ЦИКЛОВОЙ МАНИПУЛЯТОР С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к цикловым манипуляторам для перемещения объектов из одного позиции в другую.
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.
Технический результат - устранение указанных недостатков, упрощение конструкции и повышение надежности работы манипулятора.
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.
На Фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого циклового манипулятора с постоянными магнитами.
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.
Манипулятор работает следующим образом.
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.
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.
Аналогично происходит движение в обратном направлении.
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.
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.