Устройство перемещения держателя оптического элемента Советский патент 1986 года по МПК G02B21/26 

1

Изобретение относится к точному приборостроению, а именно к механизмам перемещения держателя оптического элемента, и может быть использовано в микроскопостроении и контрольно-измерительной технике.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьвшние габаритов устройства перемещения держателя оптического элемента, а также повышение надежности тонкой подачи путем обеспечения двустороннего силового замыкания контактирующих зубьев.

На фиг.1 изображено устройство перемещения, разрез; на фиг.2 - то же, кинематическая схема; на фиг.З - устройство с двумя косозубыми колесс1ми, разрез; на фиг.4 - то же, кинематическая схема.

Устройство перемещения держатешя оптического элемента содержит неподвижное основание 1 с закрепленной на нем косозубой рейкой 2, корпус 3, соединенный с держателем оптического элемента (не показан),полый вал 4, установленный в корпусе 1 с возмож ностью вращения. На полом валу 4 жестко закреплены кольца 5 и 6 для предотвращения осевого смещения вала 4 и на концах вала винтами 7 закреплены барабаны 8 и 9 привода грубой подачи. Между барабаном 8 и корпусом 3 на полом валу 4 установлен механизм регулировки момента вращения вала 4, вьтолненный в виде разрезного конуса 10, закрепленного с помощью гайки 11 между корпусом 3 и ва- цом 4. Внутри полого вала 4 на втулках 12 установлен ходовой винт 13, на концах которого закреплены барабаны 14 привода тонкой подачи, свя- фрикционным устройством,вклю- чакнцим шарик 15,пружину 16 и винт 17, со шкалой 18, закрепленной штифтом 19 с одной стороны ходового винта 13, и с втулкой 20, закрепленной на другой стороне ходового винта 13. Внутри полого вала 4 расположена гайка 21 с закрепленным в ней пальцем 22, размещенным в продольном пазу, выполненном в стенке полого вала 4 и предохраняющим гайку 21 от поворота внутри вала 4. На валу 4 установлено с возможностью осевого перемещения косозубое колесо 23, контактирующее

10

15

20

25

с рейкой 2 и с помощью пальца 22 жестко связанное с гайкой 21. В случае вьшолнения устройства с одним ко12297132

созубым колесом (фиг.1 и 2) между корпусом 3 и колесом 23 на валу 4 установлена распорная пружина 24. В случае выполнения устройства с двумя косозубыми колесами (фиг.З и 4) на полом валу 4 установлено с возможностью вращения на нем второе косозубое колесо 25, контактирующее с рейкой 2, а между колесами 23 и 25 установлена с предварительным сжатием и закручиванием пружина 26, концы которой закреплены соответственно на торцах колес 23 и 25.

Неподвижное основание 1 снабжено направлякнцими, в качестве которых могут быть использованы любые направляющие прямолинейного движения. На фиг.1 и 3 изображена упрощенная направляющая с двумя пазами, по которым скользят закрепленные в корпусе 3 пальцы 27: два пальца с одной стороны направляющей и один палец с другой стороны. Для быстрого жесткого закрепления вала 4 в корпусе 3 механизм может содержать закрепленную на. гайке 1 1 рукоятку 28 (показана пунктиром на фиг.1).

Устройство работает следующим образом.

Вращением гайки 11 устанавливают необходимый момент вращения вала 4 для устранения сползания держателя (корпуса 3) под действием нагрузки. Затем вращением барабана 8 или 9 осуществляют грубое перемещение корпуса 3, при этом движение от барабана 8 через вал 4 и палец 22 передается колесу 23, которое, обкатывая рейку 2, перемещает держатель вместе с устройством по направляющим основания 1 (на фиг.2 и 4 направление грубого перемещения показано сплошными стрелками). После этого осуществляет тонкое перемещение держателя вращением барабана 14 привода тонкой подачи. При этом вращение от барабана 14 через подпружиненньш шарик 15 передается ходовому винту 13 и вызывает возвратно-поступательное перемещение жестко связанных гайки 21 и колеса 23. При поступательном перемещении колеса 23 одно или несколько его зубьев скользят по наклонной поверхности зубьев косозубой рейки, вызывая тем самым тонкое перемещение держателя по направляющим основания 1, величину которого считывают по шкале 18 (на фиг.2 и 4 направления тонкого перемещения показаны пунк30

35

40

45

50

55

тирными стрелками).Пружина 24 (фиг.1 выбирает мертвый ход тонкой подачи устройства. В конечных положениях привода тонкой подачи, когда палец 22 доходит до конца паза в полом валу 4 резко возрастает момент вращения ходового винта 13, шарик 15 заходит в отверстие барабана 14, и последний свободно поворачивается относительно шкалы 18 или втулки 20, предохраняя тем самым устройство от заклинивания и повреждения.

В случае выполнения устройства с двумя косозубыми колесами (фиг.З и 4) при осуществлении тонкого перемещения крутящий момент М и усилие Ff, пружины 26, приложенные к колесам 23 и 25 (фиг.4), выбирают люфты и зазоры всех звеньев устройства и обеспечивают высокую точность тонкого перемещения. При этом при перемещении держателя вверх колесо 23 перемещается в сторону колеса 25, вызывая его поворот относительно вала 4 и дополнительное закручивание пружины 26, т.е. увеличиваются М„ и Ffl , что компенсирует реакцию направляющих и нагрузки держателя,приложенных к колесу 23 в виде крутящего момента, противоположного М. При особо ответственных или длительных измерениях после осуществления грубого перемещения поворотом рукоятки 28 жестко закрепляют вал 4 в корпусе 3, после чего осуществляют измерение при помощи тонкого перемещения держателя. Диапазон тонкого перемещения зависит от ширины рейки 2 и угла наклона ее зубьев и может составлять 4-5 мм при кинематической чувствительности устройства 0,0003 мм/град и ширине рейки 230 мм

рмула

4

3 о

б р- .е т е н и я

to

15

20

5

5

0

5

1. Устройство перемещения держателя оптического элемента, содержащее неподвижное основание, связанное с установленным на цем в направляющих корпусом с помощью привода грубой подачи, выполненного в виде косозубого реечного зацепления с полым валом, установленным с возможностью вращения в корпусе, на котором закреплен держатель оптического элемента, привод тонкой подачи, выполненный в виде размещенной соосно внутри полого вала винтовой пары, ходовой винт ко- торой установлен с возможностью вращения, а гайка - с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и замыкающую пружину, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов, цилиндрическое колесо косозубого реечного зацепления жестко соединено с гайкой привода тонкой подачи С помощью пальца, установленного в направляющем продольном пазу полого вала, а замыкающая пружина размещена на полом валу между цилиндрическим колесом и корпусом.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности тонкой подачи путем обеспечения двустороннего силового замыкания контактирующих зубьев, в косозубое реечное зацепление введено дополнительное цилиндрическое колесо, установленное на полом валу с возможностью вращения относи тельно него, а концы замыкающей пружины, размещенной между колесами, закреплены на их торцах.

ff

Фиг. г

7J

2г 1

П fO 8 1 18 J51U16

17

9

/4-f4

3 6 25 26 23 21 5

25 2 23 1

7 12

Фиг.З

13

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано в контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства. На неподвижном основании 1 в направляющих размещен корпус 3, соединенньй с держателем оптического элемента. В корпусе установлен полый вал 4, на котором закреплены барабаны 8 и 9 п жвода грубой подачи, а внутри не23 гг 27 го установлен ходовой винт 13 с барабанами 14 привода тонкой подачиw Грубое перемещение корпуса 3 осуществляется вращением барабана 8 или 9, передающимся через палец 22 цилиндрическому колесу 23 косозубого зацепления, об;катьпзающему рейку 2, закрепленную на корпусе 3, Вращением барабана 14, вызывающим возвратно-поступательное перемещение жестко сря- занньк гайки 21 и цилиндрического колеса 23,зубья которого скользят по поверхности зубьев косозубойрейки 2, производится тонкое перемещение держателя по направляюисим основания 1. Пружина 24 выбирает мертвый ход тонкой подачи устройства. Для повышения надежности тонкой подачи путем обеспечения двустороннего силового замыкания контактирующих зубьев устройство может быть выполнено с двумя ко- созубь&ш колесами на полом валу 4, 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 8 18 to to CD fS j v Фиг л

Редактор О.Юрковецкая

Составитель О.Петров Техред ГоГербер

Заказ 2447/46Тираж 501Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор А.Тяско