Сканирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 58 19 1)5 С 02 В 26/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ(71) Специальное конструкторское бюро научного приборостроения Института автоматики и электрометрии СО АН СССР(56) 1. Патент США М 3624574,кл. Н 02 К 33/00, 1971.2, Авторское свидетельство ССМ 1682964, кл. 0 02 О 26/10, 1988.(57) Использование; изобретение отк электроннооптическим устройствжет быть использовано для управле странственным положением светового пучка в различных технологических процессах. Сущность; устройство, содержащее корпус 2, привод, включающий сектор и ротор с якорем 5, 6, установленный на валу 1, на одном консольном конце которого установлено зеркало 11, на другом - подвижная в поперечном направлении опора 13, которая соединена с корпусом через упругий элемент 16, Торсион 7 снабжен зажимом, состоящим из вилки 17 и центрального стержня 18, и расположен в пазу корпуса 2, устройство углового измерения и контроля выполнено в виде емкостного датчика, состоящего из двух обкладок 12, 28, одна из которых прикреплена к зеркалу, другая - к корпусу. 1 з,п. ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к электроннооптическим устройствам и может бытьиспользовано для управления пространст.:-.венным положением светового пучка приразличных технологических процессах, например, лазерной записи, вводе изображений или гравировке.Известен резонансный сканирующийпреобразователь 1), содержащий привод,включающий статор и двухопорный ротор сустановленной на нем переходной детальюс рабочим зеркалом, торсионом,Известно сканирующее устройство 2,содержащее корпус с установленными нанем оптическими элементами углового измерения и контроля и привод, включающийстатор и двухопорный комбинированныйротор с закрепленными на нем рабочим исферическим зеркалом, и уголковым отражателем и торсионом,Указанные устройства обладают такимнедостатком; как сложность узлов по устранению поперечных биений ротора, измерению и контролю его угловых перемещений,Поперечные биения светового пучкавозникают за счет инерционных сил, создаваемых колеблющимися неуравновешенными массами ротора и закрепленных на немэлементов. Для исключения влияния инерционных сил необходима превосходящаяпротиводействующая упругая сила.Для этого в известных сканерах в качестве противодействующей силы, устраняющей поперечные биения ротора, которыеувеличиваются по мере износа трущихся деталей, применяют либо упругую осевую силу гнутого торсиона, либо фланцы спериодическими осевыми подтяжками. Приэтом торсион продолжает использоваться ипо прямому назначению, т.е. работает вдвух режимах одновременно, что обеспечить очень трудно. Кроме того, при осевыхнагрузках в 4 раза увеличивается коэффициент трения в подшипниках и плохо контролируется величина осевой нагрузки, чтоприводит к преждевременному износу шариков (выкрашиванию). Это подтвержденонатурными испытаниями.В указанных сканерах измерение и контроль угловых перемещений ротора осуществляются большим количеством элементов,закрепленных на роторе в корпусе и взаимосвязанных между собой, что усложняетконструкцию и приводит к уменьшению надежности. Целью изобретения является уменьшение поперечных колебаний зеркала и упрощение конструкции. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для этого в устройстве, содержащемкорпус, в котором на двух опорах размещенвал с закрепленным на нем зеркалом, привод зеркала выполнен в виде статора и ротора, консольно установленного на одномконце вала, а другой консольный конец валасвязан с корпусом через торсион с помощью зажима, а также устройство контроля углового перемещения зеркала,консольный конец вала со стороны торсиона дополнительно снабжен подвижной в поперечном направлении опорой, связанной скорпусом через упругий элемент, а зажимторсиона выполнен в виде вилки и центрального резьбового стержня, установленного с воэможностью перемещения внаправлении оси вала в пазу корпуса,Кроме того, устройство контроля углового перемещения зеркала выполнено в виде емкостного датчика,Совокупность существенных признаков, изложенных в отличительной частиформулы, является новой и обеспечиваетположительный эффект, заключающийся вследующем;1. Повышение долговечности за счет устранения поперечных биений ротора.2. Упрощение узлов крепления торсиона и измерения угловых перемещений ротора.3. Уменьшение габаритов сканера.4. Доступность монтажа и настройки.Сканирующее устройство поясняетсяследующими графическими чертежами:фиг, 1 - продольный разрез устройства.Фиг. 2 - разрез по приводу.Основное звено - вал 1 расположен вкорпусе 2 и установлен на подшипниках 3 и4. На валу закреплены якорь 5, 6 и торсион7. Вал закреплен на двух опорах с образованием двух жестких консольных вылетов 8и 9. На консольном вылете 8 закрепленапереходная деталь 10 с рабочим зеркалом11 и обкладкой 12 емкостного датчика, Конец консольного вылета 9 вставлен в отверстие подвижной опоры 13, имеющей двенаправляющие 14 и 15, которые установлены в поперечном направлении в соответствующие отверстия корпуса 2, Направляющая15 соединена с корпусом 2 через упругийэлемент 16.Зажим торсиона состоит из вилки 17 ицентрального резьбового подвижного стержня 18. Вилка и стержень имеют отверстия,через которые пройдет свободный конецторсиона 7.Зажим торсиона 7 и крепление всегозахвата к корпусу производятся одновременно гайкой. Изменение длины торсиона 7осуществляется за счет перемещения всего1765800 формируются знакопеременные колебательные движения ротора вокруг продольной оси. Так как рабочее зеркало 11 жестко закреплено на роторе, то рабочие колебания без потерь передаются на асе элементы. 2 Б гз 6 27 ЯСоставитель В. БессмельцевТехред М,Моргентал Корректор О. Густи Редактор В. Иванова Заказ 3384 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 2 с захвата вдоль паза 19, При изменении длины торсиона изменяется его жесткость.В корпусе 2 установлены две управляющие катушки 20 и 21 (см. фиг. 2), два посто-. янных магнита 22 и 23, которые образуют 5 статор с двумя парами полюсов 24-27, На корпусе 2 закреплена вторая обкладка 28 емкостного датчика, расположенная параллельно обкладке 12.Консольный вылет 9 ротора 1 использу ется как жесткий рычаг, посредством которого внутренняя сила деформированного (сжатого) гайкой упругого элемента 16 передается на подшипники 3 и 4 в радиальном направлении, в результате чего устраняют ся поперечные биения ротора.Измерение и контроль угловых перемещений ротора 1 осуществляются датчиком за счет изменения его емкости.Устройство работает следующим обра зом. На обе управляющие катушки 20 и 21 подаются с необходимой частотой знакопеременные сигналы, В обоих пакетах магнитомягких пластин статора формируются встречные магнитные потоки. Накладыва ясь, потоки усиливаются в одной паре полюсов и ослабляются в другой, В результате якорь попеременно занимает два крайних положения. Первое; полюс 5 устанавливается напротив полюса 25, а полюс 6 - напро тив полюса 24. Второе: полюс 5 устанавливается напротив полюса 27, а полюс 6- напротив полюса 26. Таким образом,А-А Формул а изобретен ия 1. Сканирующее устройство, содержащее корпус, в котором на двух опорах размещен вал с закрепленным на нем зеркалом, привод зеркала выполнен в виде статора и ротора, консольно установленного на одном конце вала, а другой консольный конец вала связан с корпусом через торсион с помощью зажима, а также устройство контроля углового положения зеркала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения поперечных колебаний зеркала и упрощения конструкции, консольный конец вала со стороны торсиона дополнительно снабжен подвижной в поперечном направлении опорой, соединенной с корпусом через упругий элемент, а зажим торсиона выполнен в виде вилки и центрального резьбового стержня, установленного с возможностью перемещения в направлении оси вала в пазу корпуса,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что устройство контроля углового положения зеркала выполнено в виде емкостного датчика, обкладки которого связаны с зеркалом и корпусом,И