1
Изобретение предназначено для (нанесения покрытий в вакууме.
Известно устройство для прямолинейного перемещения детали при «аиесении покрытий в вакууме, содержащее корпус, внут1ри которого расположена каретка, укрепленная на упругих опорах.
Недостатком такого устройства является ограниченная величина хода.
Цель изобретения - увеличение хода.
Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве опоры выполнены в виде упругих элементов, собранных в грунны и симметрично расположенных относительно каретки, приче.м средняя часть элементов одной группы жестко связана с кареткой, а концы их - с серединой сим.метричных элементо1В другой группы, крайние элементы которой жестко закреплены на корпусе.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; па фиг. 2-схема работы устройства.
Устройство состоит из корпуса /, внутри которого расположена каретка 2, укрепленная на опорах, выполненных в виде упругих элеме-нтов 3-8, собранных в группы 3, 4 и 5-8 н симметрично расположепных относительно каретки 2, причем средняя часть элементов 3 -и 4 жестко связана с кареткой 2, а концы их - с серединой симметричных элементов 5, 7 и 6, 8, концы которых жестко закреплены на корпусе 1. Каретка 2 жестко скреплена с элементами 3 и 4 накладками 9 и БИИтами 10. Элементы 3 н 4 выполнены в виде плоских пружин.
Для обеспечения достаточной точности направления движения каретки упругие элементы |разнесены на определенное расстояние. Концы упругих элементов 3 и 4 жестко скреплены при помощи накладок 11 и 12 и заклепок 13 со средними точками упругих элементов 5-5, которые при помощи накладок 14 и винтов 15 жестко закреплены своими концами на корнусе 1. Для удобства монтажа упругие элементы 5, 6 и 7, 8 соответственно вынолнены в виде цельных деталей. Все накладки, кроме посаженных на заклепки, фиксируют при помойки Н1ТИФТОВ 16.
Все унрутие элементы устройства расположены в одной плоскости для обеснечення максимальной точности направления движения каретки 2 с рабочим объектом, например, с технологической маской 17.
Устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения .на устройство от каретки 2 к корпусу 1 через все упругие элементы 3-8 проходит электрический ток, и последние получают тепловые удлинения, пропорцианально температуре нагрева. Так как температура упругих элементов существенно
отличается от температуры корпуса, то каждый из указанных элем ентов подвергается распорным усилиям и работает как упругая балка, защемленная обоими концами и подвергаемая продольному изгибу. Кроме того, каждая балка работает как множительный механизм, преобразуя малые температурные удлинения вдоль продольной оси в увеличенные в несколько раз перемещения средней точки. ЕСли сила, действующая вдоль балки, больше критической, то малым приращениям длины соответствуют значительные перемещения средней точки. При нагреве упругих элементов точки 18-21 перемещаются в направлении, перпендикулярном осям упругих элементов 5-8 соответственно. Таким образом, каждый из упругих элементов 3 к 4 подвергается продольному изгибу, будучи подверженным силовому воздействию со стороны упругих элементов 6, 8 тл 5, 7 соответственно. Для обеспечения деформации вследствие потери продольной устойчивости упругие элементы 5 и 4 выбирают с жесткостью, меньщей жесткости соответствующих элементов 6, 8 и 5, 7. Таким образом, результирующая деформация элементов складывается из деформаций от перемещений точек 19, 21 и 18, 20 соответственно и от собственного температурного удлинения.
Следовательно, при равной температуре нагрева групп упругих элементов, связанных с точками 22 и 23 соответственно, последние, будучи соединены между собой жестко кареткой 2, получат перемещение в направлении, перпендикулярном направлению осей элементов 3 и 4. Если требуется получить еще больший ход, то коицы упругих злe IeитOiB 5-8 можяо соединить жестко с серединами добавочных упругих элементов, расположенных перпендикулярно последним и закрепленных своими концами жестко в корпусе. Этот принцип построения механизма позволяет получить мультипликатор линейных перемещений. При уменьшении величины тока температура элементов падает, последние укорачиваются,
в результате чего каретка 2 получает движение обратного знака. Для обеспечения точного направления движения каретки необходимо, чтобы материал элементов обладал высокими упругими свойствами. при повышенных температурах. Например, этим требованиям отвечает сплав К36ХТЮ. Это позволяет применять устройство при высоких температурах, например в сверхвысоковакуумных установках для напыления пленок, где требуется обезгаживающий прогрев до 400-450°С.
При увеличении температуры «агрева и длины упругих элементов .ход .каретки увеличивается. При этом нужно следить, чтобы.величина напряжений в элементах не превосходила предела упругости, чтобы .не допустить пластических деформаций элементов. Это ведет к уменьшению точности «направления движения каретки.
Для иагрева упругих элементов возможно использование нагревательных спиралей, навитых на указанные элементы и т. д. В случае использова«ия для упругих элементов материала, обладающего магнитострикционяым
эффектом и помещения последнего в электромагнитное поле, можно получить механизм, обладающий значительно большим быстродействием, чем в случае использования теплового удлинения.
Предмет и з о б ip е т е н и я.
Устройство для прямолинейного перемещения детали при «анесении покрытий в вакууме, содержащее корпус, внутри которого расположена каретка, укрепленная па упругих опорах, отличающееся тем, что, с целью увеличения хода, опоры выполнены в виде упругих элементов, собранных в группы и
симметриЧНо расположенных относительно каретки, причем средняя часть элементов одной группы жестко связана с кареткой, а концы - с серединой симметричных элементов другой группы, крайние элементы которой
жестко закреплены на корпусе.
/5.
It,
