Привод панкратического объектива

 

Использование: оптическое приборостроение . Сущность изобретения: привод состоит из цилиндрического кулачка 8 с двумя профилированными канавками на образующей , двух кареток 12 и 13, редуктора с электромагнитной муфтой 7 и шагового двигателя 2 с блоком 1 управления. Закон изменения увеличения объектива разложен на две составляющие и записан на двух носителях: на кулачке 8 и в блоке 1 управления шаговым двигателем, который обеспечивает вращение кулачка по заданному закону, причем блок 1 управления содержит формирователь коэффициентов, делитель частоты, сдвиговый регистр и задающий генератор. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 02 B 15/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг, f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4796240/10 (22) 28.02.90 (46) 07.05.92. Бюл. ¹ 17 (71) Центральное конструкторское бюро

"Пеленг" (72) В.К.Белов, И.С.Цыркунов и И.Ю.Сабуров (53) 771.351.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1015328, кл, G 02 B 15/14, 1980. (54) ПРИВОД ПАНКРАТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТИВА (57) Использование: оптическое приборостроение. Сущность изобретения: привод со„„Я2 „„1732319 А1 стоит из цилиндрического кулачка 8 с двумя профилированными канавками на образующей, двух кареток 12 и 13, редуктора с электромагнитной муфтой 7 и шагового двигателя 2 с блоком 1 управления. Закон изменения увеличения объектива разложен на две составляющие и записан на двух носителях: на кулачке 8 и в блоке 1 управления шаговым двигателем, который обеспечивает вращение кулачка по заданному закону, причем блок 1 управления содержит формирователь коэффициентов, делитель частоты, сдвиговый регистр и задающий генератор. 3 ил.

1732319

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в приборах с переменным увеличением.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является привод объектива с переменным фокусным расстоянием, в котором для перемещения двух групп оптических компонентов использован один многооборотный цилиндрический кулачок с двумя канавками на образующей. Кулачок через редуктор приводится во вращение двигателем при прямом и обратном ходе. B канавки кулачка входят поводки, перемещающие каретки с оптическими компонентами.

Недостатком данного привода является то, что он не обеспечивает выполнения таких законов изменения увеличения, при которых каретки с оптическими компонентами должны перемещаться с большими перепадами скоростей; так как при вращении кулачка с постоянной скоростью на участках, соответствующих максимальным скоростям движения кареток, угол давления профиля кулачка превышает максимально допустимые значения, вызывающие заклинивание механизма, а на участках, соответствующих минимальным значениям скоростей движения кареток, шаг между соседними витками профилированных канавок по расчету получается меньше минимально допустимого значения, определяемого диаметром поводка и толщиной перемычки между соседними витками (2 — 3 мм). Чтобы не происходило заклинивание механизма при высоких скоростях перемещения кареток, требуется значительно увеличить диаметр кулачка, что приводит к увеличению габаритов привода.

Цель изобретения — уменьшение габаритов привода панкратического объектива.

Поставленная цель достигается тем, что в приводе панкратического объектива, содержащем двигатель, связанный через редуктор и муфту с кулачком, выполненным в виде цилиндра с профилированными канавками на образующей, и две каретки, кинематически связанные с кулачком, в качестве двигателя использован шаговый электродвигатель и в устройство дополнительно введен блок управления, содержащий формирователь коэффициентов, N выходов которого соединены с соответствующими управляющими входами делителя частоты, где N — число скоростей вращения и N -2, выход делителя частоты соединен с входом сдвигового регистра и с информационным входом формирователя коэффициентов, задающий генератор, выход которого соеди5

55 нен с информационным входом делителя частоты, а выходы сдвигового регистра соединены соответственно с первой,. второй, третьей, четвертой обмотками шагового двигателя и блок управления муфтой, первый вход которого соединен с входом блока управления, а второй — с дополнительным выходом блока управления, причем выход блока управления муфтой подсоединен к муфте.

Управление скоростью вращения кулачка позволяет обеспечить требуемые законы изменения. увеличения. объектива, в том числе и такие, для выполнения которых каретки должны перемещаться с большими перепадами скоростей. При увеличении скорости вращения кулачка на участках, соответствующих максимальным скоростям движения кареток, уменьшается угол давления профиля кулачка, что предотвращает заклинивание механизма. На участках, соответствующих минимальным значениям скоростей движения кареток, при уменьшении скорости вращения кулачка увеличивается шаг витков профилированных канавок.

Таким образом, закон изменения увеличения объектива разложен на две составляющие и записан на двух носителях: на кулачке и в блоке управления шаговым двигателем, который обеспечивает вращение кулачка по заданному закону.

На фиг,1 представлена структурная схема привода панкратического объектива; на фиг.2 — структурная схема блока управления; на фиг.3 — временная диаграмма работы привода панкратического объектива.

Привод панкратического объектива (фиг.1) включает в себя блок 1 управления, связанный с шаговым двигателем 2, который кинематически связан через редуктор, состоящий из зубчатых колес 3 — 6 и электромагнитной муфты 7 с кулачком 8, который представляет собой цилиндр, на образующей которого выполнены две профилированные канавки. На оси кулачка закреплено колесо 6 редуктора и спиральная возвратная пружина 9, В канавки кулачка входят поводки 10 и 11, жестко связанные с соответствующими каретками 12 и 13, на которых установлены оптические компоненты

14 и 15 панкратического объектива, Третий оптический компонент 16 установлен неподвижно в корпусе прибора. Блок 1 управления посредством блока 17 управления муфтой соединен с электромагнитной муфтой 7, Блок 17 управления муфтой предназначен для включения муфты по сигналу "Пуск" и ее выключения по снятию сигнала управления К . Блок 17 управления муфтой со1732319

55 держит триггер, на входы R и С которого поступают соответственно сигналы управления "Пуск" и Kg, а прямой выход которого соединен с базой транзистора, Блок 1 управления (фиг.2) включает в себя формирователь 18 коэффициентов, задающий генератор 19, делитель 20 частоты и сдвиговый регистр 21.

Формирователь 18 коэффициентов осуществляет формирование коэффициентов деления K>, ..., Кн посредством счета периодов частот Р1, ..., Fg для управления делителем 20 частоты и подает сигнал Fly на отключение муфты в блок управления муфтой. Выбор необходимого числа и значений коэффициентов осуществляется в зависимости от требуемого закона управления шаговым двигателем путем однократного задания каскадов деления (Kz, .„, Kg+1) и их программирования (входы 11, ..., l16, К>, Кь.

Kc) в соответствии с временными интервалами работы шагового двигателя на частотах вращения в,..., W .

Задающий генератор 19 формирует опорную частоту F», Делитель частоты 20 осуществляет формирование частот F>, „„

FN путем деления опорной частоты Р» на коэффициенты К, .. Ки соответственно.

Сдвиговый регистр 21 осуществляет формирование временной диаграммы управления обмотками Оф, ..., U фд шагового двигателя.

Рассмотрим работу привода при N = 2 (число скоростей вращения шагового двигателя). На фиг.3 приведена временная диаграмма работы такого привода, При подаче напряжения питания U< на блок 1 управления (t>) задающий генератор

19 начинает формировать опорную частоту

F«. При поступлении с внешнего устройства сигнала управления "Пуск" (tz) срабатывает электромагнитная муфта 7, которая замыкает кинематическую цепь редуктора, и формирователь коэффициентов

18 выдает на делитель 20 частоты коэффициент деления Êt. Сформированная частота

F> поступает на сдвиговый регистр 21 и вход формирователя 18 коэффициентов. Шаговый двигатель 2 начинает вращаться с частотой со, передавая вращение через редуктор на кулачок 8, который поводками

10 и 11 перемещает каретки 12 и 13 с оптическими компонентами 14 и 15. При этом закручивается спиральная возвратная пружина 9. Формирователь коэффициентов 18, отсчитав запрограммированное в первом каскаде число периодов частоты F>, выдает на делитель 20 частоты коэффициент Kz, сбросив К (тз). С этого времени шаговый

35 двигатель 2 вращается с частотой са . После окончания подсчета периодов частоты Fz в формирователе 18 коэффициентов вырабатывается сигнал Кз (t4), по которому сбрасывается сигнал Kz и обесточивается электромагнитная муфта 7. Кинематическая цепь редуктора размыкается, спиральная возвратная пружина 9 ускоренно возвращает кулачок и каретки в начальное положение.

Предлагаемый привод по сравнению с известным позволяет благодаря управлению скоростью вращения кулачка обеспечить выполнение требуемого закона изменения увеличения панкратического объектива, при котором каретки с оптическими компонентами перемещаются с большими перепадами скоростей, Управление скоростью вращения кулачка дает возможность существенно уменьшить диаметр кулачка и, соответственно, уменьшить габариты и массу привода, Повышается производительность работы за счет применения в составе привода электромагнитной муфты и спиральной возвратной пружины, что позволяет сократить время обратного хода и всего цикла "прямой — обратный ход".

Обеспечивается получение высокой точности выполнения требуемого закона изменения увеличения панкратического объектива по углу и времени за счет применения шагового двигателя, который позволяет переключать скорость вращения кулачка с высокой. точностью в нужный момент времени при определенном угловом положении.

Формула изобретения

Привод панкратического объектива, содержащий двигатель, связанный через редуктор и муфту с кулачком, выполненном в виде цилиндра с профилированными канавками на образующей, и две каретки, кинематически связанные с кулачком, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения габаритов привода; в качестве двигателя использован шаговый электродвигатель и в устройство дополнительно введен блок управления, содержащий формирователь коэффициентов, N выходов которого соединены с соответствующими управляющими входами делителя частоты, где N— число скоростей вращения и N >2, выход делителя частоты соединен с входом сдвигового регистра и информационным входом формирователя коэффициентов, задающий генератор, выход которого соединен с информационным входом делителя частоты, а выходы сдвигового регистра соединены соответственно с первой — четвертой обмотка1732319

i79c4

Az, C,с.

Составитель В.Белов

Техред М. Моргентал

Корректор Т.Палий

Редактор Н,Яцола

Заказ 1582 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ми шагового двигателя и блок управления муфтой, первый вход которого соединен с входом блока управления, а второй — с дополнительным выходом блока управления, причем выход блока управления муфтой подсоединен к муфте.