SU1094063A1

SU1094063A1 - Device for moving tape

Info

Publication number: SU1094063A1
Application number: SU823426672A
Authority: SU
Inventors: Рамутис Юозович Бансявичюс; Нинель Афанасьевна Лапшина; Ромуальдас Генрикович Наумавичюс; Михаил Парфирьевич Пономаренко; Казимерас Миколович Рагульскис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1984-05-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЛЕНТЫ, содержащее два ротора, приводимьш во вращение пьезоэлектрическими вибраторами, и элемент прижати ленты, отличающеес тем, что, -с целью расщирени функциональных возможностей устройства путем обеспечени дополнитель-, ных поворотов и перемещений в плоскости прот гивани ленты, в него введен узел перемещени , содержащий кольцевой пьезоэлектрический преобразователь с двум параллельными электродами на торцовых поверхност х, один из которых выполнен в виде четного числа симметричных сегментов , а другой - сплошным, и два стержневых пьезоэлектрических преобразовател пр моугольного сечени с двум парами электродов на противоположных гран х, а элемент прижати выполнен из стекла, жестко- охватываемого кольцевым пьезоэлектрическим преобразователем, расположенным между стержневыми пьезоэлектрическими преобразовател ми, первый из которых прикреплен к корпусу в двух местах располоi жени своих узлов колебаний жестко, а второй прикреплен к корпусу в одном из (Л двух мест расположени своих узлов, колебаний жестко, а в другом - упруго.A DEVICE FOR MOVING THE TAPE, containing two rotors, is driven into rotation by piezoelectric vibrators, and an element of pressing the tape, characterized in that, in order to expand the functionality of the device by providing additional rotations and movements in the plane of drawing the tape, it is introduced a movement unit comprising an annular piezoelectric transducer with two parallel electrodes on the end surfaces, one of which is made in the form of an even number of symmetric segments, the other is solid, and there are two rod piezoelectric transducers with two pairs of electrodes on opposite faces, and the pressing element is made of glass rigidly covered by an annular piezoelectric transducer located between the rod piezoelectric transducers, the first of which is attached to the body in two the locations of their vibration nodes are rigid, and the second is attached to the body in one of the (L two locations of its nodes, the vibration is rigid, and in the other - elastically.

Description

СОWITH

JJ

оabout

О5 00 Фиг.1 .у-:к-У:::;у::у:-.у/-. Хк/л/// 3 Изобретение относитс к технике накоплени информации, а именно к приводам носителей информации иными средствами, чем электродвигатель. Известно устройство дл перемещени магнитной ленты, содержащее пьезоэлектрические преобразователи, подключенные через согласующие каскады к блоку управлени 1. Недостатком известного устройства вл етс низка точность перемещени носител информации из-за недостаточного усили прижима перемещаемой ленты к пьезоэлектрическим преобразовател м. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс устройство, содержащее два ротора, приводимые во вращение пьезоэлектрическими вибраторами, и элемент прижати ленты 2. Недостатком второго устройства вл етс ограниченность его функциональных возможностей из-за невозможности, например , осуществлени поворотов носител информации в плоскости перемещени последнего -И отсутстви возможности перемещени носител в поперечном к направлению движени направлении, что вл етс большим недостатком при точном выставлении , например, голограмм. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени дополнительных поворотов и перемещений в плоскости прот гивани ленты. Цель достигаетс тем, что-в устройство, содержащее два ротора, приводимые во вращение пьезоэлектрическими вибраторами , и элемент прижати ленты, введен узел перемещени , содержащий кольцевой пьезоэлектрический преобразователь с двум параллельными электродами на торцовых поверхност х , один из которых выполнен в виде четного числа и симметричных сегментов , а другой - сплошным, и два стержневых пьезоэлектрических преобразовател пр моугольного сечени с двум парами электродов на противоположных гран х, а элемент прижати выполнен из стекла, жестко охватываемого кольцевым пьезоэлектрцческим преобразователем, расположенным между стержневыми пьезоэлектрическими преобразовател ми, первый из которых прикреплен к корпусу в двух местах расположени своих узлов колебаний жестко, а второй прикреплен к корпусу в одном из двух мест расположени своих узлов колебаний жестко, а в другом - упруго. На фиг. 1 изображена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - схема сопр жени пьезоэлектрического стержн преобразовател с ведущим валом; на фиг. 3 - блок-схема управлени пьезоэлектрическими приводами. Устройство содержит две взаимно перпендикул рные пары стержневых пьезоэлектрических преобразователей 1 и 2, одна из которых (пара 2 преобразователей, св зана с двум ведущими валами 3, а друга (пара 1 преобразователей) - с элементом 4 прижати ленты 5. Каждый преобразователь 1 подключен к источнику 6 возбуждающего напр жени (генератору ) через переключатель 7, св занный с блоком 8 управлени . Каждый преобразователь 2 подключен к источнику 9 возбуждающего напр жени через модул тор 10 и переключатель 11. Электроды преобразовател 1 разделены на две равные части , соединенные между собой попарно, и через переключатель ,7 подключены к генератору 6. Кольцевой пьезоэлектрический преобразователь 12 взаимодействует с парой -параллельных стержневых пьезоэлектрических преобразователей 1, один из которых жестко прикреплен к корпусу в двух местах расположени своих узлов 13 колебаний , а второй преобразователь 1 - в одном из мест расположени своих узлов 13 колебаний, .а в другом - упруго прикреплен к корпусу через пружину 14. Внутри кольцевого пьезоэлектрического преобразовател 12 установлен элемент 4 прижати ленты 5, жестко соединенный с внутренней поверхностью кольцевого преобразовател 12. Последний содержит два электрода 15 и 16, расположенных на двух торцевых параллельных плоскост х кольца, При этом один из электродов 15 кольцевого преобразовател 12 разделен на четыре равные части. Две противоположные части 17 электрода 15 соединены между собой и вмес другим электродом 16 подключе ны к дополнительному источнику 18 возбуждени . Преобразователь 2 прикреплен к корпусу в местах расположени своих узлов колебаний, и к ведущим валам 3 они прикреплены упруго через элементы 22. Устройство работает следующим обраПри включении устройства в кольцевом преобразователе 12 возбуждаютс резонансные радиальные колебани 19 второй моды. Узлы этих колебаний расположены в местах раздела электрода 15 преобразовател 12. В преобразователе 1 при этом возбуждаютс резонансные продольные колебани 13, а в преобразователе 2 возбуждаютс одновременно продольные колебани 20 первой моды и поперечные колебани 21 второй моды. Поскольку в местах соприкосновени преобразователей 2 с ведущими валами 3 получаетс геометрическое сложение продольных 20 и поперечных 21 колебаний, ведущие валы 3 осуществл ют вращательное движение. Дл реверсировани вращени вала 3 посредством блока 8 управлени измен ют положение переключателей 11, при этом измен етс фазаO5 00 Figure 1 .-: KY :::; y :: y: -. Y / -. Xk / l /// 3 The invention relates to a technique for storing information, namely to drives of information carriers by other means than an electric motor. A device for moving a magnetic tape containing piezoelectric transducers connected via matching stages to the control unit 1 is known. A disadvantage of the known device is the low accuracy of movement of the information carrier due to insufficient force of the moving tape to the piezoelectric transducers. The closest in technical essence and achievable the effect to the proposed is a device containing two rotors, driven by rotation of the piezoelectric vibrators, and Pressing the tape 2 is a disadvantage. The disadvantage of the second device is its limited functionality due to the impossibility, for example, of turning the information carrier in the plane of movement of the latter — and the carrier cannot move in the direction transverse to the direction of movement, which is a big disadvantage when For example, holograms. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by providing additional turns and movements in the plane of drawing the tape. The goal is achieved in that a device containing two rotors, rotated by a piezoelectric vibrator, and a tape pressing element, is inserted into a displacement unit containing an annular piezoelectric transducer with two parallel electrodes on the end surfaces, one of which is an even number and symmetric segments, and the other - solid, and two rod piezoelectric transducers of rectangular cross section with two pairs of electrodes on opposite faces x, and the pressing element is made from glass rigidly covered by an annular piezoelectric transducer located between rod piezoelectric transducers, the first of which is fixed to the body in two locations of its vibration nodes rigidly, and the second is attached to the body in one of two places of their vibration nodes rigidly, and in the other - elastic. FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 is a junction diagram of a piezoelectric transducer rod with a drive shaft; in fig. 3 is a block diagram of the control of piezoelectric actuators. The device contains two mutually perpendicular pairs of rod piezoelectric transducers 1 and 2, one of which (a pair of 2 transducers, is connected to two drive shafts 3, and the other (a pair of 1 transducers) - to the element 4 pressing the tape 5. Each transducer 1 is connected to excitation voltage source 6 (generator) through switch 7 connected to control unit 8. Each inverter 2 is connected to excitation voltage source 9 via modulator 10 and switch 11. Converter 1 electrodes are separated by and two equal parts interconnected in pairs, and through a switch, 7 are connected to generator 6. Ring piezoelectric transducer 12 interacts with a pair of parallel rod piezoelectric transducers 1, one of which is rigidly attached to the body at two locations of its nodes 13 oscillations, and the second transducer 1 - in one of the locations of its nodes 13 vibrations, and in the other - is elastically attached to the body through the spring 14. Inside the annular piezoelectric transducer 12 is installed flax element 4 pressing the belt 5, is rigidly coupled to the internal annular surface of the transducer 12. The latter comprises two electrodes 15 and 16 disposed on two parallel planes of the end ring, wherein one of the ring electrodes 15 of the transducer 12 is divided into four equal parts. The two opposite parts 17 of the electrode 15 are interconnected and kneaded by another electrode 16 connected to an additional excitation source 18. Converter 2 is attached to the housing at the locations of its vibration nodes, and to the drive shafts 3 they are attached elastically through the elements 22. The device operates as follows When the device is switched on in a ring converter 12, resonant radial oscillations 19 of the second mode are excited. The nodes of these oscillations are located at the interface of the electrode 15 of the converter 12. In the converter 1, resonant longitudinal oscillations 13 are excited, and in the converter 2, longitudinal oscillations 20 of the first mode and transverse oscillations 21 of the second mode are simultaneously excited. Since, at the points of contact of the converters 2 with the drive shafts 3, the geometrical addition of the longitudinal 20 and transverse 21 oscillations is obtained, the drive shafts 3 perform a rotary motion. To reverse the rotation of the shaft 3 by means of the control unit 8, the position of the switches 11 is changed, and the phase

поперечных колебаний преобразователей 1 и 2 (пунктирна крива ).transverse oscillations of converters 1 and 2 (dotted curve).

Преобразователи 2 перемещают ленту 5 в направлении х. Имеютс два режима перемещени ленты: покадровый и точный. При покадровом перемещении лента 5 передвигаетс на величину одного целого кадра , с точностью до 20 мкм (длина кадра, например, голограммы 19 мм). При точном перемещении лента передвигаетс на длину до 2 мм с точностью 0,5 мкм. После точного установлени ленты 5 по оси х ее прижимают к элементу 4 прижати , например, с помощью отсоса воздуха между лентой и элементом 4 прижима, который представл ет собою оптически чистое стекло дисковой формы, приклеенное к внутренней поверхности кольцевого преобразовател 12 по окружности, и затем перемещают ленту по оси у, поворачива , если это необходимо, ленту 5 и вокруг оси z. Поворот ленты вокруг указанной оси осуществл етс с помощью стержневых преобразователей 1, вThe transducers 2 move the tape 5 in the x direction. There are two tape transfer modes: single-frame and precise. When moving frame by frame, the tape 5 is moved by the size of one whole frame, with an accuracy of up to 20 µm (a frame length, for example, a hologram of 19 mm). With precise movement, the tape moves up to 2 mm in length with an accuracy of 0.5 µm. After the tape 5 is precisely positioned along the x axis, it is pressed against the pressing element 4, for example, by sucking air between the tape and the pressing element 4, which is optically clear glass of disk shape glued to the inner surface of the annular converter 12 around the circumference, and then move the tape along the y axis, turning, if necessary, the tape 5 and around the z axis. The tape is rotated around the specified axis using rod transducers 1, in

которых возбуждаютс резонансные продольные колебани 13. Максимальна амплитуда этих колебаний приходитс на середину преобразовател 1, т. е. в месте сопр жени его с кольцевым преобразователем 12, в котором возбуждаютс радиальные резонансные колебани 19. При возбуждении колебаний 13 и 19 преобразователь 12 вместе с элементом 4 и лентой 5 перемещаетс вверх по оси у. При одновременном изменении фазы колебаний обоих преобразователей 1 (пунктирна лини ) преобразователь 12 вместе с элементом 4 и лентой 5 перемещаетс вниз по оси у, а при изменении фазы колебаний лишь одного из преобразователей 1 преобразователь 12 вместе с элементом 4 и лентой 5 поворачиваетс вокруг оси Z в ту или иную сторону по направлению угла а.which excite resonant longitudinal oscillations 13. The maximum amplitude of these oscillations occurs in the middle of the transducer 1, i.e., at its junction with the ring transducer 12, in which radial resonant oscillations are excited 19. When oscillations 13 and 19 are excited, transducer 12 with the element 4 and the belt 5 moves upward along the y axis. When the oscillation phase of both transducers 1 (dotted line) is simultaneously changed, the transducer 12 with element 4 and tape 5 moves down the y axis, and when the oscillation phase changes, only one of the transducers 1 transducer 12 together with element 4 and tape 5 rotates around the z axis in one direction or another in the direction of the angle a.

Использование изобретени позволит повысить точность перемещени голографических носителей информации и уменьшить врем ее записи.The use of the invention will improve the accuracy of movement of holographic media and reduce its recording time.

. X. X

-f-)- /////////.-f -) - /////////.

..

аbut

22

Фиг.22

Claims

DEVICE FOR MOVING TAPES, containing two rotors driven by piezoelectric vibrators, and an element for pressing the tape, characterized in that, in order to expand the functionality of the device by providing complementary-.

of turns and moving in the plane of drawing of the tape, a displacement unit is introduced into it containing an annular piezoelectric transducer with two parallel electrodes on the end surfaces, one of which is made in the form of an even number of symmetric segments, and the other is solid, and two rod piezoelectric transducers of rectangular cross section with two pairs of electrodes on opposite sides, and the pressing element is made of glass, rigidly covered by a piezoelectric ring transducer m located between the rod piezoelectric transducers, the first of which is attached to the housing at two places _on raspolo- zheniya their oscillation nodes rigidly and second © attached to the body in one of two locations of its nodes rigidly oscillations, and in the other - an elastically.

SU w. 1094063