Способ осуществления микроперемещений

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕКИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 70,),)69Гасударственный квмхтет СССР вв делам нзовретеей н еткрытвй(7) Заявнтел СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ МИКРОПЕРЕМЕШЕНИИ бр ос Известен способ осуществления микроперемещений, заключающийся в том,:15 что в теле рабочего органа, преобразователя перемещения тем или иным физическим эффектом, например магнитострикцией, вызывают упругие деформации. Пе-ремещения выходного конца преобразователя, обусловленные этими деформациями, сообщаются перемещаемому объекту непосредственно или через промежуточныймеханизм 1.. Изо етение относится к точному прибор троению и предназначено, в частности, для осуществления высокоточных линейных и угловых микроперемещений и микроподач в узлах контрольно-измерительных, оптических, оптико-механических приборов. Оно может широко применяться также в точном станкостроении и машиностроении для осуществления аналогичных перемещений в узлах прецизионных металлорежуших станков, микроманипуляторов и т,п,Недостатком этого способа являетсябольшое время отработки заданного перемещения,Известен способ осушествлейия микроперемещений, заключающийся в создатиив исполнительном элементе упругих деформаций воздействием физического поля,например воздействием электрическогополя на пьезоэлектрический исполнительный элемент 2.Недостаток известною способа заключается в низкой точности и большомвремени отработки заданных перемещений,Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени отработкизаданных перемещений,Поставленная цель достигается тем,что на исполнительный элемент оказывают воздействие полем повышенной интенсивности, а после отработки перемещения, превышающего заданное, снижаютинтенсивность поля до уровня, определяемого заданным перемешением, Это позволяет устранить упругое последствие иля скоростью, Теоретически этот пропесс "плавания продолжается бесконечно долго, Предлагаемый способ позьоляет исключить указанную апериодическую составляющую перемещения. Как видно из иг. 2, заданное перемещение отрабатывается четко в течение конечного времени Т, значительно меньшего времени отработки Т+ Т в известном способе, При этом по предлагаемому способу происходит топроцентная отработка заданного перемещения, а по известному способу - частичная из-эа наличия в нем апериодической составляющей.Значения "избыточного" напряжения О и соответствующего ему дополнительного перемещенияХ определялись экспериментально в зависимости от величйны и скорости заданных перемещений. 70586все отрицательные последствия, обуслов, ленные ими.П р и м е р Для осуществления высокоточных микроперемешений с применениемобратного пьезоэффекта на управляющие" ."электроды пьезоэлектрического преобразователя пакетного типа, собранного изотдельных пьезоэлементов, подается,элек трическое напряжение, превышающее наДц величину О, соответствующую эаданному перемещению )( . Затем послеотработки преобразователем перемещенияХ-где 0,Х - дополнительное перемещение,обусловленное "избыточным" напряжением 5дО,эйачение кяцряжения снижается до величины О 3, определяемой заданным перемещениемЦ = 1 20ЭЪгде дед- продольный пьеэомодуль материала преобразователя,и фиксируется на этом уровне. Опыты" - показали, что в результате выходной ко 25нец преобразователя и вместе с ним перемещаемый объект четко останавливалисьи фиКсироЬались в заданном положении,На фиг. 1 и 2 приведены графики,30"-иллюстрирующие процессы отработки пе-.ремещений по известному способу (кривая 2 на фиг. 1) ипредлагаемому способу (кривая 2 на фиг. 2). Иэ фиг. 1 видно" что это перемещение, отработанное935известным способом, содержит две составляющие Х. и Х. Основнаячастьперемещения Х, соответствующая учаску ОА кривой 2, происходит практическисййхронно" с-приложением управляющегонййряжения, за промежуток времени ТДополнительное перемещение Х, обус ловленное упругим последействием, носитапериодический характер; аналогично про-цессу:зарядки емкости через резистор,и происходит с плавно убывающей до нуформула изобретения Способ осуществления микроперемешений, заключающийся в создании в исполнительном элементе упругих деформацийвоздействием физического поля, напримервоздействием электрического поля напьезоэлектрический исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности и сокращения времени отработки заданных перемещений, на исполнительный элементоказывают воздействие полем повышенной интенсивности, а после отработкичперемещения, превышающего заданное,снижают интенсивность поля до уровня,определяемого заданным перемещением.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:1. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. МИЛ,1986, с. 42-62.2. Глоэман И. А. Пьезокерамика.М., Энергия, 1967, с. 135-142 (прототип).ед лиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проек 8047/88 ЦНИИПИ Госпо делам из 13035, Мос ираж 923 По рственного комитета ретений и открытий , Ж 35, Раущская н писное ССР