Двухкоординатный шаговый электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных устройствах для перемещения подвижного элемента в манипуляторах, робототехнике. Цель состоит в повышении надежности путем повышения жесткости фиксации якоря. Устройство содержит ферромагнитную направляющую с ферромагнитными буртиками на концах, между которыми N-рядами и M-строками уложены якорь 2 и /N<SP POS="POST">.</SP>M-2/ электромагнитов 3-20 одинаковой формы и размера, электромагниты 3-20 имеют на четырех боковых гранях обмотки управления. В результате переключения электромагнитов 3-20 якорь 2 оказывается жестко зафиксированным,поскольку ему не дают перемещаться ни в одну сторону соседние электромагниты, либо бортики направляющей 1. Жесткость такой его фиксации определяется не силами трения, а механической прочностью бортиков направляющей 1 и электромагнитов 3-20. На якоре 2 может быть закреплена обрабатываемая заготовка. Ее механическую обработку можно производить после необходимой ориентации на плоскости, не снимая ее с якоря ввиду ее жесткой фиксации на нем. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 К 41 03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4348672/24-07 (22) 25. 12. 87 (46) 15,08.89. Бюл. Х 30 (7.1) П"ковский филиал Лениггралского политехнического института им.М.И.Калинина (/2) И.Г.Ефимов, M.А.Николаев, A.Â.Ñoëîâüeâ, В,А.Сычев и О.А.Викторов (53) 621.313.13 083.8) (56) Патент США, 3935486, кл . 3 10-12 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 1134993, кл. Н 02 К 41/02, 1983„ (54) ДЗУХКООРДИНАТНЬИ ШАГОВЬЙ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных устройствах для перемещения подвижного элемента в манипуляторах, робототехнике. Цель состоит в повьппении надежности путем повьппения жесткости фиксации якоря.

„„SU„„1501224 A 1

Устройство содержит ферромагнитную направляющую с ферромагнитными буртиками на концах, между которьпчи

«-рядами и ш-строками уложены якорь

2 и (п л — 2) электромагнитов 3-20 одинаковой формы и размера, электромагниты 3-20 имеют на четырех боковых гранях обмотки управления. В резугьтате Переключения электромагнитов 3 -20 якорь 2 оказывается жестко зафиксированным, поскольку ему не дают перемещаться ни в одну сторону соседние электромагниты, либо бортики направляющей 1. Жесткость такой его фиксации определяется не сигами трения, а механической прочностью бортиков направляющей 1 и электромагнитов 3-20. На якоре 2 может быть закреплена обрабатываемая заготовка. Ее механическую обработку можно производить после необходимой ориентации на плоскости, не снимая ее с якоря ввиду ее жесткой фик.сации на нем. 9 ил.

1501224

Изо рета и; .т> е тся к электротехнике, к iтьн.у i .сным электродвигателям, и может быть использовано в позиционных ycTpcéñòâàõ для перемещения подвижного элемента i3 TIJIo( кости, в манипуляторах, робототехнике.

Цель изобретения — повышение надежности путем повышения жесткости 10 фиксации якоря.

На фиг.1 показан электродвигатель, общий вид; на фиг.2 — электромагнит; на фиг.3 - - сече..ние A-А на фиг.2; на фиг.4-9 — этапы отработки переме- 15 щения двигателем.

Двухкоординатный шаговый двигатель содержит плоскую направляющую

1, представляющую собой прямоугольную пластину с ферромагнитными бортиками по краям жестко закрепленными к ней, ферромагнитный якорь 2, имеющий в сечении, параллельном основанию, квадратную форму, электромагниты 3-20, повторяющие форму и размеры якоря 2. В каждом электромагните, например, 21 (фиг.2), выполненном из ферромагнитного материала, на четырех боковых гранях уложены обмотки 22-25 управления °

Все электромагниты 3-20 и якорь размещены подрядами и m .строками между бортиками ферромагнитной направляющей. Расстояние между противоположными бортиками равно соответствен- 35 но а.п и а т, где а — длина стороны электромагнитов и якоря, а число электромагнитов равно (и m-2). (40

Двигатель работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии якорь

2 и электромагниты 3-20 занимают положение на фиг.4. Пусть требуется переместить якорь на место электро- 45 магнита 16. В этом случае подают ток в правую обмотку электромагнита 13, а затем в нижнюю обмотку того же электромагнита 12, при этом электромагнит 12 притянется к правому фер50 ромагнитному бортику и притянет к себе якорь 2 (фиг.5) ° Затем включается правая обмотка электромагнита 20 (фиг.6), потом нижняя обмотка электромагнита 16 (фиг.7), после чего

55 включается нижняя, а затем правая

t обмотка электромагнита 15 (фиг,8), а потом включается верхняя обмотка электромагнита 20 (фиг.9).

Таким образом, якорь 2 э вял положение, на котором в исходном состоянии находился электромагнит 16 °

При этом якорь 2 жестко зафиксирован, поскольку вверх ему не дают перемещаться электромагниты 6, 11, упирающиеся в верхний бортик, вниз не дает перемещаться электромагнит

16, влево — электромагниты 13, 14, 15, а вправо — электромагнит 20, Сле=: довательно, жесткость фиксации якоря

2 определяется не силами трения, как в прототипе, а механической прочностью бортиков и электромагнитов

3-20.

Производя переключение по соответствующему алгоритму обмоток электромагнитов 3-20 для рассматриваемой конструкции двигателя, якорь 2 может занимать 20 жестко фиксированных положений на плоскости.

На якоре может быть жестко закреплена обрабатываемая заготовка и ее механическую обработку можно производить после необходимой ориентации на плоскости, осуществляемой с помощью предлагаемого двигателя, не снимая ее с якоря 2 двигателя ввиду его жесткой механической фиксации. Поскольку силы, действую-щие на заготовку при механической обработке, велики, двигатель по прототипу может лишь использоваться, как транспортное устройство, с кото рого заготовку перед ее обработкбй ,необходимо снимать и жестко закреплять в каком-либо приспособлении.

Ожидаемый эффект от использования изобретения — простота получения шаговых перемещений. формула изобретения

Двухкоординатный шаговый электро— двигатель, содержащий плоскую ферромагнитую направляющую, электромагниты с взаимно перпендикулярными об.мотками, жестко соединенные между со бой, и якорь квадратного сечения, отличающийся тем,что, с целью повьппения надежности путем повьппения жесткости фиксации якоря, плоская ферромагнитная направляюшая выполнена на краях с жестко соединенными с ней ферромагнитными бортами, а жестко соединенные между собой электромагниты выполнены в виде щ1501224 ного элемента квадратного сечения

1 того же размера, что и якорь, их взаимно перпендикулярные обмотки выполнены на их четырех равных боковых гранях, все электромагниты вместе с якорем размещены п рядами и т строками между бортиками ферромагнитной направляющей,а число электромагнитов равно (n.m-2).

1501224 фиР Ю фиа9

Составитель Л.Шакина

Редактор И.Товтин

Техред М.Ходанич Корректор Т.Палий

Заказ 4886/53 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101