Гониометрическое устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветскнкСфцнвпнстнческнкРеспублик и 940257(51)М. Кл. Н 01 ) 37/20 еоеудорстекииыЯ комитет СССР иа аеием изобретеииЯ и открытиЯ(54) ГОНИОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к электронной микроскопии и может быть использовано при создании устройств, обеспечивающих заданное пространственное положение объекта исследования.Известно гониометрическое устройство, содержащее объектодержатель и приводные механизмы, В этом устройстве один из механизмов размещен внутри тубуса микроскопа, а другой вне его, причем оба механизма связаны между собой с помощью промежуточных соединительных звеньев, В результате реализуется наклон объектодержателя, управляемый копиром 11.Сложность передачи движения, большое число и габариты звеньев, независимые приводы обусловливают относительно невысокую точность установки углов объектодержателяи усложняет конструкцию устройства в целом.Наиболее близким к предлагаемому является гониометрическое устройство, в котором приводной механизм 2выполнен в виде приводного вала с закрепленными на нем двумя эксцентричными элементами (эксцентриками),эксцентриситеты которых развернутыпо отношению друг к другу под прямым углом. Эксцентрики взаимодей"ствуют с толкателями, которые задают пространственное положение объек"тодержателя 2 ,Данное устройство имеет более простую конструкцию, однако, оно также не обеспечивает высокой точности установки. Это связано с тем, что перемещения объектодержателя оказываются очень чувствительными к погрешностям изготовления узлов уст" ройства, тогда как изготовление эксцентриков с высокой точностью затруднено.Цель изобретения - повышение точФ ности установки углов объектодержателя при упрощении технологии изготовления.3 94025Указанная цель достигается тем,что в гониометрическом устройстведля электронного микроскопа, содержащем объектодержатель, установленный" с;,возможностью наклона в двух ювзаимно перпендикулярных плоскостях,щихся от кривошипов на объектодержатель.В результате происходит взаимоустановленные параллельно электронно-оптической оси жикроскопачи связанные с приводным механизмом, выполненным в виде приводного вала сзакрепленными на нем двумя эксцентричными элементами, эксцентриьитеты которых развернуты относитель" 15но друг друга под прямым углом, упомянутый приводной механизм снабжендвумя рычагами и дополнительнымитолкателями, взаимодействующими сэксцентричными элементами и контактирующими с одним из плечей каждого рычага, другое плечо которого контактирует с одним из толкателей объектодержатвля, при этом рычаги установлены на подвижных вдоль них и свя- гзанных между собой опорах.Эксцентричные элементы могутбыть образованы кривошипами,1На чертеже показана схема предлагаемого устройства.На валу рукоятки 1 закреплен червяк 2, который находится в зацеплении с червячной шестерней 3. Наприводном валу червячной шестерни 3установлены кривошипы, эксцентри" з 5ситеты которых развернуты между собой под прямым углом. Вкривошипе 4размещен палец 5, на который опирается снабженный точкой контакта 6один из дополнительных толкателей в7. Толкатель 7 с помощью пружины 8постоянно прижат к рычагу 9 в точкеконтакта 10. Указанные выше деталиявляются элементами одной кияематической цепи. Вторая кинематическая 45цепь включает рычаг 11, кинематически соединенный с кривошипом 12с помощью пальца 13.На схеме кривошипы 4 и 12 показаны в виде двух отдельных звеньев юдля наглядности. Однако конструктивно кривошипы 4 и 12 могут бытьвыполнены в виде одного узлакривошипа) с пальцами 5 и 13, эксцентриситеты которых перпендикулярны между собой, при этом пальцы расположены по разные стороны кривошипа. Таское,выполнение кривошипа обеспечива 7 4ет высокую точность в развороте эксцентриситетов пальцев между собойвследствие того, что отверстия подпальцы кривошипа можно выполнить напрецизионных станках (на координатных станках) с одного установа, чтозначительно уменьшает погрешность.Дополнительный толкатель 14 постоянно прижат к своему рычагу спомощью пружины 15. Точки контакта16 и 17 . подвижной опоры 18 могутперемещаться вдоль рычагов, изменяяпри этом соотношение плеч каждогорычага, которое больше или равно нулю, но меньше или равно погрешностиустройства Д , отнесенной к суммарной технологической погрешностиЗд .; т.е. подвижная опора 18 постоянно обеспечивает удовлетворение следующему соотношениюф 1- ф ср с - ъ -ь 2. Мстгде 11 и 1 д - малые плечи, а ибольшие плечи рычагов, Перемещение опоры 18 обеспечивается с помощьюходового винта 19 и маховика 20, Точка контакта 21 толкателя 22 постоянно прижата к рычагу с помощью пружины 23. Точки контакта 24 и 25 кинематически соединены с объектодержателем26. Эти точки расположены в однойплоскости под прямым углом по отношению к центру объектодержателя 26.Такое расположение указанных точекобеспечивает синусоидальное и коси"нусоидальное движения, необходимыедля образования процессии. С помощьюпружины 27 упомянутые точки контакта постоянно поджаты к объектодержатела., Объектодержатель соединен с корпусом карданным сочленением с помощьюнаружного кольца 28 и осей 29, соединяющих наружное кольце с корпусом,и осей 30, соединяющих наружное кольцо с объектодержателем.Толкатель 31, пружина 32 и точкаконтакта 33 соединены между собой иявляются соответственно элементамипервой кинематической цепи устройствдеУстройство работает следующим образом,С помощью рукоятки 1, червяка 2и червячной шестерни 3 вращаются кривошипы 4 и 12 с пальцами 5 и 13. Припомощи толкателей 7 и 14 с пальцевкривошипов снимаются вертикальные40 45 50 55 Введение в привод устройства кривошипов для создания требуемых дляпрецессии перемещений и простая Форма позволяют произвести изготовление эксцентричных элементов с минимальными погрешностями, которыесоответствуют погрешностям станочного оборудования,Введение рычагов, используемыхчдля передачи рабочих перемещении,дает возможность уменьшить в требуемом масштабе как рабочие перемещения, передаваемые с кривошипов на перемещения, требуемые для создания прецессии объекта, при этом одно из этих перемещений изменяется по закону синуса, а второе " по закону косинуса. Каждое из этих пере" мещений через одну из двух идентичных между собой кинематических цепей передается на объектодержатель 26., обеспечивая его прецессию. В состав каждой кинематической цепи входит рычаг 9 или 11, одной из задач которого является уменьшение масштаба вертикальных перемещений пальцев кривошипов и, следовательно, уменьшение погрешностей, создаваемых кривошипами на прецессию объектодержателя. Иасштаб уменьшения вертикального рабочего хода равен соотношению плеч каждого из рычагов. Регулировка угла прецессии абъектодержателя осуществляется за счет того, что рычаги устанавливаются на подвижной опоре 1 1, управляемой ходовым винтом 19 с помощью маховика 20. В процессе движения опоры изменяется соотношение плеч рычагов и, следовательно, величина вертикальных перемещений, передающихся от кривошипов на объектодержатель,В результате происходит взаимо- изменение угла прецессии. При этом с целью регулирования этого угла, начиная от нулевого значения, диапазон хода подвижной опоры 11 выбран такий, чтобы плечо рычага, контактирующее с толкателем 22 объектодержа" теля 26, изменялось, начиная от нуляС целью уменьшения погрешности прецессии, объектодержатель 26 снабжается плоской поверхностью, в которой размещены объект и точки контакта объектодержателя с толкателями. Плоской поверхностью снабжаются и рычаги. Это приводит и к дополнитель ному упрощению конструкции.0257 6 объектодержатель, так и погрешности стямиформула изобретения 35 1. Гониометрическое устройстводля электронного микроскопа, содержащее объектодержатель, установленный с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярнь 1 х плоскостях,ч толкатели, контактирующие с плоскои поверхностью объектодержателя, установленные параллельно электронно- оптической оси микроскопа и связанные с приводным механизмом, выпол" ненным в виде приводного вала с закрепленными на нем двумя эксцентричными элементами, эксцентриситеты ко- торых развернуты относительно друг друга под прямым углом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности установки углов наклона объектодержателя при упрощении технологии изготовления, приводной механизм снабжен двумя рычагами и дополнительными толкателями, взаимодействующими с эксцентричными элементами и контактирующими с 5 10 5 й 25 этих перемещений, возникающие в приводном механизме. Это позволяет свести к минимуму погрешности приводного механизма. Выполнение рычагов с возможностью изменения соотношения плеч посредством введения подвижной опоры позволяет осуществить регулирование прецессии, а при равенстве соотношений плеч между собой получить требуемое для прецессии соотношение между вертикальными перемещениями объектодержателя.Снабжение каждого из рычагов, а также объектодержателя плоскостью для размещения в ней точек контакта рычагов и объектодержателя с подвижной опорой, толкателями и объектом позволяет практически избежать погрешностей, возникающих в кинематических цепях, которые передают требуемые для прецессии вертикальные перемещения объектодержателя от кривашипов к объектодержателю. Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет соз" дать прецезионное гониометрическое устройство с погрешностями прецес" сии и углов наклона, меньшими по сравнению с технологическими погрешноИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии Ю 52-6139,кл. 99 С 301, 19772.,Авторское свидетельство СССРНф 4252 Й 3) кл. Н 01 Л 37/26, 1972(прототип). 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что эксцен 7 910257 8одним из плеч каждого рычага, дру- тричные элементы образованы нривани гое плечо которого контактирует с од- пами.ним из толкателей объектодержателя,при этом рычаги установлены на подвижных вдоль них и связанных междусобой опорах.Составитель В. Гаврюаия Техред К,Мыцьо орректор М.Шарош д. / Тираж 7 По НИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб.,Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,