Установка для нанесения растрового рельефа на матрицу

пп 568929 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциавистичеснихРеспубнин(51) М. Кл, 6 ОЗГ 5/00 присоединением заявки ге урарственный комитет(23) ПриоритетОпубликовано 15,08.77, Бюллстсн ЛЪ 30 Дата опубликования описания 28.10,77 Совете Министров СС 53) УДК 655,222(088,8) по ренам изобретении и открытий(54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ РАСТРОВОГО РЕЛЬЕФА НА МАТРИЦУИзобретение относится к области холодной обработки металлов давлением, а именно к нанесению рельефа на поверхность матрицы, предназначенной для тиражирования линзовых растров оптоэлектронных электронно- вычислительных машин, методом пластической деформации ее поверхности,Известна установка для получения рельефа одиночным дорном, включающая кривошипношатунный механизм с исполнительным инструментом (дорном), предметный координатный столик универсального измерительного микроскопа, оборудованный дискретным электроприводом, и пульт управления полуавтоматическим циклом работы.Установка работает следующим образом.Заготовку матрицы закрепляют на предметном столике, устанавливают кривошипно-шатунный механизм с дорном на определенной высоте для обеспечения необходимой глубины рельефа, выставляют координатный столик микроскопа в исходное положение и включают привод. После окончания цикла формообразования первой ячейки рельефа координатный столик автоматически псрсмещает заготовку матрицы па расстояние, равное периоду рельефа; после отработки перемещения на шаг автоматически включается привод кривошипно-шатунного мсханизма и начинается цикл формообразования слсдующей ячейки рельефа; далее описанные действия повторяются, После окончания профилирования ячеек рельефа первого ряда установка автоматически отключается и предметный столик вруч ную перемещают в исходное положение дляпрофилирования следующего ряда ячеек рельсфа.Недостатками известного устройства являются трудности весьма точной, порядка деся тых долей микрона, ориентации заготовкиматрицы относительно инструмента и такого же порядка точности установки инструмента на требуемую глубину выдавливания микрорельефа, а также необходимость многократ ного повторения манипуляций, связанных сручным управлением перемещения заготовки. Для повышения точности глубины выдавливания лунок рельефа и регулярности нанесения рельефа по всей поверхности матрицы в предлагаемой установкс ползун кривошипно-шатунного механизма выполнен из двух частей и имеет регулировочный клин микропередачи, а предметный столик 25 имеет плавающую опору и жестко закрспленпыс на нем Г-образныс прижимные планки с механизмом крепления матрицы к пим, а также и тем, что механизм крепления выполнен в виде прихкима с вин товым приводом.60 На фиг. 1 показан автомат для нанесения растрового рельефа, общий вид; на фиг. 2 - кривошипно-шатунный механизм и механизм микроподачи инструмента (продольный разрез); на фиг. 3 - разрез А - А (на фиг. 2); на фиг. 4 - предметный столик, вид сверху (в плане) на фиг. 5, 6 и 7 - разрезы Б - Б, В - В и Г - Г (на фиг. 4), на фиг. 8 - кинематическая схема автомата для нанесения растрового рельефа.На станине 1 автомата установлен координатный стол 2, На продольной каретке 3 помещается предметный столик 4. На основании координатного стола установлена поперечная каретка 5. В верхней части станины расположена долбежная головка 6, па корпусе которой крепится электродвигатель 7 и планетарный редуктор 8, а также механизм 9 микроподачи инструмента 10, микрокатор 11 и оптическис системы 12 - визуального контроля, Заготовка матрицы 13 установлена на предметном столике 4.Кривошипно-шатунный механизм включает в себя кривошип в виде эксцентрично расположенной шейки выходного вала 14 и шатун 15, установленный па выходном валу 14 на втулке 16. Ползун кривошиппо-шатунного механизма выполнен из двух частей. Верхняя часть 17 ползуна расположена в корпусе 18 и соединена осью 19 с шатуном 15, а нижняя часть 20 расположена в корпусе 21 механизма 9 микроподачи. Между верхней и нижней частями ползуна расположен регулировочный клин 22 (фиг. 2, 3 и 8) механизма м икр оподачи, Регул ировочный клин соединен осью 23 с ползуном 24 механизма 9 микроподачи. Отсчетный лимб 25 заштифтован на конце микровинта 26 механизма микроподачи. Нижняя часть ползуна поджата к регулировочному клицу пружиной 27. Нониус 29 закреплен неподвижно на корпусе 21, В нижней части 20 ползуна установлена державка 30 инструмента. Инструментом для выдавливания служит отполированный стальной или сапфировый шарик 31, закрепленный на державке 30 с помощью накидной гайки 32 (фиг. 2).На основании 33 предметного столика (фиг.4, 5 и 7) установлен продольный упор 34. Опора 35 н опора - упор 36 выполнены за одно целое с основанием предметного столика. Заготовка матрицы 13 прижата съемным прижимом 37 и упорам 34 и 36 и поджата к зеркалам и к оазовым поверхностям опор 35 и 36 подводпмой опорой 38.Механизм подачи подводимой опоры вклю-, чает винт 39, клин 40, возвратную пружину сжатия 41 и регулировочный винт 42, Винт, 43 предотвращает поворот клипа 40. Для прсдохранения от проворота подводимой опоры 38 служит штифт 44. В основание 33 предметного столика запрессована шаровая опора 45. Ответная часть - шаровая пята 46 установлена в салазках 47 продольной каретки,Корпус 48 съемного прижима 37 установлен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 па цилиндрическую часть микровинта 49. Нажимной винт 50 соединен с ползушкой 51 замковым соединением. Предметный столик прикреплен микровинтом 49 и микровинтами 52 к салазкам продольной каретки.Предметный сголик в центре опирается на плавающую сферическую пяту 46. Усилие подпора создано за счет сжатия тарельчатых пружин 53 и передано через плавающую пяту сферической опоре 45, Подпружиненная плавающая пята застопорена винтами 54 и 55. Гайка 56 механизма продольной подачи закреплена на салазках продольной каретки. Винт 57 механизма продольной подачи установлен на подшипниках.Механизм одиночного хода инструмента содержит толкатель 58 и микропереключатель 59, установленный на корпусе планетарного редуктора. Привод продольной подачи включает в себя электродвигатсль 60, одно- ступенчатый редуктор 61 и мальтийский механизм (фиг. 8). Электродвигатель закреплен на корпусе одпоступенчатого редуктора.Кривошип 62 мальтийского механизма закреплен на выходном валу одноступенчатого редуктора 61. Мальтийский крест 63 закреплен на конце винта 57 механизма продольной подачи. Механизм одиночного шага продольпой подачи включает толкатель 64, встроенный в корпус одноступенчатого редуктора 61, и микропереключатсль 65, установленный на корпусе редуктора 61. Механизм привода поперечной подачи выполнен аналогично механизму привода продольной подачи,Автомат для нанесения растрового репьера работает следующим образом.Заготовка матрицы 13 крепится на предметном столике 4. Возвратно-поступательное движение инструмента 10 осуществляется от электродвигатсля 7 через планетарный редуктор 8 и кривошипно-шатунный механизм долбежной головки 6. Конструкция долбежной головки обеспечивает одиночный ход инструмента. После поворота выходного (эксцентрикового) вала 14 планетарного редуктора 8 на 360 толкатель 58 включает микро- переключатель 59. Последний отключает электродвигатель 7 торможением противо- включением, а в рсжиме автоматической работы включает электродвигатель 60 привода продольной подачи.Перемещение предметного столика 3 в продольном направлении осуществляется от электродвигателя 60 через одноступенчатый редуктор 61, мальтийский механизм и передачу винт - гайка 56 - 57. Аналогично осуществляется перемещение предметного столика 4 в поперечном направлении.Конструкция приводов продольной и поперечной подачи обеспечиваст перемещение предметного столика строго па фиксированный шаг. После поворота кривошипа 62 мальтийского механизма на 360 толкатель 64 включает микропереключатсль 65, Последний отключает электродвигатель 60 торможениемпротивовключснисм, а в режиме автоматичсской работы включает электродвигатель 7 привода долбежной головки б.В автоматическом режиме работы после выдавливания первой сферической лунки микрорельефа привод долбежной головки отключается и включается привод продольной подачи, который перемещает предметный столик 4 на один фиксированный шаг, после чего привод продольной подачи отключается и включается привод долбежной головки 6. Затем цикл повторяется, По окончанию нанесения сферических лунок по одному горизонтальному ряду микрорельефа предметный столик 4 возвращастся в исходное положение, При движении предметного столика в исходное положение включается привод поперечной подачи. После перемещения предметного столика в поперечном направлении на один строго фиксированный шаг привод поперечной подачи отключается.Из исходного положения предметный столик псремещастся в рабочее положение и происходит выбор люфтов в передаче винт - гайка. По достижспшо предметным столиком рабочего положения привод продольной подачи отключастся. Включастся привод долбежной головки. Послс микрорельефа привод долбежкой головки отключается. Включается привод продольной подачи и т. д. до выдавливания последней лупки последнего горизонтального ряда микрорельсфа. После нанесения растрового микрорельефа на всем зеркале матрицы автомат отключается.Предварительная грубая настройка на глубину выдавливания лунки микрорельефа осуществляется при установке долбежной головки 6 на стойку станины 1. Точная установка глубины выдавливания лунки осуществляется механизмом 9, вводом регулировочного клина 22 между верхней частью 17 ползуна и нижней частью 20 ползуна кривошипно-шатунного механизма, Перемещение регулировочного клина 22 осуществляется от лимба 25 механизма 9 микроподачи через винтовую пару 26 - 24. Микрометрический винт 26 вращается совместно с лимбом 25, Отсчет величипы подачи производится от риски нониуса 29 по шкале лимба 25. Ползун 24 перемещается в направляющих корпуса 21. Подвижное соединение регулировочного клина 22 с ползуном 24 позволяет совершать клину колебательное движение в плоскости возвратно-поступательного движения инструмента 10,Замер диаметра сферической лунки микрорельефа осуществляется оптической системой 12, встроенной в корпус долбежной головки б. Окуляром оптичсской системы визуального к знтроля являстся винтовой окулярный микрометр с устройством для отсчета в поле зрения,Для производства замера диаметра дан 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пой сферической лунки ось последней совмсщают с оптической осью оптической системы 12 визуального контроля путем перемещения предметного столпа 4 с установленной на пем заготовкой матрицы в продольном и поперечном направлениях, Заготовка матрицы 13 досылается до упоров 34 и 36 с помощью съемного прижима 37. При вращении винта 50 ползушка 51 перемещается в корпусе 48 съемного прижима 37 и досылает заготовку матрицы до упоров 34 и 36. После этого заготовка матрицы поджимается к базовым поверхностям опор 35 и 36 снизу подводимой опорой 38. Опора 38 получает движение от винта 39. При вращении винта 39 псремещается клин 34, который подппмаст опору 38.Клин 34 возвращается в исходпос положение под действием пружины 41, сила сжатия которой регулируется винтом 42,Конструкция предметного столика 4 позволяет производить ориснтацшо зеркала заготовки матрицы относительно инструмента 10 так, что обеспечивается постоянная глубина выдавливания лунок микрорельефа порядка десятых долей микрона, независимо от точности перемещения продольной и поперечной каретки. Ориентация осуществляется с помощью микровинтов 49 и 52. Завинчивая тот или другой микровинт, поворачиваем заготовку матрицы 13 вокруг сфсрпчсской подпружиненной опоры 46, Контроль ориентации матрицы осуществляется микрокатором 11 при продольном и попсречпом пс рсмсщсппи предметного столика. После орпсптировки зсркала матрицы 13 плавающая подпружипснпая опора стопорптся винтами 54 и 55.Внедрение предлагаемого устройства для нанесения растрового рельефа на мсталличсские матрицы на предприятии позволило сократить цикл изготовления одной матрицы с 20 - 30 рабочих смен высококвалифицированного труда до 4 - 5 часов труда оператор- лаборанта, что дало годовой экономический эффект в 23 тыс. рублей,Формула изобретения1. Установка для нанесения растрового рельефа на матрицу, включающая псполнитсльпый инструмент с кривошипно-шатунным механизмом, предметный столик и пульт управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности глубины рельефа и регулярности нанесения рельефа по всей плоскости матрицы, ползун кривошипно-шатунного механизма выполнен из двух частей и имеет регулировочный клин микроподачи, а предметный столик имеет плавающую опору и жестко закрепленные на нем Г-образные прижимные планки с механизмом крепления матрицы к ним.2. Установка по п. 1, отличающаяся тсът, что механизм крепления выполнен в виде прижима с винтовым приводом.568929 13 Зя 54 ч г.о алди н пакт Задав 2286,11 Составите. 1 ь В ехред М. Се Изд,827 осударствснного ко по делам пз 113035, Москва, ЖТираж ивста Совста Мпи брстснпй и открыт 35, Рауи 1 ская иаб.