專利名稱：一種用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，尤其涉及一種用于真空設(shè)備的樣品 交接傳遞裝置。
背景技術(shù)：
磁力傳遞交接樣品機(jī)構(gòu)作為真空設(shè)備的主要部件，如圖la、圖lb所 示，包括，前、后支撐板10、 20，前支撐板10下部設(shè)一連接法蘭30; 外套40，其一端設(shè)置于前支撐板10下部的連接法蘭30，另一端連接于后 支撐板20，外套40為磁性桿；內(nèi)桿50，設(shè)置于外套40內(nèi)，其一端設(shè)有 一個(gè)伸入真空設(shè)備真空室?jiàn)A持樣品的樣品夾持手60，內(nèi)桿為磁性桿；光 杠70，設(shè)置于前、后支撐板10、 20，與外套40平行；滑套80，套設(shè)連 接于外套40;定位板90，其一端連接所述的滑套80。
采用磁力傳遞機(jī)械力和扭矩，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)輪(滑套80)帶動(dòng)從動(dòng)輪(固 定在磁力傳遞內(nèi)桿50上)作軸向移動(dòng)和周向旋轉(zhuǎn)，從而完成了傳遞動(dòng)作 的目的。此種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了滑套80和磁力傳遞內(nèi)桿50在非接觸狀態(tài)下完成 動(dòng)作傳遞，即軸向移動(dòng)和周向旋轉(zhuǎn)，巧妙解決了直接連接驅(qū)動(dòng)時(shí)的密封問(wèn) 題。因此理論上具有傳動(dòng)效率高、因無(wú)摩擦而能量損失小、零件之間不會(huì) 產(chǎn)生硬性沖擊、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生粉塵和噪音等優(yōu)點(diǎn)。
但是裝配到真空設(shè)備上實(shí)際使用效果卻差強(qiáng)人意，主要表現(xiàn)為以下 缺點(diǎn)
1、對(duì)于單純的磁力交接結(jié)構(gòu)來(lái)講，其基本原理是依靠非接觸式的磁 力來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作傳遞，只配有簡(jiǎn)單的光桿70作軸向移動(dòng)(X方向)的導(dǎo)向
基礎(chǔ)和對(duì)整個(gè)磁力傳遞裝置起到固定支撐作用，再?zèng)]有任何的儀表或刻度
顯示動(dòng)作執(zhí)行的程度，勢(shì)必造成磁力傳遞內(nèi)桿軸向移動(dòng)(X方向)的動(dòng)作 精度難于控制。當(dāng)出現(xiàn)軸向偏差時(shí)，必須根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或通過(guò)設(shè)備的觀察窗觀 察來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)并需反復(fù)嘗試。因此，此種導(dǎo)向定位結(jié)構(gòu)根本無(wú)法保證X 方向上的精確定位，并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，也就不易實(shí)現(xiàn)試樣的快速準(zhǔn)確交接；2、 對(duì)于單純的磁力交接結(jié)構(gòu)來(lái)講，磁力主動(dòng)輪(滑套80)是通過(guò)固
定在磁力傳遞內(nèi)桿50外套40上的定位板90與導(dǎo)向光桿70的非連接接觸， 并且無(wú)法定量顯示定位板90偏離導(dǎo)向光桿70的角度(e方向)，即無(wú)法
精確控制和顯示周向旋轉(zhuǎn)(e方向)的程度。當(dāng)出現(xiàn)周向偏差時(shí)，必須根
據(jù)經(jīng)驗(yàn)和觀察調(diào)節(jié)并需反復(fù)嘗試，才能通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)定位板90調(diào)節(jié)周向偏差。 因?yàn)槎咧g需要有兩維的相互運(yùn)動(dòng)，原結(jié)構(gòu)才采用非連接接觸，從而無(wú) 法保證精確的e方向的導(dǎo)向作用，也就不易實(shí)現(xiàn)試樣的快速準(zhǔn)確交接；
3、 對(duì)于單純的磁力交接結(jié)構(gòu)來(lái)講，滑套80與磁力傳遞內(nèi)桿外套40 之間也是滑動(dòng)摩擦，也增加了磁力傳遞交接的阻力，不僅加大了試樣交接 的操作難度，還加劇了二者的磨損；
4、 對(duì)于單純的磁力交接結(jié)構(gòu)來(lái)講，僅靠單純的磁力交接結(jié)構(gòu)，完成 真正真空狀態(tài)下的樣品交接時(shí)，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的操作者，也難確保一次交 接就能成功實(shí)現(xiàn)，還要憑經(jīng)驗(yàn)和感覺(jué)反復(fù)嘗試；
5、 對(duì)于單純的磁力交接結(jié)構(gòu)來(lái)講，完全依靠人力驅(qū)動(dòng)進(jìn)行試樣交接， 即使是在短距離內(nèi)交接試樣，也經(jīng)常需要兩位操作手配合才能實(shí)現(xiàn)有效操 作，浪費(fèi)了人力，不利于降低人工成本。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置， 解決配備在真空設(shè)備上的單純磁力傳遞機(jī)構(gòu)無(wú)法精確調(diào)節(jié)和控制的難題， 從而保證實(shí)現(xiàn)試樣的快速準(zhǔn)確交接，改進(jìn)后不僅能有效降低磁力傳遞內(nèi)桿 及其外套的磨損，還能大幅降低人工成本，更能提高工作效率。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，
一種用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置，包括，前、后支撐板，前 支撐板下部設(shè)一連接法蘭；外套桿，其一端設(shè)置于前支撐板下部的連接法 蘭，另一端連接于后支撐板，外套桿為磁性桿；內(nèi)桿，設(shè)置于外套桿內(nèi)， 其一端設(shè)有一個(gè)伸入真空設(shè)備真空室?jiàn)A持樣品的樣品夾持手，內(nèi)桿為磁性 桿；其特征是，還包括，絲杠，設(shè)置于前、后支撐板，與外套桿平行，絲 杠上套設(shè)一個(gè)與絲杠螺紋配合的連接套，絲杠的外側(cè)端設(shè)一可使絲杠旋轉(zhuǎn) 的驅(qū)動(dòng)裝置；標(biāo)尺桿，設(shè)置于前、后支撐板，與絲杠平行；滑套，套設(shè)連位板，其一端連接所述的滑套，另一端與連接套連接，定 位板與連接套之間還設(shè)角度調(diào)節(jié)裝置。
進(jìn)一步，所述的驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)或手柄。
又，本實(shí)用新型所述的角度調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)螺栓及彈簧，分別連 接定位板與連接套。也不局限于以螺栓及彈簧組成的上述角度調(diào)節(jié)裝置， 此處僅舉此例加以說(shuō)明。
另外，所述的定位板上設(shè)一指針，并對(duì)應(yīng)標(biāo)尺桿。
本實(shí)用新型所述的滑套內(nèi)沿圓周面設(shè)有若干軸承，外套桿與軸承接觸。
本實(shí)用新型通過(guò)添加手動(dòng)或機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)改進(jìn)磁力傳遞的精度， 從而保證磁力傳遞內(nèi)桿在固定于磁力傳遞內(nèi)桿外套上的導(dǎo)向板的帶動(dòng)下
所作的軸向移動(dòng)(x方向)和周向旋轉(zhuǎn)(e方向)的精確控制。
標(biāo)尺桿，不僅保留了原發(fā)明中光桿的支撐及其剛度的功能，因刻度 的增加，尤其是關(guān)鍵工位在標(biāo)尺上的標(biāo)識(shí)而具有了準(zhǔn)確顯示磁力傳遞內(nèi)桿
在軸向移動(dòng)距離的功能，是實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)精確控制的參照系；
增加的絲杠，不僅增強(qiáng)了單純磁力傳遞機(jī)構(gòu)對(duì)支撐及其剛度的需求，
而且給沿絲杠作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件提供了運(yùn)行軌跡，因?yàn)榻z杠上相鄰絲的間
距是恒定的，運(yùn)動(dòng)部件在軸向的行走距離/就可換算為絲杠的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)"， 進(jìn)一步與絲杠驅(qū)動(dòng)裝置電機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián)，通過(guò)控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間就實(shí)
現(xiàn)了軸向行進(jìn)距離的精確控制(x方向)；
原設(shè)計(jì)中，定位板與導(dǎo)向光桿是非連接接觸，而且相互之間沒(méi)有標(biāo)
尺來(lái)衡量調(diào)節(jié)的程度，磁力傳遞內(nèi)桿的軸向旋轉(zhuǎn)(e方向)是通過(guò)人工憑 經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)導(dǎo)向板實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型通過(guò)增加固定在絲杠驅(qū)動(dòng)部件上的導(dǎo) 向板標(biāo)尺(參照系)及其驅(qū)動(dòng)裝置(提供調(diào)節(jié)動(dòng)力)，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)向板的精 確調(diào)節(jié)，從而通過(guò)與其固定連接的滑套運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)磁力傳遞內(nèi)桿作軸向(e 方向)的精確旋轉(zhuǎn)。上述增加的所有裝置既可人工操作，也可程控實(shí)現(xiàn)。 在原有的樣品交接系統(tǒng)中加裝的剛性標(biāo)尺桿，可以直觀的表明樣品在真空 室中的位置，并且提高整個(gè)傳遞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剛度。
另外，降低摩擦提高操作靈活性的基本原理如下把滑套與磁力傳 遞內(nèi)桿外套間形成的滑動(dòng)摩擦副改為滾動(dòng)摩擦副，從而降低彼此的摩擦力和磨損，提高操作的靈活性。配備上述裝置的真空設(shè)備，即使是新手，也 能保證單獨(dú)一人就可實(shí)現(xiàn)短距離內(nèi)，如樣品庫(kù)與單個(gè)真空功能單元間的快 速便捷的試樣交接操作，不僅能夠大幅降低了人力成本，還提高了工作效 率。各裝置的有關(guān)細(xì)節(jié)見(jiàn)下文有益效果中的描述。 本實(shí)用新型的有益效果
1、 本實(shí)用新型用絲杠取代了單純磁力樣品交接機(jī)構(gòu)中的光桿，并加 裝了一根標(biāo)尺桿。在原機(jī)構(gòu)中，光桿的作用是加強(qiáng)磁力傳遞內(nèi)桿外套的剛 度和具有簡(jiǎn)單的軸向?qū)虻墓δ?，在樣品傳遞過(guò)程中，是靠操作者通過(guò)滑 動(dòng)滑套的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)磁力傳遞內(nèi)桿完成樣品交接，因此操作的精度難以保 證，操作的強(qiáng)度也較大。
針對(duì)上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型中的絲杠除了具有加強(qiáng)磁力傳遞內(nèi)桿外 套剛度的功能和基礎(chǔ)的導(dǎo)向功能外，還能通過(guò)絲桿驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置精確控制 樣品傳遞交接的軸向移動(dòng)，使夾持手準(zhǔn)確到達(dá)真空室內(nèi)水平方向上的全部 工位(即X軸方向上的位置)，從而實(shí)現(xiàn)樣品的交接。即通過(guò)控制驅(qū)動(dòng) 裝置中電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)或者手動(dòng)搖柄的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)可以實(shí)現(xiàn)夾持手在x軸方向 上的精確定位，并且借助加裝的標(biāo)尺桿可以直觀了解夾持手的位置，從而 提示操作者避免夾持手被處于行程上不適工位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的意外碰撞。
2、 在單純磁力樣品交接系統(tǒng)中，磁力傳遞內(nèi)桿的旋轉(zhuǎn)是通過(guò)調(diào)節(jié)固 定在磁力傳遞內(nèi)桿外套上的定位板與導(dǎo)向光桿的角度完成，而且定位板與 導(dǎo)向光桿是非連接接觸。在出現(xiàn)周向偏差時(shí)，必須根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)并需反復(fù) 嘗試，才能通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)定位板調(diào)節(jié)周向偏差。因?yàn)槎咧g必須有兩維的相 互運(yùn)動(dòng)，原結(jié)構(gòu)才采用非連接接觸，從而無(wú)法保證精確的導(dǎo)向作用。針對(duì) 上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型中在絲杠和定位板的連接裝置上加裝帶有刻度的調(diào) 節(jié)裝置(變非連接接觸為連接接觸)，通過(guò)操作調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)角度來(lái)實(shí)現(xiàn) 磁力傳遞內(nèi)桿作精確控制的周向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證樣品夾持手的水平度，便
于把樣品放置于特殊工位； .
3、 針對(duì)滑套與磁力傳遞內(nèi)桿外套之間的滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致的二者磨損和 操作難度，通過(guò)在二者之間添加固定在滑套上的軸承，把二者間原來(lái)的面 接觸改為等同于軸承數(shù)量的線接觸，并且變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，不僅能 夠降低二者的磨損，還能大幅降低操作時(shí)的摩擦力，從而提高操作的靈活
6性；
4、通過(guò)改進(jìn)，本實(shí)用新型單獨(dú)一人也可實(shí)現(xiàn)全程的操作，節(jié)省了人 力。即使新手也可輕松實(shí)現(xiàn)樣品短距離的交接更換，并可提高效率；
總之，通過(guò)添加標(biāo)尺桿、絲杠及其驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和定位板標(biāo)尺及其 調(diào)節(jié)裝置等機(jī)構(gòu)，確保實(shí)現(xiàn)單純磁力傳遞裝置在軸向移動(dòng)(x方向)和周 向旋轉(zhuǎn)(e方向)上的精確調(diào)節(jié)和控制。另外，把滑套與磁力傳遞內(nèi)桿外
套間的摩擦形式由滑動(dòng)摩擦改為滾動(dòng)摩擦，不僅有效降低了該摩擦副的摩 擦力和磨損，提高了操作的靈活性，還降低了人工成本，更提高了工作效 率。


圖la為現(xiàn)有單純磁力傳遞系統(tǒng)的示意圖。 圖lb為圖la的A-A放大剖視圖。 圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖2的B-B放大剖視圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖2、圖3，本實(shí)用新型的用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置， 包括，前支撐板l、后支撐板2，前支撐板1下部設(shè)一連接法蘭3;外套 桿4，其一端設(shè)置于前支撐板1下部的連接法蘭3，另一端連接于后支撐 板2，外套桿4為磁性桿；內(nèi)桿5，設(shè)置于外套桿4內(nèi)，其一端設(shè)有一個(gè) 伸入真空設(shè)備真空室?jiàn)A持樣品的樣品夾持手6，內(nèi)桿5為磁性桿；絲杠7， 設(shè)置于前支撐板l、后支撐板2，與外套桿4平行，絲杠7上套設(shè)一個(gè)與 絲杠7螺紋配合的連接套8，絲杠7的外側(cè)端設(shè)一可使絲杠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝 置9;標(biāo)尺桿IO，設(shè)置于前、后支撐板l、 2，與絲杠7平行；滑套ll， 套設(shè)連接于外套桿4;定位板12，其一端連接所述的滑套11，另一端與 連接套8連接，定位板12與連接套8之間還設(shè)角度調(diào)節(jié)裝置13。
進(jìn)一步，所述的驅(qū)動(dòng)裝置9為手柄91或電機(jī)921及其程控系統(tǒng)922。所 述的角度調(diào)節(jié)裝置13包括調(diào)節(jié)螺栓131及彈簧132，分別連接定位板12(其 上開有滑動(dòng)用的通孔槽121)與連接套8。所述的定位板12上設(shè)一指針14，并對(duì)應(yīng)標(biāo)尺桿IO。
工作時(shí)，在真空室15中，首先將樣品放在傳動(dòng)系統(tǒng)前端的樣品夾持 手6上，通過(guò)手動(dòng)或絲杠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以精確的控制磁力傳遞系統(tǒng)中的磁 力傳遞內(nèi)桿的水平前后移動(dòng)的位置。
當(dāng)樣品夾持手到達(dá)工位a (如樣品庫(kù)16，下同)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)向板與絲 杠連接位置處的調(diào)節(jié)裝置，可以使磁力傳遞內(nèi)桿沿其外套中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以 精確地調(diào)節(jié)樣品夾持手的水平，保證夾持手上的樣品可以放置在水平的工 位a上。通過(guò)絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)退回樣品夾持手后，開始工位a處的工序。當(dāng) 工位a處的作業(yè)完畢后，通過(guò)絲杠驅(qū)動(dòng)裝置將夾持手送至工位a處并取下 樣品。繼續(xù)通過(guò)絲杠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將樣品夾持手送至下一個(gè)工位b (如反濺清 洗等真空處理單元17，下同)。同樣，工藝完成后自工位b取下。整個(gè) 樣品交接過(guò)程中，可以通過(guò)觀察指針在標(biāo)尺桿上的位置來(lái)直觀確定夾持手 在X軸方向的位置。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有使用方便，無(wú)需使用傳感器檢測(cè) 就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的精確放置，適用于真空設(shè)備內(nèi)的樣品的取放。
綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)添加手動(dòng)或機(jī)械驅(qū)動(dòng)的裝置來(lái)改進(jìn)磁力 傳遞的行走精度，從而保證在磁力傳動(dòng)的深度和環(huán)向上的兩維精確控制， 變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，降低操作阻力。另外，毋須操作經(jīng)驗(yàn)，就能保證 單獨(dú)一人就可實(shí)現(xiàn)短距離內(nèi)的快速便捷的操作，降低了人力成本。
權(quán)利要求1.一種用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置，包括，前、后支撐板，前支撐板下部設(shè)一連接法蘭；外套桿，其一端設(shè)置于前支撐板下部的連接法蘭，另一端連接于后支撐板，外套桿為磁性桿；內(nèi)桿，設(shè)置于外套桿內(nèi)，其一端設(shè)有一個(gè)伸入真空設(shè)備真空室?jiàn)A持樣品的樣品夾持手，內(nèi)桿為磁性桿；其特征是，還包括，絲杠，設(shè)置于前、后支撐板，與外套桿平行，絲杠上套設(shè)一個(gè)與絲杠螺紋配合的連接套，絲杠的外側(cè)端設(shè)一可使絲杠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置；標(biāo)尺桿，設(shè)置于前、后支撐板，與絲杠平行；滑套，套設(shè)連接于外套桿；定位板，其一端連接所述的滑套，另一端與連接套連接，定位板與連接套之間還設(shè)角度調(diào)節(jié)裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置，其特征是，所 述的驅(qū)動(dòng)裝置為手柄或電機(jī)。
3. 如權(quán)利要求l所述的用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置，其特征是，所 述的角度調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)螺栓及彈簧，分別連接定位板與連接套。
4. 如權(quán)利要求l所述的用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置，其特征是，所 述的定位板上設(shè)一指針，并對(duì)應(yīng)標(biāo)尺桿。
5. 如權(quán)利要求l所述的用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置，其特征是，所 述的滑套內(nèi)沿圓周面設(shè)有若干軸承，外套桿與軸承接觸。
專利摘要一種用于真空設(shè)備的樣品交接傳遞裝置，包括，前、后支撐板，前支撐板下部設(shè)一連接法蘭；外套桿，其一端設(shè)于連接法蘭，另一端連接于后支撐板；內(nèi)桿，設(shè)于外套桿內(nèi)，其一端設(shè)有樣品夾持手，外套桿、內(nèi)桿為磁性桿；絲杠，設(shè)置于前、后支撐板，與外套桿平行，絲杠上套設(shè)一個(gè)與絲杠螺紋配合的連接套，絲杠的外側(cè)端設(shè)一驅(qū)動(dòng)裝置；標(biāo)尺桿，設(shè)置于前、后支撐板，與絲杠平行；滑套，套設(shè)連接于外套桿；定位板，其一端連接滑套，另一端與連接套連接。本實(shí)用新型解決了配備在真空設(shè)備上的單純磁力傳遞機(jī)構(gòu)無(wú)法精確調(diào)節(jié)和控制的難題，從而保證實(shí)現(xiàn)試樣的快速準(zhǔn)確交接，不僅能有效降低磁力傳遞內(nèi)桿及其外套的磨損，還能大幅降低人工成本，更能提高工作效率。
文檔編號(hào)B25J1/04GK201423650SQ20092007296
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者張清廉, 靜 李, 肖新星, 譙朝暉 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司