Механизм точного позиционирования Советский патент 1993 года по МПК F16H21/10 

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано в оптических и других точных приборах для перемещения объектов с высокой точностью„

Известен механизм точного позиционирования, включающий корпус, размещенные в нем приводное устройство в виде лары винт-гайка с отсчетной шкалой и исполнительное устройство в сиде установленного с возможностью вращения столика с жестко связанным с ним рычагом, взаимодействующим с приводным устройством 1J ..

Недостатком известного механизма является ограничение возможностей по реализации больших масштабов преобразования при ограниченных габаритных размерах„

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эФЛекту к

предложенному техническому решению является механизм точного позиционирования содержащий корпус и размещенное в нем приводное устройство в виде пары винт-гайка, исполнительное устройство в виде установленного с возможностью вращения столика и жестко связанного с ним рычага с конической выемкой на свободном конце, и передающее устройство, кинематически связанное с приводным и исполнительным устройствами 2 .,

Недостатком данного механизма является недостаточно высокая точность позиционирования из-за малой величины передаточного отношения передающего устройства,, понижающей чувствительность механизма.

Целью изобретения является повышение точности позиционирования.,

00

ю о

о

Цель достигается тем, что передающее устройство выполнено в виде установленной своим основанием в корпусе с возможностью качания в направ- лении оси винта на сферических опорах скобы, имеющей на внутренней поверхности, которая обращена к выемке рычага, коническую выемку,.двух шариков, установленных в конических вы- емках рычага и скобы, и цилиндра, установленного в скобе между этими шариками и предназначенного для взаимодействия своими торцами с последними.

Выполнение передающего устройства вышеуказанным образом позволяет повысить величину передаточного отношения перелающего устройства благодаря возникновению эффекта пмертвого положе- ния, при котором перемещение на выходе, в частности перемещение конца цилиндра взаимодействующего с рычагом исполнительного устройства, является минимальным, в результате чего повышается точность позиционирования„

Кроме того, выполнение передающего устройства указанным образом способствует исключению деформации элементов конструкции, возникающей при изменении температуры окружающей среды, что ведет к устранению погрешностей при передаче движения и, в конечном итоге, повышает точность позиционирования„

На фиг„1 и 2 изображен механизм точного позиционирования о

Механизм содержит корпус 1, на оси 2 которого установлен с возможностью углового поворота столик 3 позиционирования с объектом k. На ось 2 насажена опора рычага 5, жестко соединенного со столиком 3 и связанного с корпусом 1 посредством пружины 6„ В корпусе 1 размещено приводное устройство, выполненное - в виде пары винт 7-гайка 8 с отсчетной шкалой 9 и шариком 10С На корпусе 1. размещено передающее устройство, выполненное в виде скобы 11, установ- ленной с возможностью качания на сферических опорах в направлении оси винта, для осуществления чего в скобе выполнены три выемки 12, две из которых выполнены на внутренней поверх- ности основания скобы 11, а третья -

на внутренней поверхности скобы, . обращенной к выемке 13 рычага 5. Механизм содержит четыре шарика: первую пару шариков И, установленных в конических выемках основания скобы 11 и предназначенных для взаимодействия с коническими еыемками 15 корпуса 1, и вторую пару шариков 16, один из которых установлен на внутренней поверхности скобы, обращенной к выемке 13 рычага 5, а другой - в конической выемке 13 рычага 5о Механизм содержит цилиндр 17, установленный в скобе 11„Скоба связана с корпусом 1 посредством пружин 18, а вин г 7 - со скобой посредством пружины 19, концом закрепленной на корпусе 1. Указанные пружины осуществляют силовое замыкание механизма, устраняющее зазоры в соединениях. Механизм снабжен нногооборотным индикатором 20 часового типа

Механизм точного позиционирования работает следующим образом,,

Предварительно проводят установку начала отсчета механизма„ С этой целью вращают винт 7 приводного устройства сначала в одну, а затем в другую сторону на одинаковую величину,, Через шарик 10 движение передается к скобе 11 и далее через цилинд 17 рычагу 5 и соединенному с ним столику 3 с объектом lft.

Со свободной от выемки 13 стороны рычага 5 устанавливают многооборотный индикатор 20„ Положительные от- кпонения показаний индикатора, полученные при обратном ходе, суммируют с показаниями индикатора, полученными при прямом ходео

Величину полусуммы показаний индикатора считают за нулевое положение столика 3„ Отсчетную шкалу 9 устанавливают на ноль и считают это положение на начало отсчета. Вращением винта 7 осуществляют качатель- ное движение скобы 11 в направлении оси винта, которая одновременно ока- зывает воздействие через шарики 16 на цилиндр 17 и рычаг 5, совершающий совместно со столиком 3 угловое перемещение

Величину углового перемещения столика 3 определяют из следующей зависимости;

Изобретение относится к машиностроению, а именно к точному приборостроению, и может быть использовано в оптических и других точных приборах для перемещения объектов с высокий точностью Целью изобретения является повышение точности позиционирования. Цель достигается тем, что кинематическая связь винта с рычагом выполнена по иному„ При вращении винта 7 приволного устройства сначала в одну, а затем в другую сторону на одинаковую величину через шарик 10 движение перелается скобе 11 и далее через цилиндр 17 рычагу 5 и соединенному с ним столику 3 объектом „ 2 ил„

Ci arctg

R, (n-OzOl)(n-0JL01)J .(

L, + 2 rc(p - радиус движен

L4

n

0,01 R

где об - угол поворота столика-, R,

с кобы;

расстояние между шариком цилиндра в основании скобы и шариками опор; радиус шариков; число делений отсчетного устройства;

Цена деления отсчетной шкал 1г + 2 гсф - радиус движений цилиндра; L2 длина цилиндра; ТЦ - радиус движения рычага„ Сравнительные данные по величине угла об известного механизма и предложенного показывают, что эта величина в предложенном механизме на два порядка выше, чем величина об известного механизма,

.Формула изобретения

Механизм точного позиционирования, содержащий корпус и размещенные

ZO

8201016

в нем приводное устройство а вире пары винт - гайка, исполнительное устройство в виде установленного с возможностью вращения столика и жестко связанного с ним рычага с конической выемкой на свободном .конце и передающее устройство, кинематически связанное с приводным и исполнительным устройствами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, передающее устройство выполнено в виде установленной основанием б корпусе с возможностью качания в направлении оси винта на сферических опорах скобы, имеющей на внутренней поверхности, которая обращена к выемке рычага, коническую выемку, двух шариков, установленных в конических выемках соответственно рычага и скобы, и цилиндра, установленного в скобе между этими шариками и предназначенного для взаимодействия своими торцами с последним.

10

15

20

25

J

2

4

фиг./

4

шг