Спосіб контролю лінійних прецизійних напрямних на прямолінійність ходу

Спосіб контролю лінійних прецизійних напрямних на прямолінійність ходу, що включає формування світлового потоку, отримання зображення перехрестя автоколімаційної зорової труби, приймання віддзеркаленого зображення 3 31199 4 Сутність способу полягає в тому, що для Кравцов Э.А. - М.: Машиностроение, 1988. - с.142], проведення контролю лінійних прецизійних суть якого полягає в тому, що формують світловий направляючих з п'єзоелектричним двигуном на потік у вигляді пучка променів, отримують прямолінійність ходу лінійну прецизійну зображення перехрестя автоколімаційної зорової направляючу з п'єзоелектричним двигуном, яка труби, направляють його на плоскопаралельне контролюється закріплюють на станині, дзеркало дзеркало, приймають та суміщають відзеркалене жорстко закріплюють на рухливому столику від дзеркала зображення перехрестя з сіткою лінійної направляючої, задають переміщення зорової труби, переміщують рухливий столик направляючої таким чином, щоб рухливий столик направляючої, контролюють зміщення проходив весь робочий діапазон направляючої в автоколімаційного зображення від перехрестя прямому і зворотному напрямках, отримують сітки і по цьому зміщенню судять про величину відеозображення відзеркаленого та суміщеного з кутових відхилень рухливого столику від сіткою автоколімаційного зображення перехрестя прямолінійності. безпосередньо в процесі руху лінійних прецизійних Недоліками цього способу є неможливість направляючих, аналізують зміщення проводити контроль точності направляючих в автоколімаційного зображення від перехрестя динамічному режимі безпосередньо під час руху сітки по двом координатам, проводять направляючих для визначення кутових відхилень, вимірювання величин кутових зміщень від як на всьому діапазоні переміщення, так і на прямолінійності Pitch та Yaw об'єкту на маленьких відстанях. отриманому відеозображенні. В результаті чого, В основу корисної моделі поставлено задачу отримують графіки залежностей кутових відхилень вдосконалити спосіб контролю лінійних Pitch та Yaw від величини переміщення прецизійних направляючих на прямолінійність направляючої при русі вздовж вісі X. ходу шляхом забезпечення можливості проводити Запропонований спосіб дає можливість безперервні вимірювання величини кутових завдяки аналізу відеозображення визначити переміщень Pitch та Yaw (кутів розвороту величини кутових відхилень по двом координатам направляючої) безпосередньо в процесі руху - Pitch та Yaw безперервно під часу руху у всьому [Defintion of Axes and Angles. Physik Instrumente робочому діапазоні лінійної прецизійної (PI), Germany 1998. - p.7.5-7.6.]. Так, Pitch (qy) - кут направляючої і таким чином контролювати розвороту направляючої при переміщенні вздовж точність прямолінійності ходу лінійної вісі X навколо координати Y, кут Yaw (qz) - кут направляючої. розвороту направляючої при переміщенні Як видно з Фіг.1, Pitch (qу) - кут розвороту координати X навколо координати Z. направляючої при переміщенні вздовж вісі X Поставлена задача вирішується тим, що навколо координати Y, кут Yaw (qz) - кут розвороту спосіб контролю лінійних прецизійних напрямних направляючої при переміщенні координати X на прямолінійність ходу включає формування навколо координати Z. світлового потоку, отримання зображення Залежності кутових відхилень Pitch та Yaw від перехрестя автоколімаційної зорової труби, переміщення направляючої з п'єзоелектричним приймання віддзеркаленого зображення двигуном вздовж вісі X руху в прямому (1) і перехрестя, суміщення його з сіткою, а також зворотному (2) напрямках приведені на Фіг.2 та здійснення переміщень об'єкта вздовж осі руху, Фіг.3, відповідно. На приведених графіках по осі X новим є те, що переміщення об'єкту здійснюють за відкладено величини переміщення лінійної допомогою п'єзоелектричного двигуна зв'язаного з направляючої в мм, по осі ординат - величини об'єктом, що переміщується, відзеркалене та кутових відхилень в кутових секундах. В даному суміщене з сіткою зображення перехрестя випадку були розглянуті лінійні направляючі з перетворюють у відеозображення, проводять його п'єзоелектричним двигуном з робочим діапазоном обробку і аналіз, вимірюють зміщення 10мм. Контроль кутових відхилень рухливого автоколімаційного зображення від перехрестя і по столику від прямолінійності ходу проводився у цьому зміщенню судять про величину кутових всьому робочому діапазоні. Таким чином, як видно відхилень об'єкту Pitch - кута розвороту напрямної з наведених графіків, рухливий столик, під час при переміщенні вздовж осіX навколо координати лінійного переміщення вздовж вісі руху X, здійснює Y та Yaw - кута розвороту напрямної при коливання навколо вісей Y (Pitch) та Z (Yaw). На переміщенні координати X навколо координати Z. Фіг.2 зображено коливання рухливого столику На Фіг.1 приведена схема кутів розвороту навколо вісі Y (Pitch) при лінійному переміщенні направляючої Pitch та Yaw прецизійної лінійної направляючої, що фактично відповідає направляючої. 1 - корпус направляючої, 2 вертикальним зміщенням рухливого столику. В направляючий вал направляючої, 3 - рухливий даному випадку видно, що рухливий столик столик направляючої. захиляється вверх, і в кінці робочого діапазону цей На Фіг.2 приведена залежність кутових захил досягає величини 9 кутових секунд. На Фіг.3 відхилень Pitch від переміщення направляючої з приведено коливання рухливого столику навколо п'єзоелектричним двигуном вздовж вісі X руху в вісі Z (Yaw) під час лінійного переміщення вздовж прямому (1) і зворотному (2) напрямках. вісі руху, що відповідає горизонтальним На Фіг.3 приведена залежність кутових відхилення рухливого столику від прямолінійності відхилень Yaw від переміщення направляючої з свого ходу. На Фіг.3 приведено випадок, коли п'єзоелектричним двигуном вздовж вісі X руху в рухливий столик захиляється вправо на величину прямому (1) і зворотному (2) напрямках. 5 31199 12 кутових секунд в кінці робочого діапазону направляючої. Максимуми і мінімуми на графіках означають різкі захили рухливого столика вверх-вниз (Pitch) (Фіг.2) або вліво-вправо (Yaw) (Фіг.3). Величини таких кутових переміщень рухливого столика направляючої складають одиниці кутових секунд, що відповідає лінійним переміщенням порядку десятків нанометрів. Але, якщо врахувати той факт, що робочий інструмент (наприклад голка або скальпель), який закріплений на рухливому столику виходить досить далеко за межі системи направляючої (порядку 100мм), то переміщення на його кінці будуть мати суттєві значення. Так, наприклад, при зміщенні рухливого столику на 4 кутові секунди, лінійне зміщення вершини інструмента (довжиною 50мм) буде дорівнювати 0,97мкм. Так, при використанні таких направляючих для мікрооперацій з клітиною, робочий інструмент може пошкодити біологічний об'єкт та привести до його гибелі. Таким чином, спосіб, що заявляється, дозволяє визначити величини кутових відхилень лінійних прецизійних направляючих з п'єзоелектричним двигуном та оцінити точність прямолінійності їх ходу, шляхом проведення високоточних безперервних вимірювань в процесі руху направляючої, що можна вважати достатнім для практичного використання. Джерела інформації: Аналоги - патент РФ №2175753 G01B11/00, Спосіб визначення відхилень від прямолінійності, опублікований 10.11.2001р.; - cпосіб контролю прямолінійності ходу лінійних направляючих за допомогою лекальної лінійки та індикатора, Контроль оптикомеханических приборов: Учеб. Пособие для средних ПТУ/ Фатыхова Р.К., Фатыхов Р.Ф., Кравцов Э.А. - М.: Машиностроение, 1988. - с.141. - Прототип - Спосіб контролю прямолінійності ходу лінійних направляючих за допомогою автоколімаційної зорової труби та дзеркала, Контроль, оптико-механических приборов: Учеб. Пособие для средних ПТУ/ Фатыхова Р.К., Фатыхов Р.Ф., Кравцов Э.А. М.: Машиностроение, 1988. - с.142. - Defintion of Axes and Angles. Physik Instrumente (PI), Germany 1998. - p.7.5-7.6. 6