Устройство для ориентации объекта

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в стендовом оборудовании для обеспечения заданных прецизионного углового и осевого положения объекта. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем увеличения углов поворота и наклона подвижного основания относительно неподвижного. Устройство содержит неподвижное основание 1, механизм вращения (MB) подвижного основания, тела качения (ТК) 4, расположеннные под прямым углом друг к другу и установленные с возможностью вращения и осевого перемещения на винтовых домкратах (Д) 5 и 6. установленных на неподвижном основании 1. MB выполнен в виде приводного кольца 9, установленного с возможностью вращения и кинематически связанного с приводом 12 вращения. Подвижное основание 3 выполнено в виде внутреннего 14 и внешнего 15 колец, установленных с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждое на двух неподвижных цапфах (Ц) 16 и 18, расположенных в одной плоскости с ТК 4. Каждый Д 5 и 6 содержит выдвижные пиноли 21 и 27 соответственно, в корпусе которых установлены с возможностью вращения вокруг своей оси и перемещения ТК 4, причем Д 5 и 6 соединены кинематической связью (КС) 7, а взаимно перпендикулярная пара Д 5 и 6 - КС 8. При одновременном включении КС 7 и 8 происходит изменение угла наклона оси вращения подвижного основания 3 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центры сферических поверхностей 25 ТК 4. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 05 G 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

15 /8 !ф (21) 4758297/24 (22) 15.11.89 (46) 30.12.91. Бюл. ¹ 48 (72) B.А. Малых, С.B. Родионов и Б.А. Ипполитов (53) 621.327 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1531079, кл. 6 05 6 11/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ

ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в стендовом оборудовании для обеспечения заданных прецизионного углового и осевого положения объекта. Цель изобретения— расширение эксплуатационных возможностей путем увеличения углов поворота и наклона подвижного основания относительно неподвижного. Устройство содержит неподвижное основание 1, механизм вращения

{MB) подвижного основания, тела качения (ТК) 4, расположеннные под прямым углом друг к другу и установленные с возможностью вращения и осевого перемещения на

„„5U„„1702353 А1 винтовых домкратах (Д ) 5 и 6, установленных на неподвижном основании 1. MB выполнен в виде приводного кольца 9, установленного с возможностью вращения и кинематически связанного с приводом 12 вращения. Подвижное основание 3 выполнено в виде внутреннего 14 и внешнего 15 колец, установленных с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждое на двух неподвижных цапфах (Ц) 16 и 18, расположенных в одной плоскости с ТК 4. Каждый Д 5 и 6содержит выдвижные пинали 21 и 27 соответственно, в корпусе которых установлены с возможностью вращения вокруг своей оси и перемещения ТК 4, причем Д 5 и 6 соединены кинематической связью (КС) 7, а взаимно перпендикулярная пара Д 5 и 6 — КС 8. При одновременном включении КС 7 и 8 происходит изменение угла наклона оси вращения подвижного основания 3 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центры сферических поверхностей 25 ТК 4. 4 ил.

1702353

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в стендовом оборудовании для обеспечения заданных прецизионного углового и осевого положений Объекта. 5

Известно устройство для задания положения объекта в пространстве, содержащее неподвижное основание с установленным в его направляющих подвижным основанием с посадочным местом под ориентируе-! мый объект, регулировочные элементы и

1 ограничитель угла поворота подвижного ос нования, выполненный в виде эксцентриковых цапф со сферическими головками, и элементы контровки подвижного осчова- 1 ния.

Недостатками этого устройства являют, ся использование в конструкции фиксирующихся эксцентриковых цапф, что снижает, его надежность; низкое быстродействие, 2 так как в качестве регулировочных элементов используются винты, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее неподвижное 2 основание, подвижное основание с выполненным в нем посадочным местом под ориентируемый объек и пазами, с которыми сопряжены сферические головки регулировочных элементов, ограничитель угла пово- 3 рота подвижного Основания, плоские кулачки, закрепленные на неподвижном основании и контактирующие с торцами регулировочных элементов, размещенных шарнирно и с возможностью осевого перемещения на выдвижных частях винтовых домкратов с самотормозяи,ей резьбой, установленных на неподвижном основании, при этом диаметрально расположенные домкраты кинематически связаны с возможностью синхронного, параллельного и противоположного перемещения регулировочных элементов, установленных на них, причем смежные регулировочные элементы расположены под прямым углом друг к другу, а ограничитель угла поворота подвижного основания выполнен в виде винта с самотормозящей резьбой, UJBpHNpно установленного на выдвижной части одного из домкратов и взаимодействующего с

-.àéêîé, на которой закреплен кронштейн с пазом, контактирующим со сферической головкой пальца, закрепленного на подвижном основании.

Недостатками данного устройства являются ограниченный угол поворота подвижного основания, так как винт с самотормозящей резьбой, по которому перемещается гайка с кронштейном. имеет ограниченные размеры; ограниченный угол наклона поворотной платформы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, так как этот угол определяется взаимодействием паза кронштейна, установленного на гайке, со сферической головкой пальца, закрепленного на подвижном основании.

Цель изобретения — расширение эксплуатацион н ых возможностей путем увел ичения углов поворота и наклона подвижного

0 основания относительно неподвижного. указанная цель достигается тем, что устройство для Ориентации объекта, содержащее неподвижное основание, подвижное основание с посадочным местом под ориен5 тируемый объект и пазами, сопряженными со сферическими головками регулировочных элементов, размещенных свободно с возможностью осевого перемещения в отверстиях выдвижных частей винтовых дом0 кратов с самотормозящей резьбой, установленных на неподвижном основании, при этом диаметрально противоположные домкраты кинематически связаны с возможностью синхронного, параллельного и про5 тивоположного перемещения своих выдвижных частей, снабжено механизмом вращения подвижного основания, выполненного в виде приводного кольца, установленного на неподвижном .основании с

0 возможностью вращения и кинематически связанного с приводом вращения, жестко закрепленным на неподвижном основании, а подвижное основание выполнено в виде двух колец, внутреннего и внешнего, уста35 новленных с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на двух неподвижных диаметрально установленных цапфах каждое, причем цапфы внутреннего кольца жестко закреплены на

40 приводном кольце механизма вращения, а цапфы внешнего кольца — на внутреннем кольце с обеспечением совместного вращения обоих колец, при этом неподвижные диаметрально уста45 новленные цапфы каждого кольца расположены в одной плоскости и их геометрические оси взаимно перпендикулярны, а на внешнем кольце выполнено посадочное место под ориентируемый объект

59 и пазы, сопряженные со сферическими головками регулировочных элементов.

Снабжение устройства. механизмом вращения подвижного основания, выполненного в виде приводного кольца, установ55 ленного на неподвижном основании с возможностью вращения и кинематически связанного с приводом вращения, жестко закрепленным на неподвижном основании, выполнение подвижного основания в виде двух колец: внутреннего и внешнего, уста1702353

10

55 новка этих колец с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на двух неподвижных диаметрально установленных цапфах, причем цапфы внутреннего кольца жестко закреплены на приводном кольце механизма вращения, а внешнего кольца — на внутреннем кольце с обеспечением совместного вращения обоих колец, размещение неподвижных диаметрально установленных цапф каждого кольца в одной плоскости отличают предлагаемое техническое решение от прототипа.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, разрез; на фиг,2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.1; на фиг.4— вид В на фиг.1.

Устройство для ориентации объекта содержит неподвижное основание 1, механизм 2 вращения подвижного основания 3, регулировочные элементы тела 4 качения, расположенные под прямым углом друг к другу в плане и установленные с возможностью вращения и осевого перемещения на винтовых домкратах 5 и 6 с самотормоэящей резьбой, установленных на неподвижном основании 1, а также кинематические связи 7 и 8, обеспечивающие синхронное противоположное перемещение диаметрально расположенных тел качения 4 через домкраты.

Механизм 2 вращения выполнен в виде приводного кольца 9, установленного с возможностью вращения в направляющей 10 и кинематически связанного зубчатым венцом 11 с приводом 12 вращения через валшестерню 13. Зубчатый венец 11 жестко закреплен на приводном кольце 9, а привод вращения 12 — на неподвижном основнии 1.

Подвижное основание 3 выполнено в виде внутреннего 14 и внешнего 15 колец, установленных с возможностью наклона в двух -взаимно перпендикулярных плоско- стях. Внутреннее кольцо 14 установлено на двух неподвижных диаметрально противоположных цапфах 16, жестко закрепленных на кронштейнах 17 приводного кольца 9.

Внешнее кольцо 15 также установлено на двух неподвижных диаметрально противоположных цапфах 18, жестко закрепленных на внутреннем кольце 14. Смежные неподвижные цапфы 16 и 18 расположены под прямым углом друг к другу и установлены в одной плоскости с телами 4 качения.

На внешнем кольце 15 выполнены кольцевой паз 19 прямоугольной формы и посадочное место 20 под ориентируемый объект.

Винтовой домкрат 5 содержит выдвижную пиноль 21, которая своим центральным внутренним резьбовым отверстием 22 с правой резьбой взаимодействует с резьбовым концом соответствующего приводного винта 23, закрепленного с возможностью вращения в неподвижном основании 1, на втором конце которого жестко закреплен маховик 24. В корпусе выдвижной пиноли

21 установлено с возможностью вращения вокруг своей оси и осевого перемещения тело 4 качения, взаимодействующее сферической наружной поверхностью (головкой) 25 с прямоугольным кольцевым пазом 19 внешнего кольца 15.

Винтовой домкрат 6 содержит выдвижную пиноль 27, которая своим внутренним центральным резьбовым отверстием 28 с левой резьбой взаимодействует с соответствующим приводным винтом 29, закрепленным с возможностью вращения в неподвижном основании 1. Наружные поверхности выдвижных пинолей 21 и 27 взаимодействуют с направляющими 26 неподвижного основания 1, На каждой из выдвижных пинолей 21 и

27 имеется паз 30, ориентированный параллельно оси пиноли по ее образующей. Длина паза 30 выбрана так, чтобы обеспечивалось независимое регулирование наклона оси вращения подвижного основания 3 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно неподвижного основания 1. Паз 30 контактирует своими торцами с рабочей частью фиксатора 31, который исключает вращение выдвижной пинали 21 или 27 вокруг своей оси. Фиксаторы 31 жестко закреплены на неподвижном основании 1.

Каждая кинематическая связь 7 и 8, например, состоит из цепи 32 и звездочек 33, жестко закрепленных на приводных винтах

23 и 29.

Устройство работает следующим образом, При вращении маховика 24 винтового домкрата 5 кинематическая связь 7 передает вращательное движение винтовому домкрату 6. В ращательное движение приводных винтов 23 и 29, полученное от маховика 24 через звездочки 33 и цепь 32, преобразуется в синхронное противоположное поступательное перемещение выдвижных пинолей 21 и 27. При этом пазы 30 вместе с пинолями 21 и 27 перемещаются относительно жестко закрепленных фиксаторов 31 вдоль направляющих 26 неподвижного основания 1.

Одновременно с этим происходит изменение угла наклона, т.е. поворот внешнего кольца 15 подвижного основания 3 в плоскости, проходящей через оси симметрии тел 4 качения кинематической связи 7, вокруг

1702353

40 оси, проходящей через оси симметрии тел 4 качения кинематической связи 8, на неподвижных диаметрально противоположных цапфах 18, жестко закрепленных на внутреннем кольце 14. При этом внутреннее кольцо 14 остается неподвижным.

При вращении маховика 24, входящего в кинематическую связь 8, происходит ана„логичное перемещение выдвижных пинолей 21 и 27, вызывающее изменение угла наклона, т.е. поворот внутреннего кольца 14 в плоскости, проходящей через оси симметрии тел 4 качения кинематической связи 8 вокруг оси, проходящей через оси симметрии тел 4 качения кинематической связи 7, на неподвижных диаметрально противоположных цапфах 16, жестко закрепленных на кронштейнах 17 приводного кольца 9, Но так как внешнее кольцо 15 связано с внутренним кольцом 14 при помощи неподвижных диаметрально противоположных цапф

18, то при наклоне внутреннего кольца 14 происходит совместный наклон внешнего кольца 15 в той же плоскости.

При одновременном вращении маховиков 24, входящих в кинематические связи 7 и 8, происходит изменение угла наклона оси вращения подвижного основания 3 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центры сферических поверхностей 25 тел 4 качения кинематической связи 7 и перпендикулярной ей кинематической связи 8;

При включении механизма 2 вращения вращательное движение от привода 12 через шестерню 13 и зубчатый венец 11 передается на приводное кольцо 9, которое начинает вращаться в направляющей 10, вызывая совместное вращение внутреннего кольца14, так как последнееустановлено на двух неподвижных диаметрально расположенных цапфах 16, жестко закрепленных на приводном кольце 9. Но, так как внутреннее кольцо 14 связано с. наружным кольцом 15 при помощи двух цапф 18, то наружное кольцо 15 с посадочным местом 20 под ориентируемый объект получит совместное вращение. При этом прямоугольный кольцевой паз 19 внешнего кольца 15 скользит по на5

35 ружной сферической поверхности 25 тел 4 качения, что обеспечивает поворот ориентируемого объекта. установленного на посадочном месте 20, вокруг его продольной оси.

Предложенное устройство для ориентации объекта обладает по сравнению с прототипом расширенными эксплуатационными возможностями за счет того, что увеличен угол поворота ориентируемого объекта вокруг его продольной оси до 360 и, где n — число оборотов подвижного основания; расширен угол наклона подвижного основания по отношению к неподвижному с сохранением его вращательного движения.

Формула изобретения

Устройство для ориентации объекта, содержащее неподвижное основание, подвижное основание с посадочным местом под ориентируемый объект и пазами. сопряженными со сферическими головками регулировочных элементов, размещенных с возможностью осевого перемещения в отверстиях выдвижных частей винтовых домкратов с самотормозящей резьбой, установленных на неподвижном основании, при этом диаметрально противоположные домкраты кинематически связаны с возможностью синхронного и противоположного перемещения своих выдвижных частей, а также механизм вращения подвижного основания, отл ич а ющееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства, подвижное основание выполнено в виде двух колец, внутреннего и внешнего, установленных с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на двух неподвижных диаметрально расположенных цапфах, причем цапфы внутреннего кольца кинематически связаны с механизмом вращения подвижного основания, а внешнего кольца — с внутренним кольцом с обеспечением совместного вращениях обоих колец, при этом неподвижные диаметрально установленные цапфы каждого кольца расположены в одной плоскости и взаимно перпендикулярны, а посадочное место под ориентируемый объект и пазы выполнено на внешнем кольце.

1702353 вы в ! з 5: ib /7

Корректор аксимишинец

Техред M.×oðãåíòàë

Редактор А.Долинич

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4543 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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