SU1617556A1

SU1617556A1 - Linear stepping motor

Info

Publication number: SU1617556A1
Application number: SU874316694A
Authority: SU
Inventors: Алексей Георгиевич Булушев; Юрий Владимирович Гуров; Евгений Михайлович Дианов; Андрей Владимирович Кузнецов; Олег Геннадьевич Охотников; Борис Павлович Шурухин
Original assignee: Институт Общей Физики Ан Ссср
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1990-12-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике, к линейным шаговым электроприводам, и может быть использовано в приборостроении, точном машиностроении, робототехнике. Цель изобретени - улучшение эксплуатационных характеристик за счет устранени микровибраций, упрощени управлени движением и обеспечени возможности удержани фиксаторов при отключенном питании. Привод состоит из фиксаторов 1, 2, 3, например посто нных магнитов, т говых элементов 4, 5, опорного элемента 6, например ферромагнитной пластины, и блока управлени . Т говые элементы измен ют свои размеры в зависимости от поданного на них сигнала и могут быть, например пьезокерамическими. С помощью привода реализуетс шаговый режим перемещени по трехтактному циклу путем подачи управл ющих сигналов от блока управлени на т говые элементы. Использование привода позвол ет устранить микровибрации, упростить управление и получить возможность удержани передвигаемого объекта в станционарном состо нии при сохранении высокой точности позиционировани на рассто ни , ограничиваемые лишь длиной опорного элемента, что приводит также к удешевлению устройства. 2 ил.The invention relates to electrical engineering, to linear stepping motors, and can be used in instrument making, precision engineering, robotics. The purpose of the invention is to improve the performance characteristics by eliminating microvibrations, simplifying motion control, and enabling the clamps to be held when the power is off. The drive consists of locks 1, 2, 3, for example, permanent magnets, traction elements 4, 5, support element 6, for example a ferromagnetic plate, and a control unit. The traction elements vary in size depending on the signal applied to them and may be, for example, piezo-ceramic. With the help of the drive, the step-by-step mode of movement over the three-stroke cycle is realized by applying control signals from the control unit to the traction elements. The use of a drive allows eliminating microvibrations, simplifying control, and being able to keep the object being moved in the stationary state while maintaining high positioning accuracy over distances limited only by the length of the support element, which also leads to a reduction in the cost of the device. 2 Il.

Description

ON ON

СПSP

ел оate about

Фиг.11

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к линейным шаговым электроприводам , и может быть использовано в приборостроении, точном машиностроении , робототехнике.The invention relates to electrical engineering, in particular to linear stepper drives, and can be used in instrument making, precision engineering, robotics.

Цель изобретени - улучшение эксплуатационных характеристик за счет устранени микровибраций, упрощение управлени движением и обеспечение возможности удержани фиксаторов при отключенном питании.The purpose of the invention is to improve the performance characteristics by eliminating microvibrations, simplifying motion control, and making it possible to retain the clips when the power is off.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый электропривод; на фиг.2 - эпюры сигналов, подаваемых на т говые элементы. Привод состоит из фиксаторов 1-3, изготовленных ,например, из посто нного магнита в форме параллелепипеда, т говых элементов 4 и 5, помещенных соответственно между парами фиксаторов 1, 2 и 2,3 и расположенных соосно направлению X, опорного элемента 6 и блока управлени .FIG. 1 schematically shows the proposed electric drive; Fig. 2 shows plots of signals supplied to the traction elements. The drive consists of clamps 1-3, made, for example, of a permanent magnet in the shape of a parallelepiped, traction elements 4 and 5, placed respectively between pairs of clamps 1, 2 and 2.3 and located coaxially with direction X, the supporting element 6 and the block management

Т говые элементы измен ют свои размеры в зависимости от поданного на них сигнала и могут, например, представл ть собой пьезокерамические или магнито- стрикционные стержни, цилиндры, кольца и т.п. Опорный элемент 6 может, например, быть пластиной из ферромагнитного материала .Traction elements vary in size depending on the signal applied to them and may, for example, be piezoceramic or magnetostriction rods, cylinders, rings, etc. The supporting element 6 may, for example, be a plate of ferromagnetic material.

Возможность удержани передвигаемого объекта в неподвижном состо нии при отключении питани достигаетс за счет пороговой силы сдвига фиксатора, роль которой может, например, играть максимальна сила трени между фиксатором и опорным элементом. The possibility of keeping the movable object in a stationary state when the power is turned off is achieved due to the threshold shear force of the lock, whose role may, for example, play the maximum friction force between the lock and the supporting element.

С помощью привода реализуетс шаговый режим перемещени по трехтактному циклу за счет подачи управл ющих сигналов , например электрического напр жени , от блока управлени на т говые элементы. Привод работает следующим образом. Во врем первого такта Ti (фиг.2) цикла движени подаетс управл ющий сигнал С4 на т говый элемент 4 (фиг. 1), что приводит к сдвигу фиксатора 1 в направлении X и фиксации его в этом положении путем сохранени сигнала С (фиг.2). Во врем второго такта Т2 задаетс временный сдвиг фронтов , равный длительности Ti, и во врем Т2With the help of the drive, the step-by-step movement through the three-stroke cycle is realized by supplying control signals, such as electrical voltage, from the control unit to the traction elements. The drive works as follows. During the first stroke Ti (Fig. 2) of the driving cycle, the control signal C4 is applied to the traction element 4 (Fig. 1), which causes the latch 1 to shift in the X direction and lock it in this position by retaining the signal C (Fig. 2). During the second tick T2, a temporary edge shift is set equal to the duration of Ti, and during T2

подаетс сигнал Cs, имеющий противоположный СА знак, на т говый элемент 5, что приводит к сдвигу в направлении X (фиг.1) фиксатора 3. В третьем такте Тз (фиг.2) фор5 мируютс идентичные спады сигналов С и СБ, в результате в направлении X (фиг.1) сдвигаетс фиксатор 2. Далее описанный цикл движени периодически повтор етс . Скорость перемещени определ етс a Cs signal with an opposite CA sign is applied to the traction element 5, which leads to a shift in the X direction (Fig. 1) of the latch 3. In the third cycle of the Tz (Fig. 2), identical decays of the signals C and S B are formed, as a result in the X direction (Fig. 1), the latch 2 is shifted. Next, the described motion cycle is periodically repeated. Movement speed is determined by

10 частотой подачи управл ющих сигналов и величиной сдвига фиксаторов за один цикл движени , задаваемой величиной СА и Cs (фиг.2). Дл перемены направлени движени необходимо изменить знаки сигналов10 by the frequency of the supply of control signals and the magnitude of the shift of the latches during one cycle of movement, specified by the value of CA and Cs (Fig.2). To change the direction of motion, the signs of the signals

15 управлени .15 controls

Claims

The use of the proposed drive allows eliminating microvibrations, simplifying control and being able to keep the movable object in the steady state while maintaining high positioning accuracy over distances, limited only by the length of the support element, which also leads to a cheaper device. 25 Formula of Invention

Linear stepping electric drive containing two clamps installed with the possibility of movement along the same axis and having a grip with the support element, and a traction element made of a material that changes its dimensions depending on the signal supplied to it from the control device installed between clamps and associated with them, 35 characterized in that, in order to improve the performance characteristics by eliminating microvibrations, simplifying motion control and providing the ability to hold the locking mechanism when power is off, it is provided with an additional traction element and a latch connected to one of the main clamps via an additional traction element with a constant coupling of 5 clamps to the supporting element, and the control device is designed to provide signals to the boar elements with a given time shift of the edges and with simultaneous and identical 0 downs.

Ti

.2

about