Стол для оптических измерительных устройств Советский патент 1988 года по МПК G01B5/00 G01B11/00 

(Л

со

СО 4

f Фи21

повороты площадки, причем если двигатели вращаются в одном направлении, то вьтолняется поворот площадки вокруг оси X, а если в противоположные стороны, - то вокруг оси Y. Микровинты 15 и 16 обеспечивают перемещение опор 3 и 4 вдоль оси Z, а третья опора 7 - постоянство удаления точки О от вспомогательной плоскости 8, расположенной перпендикулярно прямой ОА. Соответствующим подбором скоростей электродвигателей можно обеспечить поворот площадки вокруг любой оси, лежащей в плоскости ХОУ и проходящей через точку О Вариант исполнения стола позволяет использовать в качестве всех кинематических пар пружинные подвески о При этом приводы перемещений скреплены с накладками плоских пружин, а эти накладки выполнены трапециевидными так, что продолжения линий их краев пересекаются на оси поворота. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам точной механики и может быть использовано в составе оптических измерительных устройств. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет поворота вокруг осей, не проходяощх через опоры. На поворотную площадку 2 устанавливают оптический элемент (зеркало либо уголковый отражатель) так, чтобы его характерная точка бьша совмещена с точкой О пересечеиня осей поворота. Одновременным вращением электродвигателей 17 и 18 вызывают с

1

Изобретение относится к средствам точной механики и может быть использовано в составе оптических измерительных устройств.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения поворота вокруг осей, не проходящих через опоры.

На фиг.1 представлена кинематичес- кая схема стола для оптических измерительных устройств с плоскоподвижной свободной опорой; на фиг,2 - кинематическая схема стола с шарнирно- стержневой свободной опорой; на фиг.З - конструктивная схема стола.

Стол для оптических измерительных устройств содержит неподвижное основание 1 , поворотную вокруг двух пересекающихся осей X и У площадку 2, две опоры 3 и 4, установленные с возможностью однокоординатного перемещения по направляющим 5 и 6, перпендикулярным плоскости ХОУ осей поворота, и третью опору 7, установленную с возможностью перемещения в плоскости 8, перпендикулярной прямой соединяющей центр О поворота с точкой А взаимодействия опорьр 7 с основанием в среднем положении опоры. Направляющая третьей опоры 7 выполнена в виде Т-образного звена со штангами 9 и 10 и ползуна 11, шарнир но соединенного с площадкой 2 {фиг.|

Третья опора 7 может быть выполне на в виде стержня 12 и двух сферических шарниров 13 и 14, первый из которых соединяет стержень 12 с основанием 1, а второй - с опорой 3 площадки 2 (фиг.2). Точка пересечения

5

0

35 0

5

0

осей поворота (точка О) и центры сферических шарниров 13 и 14 в среднем положении лежат на одной прямой.

Дпя выполнения поворотов опоры, установленные с возможностью принудительного перемещения, снабжены микровинтами 15 и 16 и управляемыми электродвигателями 17 и 18.

Опоры 3 и 4 (фиг.З) площадки, установленные с возможностью принудительного перемещения, могут быть выполнены а виде двух плоских пружин 19 и 20, защемленных по концам на основании 1 и поворотной площадке 2, с накладками 21 и 22 в средней части. Приводы опор 3 и 4 выполнены в виде рычагов 23 и 24, скрепленных с накладками 21 и 22 пружин 19 и 20. С концами рычагов 23 и 24 соединены микровинты 15 и 16, соединенные с электродвигателями 17 и 18. Свободные концы микровинтов 15 и 16 взаимодействуют с промежуточной деталью 25, скрепленной с основанием 1.

Плоские пружины 19 и 20 выполнены шириной Ь, много меньшей расстояния 1 от этих пружин до оси поворота, и размещены по разные стороны от оси поворота. Накладки 21 и 22 плоских пружин 19 и 20 выполнены трапециевидными, продолжения линий их краев пересекаются на оси У поворота.

Третья свободноподвижная опора 7 может быть выполнена в виде двух плоских пружин 26 и 27 с накладками 28 и 29, скрепленных последовательно промежуточной колодкой 30. Первая плоская пружина 26 лежит н плоскости, проходящей через ось X поворота,

а края ее накладок 28 параллельны этой оси. Вторая плоская пружина 27 лежит в плоскости, проходящей через ось У поворота, а продолжения линий краев ее накладок 29 пересекаются на этой оси.

Стол для оптических измерительных устройств работает следукицим образом (фиг.2)„ На поворотную площадку 2 устанавливают оптический элемент (зеркало) так, чтобы его характерная точка совпадала с точкой пересечения осей X и У поворота.

При необходимости поворота оптического элемента вокруг оси X электродвигателям 17 и 18 задают синхронное однонаправленное движение,При этом ползун 11 свободноподвижной опоры перемещается вдоль штанги 10,а пло-2о щ и и с я тем, что направляющие

щадка 2 поворачивается вокруг оси X.

Точка О практически не смещается, поскольку ее удаление от плоскости 8 определяется длиной третьей опоры 7.

Если надо выполнить поворот вокруг оси У, электродвигателям 17 и 18 задают движение в противоположных направлениях с равными абсолютными скоростями. В этом случае принудительно перемещаемые опоры 3 и 4 площадки двигаются в противоположных направлениях, а свободная опора 7 смещается в плоскости 8 вдоль штанги 9.

Поворот вокруг оси X обеспечивается поворотом рычагов 23 и 24 и S-образным изгибом пружин 19 и 20 (фиг.З). Неподвижность точки О при этом обеспечивается постоянством длины плоской пружины 26 и недеформируемостью плоской пружины 27. Поворот вокруг оси У обеспечивается сложной деформацией плоских пружин I9 и 20 - изгиб вокруг двух непараллельных линий (фиг.З),

Благодаря трапециевидной форме накладок увеличивается протяженность свободного участка со стороны оси поворота и уменьшается возникающее в пружинах напряжение.

i

Пружина 26 при повороте вокруг

оси У не деформируется, а плоская пружина 27 претерпевает сложную деформацию аналогично пружинам 19 и 20. Соответствующим выбором скоростей. электродвигателей 17 и 18 можно обеспечить поворот оптического элемента вокруг любой оси, проходящей через точку О в плоскости ХОУ.

25

30

зв

первых двух опор выполнены в виде двух плоских пружин с накладками, размещенных в плоскости осей пово та по разные стороны от одной из осей так, что длинные стороны эти пружин параллельны этой оси, пруж ны удалены от нее на расстояние, превьш1ающее их ширину, и защемлен на основании и поворотной площадк по прямым, перпендикулярным этой а накладки имеют форму трапеции, продолжения боковых сторон которо пересекаются на оси поворота.

45 дикулярных плоскостей, проходящих каждая через одну из осей поворота защемленных так, что линии краев н кладок либо параллельны соответств щей оси поворота, либо пересекаютс на нейо

щ и и с я тем, что третья опора в полнена в виде стержня с двумя сфе рическими шарнирами, соединяющими, стержень с основанием и поворотной площадкой так, что точка пересечен осей поворота площадки и центры об их сферических шарниров лежат на о ной прямой.

40

50

55

70434

Ф о

р м у л а

изобретения

поворотную вокруг двух пересекающихся осей площадку, три опоры площадки, две из которых установлены с возможностью принудительного перемещения в направлении, перпендикулярном плос10 кости осей поворота, и направляющие этих опор, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, третья опора установлена с возможностью переме15 щения в плоскости, перпендикулярной прямой, соединяющей точку пересечения осей поворота с точкой взаимодействия опоры с основанием.

0

в

первых двух опор выполнены в виде двух плоских пружин с накладками, размещенных в плоскости осей поворота по разные стороны от одной из осей так, что длинные стороны этих пружин параллельны этой оси, пружины удалены от нее на расстояние, превьш1ающее их ширину, и защемлены на основании и поворотной площадке по прямым, перпендикулярным этой оси, а накладки имеют форму трапеции, продолжения боковых сторон которой пересекаются на оси поворота.

щ и и с я тем, что третья опора выполнена в виде стержня с двумя сферическими шарнирами, соединяющими, стержень с основанием и поворотной площадкой так, что точка пересечения осей поворота площадки и центры обоих сферических шарниров лежат на одной прямой.

0

0

5

19

г;

25

Г6

S

Г5