим с меньшей частью 8 смежной секции в соединении, при этом диаметр d этой секции превышает наименьший диаметр d кольца ленты.
Установка хомута, при которой лента взаимодействует с внешней поверхностью большей части 7 секции 5, а буртик ленты 11 с внешней поверхностью меньшей части 8 секции предотвращает разрушение соединений секций при любых изгибах гибкого элемента, что обеспечивает надежность и долговечность устройства.
Хомут дополнительно усиливает жесткость соединения, предотвращая самопроизвольное разъединение секций при значительном повороте гибкого элемента (Фиг. 2). Регулировка усилия сжатия осуществляется за счет воздействия на винт 12, установленный в корпусе 13 хомута 9. За счет того, что секции являются сквозными, в гибком элементе формируется канал, в котором может размещаться провод для подключения инструмента к источнику питания.
При осуществлении кузовного ремонта автомобиля требуется найти повреждения поверхностей сложной формы, что требует качественной подсветки всей геометрически сложной поверхности элементов кузова, которую невозможно обеспечить без точного позиционирования инструмента. Для обеспечения направления света на выбранный участок поверхности, которая характеризуется сложной геометрией, гибкому элементу 2 устройства придают форму, обеспечивающую наиболее эффективное освящение данного участка поверхности. Для этого зажим хомутов 9 ослабляется и за счет внешнего воздействия (вручную), прилагаемого к гибкому элементу 2, преодолевают силы трения между поверхностями контактных секций, поворачивая их на нужный угол. При этом контактные секции начинают смещаться, обеспечивая возможность гибкому элементу менять форму, при этом как направления, так и величина смещения могут быть разные в каждом соединении. Высокая точность позиционирования обеспечивается тем, что хомуты позволяют установить нужное угловое и осевое смещение в любом соединении секций гибкого элемента без риска его разрушения и одновременно обеспечить последующую устойчивую фиксацию секций, что существенно снижает влияние на соединения массы инструмента, увеличивает срок службы и надежность устройства.