Винтовой сканатор Советский патент 1991 года по МПК G02B26/08 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к системам оптико-механической развертки излучения, и может быть использовано в сканирующих системах, предназначенных для высокоточных измерений перемещений объекта и размеров деталей в машиностроении,

Цель изобретения - уменьшение габаритов сканатора.

На чертеже представлен винтовой ска- натор.

Винтовой сканатор содержит корпус 1, в цилиндрической полости которого установлен первый (сканирующий) цилиндр 2 с винтовым пазом 3, имеющим К витков, с шагом Рек, причем 1Ск К РСк, где Сек - диапазон сканирования.

Угол А подъема винтовой канавки выбран оптимальным, обеспечивающим требуемую форму винтового паза шириной doc.

Сканатор снабжен вторым (запирающим) вращающимся цилиндром 4, выполненным полым, с парой сквозных винтовых

пазов 5 и 6 шириной daan, имеющих по одному витку, с шагом, равным диапазону сканирования, т.е. Рзап. (ск, с углом подъема Д причем начала этих пазов в любом рассматриваемом сечении взаимно расположены под углом а, определяемом выражением а 2 arccos Rcp/Rsan, где RCp и R3an - соответственно средний радиус винтового паза сканирующего цилиндра и радиус цилиндрической полости запирающего цилиндра. При этом сохраняется условие dCK

daan Рек - dcK.

Сканирующий цилиндр 2 установлен соосно в цилиндрической полости запирающего цилиндра 4 и одновременно служит опорой для запирающего цилиндра, а сам вращается на подшипниках, установленных в корпусе сканатора. На выходных концах обсшх цилиндров смонтированы элементы привода, кинематически связывающие оба цилиндра с передаточным числом, равным К. Вторая шейка выходного конца сканиру Ч

Ј

ющего цилиндра предназначена для соединения с электродвигателем посредством муфты.

Направления винтовых пазов обоих цилиндров могут совпадать или не совпадать. При одинаковых направлениях пазов оба цилиндра должны вращаться в одну сторону.

В корпусе 1 на расстоянии RCp от оси вращения цилиндров выполнен прямолинейный паз 7 в направлении сканирования шириной В и длиной 1ск.

Сканатор работает следующим образом.

При вращении сканирующего цилиндра 2 с К витками винтового паза в плоскости прямолинейного паза корпуса 7 возникает К перемещающихся в пределах (е просветов. Для исключения К-1 просветов в любой момент работы в пределах диапазона сканирования используется запирающий цилиндр 4, который перекрывает К-1 просветов сканирующего цилиндра, оставляя открытым только один. В результате совмещения винтовых пазов 3 и 5, 6 сканирующего и запирающего цилиндров с прямолинейным пазом 7 в корпусе остается только один перемещающийся в результате вращения цилиндров сквозной просвет, который создает на выходе сканатора эффект сканирования. При частотах вращения запирающего цилиндра Пэап и сканирующего цилиндра пск обеспечивается, условие пск п3ап К,

////л I

j/YJЈS&

Рсн den Л

Jxn

ICK

при котором линейные скорости перемещения винтовых пазов обоих цилиндров в направлении сканирования равны, так как

Рзап Пэап Рек ПекЗа счет использования предлагаемого

технического решения форма поперечного сечения сканирующего луча определяется только формой просвета, создаваемого сканирующим цилиндром, а габариты сканатора определяются, в основном, диапазоном сканирования Ск и диаметром запирающего цилиндра.

Формула изобретения Винтовой сканатор, содержащий полый

корпус со сквозным пазом, первый и второй цилиндры с винтовыми пазами, установленные с возможностью вращения вокруг осей, и привод, причем шаг РСк винтового паза со средним радиусом RCp первого цилиндра

связан с шагом Р3ап винтового паза второго цилиндра соотношением Рек, где К - число витков винтового паза первого цилиндра, а цилиндры кинематически соединены связью с передаточным шагом, равным К,

отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, второй цилиндр с радиусом Рзап выполнен полым, на его боковой поверхности выполнен второй сквозной винтовой паз, причем начала пазов расположены под углом а 2 arccos Rcp/Raan, a первый цилиндр со средним радиусом винтового паза RCp расположен соосно в полости второго цилиндра,

А-А

Изобретение позволяет уменьшить габариты сканатора. Для этого в винтовом сканаторе, содержащем полый корпус со сквозным пазом, сканирующий цилиндр с винтовым пазом и запирающий цилиндр с парой сквозных винтовых пазов, установленные с возможностью вращения вокруг оси, и привод, запирающий цилиндр выполнен полым, на его боковой поверхности выполнена пара сквозных винтовых пазов, начала которых расположены под определенным углом, а сканирующий цилиндр расположен соосно в полости запирающего цилиндра. 1 ил.