Гониометрическое устройство
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнк
Соцнвпнстнческнк
Республик
Опубликовано 30.06.82. Бюллетень №24
Дата опубликования описания 30 .06 . 82 . (51)М. Кл.
Н 01 J 37/20 ЬоудорстекииыЯ комитет
СССР аа делам изобретеииЯ и открытиЯ (53} УДК621 ° 385..8(088.8) (72) Авторы изобретения
А.M.Êëèìoâèöêèé, В.Л.Костроменко и В.К. (71) Заявитель (54) ГОНИОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к электронной микроскопии и может быть использовано при создании устройств, обеспечивающих заданное пространственное положение объекта исследования.
Известно гониометрическое устройство, содержащее объектодержатель и приводные механизмы, В этом устройстве один из механизмов размещен внутри тубуса микроскопа, а другой вне его, причем оба механизма связаны между собой с помощью промежуточных соединительных звеньев. В результате реализуется наклон объектодержателя, управляемый копиром (1 ).
Сложность передачи движения, большое число и габариты звеньев, независимые приводы обусловливают относительно невысокую точность установки углов объектодержателя и усложняет конструкцию устройства в целом.
Наиболее близким к предлагаемому является гониометрическое устройство, в котором приводной механизм
2 выполнен в виде при водного вала с закрепленными на нем двумя эксцентричными элементами (эксцентриками), эксцентриситеты которых развернуты по отнсшению друг к другу под llpR мым углом. Эксцентрики взаимодей" ствуют с толкателями, которые задают пространственное положение объектодержателя (2 .
Данное устройство имеет более простую конструкцию, однако, оно также не обеспечивает высокой точ-. ности установки. Это связано с тем, что перемещения объектодержателя оказываются очень чувствительными к погрешностям изготовления узлов уст" ройства, тогда как изготовление эксцентриков с высокой точностью затруднено.
Цель изобретения — повышение точI ности установки углов объектодержателя при упрощении технологии изготовления.
3 94025
Указанная цель достигается тем, что в гониометрическом устройстве для электронного микроскопа, содержащем объектодержатель, установленный" с;,возможностью наклона в двух ю взаимно перпендикулярных плоскостях, щихся от кривошипов на объектодержатель.В результате происходит взаимоустановленные параллельно электронно-оптической оси жикроскопачи связанные с приводным механизмом, выполненным в виде приводного вала с закрепленными на нем двумя эксцентричными элементами, эксцентриьитеты которых развернуты относительно друг. друга под прямым углом, упомянутый приводной механизм снабжен двумя рычагами и дополнительными толкателями, взаимодействующими с эксцентричными элементами и контакти- щ рующими с одним из плечей каждого рычага, другое плечо которого контактирует с одним из толкателей объектодержатвля, при этом рычаги установлены на подвижных вдоль них и свя- г занных между собой опорах.
Эксцентричные элементы могут быть образованы кривошипами.
На чертеже показана схема предлагаемого устройства.
На валу рукоятки 1 закреплен червяк 2, который находится в зацеплении с червячной шестерней 3. На приводном валу червячной шестерни 3 установлены кривошипы, эксцентри- 35 ситеты которых развернуты между собой под прямым углом. В кривошипе 4 размещен палец 5, на который опирается снабженный точкой контакта 6 один из дополнительных толкателей
7. Толкатель 7 с помощью пружины 8 постоянно прижат к рычагу 9 в точке контакта 10. Указанные выше детали являются элементами одной кияематической цепи. Вторая кинематическая 4s цепь включает рычаг 11, кинематически соединенный с кривошипом 12 с помощью пальца 13.
На схеме кривошипы 4 и 12 показаны в виде двух отдельных звеньев ю для наглядности. Однако конструктивно кривошипы 4 и 12 могут быть выполнены в виде одного узла кривошипа) с пальцами 5 и 13, эксцентриситеты которых перпендикулярны между собой, при этом пальцы расположены по разные стороны кривошипа. Тас кое.выполнение кривошипа обеспечива7 4 ет высокую точность s развороте эксцентриситетов пальцев между собой вследствие того, что отверстия под пальцы кривошипа можно выполнить на прецизионных станках {на координатных станках) с одного установа, что значительно уменьшает погрешность.
Дополнительный толкатель 14 постоянно прижат к своему рычагу с помощью пружины 15. Точки контакта
16 и 17 подвижной опоры 18 могут перемещаться вдоль рычагов, изменяя при этом соотношение плеч каждого рычага, которое больше или равно нулю, но меньше или равно погрешности устройства dy отнесенной к суммарной технологической погрешности
3д .; т.е. подвижная опора 18 постоянно обеспечивает удовлетворение следующему соотношению 1- с
9с — Ъ вЂ” % у
1 а Едет где 11 и 1д - малые плечи, à L è большие плечи рычагов. Перемещение опоры 18 обеспечивается с помощью ходового винта 19 и маховика 20. Точка контакта 21 толкателя 22 постоянно прижата к рычагу с помощью пружины 23. Точки контакта 24 и 25 кинематически соединены с объектодержателем
26. Эти точки расположены в одной плоскости под прямым углом по отношению к центру объектодержателя 26.
Такое расположение указанных точек обеспечивает синусоидальное и коси" нусоидальное движения, необходимые для образования процессии. С помощью пружины 27 упомянутые точки контакта постоянно поджаты к объектодержатела. . Объектодержатель соединен с корпусом карданным сочленением с помощью наружного кольца 28 и осей 29, соединяющих наружное кольце с корпусом, и осей 30, соединяющих наружное кольцо с объектодержателем.
Толкатель 31, пружина 32 и точка контакта 33 соединены между собой и являются соответственно элементами первой кинематической цепи устройствде
Устройство работает следующим образом.
С помощью рукоятки 1, червяка 2 и червячной шестерни 3 вращаются кривошипы 4 и 12 с пальцами 5 и 13. При помощи толкателей 7 и 14 с пальцев кривошипов снимаются вертикальные
10 !
5 и
30 стями °
Формула изобретения
55 перемещения, требуемые для создания прецессии объекта, при этом одно из этих перемещений изменяется по закону синуса, а второе - гю закону косинуса. Каждое из этих перемещений через одну из двух идентичных между собой кинематических цепей передается на объектодержатель
26, обеспечивая его прецессию. В состав каждой кинематической цепи входит рычаг 9 или 11 одной из задач которого. является уменьшение масштаба вертикальных перемещений пальцев кривошипов и, следовательно, уменьшение погрешностей, создаваемых кривошипами на прецессию объектодержателя. Иасштаб уменьшения вертикального рабочего хода равен соотношению плеч каждого из рычагов. Регулировка угла прецессии абъектодержателя осуществляется за счет того, что рычаги устанавлиsaются на подвижной опоре 18, управляемой ходовым винтом 19 с помощью маховика 20. В процессе движения опоры изменяется соотношение плеч рычагов и, следовательно, величина вертикальных перемещений, передающихся от кривошипов на объектодержатель.В результате происходит взаимоизменение угла прецессии. При этом с целью регулирования этого угла, начиная от нулевого значения, диапазон хода подвижной опоры 18 выбран таким, чтобы плечо рычага, контактирующее с толкателем 22 объектодержателя 26, изменялось, начиная от нуля
С целью уменьшения погрешности прецессии, объектодержатель 26 снабжается плоской поверхностью, в которой размещены объект и точки контакта объектодержателя с толкателями.
Плоской поверхностью снабжаются и рычаги. Это приводит и к дополнитель ному упрощению конструкции.
Введение в привод устройства кривошипов для создания требуемых для прецессии перемещений и простая Форма позволяют произвести изготовление эксцентричных элементов с минимальными погрешностями, которые соответствуют погрешностям станочного оборудования.
Введение рычагов, используемых . для передачи рабочих перемещении, дает возможность уменьшить в требуемом масштабе как рабочие перемещения, передаваемые с кривошипов на
0257 6 объектодержатель, так и погрешности этих перемещений, возникающие в приводном механизме. Это позволяет свести к минимуму погрешности приводного механизма. Выполнение рычагов с возможностью изменения соотношения плеч посредством введения подвижной опоры позволяет осуществить регулирование прецессии, а при равенстве соотношений плеч между собой получить требуемое для прецессии соотношение между вертикальными перемещениями объектодержателя.
Снабжение каждого из рычагов, а также объектодержателя плоскостью для размещения в ней точек контакта рычагов и объектодержателя с подвижной опорой, толкателями и объектом позволяет практически избежать погрешностей, возникающих в кинематических цепях, которые передают требуемые для прецессии вертикальные перемещения объектодержателя от кривашипов к объектодержателю.
1.
Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет соз" дать прецезионное гониометрическое устройство с погрешностями прецес" сии и углов наклона, меньшими по сравнению с технологическими погрешно1. Гониометрическое устройство для электронного микроскопа, содержащее объектодержатель, установленный с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, толкатели, контактирующие с плоскои поверхностью объектодержателя, установленные параллельно электроннооптической оси микроскопа и связанные с приводным механизмом, выпол" ненным в виде приводного вала с закрепленными на нем двумя эксцентричными элементами, эксцентриситеты ко торых развернуты относительно друг друга под прямым углом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности установки углов наклона объектодержателя при упрощении технологии изготовления, приводной механизм снабжен двумя рычагами и дополнительными толкателями, взаимодействующими с эксцентричными элементами и контактирующими с
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Японии и 52-6139, кл. 99 C 301, 1977.
2..Авторское свидетельство СССР
Н 425243, кл. H 01 J 37/26, 1972 (прототип).
2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что эксценСоставитель В. Гаврюшин
Редактор Н.Безродная Техред К.Мыцьо Корректор М.Шароши
0 5 Тираж 7 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 7 940257 8 одним из плеч каждого рычага, дру- тричные элементы образованы кривс ни гое плечо которого контактирует с од- пами. ним из толкателей объектодержателя, при этом рычаги установлены на подвижных вдоль них и связанных между собой опорах.
