Вибрационный привод вертикальных шаговых перемещений Советский патент 1988 года по МПК G05D3/20 

(21)4044J67/24-24

(22)01,04.86

(46) 15о08о88. Бюл. № 30

(71)Каунасский политехнический инс-, титут им Антанаса Снечкуса

(72)М.Э.Акялис

(53)62-50 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 981174, кл В 06 В 1/06, 1980.

.Авторское свидетельство СССР № 1287088, кл„ G 02 В 7/11, 1985.

(54)ВИБРАОДОННЫЙ ПРИВОД ВЕРТИКАЛЬНЫХ ШАГОВЫХ ПЕРЕМЕ ЦЕНИЙ

(57)Изобретение относится к области

управления шаговым перемещением и может быть использовано в оптико-механической промышленности для точной установки объекта в заданное положение. Целью изобретения является компенсация зависимости вертикальных шаговых перемещений от изменения веса объекта в направлении его перемещения. Указанная цель достигается управлением длительностью высокочастотно модулированных импульсов, воздействующих на вибрационный привод, по сигналам закрепленного на приводе акселерометра, 3 ил.

4

Ь5

СО

|

-J

Изобретение относится к устройствам для управления шаговым перемещением и может быть использовано в оптико-механической промышленности для точной установки объекта в заданное положение.

Цель изобретения - повьшение стабильности вертикальных шаговых перемещений объекта.

На фиГо изображена схема устройства; на фиг. 2-разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - зависимости шага перемещения от силы тяжести перемещаемого объекта.

Устройство содержит установленные в цилиндрическом корпусе 1 кольцевые электромеханические преобразователи 2 колебаний с волноводами 3 механических колебаний, которые при помощи резьбы сопряжены с опорным винтом 4„ К верхней части винта 4 прикреплен кронштейн 5, на конце которого закреплен акселерометр 6. Верхняя часть опорного винта 4 контактирует с поверхностью перемещаемого объекта 7. Выход акселерометра 6 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 8, а выход последнего соединен с первым входом микропроцессора 9.Второй вход микропроцессора 9 через формирователь , 10 видеоимпульсов соединен с низковольтным выходом многофазного генератора 11 импульсов управляемой длительности с высокочастотной модуляцией, а высоковольтный выход последнего соединен с входами электромеханических преобразователей Выход микропроцессора 10 соединен с входом управления длительностью многофазного генератора 11 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении винт 4 находится в заторможенном состоянии вследствие действия сил трения между соприкасающимися резьбовыми поверхностями опорного инта 4 и волноводов 3 механических колебаний.

При подаче на пьезокерамические преобразователи 2 импульсного напряжения с многофазного генератора 11 в преобразователях возбуждаются импульсные механические колебания, которые передаются волноводом 3 механических колебаний. Под действием колебаний опорный винт 4 осуществляет шаговые движения вверх или вниз

0

в зависимости от порядка подключения фаз модулирующего сигнала к электромеханическим преобразователям 2. Акселерометр 6 при этом вырабатывает импульс напряжения, пропорциональвинта

ныи угловому ускорению

f t умноженному на длину L кронштеина 5с После преобразования в пяф- ровую форму в аналого-цифровом преобразователе 8 этот сигнал поступает на первый информационный вход микропроцессора 9 На второй информацион5 ный вход микропроцессора с выхода формирователя видеоимпульсов 10 поступают видеоимпульсы, длительность которых равна длительности воздействия мЬдулированного импульсного нап0 ряжения на электромеханические преобразователи 2 колебаний В микропро- ц ссоре производится измерение дли- .тельности видеоимпульсов и вычисление сигнала, приближенно пропорцио5 напьного шаговому перемещению объекта S, по формуле:

Ч - k сг dt

0 где k - коэффициент пропорциональ ности

При отклонении вычисленного сигнала от заданного значения шагового перемещения, заложенного в памяти

с микропроцессора, на его выходе формируется сигнал, корректирующий длительность импульсов многофазного генератора 11 импульсов до полного выравнивания вычисленного и заданнод ГО значений.

На представлены зависимости шага перемещения от силы тяжести Р перемещаемого объекта при его пере- 5 мещении вверх (кривая 13) и вниз (кривая 12) в условиях отсутствия .управления длительностью импульсов и при наличии такого управления (кривая 14) о

Таким образом, предложенное устройство позволяет компенсировать влияние изменений веса перемещаемо о объекта и направления перемещения на величину шага перемещения о

55

Формула изобретения

Вибрационный привод верт -{кальных шаговых перемещений, содержащий закрепленные в цилиндрическом корпус;г кольцевые электромеханические преобразователи колебаний, связанные своими входами с выходом многофазного генератора импульсов, а выходами - с волноводами механических колебаний, соединенными резьбой с опорным винтом, на котором установлен перемещаемый объект, отли чающий- с я тем, что, с целью повышения стабильности шаговых перемещений объекта, он дополнительно содержит закрепленный на опорном винте с поJL

/ ,

мощью кронштейна акселерометр, аналого-цифровой преобразователь, формирователь видеоимпульсов и микропроцессор, выход которого связан с входом многофазного генератора импульсов

, а выход акселерометра через

аналого-цифровой .преобразователь связан с первым информационным вхо- дом микропроцессора, второй информационный вход которого через формирователь видеоимпульсов соединен с низковольтным выходом многофазного генератора импульсов о

сриг.1

сриаУ

(иг.З