Привод линейных перемещений

 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для использования в делительных машинах для нарезания дифракционных решеток, а также может быть использовано для точного перемеш,ения подвижных частей координатно-измерительных машин и оптико-механических приборов . Цель изобретения - повышения точности позиционирования за счет возможности осуществления непрерывного перемещения каретки. При подаче напряжения питания на пьезоэлектрический фиксатор.6 он удли 23 1 Х/х/ ХХ. Ухху/Хххх/Ь X няется до упора в направляющие 8. При подаче напряжения на пьезоэлектрические приводные элементы 4 и 5 происходит их линейное расширение, и приводной элемент 4 через фиксатор 6, зафиксированный в направляющих 8 за счёт трения, перемещает каретку 3 влево. Пьезоэлектрический фиксатор 7 перемещается вправо. Когда напряжение на приводных элементах достигает максимума, напряжение на фиксаторе 6 выключается , он сжимается и выходит из фиксированного в направляющей 8 положения, а на фиксатор 7 подается напряжение, он фиксируется в направляющих 8. С этого момента напряжения на приводных элементах 4 и 5 уменьшаются, и оба приюдных элемента сокращаются по длине. Вследствие этого оба фиксатора 6 и 7 перемещаются к центру, а каретка продолжает перемещаться попрежнему влево за счет взаимодействия направляющих 8 с фиксатором 7. Далее циклы переключений фиксаторов и приводных элементов повторяются. 2 ил. S 8 П ////J-/xJ /// / rffl ffj fl с (Л

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ":

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4111441/25-08 (22) 18.08.86 (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (72) И. Е. Гаврилов, P. М. Хуснутдинов, В. А. Баранов и И. М. Булатов (53) 621.924 (088.8) (56) Barlett R. and Wilgy P. С. Applied

Optics, 1975, № 1, р. 1 — 3. (54) ПРИВОД ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к приборостроению и предназначено для использования в делительных машинах для нарезания дифракционных решеток, а также может быть использовано для точного перемещения подвижных частей координатно-измерительных машин и оптико-механических приборов. Цель изобретения — повышения точности позиционирования за счет возможности осуществления непрерывного перемещения каретки. При подаче напряжения питания на пьезоэлектрический фиксатор.6 он удли2 3 няется до упора в направляющие 8. При подаче напряжения на пьезоэлектрические приводные элементы 4 и 5 происходит их линейное расширение, и приводной элемент

4 через фиксатор 6, зафиксированный в направляющих 8 за счет трения, перемещает каретку 3 влево. Пьезоэлектрический фиксатор 7 перемещается вправо. Когда напряжение на приводных элементах достигает максимума, напряжение на фиксаторе 6 выключается, он сжимается и выходит из фиксированного в направляющей 8 положения, а на фиксатор 7 подается напряжение, он фиксируется в направляющих 8. С этого момента напряжения на приводных элементах

4 и 5 уменьшаются, и оба приводных элемента сокращаются по длине. Вследствие этого оба фиксатора 6 и 7 перемещаются к центру, а каретка продолжает перемещатьс я попрежнему влево за счет взаимодействия направляющих 8 с фиксатором 7. Далее циклы переключений фиксаторов и приводных элементов повторяются. 2 ил.!

404249 ляющие 8. При подаче линейно возрастающе в го напряжения Гд,, U, на приводные элек- менты 4 и 5 происходит их линейное расширение и приводной элемент 4 через фиксатор

6, зафиксировавшийся в направляющих 8 х 5 за счет трения, перемещает каретку 3 влево.

Фиксатор 7 в это время приводным элементом 5 перемещается вправо. и В момент времени t =0,5, когда напряжея ния на приводных элементах достигают чак10 симума, напряжение на фиксаторе 6 выключастся, Он (жимяется и Выходит из фиксированного в направляющей 8 положения, а на фиксатор 7 подается напряжение U . Фики сатор 7 включается и фиксируется в направляющих 8. С этого момента напряжения Ц„, и Uä на приводных элементах 4 и 5 линейно уменьшаются и оба приводных элемента сокращаются по длине. Вследствие этого оба фиксатора 6 и 7 перемещаются к центю ру двигателя, а каретка продолжает переге 20 мешаться по-прежнему влево за счет взаимодействия направляющих 8 с фиксатором 7.

Далее циклы переключений фиксаторов и приводных элементов повторяются до тех е пор, пока не потребуется остановить карети 25 ку или изменить направление ее поступательного перемещения при колебательных движениях и фиксаторов с малой амплитудой.

3 Скорость перемещения каретки регулируется изменением амплитудных значений напряжений U движителей и частотой изменения и 30 напряжений приводных элементов и фиксаторов. Для изменения направления перемещения каретки достаточно в любой момент времени сохранить постоянным уровень наВ пряжения на приводных элементах, затем сменить фазу напряжений на фиксаторах и

35 продолжить процесс переключений в указанном выше порядке. формула изобретения

Изобретение относится к приборострое нию и предназначено для использования делительных машинах длч нарезания дифра ционных решеток, а также может быть ис пользовано для точного перемещения под вижных частей координатно-измерительны машин и оптико-механических приборов.

Цель изобретения — повышение точнос ти позиционирования за счет возможност осуществления непрерывного перемецгени ка ретки.

На фиг. представлена конструктивна схема привода линейных перемещении; и фиг. 2 — в1еменные диаграммы управляю щих напряжений, подаваемых на движител и фиксаторы, а также соответствующая диа грамма перемещений S каретки.

Привод линейных перемещений содер жит основание 1, снабженное прямолиней ными направляющими 2, каретку 3, установ ленную в направляющих 2 с. возможность перемещений, пьезоэлектрические приводнь элементы 4 и 5 и фиксаторы 6 и 7, напра» ляющие 8 каретки, блок 9 управления и из меритель 10 перемещений. Внутренними, об ращенными друг к другу торцами, приводны элементы жестко закреплены на основани привода. Продольные оси .tðèâoäíûx эле ментов ориентированы параллельно направ ляющим 2, в которых установлена каретка

Фиксаторы б 7 устанавливаются в раздел тельные гильзы 11, жестко связанные с на ру>кными торцами приводных элементов 4

5. В гильзах фиксаторы установлены с воз можностью свободного перемещения по ос гильзы без перекосов. Фиксаторы располо жены между направляющими 8 каретки. обесточенном состоянии между торцами фик саторов и направляющими 8 есть гарантиро ванный небольшой зазор.

Измеритель 10 перемещений может быть выполнен по известной схече, например фотоэлектрический, действуюгций на принципе счета интерференционных полос. Блок 40

9 управления предназначен для формирования прямоугольных напряжений, поочередно подаваемых на фиксирующие элементы, и напряжения треугольной формы, подаваемого на движительные элементы. с1астота поступления импульсов на фиксаторы, частота и амплитуда импульсов, поступающих на движительные элементы, могут регулироваться в соответствии с заданнычи скоростью и отклонением от заданного положения каретки, фактическое значение которых измеряется измерителем 10 перемещений.

Привод работает следующим образом.

В начальный момент времени t =0 каретка неподви>кна относительно основания

1, приводные элементы 4 и 5, фиксаторы б и

7 включены. При подаче напряжения пита- 55 ния V на фиксатор 6 происходит его включение, т.е. он удлиняется до упора в направПривод линейных перемещений, содержащий основание, снабженное направляющими, каретку, установленную в направляющих с возможностью перемещения, пьезоэлектрические приводные элементы и пьезоэлектрические фиксаторы, установленные с возможностью взаимодействия с кареткой, и блок управления, выходы которого электрически связаны с приводными элементами и фиксаторами, а вход — с выходом измерителя перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, каретка снабжена двумя направляющими, параллельными упомянутым направляющим основания, причем приводные элементы установлены с возможностью взаимодействия одним концом посредством фиксаторов с направляющими каретки, а другим концом жестко связаны с основанием.!

404249

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Петраш

3а каз 3028/13

Составитель A. Семенова

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 921 Подписное