Привод поступательных перемещений

 

O fI H C A H H E

ИЗОВРИТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапмстическмх

Республик

«ii881956 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (5l)M. Кл.

Н 02 и 10 00 (22) ЗаЯвлено 22.02.80 (21) 2888137/24 — 25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет фЬоударотвеный коинтет

СССР по долам изобретений я отнрмтнй

{53) УДК 621.314.1 (088.8) Опубликовано 15.11.81, Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15,11.81 (72) Автор изобретения

Н. И. Сменов (7! ) Заявитель (54) ПРИВОД ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к точной механике и может быть использовано в качестве прецизионных приводов для точных дискретных (щаговых) или непрерывных поступательных перемещений, например столиков микроскопов, микроманипуляторов измерительных устройств и т,д.

Известно устройство для поступательных перемещений, содержащее основание и электромеханический преобразователь с электромагнитными захватами, подключенными к системе питания и управления. Электромеханический преобразователь выполнен в виде магнитострикционного стержня, соосно установленного с. электромагнитной катушкой, а электромагнитные захваты закреплены на конце стержня (11.

Недостатками устройства является сложность конструкции и невозможность непрерывного поступательного перемещения.

Известен привод поступательных перемещений, содержащий основание, направляющую, каретку, электромеханический преобразователь с захватами, состоящий из сочлененных между собой упругих элементов и проволок, подключенный к источнику питания н управления (21.

Известный привод содержит дополнительно вторую каретку, а обе каретки кинематически связаны посредством упомянутых упругого элемента и проволоки.

Однако привод может быть использован только для дискретных (щаговых) перемещений и не пригоден для выполнения непрерывных поступательных перемещений, что сужает

10 его функциональные возможности. Цель изобретения — расширение функциональных лозможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в приводе поступателыых перемещений, содержа15 щем основание, направляющую, каретку, электромеханический преобразователь с захватами, состоящий из сочлененных между собой упругих элементов и проволок. подключенный к источнику питания и управления, каретка

20 снабжена стойками, между которыми навстречу друт другу натянуты две пары указанных уп ругих элементов и проволок, а захваты установлены на направляющей с возможностью

88!956

35 свободного скольжения и соединены с упругими элементами и проволоками в местах их сочленения.

На фиг. 1 схематично изображен привод поступательных перемещений; на фиг. 2— циклограмма перемещений, Привод поступательных перемещений включает основание 1, каретку 2 со стойками 3, установленными на направляющей 4, между которыми натянуты сочлененные между собой упругий элемент (пружина) 5 — 8 и проволока

9 — 12, электрически изолированная в местах закрепления, а места сочленения упругих элементов 5 — 8 и проволок 9 — 12 соединены соответственно с захватами 13 — 16., Устройство работает следующим образом, При отсутствии электрического напряжения сила упругости пружин 5 — 8 уравновешивается силой натяжения проволок соответственно

9 — 12 и система находится в покое.

При подключении к источнику энергии захвата 13 осуществляется механическое соединение его с направляющей 4 в течение времени равной постоянной времени срабатывания захвата.

Подключается к источнику электрического тока проволока 9, тепловое удлинение к которой выбирается упрутим элементом 7, при этом, поскольку место сочленения упругого элемента 7 и проволоки 9 соединено с неподвижным захватом 13, упругий элемент, сжимаясь, перемещает каретку 2 вправо. В течение времени 1О осуществляется выход на режим питания проволоки 9 — время разгона; затем в течение ., происходит непрерывное перемещение каретки 2 за счет непрерывного, теп лового удлинения проволоки 9. В конце первого цикла перемещения каретки 2 к источнику электрического тока подключается проволока 10, которая за время То выходит на режим. Упрутий элемент 8 выбирает тепловое удлинение проволоки 10 и перемещает влево по направлению к левой стойки 3 каретки 2 захват 14 по направляющей 4.

Когда тепловое удлинение проволоки 9 и тепловое удлинение проволоки 10 за время

5, стают одинаковыми, то захваты 13 и 14 относительно друг друга становятся неподвижными, так как скорость перемещения каретки соответствующая скорости удлинения проволоки 9, равна по величине и противоположна по направлению скорости перемещения захвата 14, соответствующая скорости удлинения проволоки 10.

С этого момента (по окончании Л ь ) к источнику энергии подключается захват 14 и по истечении врфмени L q — время срабатывания захвата 14, отключается захват 13, при этом каретка 2 продолжает двигаться вправо

4 с той же заданной скоростью, а проволока 9 остывая, сокращаясь по длине, растягивает пружину 7 и перемещает свободно скользящий по направляющей 4 захват 13 вправо со скоростью большей, чем скорость перемещения каретки 2. Для ускорения остывания проволоки возможны различные варианты подвода к ней хладоагента. Далее захват 13 и проволока 9 лодключается к источникам энергии о так же, как это описывалось при подключении проволоки !О и захвата 14.

Соблюдая последовательность переключения проволок 9, 10 и захватов 13, 14, согласно заданной циклограмме, обеспечивается непрерывное поступательное перемещение каретки вправо, При реверсе участвуют в работе проволоки 11, 12 и захваты 15. 16. Изменяя режим электрического питания и охлаждения проволоки, можно регулировать скорость и величину

gp шага каретки за каждый цикл.

Конструктивно захваты могут быть любые, например электромагнитные, пневматические, вакуумные и т.д.

В данном устройстве, путем последовательного переключения захватов и проволоки, достигается возможность обеспечения как шаговых, так и непрерывных линейных перемещений, причем наличие двух пар противоположно расположенных двум др)тим парам, сочлененных между собой упругих элементов с проволоками и натянутых между стойками каретки, дает возможность при прямом и обратном (реверсном) ходе управлять скоростью поступательных перемещений каретки.

Формула изобретения !

Привод поступательных перемещений, содержащий основание, направляющую, каретку, электромеханический преобразователь с эахва40 тами, состоящий из сочлененных между собой упрутих элементов и проволок, подключенный к источнику питания и управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, каретка снабжена стойками, между которыми навстречу друг другу натянуты две пары указанных упругих элементов и проволок, а захваты установлены на направляющей с возможностью свободного скольжения и соединены с упругими элементами и проволоками в местах их сочленения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США !! 2506141, кл. 33 — 41, опублик. 1950.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 2602913/24 — 25, кл. Н 02 N 7/00, !978 (прототип) .

° ИЮ

881956

19 g fb

Pui.1

Составитель Б. Баев

Техред Т.Маточка

Корректор д. Бокшаи

Редактор М. Хома

Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9995/84

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4