Устройство для автоматической вертикальной разгрузки крупногабаритной оптической детали

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 24 В 13/005

OllNCAHNE NSOEiPETEHN)U

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTWI (21) 3807521/25-08 (22) 02. 11. 84 (46) 30.03. 86. Бюл. У 12 (72) Н.Г. Корнеев, А.А. Леонтьев, В,С. Плотников и В.Б. Корженевский (53) 621.923,5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 992167, кл. В 24 В 13/00, 1983. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РАЗГРУЗКИ

КРУПНОГАБАРИТНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ДЕТАПИ, содержащее основание со смонтированными на нем механизмами крепления детали, выполненными в виде неравноплечих рычагов, шарнирно соединенных с башмаками, предназначенными для взаимодействия с деталью, и кинематически связанных с опорными и компенсирующими- упругими гидравлическими элементами, установленными в корпусе, о т л и ч а ю щ е„,SU„„1220747 A е с я тем, что, с целью повышения точности разгрузки оптической де-. тали и упрощения наладки устройства, кинематическая связь рычагов с упругими элементами выполнена в виде охватывающих последние жестких рамок, смонтированных в корпусе с возможностью осевого перемещения и контакта посредством качающихся коромысел, установленных на конусных опорных элементах, с короткими плечами рычагов, выполненньпки в виде ножевых кольцевых опор, связанных посредством диаметрально расположенных осей с введенными s устройство и смонтированными в корпусе механизмами разворота последних в горизонтальную плоскость, при этом опорные и компенсирующие упругие элементы соединены соответственно в автономные рабочую и ком- . пенсирующую гидросистемы.

12207

Изобретение относится к оптическому машино- и приборостроению и может быть использовано, например, при полировании и контроле высокоточных крупногабаритных оптических деталей.

Цель изобретения — повышение точности вертикальной разгрузки оптической детали и упрощение наладки устройства эа счет исключения дополнительных боковых составляющих реактивных усилий разгрузки.

На фиг. 1 изображено устройство, l5 установленное в вертикальном поло жении, фронтальный вид, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 схема соединения гидравлических упругих элементов; на фиг. 5 и 6 — рас2О пределение реактивных усилий опор вертикальной разгрузки при различных положениях коромысел.

На основании 1 устройства (фиг. 1), выполненного в виде жесткого диска или кольца, закреплены винтами 2 опоры вертикальной разгрузки оптической детали 3 (фиг. 2) . Каждая опора представляет собой полый цилинрический корпус 4, на внутренней перегородке которого соосно установлены и закреплены упругие гидравлические элементы, например сильфоны

5 и 6. Сильфоны 5 объединены в замкну-З5 тую рабочую гидравлическую систему трубопроводом 7, а сильфоны 6 объединены в автономную замкнутую гидравлическую систему компенсации трубопроводом 8. Обе гидросистемы 40 заполнены жидкостью. Положение сильфонов 5 и 6 ограничено жесткой рамкой 9 так, что сильфоны 5 и 6 находятся в своем номинальном несдеформированном состоянии по длине.

Рамка 9 установлена на осях 10 и 11 с возможностью осевого перемещения в корпусе 4. Ось 11 рамки 9 выполнена в виде конуса, который упирается в коническую лунку фигурного ко- 50 ромысла 12 ° Противолежащие концы коромысла 12 контактируют с пазами

13 и 14 в корпусе 4 и с регулируемыми упорами 15 и 16, установленными на фланце 17, который закреплен 55 на корпусе 4. Все корпуса 4 устройства ориентированы на основании 1 так, чтобы плоскости, проходящие

47 2 через упоры 15, конические лунки коромысел !2 и упоры 16, лежали на линия.х радиусов основания 1 (фиг. 1).

К оптической детали 3 приклеены (например, герметиком УТ-34) башмаки 18 (фиг, 2) или втулки из инвара 19.

Каждый из башмаков 18 поддерживается неравноплечими рычагами 20, короткие плечи которых выполнены в виде ножевой кольцевой опоры, контактирующей с коромыслом 12.

Рычаги 20 шарнирно связаны двумя осями 21 с проушинами втулок 22.

Втулки 22 установлены на подшипниках 23 во фланцах 17 с возможностью полного разворота вокруг своей оси за счет крутящих моментов, развиваемых грузами 24, закрепленными на торцах втулок 22. При этом проушины втулок 22 с осями 21 свободно проходят через изгибы фигурных коромысел 12.

Основание 1 устройства крепится на поворотном столе стенда оптического контроля (не показан) или на планшайбе полировального станка, име ющего привод наклона стола. Для удобства монтажа оптической детали

3 в устройство основание 1 снабжено регулируемыми осевыми жесткими опорами 25 (фиг ° 1 и 2). Кроме того, устройство может быть снабжено ограничителями, которые страхуют оптическую деталь 3 при отрицательных углах ее наклона (не показано).

Устройство для автоматической вертикальной разгрузки крупногабаритной оптической детали работает следующим образом.

Оптическую деталь 3 устанавливают и центрируют на жестких опорах

25 при горизонтальном положении основания 1. Далее к оптической детали 3 приклеивают башмаки 18 одновременно вводя их в контакт со сферическими торцами рычагов 20.

После затвердевания клеящего состава основание 1 устройства с деталью 3 поворачивают в вертикальное положение, Компенсацию избыточных усилий, возникающих под действием столба жидкости в сильфонах 5 рабочей гидросистемы, производят сильфаны 6 автономной гидросистемы компенсации при помощи рамки 9, замыкающей эти усилия на себя, При этом на

1220747 деталь 3 через рычажную систему действуют вертикальные силы разгрузки, приложенные в вертикальной плоскости через башмаки 18 и уравновешивающие все детали 3.

При повороте основания 1 в вертикальное положение грузы 24 поворачивают втулку 22 таким образом, что оси 21 рычагов 20 занимают горизонтальное положение, при этом рычаг

20 также поворачивается вокруг продольной оси своего длинного плеча, а шарнирное соединение рычага 20 и башмака 18 не ограничивает возможность такого поворота.

Положение осей 21 рычагов 20 и коромысел 12 н рабочем состоянии показано на фиг. 4.

Под действием веса оптической детали 3 (фиг. 2) рычаги 20 отклоняются от горизонтального положения, поворачиваясь вокруг осей 21, до упора кольцевыми ножевыми призмами в коромысле 12. Коромысла 12 контактируют с упорами 15, выходят из контакта с упорами 16 и воздействуют через оси 11 и рамки 9 на упругие гидравлические элементы 5, в которых создается рабочее давление. При этом разница величин зазоров в рычажных системах опор вертикальной разгрузки и разброс величин углов отклонения рычагов 20 от горизонтального положения, определяющийся неточностью установки башмаков 18 на оптической детали 3, компенсируется эа счет перетекания жидкости н гидравлических системах устройства и самоустановки рамок 9 в рабочее положение, обеспечивающее силовое замыкание веса детали 3 на упругие .гидравлические элементы 5.

Так как величины углов отклонения рычагов 20 незначительны (менее

0 5 угл.мин), можно считать, что рычаг 20 в рабочем положении образует плечи (фиг, 6), равные расстоя; ию р,от центра сферического шар- нира приложения силы P до оси качания 0-0 и перпендикуляра ,опущенного из точки контакта кольцевой ножевой призмы радиусом R u коромысла 12. Коромысло 12, опираясь на регулируемый упор 15, образует рычаг с плечами 8 приложения силы Р< от воздействия кольцевой ножевой призмы и б приложения силы Р4, воспринимаемой упругим гидравлическим элементом 5. Усилия

Р4 для любой опоры вертикальной разгрузки одинаковы.

Разгружающее усилия Р одной опоры (фиг. 6) определяются из услаяля р 4 < 2

3 где величины Р, 0 4 и 8 посто30 янны.

Плечо изменяется в зависимости от положения опоры на основании так как коромысла 12 при различных положениях опор отклонены от вертикали на различные углы, а оси качания рычагов 20 постоянно сориентированы в горизонт, поэтому плечо 8 определяется как 1,- О.сандр. (фиг. 5) где 1 — радиус кольцевой ноженой

20 призмы рычага 20> о — угловая координата расположения опоры вертикальной разгрузки на основании 1.

Следовательно, разгружающее уси25 лие (фиг. 4н) в зависимости от положения опоры определяется

Р4 4 с05 юе илй

P=k Р со5< е,а где К- постоянная сис3 темы рычагов.

При необходимости изменения по; ложения оптической детали 3 н вер35 тикальной плоскости, например при " оптическом контроле, предложенное устройство для автоматической вертикальной разгрузки поворачивают вокруг оптической оси детали 3.

40 При этом основание 1 с опорами вертикальной разгрузки занимает новое угловое положение и опоры н верхней и нижней части основания

1 создают разгружающие реактивные усилия на деталь 3, соответствующие этому положению и направленные вертикально, так как коромысла

12 имеют симметричную конструкцию и возможность контакта с регулируемыми

50 упорами 15 и 16. Под действием веса оптической детали 3 рычаги 20 отклбняются от горизонтального положения, поворачиваясь вокруг осей

21 до упора кольцевыми ножевыми

SS призмами в коромысло 12, определяют опорную точку коромысла, т.е. верхний из регулируемых упоров 15 или 16.

1220747

1220747

Фиа, g

Составитель А.Козлова

Редактор Н.Горват Техред Л.Олейник Корректор A.Òÿñêo

Заказ 1515/9

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035> Москва, Ж-35> Раушская наб., д. ч/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная