Юстировочный модуль

(5)5 РЯ. 11,;(:;(1) ОБР ТОРСКОМ ТЕЛЬС ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНО ВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(56) Авторское свидетельство СССРМ 610040, кл, 6 02 В 7/00, 1977.54) ЮСТИРОВОЧНЫЙ МОДУЛЬ157) Использование: точное приборостроение. Сущность изобретения; юстировочныймодуль содержит подвижную и неподвижную части 1 и 2, связанные между собойупругим шарниром 3, и регулировочный элемент 4, установленный с воэможностью взаимодействия с этими частями, Подвижная и(71) Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения неподвижная части 1 и 2 модуля, а также регулировочный элемент 4 расположены последовательно в одной плоскости с упругим шарниром 3, Регулировочный элемент 4 выполнен в виде эксцентриковой цапфы 5, расположен по центру упругого шарнира 3 и кинематически связан с одной из частей модуля при помощи цапфы 5 и фиксатора, а с другой при помощи рабочего элемента, выполненного в виде кривошипа 8 и цилиндрического ползуна 9, установленного с воэможностью перемещения в направляющем отверстии, выполненном в теле модуля перпенидкулярно оси расположения регулировочного элемента 4. При этом ось кривошипа 8 пересекает ось цилиндрического ползуна 9. 2 з.п.ф-лы, 5 ил,Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использованодля угловой регулировки оптических элементов в измерительных приборах с повышенной плотностью компоновки, а также,например, в.качестве манипулятора в устройствах для технологических процессовмикрорадиоэлектроники или регулятораусилия и времени срабатывания нажимныхкоммутирующих элементов в устройствахэлектроа втоматики.Известно устройство для юстировки оптических элементов, содержащее подвижную и неподвижную части, связанныемежду собой упругим шарниром, и регули-"ровочный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с этимичастями, в котором регулировочный элемент выполнен в виде винта, образующегокинематическую связь с подвижной и неподвикной частями посредством цилиндрической пружины, закрепленной концами наэтих частях, при этом шаг резьбы винта,ввернутого в пружину, больше ее шага навивки,Основными недостатками этого устройства являются неудобство эксплуатации,обусловленное тем, что в качестверегулировочного элемента используется винт, требующий ограничителей прямого и обратногохода, это обстоятельство значительно усложняет конструкцию при дистанционном управлении, и сравнительно большиегабариты в направлении юстировки из-запоэтажного расположения подвижной и неподвижной частей конструкции, а также засчет поперечного расположения регулировочного элемента,Известно также устройство для юстировки оптических элементов, которое можетбыть принято в качестве прототипа, Устройство содержит подвижную и неподвижнуючасти, связанные между собой упругим шарниром, и регулировочный элемент, установленный с возмокностью взаимодействия сэтими частями, при этом регулировочныйэлемент выполнен в виде резьбовой шпильки с дифференциальной резьбой, центральная часть которой выполнена в видеторсиона,Основными недостатками этого устройства являются неудобство эксплуатации,обусловленное тем, что в качестве регулировочного элемента используется резьбоваяшпилька, требующая ограничителей хода впрямом и обратном направлении перемещения, зто обстоятельство значительно ус-.ложняет конструкцию при дистанционномуправлении, и сравнительно большие габариты в направлении юстировки из-за поэ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тажного расположения подвижной и неподвижной частей конструкции, а также за счет поперечного расположения регулировочного элемента,Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации, уменьшение габаритов в направлении юстировки, а также повышение надежности и упрощение конструкции.Цель достигается тем, что в юстировочном модуле, содержащем подвижную и неподвикную части, связанные между собой упругим шарниром, и регулировочный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с этими частями, подвижная и неподвижная части модуля, а также регулировочный элемент расположены последовательно в одной плоскости с упругим шарниром, регулировочный элемент выполнен в виде эксцентриковой цапфы, расположен по центру упругого шарнира и кинематически связан с одной из частей модуля при помощи цапфы и фиксатора, а с другой при помощи рабочего элемента, а также за счет того, что рабочий элемент эксцентриковой цапфы выполнен в виде криво- шипа, кинематически связанного с одной из частей модуля посредством цилиндрического ползуна, установленного с возмокностью перемещения в направляющем отверстии, выполненном в теле модуля перпендикулярно оси располокения регулировочного элемента, при этом ось кривошипа пересекает ось цилиндрического ползуна, а акже за счет того, что рабочий элемент зксцентриковой цапфы выполнен в видесферическогоэксцентрика, который расположен в поперечном пазу выполненном в теле модуля по оси симметрии упругого шарнира.В результате поиска среди патентной и другой научно-технической литературы не обнаружены технические решения, в которых содержится совокупность отличительных признаков, характеризующих заявляемое техническое решение, и проявляющие аналогичные свойства,На фиг, 1 представлен юстировочный модуль согласно пп, 1 и 2 формулы изобретения; на фиг. 2 - вид сверху этого модуля на фиг. 1; на фиг, 3 - юстировочный модуль согласно пп.и 3 формулы изобретения: на фиг, 4 - вид справа этого модуля на фиг. 3; на фиг. 5- представлено юстировочное устройство, составленное из двух модулей, показанных на фиг. 1 и 2 (отличаются расположением стыковочных элементов), и обеспечивающего юстировку по двум ортогональным направлениям,Юстировочный модуль по первому варианту (см.фиг, 1 и 2) содержит подвижную51015 20 25 30 35 40 45 50 55 часть 1 и неподвижную часть 2, связанные между собой упругим шарниром 3, и регулировочный элемент 4, установленный с возможностью взаимодействия с этими частями, Подвижная и неподвижная части 1 и 2 модуля расположены последовательно в одной плоскости с упругим шарниром 3 и выполнены с ним за одно целое. Регулировочный элемент 4 выполнен в виде эксцентриковой ступенчатой цапфы 5, расположен по центру упругого шарнира 3 с гарантированным боковым зазором б и кинематически связан с одной из частей модуля, например неподвижной 2, при помощи цапфы 5 (ее утолщенной части) и фиксатора 7, а с другой - при помощи рабочего элемента, выполненного в виде кривошипа 8, кинематически связанного с одной из частей модуля, например подвижной 1, посредством цилиндрического ползуна 9, установленного с возможностью перемещения в направляющем отверстии 10, выполненном в теле модуля перпендикулярно оси расположения регулировочного элемента 4, при этом ось кривошипа 8 пересекает ось цилиндрического ползуна 9.Юстировочный модуль по второму варианту (см,фиг.3 и 4) содержит подвижную часть 11 и неподвикную часть 12, упругий шарнир 13 и регулировочный элемент 14, выполненный в виде эксцентриковой ступенчатой цапфы 15 с рабочим элементом в виде сферического эксцентрика 16, который располокен в поперечном пазу 17, выполненном в теле модуля, например в его неподвижной части 12, по оси симметрии упругого шарнира 13, Цапфа 15 установлена, например, в подвикной части 11 модуля при помощи фиксатора 18.Работа юстировочного модуля основана на преобразовании угла поворота регулировочного элемента 4 (14) в угловое отклонение подвижной части 1 (11) модуля вокруг поперечной оси упругого шарнира 3 (13),Регулировка углового положения.объекта при помощи юстировочного модуля производится следующим образом. Регулируемый обьект например зеркало, устанавливается и закрепляется на подвижной части 1 модуля, Затем регулировочный элемент поворотом в любую сторону устанавливают в исходное положение, при котором направление максимального значения эксцентриситета е рабочего элемента - кривошипа 8 эксцентриковой цапфы совпадает с направлением поперечной оси упругого шарнира 3. После этого производится регулировка.юстируемого объекта от исходного полокения, Контроль угла наклона юстируемого объекта может производиться по отраженному лучу источника излучения, например автоколлиматора, или по круговой шкале, которой может быть снабжена эксцентриковая цапфа 5. При плавном повороте эксцентриковой цапфы 5 ее кривошип 8 (его ось) совершает круговое движение по радиусу, равному эксцентриситету е. При этом цилиндрический ползун 9 совершает возвратно-поступательное движение в направляющем отверстии 10, а его ось - вертикальное параллельное перемещение, за счет которого происходит угловое отклонение подвижной части 1 модуля вокруг поперечной оси упругого шарнира 3. Для использования юстировочного модуля в качестве микроманипулятора с дистанционным управлением эксцентриковую цапфу 5 необходимо снабдить приводом и датчиком угла поворота, причем в качестве привода желательно использовать пьезоэлектрический двигатель с кольцевым осциллято ром,Юстировочный модуль обеспечивает регулировку углового положения юстируемого обьекта только в одном направлении. Для обеспечения регулировки по двум ортогональным направлениям можно собрать юстировочное устройство (см,фиг. 5) из двух модулей, соединив их при помощи жесткой переходной з-образной планки 19. При этом модули необходимо установить относитеъьно друг друга таким образом, чтобы поперечные оси их упругих шарниров были направлены по двум взаимно перпендикулярным направлениям,Зависимость угла наклона подвижной части 1 модуля от угла поворота эксцентриковой цапфы 5 изменяется по синусоидальному закону и определяется по известным формулам,Заявляемое техническое решение благодаря введению новых конструктивных признаков и кинематических связей по сравнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества.3 начител ьно по вы ша ется удобство эксплуатации за счет обеспечения компактности конструкции, позволяющей групповую усгановку юстировочных модулей, например, в контрол ьно-исп ытател ьньх приспособлениях, а также за счет использования. эксцентриковой цапфы, расположенной ло оси симметрии упругого шарнира, что позволяет сравнительно просто обеспечить дистанционное управление,Значительно, примерно в два раза, уменьшаются габаритыв направлении юстировки за счет последовательного расположения подвижной и неподвижной частей модуля, а1793409 20 также регулировочного элемента в одной плоскости с упругим шарниром,Повышается надежность конструкции за счет выполнения рабочего элемента эксцентриковой цапфы в виде кривошипа, образующего кинематическую связь с одной из частей модуля посредством цилиндрического ползуна, т.е, подвикные соединения образованы цилиндрическими парами, в которых по примеру подшипника сколькения цапфа непосредственно скользит по опорной поверхности.Упрощаются конструкция и технология изготовления модуля за счет последовательного расположения подвижной и неподвижной его частей в одной плоскости с Формула изобретения 1. Остирово ный модуль, содеркащиййодвикнуо и неподвижную части, связанные между собой упругим шарниром,.и регулировочный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с этими частями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельоповышения удобства в эксплуатации и уменьшения габаритов в напоавлении юстировки, подвижнаяи неподвижная части модуля, а также регулировочный элемент располокеньпоследовательно в одной плоскости с упругим шарниром, регулировочный элемент выполнен в виде эксцентриковой цапфы, расположен по центру упругогошарнира и кинематически связан с одной из частей модуля при помощл ,цапфы и фиксатора, а с другой при помощи рабочего элемента. упругим шарниром, выполненным с этими частями за одно целое, а также за счет центрального располокения регулировочного элемента, выполненного в виде эксцентри ковой цапфы с рабочим элементом в видесферического эксцентрика, образующего кинематическую связь с одной из частей модуля при помощи паза, выполненного в его теле.10 Расширяются возмокности использования юстировочного модуля в качестве исполнительного механизма с дистанционным управлением за счет компактности конструкции и применения экс центриковой цапфы, не требующейограничителей поворота в любую сторону. 2. Модуль по и. 1, о т л и ч а о щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, рабочлй элемент эксцентриковой цапфы выполнен в виде кривошипа, кинелатически связанного с одной из частей модуля посредством цилиндрического ползуна, установленного с возможностью перемещения в аправляюем отверстии, выполненном в теле модуля перпендикулярно оси расположения регулировочного элемента, при этом ось кривошипа пересекает ось цилиндрического ползуна,3. Модуль по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, рабочий элемент эксцентриковой цапфы выполнен в виде сферического эксцентрика, который расположен в поперечном пазу, выполненном в теле модуля по оси симметрии упругого шарнира,1793409 Составитель В.СтручковТехред М.Моргентал Корректор М.Демчик Редактор С. Кулакова каз 503 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5е Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина; 10