SU1271738A1

SU1271738A1 - Micromanipulator drive

Info

Publication number: SU1271738A1
Application number: SU853840704A
Authority: SU
Inventors: Станислав Николаевич Басенко; Геннадий Михайлович Неменатов
Priority date: 1985-01-07
Filing date: 1985-01-07
Publication date: 1986-11-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к приводам микроманипул торов . Целью изобретени вл етс повышение нагрузочной способности привода. Перемещение штока 4 с укрепленной на нем зубчатой рейкой осуществл етс при взаимодействии выступов накладок 6, расположенных на одной из граней призм 2 и 3, выполненных из пьезоматериала, с зубцами рейки . Взаимодействие происходит при подаче к электродам призм напр жений, обеспечивающих изгиб одной из призм в сторону, противоположную щтоку, когда выступ накладки 6 этой призмы выходит из зацеплени с рейкой, и изменение длины другой призмы, выступ накладки 6 которой находитс в зацеплении под действием пружины 11. Изменение направлени перемещени штока 4 происходит при изменении последовательности подачи напр жений к электродам призм. 2 ил. сл ГчЭ со ооThe invention relates to mechanical engineering, in particular to micromanipulatory drives. The aim of the invention is to increase the load capacity of the drive. The movement of the rod 4 with the gear rack mounted on it is carried out by the interaction of the projections of the overlays 6, located on one of the faces of the prisms 2 and 3, made of piezo material, with the rack teeth. The interaction occurs when prisms are applied to the electrodes to provide a bend to one of the prisms in the direction opposite to the brush when the protrusion of the lining 6 of this prism disengages from the rod and changing the length of the other prism, the protrusion of the lining 6 of which is engaged by the spring 11 . The change in direction of movement of the rod 4 occurs when the sequence of voltage supply to the prism electrodes is changed. 2 Il. sl GchE so oo

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводам микромани- . пуляторов.The invention relates to mechanical engineering, in particular to micromani drives. pullers.

Цель изобретения — повышение нагрузочной способности привода.The purpose of the invention is to increase the load capacity of the drive.

На фиг.1 изображен привод, общий вид; ⁵на фиг.2 — сечение А—А на фиг.1.Figure 1 shows the drive, a General view; ⁵ in figure 2 - section a — a in figure 1.

Привод микроманипулятора содержит установленный в корпусе 1 пьезопреобразователь, включающий по крайней мере две прямоугольные призмы 2 и 3, выполненные ю из пьезоматериала и расположенные вдоль штока 4 с закрепленной на нем зубчатой рейкой. Шток 4 установлен в корпусе 1 на шариковых направляющих 5.The micromanipulator drive contains a piezoelectric transducer installed in the housing 1, including at least two rectangular prisms 2 and 3 made of piezomaterial and located along the rod 4 with a gear rack fixed to it. The rod 4 is installed in the housing 1 on the ball guides 5.

Призмы 2 и 3 соединены обращенными друг к другу основаниями с корпусом 1, ¹⁵ а на одной из граней каждой из призм, обращенной к зучатой рейке штока 4, установлена накладка 6 с выступом по форме впадины между зубьями рейки.Prisms 2 and 3 are connected by bases facing each other with the housing 1, ^15, and on one of the faces of each of the prisms facing the toothed rod of the rod 4, an overlay 6 is installed with a protrusion in the form of a depression between the teeth of the rod.

На каждой из двух других расположенных противоположно гранях закреплены параллельно ребрам призмы два электрода 7, 8 и 9, 10 соответственно, при этом призмы 2 и 3 подпружинены к корпусу пружинами 11 в направлении к штоку 4.Two electrodes 7, 8 and 9, 10, respectively, are fixed on each of the two other opposite faces located parallel to the edges of the prism, while the prisms 2 and 3 are spring-loaded to the housing by springs 11 in the direction of the rod 4.

В обесточенном состоянии накладки 6 25 входят в зацепление с зубчатой рейкой штока 4, фиксируя его в исходном положении.In a de-energized state, the linings 6 25 engage with the gear rack of the rod 4, fixing it in its original position.

Привод питается от двух гальванически не связанных источников напряжения, выдающих импульсы прямоугольной формы (не 30 показаны).The drive is powered by two galvanically unconnected voltage sources that produce rectangular pulses (not 30 shown).

Привод работает следующим образом.The drive operates as follows.

Для перемещения штока 4 вправо на верхние 7 и 9 и нижние 8 и 10 электроды призмы 2 подают напряжение с разной полярностью, что вызывает изгиб приз- 35 мы 2, при котором сжимается пружина 11 и ее накладка 6 выходит из зацепления с зубчатой рейкой. Затем подается напряжение одинаковой полярности на электроды 7, 8 и 9, 10 призмы 3, обеспечивающее увеличение ее длины, при этом накладка 6 этой призмы, находясь в зацеплении с зубчатой рейкой, перемещает шток 4. В следующий момент времени снимается напряжение с электродов призмы 2 и она под действием пружины 11 своей накладкой 6 входит в зацепление с зубчатой рейкой. Одновременно на электроды 7, 9 и 8, 10 призмы 3 подается напряжение с разной полярностью, обеспечивающее ее изгиб в сторону, противоположную штоку 4, при этом пружина 11 сжимается и накладка этой призмы выходит из зацепления с зубчатой рейкой. Затем подается напряжение одинаковой полярности на электроды призмы 2, обеспечивающее уменьшение ее длины, что вызывает дальнейшее перемещение штока 4 вправо. В следующий момент снимают напряжение с электродов призмы 3 и подается напряжение различной полярности на электроды 7, 9 и 8, 10 призмы 2, выводящее из зацепления ее накладку 6 с зубчатой рейкой. Далее цикл повторяется. Изменение направления движения осуществляется изменением очередности подачи напряжения на электроды 7, 9 и 8, 10 призм 2 и 3.To move the rod 4 to the right, the upper electrodes of prism 2 supply voltage with different polarity to the upper 7 and 9 and lower prism 8 and 10, which causes bending of the prism 35 we 2, in which the spring 11 is compressed and its pad 6 disengages from the gear rack. Then the voltage of the same polarity is applied to the electrodes 7, 8 and 9, 10 of prism 3, which ensures an increase in its length, while the pad 6 of this prism, being in mesh with the gear rack, moves the rod 4. At the next time, the voltage is removed from the electrodes of the prism 2 and she under the action of the spring 11 with its lining 6 is engaged with the gear rack. At the same time, voltage with different polarity is applied to the electrodes 7, 9 and 8, 10 of prism 3, which ensures its bending in the direction opposite to the rod 4, while the spring 11 is compressed and the overlay of this prism disengages from the gear rack. Then a voltage of the same polarity is applied to the electrodes of the prism 2, providing a reduction in its length, which causes further movement of the rod 4 to the right. At the next moment, the voltage is removed from the electrodes of the prism 3 and a voltage of different polarity is applied to the electrodes 7, 9 and 8, 10 of the prism 2, which disengages its plate 6 with a gear rack. Next, the cycle repeats. Changing the direction of movement is carried out by changing the sequence of voltage supply to the electrodes 7, 9 and 8, 10 of prisms 2 and 3.

Claims

Claim

A micromanipulator drive comprising a piezoelectric transducer installed in the housing and a rod located in the guides with the possibility of interaction with the piezoelectric transducer, characterized in that, in order to increase the load capacity, it is equipped with a gear rack fixed to the rod and overlays with a protrusion in the form of a depression between the teeth of the rail, and the piezoelectric transducer is made in the form of at least two rectangular prisms of piezoelectric material located along the rod, connected by The bases with the case attached to each other, on one of the faces of each of which facing the rod, a lining with a protrusion is installed, and on each of the two other oppositely arranged faces two electrodes are mounted parallel to the edges of the prism, while the prisms are spring-loaded relative to the body in the direction a rod installed with the possibility of interaction of the teeth of the rail with the tabs of the pads.

Counter F. Mayorov