КООРДИНАТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2003 года по МПК B23B21/00 B24B41/02 B23Q1/72 

Изобретение относится к оборудованию для прецизионного перемещения изделий машиностроения и может использоваться в вакуумном оборудовании для прецизионного перемещения изделий электронной техники, а также для прецизионного перемещения рассматриваемых предметов, например, в точных профилометрах и в некоторых простых вариантах сканирующих микроскопов.

Известно координатное устройство для обработки изделий, содержащее каретки, двигающиеся возвратно-поступательно по направляющим с помощью шариковинтового привода (см. например, А. Крайнев. Механика машин. Фундаментальный словарь. М.: Машиностроение, 2000 г., с. 836).

Указанное техническое решение является наиболее близким к заявляемому по технической сути и достигаемому результату.

Однако в известной конструкции возникает повышенное усилие трения в направляющих, что приводит к потерям энергии на трение.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении КПД за счет снижения потерь на трение.

Указанный технический результат достигается тем, что в координатном устройстве, содержащем основание, шариковый винтовой привод и связанную с ним каретку, шариковый винтовой привод включает, по меньшей мере, две шариковые винтовые передачи (ШВП), гайки которых закреплены на каретке, а винты установлены параллельно друг другу в подшипниках, закрепленных на основании, и связаны с приводом вращения. Кроме того, каждая ШВП предпочтительно выполнена с сепаратором, имеющим расположенные по винтовой линии отверстия для шариков, который может быть выполнен трубчатым.

Гайки ШВП для снижения потерь на трение и повышения точности могут быть закреплены в каретке с возможностью взаимной регулировки положения. В другом варианте имеется обводной канал для шариков, который может быть выполнен как только в гайке, так и в гайке, и в каретке.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Координатное устройство содержит две шарико-винтовые передачи, каждая из которых имеет винт 1, гайку 2, сепаратор 3 в виде полого цилиндра с шариками 4.

Винты 1 посредством подшипников 5 закреплены в основании 6, а гайки 2 закреплены в каретке 7.

Возможен вариант выполнения устройства без сепаратора, в котором обводной канал для шариков 4 выполнен либо только в гайке 2, либо и в гайке 2, и в каретке 7.

Привод вращения винтов 1 включает в себя шестерни 8, закрепленные на винтах 1 и зацепленные с шестерней 9, соединенной через муфту 10 с двигателем 11 (шаговый электродвигатель).

Работает координатное устройство следующим образом.

При включении двигателя 1 осуществляется одновременное вращение винтов 1, приводящее к перемещению каретки 7 с изделием, перемещаемым, например, в точном профилометре или сканирующем микроскопе.

Особенностью координатного устройства является выполнение ШВП двух функций:
- перемещение каретки 7;
- использование шариков 4 в качестве опор качения, т.е. ШВП выполняют роль направляющих качения, при этом исключена необходимость использования специальных двух направляющих, и, тем самым, снижаются потери на трение и повышается КПД устройства. Для дополнительного снижения потерь на трение и для обеспечения синхронной работы ШПВ гайки 2 имеют возможность регулирования их положения в каретке 7.

Изобретение относится к оборудованию для прецизионного перемещения изделий машиностроения и может быть использовано в вакуумном оборудовании для прецизионного перемещения рассматриваемых предметов, например, в точных профилометрах и в некоторых простых вариантах сканирующих микроскопов. Координатное устройство содержит основание, каретку и шариковый винтовой привод, включающий шариковую винтовую передачу (ШВП), гайка которой закреплена на каретке, а винт установлен в подшипниках, закрепленных на основании, и связан с приводом вращения. Шариковый винтовой привод снабжен дополнительной ШВП, установленной аналогично указанной ШВП так, что их винты установлены параллельно друг другу. Использование такой конструкции позволяет повысить коэффициент полезного действия устройства за счет снижения потерь на трение. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Координатное устройство, содержащее основание, каретку и шариковый винтовой привод, включающий шариковую винтовую передачу (ШВП), гайка которой закреплена на каретке, а винт установлен в подшипниках, закрепленных на основании, и связан с приводом вращения, отличающееся тем, что шариковый винтовой привод снабжен дополнительной ШВП, установленной аналогично указанной ШВП так, что их винты установлены параллельно друг другу. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая ШВП выполнена с трубчатым сепаратором, имеющим расположенные по винтовой линии отверстия для шариков. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в гайке ШВП или в гайке ШВП и каретке выполнен обводной канал для шариков. 4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что гайки закреплены на каретке с возможностью взаимной регулировки положения.