SU948603A1 - Двухкоординатный стол - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области точной механики, а именно к устройствам , осуществл ющим точные шаговые перемещени  в системе координат, и может найти применение в прецизионном технологическом оборудовании, особенно при большой степени автоматизации .

Известен двухкоординатный стол 1, содержащий предметную плиту с кронштейном, промежуточные салазки, . основание и приводные двигатели. Перемещение предметной плиты по координате X осуществл етс  вместе с промежуточными салазками через ходо .вую гайку и винт, соединенными муфтой с выходным валом двигател . Перемещение по координате X осуществл етс  от второго двигател  через муфту, винт-гайку, котора  удерживаетс  от поворота линейкой. В паре винт-гайка последн   имеет-ведущий палец, вхо-д щий в паз кронштейна, проход щего через окна в салазках.

Недостатками этого стола  вл етс  то, что перемещение предметной плиты осуществл етс  на направл ющих трени  скольжени , что влечет за собой -изнашивание контактных пар, т.е. низ- .ка  износостойкость. Кроме того,все

координатные столы содержат согласующие звень  типа винт-гайка, которые представл ют собой упругие системы. Поэтому при перемещении на малых скорост х в них наблюдаетс  скачкообразное движение. В таких системах получить высокую разрешающую способность невозможно, т.е. нельз  получить гарантированные наименьшие перемещени .

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство , содержащее каретки, направл ющие, между КОТ9РЫМИ размещены виброопоры, и приводы перемещени  кареток. При включении привода (магнистрикторов) каретка (стол) всплывает. При этом трение между контактирующими поверхност ми значительно снижаетс  за счет газового клина, создаваемого магнитострикционными преобразовател ми Г2 Недостатками данного устройства  вл ютс  снижение точности позиционировани  объекта за счет поперечных смещений каретки и температурных деформаций из-за наличи  больших питающих токов магнитострикционных преобразователей , а также значительные энергозатраты.

Цель изобретени  - повышение точности позицировани  объекта путем

устранени  поперечного смещени  каретки .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в двухкоор инатном столе, содержащем каретки, направл ющие, между которыми размешены виброопоры, и при волы перемещени  кареток, направл ющие снабжены П-образными посто нными магнитами, образующими замкнутый магнитопровод , между которыми расположены указанные виброопоры.

Приводы выполнены в виде подпружиненных пьезокерамичегких вибродвигателей , взаимодействующих с кареткой. Зиброопори выполнены в виде набора отдельных пьезокерамических элемёнтов .

Изготовление направл ющих с П-образным посто нными магнитами, внутри которых размещены виброопоры на пьезкерамике ударного действи , которые колеблютс  с ультразвуковой частотой и малыми амплитудами и вследствие этго образуетс  газовое сжатие п ленки между вибраторами и кареткой,и позвол ет каретке перемещатьс  без механического контакта и без поперечного смещени , что повышает износоустойчивость , а значит надежность и точность стола. Подпружиненный вибродвигатель , осуществл ющий перемещение каретки на пьезокерамике с асимметри ческими циклами колебаний, также повышает точ1|ость перемещени  стола.

На фиг. 1 показан общий вид координатного стола; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 --схема магнитных силовых линий в магнитопроводе .

Двухкоординатный стол содержит каретки 1 и 2, направл ющие 3 и 4, пьезокерамический вибродвигатель 5, .основание 6. Направл юща  3, установленна  на основании 6, и направл юща  4, закрепленна  на каретке 1, выполнены из магнитопровод щих пластин . Направл юща  3 снабжена П-образным посто нным магнитом 7. Между направл ющими 3 и 4 размещены виброопоры 8 на пьезокерамике ударного действи , которые создают между направл ющими 3 и 4 газовую пленку 9. Они могут быть выполнены на стержневой , кольцевой и также из наборов дисков пьезокерамики. Вибродвигатель 5 установлен на пружине 10 и представл ет собой пьезокерамическую пластину, электроды которой разделены на четыре сектора и соединены попарно по диагонали.

Стол работает следующим образом.

При подаче управл ющего напр жени  на пьезокерамические виброопори 8 от генератора (на фигурах не показан) импульсов ультразвуковой частоты виброопоры начинают деформироватьс  с такой же частотой, создава  газовую ежа тую пленку 9 определенной величины между направл ющими 3 и 4. Каретка 1 Удерживаетс  от поперечного смещени  магнитосиловыми лини ми магнитопровода , составленного из направл ющих 3 и 4 и магнита 7. Перемещение каретки 2 вдоль оси V осуществл етс  вибродвигателем 5. Он работает следующим образом. При подаче напр жени  на пластины вибродвигател  5, в них создаютс  асимметрические циклы колебаний ввиду разделени  электродов пластины на четыре сектора. Это поле вызывает продольные и поперечные деформации в пьезокерамической пластине . Наход сь в упругом контакте с каретками , пластины, расшир  сь, перемещают в том или ином направлении каретки на газовой пленке. Верхн   каретка 2 работает аналогично каретке 1.

Claims (3)

1.Двухкоординатный стол, содержащий каретки, направл ющие, между которыми размещены виброопоры, и приводы перемещени  кареток, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности позиционировани  объекта за счет устранени  поперечного смещени  кареток, направл ющие снабжены П-образными посто нными магнитами , образующими замкнутый магнитопровод , между которыми расположены указанные виброопоры.

2.Стол по п. 1, о т л -и ч а ющ и и с   тем, что приводы перемещени  кареток выполнены в виде подпружиненных пьезокерамических вибродвигателей .

3.Стол по п. 1, о т л и ющ и и с   тем, что виброопоры выполнены в виде набора отдельных пьезокерамических элементов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 365238, кл. В 23 Q 1/14, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР 218610, кл. В 23 Q 1/02, 1966

прототип) .

8

/

I 6

фе/г.

А-А