RU112394U1

RU112394U1 - ONE-ORDER POSITIONING DEVICE

Info

Publication number: RU112394U1
Application number: RU2011134599/28U
Authority: RU
Inventors: Лев Семёнович Кольнер
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатории Амфора"
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2012-01-10

Abstract

1. Однокоординатное позиционирующее устройство, содержащее подвижную часть, установленную на пневматических опорах и соединенную с танкеткой, по меньшей мере, одной пневматической опоры при помощи сферического шарнира, отличающееся тем, что танкетка пневматической опоры прикреплена к подвижной части при помощи винта, проходящего через тело шарнира, при этом между внутренней поверхностью тела шарнира и винтом имеется зазор. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная часть связана с телом шарнира, а охватывающая часть шарнира связана с танкеткой пневматической опоры. ! 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что тело шарнира соединено с гайкой, на которой установлена подвижная часть. ! 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что охватывающая часть шарнира связана с верхним опорным элементом, который опирается на связанный с танкеткой нижний опорный элемент, причем верхний и нижний опорные элементы имеют плоские опорные поверхности, расположенные под углом к горизонтальной плоскости. !5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что верхний опорный элемент имеет вертикальную направляющую поверхность, расположенную под углом с вертикальной направляющей поверхностью направляющего элемента, неподвижного относительно танкетки, причем между указанными направляющими поверхностями расположен клиновой элемент. 1. One-coordinate positioning device containing a movable part mounted on pneumatic supports and connected to the wedge of at least one pneumatic support by means of a spherical hinge, characterized in that the wedge of the pneumatic support is attached to the movable part by means of a screw passing through the hinge body , while there is a gap between the inner surface of the hinge body and the screw. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the movable part is connected to the body of the hinge, and the female part of the hinge is connected to the wedge of the pneumatic support. ! 3. The device according to claim 2, characterized in that the hinge body is connected to a nut on which the movable part is mounted. ! 4. The device according to claim 2, characterized in that the female part of the hinge is connected to an upper support element, which bears on the lower support element connected to the wedge, and the upper and lower support elements have flat support surfaces at an angle to the horizontal plane. !five. The device according to claim 4, characterized in that the upper support element has a vertical guiding surface located at an angle with the vertical guiding surface of the guiding element, stationary relative to the wedge, and between the said guiding surfaces is a wedge element.

Description

Полезная модель относится к области приборостроения и может быть применена в устройствах, обеспечивающих точное взаимное позиционирование объекта и измерительного или обрабатывающего инструмента. К таким устройствам относятся, например, одно-, двух- и трехкоординатные машины, в которых полезная модель может быть использована в элементе, обеспечивающем позиционирование объекта или инструмента по одной координате.The utility model relates to the field of instrumentation and can be used in devices that provide accurate mutual positioning of the object and the measuring or processing tool. Such devices include, for example, one-, two- and three-coordinate machines, in which the utility model can be used in an element that provides positioning of an object or tool in one coordinate.

Из уровня техники известна координатная измерительная машина, содержащая подвижную часть, которой в данном случае является портал, установленный на двух пневматических опорах (SU1151060A, F16C 32/06, 23.11.1985). Точная работа устройства обеспечивается при строго горизонтальном положении перекладины портала, для чего рабочие поверхности танкеток пневматических опор должны располагаться в одной горизонтальной плоскости. Поскольку танкетка опоры крепится к опорной поверхности портала, то критичным является расположение в одной горизонтальной плоскости и опорных поверхностей портала. Указанное требование сложно выполнить в технологическом плане. Для упрощения технологии производства портал устройства, раскрытого в приведенном источнике, соединен с танкеткой, по меньшей мере, одной пневматической опоры посредством сферического шарнира, причем тело шарнира имеет винтовую пару для соединения с порталом. Применение сферического шарнира позволяет обеспечить параллельность рабочих поверхностей танкеток пневматических опор, а винтовая пара - нахождение перекладины портала в горизонтальной плоскости.The prior art coordinate measuring machine containing a movable part, which in this case is a portal mounted on two pneumatic bearings (SU1151060A, F16C 32/06, 11/23/1985). Accurate operation of the device is ensured with a strictly horizontal position of the crossbar of the portal, for which the working surfaces of the wedges of the pneumatic supports should be located in one horizontal plane. Since the support wedge is attached to the supporting surface of the portal, the location of the portal supporting surfaces in one horizontal plane is critical. The specified requirement is difficult to fulfill technologically. To simplify the production technology, the portal of the device disclosed in the source is connected to the wedge of at least one pneumatic support by means of a spherical hinge, the hinge body having a screw pair for connecting to the portal. The use of a spherical hinge allows for parallelism of the working surfaces of the tankettes of the pneumatic bearings, and a screw pair allows the portal crossbar to be located in a horizontal plane.

Данное решение выбрано в качестве прототипа полезной модели. Его недостатком является отсутствие фиксации танкетки пневматической опоры на портале. Конструкция допускает такую фиксацию, осуществляемую, однако, в стороне от оси шарнира и приводящую к изгибающим нагрузкам, способным изменить положение рабочей поверхности танкетки пневматической опоры.This solution is selected as a prototype of a utility model. Its disadvantage is the lack of fixation of the platform sole of the pneumatic support on the portal. The design allows such a fixation, carried out, however, away from the hinge axis and leading to bending loads capable of changing the position of the working surface of the tank sole of the pneumatic support.

Задачей полезной модели является разработка решения, позволяющего жестко соединить подвижную часть устройства и танкетку пневматической опоры после обеспечения требуемого взаимного расположения рабочих поверхностей всех танкеток, и тем самым повысить точность работы однокоординатного позиционирующего устройства.The objective of the utility model is to develop a solution that allows rigidly connecting the moving part of the device and the wedge of the air support after ensuring the required relative position of the working surfaces of all wedges, and thereby improve the accuracy of the single-axis positioning device.

Для решения этой задачи предложено однокоординатное позиционирующее устройство, содержащее подвижную часть, установленную на пневматических опорах и соединенную с танкеткой, по меньшей мере, одной пневматической опоры при помощи сферического шарнира. Танкетка пневматической опоры прикреплена к подвижной части при помощи винта, проходящего через тело шарнира, при этом между внутренней поверхностью тела шарнира и винтом имеется зазор.To solve this problem, a one-coordinate positioning device is proposed, comprising a movable part mounted on pneumatic bearings and connected to a wedge of at least one pneumatic support using a spherical hinge. The wedge of the air support is attached to the movable part by means of a screw passing through the hinge body, while there is a gap between the inner surface of the hinge body and the screw.

Подвижная часть устройства может быть связана с телом сферического шарнира, в таком случае охватывающая часть сферического шарнира связана с танкеткой пневматической опоры.The movable part of the device can be connected with the body of the spherical hinge, in which case the covering part of the spherical hinge is connected with the wedge of the pneumatic support.

Тело сферического шарнира может быть соединено с гайкой, на которой установлена подвижная часть.The body of the spherical joint can be connected to a nut on which the movable part is mounted.

В частном случае изобретения охватывающая часть шарнира связана с верхним опорным элементом, который опирается на связанный с танкеткой нижний опорный элемент, причем верхний и нижний опорные элементы имеют плоские опорные поверхности, расположенные под углом к горизонтальной плоскости.In the particular case of the invention, the covering part of the hinge is connected with the upper support element, which is supported by a lower support element connected to the wedge, the upper and lower support elements having flat supporting surfaces located at an angle to the horizontal plane.

Предпочтительным при этом является вариант, при котором верхний опорный элемент имеет вертикальную направляющую поверхность, расположенную под углом с вертикальной направляющей поверхностью направляющего элемента, неподвижного относительно танкетки, причем между указанными направляющими поверхностями расположен клиновой элемент.In this case, it is preferable that the upper supporting element has a vertical guide surface that is at an angle with the vertical guide surface of the guide element stationary relative to the wedge, and a wedge element is located between these guide surfaces.

Технический результат полезной модели заключается в жесткой фиксации подвижной части устройства и танкетки пневматической опоры после обеспечения их требуемого взаимного расположения.The technical result of the utility model consists in rigid fixation of the movable part of the device and the wedge of the air support after ensuring their desired relative position.

Осуществление полезной модели будет пояснено ссылками на фигуры:The implementation of the utility model will be explained with reference to the figures:

фиг.1 - изображение однокоординатного позиционирующего устройства;figure 1 - image of a single-axis positioning device;

фиг.2 - изображение разреза А-А;figure 2 - image section aa;

фиг.3 - изображение вида Б;figure 3 - image of a view of B;

фиг.4 - изображение разреза В (винт не показан).4 is an image of a section In (a screw is not shown).

Однокоординатное позиционирующее устройство, изображенное на фиг.1, выполнено в виде однокоординатного стола. Подвижная часть устройства, имеющая возможность перемещения в направлении, перпендикулярном изображению на фигуре, содержит платформу 1, а неподвижная - основание 2. Платформа установлена на основании на пневматических опорах, создающих усилие в вертикальном направлении и образованных при помощи закрепленных на основании направляющих 3 и закрепленных на платформе танкеток 4.The single-axis positioning device shown in figure 1, is made in the form of a single-axis table. The movable part of the device, which can be moved in the direction perpendicular to the image in the figure, contains a platform 1, and the stationary one - a base 2. The platform is mounted on the base on pneumatic bearings that create a force in the vertical direction and formed by means of guides 3 fixed on the base and fixed on platform wedges 4.

Для удержания платформы в поперечном направлении устройство снабжено дополнительной пневматической опорой, создающей усилие в горизонтальном направлении и выполненной при помощи направляющей 5 и танкетки 6, которые закреплены соответственно на основании и платформе.To hold the platform in the transverse direction, the device is equipped with an additional pneumatic support creating a force in the horizontal direction and made with the help of the guide 5 and the wedge 6, which are fixed respectively on the base and the platform.

Точность работы устройства достигается при условии нахождения в одной горизонтальной плоскости рабочих поверхностей 7 танкеток, что необходимо для обеспечения постоянного и равномерного зазора в пневматических опорах. Данное условие выполняется в случае, если посадочные поверхности 8 платформы лежат в одной горизонтальной плоскости. Выполнение данного требования для поверхностей, расположенных на значительном удалении связано с серьезными технологическими сложностями.The accuracy of the device is achieved provided that 7 wedges are in the same horizontal plane of the working surfaces, which is necessary to ensure a constant and uniform clearance in the pneumatic bearings. This condition is met if the landing surface 8 of the platform are in the same horizontal plane. The fulfillment of this requirement for surfaces located at a considerable distance is associated with serious technological difficulties.

Согласно полезной модели соединение платформы и танкетки осуществлено посредством сферического шарнира, показанного на фиг.2.According to a utility model, the connection of the platform and the platform is carried out by means of the spherical hinge shown in figure 2.

Шарнир содержит тело шарнира 9, имеющее сферическую внешнюю поверхность 10, и охватывающую часть 11 с соответствующей сферической поверхностью 12. Тело шарнира посредством втулки 13, вставленной в тело шарнира или выполненной с ним заодно, жестко соединено с посадочной поверхностью 8 платформы через имеющую резьбовое соединение с втулкой гайку 14. Охватывающая часть вставлена в верхний опорный элемент 15, который опирается на нижний опорный элемент 16, закрепленный на танкетке 4. Винт 17 проходит сквозь тело шарнира, при этом между винтом и внутренней поверхностью втулки имеется зазор. Отверстие 18 в платформе, предназначенное под винт, также выполнено с диаметром, превышающим диаметр винта.The hinge comprises a hinge body 9 having a spherical outer surface 10 and a female portion 11 with a corresponding spherical surface 12. The hinge body, by means of a sleeve 13 inserted into or integral with the hinge body, is rigidly connected to the landing surface 8 of the platform through a threaded connection with nut 14. The female part is inserted into the upper support element 15, which rests on the lower support element 16, mounted on a wedge 4. The screw 17 passes through the hinge body, while between the screw and the inside it has a clearance face of the sleeve. The hole 18 in the platform, designed for a screw, is also made with a diameter exceeding the diameter of the screw.

Таким образом, даже в случае несоблюдения требования о принадлежности поверхностей 8 одной горизонтальной плоскости, за счет поворота шарнира возможно обеспечить параллельность поверхностей 7, а путем вращения гайки 14 - строго горизонтальное положение верхней поверхности платформы. При этом создаваемое винтом 17 усилие не приводит к возникновению изгибающей нагрузки на танкетку 4. Для того чтобы тело шарнира не проворачивалось при повороте гайки 14, втулка 13 соединена с верхним опорным элементом 15 штифтами 19.Thus, even in the case of non-compliance with the requirement that the surfaces 8 belong to the same horizontal plane, by rotating the hinge it is possible to ensure parallelism of the surfaces 7, and by rotating the nut 14, the strictly horizontal position of the upper surface of the platform. In this case, the force created by the screw 17 does not lead to a bending load on the wedge 4. In order to prevent the hinge body from turning when the nut 14 is turned, the sleeve 13 is connected to the upper supporting element 15 by pins 19.

В частном случае полезной модели при помощи гайки осуществляется только грубая вертикальная регулировка. Для более точной вертикальной регулировки верхний и нижний опорные элементы снабжены наклонными к горизонтали плоскими опорными поверхностями 20 и 21. К нижнему опорному элементу 16 прикреплен направляющий элемент 22. Верхний опорный элемент 15 имеет плоскую вертикальную направляющую поверхность 23, расположенную под углом с плоской направляющей поверхностью 24 направляющего элемента 22. Предпочтительно, чтобы прямая, образованная пересечением опорной поверхности 21 и горизонтальной плоскостью, была параллельна направляющей поверхности 24. Между указанными направляющими поверхностями установлен клиновой элемент 25, перемещение которого осуществляется регулировочным винтом 26.In the particular case of a utility model, only a rough vertical adjustment is carried out using a nut. For more precise vertical adjustment, the upper and lower support elements are provided with horizontal support surfaces 20 and 21 that are inclined horizontally. A guide element 22 is attached to the lower support element 16. The upper support element 15 has a flat vertical guide surface 23, angled with a flat guide surface 24 the guide element 22. Preferably, the straight line formed by the intersection of the supporting surface 21 and a horizontal plane is parallel to the guide surface 24. M A wedge element 25 is installed between these guide surfaces, the movement of which is carried out by the adjusting screw 26.

При повороте винта 26 клиновой элемент 25 подается в сторону вершины угла между направляющими поверхностям 23 и 24, тем самым отодвигая верхний опорный элемент 15 от направляющего элемента 22. Верхний опорный элемент 15 при этом поднимается по опорным поверхностям 21 нижнего опорного элемента 16. Отверстие 18 в данном частном случае полезной модели выполнено овальной формы с удлинением в направлении перемещения верхнего опорного элемента.When the screw 26 is rotated, the wedge element 25 is fed towards the apex of the angle between the guide surfaces 23 and 24, thereby pushing the upper support element 15 away from the guide element 22. The upper support element 15 thus rises along the support surfaces 21 of the lower support element 16. The hole 18 This particular case of the utility model is made oval with elongation in the direction of movement of the upper support element.

Следует отметить, что выполнение однокоординатного позиционирующего устройства в виде однокоординатного стола является частным случаем полезной модели, которая может быть использована и в иных устройствах или их элементах, обеспечивающих линейное перемещение, например, в порталах координатных машин.It should be noted that the implementation of a single-coordinate positioning device in the form of a single-coordinate table is a special case of a utility model that can be used in other devices or their elements that provide linear movement, for example, in portals of coordinate machines.

Claims

1. A one-coordinate positioning device comprising a movable part mounted on pneumatic supports and connected to a wedge of at least one pneumatic support using a spherical hinge, characterized in that the wedge of the pneumatic support is attached to the movable part by means of a screw passing through the hinge body while there is a gap between the inner surface of the hinge body and the screw.

2. The device according to claim 1, characterized in that the movable part is connected with the hinge body, and the female part of the hinge is connected with the wedge of the pneumatic support.

3. The device according to claim 2, characterized in that the hinge body is connected to a nut on which the movable part is mounted.

4. The device according to claim 2, characterized in that the covering part of the hinge is connected with the upper supporting element, which is supported by a lower supporting element connected to the wedge, the upper and lower supporting elements having flat supporting surfaces located at an angle to the horizontal plane.

5. The device according to claim 4, characterized in that the upper supporting element has a vertical guide surface located at an angle with the vertical guide surface of the guide element stationary relative to the wedge, and a wedge element is located between these guide surfaces.