Механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства (варианты)
Мехатронное устройство (варианты). Устройство содержит исполнительный орган, механизм позиционирования исполнительного органа, как минимум один привод, электронный блок управления и корпус устройства, причем механизм позиционирования исполнительного органа выполнен состоящим как минимум из двух штанг, двух суппортов и двух направляющих, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с одним суппортом, в свою очередь кинематически связанным с одной направляющей. Дополнительно к этому штанги выполнены переменной или постоянной длины, направляющие расположены параллельно, либо под углом 90° друг к другу, либо под углом к друг другу и сходящимися в одной точке, направляющие выполнены либо линейными, либо нелинейными, кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена либо шарниром, либо карданным соединением, кинематическая связь суппорта и штанги выполнена либо шарниром, либо карданным соединением, кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена либо линейным подшипником скольжения, либо линейным подшипником качения, либо передачей винт-гайка, либо шарико-винтовой передачей, либо реечной передачей, либо фрикционной роликовой передачей. У устройства, содержащего исполнительный орган, механизм позиционирования исполнительного органа, как минимум один привод, а также электронный блок управления, механизм позиционирования исполнительного органа выполнен состоящим как минимум из двух штанг, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с корпусом устройства. Дополнительно к этому штанги выполнены переменной длины, кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена либо шарниром, либо карданным соединением, кинематическая связь штанги и корпуса выполнена либо шарниром, либо карданным соединением. 2 нз. п., 23 з.п. ф-лы
Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области прикладной автоматики, робототехники, станкостроения и приборостроения и может быть использована при изготовлении мехатронных систем и модулей.
Уровень техники.
Наиболее близкой к заявляемой группе полезных моделей по технической сущности являются:
- механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства, содержащий исполнительный орган и корпус (см. Сабиров Фан Сагирович (RU), Кочетов Олег Савельевич (RU), Козочкин Михаил Павлович (RU), Молодцов Владимир Владимирович (RU). Металлорежущий станок типа «Бипод» // Заявка на изобретение 
2011145523/02, 10.11.2011.
- механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства, содержащий исполнительный орган и корпус (см. Давыдова Марина Вадимовна (RU), Михалев Андрей Михайлович (RU), Петров Александр Владимирович (RU). Устройство объемной печати моделей // Пат. 126654 Заявка 2012111749/15; заявл. 26.03.2012.
Недостатками известных механизмов является большая техническая сложность и малая скорость позиционирования исполнительного органа.
Указанные недостатки приводят к ограничению сферы применения этих механизмов.
Раскрытие полезной модели.
Задача, на решение которой направлена заявляемая группа полезных моделей, заключается в расширении сферы применения механизмов позиционирования исполнительного органа функциональных устройств подобного типа.
Технический результат заключается в повышении скорости позиционирования исполнительного органа функционального устройства.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
Механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства, содержащий исполнительный орган и корпус, отличающийся тем, что он выполнен состоящим как минимум из двух штанг, двух суппортов и двух направляющих, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с одним суппортом, в свою очередь кинематически связанным с одной направляющей.
Дополнительно к этому:
- штанги выполнены переменной длины.
- штанги выполнены постоянной длины.
- направляющие расположены параллельно.
- направляющие расположены под углом 90° друг к другу.
- направляющие расположены под углом к друг другу, сходящимися в одной точке.
- направляющие выполнены линейными.
- направляющие выполнены нелинейными.
- кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена шарниром.
- кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена карданным соединением.
- кинематическая связь суппорта и штанги выполнена шарниром.
- кинематическая связь суппорта и штанги выполнена карданным соединением.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена линейным подшипником скольжения.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена линейным подшипником качения.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена передачей винт-гайка.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена шарико-винтовой передачей.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена реечной передачей.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена червячной передачей.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена фрикционной роликовой передачей.
Технический результат заключается в повышении скорости позиционирования исполнительного органа функционального устройства.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
Механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства, содержащий исполнительный орган и корпус, отличающийся тем, что он выполнен состоящим как минимум из двух штанг, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с корпусом.
Дополнительно к этому:
- штанги выполнены переменной длины.
- кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена шарниром.
- кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена карданным соединением.
- кинематическая связь штанги и корпуса выполнена шарниром.
- кинематическая связь штанги и корпуса выполнена карданным соединением.
Задача, на решение которой направлена заявляемая группа полезных моделей, и технический результат взаимосвязаны следующим образом:
Повышение скорости позиционирования исполнительного органа функционального устройства - приводит к расширению сферы применения функциональных устройств с механизмом позиционирования исполнительного органа подобного типа.
Краткое описание чертежей.
На Фиг.1. - Фиг.2. изображены варианты выполнения механизма позиционирования исполнительного органа функционального устройства.
Осуществление полезной модели.
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом:
- механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства, содержащий исполнительный орган и корпус, выполнен состоящим как минимум из двух штанг, двух суппортов и двух направляющих, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с одним суппортом, в свою очередь кинематически связанным с одной направляющей. Дополнительно к этому:
- штанги выполнены переменной длины.
- штанги выполнены постоянной длины.
- направляющие расположены параллельно.
- направляющие расположены под углом 90° друг к другу.
- направляющие расположены под углом к друг другу, сходящимися в одной точке.
- направляющие выполнены линейными.
- направляющие выполнены нелинейными.
- кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена шарниром.
- кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена карданным соединением.
- кинематическая связь суппорта и штанги выполнена шарниром.
- кинематическая связь суппорта и штанги выполнена карданным соединением.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена линейным подшипником скольжения.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена линейным подшипником качения.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена передачей винт-гайка.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена шарико-винтовой передачей.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена реечной передачей.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена червячной передачей.
- кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена фрикционной роликовой передачей.
- механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства, содержащий исполнительный орган и корпус, выполнен состоящим как минимум из двух штанг, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с корпусом.
Дополнительно к этому:
- штанги выполнены переменной длины.
- кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена шарниром.
- кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена карданным соединением.
- кинематическая связь штанги и корпуса выполнена шарниром.
- кинематическая связь штанги и корпуса выполнена карданным соединением.
Таким образом, назначение полезной модели - применение ее в качестве механизма позиционирования исполнительного органа функционального устройства - реализуется.
Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении группой полезных моделей технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем:
Выполнение механизма позиционирования исполнительного органа функционального устройства, состоящим как минимум из двух штанг, двух суппортов и двух направляющих, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с одним суппортом, в свою очередь, кинематически связанным с одной направляющей - приводит к повышению скорости позиционирования исполнительного органа функционального устройства.
Выполнение механизма позиционирования исполнительного органа функционального устройства, состоящим как минимум из двух штанг, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с корпусом устройства - приводит к повышению скорости позиционирования исполнительного органа функционального устройства.
Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Описание вариантов конструкции механизма позиционирования исполнительного органа функционального устройства.
Механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства содержит исполнительный орган (1) и корпус (2), причем он выполнен состоящим как минимум из двух штанг (3), двух суппортов (4) и двух направляющих (5), причем каждая из штанг (3) кинематически соединена как с исполнительным органом (1), так и с одним суппортом (4), в свою очередь кинематически связанным с одной направляющей (5).
Дополнительно к этому штанги (3) выполнены переменной или постоянной длины, направляющие расположены параллельно, либо под углом 90° друг к другу, либо под углом к друг другу и сходящимися в одной точке, направляющие (5) выполнены либо линейными, либо нелинейными, кинематическая связь исполнительного органа (1) и штанги (3) выполнена либо шарниром, либо карданным соединением, кинематическая связь суппорта (4) и штанги (3) выполнена либо шарниром, либо карданным соединением, кинематическая связь суппорта (4) и направляющей (5) выполнена либо линейным подшипником скольжения, либо линейным подшипником качения, либо передачей винт-гайка, либо шарико-винтовой передачей, либо реечной передачей, либо фрикционной роликовой передачей.
Механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства содержит исполнительный орган (1) и корпус (2), причем он выполнен состоящим как минимум из двух штанг, причем каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом (1), так и с корпусом (2).
Дополнительно к этому штанги (3) выполнены переменной длины, кинематическая связь исполнительного органа (1) и штанги (3) выполнена либо шарниром, либо карданным соединением, кинематическая связь штанги и корпуса (2) выполнена либо шарниром, либо карданным соединением.
Механизм позиционирования исполнительного органа функционального устройства работает следующим образом:
Управляющее воздействие, поступающее от приводов, передается суппортам, которые, в свою очередь, будучи кинематически связанными с исполнительным органом через штанги, позиционируют исполнительный орган устройства в пространстве за счет суперпозиции перемещения всех суппортов.
Управляющее воздействие, поступающее от приводов, передается штангам, которые, в свою очередь, будучи кинематически связанными с исполнительным органом позиционируют его в пространстве за счет суперпозиции перемещения всех штанг.
Таким образом, предлагаемая группа полезных моделей, в отличие от прототипов, обеспечивает расширение сферы применения функциональных устройств с механизмом позиционирования исполнительного органа подобного типа.
Эффективность предлагаемого механизма позиционирования исполнительного органа функционального устройства обусловлена его конструкцией.
1. Механизм позиционирования исполнительного органа мехатронного устройства, содержащий корпус и привод, отличающийся тем, что привод выполнен состоящим как минимум из двух штанг, двух суппортов и двух направляющих, при этом каждая из штанг кинематически соединена как с исполнительным органом, так и с одним из суппортов, который кинематически связан с одной из направляющих.
2. Механизм позиционирования исполнительного органа мехатронного устройства, содержащий корпус и привод, отличающийся тем, что привод выполнен состоящим как минимум из двух штанг, каждая из которых кинематически соединена с исполнительным органом и с корпусом.
3. Механизм по п.2, отличающийся тем, что штанги выполнены переменной длины.
4. Механизм по п.1, отличающийся тем, что штанги выполнены переменной длины.
5. Механизм по п.1, отличающийся тем, что штанги выполнены постоянной длины.
6. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что направляющие расположены параллельно.
7. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что направляющие расположены под углом 90° друг к другу.
8. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что направляющие расположены под углом к друг другу сходящимися в одной точке.
9. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что направляющие выполнены линейными.
10. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что направляющие выполнены нелинейными.
11. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена в виде шарнира.
12. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена в виде карданного соединения.
13. Механизм по п. 2, отличающийся тем, что кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена в виде шарнира.
14. Механизм по п. 2, отличающийся тем, что кинематическая связь исполнительного органа и штанги выполнена в виде карданного соединения.
15. Механизм по п. 2, отличающийся тем, что кинематическая связь штанги и корпуса выполнена в виде шарнира.
16. Механизм по п. 2, отличающийся тем, что кинематическая связь штанги и корпуса выполнена в виде карданного соединения.
17. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и штанги выполнена в виде шарнира.
18. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и штанги выполнена в виде карданного соединения.
19. Механизм по любому из пп. 1, 4-12, 17, 18, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена в виде линейного подшипника скольжения.
20. Механизм по любому из пп. 1, 4-12, 17, 18, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена в виде линейного подшипника качения.
21. Механизм по любому из пп. 1, 4-12, 17, 18, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена в виде передачи винт-гайка.
22. Механизм по любому из пп. 1, 4-12, 17, 18, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена в виде шарико-винтовой передачи.
23. Механизм по любому из пп. 1, 4-12, 17, 18, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена в виде реечной передачи.
24. Механизм по любому из пп. 1, 4-12, 17, 18, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена в виде червячной передачи.
25. Механизм по любому из пп. 1, 4-12, 17, 18, отличающийся тем, что кинематическая связь суппорта и направляющей выполнена в виде фрикционной роликовой передачи.
