Устройство для прецизионного перемещения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (u>987717. В (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07. 81(2т) 3322545/18-25 (И) М. Кп.з с присоединением заявки № (23) Приоритет

Н 01 Ь 41/08

Н 02 N ll/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 070133. Бюллетень ¹1

Дата опубликования описания 07.01.83

РЗ) УДК 537. 228.1 (088.8) P. — Â.K.Óëîçàc, К.М.Рагульскис,A.A.Меджяушене и 3.Ю.Поцюс 1

/. с

i в; Р

Каунасский политехнический институт" .им. Айтанаса: Снечк!уса (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к точному приборостроению, может быть использовано в радиотехнике и микроэлектронике, в сборочном оборудовании, координатно-измерительных устройствах, в оптико-механических инструментах и других устройствах.

Известно устройство для прецизионного перемещения изделий, содержащее привод в виде пьезоэлектрических преобразователей, один из которых расположен в центре и предназначен для превращения статического опорного трения перемещаемого объекта в.кинетическое с помощью вибрации, а два . других преобразователя смонтированы с противоположных сторон объекта на одной оси для перемещения объекта в любом из двух противоположных направлений (1).

Недостатками устройства являются сложная конструкция,.требующая прецизионной обработки деталей, а также устройство сложно в управлении, обладает невысокой надежностью, малым быстродействием, так как за одним рабочим циклом следуют два подготовительных.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для прецизионного перемещения, содержащее стол, направляющую и привод в виде электромеханических преобразователей, каждый иэ которых установлен под углом и жестко прикреплен одним концом к столу,причем геометрические оси преобразователей пересекаются в одной точ.ке по вертикали, проходящей через центр тяжести стола (2) .

Однако устройство характеризуется низким быстродействием иэ-за недостаточной амплитуды колебаний электроме" ханических преобразователей, увеличение амплитуды которых вызывает потери энергии. При этом при увеличенных амплитудах колебаний элехтромеханических преобразователей понижается плавность перемещения.

Цель изобретения — повышение быстродействия и плавности перемещения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для прецизионного перемещения, содержащее стол, направляющую и привод в виде электромехаНических преобразователей, каждый иэ которых установлен под углом и жестко прикреплен одним концом к столу и геометрические оси которых пересекаются в одной точке по вертикали, проходящей через центр тяжести стола

987717 введены концентраторы, прикрепленные к электромеханическим преобразователям и вершинами сопряженные с направляющей, причем концентраторы снабжены обмотками и являются якорем электромагнита, статором которого служит

;направляющая.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для прецизионного перемещения.

t0

Устройство для прецизионного перемещения содержит координатный стол 1, привод для его перемещения в плоскости по координатам Х, У и углу поворота Д, представляющий собой три ножки 2 с прикрепленными к ним элект" ромвханическими (пьезоэлектрическими) преобразователями 3, к которым торцами прикреплены концентраторы 4, например экспоненциальные, вершинами под острым углом сопряженные с нап- равляющей 5, при этом геометрические оси симметрии ножек 2, проходящие через точку касания каждого из концент. раторов 4, с направляющей 5 пересека; ются в одной точке А по вертикали, 25 проходящей через центр тяжести коор-. динатного стола 1. Концентраторы 4 снабжены обмотками 5 и являются якорем электромагнита, а направляющая

6 — статором электромагнита. Выводы 30 катушек электромагнитов подключены к блоку 7 управления, к которому также Йодключены и электроды электромеханичвских (пьезоэлектрических) пре.образователей 3. 35

Устройство для прецизионного)перемещения работает следующим образом.

При подаче высокочастотного напря,жения от блока 6 управления на электроды пьезоэлектрических преобразователей 3, последние начинают вибрировать и.амплитуды их вибрации увеличиваются - усиливаются концентраторами 4. Так как ножкй 2 (с электромеханическими преобразователями 3 и кон- 45 центраторами 4) выставлены под углом к направляющей 5, то при их взаимодействии создается отталкивающая движущая сила и координатный стол 1 начинает перемещаться. Меняя параметры питающего высокочастотного напряжв« ния, подаваемого на электроды отдельных пьезоэлектрических преобразователей 3, обеспечивается перемещение координатного стола 1 по координатам х, У и углу поворота Ы,.Так как ампли- 55 туда вибрации пьезоэлектрического преобразователя 3 увеличивается, то этим повышается быстродействие перемещения координатного стола 1 при тех же затратах энергии. При подаче напряжения от блока б управления на катушки электромагнитов создается необходимое усилив прижатия координатно го стола 1 (через концентраторыякорь 4 электромагнита) к направляющей 5 - статору электромагнита, при этом усилие прижатия можно изменять.

Выбором усилия прижатия (при помощи изменения напряжения питания электромагнитов) осуществляется установка режима по плавности перемещения координатного стола 1.

Применение концентраторов 4 в устройстве позволяет значительно повысить быстродействие перемещения, а выполнение их в качестве якоря электромагнита и направляющей 5 — в качестве статора электромагнита позволяет регулировать плавность перемещения координатного стола 1.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что бЫстродействие перемещения повышено Ь 2-3 раза при тех же затратах энергии, при этом осуществлена возможность регулирования плавности перемещения координатного стола.

Формула изобретения

Ус=ройство для прецизионного перемещения, содержащее стол, направляющую и привод в виде злектромеханических преобразователей, каждый из которых установлен под углом и жестко прикреплен одним концом к столу и герметические оси которых пересекаются в. одной точке по вертикали, проходящей через центр тяжести стола, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его быстродействия и плавности перемещения, в устройство введены концентраторы, прикрепленные к электромеханическим преобразователям и вершинам сопряженные с -направляющей, причем концентраторы снабжены обмотками и являются якорем электромагнита, статором которого служит направляющая, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3808488, кл. 3108.2, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 529509, кл. Н 01 L 21/66, 1975 (прототип).

987717

Ъ I

Составитель- Т.Щукина

Редактор Н.Гришанова Техред О. Неце Корректор A-Ференц

Заказ 10317/42 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4