SU1404249A1 - Drive for linear displacements - Google Patents

Drive for linear displacements Download PDF

Info

Publication number
SU1404249A1
SU1404249A1 SU864111441A SU4111441A SU1404249A1 SU 1404249 A1 SU1404249 A1 SU 1404249A1 SU 864111441 A SU864111441 A SU 864111441A SU 4111441 A SU4111441 A SU 4111441A SU 1404249 A1 SU1404249 A1 SU 1404249A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
carriage
drive elements
voltage
latch
guides
Prior art date
Application number
SU864111441A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Егорович Гаврилов
Рашит Мубаракович Хуснутдинов
Валерий Алексеевич Баранов
Ибниабин Мингалеевич Булатов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4671
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4671 filed Critical Предприятие П/Я Г-4671
Priority to SU864111441A priority Critical patent/SU1404249A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1404249A1 publication Critical patent/SU1404249A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и предназначено дл  использовани  в делительных машинах дл  нарезани  дифракционных решеток, а также может быть использовано дл  точного перемеш,ени  подвижных частей координатно-измеритель- ных машин и оптико-механических приборов . Цель изобретени  - повышени  точности позиционировани  за счет возможности осуществлени  непрерывного перемещени  каретки. При подаче напр жени  питани  на пьезоэлектрический фиксатор.6 он удли 23 1 Х/х/ ХХ. Ухху/Хххх/Ь X н етс  до упора в направл ющие 8. При подаче напр жени  на пьезоэлектрические приводные элементы 4 и 5 происходит их линейное расширение, и приводной элемент 4 через фиксатор 6, зафиксированный в направл ющих 8 за счёт трени , перемещает каретку 3 влево. Пьезоэлектрический фиксатор 7 перемещаетс  вправо. Когда напр жение на приводных элементах достигает максимума, напр жение на фиксаторе 6 выключаетс , он сжимаетс  и выходит из фиксированного в направл ющей 8 положени , а на фиксатор 7 подаетс  напр жение, он фиксируетс  в направл ющих 8. С этого момента напр жени  на приводных элементах 4 и 5 уменьшаютс , и оба приюдных элемента сокращаютс  по длине. Вследствие этого оба фиксатора 6 и 7 перемещаютс  к центру, а каретка продолжает перемещатьс  по- прежнему влево за счет взаимодействи  направл ющих 8 с фиксатором 7. Далее циклы переключений фиксаторов и приводных элементов повтор ютс . 2 ил. S 8 П ////J-/xJ /// / rffl ffj fl с (ЛThe invention relates to instrument making and is intended for use in dividing machines for cutting diffraction gratings, and can also be used for precise mixing, moving parts of coordinate measuring machines and optical-mechanical devices. The purpose of the invention is to improve positioning accuracy due to the possibility of carrying out continuous carriage movement. When the supply voltage is applied to the piezoelectric clamp 6, it is extended 23 1 x / x / xx. Uhku / Xxxx / L X doesn’t fit into the guides 8. When voltage is applied to the piezoelectric actuators 4 and 5, they are linearly expanded, and the actuator 4 through the clamp 6, fixed in the guides 8 due to friction, moves the carriage 3 left. The piezoelectric latch 7 is moved to the right. When the voltage on the drive elements reaches a maximum, the voltage on the latch 6 is turned off, it is compressed and leaves the position fixed in the guide 8, and voltage is applied to the clamp 7, it is fixed in the rails 8. elements 4 and 5 are reduced, and both adjoining elements are reduced in length. As a result, both latches 6 and 7 are moved to the center, and the carriage continues to move still to the left due to the interaction of the guides 8 with the latch 7. Then the switching cycles of the latches and the drive elements are repeated. 2 Il. S 8 П //// J- / xJ /// / rffl ffj fl с (Л

Description

,1,one

«1 "one

4four

СОWITH

Изобретение относитс  к приборостроению и предназначено дл  использовани  в делительных машинах дл  нарезани  дифракционных решеток, а также может быть использовано дл  точного пере.мепд,ени  подвижных частей координатно-измерительных машин и оптико-механических приборов.The invention relates to instrument making and is intended for use in dividing machines for cutting diffraction gratings, and can also be used for accurate re-machining, moving parts of coordinate measuring machines and optical-mechanical devices.

Цель изобретени  - повшиение точности позиционировани  за счет возможности осуществлени  непрерывного перемещени  каретки.10The purpose of the invention is to improve the positioning accuracy due to the possibility of carrying out continuous carriage movement.

На фиг, представлена конструктивна  схема привода линейных перемещений; на фиг. 2 - временные диаграммы управл ющих напр жений, подаваемых на движители и фиксаторы, а также соответствующа  дна- л ющих 8. С этого момента напр жени  Цз.,FIG. Is a structural diagram of a linear displacement drive; in fig. 2 - timing diagrams of control voltages applied to propellers and clips, as well as corresponding to the last 8. From this point on, voltage Ts.

л ющие 8. При нодаче линейно возрастающе го напр жени  ,, U на приводные элементы 4 и 5 происходит их линейное расширение и приводной элемент 4 через фиксатор 6, зафиксировавшийс  в направл ющих 8 за счет трени , перемещает каретку 3 влево Фиксатор 7 в это врем  приводным элементом 5 перемещаетс  вправо.8. With the supply of linearly increasing voltage, U on the drive elements 4 and 5, their linear expansion occurs and the drive element 4 through the clamp 6 fixed in the guides 8 due to friction moves the carriage 3 to the left Clamp 7 at this time drive member 5 moves to the right.

В момент времени t 0,5, когда напр жени  на приводных эле.ментах достигают .максимума , напр жение на фиксаторе 6 выключаетс , он сжимаетс  и выходит из фиксированного в напраа  ющей 8 положени , а на фиксатор 7 подаетс  напр жение Uc. Фиксатор 7 включаетс  и фиксируетс  в направAt the time t 0.5, when the voltage on the drive elements reaches a maximum, the voltage on the latch 6 is turned off, it is compressed and leaves the position fixed in the direct 8 position, and the latch 7 is applied to the voltage Uc. Latch 7 is engaged and locked in the direction of

2525

30thirty

грамма перемещении s каретки.gram travel s carriage.

Привод линейных перемещений содержит основание 1, снабженное пр молинейными направл ющими 2, каретку 3, установленную в направл ющих 2 с. возможностью перемещений, пьезоэлектрические приводные 20 элементы 4 и 5 и фиксаторы 6 и 7, направл ющие 8 каретки, блок 9 управлени  и измеритель 10 перемещений. Внутренними, обращенными друг к другу торцами, нриводные элементы жестко закреплен1з1 на основании привода. Продольные оси приводных элементов ориентированы параллельно направ- л юнлим 2, в которых установлена каретка 3. Фиксаторы 6 7 устанавливаютс  в разделительные гильзы 11, жестко св занные с наружными торца.ми приводных элементов 4 и 5. В гильзах фиксаторы установлены с возможностью свободного нереме дени  но оси гильзы без перекосов. Фиксаторы расположены между направл ющими 8 каретки. В обесточенном состо нии .между торцами фиксаторов и направл ющими 8 есть гарантиро- 35 ванный небольшой зазор.The linear displacement drive comprises a base 1, provided with linear guides 2, a carriage 3 mounted in guides 2 seconds. the possibility of movement, the piezoelectric actuator 20 elements 4 and 5 and the latches 6 and 7, the carriage guides 8, the control unit 9 and the displacement meter 10. The internal, facing each other ends, the drive elements are rigidly fixed on the base of the drive. The longitudinal axes of the drive elements are oriented parallel to the Yunlim 2 direction, in which the carriage 3 is installed. The locking pins 6 7 are installed in the dividing sleeves 11, rigidly connected to the outer ends of the driving elements 4 and 5. In the sleeves the clamps are installed with the possibility of free but the axis of the sleeve without distortions. The locking pins are located between the carriage guides 8. In the de-energized state, between the ends of the clamps and guides 8 there is a guaranteed small gap.

Измеритель 10 перемещений может быть выполнен по известной схеме, например фотоэлектрический, действующий на принципе счета интерференционных полос. Блок 40 9 управлени  предназначен дл  формировани  пр моугольных напр жений, поочередно подаваемых на фиксирующие элементы, и напр жени  треугольной фор.мы, подаваемого на движительные элементы. Частота поступлени  импульсов на фиксаторы, частота и амплитуда импульсов, поступающих на движительные элементы, могут регулироватьс  в соответствии с заданными скоро- . стью и отклонением от заданного положени  каретки, фактическое значение которых из- 50 мер етс  измерителем 10 перемещений.The meter 10 movements can be performed according to a known scheme, for example photoelectric, acting on the principle of counting interference fringes. The control unit 40 9 is designed to form rectangular stresses alternately applied to the fixing elements and the voltage of a triangular shape applied to the propulsive elements. The frequency of pulses arriving at the latches, the frequency and amplitude of the pulses arriving at the propulsive elements can be adjusted in accordance with the set speeds. and a deviation from a predetermined position of the carriage, the actual value of which is measured by a gauge 10 displacements.

Приюд работает еледующим образом.Prijud works in the following manner.

В начальный момент времени 1 0 каретка неподвижна относитапьно основани  1, приводные эле.менты 4 и 5, фиксаторы 6 и 7 включены. При подаче напр жени  пита- 55 ни  UcfH на фиксатор 6 происходит его включение , т.е. он удлин етс  до упора в нанрав45At the initial moment of time 1 0, the carriage is stationary relative to the base 1, the drive elements 4 and 5, the latches 6 and 7 are included. When applying the supply voltage of 55 or UcfH to the latch 6, it is switched on, i.e. it lengthens until it stops at 45

и Уд на приводных элементах 4 и 5 линейно уменьшаютс  и оба приводных элемента сокращаютс  по длине. Вследствие этого оба фиксатора 6 и 7 перемещаютс  к центру двигател , а каретка продолжает перемещатьс  по-прежнему влево за счет взаимодействи  напрааа ющих 8 с фиксатором 7. Далее циклы переключений фиксаторов и приводных элементов повтор ютс  до тех пор, пока не потребуетс  остановить каретку или изменить направление ее поступатель ного перемещени  при колебательных движени х и фиксаторов с .малой амплитудой. Скорость перемещени  каретки регулируетс  изменением амплитудных значений напр жений Уд дви.жителей и частотой изменени  напр жений приводных элементов и фиксаторов . Дл  изменени  направлени  перемещени  каретки достаточно в любой момент времени сохранить посто нным уровень напр жени  на приводных элементах, затем сменить фазу напр жений на фиксаторах и продолжить процесс переключений в указанном выше пор дке.and Od on the drive elements 4 and 5 are linearly reduced and both of the drive elements are reduced in length. As a result, both latches 6 and 7 move to the center of the engine, and the carriage continues to move still left due to the interaction of forward 8 with latch 7. Next, the switching cycles of the latches and drive elements are repeated until you need to stop the carriage or change the direction of its translational movement during oscillatory movements and clamps with a small amplitude. The speed of movement of the carriage is regulated by the change in the amplitude values of the voltages Ud of the motors and the frequency of the changes in the voltages of the drive elements and detents. To change the direction of the carriage movement, it is sufficient at any time to keep the voltage level on the drive elements constant, then change the phase of the voltages on the latches and continue the switching process in the above order.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Привод линейных перемещений, содержащий основание, снабженное направл ю- цгими, каретку, устаноапенную в направл ющих с возможностью перемещени , пьезоэлектрические приводные элементы и пьезоэлектрические фиксаторы, установленные с Боз.можностью взаимодействи  с кареткой, и блок управлени , выходы которого электри чески св заны с приводными элементами и фиксаторами, а вход - с выходом измерител  перемещений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности позиционировани , каретка снабжена двум  направл ющими , параллельными упом нутым направл ющим оеновани , причем приводные элементы установлены с возможностью взаимодействи  одним концом посредством фиксаторов с направл ющими каретки, а другим концом жестко св заны с основанием.A linear displacement actuator comprising a base, equipped with directional heads, a carriage mounted in travelable guides, piezoelectric drive elements and piezoelectric locks installed with the Bose possibility of interaction with the carriage, and a control unit whose outputs are electrically connected with drive elements and latches, and the input is with an output displacement meter, characterized in that, in order to improve positioning accuracy, the carriage is equipped with two guides parallel to The jointed guide bars, the drive elements are installed with the possibility of interaction with one end by means of clamps with the guide carriages, and the other end is rigidly connected with the base. л ющих 8. С этого момента напр жени  Цз.,8. From now on, J, л ющие 8. При нодаче линейно возрастающе го напр жени  ,, U на приводные элементы 4 и 5 происходит их линейное расширение и приводной элемент 4 через фиксатор 6, зафиксировавшийс  в направл ющих 8 за счет трени , перемещает каретку 3 влево. Фиксатор 7 в это врем  приводным элементом 5 перемещаетс  вправо.8. With a linearly increasing voltage supply, U on the drive elements 4 and 5, they are linearly expanded and the drive element 4 through the clamp 6, fixed in the guides 8 due to friction, moves the carriage 3 to the left. The latch 7 at this time by the drive element 5 is moved to the right. В момент времени t 0,5, когда напр жени  на приводных эле.ментах достигают .максимума , напр жение на фиксаторе 6 выключаетс , он сжимаетс  и выходит из фиксированного в напраа  ющей 8 положени , а на фиксатор 7 подаетс  напр жение Uc. Фиксатор 7 включаетс  и фиксируетс  в направ- At the time t 0.5, when the voltage on the drive elements reaches a maximum, the voltage on the latch 6 is turned off, it is compressed and leaves the position fixed in the direct 8 position, and the latch 7 is applied to the voltage Uc. Latch 7 is engaged and locked in direction л ющих 8. С этого момента напр жени  Цз.,8. From now on, J, и Уд на приводных элементах 4 и 5 линейно уменьшаютс  и оба приводных элемента сокращаютс  по длине. Вследствие этого оба фиксатора 6 и 7 перемещаютс  к центру двигател , а каретка продолжает перемещатьс  по-прежнему влево за счет взаимодействи  напрааа ющих 8 с фиксатором 7. Далее циклы переключений фиксаторов и приводных элементов повтор ютс  до тех пор, пока не потребуетс  остановить каретку или изменить направление ее поступательного перемещени  при колебательных движени х и фиксаторов с .малой амплитудой. Скорость перемещени  каретки регулируетс  изменением амплитудных значений напр жений Уд дви.жителей и частотой изменени  напр жений приводных элементов и фиксаторов . Дл  изменени  направлени  перемещени  каретки достаточно в любой момент времени сохранить посто нным уровень напр жени  на приводных элементах, затем сменить фазу напр жений на фиксаторах и продолжить процесс переключений в указанном выше пор дке.and Od on the drive elements 4 and 5 are linearly reduced and both of the drive elements are reduced in length. As a result, both latches 6 and 7 move to the center of the engine, and the carriage continues to move still left due to the interaction of forward 8 with latch 7. Next, the switching cycles of the latches and drive elements are repeated until you need to stop the carriage or change the direction of its translational movement with oscillatory movements and clamps with a small amplitude. The speed of movement of the carriage is regulated by the change in the amplitude values of the voltages Ud of the motors and the frequency of the changes in the voltages of the drive elements and detents. To change the direction of the carriage movement, it is sufficient at any time to keep the voltage level on the drive elements constant, then change the phase of the voltages on the latches and continue the switching process in the above order. Формула изобретени Invention Formula Привод линейных перемещений, содержащий основание, снабженное направл ю- цгими, каретку, устаноапенную в направл ющих с возможностью перемещени , пьезоэлектрические приводные элементы и пьезоэлектрические фиксаторы, установленные с Боз.можностью взаимодействи  с кареткой, и блок управлени , выходы которого электрически св заны с приводными элементами и фиксаторами, а вход - с выходом измерител  перемещений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности позиционировани , каретка снабжена двум  направл ющими , параллельными упом нутым направл ющим оеновани , причем приводные элементы установлены с возможностью взаимодействи  одним концом посредством фиксаторов с направл ющими каретки, а другим концом жестко св заны с основанием.A linear displacement actuator comprising a base, equipped with directional heads, a carriage mounted in travelable guides, piezoelectric actuators and piezoelectric locks installed with the Bose possibility of interaction with the carriage, and a control unit whose outputs are electrically connected to the actuators elements and latches, and the input is with an output displacement meter, characterized in that, in order to improve positioning accuracy, the carriage is provided with two guides parallel to The jointed guide bars, the drive elements are installed with the possibility of interaction with one end by means of clamps with the guide carriages, and the other end is rigidly connected with the base. Us,UyZUs, UyZ feffflffeffflf rr -H HII-H HII фиг. 2FIG. 2
SU864111441A 1986-08-18 1986-08-18 Drive for linear displacements SU1404249A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864111441A SU1404249A1 (en) 1986-08-18 1986-08-18 Drive for linear displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864111441A SU1404249A1 (en) 1986-08-18 1986-08-18 Drive for linear displacements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1404249A1 true SU1404249A1 (en) 1988-06-23

Family

ID=21254272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864111441A SU1404249A1 (en) 1986-08-18 1986-08-18 Drive for linear displacements

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1404249A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Barlett R. and Wilgy P. С. Applied Optics, 1975, № 1, p. 1-3. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5027027A (en) Electromechanical translation apparatus
US8283837B2 (en) Piezoelectric actuator, piezoelectric actuator device, lens barrel, optical device and manufacturing method thereof
US9692323B2 (en) Method for actuating a multi-actuator drive device
Shamoto et al. Development of a “walking drive” ultraprecision positioner
SU1404249A1 (en) Drive for linear displacements
US6452307B1 (en) Device for micropositioning of an object
JPH09275695A (en) Motor controller
Ferreira et al. Control of a multidegree of freedom standing wave ultrasonic motor driven precise positioning system
Moriwaki et al. Ultraprecision feed system based on walking drive
CN209526667U (en) A kind of stick-slip formula piezoelectric inertia linear actuator based on spring reset
SU640385A1 (en) Piezoelectric displacement transducer
GB1085523A (en) Construction and control of ruling engines
JP3380898B2 (en) Slider mechanism and driving method of slider mechanism
JPS589580A (en) Linear motor
SU548912A1 (en) Ultrasonic stepper motor
SU585951A1 (en) Method of positioning the movable work-performing member of a precision machine tool
SU1444577A1 (en) Slider-crank mechanism with regulated travel of slider
Gee A ‘micro-incher’machine carriage drive with automatic feedback control of step-pitch, step-phase and inter-step positioning
JP3134591B2 (en) Position detection device
SU890487A1 (en) Magnetostriction device of angular displacements
SU550750A1 (en) Linear stepping drive micromovements
SU1563964A1 (en) Arrangement for stepped movement of manipulator
GB2242205A (en) Driving needles bar of a tufting machine
JPH0241670A (en) Driving gear
SU1617556A1 (en) Linear stepping motor