Двухкоординатный стол

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк

<1>948603 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1404.80 (21) 2910370/25-08 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07,08,82. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 0708,82

Р М К„з

B 23 Q 1/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 9 . .01 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.П. Ершов, Ю.Н. Храмов, К.M. Рагульскис и,- Р.-В.К; Улозас (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ СТОЛ

Изобретение относится к области точной механики, а именно к устройст. вам, осуществляющим точные шаговые перемещения в системе координат, и может найти применение в прецизионном технологическом оборудовании, особенно при большой степени автоматизации.

Известен двухкоординатный стол (1), содержащий предметную плиту с кронштейном, промежуточные салазки, основание и приводные двигатели.

Перемещение предметной плиты по координате Ч осуществляется вместе с промежуточными салазками через ходо.вую гайку и винт, соединенными муфтой, с выходным валом двигателя. Перемещение по координате X осуществляется от второго двигателя через муфту, винт-гайку, которая удерживается от поворота линейкой. B паре винт-гайка последняя имеет ведущий палец, входящий в паз кронштейна, проходящего через окна в салазках.

Недостатками этого стола является то, что перемещение предметной плиты осуществляется иа направляющих трения скольжелия, что влечет за собой

-изнашивание контактных пар, т.е. низ,кая износостойкость. Кроме того,все оординатные столы содержат согласущие звенья типа винт-гайка, которые представляют собой упругие системы.

Поэтому при перемещении на малых скоростях в них наблюдается скачкообразное движение. В таких системах получить высокую разрешающую способность невозможно, т.е. нельзя получить ra ð рантированные наименьшие перемещения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее каретки, направляющие, между которыми размещены виброопоры, и приводы перемещения кареток. При включении привода (магнистрикторов) каретка (стол) "всплывает". При этом трение между контактирующими поверхностями значительно снижается эа счет газового клина, создаваемого магнитострикционными преобразователями p2).

Недостатками данного устройства являются снижение точности позиционирования объекта за счет поперечных смещений каретки и температурных деформаций из-за наличия больших питающих токов магнитострикционных преобразователей, а также значительные энергоэатраты.

Цель изобретения — повышение точности позицирования объекта путем

948603 устранения поперечного смещения каретки.

Укаэанная цель достигается тем, что в двухкоординатном столе, содержащем каретки, направляющие, между которыми размещены виброопоры и при- 5 воды перемещения кареток, направляющие снабжены П-образными постоянными магнитами, образующими замкнутый магнитопровод, между которыми расположены указанные виброопоры. 10

Приводы выполнены в виде подпружиненных пьеэокерамиче"..ких вибродвигателей, взаимодействующих с кареткой.

Зиброопоры выполнены в виде набора отдельных пьезокерамических элемен- 15 тов.

Изготовление направляющих с П-образным постоянными магнитами, внутри которых размещены виброопоры на пьезокерамике ударного действия, которые колеблются с ультразвуковой частотой и малыми амплитудами и вследствие этого образуется газовое сжатие йленки между вибраторами и кареткой,и позволяет каретке перемещаться беэ механического контакта и без поперечного смещения, что повышает износоустойчивость, а значит надежность и точность стола. Подпружиненный вибродвигатель, осуществляющий перемещение каретки на пьезокерамике с асимметрическими циклами колебаний, также повышает точность перемещения стола.

На фиг. 1 показан общий вид координатного стола; на фиг. 2 — разрез

A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема 3 магнитных силовых линий в магнитопроводе.

Двухкоординатный стол содержит каретки 1 и 2, направляющие 3 и 4, пьезокерамический вибродвигатель 5,, 4Q ,основание 6. Направляющая 3, установленная на основании 6, и направляющая 4, закрепленная на каретке 1, выполнены из магнитопроводящих пластин. Направляющая 3 снабжена П-об- 45 разным постоянным магнитом 7. Между направляющими 3 и 4 размещены виброопоры 8 на пьеэокерамике ударного действия, которые создают между направляющими 3 и 4 газовую пленку 9.

Они могут быть выполнены на стержневой, кольцевой и также из наборов дисков пьезокерамики. Вибродвигатель

5 установлен на пружине 10 и представляет сОбОЙ пьезОкерамическую пластину, электроды которой разделены на четыре сектора и соединены попарно по диагонали.

Стол работает следующим образом.

При подаче управляющего напряжения на пьезокерамические виброопоры 8 от генератора (на фигурах не показан) импульсов ультразвуковой частоты виброопоры начинают деформироваться с такой же частотой, создавая газовую сжа-. тую пленку 9 определенной величины между направляющими 3 и 4. Каретка 1 удерживается от поперечного смещения магнитосиловыми линиями магнитопровода, составленного из направляющих

3 и 4 и магнита 7. Перемещение каретки 2 вдоль оси Ч осуществляется вибродвигателем 5. Он работает следующим образом. При подаче напряжения на пластины вибродвигателя 5, в них создаются асимметрические циклы колебаний ввиду разделения электродов пластины на четыре сектора. Это поле вызывает продольные и поперечные деформации в пьезокерамической пластине. Находясь в упругом контакте с каретками, пластины, расширяясь, перемещают в том или ином направлении каретки на газовой пленке. Верхняя каретка 2 работает аналогично каретке 1.

Формула изобретения

1. Двухкоординатный стол, содержащий каретки, направляющие, между которыми размещены виброопоры, и приводы перемещения кареток, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования объекта эа счет устранения поперечного смещения кареток, направляющие снабжены П-образными постоянными магнитами, образующими замкнутый магнитопровод, между которыми расположены указанные виброопоры.

2. Стол по и. 1, о т л .и ч а юшийся тем, что приводы перемещения кареток выполнены в виде подпружиненных .пьеэокерамических вибродвигателей.

3. Стол по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что виброопоры выполнены в виде набора отдельных пьеэокерамических элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 365238, кл. В 23 Q 1/14, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 218610, кл. В 23 0, 1/02, 1966 (прототип).

94S603

ВНИИПИ Закаэ 6075/13 Тираж 750 Подписное

° В\ ««««

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