Механизм для дискретного перемещения

Союз Советскик Социапистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 741255(22) Заявлено 231276 (21) 2433888/18- 4 Р 1)М, Кп,с присоедикением заявки М 6 05 С 15/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150680(54) МЕХАНИЗМ ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Изобретение относится к.оптическому приборостроению и в основном предназначено.для использования в точных спектральных приборах, например в устройствах изменения ширины спектральных щелей.Известны механизмы плавного изменения ширины щелей 1, однако они не обеспечивают высокой точности раскрытия щелей из-эа неизбежного износа подвижных деталей, обусловленного трением,Большую точность обеспечивает механизм дискретного поворота (21, в котором оптический элемент фиксиру ется в заданном положении с помощью неподвижного упора. Однако этот механизм пригоден только для поворота и не применим для осуществления поступательных перемещений. 20Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является механизм, содержащий набор мерных стержней различной длины, повсротное основание, на котором ук реплены мерные стержни, шаговый привод поворота основания, неподвижный упор, взаимодействующий с одним из мерных стержней при установке основания в фиксированное положение, 36 держатель оптического элемента сопорной площадкой, элемент силовогозамыкания между упором, взаимодействующим с ним мерным стержнем и опорной площадкой держателя, а такжепривод отвода мерного стержня отупора (3). Однако вследствие трениямежду штоком и корпусом, происходитувеличение зазора между ними, чтоснижает надежность всего устройства. Целью изобретения является повы шение точности и надежности механизма для дискретных перемещений,Поставленная цель достигается тем, что в механизм для дискретных перемещений, содержащий подвижное основание, мерные стержни, корпус с первым упором, держатель со вторым упором и пружину, один конец которой соединен с держателем, а другой с корпусом, введен упругий элемент, один конец которого соединен с корпусом, а другой - с мерным стержнем, причем в корпусе выполнена прорезь, плоскость симметрии которой проходит через центры первого и второго упоров, держатель снабжен первым выступом, расположенным между упорами, а основание снабжено вторым выступом, 74 т т 55на катОрам уст ананлены мерные стерхни, снабженные ог.орными фланцами,На ЧЕРТЕЖЕ ПОКазаН ГРЕД.таГЭЕМттймеханизм.Механизм дискретного перемеще-,ния содержит пластину 1 с наборамщелей 2 различной ширины, кор ус 3,ПадвнжНОЕ ОСНавсЗНИЕ 4, устаОНЛЕНное с Возможностью поступательногоперемещения в направлении стрелкиА и несущее набор свободно установленных мернт.-1 х стержней т различной длины, деряатель б пластГы 1,выполненный поднижным относительнакорпуса 3 в направлении стрелки В,со нторьм.упором 7, пруяина 8 и привод шагового перемещения основания,В изображенном на чертех(е меха:"змеЭТОТ ПРИВОД СОСТО(т ИЗ :ОптхДИОГОвала 9 на котором эксцек:.Рич,( ус.а -нонлен ролик 10, Ролика 11 и троса12, один конец которого закреплен наосновании 4, а второй - на дсряателе б, Кроме того, привод содержитрейку 13, закоепленную на основании4, и цевку 14, закрепленную на валу9 И ВэаимадЕйотнуЮщуЮ С РЕйКОт 13а такяе выполненный на валу 9 фкксатор 15, нходящий н прорези 16 на Рейке 13. На корпусе 3 имеется первыйупор 17, находящийся са вторым упором 7 на одной прямой, параллельнойнаправлению перемещения держателяи аГРавлясщая поверхность 18, ВыпОлняющая сОВместнО с аналогичнОЙповерхностью 19 основания 4 функциюограничителя перемещения мерныхстерх(ней 5 н направлении стрел(ВОграничителями. песемешения ти;-"сстержней н направлении стрелкиАотносительно основания 4 являютсяпланки 20, а В напраВлении "Бвторой выступ 21 Основания 4,На корпусе 3 устанонле 1 т упругийэлемент 22, а на ега наГравляющейповерхности 18 выполнена прорезь 23,плоскость симметрии котораи;Пзахадит через центры первого упора 17 ивторого упора 7, На каждом мерномстержне 5 выполнена па дне ныточк,.;для образования верхнего и них;негоопорных фланцев 24, 25, имеющихвозможность взаимодействовать с перьтм выступом 26 на держателе 6 ивторым выступом 21 на основании 4При этам желательнат чтоаы мерные стержни и держатель были изготовлены из материалов с одинаковымисаэффициентати температурного расширения, а расстояния от Второго упора 7 до каядой щели 2 ат 26, 2 н былиравны длинам соответствующих мерныхстержней 5 а, 56, 5 н,Механизм работает следующимобразом.В изображенном на чертеже поло.жении элементов механизма с первымупорам 17 корпуса 3 взаимодействуетмерный стержень 5 а, нходяший н РОрезь 23, второй упор 7 держателяб0 дет 1 стзт-м пружины 8 поджат кверхнему торцу мерного стержня 5 а.СЛЕДОНатЕЛсНО, ПОЛОХСЕНИЕ ДЕРжатЕЛЯб н награнлении стрелкиВзадается длиной мерного стержня 5 а, при ф этом на ось установлена щель 2 а,енса 14 находится в крайнем верхнем положении, Ось ролика 10 находится в крайнем левом положении относительно оси вала 9, фиксатор 15введен н одну из прорезей 16 на рейке 13, Перемещение пластины 1 в очередное заданное полажение, т,е, установка на ась щели 26, осуществляется Вращением приводного вала 9.15 При этом эксцентрично закрепленныйатОСИТЕтЪб ОСИ ПРИНаДНаГО ВЭЛИКа9 Ролик 10 натягивает трос 12, Наатт. - пьо. стадии поворота вала 9 т,"Оапр(ер н пределах угла 0-90фиксатор 15 находится н пределахпрорези 16, удержиная основание 4От переиешенй, Поэтому натяжениетроса 12 Г;риводит к перемещению деояателя 6 н направлении стрелки БВ Результате Второй упор 7 атьодится От мернога с:тержня 5 а, первый ьыступ 26 держателя б подходит к ега отторгому фланцу 24 и, Взаимадействуя с ним, отвадит мерный стержень 5 а ат упора 17 В конце хададержателя 6 апетныи фланец 2 Э меГаго стетгсття 5 а Располагается надВторым выступам 21 основания 4, Придальнейшем вращении принаднога вала9 фиксатор 15 втнадится из прорези16, а цевка 14, найдя в зацеплениес; Рейкой 13, обеспечивает перемещение Основания 4 н направление стрелки ", Эта движение через планку 20 пвредается мерным стержням 56 и 5 В, которые ныталт(инают Гиерньйстержень 5 а из прорези 23 При этом мерный стержень 5 а снимается с первого вьступа 26 и устанавливается о 0;ки-; флацем 25 на (спорную по- В ЕСХ.,;ОС Ь НЫС Г,П 2 1 0- СватИ я а:;ерный стержень 56 под дейстнием сгруя) упругого элемента 22 внадится н прорезь 23, снимаясь со Вто-.ро.: о гыступа 21. Перемещение основания 4 прекращается, когда цевка 14Гвыханит из зацепления с рейкой 13,а фиксатор 15 входит к следующуюГрарезь 16. Дальней 1 ее впашение ГРИ- водного вала 9 приводит к отпусканиютроса 12 и держатель б пластины 1 15 НстяияаЕТ ОГУСКаТЪСЯ ГОД ДЕЙСТВИЕМпрукины 8Перемещение держателя бпродолжается да того момента, когдапод действием нтарага упора 7 мери:и стержень 56 установится на перВьтй ;пар 17. Таким Образом, Величина персмещения элемента равна Рази( -ти дттн мерных стержнеи 5 а и 56,установка на ась щели 2 В илиповторная установка щели 2 а праисхоДит ансстагичным ОбразОм741255 Формула и зо бр ет ен и я Заказ 3203/47Подписное ЦНИИПИТираж 95 Благодаря тому, что мерные стержни 5 взаимодействуют непосредственно со вторым упором 7 держателя бпластины 1, величина перемешения держателя б определяется длиной мерныхстержней 5, которая может быть выдержана с очень высокой точностью (0,10,2 мкм). Свободная установка мерныхстержней 5 на основании 4 обеспечивает возможность точной и воспроизводимой самоустановки мерных стержней 5 относительно корпуса 3, что всочетаний с расположением второгоупора 7, первого упора 17 и мерногостержня 5, введенного в прорезь 23,на одной прямой устраняет прогрешности, связанные с перекосом мерного15стержня 5,ПосКольку перемешенке основания 4происходит после размыкания контактов между соответствуюшим мернымстержнем 5, первым упором 17 и верхним опорным фланцем 24, устраняетсятрение скольжения между контактирующими поверхностями, т,е. их износсводится к минимуму, чем до тигаетсявысокая надежность механизма Вслед"ствие согласования материалов кразмеров мерных стержней 5 и держателя б точность установки пластины1 обеспечивается при любых температурных колебаниях окружаюшей среды, ЭОВесь цикл установки пластины 1 вновое положение, включаюший согласованные перемешения ряда узлов и деталей механизма, осушествляетсяпри одном повороте приводного вала 9 Механизм для дискретного перемешения, содержаший подвижное основание, мерные стержни, корпус с первым упором, держатель .со вторым упором и поужину, один конец которойсоединен с держателем, а другой - скорпусом, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения точностии надежности механизма, в него введен упругий элемент, один конец которого соединен с корпусом, а другой -с мерным стержнем, причем в корпусевыполнена прорезь, плоскость симметрии которой проходит через центрыпервого и второго упоров, держательснабжен первым выступом расположенным между упорами, а основание снабжено вторым выступом, на котором установлены мерные стержни, снабженныеопорными фланцами,Источники информации,пркнятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3459481,кл, 35 б, опублик. 1969,2, Авторское свидетельство СССРР 422046, кл. С 12 В 3/00, 19713, Патент ФРГ Р 1908929,кл, 42 Ь 20/01, опублик, 1970