Устройство ввода движения

Союз СоеетскнкСоцнапнстнческнкРеспубпнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,742658г Ф(54) УСТРОЙСТВО ВВОДА ДВИЖЕНИЯ Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано в области ва. куумного приборостроения. Известен сильфонный ввод поступательного5 движения, при котором к вакуумной камере жестко крепится неподвижная труба, в которой через сильфон герметично присоединена подвиж. на труба, имеющая возможность перемещаться вдоль своей оси, В трубах, в направляющих, ус-,10 тановлен ведомый шток, имеющий зубья вдоль своей длины. В подвижной и неподвижной трубах выполнены возвратно-поступательные механизмы, сильфонные штоки которых снабжены зубчатыми прижимами, контактирующими ст 5 зубьями ведомого штока. При зацеплении штока прижимом подвижной трубы шток перемещается вместе с последней относительно неподвижной трубы в вакуумный объем. Далее прижим неподвижной трубы выходит иэ зацепления и осуществляется зацепление штока прижимом ненодвижиой трубы, при этом подвижная труба возвращается в исходное положение и цикл перемещения повторяется. Суммарная величина перемещения определяется количеством циклов . и величияой перемещения одного цикла 11.Недостатком ввода является отсутствие воэможности сложного перемещения объекта внутри камеры, так как ввод позволяет производить только возвратно-поступательное движение вдоль своей оси.Наиболее близким к предлагаемому является устройство ввода движения, в котором, к фланцу, которым ввод присоединен к вакуум. ной камере, приварен внешний сильфон, один торец которого сваривается со стаканом, а дру. гой - с втулкой, Втулка зафиксирована относительно стакана стопорным кольцом, К стакану, втулке и штоку ввода последовательно приварены два внутренних сильфона. Один иэ этих сильфонов приварен между стаканом и кольцом, сферическая поверхность которого допускает необходимые покачивания направляющей втулки вместе со штоком относительно стакана,. Осевая фиксация направляющей втулки осущест влена установочным кольцом и развальцовкой правого торца самой втулки. Шток с помощью шарнирного соединения сочленен с поступатель.10 3 74но движущимся винтом при вращении гайки.При манипулировании рабочим органом в такойконструкции возможна одновременная комбииа.ция двух движений; осевого перемещения рабочего органа вдоль оси штока углового 12,Недостаток такого ввода движения - мыаязойа манипулирования в камере, так как отсутствует возможность движения рабочего органа в плоскости, перпендикулярной оси симмет.рии ввода,2658 4 е кана 3 в направлении корпуса 1 относительно кольца 8. Только в этом случае обеспечивается воэможность наклона стакана 3 с исполнительным механизмом относительно корпуса 1 в любой плоскости, проходящей через осьстакана 3,Механизм перемещения по каждой из двухкоординат представляет собой кинематическуюпару "винт - гайка" (например, для одной из координат соответственно 10 и 11, а по вто.15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цель изобретения - расширение диапазонаманипулирования,Эта цель достигается за счет того, что вустройстве ввода движения в камеру, содержащем исполнительный механизм, размещенныйв стаканегерметично присоединенном к камере с помощьюсильфона, опорную шайбу сосферической поверхностью, контактирующей сосферой опорной пяты, закрепленной на камересоосно стакану, шайба установлена с кольцевымзазором относительно внешней поверхности ста.кана, а опорная пята установлена на двухкоординатном механизме перемещения в плоскости, перпендикулярной оси стакана.На чертеже схематически изображено устройство ввода движения в камеру.К краям отверстия в корпусе 1 камерыодним концом герметично присоединен (прива.рен, припаян и т.д.) металлический сильфон 2.К другому концу снльфона 2 также герметично присоединен корпус ввода в виде стакана 3с помещенными в нем элементами исполнительного механизма ведомым магнитом 4, штоком 5, Причем, магнит 4 жестко установленна штоке 5.Ведущий магнит 6 установлен на наружнойцилиндрической поверхности стакана 3 с воэможностью перемещения вдоль оси стакана 3.Возможны и другие варианты выполнения исполнительного механизма, например, шток 5может быть введен в стакан 3 через сильфони тд. (на фиг. не показаны); Принципиального значения для предлагаемого изобретенияконструкция исполнительного механизма неимеет, однако наличие его элементов в кор.пусе 3 обязательно,Конец штока 5; введенный в вакуумнуюкамеру, соединен с рабочим узлом 7 (этоможет быть толкатель, предметный столик,захват и т.д,). Наружная поверхность трубчатого корпуса 3 является направляющей дляперемещения вдоль него кольца 8. Кольцо 8имеет пояс в виде сферы, контактирующейсо сферической поверхностью опорной пяты 9,которая установлена на двухкоординатном юстировочном механизме перемещения. Центрсферических поверхностей кольца 8 и опорнойпяты 9 должен лежать на оси симметрии старой координате - не показаны). Перемещение осуществляется скольжением поверхностей.по первой координате (на чертеже - слева направо и справа налево) пяты 9 по каретке 12;по второй координате (в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа) каретки 12 по поверхноети камеры 1 (кинематическая пара "винт - гайка" для этой координаты не показаны),Эти перемещения могут быть осуществлены на направляющих (например, для второй координаты направляющие 13 в виде "ласточкина хвоста"). Устройство работает следующим образом.Перемещение рабочего узла 7 вдоль оси штока 5 осуществляется или эа счет перемещения стакана со штоком 5 (при этом сильфон 2 сжимается или растягивается), или эа счет пе. ремещения магнитов 4 и б со штоком 5 (если шток не имеет жесткой связи с днищем стакана 3, что зависит от конкретной конструкции исполнительного механизма). При перемещении стакана 3 вдоль оси кольцо 8 остается неподвижным. Таким образом, осуществляется возвратно-поступательное движение рабочего органа 7. При наклоне стакана 3 относительно корпуса 1 одновременно наклоняется и рабочийорган 7, Сферическая поверхность кольца 8скользит по сферической поверхности пяты 9в направлении наклона, Одновременно происходит перемещение кольца 8 вдоль стакана 3.Такой наклон может быть выполнен в любойплоскости, проходящей через ось симметриистакана 3 (ось симметрии штока 5). При этомпроисходит изгиб сильфона 2. Так осуществляются угловые перемещения рабочего органа 7.Возможно сочетание одновременно возвратнопоступательного движения и углового перемещения рабочего органа 7 в пределах эластичныхвозможностей сильфона 2,Дополнительные возможности манипулиро.вания представляет механизм перемещениявдоль двух осей, лежащих в одной плоскости,перпендикулярной оси стакана 3 (плоскостичертежа), При сохранении возможностей воз вратно-поступательного н углового движенийФормула изобретения5 5 74265 рабочего органа 7 в тех же пределах, мехаюь зация перемещения дает возможность перемещать рабочий орган в плоскости, перпендику.лярной оси стакана 3, Таким образом, зона камеры, доступная рабочему органу 7, расширяется. В предлагаемой конструкции одновременно возможны следующие перемещения рабочего органа; возвратно-поступательное вдоль оси стакана 3; угловое; возвратно-поступатель.ное вдоль стенки корпуса 1 камеры, на которой установлен ввод, в любом направлении.Причем эти перемещения могут сочетаться одновременно в любой комбинации. Это иеремещение ограничено длиной направляющих механизма перемещения и возможностями на изгиб сильфона 2, так как при перемещении каретки 12 или опорной пяты 9 происходит изгиб сильфона 2. Таким образом, поставленная цель достигнута, Расширение диапазона манипулирования произошло за счет появления воз О можности дополнительного перемещения рабочего органа.Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в увеличении диапазона манипулирования, что позвбляет расширить воз8 6можности вакуумных камер при незначительном их усложнении. Устройство ввода движения в камеру, содержащее исполнительный механизм, размещенный в стакане, герметично присоединенномк камере с помощью сильфона, опорную шайбусо сферическои поверхностью, контактируаяцейсо сферой опорной пяты, закрепленной на камере соосно стакану, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения диапазона мани.пулирования, шайба установлена с кольцевымзазором относительно внешнеи поверхностистакана, а опорная пята установлена на двухкоординатном механизме перемещения в плоокости, перпендикулярной оси стакана,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Нф 288470,