Привод

Оп ИОАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскин Социал истицеских Республик(61) Дополнительное к авт. свнд-ву 22) Заявлено 03,10.7 д 7/. инением заяв при асударстеенныи комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийн открытий(45) Дата опубликовани Бюллетень 1 исакия 23.03.7, Ьансевичюс 72) Авторы изобретения 1) Заявител аунасский политехнический инс наса Снечку Рме 54) ПРИВОД о А-А на фиг. 2 - раз к машинос. микромани пу 1,Привод микростепени подв 1, несущей к сферическ а соо иче манипулятораижности мех,захват 2, прому скойдиненвыполтериароманипулятово прямолиней ота, связанно рирукеной исо элементу мическо енному из пьез е обладают ольшой велиний и сложны по конструкции,11 ель изобретения - повышение точности, расширение диапазо еремешений и упрощение риводаЭто достигается тем, что предлагаемый привод выполнен в виде пьезоэлектрического преобразователя. состоящего, например,из трех взаимно параллельных стержней,два из которых жестко закреплены на корпусе, а третий подпружинен к к сферическому элементу, расположенному между этими стержнями.На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого привода микроманина зависимых п конструкции и20 Изобретение относитсянию,в частности к приводамнуляторов.Известны приводы микров, содержащие устройстного перемещения и поворс корпусом 13.Однако такие приводывысокой точностью при нечине возможных перемеще Сферический элемент 3 охвачен тремястержнями 4, 5, 6, расположенными взаимно параллельно и выполненными из пьезокерамического материала, Стержни 4 и 5 жестко закреплены на корпусе 7 в узле колебаний, Стержень 6 подпружид нен к сферическому элементу 3 пружиной8 и фиксирован на корпусе 7 в узле колебания. Стержни 4-6 и сферический элемент 3 снасжены электродами и соединены с коммутирующим устройством 9, к входу которого подсоединеь генератор 10 электрических колебаний. Длина стержней 4, 5, и 6 подобрана таким образом, что при возбуждении резонансных колебаний в длине стеожня укладывается од на полная длина волны, а частота поодоль5416ных колебаний стержней равна частотерадиальных копебачий сферического элемента 3.Привод работает спедукшим образом,При подсоединения генератора эпектрических копебаний 10 к сферическому элементу 3 .:; стержням 4, 5, 6 они начинаюткопебаться на резонансной частоте, Пьезокерамические стержни 4, 5 8 совершакт лродопьные копебания, а сферический элемент 3 - радиальные, Вследствиесимметричности системы (см. фиг. 2)пружина Е обеспечивает одинаковый натяг сфереского элемента 3 с каждым.из стержней 4 6. Форма колебаний стержней приведена ва графике (см. фиг. 1).В местах контакта стержней 4-6 со сферичесиим эпементом 3 происходят косыесоударения бопьшой частоты (один ударза период копебаньй стержней), Косые20соударения в каждом из трех контактов.:.правпены в сторону, определяемую соотношением фаз копебаний сферы 3 истержней 4, 5, 6, т,е, оно может бытьнаправпено как вверх, так и вниз. При ра- фвенстве фаз колебачий всех стержней 4,5, 8, сферический эпемевт 3 будет перемещаться либо вверх, либо вниз (в зависимости от взаимной фазы ее колебанийотноситепьно стержней. Движение сферического элемента 3 с захватом 2 вниз ивверх (реверсирование 1 происходит приперемене азы копебаний стержней 4, 5,6 на 180,Вращение по осям Х и У достигается за счет соответствующего изменения фаз копебаний стержней 4, 5, 6. Так, вращение по оси У задается таким образомф 40 что косые соударения в паре сферический элемент 3 - стержень 4 направпены в сторону, противоположвую направлению косых соударений в паре сферический элемент 3 - стержни 5, 6,4Поворот по оси Х происходит следуюаим образом. Направление косых соударений в паре сферический элемент 3 - стержень 5 противоположно паре сферический элемент 3 - стержень 6, при этом стержень 4 колебаний не совершает. Коммутирующее устройство 9 служит для соответствующего изменения фазы колебаний всех стержней, т.е. дпя задания движения по одной из трех осей.Частоты, применяемые для такого вида привода, лежат в предепах от 20 кГц до 200 кГц, а амдлитуды колебаний весьма мацы (от долей микрометра до нескопьких микрометров),- поэтому вепичина перемещения по любой из координат во времени одного цикла колебаний также мала и составляет величину порядка жкрометров. Управляя амппитудой копебаний, можно достичь еше меньших перемещений, Чувствительность привода составила 0,01 мкм.формула изобретенияПривод, например, микроманипулятора,содержаций устройство прямолинейногоперемещения и поворота, связанное с корпусом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, расширения диапазона задаваемых перемещений и упрощения конструкции, он выполнен в виде пьезоэлектрического преобразователя, состоящего, по меньшей мере,из трех взаимно параппепьных стержней,два из которых жестко закреппены на корпусе, а третий подпружинен к сферическому элементу, распопоженному междуэтими стержнями.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт.свид. СССР400459, М.кп.В 25 Ю 7/00, 1971 г,541663 Риг. 7А-АРиг. гСоставитель В, ПавловРвдвяхор И. Бродохая Твхрвд О, Луговая Корректор С. Болдижар Задав 6896/9 Тврвж 1067 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 45, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП дПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4