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一种真空位移调节装置

申请号 CN201710986895.4 申请日 2017-10-20 公开(公告)号 CN107818814A 公开(公告)日 2018-03-20
申请人 北京雪迪龙科技股份有限公司; 发明人 郜武; 魏文;
摘要 本 发明 公开一种 真空 位移调节装置,用于调节真空腔内零件的 位置 ,包括调整杆、母盘、转杆、子盘和第一动密封;第一动密封固定在真空腔的 侧壁 上;调整杆可旋转的穿过第一动密封,其顶端设有主动 齿轮 ;母盘可旋转的安装在调整杆上;子盘由转杆 支撑 ,转杆的一端连接母盘,另一端连接子盘;子盘上设有从动齿轮,从动齿轮与主动齿轮捏合。本发明的真空位移调节装置,母盘和子盘可单独转动,使得控制点可以到达预定区域的任何位置,满足不同工况的需求。
权利要求

1.一种真空位移调节装置,用于调节真空腔内零件的位置,其特征在于,包括调整杆、母盘、转杆、子盘和第一动密封;
所述第一动密封固定在所述真空腔的侧壁上;
所述调整杆可旋转的穿过所述第一动密封,其顶端设有主动齿轮
所述母盘可旋转的安装在所述调整杆上;
所述子盘由所述转杆支撑,所述转杆的一端连接所述母盘,另一端连接所述子盘;
所述子盘上设有从动齿轮,所述从动齿轮与所述主动齿轮捏合。
2.根据权利要求1所述的真空位移调节装置,其特征在于,所述母盘上设有轴承孔;所述子盘的中心处固定所述转杆,所述转杆沿所述子盘轴线延伸,通过第一轴承可旋转的安装在所述母盘的轴承孔上。
3.根据权利要求2所述的真空位移调节装置,其特征在于,所述调整杆包括母杆和子杆;
所述母杆为管状,设有子杆孔,可旋转的穿过所述第一动密封,所述母杆的顶端与所述母盘固定连接;
所述子杆套入所述母杆的子杆孔,顶端设有所述主动齿轮,底端延伸出所述真空腔外;
所述母杆与所述子杆之间设有第二动密封。
4.根据权利要求3所述的真空位移调节装置,其特征在于,所述第二动密封的数量为两个。
5.根据权利要求2所述的真空位移调节装置,其特征在于,还包括棘轮机构和轴承,所述棘轮机构包括相互配合的棘轮和棘爪;
所述母盘的中心处设有中心孔,所述棘轮安装在所述中心孔内,所述棘爪固定安装在所述调整杆上;
所述推力轴承安装在所述中心孔内,位于所述调整杆与母盘之间。
6.根据权利要求2所述的真空位移调节装置,其特征在于,还包括压紧套,所述母盘的中心处设有压紧套孔,所述压紧套位于所述压紧套孔内,所述调整杆穿过所述压紧套;
所述母盘的底部固定有定位键,所述真空腔的内壁上固定有与所述定位键配合的定位卡槽。
7.根据权利要求1所述的真空位移调节装置,其特征在于,所述转杆包括竖直部和倾斜部,所述竖直部与所述倾斜部固定连接;
所述竖直部的底端与母盘固定连接,所述子盘通过第二轴承可旋转的安装在所述倾斜部上。
8.根据权利要求7所述的真空位移调节装置,其特征在于,所述调整杆与所述转杆的倾斜部之间的夹为10~60°。

说明书全文

一种真空位移调节装置

技术领域

[0001] 本发明属于真空设备技术领域,尤其涉及一种可实现真空腔内零件位移的调节装置。

背景技术

[0002] 使用真空设备时,从真空腔外部调节其内部的部件位置,需要解决动密封的问题。特别是在半导体技术领域和质谱仪器领域,腔内真空度很高,可以使用的动密封结构很少,导致真空腔内部部件位置调节困难。很多真空机械中,在真空腔室外部操纵真空腔内部的零件运动都很困难,密封技术的特点决定了要实现运动零件之间的密封难度很大,尤其是在无油密封需求的条件下。
[0003] 现有的位移调节装置,仅通过单杆带动转盘旋转,只能使被调节部件运动到一个固定圆周上的任意一点,圆周以外的位置不能达到。在一些工况下,位移调节装置不能使被调节部件达到预定目标区域内任意位置。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题,本发明意在提出一种真空位移调节装置,母盘和子盘可单独转动,使得控制点可以到达由母盘和子盘组合运动覆盖过的空间区域的任何位置。
[0005] 本发明提供一种真空位移调节装置,用于调节真空腔内零件的位置,其包括调整杆、母盘、转杆、子盘和第一动密封;
[0006] 所述第一动密封固定在所述真空腔的侧壁上;所述调整杆可旋转的穿过所述第一动密封,其顶端设有主动齿轮;所述母盘可旋转的安装在所述调整杆上;
[0007] 所述子盘由所述转杆支撑,所述转杆的一端连接所述母盘,另一端连接所述子盘;所述子盘上设有从动齿轮,所述从动齿轮与所述主动齿轮捏合。
[0008] 作为本发明优选的实施方案,所述母盘上设有轴承孔;所述子盘的中心处固定所述转杆,所述转杆沿所述子盘轴线延伸,通过第一轴承可旋转的安装在所述母盘的轴承孔上。
[0009] 在本发明的一些实施例中,所述调整杆包括母杆和子杆;
[0010] 所述母杆为管状,设有子杆孔,可旋转的穿过所述第一动密封,所述母杆的顶端与所述母盘固定连接;
[0011] 所述子杆套入所述母杆的子杆孔,顶端设有所述主动齿轮,底端延伸出所述真空腔外;
[0012] 所述母杆与所述子杆之间设有第二动密封。
[0013] 进一步的,所述第二动密封的数量为两个。
[0014] 作为本发明优选的实施方案,真空位移调节装置还包括棘轮机构和轴承,所述棘轮机构包括相互配合的棘轮和棘爪;
[0015] 所述母盘的中心处设有中心孔,所述棘轮安装在所述中心孔内,所述棘爪固定安装在所述调整杆上;
[0016] 所述推力轴承安装在所述中心孔内,位于所述调整杆与母盘之间。
[0017] 作为本发明优选的实施方案,还包括压紧套,所述母盘的中心处设有压紧套孔,所述压紧套位于所述压紧套孔内,所述调整杆穿过所述压紧套;所述母盘的底部固定有定位键,所述真空腔的内壁上固定有与所述定位键配合的定位卡槽。
[0018] 在本发明的一些实施例中,所述转杆包括竖直部和倾斜部,所述竖直部与所述倾斜部固定连接;
[0019] 所述竖直部的底端与母盘固定连接,所述子盘通过第二轴承可旋转的安装在所述倾斜部上。
[0020] 更进一步的,所述调整杆与所述转杆的倾斜部之间的夹为10~60°。
[0021] 在本发明的一些实施例中,所述子盘直径与所述母盘直径的比例为1∶2。
[0022] 本发明提供的真空位移调节装置,通过母盘与子盘的配合,使得控制点可以到达预定目标区域内的任意位置,而不是限定在某一圆周上;子盘和母盘的相对运动,大大提高了位移调节装置的性能指标;本发明的更多优点将在实施例中予以体现。附图说明
[0023] 图1是本发明真空位移调节装置的第一种实施方案的结构示意图。
[0024] 图2是本发明实施例的第二动密封示意图。
[0025] 图3是本发明真空位移调节装置的第二种实施方案的结构示意图。
[0026] 图4是本发明实施例的棘轮机构结构图。
[0027] 图5是本发明真空位移调节装置的第三种实施方案的结构示意图。
[0028] 图6是本发明真空位移调节装置的第四种实施方案的结构示意图。
[0029] 图7是本发明真空位移调节装置设置多个子盘的示意图。

具体实施方式

[0030] 以下结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明,以便能够更好地理解本发明的方案及其各个方面的优点。然而,以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的,而不是对本发明的限制。
[0031] 本发明中所述的“连接”,除非另有明确的规定或限定,应作广义理解,可以是直接相连,也可以是通过中间媒介相连。在本发明的描述中,需要理解的是,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0032] 如图1~7所示,本发明实施例提供一种真空位移调节装置,用于调节真空腔内零件的位置,使用时真空腔内的零件固定在控制点K处。真空位移调节装置包括调整杆1、母盘2、转杆3、子盘4和第一动密封51。调整杆1可分别带动母盘2和子盘4旋转,转杆3用于支撑子盘4。母盘2和子盘4的相对运动,使得控制点K可以到达预定目标面的任一位置。
[0033] 第一动密封51固定在真空腔的侧壁7上,可保证位移调节装置穿过真空腔的侧壁7时,不会有气体进入真空腔,第一动密封51可选择橡胶套,也可选择其他动密封,如威尔逊密封和填料密封等方式。
[0034] 调整杆1可旋转的穿过第一动密封51,其顶端设有主动齿轮13。母盘2为圆盘状,可旋转的安装在调整杆1上,使得调整杆1可带动母盘2旋转。
[0035] 需要说明的是,实施例中所述的顶端和底端是以控制点K所在的位置确定的,如图1中,控制点K的位置为顶端,真空腔外为底端。
[0036] 转杆3用于子盘4的支撑,转杆3为细长杆,子盘4为圆盘状,子盘4的直径小于母盘3,转杆3的一端连接母盘2,另一端连接子盘4。子盘4上设有从动齿轮41,从动齿轮41与主动齿轮13捏合。调整杆1可单独带动母盘2旋转,也可单独带动子盘4旋转,使得控制点K可以达到预设目标面的任意位置,满足工作的需求。例如在控制点K固定一个探针,通过母盘2和子盘4的配合,将探针旋转至所需的位置,之后推动调整杆,即可将探针插入操作面的目标点。
[0037] 实施例1
[0038] 本实施例的方案,如图1所示,第一动密封51固定在真空腔的侧壁7上,调整杆包括母杆11和子杆12。母杆11为管状,设有子杆孔,子杆12套入母杆11的子杆孔,母杆11和子杆12为同轴结构,可单独转动。母杆11可旋转的穿过第一动密封51,母杆11的顶端与母盘2的中心固定连接,使得母杆11可带动母盘2旋转。
[0039] 子杆12的顶端设有主动齿轮13,主动齿轮13与子盘上的从动齿轮41捏合,使得子杆12可带动子盘4旋转。母杆11和子杆12的底端均延伸出真空腔外,即母杆11和子杆12的底端位于大气环境,可由人操作。
[0040] 如图2所示,为了保证结构的密封性,对真空环境进行隔离,在母杆11与子杆12之间设有第二动密封52。优选的第二动密封52的数量为两个,保证子杆12旋转时的平稳,同时提高密封可靠性。第二动密封52的结构可以是孔开槽动密封结构,即在子杆孔内开设密封槽,将密封圈安装在密封槽内。此处母杆与子杆之间的运动速度慢,工作频次低,故使用本结构可以获得较好的密封效果。
[0041] 本实施例中,母盘2与子盘4的连接方式为,在母盘2上设有轴承孔,转杆3固定连接子盘4的中心处,转杆3沿子盘轴线延伸,通过第一轴承61可旋转的安装在母盘2的轴承孔上。转杆3对子盘4起到了支撑作用,又不影响子盘4的旋转。另一种实施方案为(图中未示出),在子盘上设置轴承孔,将轴承安装在子盘上,转杆与母盘固定连接,也可达到母盘与子盘单独旋转的目的。
[0042] 实施例2
[0043] 如图3所示,本实施的第一动密封51与实施例1相同,固定安装在真空腔的侧壁7上。调整杆1仅为一根,可旋转的穿过第一动密封51,调整杆1的顶端为主动齿轮13,这样的密封结构简单,更适合密封性要求高的情况。
[0044] 为了实现母盘与子盘的单独旋转,在母盘2的中心处设有中心孔21,在中心孔21内安装了棘轮机构8和推力轴承62,推力轴承62安装在靠近主动齿轮侧,推力轴承62中母盘2起到支撑作用。
[0045] 如图4所示,棘轮机构8包括相互配合的棘爪81和棘轮82,当棘爪81正向旋转时,可带动棘轮82一同旋转,当棘爪81反向旋转时,不能带动棘轮82一同旋转。棘爪81固定安装在调整杆1上,棘轮82安装在中心孔21内,使得调整杆1正向旋转可带动母盘2旋转,反向旋转时,不能带动母盘2旋转。
[0046] 本实施例中,母盘2、转杆3和子盘4的连接方式与实施例1相同,主动齿轮13和从动齿轮41的配合与实施例1相同。
[0047] 推力轴承62位于调整杆1与母盘2之间,对母盘2起到支撑作用。操作时,正向旋转调整杆1,调整杆1带动母盘2和子盘4一同旋转,之后反向旋转调整杆1,调整杆1只带动子盘4旋转,这样就实现了母盘2与子盘4的单独旋转,使得控制点K可到达预定目标面的任意位置。
[0048] 实施例3
[0049] 如图5所示,本实施例与实施例2的区别在于,在母盘2的中心处设有压紧套孔22,在压紧套孔22内设置压紧套23,调整杆1穿过压紧套23,利用压紧套23取代了棘轮机构和推力轴承,通过压紧套23的摩擦4力即可支撑母盘2。
[0050] 在母盘2的底部固定有定位键91,真空腔的内壁上固定有与定位键配合的定位卡槽92。需要母盘2旋转时,定位键91与卡槽92分离,调整杆1可带动母盘2与子盘4一同旋转,不需要母盘2旋转时定位键91卡入卡槽92,调整杆1则只能带动子盘4旋转。
[0051] 实施例4
[0052] 如图6所示,本实施例的第一动密封51固定在真空腔的侧壁7上,调整杆包括母杆11和子杆12。母杆11为管状,设有子杆孔,子杆12套入母杆11的子杆孔,母杆11和子杆12为同轴结构,可单独转动。母杆11可旋转的穿过第一动密封51,母杆11的顶端与母盘2的中心固定连接,使得母杆11可带动母盘2旋转。
[0053] 子杆12的顶端设有主动齿轮13,主动齿轮13与子盘上的从动齿轮41捏合,使得子杆12可带动子盘4旋转。母杆11和子杆12的底端均延伸出真空腔外。
[0054] 转杆3包括竖直部31和倾斜部32,竖直部31的一端与倾斜部32的一端固定连接。竖直部31的底端与母盘2固定连接,子盘4通过第二轴承63可旋转的安装在倾斜部32上。由于子盘4倾斜设置,主动齿轮13和从动齿轮41选用锥齿轮
[0055] 本实施例的真空位移调节装置,适用于目标面为斜面或球面的工况。调整杆与转杆的倾斜部32之间的夹角优选为10~60°,工作人员可根据实际需求选择倾斜部32的倾斜角度。
[0056] 本发明的真空位移调节装置,通过母盘与子盘的配合,使得控制点可以到达预定目标区域内的任意位置。优选的,子盘4直径与母盘2直径的比例为1∶2,控制点K在子盘的边缘,控制点K可到达目标范围就是母盘所覆盖的范围。
[0057] 控制点K也可以为多个,通过增加子盘的数量即可实现增加控制位置的数量。不同的子盘可通过同一主动齿轮旋转,也可通过设置多个主动齿轮来驱动不同的子盘。如图7所示的实施方案,其与实施例1的区别在于,母盘上安装了多个子盘,包括第一子盘4A和第二子盘4B,第一子盘4A和第二子盘4B上分别设置了控制点K1和K2。其中,第二从动齿轮41B与第二子盘4B略有一段距离,使得子杆12可分别带动第一从动齿轮41A和第二从动齿轮41B旋转,即实现了第一子盘4A和第二子盘4B的单独旋转。图7中的箭头,表示子杆12可上下移动,子杆12下移时,带动第一子盘4A旋转,子杆12上移时,带动第二子盘4B旋转。
[0058] 多个主动齿轮来驱动不同的子盘的方案可以是两个子盘的从动齿轮与主动齿轮配合,分别使用了两个方向相反的棘轮。
[0059] 需要说明的是,以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围,本领域的普通技术人员应当理解,在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换,均应涵盖在本发明的范围之内。此外,除上下文另有所指外,以单数形式出现的词包括复数形式,反之亦然。另外,除非特别说明,那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。
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