Устройство для прямолинейного перемещения детали при нанесении покрытий в вакууме

 

406974

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Зависимое от авт. свидетельства №вЂ” (22) Заявлено 15,VI.1971 (№ 1674526/22-1) с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет— (51) М. Кл. С 23с 13/08

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изаоретений и открытии (43) Опубликовано 21.XI.1973. Бюллетень № 46 (53) УДК 621.793.14.002. .51 (088.8) (45) Дата опубчикования описания 10Х11.1974. (72) Авторы изобретения

А, Ф, Скляров, Г, В. Боярский и В. И. Куркин (71) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

ДЕТАЛИ ПРИ НАНЕСЕНИИ ПОКРЫТИЙ В ВАКУУМЕ

Изобретение предназначено для нанесения покрытий в вакууме.

Известно устройство для прямолинейного перемещения детали при нанесении покрытий в вакууме, содержащее корпус, внутри которого расположена каретка, укрепленная на упругих опорах.

1-1едостатком такого устройства является ограниченная величина хода.

11ель изобретения — увеличение хода.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве опоры выполнены в виде упругих элементов, собранных в группы и симметрично расположенных относительно каретки, причем средняя часть элементов одной группы жестко связана с кареткой, а концы их — с серединой симметричных элементов другой группы, крайнис элементы которой жестко закреплены на корпусе.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — схема раооты устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого распо. 1Ожена каретка 2, укреп чeннaя на опорах, выполненных в виде упругих элементов 8 — 8, собранных в группы 8, 4 и

5 — 8 н симметрично расположенных относительно каретки 2, причем средняя часть элементов 8 и 4 жестко связана с кареткой 2, а концы их — с серединой симметричных эле2 ментов 5, 7 и 6, 8, концы которых жестко закреплены на корпусе 1. Каретка 2 жестко скреплена с элементами 8 и 4 накладками 9 и винтами 10. Элементы 8 и 4 выполнены в

5 виде плоских пружин.

Для обеспечения достаточной точности направления движения каретки упругие элементы 8 и 4 разнесены на определенное расстояние. Концы упругих элементов 8 и 4 жсiu стко скреплены при помощи накладок 11 и

12 и заклепок 18 со средними точками упругих элементов 5 — 8, которые при помощи накладок 14 и винтов 15 жестко закреплены своими концами на корпусе 1. Для удобства

); монтажа упругие элементы 5, 6 и 7, 8 соответственно выполнены в виде цельных деталей. Все накладки, кроме посаженных на заклепки, фиксируют при помощи штифтов 16.

Все упругие элементы устройства расположе20 ны в одной плоскости для обеспечения максимальной точности направления движения каретки 2 с рабочим объектом, например, с технологической маской 17.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на устройство от каретки 2 к корпусу 1 через все упругие элементы 8 — 8 проходит электрический ток, и последние получают тепловые удлинения, пропорционально температуре нагрева. Так как р0 температура упругих эчементов существенно

406974

3 отличается от температуры корпуса, то каждый из указанных элементов подвергается распорным усилиям и работает как упругая балка, защемленная обоими концами и подвергаемая продольному изгибу. Кроме того, каждая балка работает как множительный механизм, преобразуя малые температурные удлинения вдоль продольной оси в увеличенные в несколько раз перемещения средней точки. Если сила, действующая вдоль балки, больше критической, то малым приращениям длины соответствуют значительные перемещения средней точки. При нагреве упругих элементов точки 18 — 21 перемещаются в направлении, перпендикулярном осям упругих элементов 5 — 8 соответственно. Таким образом, каждый из упругих элементов 8 и 4 подвергается продольному изгибу, будучи подверженным силовому воздействию со стороны упругих элементов 6, 9 и 5, 7 соответственно.

Для обеспечения деформации вследствие по. терн продольной устойчивости упругие эле. менты 8 и 4 выбирают с жесткостью, меньшей жесткости соответствующих элементов 6, 8 и

5, 7. Таким образом, результирующая деформация элементов 8 и 4 складывается из деформаций от перемещений точек 19, 21 и 18, 20 соответственно и от собственного температурного удлинения.

Следовательно, при равной температуре нагрева групп упругих элементов, связанных с точками 22 и 28 соответственно, последние, будучи соединены между собой жестко кареткой 2, получат перемещение в направлении, перпендикулярном направлению осей элементов 8 и 4. Если требуется получить еще больший ход, то концы упругих элементов 5 — 8 можно соединить жестко с серединами добавочных упругих элементов, расположенных перпендикулярно последним и закрепленных своими концами жестко в корпусе. Этот принцип построения механизма позволяет получить мультипликатор линейных перемещений.

При уменьшении величины тока температура элементов падает, последние укорачиваются, 4 в результате чего каретка 2 получает движение обратного знака. Для обеспечения точного направления движения каретки необходимо, чтобы материал элементов обладал высо5 кими упругими свойствами. при повышенных температурах. Например, этим требованиям отвечает сплав К36ХТЮ. Это позволяет применять устройство при высоких температурах, например в сверхвысоковакуумных устаi0 нонках для напыления пленок, где требуется обезгаживающий прогрев до 400 — 450 С.

При увеличении температуры нагрева и длины упругих элементов ход каретки увеличивается. При этом нужно следить, чтобы вели)5 чина напряжений в элементах не превосходила предела упругости, чтобы не допустить пластических деформаций элементов, Это ведет к уменьшению точности направления движения каретки.

20 Для нагрева упругих элементов возможно использование нагревательных спиралей, навитых на указанные элементы и т. д, В случае использования для упругих элементов материала, обладающего магнитострикционныM

25 эффектом и помещения последнего в электромагнитное поле, можно получить механизм, обладающий значительно большим быстродействием, чем в случае использования теплового удлинения.

Предмет изоб ретенил

Устройство для прямолинейного перемещения детали при нанесении покрытий в ва35 кууме, содержащее корпус, внутри которого расположена каретка, укрепленная на упругих опорах, отличающееся тем, что, с цель1о увеличения хода, опоры выполнены в виде упругих элементов, собранных в группы и

40 симметрично расположенных относительно каретки, причем средняя часть элементов одной группы жестко связана с кареткой, а концы — с серединой симметричных элементов другой группы, крайние элементы которой

Б жестко закреплены на корпусе.

406974

ВиРА!

22

Фиг. Z

Составитель Л. Анисимова

Те»род 3. Тараненко Корректор Л. Новожилов»

Редактор И. Шубина

Загорская типография

Заказ 1773 Изд. № 1139 Тираж 875 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж.35, Раугпская наб., д. 4/5