(54) ЮСТИРОВОЧНЫЙ ПРИБОР
Изобретение относитс к области приборостроени дл использовани в тех приборах или системах, где тре буютс плавные угловые перемещени относительно двух взаимно перпендикул рных осей. Известно устройство, обеспечивающее плавное изменение положени зеркала в двух взаимно перпендикул рных направлени х, состо щее из основани оправы, упругого элемента, заключенного между основанием и оправой, дву нитей и соответствующих механизмов, обеспечивающих плавное изменение нат жени нитей Щ . Недостатком зтого устройства вл етс неустойчивость к вибраци м. Наиболее близко к изобретению уст ройство, содержащее корпус и регулир вочный механизм 2 . Корпус устройства разделенный на три секции, винты и контрвинты, секции соединены между собой взаимно перпендикул рными перег-плчками 2 . Это устройство обладает устойчиво тью к вибрации, однако оно не обеспе ;чивает высокой точности приведени зеркала в заданное положение, так ка контрвинты при нх зат жке сбивают по ложение зеркала, в которое оно было приведено с помощью регулировочных винтов. Кроме того, это устройство не может быть использовано в качестве жесткого двухкоординатного стенда дл юстировани объектов большого веса . Цель изобретени - повышение точносГи юстировки. Указанна цель достигаетс тем, что регулировочный механизм снабжен полой осью, последовательно расположенными на ней пружиной, замыкающей пластиной, первой парой клиновых пластин разделительной пластиной, второй парой клиновых пластин и приводами одновременного поворота каждой из клиновых пластин пары во взаимно про тивоположных направлени х, при этом клиновые пластины каждой пары выполнены с одинаковыми двугранными углами и установлены так, что в исходном положении двугранные углы пластин одной пары направлены навстречу друг другу, а главные сечени каждой из пар развернуты относительно друг друга на угол 90°. На фиг.1 и 2 представлены пары клиновых пластин п и П, в двух положени х одна относительно другой (на фиг.1 клиновые пластины наход тс п исходном (нулевом) положении, что соответствует 0, где Ч - угол поворота клиновых пластин; на фиг.2 нижн клинова пластина развернута против часовой стрелки на угол Ч -90°, а верхн клинова пластина по часовой стрелке на угол ) Клинова пластина П установлена на базовую, например, горизонтальную плоскость X, У, Z - система осей, не подвижна относительно базы: оси X и У горизонтальны, ось Z - вертикаль на; Угол клиновой пластины П - ли нейный угол, которым измер етс двугранный угол между верхней и нижней плоскостью клиновой пластины, В исходном положении клиновой пластины угол оС„ находитс в плоскости XZ. При повороте клиновой пластины на угол Ч относительно оси Z линейный угол в плоскости XZ (угол BCD) измен етс по закону оС ХдСоб Ч , а в пло кости YZ - по закону ot -ЛоS t Если на верхнюю плоскость клиновой пластины П установить клиновую пластину П, так, что двугранные углы обеих клиновых пластин будут направлены навстречу друг другу, что соответствует Ч 0 (фигЛ) , то очевидно что линии АВ и EF клиновой пластины П будут горизонтальны. Если обе кли новые пластины поворачивать одновременно на углы Ч в противоположные стороны (пластину П. поворачивать относительно оси, перпендикул рной ее нижней рабочей плоскости), то пр ма АВ будет оставатьс горизонтальной , (фиг. 2) так как .,. Z.bCD+/. ABC aLpCOS COS(iaoi fJ r COS 4 - d.gCOS4 0. УГОЛ мезэду пр мой EF и горизонтальной плоскостью будет измен тьс по закону i.+ct...дSiиЧ+oLgS n() 1(1,ов1-пЧ. Приведенные выражени справедливы только при малых углах оСд Таким образом, при вращении клиновых пластин одной пары в противоположные стороны на одинаковые углы происходит изменение углового положени площадки замыкающей пластины относительно одной оси; при вращении пластин другой пары происходит изме нение углового положени площадки замыкающей пластины относительно другой оси, перпендикул рной к перв В результате замыкающа площадка со вершает перемещение относительно двух взаимно перпендикул рных осей. Плавность угловых перемещений определ етс углом клина пластин, который может быть выполнен достаточно малым, например не более 1-3 дуг.ми На фиг.З представлен юстировочны прибор, предназначенный дл юстиров ки двухкоординатного фотооптического устройства, продольный разрез; на фиг.4 - юстировочный прибор, вид сверху с частичным разрезом. Корпус 1 (фиг. 3,4) имеет два взаимно перпендикул рные базовые плоскости 2 и 3, предна1значенные дл установки и креплени прибора на основании или фундаменте (на чертеже не показан), полую ось 4, фланец 5 и две базы б и 7. На полой оси 4 установлены клиновые пластины 8,9,10 и 11, имеющие отверсти 12. Диаметр отверстий 12 пластин 9,10,11 превышает наружный диаметр полой оси 4. Кахсда клинова пластина 8,9,10 и 11 имеет три радиальных выступа 13, расположенных друг относительно друга под углом 120°, один из которых может быть подпружинен. Выступы 13 касаютс наружной поверхности оси 4. Клиновые пластины 8 и 9 образуют одну пару, а клиновые пластины 10 и 11 - другую пару. Клиновые пластины 8,9 в исходном (нулевом) положении юстировбчного прибора расположены дург относительно друга так, что их главные сечени совпадают и наход тс в вертикальной плоскости, а двугранные углы, образуемые их рабочими плоскост ми, обращены навстречу друг другу. Главные сечени пластин 10 и 11 наход тс в горизонтальной плоскости. Между двум парами клиновых пластин на полой оси 4 установлена без свободеа вращени относильно нее разделительна пластина 14, имеюща как и клиновые пластины, плоские рабочие поверхности, отверсти 12 и выступы 13, касающиес полой оси 4. Кроме того, разделительна пластина 14 имеет штифт 15, который входит в паз 16 полой оси 4, причем диаметр штифта 15 равен поперечному размеру паза 16 Снаружи клиновой пластины 11 на полой оси 4 установлена замыкающа пластина 17, имеюща одну рабочую плоскость и отверстие 12, а также три выступа 13 и штифт 15, который входит в паз 16 полой оси 4. Кроме того, замыкающа пластина имеет оправу 18 с зеркалом. 19. Весь пакет пластин (8,9,10,11,14 и 17) сжат в осевом направлении пружиной 20, удере живаемой на полой оси 4 с помощью гайки 21. Усилие пружины подобрано таким, чтобы клиновые пластины 8,9, 10 и 11, разделительна пластина 14 и замыкающа пластина 17 находились в механическом контакте между собой, каса сь друг друга рабочими плоскост ми , и могли поворачиватьс вокруг полой Оси 4. На базах 6 и 7 закреплены привбды 22 и 23 одновременного поворота каждой из клиновых пластин пары в противоположных направлени х. Привод 22 содержит два зубчатых колеса 24 и 25, закрепленных на клиновых пластинах 8 и 9, шестерни .26 и 27,. состо щие соответственно в зацеплении с зубчатыми колесами 24 и 25. Шест-ерни 26 и 27 установлены на валиках 28 и 29 со свободой вращени относительно кронштейна 30 и состо т в зацеплении между собой. Кронштейны 30 винтами 31 закреплены на базе 6 корпуса 1. На валике 29 закреплена ручка 32, предназначенна дл приведени в движение шестерни 27 от руки оператора Привод 23 устроен аналоги но приводу 22. Каждое зубчатое колесо 24,25,24 и 25 имеет риску 33. На каждой ручке 32 и на соответствующих: кронштейнах 30 и ЗО нанесены риски ЗЗ. Одно временное совпадение рисок 33 зубчатых колес 24,25 и 24, 25между собой , а также рисок 33на ручках 32 и кронштейнах 30 и ЗО соответствует исходному (нулевому) положению пар клиновых пластин 8,9 и 10,11. На одном основании (фундаменте) с юстировочным прибором установлены эталонное оптическое устройство автоколлиматор 34 - и двухкоординатное фотооптическое устройство 35 (юстируемый объект). Объектив автоколлиматора 35 направлен на плоскост 36 зеркала 19. ЕОстируемый объект направлен своим объективом на плоскость 37 зеркала 19. Юстировочный прибор работает следующим образом. Согласовывают оптическую ось авто коллиматора 34 с нормалью к плоскост 36 зеркала 19. Предварительное согла сование производ т угловыми перемеще ни ми автоколлиматора 34. Окончатель ное . (тонкое) согласование производ т 1C помощью юстировочного прибора, дл чего при наличии рассогласовани относительно горизонтальной оси вращают ручку 32 привода 22. При этом шестерн 27 приводит во вращение . зубчатое колесо 25 и через шестерню 26 - зубчатое колесо 24, вместе с ними..клиновые пластины 9 и 8 в протйвоположных направлени х. Клиновые пластины 8 и 9 перемещаютс с трением их рабочих плоскостей между со бой, а также между фланцем 5 и разде лительной пластиной 14. Трение обусловлено усилием, создаваемым пружиной 20. При этом разделительна плас тина 14, удерживаема от вращени относительно полой оси 4 с помощью штифта 15, клиновые пластины 10 и 11 и замыкающа пластина 17, прижатые к клиновой пластине 9,- повтор ют угловые перемещени относительно горизонтальной оси, совершаемые плос костью клиновой пластины 9, прилегающей к разделительной пластине 1.4. Штифты 15 разделительной пластины 14 и замыкающей пластины 17 совершают при этом поступательные перемещени в пазах 16. В момент устранени рассогласовани между оптической осью автоколлиматора 34 и плоскостью 36 зеркала 19 относительно горизонтальной оси вращение ручки 32 прекращают. Аналогично согласовывают оптическую ось автоколлиматора 34 с положением плоскости 37 зеркала 19 относительно вертикальной оси, пользу сь ручкой 32 привода 23. При вращении ручки 32 привода 23 клиновые пластины 10 и 11 поворачиваютс на равные углы в противоположные стороны. Клиновые пластины 10 и 11 при этом перемещаютс с трением между неподвижной разделительной пластиной 14 и замыкающей пластиной 17, удерживаемой от вращени относительно полой оси 4 с помощью штифта 15 и паза 16. Замыкающа пластина 17, прижата к клиновой пластине 11 повтор ет углогвые перемещени относительно вертикальной оси, совершаемые плоскостью клиновой пластины 11, прилегающей к замыкающей пластине 17. Штифт 15 замыкающей пластины 17 совершает при этом в пазу поступательные перемещени . Вращение ручки 32 привода 23 прекращают в тот момент, когда будет достигнуто согласование оптической оси автоколлиматора 34 с нормалью к плоскости 37 зеркала 19. Таким образом, зеркало 19 совершает плавные угловые перемещени относительно двух взаимно перпендикул рных осей - вертикальной и горизонтальной . Если двугранные углы клиновых пластин, составл ющих одну пару, выполнены равными, то эти угловые перемещени будут независимыми. Далее согласовывают юстируемый объект 35 в соответствии с положением нормали к плоскости 37 зеркала 19 средствами юстируемого объекта 35. Задава с помощью автоколлиматора 34 определенные фиксированные значени углов относительно горизонтальной оси, каждый раз отслеживают значени этих углов вращением ручки 32 привода 22. В каждом положении з-еркала 19, соответствующем угловому положению оптической оси автоколлиматора 34, отсчитанном от начального согласованного положени , согласовывают положение юстируемого объекта с положением нормали к плоскости 37 зеркала 19 и определ ют погрешность юстируемого объекта 35 принима за эталон положение зеркала 19 юстировочного прибора. Аналогично определ ют погрешности юстируемого объекта 35 при юстировке его от-носительно вертикальной оси. Юстировочный прибор может быть также использован дл горизонтировани объектов, или дл юстировки устройств чувствительныхх к изменению положени относительно горизонта. В этих случах юстиррвочный прибор устанавливают базовой плоскостью 3 на горизонтальное основание (фундамент ), объект располагают на замыкакндую пластину 17, дл чего на ней предусматривают опоры. При этом вес объекта и средств дл установки и креплени объекта на замыкающей пластине 17 будет дополнительно сжимать пластины 8,9,10,11,14,17 аналогично пружине 20. Благодар действию фрикционных сил между фланцем 5 и пластиной 8, а также между пластинами 8,9,10,11,14 и 17 исключаетс самопроизвольное , изменение угловых положений замыкгиощей пластины 17, а следовательно и объекта относительно горизонта .