Устройство перемещений

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для прецизионного перемещения оптических компонентов в соответствии с заданными управляющими воздействиями. Сущность изобретения: В устройстве перемещений , содержащем неподвижное основание и магнитострикционные двигатели, расположенные параллельно плоскости объекта управления, жестко соединенные одними торцами с неподвижным основанием и имеющие обмотки управления, магнитострикционные двигатели снабжены приводными рычагами, консольно укрепленными на других торцах магнитострикционных двигателей и шарнирно связанными с объектом управления, что обеспечивает увеличение диапазона перемещений объекта и уменьшает габариты устройства. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4775664/25 (22) 29,12.89 (46) 07.03.92. Бюл. N - 9 (71) Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики (72) Т.B.Áûñòðoâà, Л,М.Соколов и Г.П.Тарасов (53) 537.228.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1200223, кл, G 02 B 7/18, 1985.

Патент США

N4655560,,кл. G 02 В 7/18, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для прецизионного перемещения onИзобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для прецизионного перемещения оптических компонентов в соответствии с заданными управляющими воздействиями.

Известно устройство, содержащее неподвижное основание и объект управления, кинематически соединенный с ним посредством трех направляющих стержней с шарнирами, соединенных с пьезодвигателями.

Недостатком устройства является . его сложность, высокая стоимость и ограниченная прочность, обусловленная хрупкостью пьезокерамики, Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее неподвижное основание и магнитострикционные двигатели, соединенные с объектом управления, которые при подаче внешних сигналов деформируются, вызы- .

„„ Ж„„1718354 А1 (я)5 Н 02 N 2/00, Н 01 1 41/12 тических компонентов в соответствии с заданными управляющими воздействиями.

Сущность изобретения: В устройстве перемещений, содержащем неподвижное основание и магнитострикционные двигатели, расположенные параллельно плоскости объекта управления, жестко соединенные одними торцами с неподвижным основанием и имеющие обмотки управления, магнитострикционные двигатели снабжены приводными рычагами, консольно укрепленными на других торцах магнитострикционных двигателей и шарнирно связанными с объектом управления, что .обеспечивает увеличение диапазона перемещений объекта и уменьшает габариты устройства. 3 ил. вая перемещение объекта управления в положительном направлении оптической оси

Z и поворот по двум осям Х и У, лежащим в плоскости, перпендикулярной оптической оси.

Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения перемещения объекта управления в одновременно положительном и отрицательном направлениях оси Z, большие габариты устройств. при значительной величине перемещений зеркала, а также температурная нестабильность, заключающаяся в том, что при нагреве обмотки управления одного из магнитострикционных двигателей происходит уход угла отклонения объекта управления.

Цель изобретения — уменьшение габаритов устройства, увеличение диапазона перемещений объекта управления и

1718354

55 повышение точности путем улучшения температурной стабильности.

На фиг.1 изображено устройство перемещений, вид сверху; на фиг.2 — то же, вид спереди; на фиг.3 — другой вариант выполнения изобретения.

Устройство перемещений содержит магнитострикционные двигатели 1 — 3, состоящие из магнитострикционных трубок и снабженные обмотками 4 — 6 возбуждения и обмотками 7 — 9 управления, Магнитострикционные двигатели жестко соединены одними торцами с неподвижным основанием 10, а на их вторых торцах консольно укреплены приводные рычаги

11 — 13, шарнирами 14 связанные с приводными точками 15 — 17, расположенными в вершинахтреугольника в плоскости объекта

18 управления (например, зеркала).

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на обмотку возбуждения, например 4, и управляющего напряжения на обмотку управления, например 7, ток этих обмоток создает винтовое намагничивающее поле, Магнитный поток поля проходит через магнитострикционную трубку и внешнее пространство, которое может содержать магнитопроводящие элементы, Под воздействием винтового поля материал магнитострикционных трубок изменяет длину в направлении действия этого поля.

Так как один торец магнитострикционного двигателя жестко соединен с неподвижным основанием, то деформация материала магнитострикционной трубки вызывает поворот второго торца по некоторой оси в плоскости зеркала на угол аь величина которого определяется ампервитками намагничивания iw и геометрическими размерами магнитострикционной трубки — диаметром d и длиной L: а! = f(iw, d, L).

Изменение направления тока в одной из обмоток изменяет направление винтовой линии, по которой направлен магнитный поток, и вызывает реверсивность поворота торца магнитострикционного двигателя.

Поворот торца магнитострикционного двигателя на угол а; вызовет перемещение приводной точки 15 на величину Ь =! tg u, где I — длина рычага, а, следовательно, и

5 поворот зеркала по некоторой оси в плоскости зеркала, Перемещение других приводных точек происходит аналогично.

Другой возможный вариант компонов10 ки магнитострикционных двигателей представлен на фиг.3.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в уменьшении габаритов устройства при

15 большей амплитуде перемещений приводных точек и, следовательно, зеркала.

В известном устройстве при нахождении длительное время обмотки управления под напряжением она нагревается, что при20 водит к тепловому расширению магнитострикционного двигателя поворота, к погрешностям угла отклонения зеркала и к остаточным деформациям.

В предлагаемом устройстве нагрев об25 мотки управления не приводит к погрешностям угла отклонения зеркала, так как . удлинение по продольной оси не приводит к повороту торца магнитострикционного двигателя поворота.

Формула изобретения

Устройство перемещений объекта, содержащее неподвижное основание и магни35 тострикционные двигатели, жестко соединенные одними торцами с неподвижным основанием, имеющие цилиндрические обмотки управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения диапазона пе40 ремещений, уменьшения габаритов и повышения точности за счет температурной стабил ьности, магнитострикционные двигатели выполнены в виде трубок, дополнительно содержат тороидальные обмотки, 45 расположены параллельно плоскости объекта перемещения и снабжены приводными рычагами, консольно укрепленными на других торцах магнитострикционных двигателей и шарнирно связанными с объектом

50 перемещения.

1718354

1718354

35

45

Составитель С.Сергеев

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А,Осауленко

Редактор Н,Химчук

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 889 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5