Устройство ввода движения

 

Союз Соеетскнк

Соцнапнстнческнк

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<,742658

1 l

I ! А

1

k (6l) Дополнительное н авт. свил-ву— (22) Заявлено 27.03.78 (21) 2596399/18-10 (5E)M. Кл. с присоединением заявки ¹

F t6 К 3/00

G 01 L 19/00

Гооудерстеенный комитет (23) Приоритет— по делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (5З) ЛК 531.787..2 (088.8) А. Г. Щербак, Б, Н. Агроскин, В. Г. Кедров, А. С. Анфиногенов и И. И. Мосичев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ВВОДА ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано в области вакуумного приборостроения.

Известен сильфонный ввод поступательного

5 движения, при котором к вакуумной камере жестко крепится неподвижная труба, в которой через сильфон герметично присоединена подвижна труба, имеющая возможность перемещаться вдоль своей оси. В трубах, в направляющих, ус-, 10 тановлен ведомый шток, имеющий зубья вдоль своей длины. В подвижной и неподвижной трубах выполнены возвратно-поступательные механизмы, сильфонные штоки которых снабжены зубчатыми прижимами, контактирующими с т5 зубьями ведомого штока. При зацеплении штока прижимом подвижной трубы шток перемещается вместе с последней относительно неподвижной трубы в вакуумный объем. Далее прижим неподвижной трубы выходит иэ зацепления и осуществляется зацепление штока прижимом ненодвижиой трубы, при этом подвижная труба возвращается в исходное положение и цикл перемещения повторяется. Суммарная величина перемещения определяется количеством циклов . и величиной перемещения одного цикла 11).

Недостатком ввода является отсутствие воэможности сложного перемещения объекта внутри камеры, так как ввод позволяет производить только возвратно-поступательное движение вдоль своей оси.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство ввода движения, в котором, к фланцу, которым ввод присоединен к вакуумной камере, приварен внешний сильфон, один торец которого сваривается со стаканом, а другой — с втулкой, Втулка зафиксирована относительно стакана стопорным кольцом. К стакану, втулке и штоку ввода последовательно приварены два внутренних сильфона. Один иэ этих сильфонов приварен между стаканом и кольцом, сферическая поверхность которого допускает необходимые покачивания направляющей втулки вместе со штоком относительно стакана.. Осевая фиксация направляющей втулки осущесз. влена установочным кольцом и развальцовкой правого торца самой втулки. Шток с помощью шарнирного соединения сочленен с поступатель10

3 74 но движущимся винтом при вращении гайки.

При манипулировании рабочим органом в такой конструкции возможна одновременная комбинация двух движений: осевого перемещения рабочего органа вдоль оси штока. углового (2).

Недостаток такого ввода движения — мыая зойа манипулирования в камере, так как отсутствует возможность движения рабочего органа в плоскости, перпендикулярной оси симметрии ввода.

2658 4. кана 3 в направлении корпуса 1 относительно кольца 8. Только в этом случае обеспечивается воэможность наклона стакана 3 с исполнительным механизмом относительно корпуса 1 в любой плоскости, проходящей через ось стакана 3, Механизм перемещения по каждой из двух координат представляет собой кинематическую пару "винт — гайка" (например, для одной из координат соответственно 10 и 11, а по вто15

Цель изобретения — расширение диапазона манипулирования.

Эта цель достигается за счет того, что в устройстве ввода движения в камеру, содержащем исполнительный механизм, размещенный в стакане,,герметично присоединенном к камере с помощью сильфона, опорную шайбу со сферической поверхностью, контактирующей со сферой опорной пяты, закрепленной на камере соосно стакану, шайба установлена с кольцевым зазором относительно внешней поверхности стакана, а опорная пята установлена на двухкоординатном механизме перемещения в плоскости, перпендикулярной оси стакана.

На чертеже схематически изображено устройство ввода движения в камеру.

К краям отверстия в корпусе 1 камеры одним концом герметично присоединен (приварен, припаян и т.д.) металлический сильфон 2.

К другому концу снльфона 2 также герметично присоединен корпус ввода в виде стакана 3 с помещенными в нем элементами исполнительного механизма:: ведомым магнитом 4, штоком 5. Причем, магнит 4 жестко установлен на штоке 5.

Ведущий магнит 6 установлен на наружной цилиндрической поверхности стакана 3 с воэможностью перемещения вдоль оси стакана 3.

Возможны и другие варианты выполнения исполнительного механизма, например, шток 5 может быть введен в стакан 3 через сильфон и тд. (на фиг. не показаны); Принципиального значения для предлагаемого изобретения конструкция исполнительного механизма не имеет, однако наличие его элементов в корпусе З.обязательно.

Конец штока S; введенный в вакуумную камеру, соединен с рабочим узлом 7 (это может быть толкатель, предметный столик, захват и т.д.). Наружная поверхность трубчатого корпуса 3 является направляющей для перемещения вдоль него кольца 8. Кольцо 8 имеет пояс в виде сферы, контактирующей со сферической поверхностью опорной пяты 9, которая установлена на двухкоординатном юстировочном механизме перемещения. Центр сферических поверхностей кольца 8 и опорной пяты 9 должен лежать на оси симметрии старой координате — не показаны). Перемещение осуществляется скольжением поверхностей . по первой координате (на чертеже — слева направо и справа налево) пяты 9 по каретке 12; по второй координате (в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа) каретки 12 по поверхноети камеры 1 (кинематическая пара "винт — гайка" для этой координаты не показаны) .

Эти перемещения могут быть осуществлены на направляющих (например, для второй координаты направляющие 13 в виде ласточкина хвоста").

Устройство работает следующим образом.

Перемещение рабочего узла 7 вдоль оси штока 5 осуществляется или эа счет перемещения стакана со штоком 5 (при этом сильфон 2 сжимается или растягивается), или эа счет перемещения магнитов 4 и б со штоком 5 (если шток не имеет жесткой связи с днищем стакана 3, что зависит от конкретной конструкции исполнительного механизма). При перемещении стакана 3 вдоль оси кольцо 8 остается неподвижным. Таким образом, осуществляется возвратно-поступательное движение рабочего органа 7.

При наклоне стакана 3 относительно корпуса 1 одновременно наклоняется и рабочий орган 7. Сферическая поверхность кольца 8 скользит по сферической поверхности пяты 9 в направлении наклона. Одновременно происходит перемещение кольца 8 вдоль стакана 3.

Такой наклон может быть выполнен в любой плоскости, проходящей через ось симметрии стакана 3 (ось симметрии штока 5). При этом происходит изгиб сильфона 2. Так осуществляются угловые перемещения рабочего органа 7.

Возможно сочетание одновременно возвратнопоступательного движения и углового перемещения рабочего органа 7 в пределах эластичных возможностей сильфона 2.

Дополнительные возможности манипулирования представляет механизм перемещения вдоль двух осей, лежащих в одной плоскости, перпендикулярной оси стакана 3 (плоскости чертежа). При сохранении возможностей воз вратно-поступательного н углового движений

Формула изобретения

5 74265 рабочего органа 7 в тех же пределах, механи зация перемещения дает возможность перемещать рабочий орган в плоскости, перпендикулярной оси стакана 3. Таким образом, зона камеры, доступная рабочему органу 7, расширяется. В предлагаемой конструкции одновременно возможны следующие перемещения рабочего органа; возвратно-поступательное вдоль оси стакана 3; угловое; возвратно-поступательное вдоль стенки корпуса 1 камеры, на которой установлен ввод, в любом направлении.

Причем эти перемещения могут сочетаться одновременно в любой комбинации. Это иеремещение ограничено длиной направляющих механизма перемещения и возможностями на изгиб сильфона 2, так как прн перемещении каретки 12 или опорной пяты 9 происходит изгиб сильфона 2. Таким образом, поставленная цель достигнута. Расширение диапазона манипулирования произошло за счет появления воз- 2В можности дополнительного перемещения рабочего органа.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в увеличении диапазона манипулирования, что позволяет расширить воз-25

8 6 можности вакуумных камер при незначительном их усложнении.

Устройство ввода движения в камеру, cD держащее исполнительный механизм, размещенный в стакане, герметично присоединенном к камере с помощью сильфона, опорную шайбу со сферическои поверхностью, контактирующей со сферой опорной пяты, закрепленной на камере соосно стакану, о т л и ч а ю щ е е с я ем, что, с целью расширения диапазона манипулирования, шайба установлена с кольцевым зазором относительно внешнеи поверхности стакана, а опорная пята установлена на двухкоординатном механизме перемещения в плоо. кости, перпендикулярной оси стакана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 288470,,кл. F 16 К 3/00, 2. Медников М. И. Вводы движения в вакууме. М., "Машиностроение", 1964, с. 89 — 94 (прототип) .