Юстировочное устройство

)5 6 02 С 7/О КО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ А рино вОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(56) 1, Авторское свидетельство СССР М 922510, кл. 6 01 С 25/00, 08.09.80,2. Авторское свидетельство СССР М 1276907, кл, 0 01 С 9/02, 1985.(54) ЮСТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Сущность изобретения: устройство выполнено в виде шарнирного четырехзвенника 1, образованного подвижным основанием 2, неподвижным основанием 3 и двумя равновеликими плечами, непараллельными между собой, и снабжено приводом 7 подвижного основания 2. Равновеликие плечи выполнены в виде упИзобретение относится к точному и боростроению и может быть использова для выставки чувствительного элемента электронном уровне относительно базиса, а также может найти широкое применение в различных малогабаритных прецизионных измерительных приборах и контрольно-испытательных приспособлениях,Известно устройство для задания и регулирования изменения наклона, выполненное в виде шарнирного четырехэвенника, образованного подвижным и неподвикным основаниями, шарнирно соединенными между собой базовыми концами посредством разновеликих плеч, параллельных между собой, и снабженное приводом подвижного основания, сообща 1760515 А 1 ругих перемычек 4. каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми поверхностями 5 пары сквозных отверстий 6, Привод 7 выполнен в виде плоского регулировочного кольца 8 с внутренней закрытой эксцентричной проточкой 9, двух тол кателей 10 и двуплечего трубчатого рычага 11, опорная часть которого выполнена в виде сферического пояска 12, Посадочное место выполнено в виде втулки 13 эа одно целое с двуплечим трубчатым рычагом 11. разделено с ним прорезями 14 и кинематически связано с его коротким плечом 15 при помощи упруги: перемычек 16, образованных парами сквозных отверстий 17, Фланцевая втулка 13 закреплена в подвикном основании 2, а сферический поясок 12 образует сфероцил и ндрическое соединение с неподвижным основанием 3, 1 ил,ющим последнему прямолинеиное перемещение в направлении, перпендикулярном оси наклона (.11.Несмотря на высокую разрешающую способность это устройство достаточно сложно по конструкции и в изготовлении, а также имеет значитель ые габариты, кроме того, оно не позволяет получить наряду с положительными отрицательные значения задаваемых углов наклона от исходного положения,Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство для задания и регулируемого изменения угла наклона, выполненное в виде шарнирного четырехзвенника, образованного подвижным инеподвижным основаниями, шарнирно соединенными между собой базовыми концами посредством равновеликих плеч, непараллельных между собой, и снабженное приводом подвижного основания, выполненного в виде оси. закрепленной на подвижном основании, эксцентричной втулки, установленной на оси и снабженной регулировочным узлом, и качалки, шарнирно соединенной с кронштейном, установленным на неподвижном основании, причем эксцентриковая втулка подвижно связана с качалкой 2.Основными недостатками этого устройства являются относительная сложность конструкции, обусловленная значительным количеством кинематических связей, в том числе шарниров внутреннего трения, каждый из которых имеет повышенные требования к точности изготовления, так как выполнен в виде упругой перемычки, образованной парой отверстий, имеющих координаты (требуется выполнение на координатно-рэсточном станке), и сравнительно большие габариты, зависящие от величины плеч и диаметра отверстий, образующих перемычку,Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов путем сокращения количества кинематических связей.Цель достигается тем, что в юстировочном устройстве, выполненном в виде шарнирного четырехзвенника, образованного подвижным и неподвижным основаниями, шарнирно соединенными между собой базовыми концами посредством равновеликих плеч, непараллельных между собой, и снабженном приводом подвижного основания, при этом последнее снабжено посадочным местом под юстировочный объект, равновеликие плечи выполнены в виде упругих перемычек, каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми поверхностями пары сквозных отверстий, выполненных в обоих основаниях, а их образующие взаимно параллельны и перпендикулярны плоскости перемещения подвижного основания, привод подвижного основания выполнен в виде плоского регулировочного кольца с внутренней закрытой зксцентричной проточкой, двух толкателей и двуплечего трубчатого рычага, опорная часть которого выполнена в виде сферического пояска, образующего сфероцилиндрическое соединение с неподвикным основанием, посадочное место выполнено в виде фланцевой втулки за одно целое с двуплечим трубчатым рычагом, разделено с ним прорезями и кинематически связано с его коротким плечом при помощи упругих перемычек, образованных парами сквозных отверстий, плоское регулировочное кольцо установлено нэ неподвижном 5 основании с возможностью взаимодействия с толкателями, расположенными в направляющих отверстиях неподвижного основания по направлениям юстировки и образующими кинематическую связь с 10 длинным плечом трубчатого рычага,В результате поиска среди патентной идругой научно-технической литературы не обнаружены технические решения, в которых содержится совокупность отличитель ных признаков, характеризующихзаявляемое техническое решение, и проявляющие аналогичные свойства.На чертеже представлено юстировочное устройство в исходном положении с вза имным расположением равновеликих плеч,обеспечивающим перемещение подвижного основания по закону прямого маятникаЮстировочное устройство содержит .шарнирный четырехзвенник 1, образован ный подвижным основанием 2. неподвижным основанием 3 и двумя равновеликими плечами, выполненными в виде упругих перемычек 4, каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми по верхностями 5 пары сквозных отверстий 6,и привод 7 подвижного основания 2. Привод 7 выполнен в виде плоского регулировочного кольца 8 с внутренней закрытой эксцентричной проточкой 9, двух толкателей 10 и 35 двуплечего трубчатого рычага 11, опорнаячасть которого выполнена в виде сферического пояска 12, Посадочное место под юстируемый объект выполнено в виде фланцевой втулки 13 за одно целое с двупле чим трубчатым рычагом 11, разделено с нимпрорезями 14 и кинематически связано с его коротким плечом 15 при помощи упругих перемычек 16. образованных парами сквозных отверстий 17. Плоское регулировочное 45 кольцо 8 установлено на неподвижном основании 3 с возможностью взаимодействия с толкателями 10. расположенными в направляющих отверстиях 18 неподвижного основания 3 по направлениям юстировки и 50 образующими кинематическую связь сдлинным плечом 19 трубчатого рычага 11.фланцевая втулка 13 закреплена в подвижном основании 2, а сферический поясок 12 трубчатого рычага 11 образует сфероцилин дрическое соединение с неподвижным основанием 3 с его центральным посадочным отверстием 20, Устройство установлено на базисе 21 (контрольно-испытательного приспособления) при помощи, например, элемента угловой фиксации, выполненного в1760515 50 виде закладного направляющего штифта 22 и гаек 23. Силовое замыкание привода 7 обеспечивается упругим сопротивлением(от гарантированного натяга) кольцевого сечения длинного плеча 19 трубчатого рычага 11, а также упругим сопротивлением упругих перемычек 4 и 16 при смещении подвижного основания 2 от исходного положения,Упругие перемычки 4 могут быть выполнены с применением электроэрозионной технологии, например при помощи электроэрозионного координатно-прошивочного станка модели 4 Г 721 М электродом в виде цилиндра с центральной прорезью по форме перемычки 4, образованной, например, большими радиусами, аналогично способу по заявке Франции К. 2397560 от 05.10.79 гкл, Р 16 С 11/12,Работа юстировочного устройства основана на преобразовании вращательного движения плоского регулировочного кольца 8, установленного на неподвижном основании 3, в возвратно-поступательное перемещение толкателей 10, затем в качательное двикение двуплечего трубчатого рычага 11 и наконец в угловое отклонение подвижного основания 2 по закону прямого и обратного маятника в зависимости от взаимного расположения упругих перемычек 4.Перед установкой юстируемого обьекта(не показан) подвижное основание 2 должно быть выставлено в исходное положение, при котором оно находилось в процессе изготовления из целого куска материала, относительно неподвикного основания 3, т,е. когда шарнирный четырехзвенник 1 был в полокейии геометрической симметрии по форме правильной трапеции (напримео, по совпадению половин риски, выполненной на общих боковых поверхностях оснований совместно до их разделения прорезями в продольном направлении), а направление эксцентриситета эксцентричной проточки 9 в плоском регулировочногл кольце 8 должно быть перпендикулярным направлению юстировки.При гостировке обьект, например маятниковый компенсационный силочувствительный измеритель, устанавливается на подвикное основание 2 в посадочное место, выполненное в виде фланцевой втулки 13, и закрепляется, после чего производится регулирование углового полокения его чувствительного элемента относительно базиса 21 по выходным сигналам при помощи измерительной аппаратуры до получения электрического нуля (нуль-пункта), при этом базис 21 (контрольно-испытательного приспособления или электронного уровня) должен быть установлен. например, на 5 10 15 20 25 30 35 40 контрольной поверочной плите из диабаза 000 класса точности по ГОСТ 10905-86, рабочая поверхность которой выставлена горизонтально с максимально возможной точностью (см., например, Городецкий Ю,Г, Конструкции, расчет и эксплуатация изме.рительных инструментов и приборов. - М.: Машиностроение, 1971, с. 236243). Регулирование производится поворотом регулировочного кольца 8, при вращении которого под действием эксцентричной проточки 9 толкатели 10 совершают линейное перемещение в направляющих отверстиях 18, воздействуя при этом на длинное плечо 19 двуплечего трубчатого рычага 11, который поворачивается вокруг центра опорного сферического пояска 12 и своим коротким плечом 15 посредством упругой связи перемычек 16 приводит в поступательное перемещение подвижное основание 2. При поступательном перемещении подвижного основания 2 происходит его наклон за счет нарушения симметрии четырехзвенника 1. При этом упругие перемычки 4 деформируются Я-образно(в пределах упругости материала), а их длина уменьшается идентично за счет использования в приводе 7 двуплечего трубчатого рычага 11, который позволяет свести до минимума крутящий момент, возникающий от приложения толкающего усилия в точке, не лежащей на общей линии центров упругих перемычек 4 (толкатели 10 расположены в плоскости на значительном удалении от этой линии центров),Юстировачное устройство является прецизионным и способно обеспечить точную угловую повторную регулировку углового положения чувствительного элемента юстируемого объекта относительно базиса в одной плоскости в сравнительно небольшом диапазоне положительных и отрицательных значений углов (порядка + 20 угл.глин),Разрешающая способность устройства и его точность зависят от принятого диапаэона задаваемых углов, геометрических раз-. меров и соотношении сопрягаемых конструктивных элементов, образующих кинематические связи в шарнирном четырехзвеннике 1 и в приводе 7. Использование электроэрозионной технологии с электродогл цилиндрической формы и центральной прорезью по форме перемычки 4 позволяет сравнительно просто (поворотом) в одинаковых заготовках получать варианты шарнирных четырехзвенников с различными разрешающими способностями и законами изменения углового положения подвикного основания 2. Кроме того, не изменяя габариты устройст 17 о 0515вл, мокно получать различные диапазоны угловой юстировки при одном и том же диаметре электрода путем изменения толщи- и ы упругой перемычки и радиусов кривизны, образующих ее вогнутых линей чатцх поверхностей, вплоть до бесконечности, Эти преимущества позволяют успешно корректировать ошибки, допущенные при теоретических расчетах геометрии и взаимного расположения упругих перемычек 4, 10Заявляемое техническое решение благодаря введению новых конструктивных признаков и кинематических связей по сравнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества. 15Упрощаются конструкция устройства и технология изготовления благодаря уменьшению количества кинематических связей за счет выполнения равновеликих плеч в виде упругих перемычек, получаемых с ис пользованием электроэрозионной технологии.Уменьшаются габариты устройства и обеспечивается возможность создания миниатюрных и микроминиатюрных юстиро вочных устройств за счет того, что упругие перемычки можно выполнить различной геометрии, влияющей на их жесткость, в пределах одного и того же диаметра прожигающего электрода, а также за счет 30 того, что отверстия, образующие перемычку, не выходят за пределы ее рабочей длины,Значительно повышается термостаЬильность устройства за счет симметричной комг 1 оновки конструктивных элементов, об разующих взаимные кинематические связи,Формула изобретения10 съировочное устройство, выполненное в виде шарнирного четырехзвенника,образованного подвижным и неподвижным основаниямй, шарнирно соединенными между собой посредством равновеликих тяг, непараллельных между собой, привода подвижного основания, снабженного местом под юстируемый объект, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов устройства, равновеликие плечи выполнены в виде упругих перемычек, каждая из которых образована внутренними вогнутыми линейчатыми поверхностями пары сквозных отверстий, выполненных в обоих основаниях, а их образующие взаимно параллельны и перпендикулярны плоскости подвижного основания, привод подвижного основания выполнен в виде плоского регулировочного кольца с внутренней закрытой эксцентричной проточкой, двух толкателей и двуплечего рычага, опорная часть которого выполнена в виде сферического пояска, образующего сфероцилиндрическое соединение с неподвижным основанием, место под юстируемый объект выполнено в виде фланцевой втулки за одно целое с двуплечим рычагом, разделено . с ним прорезями и кинематически связано с его коротким плечом при помощи упругих перемычек, образованных парами сквозных отверстий, плоское регулировочное кольцо установлено на неподвижном основании с возможностью взаимодействия с толкателями, расположенными в направляющих отверстиях неподвижного основания по направлениям юстировки и образующими кинематическую связь с длинным плечом, при этом оси поворотов всех шарниров расположены в одной плоскости.)7 4 12 Составитель Т,Га Техред М.Морген и Редактор,траш ректор М. ико роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. У л.Гагарина, 10 каз 3186 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5