Юстировочный модуль

 

Использование: точное приборостроение . Сущность изобретения: котировочный модуль содержит подвижную и неподвижную части 1 и 2, связанные между собой упругим шарниром 3, и регулировочный элемент 4, установленный с возможностью взаимодействия с этими частями. Подвижная и неподвижная части 1 и 2 модуля, а также регулировочный элемент 4 расположены последовательно в одной плоскости с упругим шарниром 3. Регулировочный элемент4 выполнен в виде эксцентриковой цапфы 5, расположен по центру упругого шарнира 3 и кинематически связан с одной из частей модуля при помощи цапфы 5 и фиксатора, а с другой при помощи рабочего элемента, выполненного в виде кривошипа 8 и цилиндрического ползуна 9, установленного с возможностью перемещения в направляющем отверстии, выполненном в теле модуля перпенидкулярно оси располохсеяия регулировочного элемента 4. При этом ось кривошипа 8 пересекает ось цилиндрического ползуна 9. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ!УБЛИК (5))5 G 02 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ъ.

"ч

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4937453/10 (22) 17,05.91 (46) 07.02.93. Бюл. Nl 5 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения (72) В.К.Стручков (56) Авторское свидетельство СССР

N. 610040, кл. G 02 В 7/00, 1977. (54) ЮСТИРОВ04НЫЙ МОДУЛЬ (57) Использование: точное приборостроение. Сущность изобретения: юстировочный модуль содержит подвижную и неподвижную части 1 и 2, связанные между собой упругим шарниром 3, и регулировочный элемент 4, установленный с воэможностью взаимодействия с этими частями, Подвижная и

„„5U„„1793409 А1 неподви>кная части 1 и 2 модуля, а также регулировочный элемент 4 расположены последовательно в одной плоскости с упругим шарниром 3, Регулировочный элемент 4 выполнен в виде эксцентриковой цапфы 5, рас- . положен по центру упругого шарнира 3 и кинематически связан с одной из частей Модуля при помощи цапфы 5 и фиксатора, а с другой при помощи рабочего элемента, выполненного в виде кривошипа 8 и цилиндрического ползуна 9, установленного с воэможностью перемещения в направляющем отверстии, выполненном в теле модуля перпенидкулярно оси расположения регулировочного элемента 4. При этом ось кривошипа 8 пересекает ось цилиндрического ползуна 9. 2 з.п.ф-лы, 5 ил, 1793409

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано для угловой регулировки оптических элементов в измерительных приборах с повышенной плотностью компоновки, а также, например, в.качестве манипулятора в устройствах для технологических процессов

Mèêрорадиоэлектроники или регулятора усилия и времени срабатывания нажимных коммутирующих элементов в устройствах электроавтоматики.

Известно устройство для юстировки оптических элементов, содержащее подвижную и неподвижную части, связанные между собой упругим шарниром, и регули-" ровочный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с этими частями, в котором регулировочный элемент выполнен в виде винта, образующего кинематическую Связь с подви>кной и неподви>кной частями посредством цилиндрической пружины, закрепленной концами на этих частях, при этом шаг резьбы винта, ввернутого в пружину, больше ее шага навивки, Основными недостатками этого устройства являются неудобство эксплуатации, обусловленное тем, что в качестверегулировочного элемента используется винт, требующий ограничителей прямого и обратного хода, это обстоятельство значительно усложняет конструкцию при дистанционном управлении, и сравнительно большие габариты в направлении юстировки из-за поэтажного расположения подвижной и неподвижной частей конструкции, а также за счет поперечного расположения регулировочного элемента.

Известно также устройство для юстировки оптических элементов, которое может быть принято в качестве прототипа, Устройство содержит подвижную и неподвижную части, связанные между собой упругим шарHиром, и регулировочный элемент, установленный с возмо>кностью взаимодействия с этими частями, при этом регулировочный элемент выполнен в виде резьбовой шпильки с дифференциальной резьбой, центральная часть которой выполнена в виде торсиона.

Основными недостатками этого устройства являются неудобство эксплуатации, обусловленное тем, что в качестве регулировочного элемента используется резьбовая шпилька, требующая ограничителей хода в прямом и обратном направлении перемещения, зто обстоятельство значительно ус-. ложняет конструкцию при дистанционном управлении, и сравнительно большие габариты в направлении юстировки из-за поэ5

55 тажного расположения подвижной и неподвижной частей конструкции, а также за счет поперечного расположения регулировочного элемента, Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации, уменьшение габаритов в направлении юстировки, а также повышение надежности и упрощение конструкции.

Цель достигается тем, что в юстировочном модуле, содержащем подвижную и неподви>кную части, связанные между собой упругим шарниром, и регулировочный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с этими частями, подви>кная и неподвижная части модуля, а также регулировочный элемент расположены последовательно в одной плоскости с упругим шарниром, регулировочный элемент выполнен в виде эксцентриковой цапфы, расположен по центру упругого шарнира и кинематически связан с одной из частей модуля при помощи цапфы и фиксатора, а с другой при помощи рабочего элемента, а также за счет того, что рабочий элемент эксцентриковой цапфы выполнен в виде кривошипа, кинематически связанного с одной из частей модуля посредством цилиндрического ползуна, установленного с возмо>кностью перемещения в направляющем отверстии, выполненном в теле модуля перпендикулярно оси располо>кения регулировочного элемента, при этом ось кривошипа пересекает ось цилиндрического ползуна, а акже за счет того, что рабочий элемент зксцентриковой цапфы выполнен в видесферическогоэксцен-. трика, который расположен в поперечном пазу„ выполненном в теле модуля по оси симметрии упругого шарнира.

В результате поиска среди патентной и другой научно-технической литературы не обнаружены технические решения, в которых содержится совокупность отличительных признаков, характеризующих заявляемое техническое решение, и проявляющие аналогичные свойства.

На фиг, 1 представлен юстировочный модуль согласно пп, 1и 2 формулы изобретения; на фиг. 2 — вид сверху этого модуля на фиг. 1; на фиг, 3 — юстировочный модуль согласно пп. и 3 формулы изобретения: на фиг, 4 — вид справа этого модуля на фиг. 3; на фиг. 5- представлено юстировочное устройство, составленное из двух модулей, показанных на фиг. 1 и 2 (отличаются расположением стыковочных элементов), и обеспечивающего юстировку по двум ортоIoHBJlbHblM направлениям, Юстировочный модуль по первому варианту (см.фиг. 1 и 2) содержит подвижную

1793409 часть 1 и неподвижную часть 2, связанные между собой упругим шарниром 3, и регулировочный элемент 4, установленный с возможностью взаимодействия с этими частями. Подвижная и неподвижная части 1 и 2 модуля расположены последовательно в одной плоскости с упругим шарниром 3 и выполнены с ним за одно целое. Регулировочный элемент 4 выполнен в виде эксцентриковой ступенчатой цапфы 5, расположен по центру упругого шарнира 3 с гарантированным боковым зазором 6 и кинематически связан с одной из частей модуля, например неподвижной 2, при помощи цапфы 5 (ее утолщенной части) и фиксатора 7, а с другой — при помощи рабочего элемента, выполненного в виде кривошипа 8, кинематически связанного с одной из частей модуля, например подвижной 1, посредством цилиндрического ползуна 9, установленного с возможностью перемещения в направляющем отверстии 10, выполненном в теле модуля перпендикулярно оси расположения регулировочного элемента 4, при этом ось кривошипа 8 пересекает ось цилиндрического ползуна 9.

Юстировочный модуль по второму варианту (см,фиг.3 и 4) содержит подвижную часть 11 и неподви>кную часть 12, упругий шарнир 13 и регулировочный элемент 14, выполненный в виде эксцентриковой ступенчатой цапфы 15 с рабочим элементом в виде сферического эксцентрика 16, который располо>кен в поперечном пазу 17, выполненном в теле модуля, например в его неподвижной части 12, по оси симметрии упругого шарнира 13. Цапфа 15 установлена, например, в подви>кной части 11 модуля при помощи фиксатора 18.

Работа юстировочного модуля основана на преобразовании угла поворота регулировочного элемента 4 (14) в угловое отклонение подвижной части 1 (11) модуля вокруг поперечной оси упругого шарнира 3 (13).

Регулировка углового положения.объекта при помощи юстировочного модуля производится следующим образом.

Регулируемый обьект например зеркало, устанавливается и закрепляется на подвижной части 1 модуля, Затем регулировочный элемент поворотом в любую сторону устанавливают в исходное положение, при котором направление максимального значения эксцентриситета е рабочего элемента — кривошипа 8 эксцентриковой цапфы совпадает с направлением поперечной оси упругого шарнира 3. После этого производится регулировка.юстируемого объекта от исходного поло>кения. Контроль угла наклона юстиру5

55 оси симметрии упругого шарнира, что позволяет сравнительно просто обеспечить дистанционное управление, Значительно, примерно в два раза, уменьшаются габариты в направлении юстировки за счет последовательного расположения подвижной и неподвижной частей модуля, а емого объекта может производиться по отраженному лучу источника излучения, например автоколлиматора, или по круговой шкале, которой может быть снабжена эксцентриковая цапфа 5. При плавном повороте эксцентриковой цапфы 5 ее кривошип 8 (его ось) совершает круговое движение по радиусу, равному эксцентриситету е. При этом цилиндрический ползун 9 совершает возвратно-поступательное движение в направляющем отверстии 10, а его ось — вертикальное параллельное перемещение, за счет которого происходит угловое отклонение подвижной части 1 модуля вокруг поперечной оси упругого шарнира 3.

Для использования юстировочного модуля в качестве микроманипулятора с дистанционным управлением эксцентриковую цапфу 5 необходимо снабдить приводом и датчиком угла поворота, причем в качестве привода желательно использовать пьезоэлектрический двигатель с кольцевым осциллято ром, Юстировочный модуль обеспечивает регулировку углового положения юстируемого обьекта только в одном направлении.

Для обеспечения регулировки по двум ортогональным направлениям можно собрать юстировочное устройство (см,фиг. 5) из двух модулей, соединив их при помощи жесткой переходной s-образной планки 19. При этом модули необходимо установить относитеъьно друг друга таким образом, чтобы поперечные оси их упругих шарниров были направлены по двум взаимно перпендикулярным направлениям, Зависимость угла наклона подвижной части 1 модуля от угла поворота эксцентриковой цапфы 5 изменяется по синусоидальному закону и определяется по известным формулам, Заявляемое техническое решение благодаря введению новых конструктивных признаков и кинематических связей по сравнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества.

3 начител ьно по вы ша ется удобство эксплуатации за счет обеспечения компактности конструкции, пОзволяющей групповую усгановку юстировочных модулей, например, в контрольно-испытательных приспособлениях, а также за счет использования эксцентриковой цапфы, расположенной ло

1793409

20 также регулировочного элемента в одной плоскости с упругим шарниром, Повышается надежность конструкции за счет выполнения рабочего элемента эксцентриковой цапфы в виде кривошипа, образующего кинематическую связь с одной из частей модуля посредством цилиндрического ползуна, т.е, подви>кные соединения образованы цилиндрическими парами, в которых по примеру подшипника сколь>кения цапфа непосредственно скользит по опорной поверхности.

Упрощаются конструкция и технология изготовления модуля за счет последовательного расположения подвижной и неподвижной е«о частей в одной плоскости с

Формула изобретения

1. !Остировочный модуль, содер>кащий йодви>кну«о и неподвижную части, связанные между собой упругим шарниром,.и регулировочный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с этими частями, отличающийся тем, что, с цель«о повышения удобства в эксплуатации и уменьшения габаритов в напоавлении юстировки, подвижная и неподви>кная части модуля, а также регулировочный элемент располо>кень«последовательно «3 одной плоскости с упругим шарниром, регулировочный элемент выполнен в виде эксцентриковой ц ïôû,,расположен по центру упругого шарнира и кинематически связан с одной из частей модуля при помощи .цапфы и фиксатора, а с другой при помощи рабочего элемента. упругим шарниром, выполненным с этими частями за одно целое, а также за счет центрального располо>кения регулировочного элемента, выполненного B виде эксцентри5 ковой цапфы с рабочим элементом в виде сферического эксцентрика, образующего кинематическую связь с одной из частей модуля при помощи паза, выполненного в его теле.

10 Расширяются возмо>кности использования юстировочного модуля в качестве исполнительного механизма с дистанционным управлением за счет компактности конструкции и применения экс15 центриковой цапфы, не требующей ограничителей поворота в любую сторону.

2. Модуль по и. 1, о т л и ч а «о шийся тем, что, с целью повышения надежности, рабоч«лй элемент эксцентриковой цапфы выполнен в виде кривошипа, кине«латически связанного с одной из частей модуля посредством цилиндрического ползуна, установленного с возмо>кностью перемещения в направляющем отверстии, выполненном в теле модуля перпендикулярно оси расположения регулировочного элемента, при этом ось кривошипа пересекает ось цилиндрического ползуна.

3. Модуль по и. 1, о т л и ч а о шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, рабочий элемент зксцентриковой цапфы выполнен в виде сферического эксцентрика, который расположен в поперечном пазу, выполненном в теле модуля по оси симметрии упругого шарнира, 1793409

/7

/ б . - б АУ/ -;. Ё:, ;

Составитель В.Стручков

Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Редактор С.Кулакова

Заказ 503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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