Устройство для позиционирования магнитных головок Советский патент 1989 года по МПК G11B21/02 

Фи«.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано во внешних запоминающих устройствах вычислительных машин в качестве механизма точного позиционирования магнитных головок.

Цель изобретения - повышение быстродействия и динамической точности позиционирования магнитных головок.

На фиг.1 представлено устройство, вид сверху; па фиг. - то же, вид сбоку; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.А - пьезоэлектрический двигатель со схемой подключения; на фиг.З - схема распределения амплитуд колебаний пьезоэлектрического двигателя .

Устройство содержит корпус 1 (фиг,1), каретку 2 (фиг.2), выполненную в виде параплелъных цилиндрических стержней 3 и 4, жестко связанных между собой держателями 5 и 6, стержень 3 установлен в цилиндрической направляющей 7 корпуса 1 (фиг.1), стержень 4 имеет опорную плоскость 8 (фиг.З), выполненную в виде лыски, на его конце смонтирована магнитная головка 9, вторая магнитная головка 10 (фиг.2) закреплена на корпусе держателя 11. Пьезоэлектрический двигатель 12, выполненный в виде диска из пьезокерамики (например, ЦТБС-3, 035-4 мм), установлен в кассете 13, закрепленной в корпусе на оси 14 с возможностью вращения, кассета с пьезоэлектрическим двигателем поджата пружиной 15 через фрикционный узел 16 (фиг.З) к опор- ной плоскости 8 стержня 4, имеющего упор в опору 17 вращения.

Фрикционный узел 16 из износоустойчивого материала расположен на пьезоэлектрическом двигателе 12 в месте 18 разделения электродов (месте максимальных колебаний). Каждый электрод разделен (фиг.4) промежутками в виде параллельных хорд (например, химическим травлением) на центральную часть 19 (20 с противоположного торца) и две боковые в виде сегментов 21 (22 с противоположного торца), проекции хорд электродов противолежащих торцев на одну из плоскостей образуют описанный квадрат. Все сегменты 21 и 22 электрически соединены между собой и подключены к одной из шин генератора 23 электрических колебаний, а центральные части 19 и 20 через коммута- тор 24 подключены к второй шине генератора.

Устройство работает следующим образом.

При включении генератора в сеть

O по цепи: заземленная шина генератора 23 - коммутатор 24 - электрод 19- боковые сегменты 21 и 22 - вторая шина генератора 23 (фиг.4), начинает протекать ток, а в пьезоэлектри5 ческом двигателе 12 устанавливается стоячая волна деформации контурной моды колебаний и ортогональная ей радиальная мода колебаний.

В результате фрикционный узел 16,

0 закрепленный в месте 18 максимальных колебаний (деформаций) t движется по эллипсообразной траектории, как показано на фиг.5,где заштрихована зона минимальных амплитуд колебаний

5 и максимальных механических напряжений заштрихована, а зона максимальных амплитуд колебаний и минимальных механи ческих напряжений показана без штриховки. При таком движении фрикци0 онного узла 16, укрепленного на пьезоэлектрическом двигателе 12 (фиг.З), установленном в кассете 13, закрепленной в корпусе 1 на оси 14 (фиг.1) и подпружиненной пружиной

5 15, обеспечивается фрикционное взаимодействие фрикционного узла 16 с опорной плоскостью 8 стержня 4, имеющего упор в опору 17 вращения. Фрикционный узел 16 движется вправо,

0 увлекая за собой каретку 2, состоящую из стержней 3 и 4, жестко связанных держателями 5 и 6, при этом стержень 3 скользит в направляющей 7 корпуса 1, задавая прямолинейность движения ,

5 каретки 2. В результате магнитные головки 9 и 10 (последняя закреплена на держателе 11), перемещаются относительно носителя информации (не показан).

Реверсирование движения осуществляется коммутатором 24, который отключает электрод 19 и подключает к генератору электрод 20. При этом изменяются фазовые соотношения между контурной и радиальной модами колебаний пьезоэлектрического двигателя 12, что приводит к изменению направления движения фрикционного узла

16 на обратное (показано на фиг.5 пунктирной линией).

Выполнение пьезоэлектрического двигателя в виде диска с разделенными электродами и его непосредственная связь с кареткой позволяют повысить скорость позиционирования магнитных головок и динамическую точность.

Формула изобретения

Устройство для позиционирования магнитных головок, содержащее каретку, установленную в направляющих корпуса и имеющую опорную плоскость, к которой через фрикционный узел поджат пьезоэлектрический двигатель, электроды которого через коммутатор соединены с выходными шинами генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и динамической точности позиционирования магнитных головок, каретка выполнена в виде двух параллельных цилиндрических стержней, жестко связанных между

собой, один из которых установлен в направляющей корпуса, а опорная плоскость выполнена на другом стержне, 5 пьезоэлектрический двигатель выполнен в форме диска с электродами на торцах, каждый электрод разделен на три части - центральную в виде круга, усеченного параллельными хордами,

0 и две боковые в виде симметричных , -. равновеликих сегментов, проекции хорд на один из торцов диска образуют квадрат с углами, лежащими на контуре диска, который установлен в

5 кассете, размещенной на корпусе с возможностью поджима цилиндрической поверхности диска через фрикционный узел к опорной плоскости стержня, который кинематически связан с другой

0 направляющей, выполненной в виде

опоры вращения, при этом фрикционный узел установлен в точке пересечения проекций хорд, делящих электроды, боковые части электродов соединены

5 с выходной шиной генератора, а центральные части через коммутатор - с другой выходной шиной генератора.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано во внешних запоминающих устройствах вычислительных машин в качестве механизма точного позиционирования магнитных головок. Для повышения быстродействия и динамической точности позиционирования магнитных головок каретка выполнена в виде двух параллельных валов, с одним из которых кинематически связан пьезоэлектрический двигатель, выполненный в виде диска, каждый из электродов которого, расположенных на торцах диска, разделен на три части - центральную 19, 20 в виде круга, усеченного параллельными хордами и две боковые в виде симметричных равновеликих сегментов 21 (22). Проекции хорд на один из торцов диска образуют квадрат с углами, лежащими на контуре диска, который установлен в кассете, поджимающей пьезоэлектрический двигатель через упор к опорной плоскости одного из валов каретки. Упор установлен в точке пересечения проекций хорд, делящих электроды, боковые части которых соединены с выходной шиной генератора 23, другая выходная шина которого через коммутатор 24 соединена с центральными частями электродов. 5 ил.

15

Т

«

Фиг.1

J

/4

9

10

Фаг. 2.

Фиг.5

в

Фиг.З

повернуто