Opis patentowy opublikowano: 10.03,1981 107245 Int.* Cl.2 G05G 23/00 Twórcy wynalazku: Maciej Rafalowski, Grzegorz Bieniewicz Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Sruba nastawcza zwlaszcza do precyzyjnego pozycjonera Pirzedmiotiem wynalazku jest sruba anaatawcza zwlaszcza. ido precyzyjnego pozyicjooaria.Postep w miniaturyzacji elementów elektoaniiicz- myich, jak równiez rozwój holografii wymagaja po¬ zycjonowania w zakresie milimetrów z dokladnoscia rzedu mikronów. Wyiniiika skad koniecznosc poslu¬ giwania sie pazycjoneraimii o dwu iczulosaiiach, ima¬ la rzedu dziesiatych czesci milimetra i duza mzedu mikronów.Jedno ze znanych rozwiazan konstrukcyjnych sruby inastawczej z dwiema czulosciami pozycjo¬ nowania ma postac zespolu dwóch srub mikro- metryczmych o róznych czulosciach. Sruba pierw¬ sza io maleij ozulosci inzediu 0,01 mim (zamocowana jest na koncu krótszego ramienia dzwignli dwu- ramierunej, a ikomiiec jej dotyka beizposredlniio prze¬ suwnego elementu pozycjicnara Druga sruba ma¬ kr©metryczna o jeden irzad .czulsza, zwykle (róz¬ nicowa o czulosci 0,001 mim zamocowana jiast w korpusie pozycjonera ii swym koncem dotyka do konca drugiego, dluzszego ramienia dzwiginii dwu- ramiannej. Pozycjonowanie zgrubne odbywa sie przez pokreciainie bebna sruby o .czulosci 0,01 mm, która bezposrednio mapedlza element przesuwny poizycjonena. Pozycjonowanie precyzyjne odbywa sie poprzez pokrecanie bebna sruby o czulosci 0,001 imm, która obraca dzwignie naciskajac ma koniec jej dluzszego iram,ieinia. Czulosc pozycjono¬ wania precyzyjnego uizaleznliooa jest od wairto- 10 15 sci przelozenia dzwigni. Odczyt wieiKosci liniio- wych pozycjonowandia odlbywa sie przy pomocy precyziyijinego :czujnika izegarowego.Drugim znanym dotychczas rozwiazaniem kon¬ strukcyjnym z dwiema czulosciami pozycjonowania jest uklad sruby tmikirometryciznej o azuloscd 0,01 mm polaazomei z elemieintem piezioelektiryciz- nym. Dzialande tego ukladu jest podobne do opi¬ sanego poprzednio. Pozycjonowanie zgrubne odby¬ wa isie przy pomocy sruby mikrometryicanej o czulosci 0,01 mim, która bezposredinio przesuwa element r.uchomy pozycjonera. Precyzyjne pozy¬ cjonowanie odbywa sie poprzez element piezoelek¬ tryczny, zasilany pradem o regulowanym napieciu, przy czym wielkosc przesuniecia elementu rucho¬ mego pozycjonera zalezna jest od wartosci przylo¬ zonego napiecia. Wielkosc przesuniecia liniowego pozycjonera odczytuje sie na tarczy precyzyjnego czujnika zegarowego.Opisane powyzej urzadzenia ido imikffopcizyiojooo- wamiia posfiadaja szeireg niediogodnosol. Wadami urzadzenia srubowo-dzwigniiowego jest wysoki koszt spowodowany koniecznoscia uzycia dwóch srub o precyzyjnym dzialaniu oraz wystepowainie luzów w miejscu obrotowego osadzenia dzwJignd dwura- miennej, ©o powoduje niepowtarzalnosc odczytów,.Ponadto uklad dzwigniowy izajmuje stosunkowo duza przestrzen w urzadzeniu i zapewnia tylko niewielki zakres ruchu precyzyjnego pozycjono- 30 \wamia* ' ¦ ¦ . ¦ ¦--'/¦'.¦•¦ 20 25 107 245107 245 3 4 tJirizadizeitiae sffubowo-piezoelektryczne ma sze- .tteg niiedoipcdnicsici^ jak koniecznosc zasilania wy¬ sokim napieciem pnaicy dochodzacym do 1500 V d imaly zakres ruahiu precyzyjnego rzedu 4 jjjm. Po- miaidito wskutek wystepowania histerezy w elemen¬ tach piezoelektrycznych, odczyty pomiarów prze¬ suniec liniowych poizycjionera sa niepowtarzalne.Uklad ten nie mo£e przenosic zbyt duzych naci¬ sków (max. rzedu 2 kg) z powodu niskiej wy¬ trzymalosci elementów piezoelektrycznych.Niedogodnosci tych aide posiada sruba nastawcza wedlug wynalazku zawierajaca zespól sruby róz¬ nicowej zlozony z dwu wspólpracujacych ze soba srulb o róznych skokach, z których jedna o mniej¬ szym iskoku ma wspólsrodkowo ulozysfcowany obrotowy trzpien prize.suwiaijacy w czasie obrotu sruiby ruchomy element stolu pozycjonera," a dru¬ ga o wieksizym ekoku jest polaczona z bebnem zaopatrzonym w podzialke nioniusiza.Istota wynalazku jest to, ze srulba niasttawoza za¬ wiera sprzeglo sprzegajace w stanie wlaczenia sru¬ be o mandeciSEym skoku ze sruba o wiekszym sko¬ ku. iPonadto cecha wynalazku jest to, ze sprzeglo zawiiera kolki sprzeglowe unjchamiaine tulejka sitozkiowa sprzegajace snube o mniejszym skioku ze sruba o wiekszym skoku, onaz tulejke zaciskowa do sprzegniecia sruby o mniejszym skoku z trzpie- ndiem. Tuleja stozkowa i tuleja cylindryczna sa wspólsrodkowo wzajemnie prziesiuwne, przy czym przesuniecie tulei fiitozkoweg wyznaczone jest wiel¬ koscia przesuniecia tulei cylindrycznej oratz wiel¬ koscia napiecia laczacej je sprezyny sciskajacej.Ponadto cecha wynalazku jest to, ze jialowy od- ciimek skoku tulei cylindrycznej jest znacznie wiek¬ szy od jalowego odcinka skoku tulei stozkowej, dzieki iczemu w czasie wlaczania sprzegla sprzeg¬ niecie sruby o mniejszym sfeokiu ize sruba o wiek¬ sizym .skoku niaistepulje zawsze przed nozlaczeniem sruby o ranlieijszym skoku z trapieniem.Przedmiot wynalazku zostanie opisany szcze¬ gólowo w oparciu o przyklad wyikooaniia uwidocz¬ niony na rysunku, który przedstawia przekrój osiowy sruiby nasitawozej.Jak widac na rysunku, snuba mastawcza zawie¬ ra zespól sruby róznicowej zlozony iz dwu wspól¬ pracujacych ze soiba srub o róznych skokach, z których jedna o mniejszym skoku 2 wynoszacym korzystnie 0,45 mm, ima wspólsrodkowo ulozysko- wamy trzpien 1 przesuwajacy w czasie obr.otu sru¬ by nuchomy element stolu pozycjonera, a druga 16 o wieksizym skoku wynoszacym korzystnie 0,5 mm, jest polaczona z bebnem zaopatrzonym w po- dizdtalke rioniiusza. Drugi koniec trzpienia 1 pola¬ czony jest poprzez tulejke sprezynujaca 14, sprezy¬ ne 13 i tulejke przesuwna 12 ze sruba o niniej¬ szym skoku 2. Sruba o (mniejszym skoku 2 obmaca sie w nakretce 4, która ima paraciwinafcretke 3 sluzaca do kasowania -luzów na gwincie srulby.Prawy koniec sruiby o imniejiszym skoku ulozysko- wany jest obrotowo w srufbie o wiekszym skoku 16, fctóna obraca sie w nakretce 6 posiadajacej przeciwnakretke 5 sluzaca do kasowania luzów ma gwincie srulby.Nakretka sruby o wiekszym skoku 5 jest isztyw- no polaczona z tuleja 15, na której nacieta jest podziialka liniowa. Na stozkowej czesci bejbna 1, który poprzez wkrety 8 zwiazany jest ze sruba o wiekszym skoku, nacieta jest podizialka noniu- sizia.Sruba o niniejszym skoku w swej koncowej cze¬ sci z prawej strcny poisiada wbudowane sprzeglo zlozone z tulejki stozkowej 17, tulejki cylindrycz¬ nej 19 sprezyn 13, 11 i 18, tulei przesuwnej 12, tulei rozpreznej 14, kolków sprzeglowych 10 i po¬ pychacza 9. Sprzeglo to sluzy do sprzegania sru¬ by o miniej&zym skoku 2 ze sruiba o wiekszym skoku 16 i dziala w sposób nizej opisany.Wcisniecie popyehiacza 9 sprzegla powoduje pnzesiuw tulei -stozkowej 17, która poprzez kolki 10 zesprzegla srube o mniiejiszym skoku ze sruiba o wiekszym skoku, przy 'Czym idalszy przesuw po- pychacza 9 powdduje rozlaczenie sruby o mniej¬ szym 'skoku z dbrotcwo ulozyskcwanym w niej tnzpieniiem 1. W tym polozeniu sprzegla, przy po¬ krecaniu bebna noniuszowego 7 obraca sie w swei nakretce 6 tylko sruiba 16 o wiekszym skoku, co odpowiada przesuwowi zgrubnemu stolu pzycjo- neria.Poprzez ponowne 'nacisniecie popychacza 9 sprezyna 11 powoduje jego cofniecie do polozenia pierwotnego, a zatem cio£a sie równiez tuleja stoz¬ kowa 17 rozlaczajac snube 16 o wiekszym skoku ze sruiba 2 o niniejszym skoku i jednoczesnie pod dzialaniem N sprezyny 13 na tuleje, przesuwna 12 zaciska sie tulejka sprezynujaica 14 laczac sruibe o mniejszym skoku 2 z trzpieniem 1. W tym po¬ lozeniu sprzegla urzadzenie pracuje jak sruba róz¬ nicowa, której skok (równy jest róznicy wartosci skoków obu srub. Poniewaz róznica wartosci sko¬ ków tych srulb wynosi 0,1 skoku wiekszej sruby, to wobec skoków równych odpowiednio 0;5 mim i 0,45 mim skok sruby róznicowej wynosi 0,05 mm.Zastosowany w przykladzie wykonania wedlug wynalazku ooniusz z podzialem obwodu bebna 7 na 50 czesci daje czulosc ruchu pozycjonujacego równa 1 (jum. PL