Устройство для наноперемещения изделия

Устройство для наноперемещения изделия.
Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам для наноперемещения изделий.
Известно устройство для наноперемещения изделия, содержащие стол, направляющую и привод, вьщолненный в виде пьезоэлектрических преобразователей, установленных под углом и жестко прикрепленных одними концами к столу Авт. свид. СССР № 529509, кл. Н01 L 21/66,1976 (аналог).
Недостатком аналога является малые кинематические возможности, так как наноперемещения осуществляются только в плоскости по трем координатам в малом диапазоне линейных величин.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для наноперемещения изделия, содержащее неподвижную направляющую и стол, щесть пьезоэлектрических преобразователей, жестко связанных с неподвижной направляющей и посредством опор с точечньм контактом со столом по структуре Lкоординат Авт. свид. СССР .f 1713065, кл. Н02 L 2/00, HOI L 41/09 1991 (прототип).
Недостатком прототипа является также малые кинематические возможности, так как наноперемещения осуществляются только по шести координатам в малом диапазоне линейных и угловых величин. К тому же наличие жесткой связи между преобразователями оказывает существенное влияние на их взаимные перемещения и, в конечном итоге, снижает точность наноперемещения.
В основу изобретения положена техническая задача расщирить кинематические возможности устройства.
Поставленная техническая задача решается тем, что в устройство дополнительно введено подвижное основание и двенадцать пьезоэлектрических преобразователей, причем щесть из них жестко связаны с неподвижной направляющей и жестко с подвижным основанием по структуре L-координат, а другие шесть жестко связаны с подвижным основанием и посредством опор с точечным контактом со столом также по
2002116005
, НИШШШИИШШШПН
2003116005
МПК 7 Н02 L 2/00, HOI L 41/09
структуре L-координат, причем жесткие связи двенадцати пьезоэлектрических преобразователей расположены на различных торцевых поверхностях подвижного основания по шесть на каждом торце..
Введение в устройство для наноперемещения изделия подвижного основания и двенадцати пьезоэлектрических преобразователей, причем шесть из них жестко связаны с неподвижной направляющей и жестко с подвижным основанием по структуре Lкоординат, шесть других жестко связаны с подвижным основанием и посредством опор с точечным контактом со столом также по структуре L-координат, обеспечивают высокую точность наноперемещиний в диапазоне линейных и угловых перемешений, что и обеспечивает достижение поставленной задачи - расширение кинематических возможностей устройства.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где показано устройство для наноперемещения изделия.
Устройство для наноперемещения изделия, содержащие неподвижную направляюпдую 1 и стол 2, шесть пьезоэлектрических преобразователей 3-8, жестко связанных с неподвижной направляющей 1 и посредством опор 9-11 с точечным контактом со столом 2 по структуре L-координат. В устройство дополнительно введено подвижное основание 12 и двенадцать пьезоэлектрических преобразователей 13-24, причем шесть из них 13-18 жестко связаны с неподвижной направляющей 1 и жестко с подвижным основанием 12 по структуре L-координат, а другие шесть 19-24 жестко связаны с подвижным основанием 12 и посредством опор 25-27 с точечным контактом со столом 2 также по структуре L-координат, причем жесткие связи двенадцати пьезоэлектрических преобразователей 13-24 расположены на различных торцевых поверхностях подвижного основания 12 по шесть на каждом торце.
Устройство для наноперемещения изделия работает следующим образом.
При подаче напряжения на пьезоэлектрические преобразователи 3-8, они деформируются, происходит микроперемещение стола 2 по шести координатам (трем линейным и трем угловым, последние за счет точечных контактов 9-11), относительно неподвижного направляюшей 1.
При подаче напряжения на пьезоэлектрические преобразователи 13-18, последние деформируются, происходит перемещение подвижного основания 12 по щести координатам.
//  2
Далее при подаче напряжения на пьезоэлектрические преобразователи 19-24, они деформируются и происходит наноперемещение стола 2 по шести координатам (трем линейным и трем угловым, последние за счет точечных контактов 25-27), относительно подвижного основания 12.
Затем цикл повторяется.
Таким образом с помощью пьезоэлектрические преобразователи 3-8 происходит грубая настойка стола 2 на заданную пространственную позицию, а с помощью пьезоэлектрических преобразователей 13-18 происходит перемещение подвижного основания с щестью пьезоэлектрическими преобразователями 19-24, за счет которых происходит наноперемещение стола 2 по линейным и угловым координатам.
Применение предлагаемого технического решения устройства для наноперемещения изделия расширяет его кинематические возможности, т.е. позволяет точно перемещать изделие по линейным и угловым координатам.
90 2- /f(( 3