Устройство для юстировки дискового растра

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСП 2 В 27 62 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР.33-174,(56196 Л,Н, Фотоэлек ли информации е, 1974, с 35 ВО ДЛЯ ЮСТИРОВ ические М.:литуде, В этом слу равления через" двигателя прит двигатель 11. и по ам Фазе,так чаек бл реле вык вода 12 КИ ДИСКОк 10лючения ыключ-ехнич ние относится Преснухин преобразоват Машиностроен (54). УСТРОЙСТ ВОГО РАСТРА (57) Изобрете ской Физике и озволяет повысить т ность и производительность юстировки,В пьезокерамическом стержне 7 возникают изгибные высокочастотные колебания и в месте его контакта с растром2 возникает зона соударения, что вызывает импульсы силы, перемещающиедиск в радиальном направлении, устраняя его эксцентричность относительнооси вращения. 1 Остировка длится дотех пор, пока сигнал с датчика 5, положения не будет равен эталонномусигналу в блоке 13 сравнения как поИзобретение относится к технической физике, а именно к измерительной технике, и может быть применено впроизводстве растровых преобразователей кругового перемещения при юстировке 5 дискового растра.Цель изобретения - Йовышение точности и производительности юстировки.На фиг.1 схематически изображено устройство; на фиг.2 - характерная 1 О кривая процесса юстировки дисковогорастра; на фиг.З - схема подключения зон электродов пьезокерамического стержня для возбуждения продольных колебаний и эпюра этих колебаний; 15 на фиг.4 - схема подключения зон электродов для возбуждения изгибных колебаний и эпюра этих колебаний; на фиг,5 - узел 1 на фиг,1.Устройство для юстировки дисково го растра состоит из корпуса 1, в котором установлен юстируемый дисковый растр 2 на валу 3 преобразователя 4 угловых перемещений. Дисковый растр 2 оптически сопряжен с датчиком 5 положения и закреплен на валу З,преобразователя 4 круговых перемещений при помощи вязкой массы, например герметика. К наружному диаметру дискового растра 2 упруго поджат тари рованной пружиной 6 пьезокерамический стержень 7 прямоугольного. сечения, расположенный параллельно оси вала 3 и закрепленный местом узловой точ,ки колебаний в корпусе 1. На двух противолежащих гранях стержня 7 размещены электроды. Один электрод пьезокерамического стержня 7 заземлен, а.четыре других попарно подключены через коммутирующее устройст во 8 к генератору высокочастотных колебаний 9, Коммутирующее устройство 8 управляется блоком 10 управления. К выходному концу вала 3 преобразователя 4 подсоединен двигатель 11 45 привода, управляемый блоком 10 управления через реле 12 выключения двигателя. Система обратной связи, подающая информацию о сьюстированности дискового растра 2 в блок 10 управления,50 состоит из датчика 5 положения, подЫ- . ющего сигналы в блок 13 сравнения, сравнивающий эти сигналы с эталонным сигналом и передающий сигналы в блок 14 индикации знака, подсоединенный на 55 входе к блоку 10 управления.Устройство работает следующим образом. Преобразователь круговых перемещений 4 устанавливается в корпусе 1. К выходному концу вала подсоединяется двигатель 11 привода, а к наружной цилиндрической поверхности дискового растра 2 поджимается пьезокерамический стержень 7, При включении устро- йства блок 10 управления включает дви- гатель 11 привода и вал 3 с дисковым растром 2 начинает вращаться. Проскальзывание наружной поверхности дискового растра относительно пьезокера- Ммического стержня 7 обеспечивается регулировкой силы поджатия пружины 6 (фиг. 1). Датчик 5 положения, оптически сопряженный с дисковым растром 2, выдает сигнал о перемещении дискового растра 2. Характер этого сигнала зависит от юстировки дискового растра 2, т.е. от величины зазора между растром 2 и датчиком положения 5 и от эксцентричности растровой дорожки диска 2 относительно оси вращения вала 3. .Величина амплитуды действительного сигнала по сравнению с амплитудой эталонного сигнала несет информацию о снивелйрованности дискового растра 2, т,е. о величине зазора между растром 2 и датчиком 5 положения. Блок 13 срав. нения сравнивает действительный сигнал с эталонным и передает сигнал рассогласования в блок 14 индикации знака, который определяет знак погрешности дискового растра 2 для каждого мгновенного его положения (т,е, определяет, в какую сторону надо изменять зазор между растром 2 и датчиком положения 5; уменьшать его или увеличивать), Блок 10 управления учитывает знак погрешности сопряжения по зазору и через коммутирующее устройство 8 подключает электроды пьезокерамического стержня 7 к генератору 9 высокочастотных колебаний (фиг.З). При таком подключении в теле пьезокерамического стержня 7 по закону обратного пьезоэффекта возникают продольные и поперечные высокочастотные резонансные колебания Б форма распределения которых по длине стержня приведена на фиг.З. В месте контакта дискового растра 2 с пьезокерамическим стержнем 7 возникаетзона косых соударений, приводящих к возникновению импульсов силы, направленных параллельно оси вращения вала 3 и производящих нивелирование плоскости дискового растра 2 в ту или63 3 12738 иную сторону (в зависимости от знака погрешности зазора между растром 2 и датчиком положения 5), Реверсирование производится измерением фазы напряжения генератора 9 на 180 , Нивелирование плоскости дискового растра 2 обеспечивает неизменность зазора для любого положения дискового растра 2, в этом случае величины амплитуды действительного и эталонного 10 сигналов одинаковы и блок 13 сравнения не выдает сигнала рассогласования,Затем блок 13 сравнения сравнивает действительный сигнал датчика 5 положения с эталонным сигналом по величине 15 расхождения фаз, характеризующей эксцентричность растровой дорожки диска 2 относительно оси вращения, передает сигнал в блок 14 индикации, в котором определяется знак погрешности 20 по эксцентричности растровой дорожки для каждого данного положения дискового растра 2. Яз блока 14 сигнал поступает в блок 10 управления, который по этому сигналу через коммутиру 25 ющее устройство 8 переключает генератор 11 к другой комбинации электродов пьезокерамического стержня 7 (Фиг4). При таком подключении в теле пьеэокерамического стержня 7 возникают иэгибные высокочастотные резонан сные колебания б, Форма распределения которых по длине стержня 8 показана на фиг,4, а в месте контакта стержня 7 с дисковым растром 2 возникает зона соударений, нормальных к цилиндрической поверхности диска 2, что вызывает импульсы силы, перемещающие этот диск в радиальном направлении , устраняя его эксцентричность 40 относительно оси вращения, Примерная траектория движения центра диска при ,юстировке представлена на Фиг.2.Процесс юстировки дискового растра протекает в динамике и длится до тех пор, пока сигнал с датчика 5 положения не будет равен эталонному сигналу в блоке 13 сравнения как по фазе, так и по амплитуде. В этом случае блок 10 управления через реле 12 выключения двигателя привода выключает двигатель 11.При проведении операций юстировки дискового растра последний должен находиться на так называемойтехнологической фиксации., т.е. должен быть закреплен на валу 3 припомощи вязкой массы, которая позволяет упруго фиксировать его и одновременно перемещать (фиг.5), Послеюстировки дисковый растр 2 жесткозакрепляется на валу 3 при помощиклеевого соединения. Юстировка дискового растра при помощи вибропреобразователя позволяет достигнуть точность выставления дискового растра в пределах 0,1 0,01 мкм. В то же время конструкция устройства проста, для перемещения дискового растра применяется один пьезокерамический стержень. оформула изобретения Устройство для юстировки дискового растра, содержащее привод, соединенный с валом дискового растра,механизм перемещения дискового растраи датчик положения дискового растра,о т л и ч а ю щ е е с. я тем, .что,с целью повышения точности и производительности юстировки, механизмперемещения дискового растра выполнен в виде пьезокерамического стержня прямоугольного сечения, установленного параллельно оси вала дискового растра и взаимодействующего с поверхностью дискового растра, с электродами, один из которых размещенна боковой грани стержня, а четыредругих в виде равных прямоугольныхчетырехугольников, примыкающих смежными сторонами друг к другу, - напротивоположной грани пьезокерамического стержня, а датчик положениядискового растра оптически сопряженс поверхностью дискового растра и через,последовательно включенные блоксравнения и блок индикации знака подключен к блоку управления, один извыходов которого соединен с релевыключения привода, а другой - скоммутирующим устройством, связанным с электродами пьезокерамическогостержня, к коммутирующему устройствуподключен генератор высокочастотныхколебаний,1273863 СоставиТехред ь В.Дриньердюкова Корректор Т,Кол Редактор Л.Пчелинская 472/43ВНИИ ак 4 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна Тираж 501ПИ Государственного коми по делам изобретений и о 35, Москва, Ж, Раушск Подписноеета СССРкрытийя наб д