Шаговый двигатель для прецизионного перемещения

Шаговый двигатель для прецизионного перемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1,77177) (61) Дополнительное к 38Т. свид-ву Р 674123 (22) Заявлено 17.10,78 (21) 2675127/18 — 25 (51)М. Кл

Н 01 L 41/08

Н 02 И 11/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (28) Приоритет по делам иэаоретеннй и открытий

Опубликовано 15.10.80. Бюллетемь № 38

Дата опубликования описания 15,10.80 (53) УД К 537.228.2 (088.8) (72) А вторы изобретения

Е. А. Иванов, Б. И. Литинецкий, А. А. Сазонов, В. В. Сильченкова и А. В. Чудаков (71) Заявитель

Московский институт электронной техники (54) ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники, автоматики и может быть использовано как исполнительный элемент для прецизионных перемещений, например, в измерительных приборах, оптико-механических устройствах, оборуцовании электронной промышленности, точном машиностроении.

Шаговый двигатель для прецизионного перемещения по авт.св. N 674123 содержит две плоскопараллельные направляющие, исполнительный

10 пьезоэлемент, фиксаторы, мембраны, через которые передается усилие прижима каждого фиксатора к исполнительному элементу, дополнительный пьезоэлемент.

Недостаток описанного устройства состоит

15 в том, что конструкция не позволяет осуществлять работу двигателя в шаговом режиме с поворотом по углу.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения шагового режима с поворотом по утлу.Указанная цель достигается тем, что введен блок управления, регулирующий силу прижима каждого в отдельности фиксатора к накладкам

2 исполнительного пьезоэлемента, причем фиксаторы контактируют с накладками исполнительного пьезоэлемента через шарнирно-закрепленные фланцы.

На фиг. 1, 2 представлены две проекции, шагового двигателя; на фиг. 3 — временные диаграммы напряжений, управляющих работой фиксаторов и исполнительного пьезоэлемента в шаговом режиме с поворотом по углу.

Двигатель содержит ° исполнительный пьезоэлемент 1, торцы которого жестко соединены с накладками 2, имеющими две плоскопараллельные поверхности. Пьезоэлемент 1 с накладками 2 заключен между двумя плоскопараллельными направляющими 3, на которых с внешней стороны установлены четыре фиксатора 4, 5, 6, 7, каждый из которых представляет собой пару фиксирующих элементов, установленных на соответствующей направляющей соосно друг с другом и соединенных с блоком управления (на фиг. не показан). Каждый из фиксирующих элементов помещен в металлический стакан 8, который жестко крепится к направляю)ней, снабженный юстировочным устройством 9.

Ю

Блок управления регулирует силу при>кима каждого в отдельности фиксирующего элемента с накладками 2, которая передается через мембрану 10 и поворотный фланец 11, контактируюший с накладками исполнительного пьезоэлемента и способный вращаться вокруг продольной оси фиксатора благодаря шарнирному закреплению 12.

В целом мембрана 10 и фланец 11 служат для снятия касательных напряжений фикси- . .руюшего элемента, а также для обеспечения шагового режима с поворотом по углу. В ка1 честве фиксирующих элементов могут быть использованы пьезоэлементы, магнитострикторы и т.д.

На верхней поверхности 13 накладки 2 жестко закреплен одним торцом дополнительный пьезоэлемент 14, на втором торце которого крепится приводной вал 15.

В шаговом режиме с поворотом по углу двигатель работает следуннцим образом.

С блока управления подаются напряжения в виде периодических импульсов, форма и фазовые соотпошенпя которых показаны на фиг. 3, дс 0 — напряжение на фиксаторе 4;

С . 0 .— напряжение па фиксаторе 5; U — на5 6 пряженне на фиксаторе 6; U — напряжение на фиксаторе 7; U — напряжение на пьезоэлементе 1. В начальный момент работы па все фиксирун>шне элементы подается положительное напря>кение и происходит зажатие накладок 2, на пьезоэлементе 1 при зтом— отрицательное напряжение, и он находится в сжатом состоянии. На первом такте фиксаторы 4, 7 освобождают накладки 2, а на фиксаторе 5 напряжение снижается (0„< U ), 5 но U обеспечивает контакт фиксатора S c накладкой . На втором такте на пьезоэлемент

77l77I

1 подается положительное напряжение. и происходит перемещение выходного вала с поворотом по углу в плоскости, параллельной направляннцим 3, в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой. Поворот относительно продольной оси фиксатора 6, который находится в максимально фиксирующем состоянии, будет происходить за счет наличия шарнирно-закрепленного фланца 11. Величина поворота приводного

10 вала определяется соотношением 0 /U На

6 5 третьем такте происходит зажатие накладок 2 фиксаторами 4, 5, а на четвертом такте фиксатор б освобождает накладки 2. На пятом такте за счет сжатия пьезоэлемента 1 под,"я15 гивается нижняя накладка 2, и на шестом такте фиксаторы 6, 7 зажимают накладки 2.

Поворот в другую сторону, а так>не реверс осушествляются за счет соответствующего изме-. нения порядка работы фиксатороы 4, 5, 6, 7.

20 Предлагаемый шаговый двигатель для прецизионного перемещения обладает более широкими функциональными возможностями, что имеет большое значение для управляемых зер.кал телескопов, сканирующих систем и других

25 синусоидальных кинематических механизмов.

Формула изобретения

Шаговый двигатель для прецизионного перемещения по автсв. Р 674123, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возмо>кностей за счет обеспечения шагового режима с поворотом по углу, 35 в него введен блок управления, регулирующий силу при>кима каждого в отдельности фиксатора к накладкам исполнительного пьезоэлемента, причем фиксаторы контактируют с накладками исполнительного пьезоэлемента через шарнирно-закрепленш е фланцы.

771771

Составитель P. 1цукина

Техред А. Ач

Редактор E. Абрамова

Корректор Н. Бабинец

Тираж 844

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5, Заказ 6709/66

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4