Сканирующее устройство

Сканирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическим устройствам для отключения светового луча и применяется для качания зеркал телескопа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. В сканирующем устройстве, содержащем подложку 2 с отражающей поверхностью, установленной с возможностью качания, магнитоэлектрические движители 10, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси качания, и обмотки 14 которых закреплены на подложке 2, на неподвижной опоре 18 размещено основание 8 с возможностью вращения в плоскости отражающей поверхности. На основании 8 установлены подложка 2, магнитоэлектрические движители 10, подпружиненные пальцы 24, контактирующие с обмотками 14, и самотормозящий червяк 27, взаимодействующий с червячным колесом 28, жестко установленным на неподвижной опоре 18. На противоположных концах вала червяка 27 закреплены диски с отверстиями, а рычаг 31 свободно установлен на валу червяка 27 и расположен в прорези па льца 24. На рычаге установлены два подпружиненных штока, взаимодействующих с отверстиями дисков, при этом один диск смещен в диаметральной плоскости относительно другого на величину половины угла поворота червяка. 11 ил.

53942 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (l9> (И) (51)S С 02 В 26/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t с е у

l Ú

r 4 (ГОсудАРстеенный номитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР!

1 (21) 4335013/24-10 (22) 05. 11.87 (46) 30.03.90. Вюл. № 12 (7.1) Научно-производственное объединение космических исследований (72) Е.M.Êoïåëåâ и Г.М,-А.Султанова (53) 681,4,072(088,8) (56) Патент СНА ¹ 4 157861, кл. С 05 D 25/00, 1979. (54) СКАНИРУМЦеЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к оптическим устройствам для отключения светового луча и применяется для качания зеркал телескопа. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства. В сканирующем устройстве, содержащем подложку 2 с отражающей поверхностью, установленной с возможностью качания, магнитоэлектрические движители 10, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси ка2 чания, и обмотки 14 которых закрепле-. ны »а подложке 2, на неподвижной опоре 18 размещено основание 8 с воэможностью вращения в плоскости отражающей поверхности. На основании 8 установлены подложка 2, магнитоэлектрические движители 10, подпружиненные пальцы 24, контактирующие с обмотками 14, и самотормозящий червяк 27, взаимодействующий с червячным колесом 28, жестко установленным на неподвижной опоре 18. На противоположных концах вала червяка 27 закреплены диски с отверстиями, а рычаг 31 свободно установлен на валу червяка 27 и расположен в прорези пальца 24. На рычаге установлены два подпружиненных штока, взаимодействующих с отверстиями дисков, при этом один диск смещен в диаметральной плоскости относительно другого на величину половины угла поворота червяка. 11 ил.

1553942

1О

Изобретение относится к оптическим устройствам для отклонения светового

;луча от объекта и применяется для качения вторичных зеркал орбитального

5 телескопа при исследовании источников ийфракрасного излучения.

Пель изобретения — расширение диапазона сканирования с повышением его точности.

На фиг.1 изображено сканирующее устройство; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — вид В на фиг.3; на ,фиг.5 — вид Г на фиг.3 на фиг.б ,сечение Д-Д на фиг,4; на. фиг. 7 — сечение Е-Е на фиг.5; на фиг.8 - сече ние Ж-Ж на фиг,1; на фиг.9 — вид В на фиг.3 промежуточное положение; на фиг.10 — вид Г на фиг.3, промежу- i2p

) точное положение, на фиг. 11 — сечение:, Д-Д на фиг.4, промежуточное положе,ние. !

Универсальное сканирующее устройство (фиг. 1) содержит отражающую по- 25, верхность 1, изготовленную на подложке 2 и установленную на подвижных ,опорах 3 и 4, определяющих ось 0-0 качания (фиг,2) . Подвижная опора 3 и 4 состоит из оси 5 с иглой 6, взаимо- 30 действующей с цапфой 7, закрепленной в подложке 2. Игла 6 и цапфа 7 вы полнены иэ драгоценного материала с высокой прочностью на истеклние. Oc .ü

5 установлена на. основании 8 с воэМожностью перемещения относительно

35 своей оси и закреплена гайками 9. На нутренней поверхности подложки 2

ыполнены выборки для уменьшения ее ассы„что снижает момент инерции 40 качающейся конструкции в сравнении с цельностеклянным зеркалом. Устройство содержит два магнитоэлектрических

)движителя 10 и 11, установленных в плоскости, перепендикулярной подвиж- 45

Ной опоре (оси 0-0) и равноудаленных йт вертикальной оси поверхности 1.

Каждый движитель состоит из магнитопроводов 12 с постоянными магнитами

13> закрепленных на основании 8 (фиг.3), и катушек с обмотками 14, 50 закрепленных на подложке 2 (фиг.1) .

Обмотки 14 входят в рабочие зазоры 15 магнитопроводов 12.

Основание 8 имеет выступ 16 с отверстиями 17 (фиг.1, 3), а в неподвижной опоре 18 выполнена канавка 19.

Щарики 20 установлены одновременно в отверстиях 17, канавке 19 и заперты втулкой 21. так, что основание 8 имеет возможность свободно вращаться относительно оси, совпадающей с центральной осью отражающей поверхности 1.

В основании 8 выполнены пазы 22, совпадающие с рабочими зазорами 15, а обмотки 14 снабжены выступами 23 с возможностью прохода в пазу 22 (фиг.1, 8). Выступы 23 взаимодействуют с пальцами 24, установленными в основании 8 с возможностью вертикального перемещения, и пружиной 25, упругая сила которой пропорциональна силе, развиваемой магнитоэлектрическими движителями 10 и 11, и регулируется прокладками 26 (фиг.1) .

На основании 8 закреплен червяк 27 самотормозящей червячной неподвижной опорой 18, На противоположных концах вала червяка ?7 установлены узлы вращения (фиг.3, 4 и 5), каждый из которых содержит диск 29 с отверстиями

30, закрепленный на валу червяка 27, рычаг 31, свободно установленный на валу червяка 27, средняя часть которого внедрена в прорезь (фиг. 1) пальца 24, и помещенный в продольный паз

32, выполненный в основании 8 (фиг.8).

На рычаге 31 установлен шток 33 .со скошенной поверхностью 34, взаимодействующей с отверстием 30 и пружиной

35, упругая сила которой прижимает шток 33 к диску 29 (фиг.б, 7), Шток

33 имеет канавку 36, взаимодействующую со штифтом 37, обеспечивающим стабильное положение скошенной поверхности 34 в верхнем положении (фиг.б, 7). Отверстия 30 расположены на дисках 29 под углом у, диск 29 одного узла вращения смещен в диаметральной плоскости относительно диска другого узла вращения на угол у/2 (фиг.4, 5). При этом шток 33 одного узла вращения взаимодействует с отверстием 30 (фиг.б), а шток 33 другого узла вращения смещен относительно отверстия 30 на угол, 2 (фиг.7). Пружина 38, установленная на валу червяка 27, прижимает его к червячному колесу 28, устраняя зазоры, и оказывает дополнительное усилие к самоторможению передачи. Устройство содержит переменное кольцевое сопротивление 39, закрепленное на опоре 18 и контактирующее с подпружиненным контактом 40. Шагу изменения положения плоскости сканирования соответствует угол a(.

5 155394

Устройство работает следующим образом.

Отражающая поверхность t устанавливается в нулевое положение и теле-. скоп направляется на исследуемый объект. На катушки с обмотками 14 движителей 10 и 11 подается управляющий ток, которые, взаимодействуя с магнитопроводами 12, втягиваются в

10 рабочих зазорах 15 и отклоняют отражающую поверхность 1 относительно оси 0-0, которая гарантированно зафиксирована иглами 6, что сводит биение оси и трение к нулю, Расстояние

Ь (фиг.2) от оси 0-0 качания до поверхности 1 выполнено минимальным, что дополнительно повышает точность качания. Четкость крайних положений поверхности 1 при отклонении на угол ь достигается за счет упругой силы пружин 25 и точного по времени мгновенного переключения подачи управляющего тока в обмотки 14 движителя

10 на обмотку 14 движителя 11. Угол

:и скорость отклонения поверхности 1 управляются величиной тока и временем

его действия.

При колебаниях поверхности 1 на угол до 10 угл. Мер. выступ 23 перемещается в вертикальной плоскости

30 на величину Д„равную д = 1tg10 = 85 0,00291 = 0,24735"

0,3 мм, ! где 1 Расстояние между плОскОстями проходящими по сечениям А-А и Ж-Ж (фиг. 1) .

Средняя часть рычага 31 меньше прорези пальца 24 на величину 2 Л и поддерживается в среднем положении 40 пружинами 25, при колебаниях на угол (не происходит взаимодействия рычага 31 и пальца 24 (фиг ° 8). При этом червяк 27 фиксирует основание 8 относительно червячного колеса 28, оп- 45 ределяя начальное положение плоскости сканирования относительно неподвижной опоры 18, регистрируемое контактом 40 и сопротивлением 39.

Изменение положения плоскости ска- 50 нирования на угол o(осуществляется подачей на обмотку 14 движителя 10 импульсного тока, которая значительно втягивается в рабочих зазорах 15 и пазу 22, Выступ 23 перемещает палец

24, который взаимодействует с рычагом 31 перемещения его в пазу 32.

Рычаги 3 1, взаимодействуя штоками 33, поворачивает диски 29 и чер? 6 вяк 27 на угол /2 (фиг.9, 10), кото.рый, обкатываясь о колесо 28, поворачивает основание 8 вокруг оси, совпадающей с центральной осью поверхности

1. После прекращения действия импульсного тока пружина 25 возвращает рычаг 31 в первоначальное положение (фиг.4) оси 5, штоки 33 проскальзывают, взаимодействуя скошенными поверхностями 34 с отверстием 30 (фиг. 11). При этом шток 33, смещенный относительно отверстия 30 на угол

y/2, входит во взаимодействие с отверстием .30, а шток 33 противоположного узла вращения оказывается смещенным на угол т/2 (вэаимоэамена положений на фиг.6 и 7), и обеспечивается фиксация нового положения плоскости сканирования. Таким образом, основание 8 с отражающей поверхностью занимает новое положение, определяемое углом относительно первоначального положения.

В предлагаемом устройстве /2 - 5 передаточное число червячной передачи u = 50,.тогда = 6. !

При необходимости, изменяя и и можно получить заданный шаг изменения положения плоскости сканирования.

Дальнейшее изменение положения плоскости сканирования осуществляется аналогичным образом. Контакт выступов

23 с канавкой пальца 24 обеспечивает стабильность рабочих зазоров 15 и четкую работоспособность устройства.

Формул а изобретения

Сканирующее устройство, содержащее подложку с отражающей поверхностью, установленную с воэможностью качания с помощью двух магнитозлектрических движителей, подвижные обмотки которых закреплены на подложке, неподвижную опору, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона сканирования с повышением точности, в устройство дополнительно введено основание, размещенное на неподвижной опоре с возможностью вращения в плоскости, параллельной плоскости отражающей поверхности, при этом подложка шарнирно связана с основанием, на котором размещены магнитоэлектрические движители, а их подвижные обмотки контактируют с установленными на основании подпружиненными пальцами, один из которых

1553942 выполнен с прорезью, в которой размещен рычаг, свободно установленный на валу червяка, размещенном на основании, и вэаимодейгтвувщий с червячным колесом, жестко закрепленным на не—

5 подвижной опоре, нри этом на рычаге установлены подпружиненные. штоки с торцовой скошенной поверхностью, взаимодействующие с отверстиями дисков, закрепленных на валу червяка с обоих его торцов, причем один диск смещен в диаметральной плоскости относительно другого на величину половины угла поворота червяка, )553942

1553942

Bud r по5ерн т

LDtla. 10

Составитель И.Друян

Текред А.Кравчук

Корректор Э.Лончакова

Редактор N. Келемеш

Заказ 455 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101