حرکت نگهدارنده های کینماتیک

نگهدارنده های آینه و عدسی المان هایی بسیار حساس و پیچیده در تحقیقات مربوط به اپتیک و لیزر هستند. 

سیستم های مکانیکی می توانند بر حسب تعداد درجات آزادیشان طبقه بندی شوند. یک جسم صلب سه بعدی، دقیقا دارای 6 درجه آزادی است: درجات آزادی انتقالی (X، Y، Z) و درجات آزادی چرخشی (RX ، RY ، RZ ). یک نگهدارنده در صورتی به عنوان "کینماتیک" در نظر گرفته می شود که همه درجات آزادی آن مقید باشند. شکل 1، یک نگهدارنده کینماتیک را نشان می دهد.

fig-1-clk_lg

شکل 1) طراحی این نگهدارنده کینماتیک، تمام 6 درجه آزادی را به طور کامل مقید می کند.

نگهدارنده های کینماتیک شرکت پلاریتک از ساختار کلاسیک مخروط، شیار و صفحه تخت استفاده می کنند. در این ساختار، پیچ یا ساچمه قرار گرفته بر روی مخروط (در حالت ایده آل هرم) دارای سه نقطه تماس با صفحه قابل تنظیم است. همچنین پیچ قرار گرفته در داخل شیار (ایجاد شده توسط دو ساچمه سوزنی موازی شده) دارای دو نقطه تماس با صفحه قابل تنظیم خواهد بود. در نهایت، پیچی که بر روی صفحه تخت قرار می گیرد، دارای تنها یک نقطه تماس با صفحه قابل تنظیم است. برای تصور چگونگی عملکرد نگهدارنده های کینماتیک، یک المان اپتیکی در یک سیستم با 3 عدد پیچ تنظیم کننده (همانند شکل 2) را در نظر بگیرید.

fig-3-clk_lg

شکل 2

قرار دادن نوک کروی پیچ  A در داخل ساختار مخروطی باعث مقید شدن تمام سه درجه آزادی انتقالی (X، Y، Z)  می شود. وقتی شیار در جهت محور X قرار دارد، همانطور که در شکل 1 مشخص است، قرار دادن نوک کروی پیچ B در شیار باعث مقید شدن دو درجه (RY ، RZ ) از سه در جه ی چرخشی می شود. درجه آزادی آخر (RX ) با قرار دادن نوک کروی پیچ C بر روی صفحه تخت مقید می گردد.

نگهدارنده های کینماتیک با دو یا سه پیچ تنظیم کننده قابل طراحی هستند. در نگهدارنده های دارای 2 پیچ تنظیم کننده، یکی در شیار و دیگری بر روی صفحه تخت،  سه درجه آزادی چرخشی قابل تنظیم هستند.

فایل pdf این مقاله را از اینجا دریافت کنید