SU548912A1 - Ультразвуковой шаговый двигатель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники и автоматики и может быть использовано дл  привода в позиционных автоматических системах управлени  станками с цифровым программным управлением, графопостроптел х , устройствах наведени .

Известно устройство, в котором используютс  ультразвуковые колебани  пьезоэлементов, подключенных к источнику периодического напр жени , дл  приведени  в движение магнитной ленты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  двигатель, который содержит два идентичных жестко соединенных между собой блока с пьезоэлементамп и рабочим органом. Однако такой двигатель по своим функциональным воз.можност м приспособлен дл  работы только по одной координате , требует сложной системы управлени  работой подвижек и фиксаторов, при использоваНИИ в чертежных автоматах предусматривает св зи между двигател ми, работающими по ос м X и Y, что усложй ет конструкцию и снижает точность ее работы в целом.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение работы двигател  одновременно по двум координатным ос м.

Цель достигаетс  тем, что каждый блок снабжен размещенными в направл ющих пазах рабочим органом и держател ми пьезоэлементов , расположенных попарно симметрично под углом к рабочему органу, одним концом жестко закрепленных в держател х, а другим прижатых к рабочему органу. При этом рабочие органы обоих блоков расположены в параллельных плоскост х и взаимно перпендикул рны .

На фпг. 1 показан один из идентичных блоков двигател ; на фиг. 2 - общий вид двигател .

Каждый блок двигател  состоит из основани  1 в виде шестигранной пластины с равными противоположными гран ми и с направл ющим пазом 2, в котором расположен рабочий орган 3, два взаимно перпендикул рных паза 4, в которых расположены четыре пьезоэлемента 5, попарно жестко закрепленных одним концом при помощи четырех держателей 6, а другим концом под углом упирающихс  в рабочий орган 3. Основание 1 имеет четыре выступа 7 дл  стыковки блоков. Пьезоэлементы имеют наконечники 8, например стальные, предохран ющие их от износа.

Работа пьезоэлементов обоих блоков функционально св зана с помощью с.хемы управлени  (на чертеже не показана).

Принцип действи  блока заключаетс  в следующем .

Дл  передвижени  рабочего органа 3, например вправо, на левую пару пьезоэлемеитов 5

подаетс  синусоидальное напр жение ультразвуковой частоты. Под действием напр жени  пьезоэлемеиты 5 первой пары расшир ютс , захватывают рабочий орган 1 и проталкивают его вправо на один шаг. При приложении напр жеии , противоположного по знаку, иьезоэлемеиты сжимаютс  и готов тс  дл  следуюи;его шага. В это врем  пьезоэлементы второй пары под действием посто нного напр жени  наход тс  в сжатом состо нии и не преп тствуют продвижению рабочего органа 3 вправо.

Дл  продвижени  рабочего органа 3 влево синусоидальное напр жение иодаетс  на иравую пару пьезоэлемеитов, а лева  находитс  в сжатом состо иии под действием иосто ииого наир жеии . Таким образом, рабочий орган 3 может иеремеиштьс  по одной оси в любом направлении .

Если рабочий орган закрепить неподвижно, то ио иему пачИиает двигатьс  сам блок.

При соединении двух блоков в едниое иелое таким образом, чтобы рабочий орган одиого блока был наи.равлен вдоль оси X, а другого- вдоль оси Y, иолучаетс  двухкоординатиый двигатель, сиособный совершать работу одиовремеиио по двум коордииатам.

Если же рабочие органы двигателей закрепить в нодшинииках, а последние в иаправл юш ,их пазах таким образом, чтобы рабочие органы не передвигались вдоль своей оси, а свободно перемешались иа подшипниках поперек нее, то двигатель будет иредставл ть собой активный двухкоординатный механизм, способпый по командам блока управлени  совершать сложные движени . В случае ирикренлеии  к нему, например, чертежного механизма иолучаетс  чертежный автомат, способный работать с высокой точностью.

Управление скоростью движени  ио ос м осушествл етс  схемой управлени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ультразвуковой шаговый двигатель, содержаш ,ий два идентичных жестко соединенных между собой блока с пьезоэлементами и рабочим органом, о т л и ч а ю ш и и с   тем, что, с целью обеспечени  работы двигател  одиовременио ио двум коордииатным ос м, каждый блок снабжен размешенными в паиравл юш,их пазах рабочим органом и держател ми иьезоэлемеитов , расиоложеиных иопарно симметрично под углом к рабочему органу, одним

   концом жестко закрепленных в держател х, а другим прижатых к рабочему органу, при этом рабочие органы обоих блоков расположены в параллельных плоскост х и взаимно перпендикул рны .