Юстировочное устройство

 

Изобретение может быть использовано .в контрольно-испытательной аппаратуре , где требуется точная выставка зеркал по двум сопряженным направлениям при ограниченном подходе к регулировочным элементам. Цель изобретения - повышение точности юстировки и удобства эксплуатации уст;; (Л 00 СХ5 ср Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д 11 4 С 02 В 7/00, 7; 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ..",". -:;у

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( (21) 3989070/24-10 (22) 13.12 ° 85 (46) 23.06,87.Бюл. Р 23 (72) Е.И.Новиков, В.К.Стручков и Б.Д.Фалеев (53) 681.4(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1117569, кл. G 02 В 7/00, G 02 В 7/18, 1983.

„„SU„„1318967 А1 (54) ЮСТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение может быть использовано.в контрольно-испытательной аппаратуре, где требуется точная выставка зеркал по двум сопряженным направлениям при ограниченном подходе к регулировочным элементам. Цель изобретения — повьппение точности юстировки и удобства эксплуатации устI

1318967 ройства. Основания l и 2 и упругий элемент 4 выполнены единым блоком в виде полужесткой муфты с прямоугольными гофрами 5. Угловое или поступательное перемещение. подвижного основания 2 с регулируемым объектом 36 относительно неподвижного основания

1 осуществляется посредством регулировочнаго механизма. Поворот эксцентриковой цапфы 14 регулировочного элемента 12 вызывает вращение шпильки 6 вокруг ее оси за счет взаимодействия

Изобретение относится к оптикомеханическому приборостроению и может быть использовано для прецизионной юстировки зеркал автоколлиматоров, резонаторов оптических квантовых генераторов, измерителей параметров движения в контрольно-испытательной аппаратуре и других устройств, требующих точной выставки по двум сопряженным направлениям при ограниченном подходе к регулировочным элементам.

Цель изобретения — повышение точности юстировки, удобства эксплуатации и увеличение диапазона юстировки.

На фиг.1 представлена конструкция юстировочного устройства; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 — разрез

Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.3.

10стировочное устройство состоит из неподвижного 1 и подвижного 2 оснований с посадочным местом 3, упругого элемента 4, соединяющего основания и выполненного вместе с ними из единого блока в виде полужесткой муфты с прямоугольными гофрами 5, механизма юстировки, выполненного в виде трех шпилек 6 с резьбовыми концами 7 и 8 с резьбой противоположного направления (левая и правая) и торсионными шейками 9, установленных параллельно друг другу по окружности рао диуса К через 120 и образующих кинематическую связь с основаниями посредством резьбовых втулок 10 (левая сферической головки 15 с вилкой 18 вильчатого рычага !6. Возвратно-поступательное движение трех шпилек 6 относительно реэьбовых втулок 10 и

11, с которыми концы 7, 8 шпилек с резьбой противоположного направления образуют винтовые пары, вызывает перемещение основания 2. Резьбовые ,втулки 10 снабжены стопорными пластинками 19 дробной фиксации с эксцентриками 20. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

2 резьба) и 11 (правая резьба) и регулировочных элементов 12, установленных на неподвижном основании 1 с помощью поворотных кронштейнов 13.

Регулировочные элементы 12 выполнены в виде эксцентриковых цапф 14 со сферическими головками 15 и образуют кинематическую связь со шпильками 6 при помощи вильчатьгх рычагов 16, !

О каждый из которых закреплен на шпильке 6 с помощью, например, клеммового соединения и винтом 17 и своей вилкой 18 охватывает сферическую головку 15 эксцентриковой цапфы 14. Резьбовые втулки 10 установлены на под- вижном основании 2 и снабжены стопорными пластинками 19 дробной фиксации с эксцентриками 20, которые установлены на подвижном основании 2 при

20 помощи упорных быстросъемных шайб 21 и стопорных винтов 22. Каждый эксцентрик 20 образует кинематическую связь с пластинкой 19 дробной фиксации эксцентричной шейкой 23, помещенной в паз 24.

Поворотные кронштейны !3 закрепле. ны на неподвижном основании 1 с помощью резьбовых втулок 11 и выполнены с ними в виде одной детали, причем каждая резьбовая втулка 11 снабжена пазами 25, например тремя, и фиксируется от поворота относительно неподвижного основания 1 штифтом 26, заходящим в паз 25, и гайкой 27.

Регулировочные элементы 12 снабжены фиксаторами осевого и радиального положения. Каждый фиксатор осевого

3 131896 положения выполнен в виде шарика 28, подпружиненного пружиной 29, размещен в теле эксцентриковой цапфы 14 и образует кинематическую связь с поворотным кронштейном 13 посредством

его кольцевой канавки 30. Каждый фиксатор радиального положения выполнен в виде упругого кольца 31, упругие элементы 32 которого образованы общей стенкой встречных пазов 33 и f0 равномерно расположены по окружности, о например через 120 . Упругое кольцо

31 выполнено с возможностью взаимо/ действия с эксцентриковой цапфой 14 за счет фрикционной связи трущихся f5 поверхностей, возникающих от посадки с натягом в пределах упругой деформации материала упругих элементов

32, и от поворота относительно поворотного кронштейна 13 зафиксировано 20 штифтом 34, входящим в его дополнительный паз 35.

В посадочное место 3 подвижного основания 2 установлен регулируемый объект 36, например измеритель параметров движения, который закреплен при помощи крепежных сухарей 37 и невыпадающих винтов 38, снабженных чашками 39 для удержания жала отвертки в шлице при затяжке винтов. 30

Работа предлагаемого устройства основана на преобразовании поворота регулировочного элемента !2 посредством юстировочного механизма в угловое или поступательное перемещение подвижного основания 2 с установленным регулируемым объектом 36 относительно неподвижного основания 1. (для диапазона регулировки по двум взаимно перпендикулярным направлениям не более 4 20 угл.мин при длине резьбовой части втулок 10 и II не более 1,5 диаметра резьбы, что достаточно, например, для юстировки современного измерителя параметров движения), оставшиеся зазоры будут выбраны за счет силового замыкания от упругих сил упругого элемента 4.

Работа юстировочного механизма ос- !0 нована также на преобразовании вращательного движения эксцентриковой цапфы !4 в качательное движение шпильки

6 вокруг ее оси путем взаимодействия сферической головки 15 с вилкой 18 4 вильчатого рычага 16, который неподвижно закреплен на шпильке 6, а также на преобразовании качательного (вращательного) движения шпильки 6 в ее возвратно-поступательное движение gp относительно резьбовых втулок IO u

Il с которыми шпилька 6 своими резьбовыми концами 7 и 8 образуют винтовые пары. При этом возвратно-поступательное перемещение одной шпильки

6 приводит к перекосу подвижного основания 2 в плоскости, перпендикулярной другой плоскости, проходящей через оси двух других неподвижных шпи-, 7 4 лек 6, а синхронное перемещение одновременно трех шпилек 6 приводит к поступательному параллельному перемещению подвижного основания относительно неподвижного (например, для случая изменения фокусного расстояния оптического элемента), причем поступательное параллельное перемещение возможно только при условии, что начало движения будет происходить от исходного положения всех трех регулировочных элементов 12.

Перекос подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 для шпилек из обычного материала возможен за счет гарантированного радиального зазора в резьбовом соедине6Н нии винтовых пар, напРимеР М4

При необходимости получения больших диапазонов регулировки при минимальном радиальном зазоре в резьбовом соединении следует применить шпильки 6, снабженные торсионными шейками 9 и выполненные из специального сплава, обладающего сверхупругими свойствами (например, сплав меди с содержанием алюминия !4,3Х и никеля 37, изготовленный по специальной технологии). При этом перекос подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 будет возможным за счет изгиба торсионных шеек 9, и выбор оставшихся зазоров в резьбовых парах будет осуществлен дополнительно за счет силового замыкания от упругих сил в материале шпилек 6 от их напряжения при изгибе.

Исходным положением устройства является такое положение, при котором все три Регулировочных элемента 12 находятся в нейтральном положении, т ° е. сферические головки 15 эксцентриковых цапф 14 находятся одновременно в верхнем или нижнем положении, а вильчатые рычаги 16, сопряженные с ними, занимают среднее угловое поло13!8967 жение между углами поворота шпильки 6.

Заневоливание упругого элемента

4 и предварительная прецизионная выставка посадочного места 3 подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 выполняются в процессе окончательной сборки устройства следующим образом.

Предварительно замеряется расстояние Н между подвижным и неподвижным основаниями 2 и 1 при свободном не нагруженном состоянии упругого элемента 4 и паспортизуется. Затем производится сборка всех входящих элементов устройства и поворотных кронштейнов 13 в необходимом направлении в зависимости от направления подхода при эксплуатации. Заневоливание упругого элемента 4 производится при помощи поворота резьбовых втулок 10 при зафиксированных шпильках в рабочем положении на величину Н, которая при проектировании рассчитывается таким образом, чтобы при работе устройства в заданном диапазоне юстировки напряжения в материале при деформации упругого элемента 4 не превысили предела упругости и не произошла потеря силового замыкания.

После заневолевания упругого элемента 4 производится прецизионная выставка посадочного места 3 подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 с помощью стопорных пластинок 19 дробной фиксации и эксцентриков 20, при этом регулировочные элементы 12 должны быть зафиксированы в одном нейтральном положении. Параллельность посадочного места 3 подвижного основания 2 относительно базовой установочной плоскости неподвижного основания 1 при выставке контролируется, например, индикатором часового типа.

По окончании выставки эксцентрики

20 фиксируются стопорными винтами 22, и устройство готово к работе.

Зависимость угла наклона подвижного основания 2 относительно неподвижного основания 1 от величины угла поворота одного регулировочного элемента 12 и от геометрии элементов механизма юстировки определяется по формулам: для шпильки с резьбой противоположного направления (S + S,)6

Л Х

1,5 R 360 е ° зпЦ где tgá= — — — —;

5 к для шпильки с дифференциальной резьбой, „= Ы1: Ь1Г

1,5 К ° 360 где с6 — угол наклона подвижного основания 2;

S — шаг правой или крупной резьбы;

S, — шаг левой или мелкой резьбы; — угол поворота шпильки 6; е — эксцентриситет эксцентрико20 вой цапфы 14; — угол поворота регулировочного элемента 12;

К вЂ” проекция плеча вильчатого рычага 16 на ось вращения

25 эксцентриковой цапфы 14

R — радиус окружности расположения шпилек 6.

Например, для шпильки с резьбой противоположного направления М4 и ,М4 ЕН, Б, = Б = 0,7 мм, е = 1,6 мм, !

К = 6 мм; R = 35 мм диапазон юстировки составит ы = 4 20 угл.мин с чувствительностью регулировки ь| = 1,20,3 угл.с (минимальный угол наклона подвижного основания 2 при одном импульсе движения руки регулировщика, о чувствительность руки принята 3 для стандартной ручки отвертки или торцового гаечного ключа). щ Предлагаемое устройство является прецизионным и обеспечивает.юстировку по двум взаимно перпендикулярным направлениям в небольшом диапазоне углов в зависимости от принятых раз,15 меров входящих элементов.

Формула изобретения

1 .. 10стировочное устройство, содер5р жащее два основания, связанные между собой с помощью упругого элемента, причем одно основание выполнено с посадочным местом под юстируемый объект и установлено с возможностью перемещения относительно другого основания, а также регулировочный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности юстировки и удобства эксплуатации, оба

1318967

Риг. 2 основания и упругий элемент выполнены единым блоком в виде полужесткой муфты с прямоугольными гофрами, регулировочный механизм содержит, по крайней мере, три шпильки с резьбо.выми концами с резьбой противоположного направления, сочлененными этими концами с обоими основаниями с помощью резьбовых втулок, при этом каждая резьбовая втулка, установленная на основании, имеющем возможность перемещения, снабжена cTQIIOpHQH пластиной, а каждая резьбовая втулка, установленная на другом основании, снабжена кронштейном, выполненным с ней за одно целое, в котором размещен регулировочный элемент, выполненный в виде эксцентриковой цапфы со сферической головкой, снабженный

5 фиксаторами осевого и радиального положения и сочлененный со шпилькой с помощью вильчатого рычага, закрепленного на ней.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения диапазона юстировки,шпильки снабжены торсионными шейками и выполнены из сплава, обладающего сверхупругими свойствами.

1318967

Г-Г

Составитель Т.Гатилина

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор А. Зимокосов

Редактор В.Данко

Заказ 2508/40 Тираж 521 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4