Юстировочное устройство

 

Сущность изобретения: устройство выполнено в виде шарнирного четырехзвенника 1. образованного подвижным основанием 2, неподвижным основанием 3 и двумя равновеликими плечами, непараллельными между собой, и снабжено приводом 7 подвижного основания 2. Равновеликие плечи выполнены в виде упругих перемычек 4. каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми поверхностями 5 пары сквозных отверстий 6. Привод 7 выполнен в виде плоского регулировочного кольца 8 с внутренней закрытой эксцентричной проточкой 9. двух толкателей 10 и двуплечего трубчатого рычага 11, опорная часть которого выполнена в виде сферического пояска 12, Посадочное место выполнено в виде втулки 13 за одно целое с двуплечим трубчатым рычагом 11, разделено с ним прорезями 14 и кинематически связано с его коротким плечом 15 при помощи упругих перемычек 16, образованных парами сквозных отверстий 17. Фланцевая втулка 13 закреплена в подвижном основании 2. а сферический поясок 12 образует сфероцилиндрическое соединение с неподвижным основанием 3. 1 ил. Lnj

СОКН СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 02 С 7/.00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1} 4828293/10 (22} 23.05.90 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения (72) В.К. Стручков (56) 1, Авторское свидетельство СССР N

922510, кл. 6 Oi С 25/00. 08.09.80.

2. Авторское свидетельство СССР N

1276907, кл. G 01 С 9/02, 1985. (54) ЮСТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Сущность изобретения; устройство вы. полнено в виде шарнирного четырехзвенника 1, образованного подвижным основанием 2, неподвижным основанием 3 и двумя равновеликими плечами, непараллельными между собой. и снабжено приводом 7 подвижного основания 2.

Равновеликие плечи выполнены в виде упИзобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано для выставки чувствительного элемента в электронном уровне относительно базиса, а также может найти широкое применение в различных малогабаритных прецизионных измерительных приборах и контрольно-испытательных приспособлениях.

Известно устройство для задания и регулирования изменения наклона, выполненное в виде шарнирного четырехэвенника, образованного подвижным и неподви>кным основаниями, шарнирно соединенными между собой базовыми концами посредством разновеликих плеч, параллельных между собой, и снабженное приводом подвижного основания, сообща„„5U„„1760515 А1 ругих перемычек 4. каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми поверхностями 5 пары сквозных отверстий 6. Привод 7 выполнен в виде плоского регулировочного кольца 8 с внутренней закрытой эксцентричной проточкой 9, двух толкателей 10 и двуплечего трубчатого рычага 11, опорная часть которого выполнена в виде сферического пояска 12, Посадочное место выполнено в виде втулки 13 эа одно целое с двуплечим трубчатым рычагом

11. разделено с ним прорезями 14 и кинематически связано с его коротким плечом 15 при помощи упругих перемычек 16, образованных парами сквозных отверстий 17.

Фланцевая втулка 13 закреплена в подвижном основании 2, а сферический поясок 12 образует сфероцил и ндрическое соединение с неподвижным основанием 3. 1 ил, ющим последнему прямолинейное перемещение в направлении, перпендикулярном оси наклона (.11.

Несмотря на высокую разрешающую способность это устройство достаточно сложно по конструкции и в изготовлении, а также имеет значитель ые габариты, кроме того, оно не позволяет получить наряду с положительными отрицательные значения задаваемых углов наклона от исходного положения, Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство для задания и регулируемого изменения угла наклона, выполненное в виде шарнирного четырехзвенника, образованного подвижным и

1760515 неподвижным основаниями, шарнирно соединенными между собой базовыми концами посредством равновеликих плеч, непараллель lblx между собой, и снабженное приводом подвижного основания, выполненного в виде оси. закрепленной на подвижном основании, эксцентричной втулки, установленной на оси и снабженной регулировочным узлом, и качалки, шарнирно соединенной с кронштейном, установленным на неподвижном основании, причем эксцентриковая втулка подвижно связана с качалкой (2J.

Основными недостатками этого устройства являются относительная сложность конструкции, обусловленная значительным количеством кинематических связей. в том числе шарниров внутреннего трения, каждый из которых имеет повышенные требования к точности изготовления, так как выполнен в виде упругой перемычки, образованной парой отверстий, имеющих координаты (требуется выполнение на координатно-рэсточном станке), и сравнительно большие габариты, зависящие от величины плеч и диаметра отверстий, образующих перемычку, Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов путем сокращения количества кинематических связей.

Цель достигается тем, что в юстировочном устройстве, выполненном в виде шарнирного четырехзвенника, образованного подвижным и неподвижным основаниями, шарнирно соединенными между собой базовыми концами посредством равновеликих плеч, непараллельных между собой, и снабженном приводом подвижного основания, при этом последнее снабжено посадочным местом под юстировочный объект, равновеликие плечи выполнены в виде упругих перемычек, каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми поверхностями пары сквозных отверстий, выполненных в обоих основаниях, а их образующие взаимно параллельны и перпендикулярны плоскости перемещения подвижного основания, привод подвижного основания выполнен в виде плоского регулировочного кольца с внутренней закрытой зксцентричной проточкой, двух толкателей и двуплечего трубчатого рычага, опорная часть которого выполнена в виде сферического пояска. образующего сфероцилиндрическое соединение с неподви>кным основанием, посадочное место выполнено в виде фланцевой втулки за одно целое с двуплечим трубчатым рычагом, разделено с ним прорезями и кинематически связано с его коротким плечом при помощи упругих перемычек, образованных парами сквозных отверстий, плоское регулировочное кольцо установлено нэ неподвижном

5 основании с возможностью взаимодействия с толкателями, расположенными в направляющих отверстиях неподвижного основания по направлениям юстировки и образующими кинематическую связь с

10 длинным плечом трубчатого рычага, В результате поиска среди патентной и другой научно-технической литературы не обнаружены технические решения, в которых содержится совокупность отличитель f5 ных признаков. характеризующих заявляемое техническое решение, и проявляющие аналогичные свойства.

На чертеже представлено юстировочное устройство в исходном положении с вза20 имным расположением равновеликих плеч, обеспечивающим перемещение подвижного основания по закону прямого маятника..

Юстировочное устройство содержит . шарнирный четырехзвенник 1, образован25 ный подвижным основанием 2. неподвижным основанием 3 и двумя равновеликими плечами, выполненными в виде упругих перемычек 4, каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми по30 верхностями 5 пары сквозных отверстий 6. и привод 7 подвижного основания 2. Привод

7 выполнен в виде плоского регулировочного кольца 8 с внутренней закрытой эксцентричной проточкой 9, двух толкателей 10 и

35 двуплечего трубчатого рычага 11. опорная часть которого выполнена в виде сферического пояска 12, Посадочное место под юстируемый объект выполнено в виде фланцевой втулки 13 за одно целое с двупле40 чим трубчатым рычагом 11, разделено с ним прорезями 14 и кинематически связано с его коротким плечом 15 при помощи упругих перемычек 16. образованных парами сквозных отверстий 17. Плоское регулировочное

45 кольцо 8 установлено на неподвижном основании 3 с возможностью взаимодействия с толкателями 10. расположенными в направляющих отверстиях 18 неподвижного основания 3 по направлениям юстировки и

50 образующими кинематическую связь с длинным плечом 19 трубчатого рычага 11.

Фланцевая втулка 13 закреплена в подвижном основании 2, а сферический поясок 12 трубчатого рычага 11 образует сфероцилин55 дрическое соединение с неподвижным основанием 3 с его центральным посадочным отверстием 20. Устройство установлено на базисе 21 (контрольно-испытательного приспособления) при помощи, например, злемента угловой фиксации, выполненного в

1760515

50 виде закладнога направляющего штифта 22 и гаек 23. Силовое замыкание привода 7 обеспечивается упругим сопротивлением (от гарантированного натяга) кольцевога сечения длинного плеча 19 трубчатого рычага

11, а также упругим сопротивлением упругих перемычек 4 и 16 при смещении подвижного основания 2 от исходного положения, Упругие перемычки 4 могут быть выполнены с применением электроэрозионной технологии, например при помощи электроэрозионнага координатно-прошивочного станка модели 4Г721М электродом в виде цилиндра с центральной прорезью по форме перемычки 4, образованной, например, большими радиусами, аналогично способу по заявке Франции M 2397560 от 05.10.79

r., кл, F 16 С 11/12, Работа юстировочного устройства основана на преобразовании вращательного дви>кения плоского регулировочного кольца

8, установленного на неподвижном основании 3, в возвратно-поступательное перемещение топкателей 10, затем в качатепьнае дви>кение двуппечега трубчатого рычага 11 и наконец в угловое отклонение подвижного основания 2 по закону прямого и обратного маятника в зависимости от взаимного расположения упругих перемы <ек 4.

Перед установкой юстируемога обьекта (не показан) подвижное основание 2 должна быть выставлено в исходное положение, при котором ано находилось в процессе изготовления из целого куска материала, относительна непадви>кнага основания 3, т.е. когда шарнирный четырехзвенник 1 был в пало>ке<<ии геометрической симметрии па форме правильной трапеции (напримео, по совпадению половин риски, выполненной на общих боковых поверхностях оснований совместно да их разделения прорезями в продольном направлении), а направление эксцентриситета эксцентричной проточки 9 в плоском регупировачна<л кольце 8 должно быть перпендикулярным направлению юсТИPOBKN.

При <а тиравке абьект, например маятниковый компенсационный силачувствительный измеритель, устанавливается на падви>кнае основание 2 в посадочное место, выполненное в виде фланцевай втулки

13, и закрепляется, после чего производится регулирование углового пала>кения его чувствитепьнога элемента относительно базиса 21 по выходным си íàëàì при помощи измерительной аппаратуры да получения электрического нуля (нуль-пункта), при этом базис 21 (контрольна-испытательного приспособления или электронного уровня) далжен быть установлен. например, на

40 контрольной поверочной плите из диабаза

000 класса точности по ГОСТ 10905-86, рабочая поверхность которой выставлена горизонтально с максимально возможной точностью(см., например, Городецкий l0.Г.

Конструкции, расчет и эксплуатация изме.рительных инструментов и приборов.-М.:

Машиностроение, 1971, с. 236--243). Регулирование производится поворотом регулировочного кольца 8, при вращении которого пад действием эксцентричной проточки 9 толкатели 10 совершают линейное перемещение в направляющих отверстиях 18, воздействуя при этом на длинное плечо 19 двуппечего трубчатого рычага 11, который поворачивается вокруг центра опорного сферического пояска 12 и своим коротким плечом 15 посредством упругой связи перемычек 16 приводит в поступательное перемещение подвижное основание 2. При поступательном перемещении подвижного основания 2 происходит его наклон за счет нарушения симметрии четырехзвенника 1.

При этом упругие перемычки 4 деформируются S-образно (в пределах упругости материала), а их длина уменьшается идентично за счет использования s приводе 7 двуплечего трубчатого рычага 11, который позволяет свести до минимума крутящий момент, возникающий от приложения толкающего усилия в точке, не лежащей на общей линии центров упругих перемычек 4 (толкатели 10 расположены в плоскости на значительном удалении ат этой линии центров).

Юстировачное устройство является прецизионным и способно обеспечить точную угловую повторную регулировку углового положения чувствительного элемента юстируемага объекта относительно базиса в одной плоскости в сравнительно небольшом диапазоне положительных и отрицательных значений углов (порядка <- 20 угл. мин).

Разрешающая способность устройства и ега точность зависят от принятого диапаэона задаваемых углов, геометрических раз-. меров и соотношении сапрягаемых конструктивных элементов, образующих кинематические связи в шарнирном четырехзвеннике 1 и в приводе 7.

Использование электроэрозианной технапогии с электрода л цилиндрической формы и центральной прорезью по форме перемычки 4 позволяет сравнительно праста (паваротам) в одинаковых заготовках получать варианты шарнирных четырехзвенникав с различными разрешающими способностями и законами изменения углового положения подви>кнаго основания 2.

Кроме того, не изменяя габариты устройст1750515 вл, мо>кно получать различные диапазоны угловой юстировки при одном и том же диаметре электрода путем изменения толщии ы упругой перемычки и радиусов кривизны, образующих ее вогнутых линей- 5

1атых поверхностей, вплоть до бесконечности, Эти преимущества позволяют успешно корректировать ошибки, допущенные при теоретических расчетах геометрии и взаимного расположения упругих перемычек 4, 10

Заявляемое техническое решение благодаря введению новых конструктивных признаков и кинематических связей по сравнению с прототипом обеспечивает следу1ощи „преимущества. 15

Упрощаются конструкция устройства и технология изготовления благодаря уменьшению количества кинематических связей за счет выполнения равновеликих плеч в виде упругих перемычек, получаемых с ис- 20 пользованием электроэрозионной технологии.

Уменьша1отся габариты устройства и обеспечивается возможность создания мин11атюрных и микроминиатюрных юстиро- 25 вочных устройств за счет того, что упругие перемычки можно выполнить различной геометрии, влияющей на их жесткость, в пределах одного и того же диаметра прожигающего электрода, а также за счет 30 того, что отверстия, образующие перемычку, не выходят за пределы ее рабочей длины, 3начительно повышается термостаЬильность устройства за счет симметричной комг1оновки конструктивных элементов, об- 35 разу1ощих взаимные кинематические связи, Формула изобретения

10съировочное устройство, выполненное в виде шарнирного четырехзвенника, образованного подвижным и неподвижным основаниямй, шарнирно соединенными между собой посредством равновеликих тяг, непараллельных между собой, привода подвижного основания, снабженного местом под юстируемый объект, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов устройства, равновеликие плечи выполнены в виде упругих перемычек. каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми поверхностями пары сквозных отверстий, выполненных в обоих основаниях, а их образующие взаимно параллельны и перпендикулярны плоскости подвижного основания, привод подвижного основания выполнен в виде плоского регулировочного кольца с внутренней закрытой эксцентричной проточкой, двух толкателей и двуплечего ры«ага, опорная часть которого выполнена в виде сферического пояска, образующего сфероцилиндрическое соединение с неподвижным основанием, место под юстируемый объект выполнено в виде фланцевой втулки за одно целое с двуплечим рычагом, разделено . с ним прорезями и кинематически связано с его коротким плечом при помощи упругих перемычек, образованных парами сквозных отверстий, плоское регулировочное кольцо установлено на неподвижном основании с возможностью взаимодействия с толкателями, расположенными в направляющих отверстиях неподвижного основания по направлениям юстировки и образующими кинематическую связь с длинным плечом, при этом оси поворотов всех шарниров расположены в одной плоскости.

1760515

О 6

)7 4

Составитель Т.Гатилина

Редактор, И, Ю р ч и к о в а Техред М.Моргентал Корректор М.Петраш

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

Заказ 3186 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН СССР

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