【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于真空腔體交接，具體地說是一種超高真空機(jī)械手。
技術(shù)介紹
1、在真空環(huán)境下進(jìn)行科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)時，需要在不破壞真空室內(nèi)真空度的前提下，利用機(jī)械手對真空室內(nèi)的樣品進(jìn)行傳遞。隨著技術(shù)發(fā)展，樣品需要多次在不同工藝腔室內(nèi)部穩(wěn)定傳輸，而且工藝腔室對潔凈度和真空度要求苛刻。目前的真空機(jī)械手存在的技術(shù)問題有：
2、1．適用的真空度較低，在10-6pa真空度以下，不能提供一個十分潔凈的工藝環(huán)境。
3、2．不能實(shí)現(xiàn)長行程的樣品傳遞或者長行程傳遞樣品的機(jī)械手尺寸龐大，不能適用于小尺寸的工藝腔體。
4、3．不能適用于工藝腔體高溫除氣烘烤的環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有真空機(jī)械手存在的上述問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種超高真空機(jī)械手。
2、本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
3、本專利技術(shù)包括位于真空腔室內(nèi)的伸縮臂組件及位于真空腔室外的伸縮驅(qū)動組件、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件、升降驅(qū)動組件和焊接波紋管，所述升降驅(qū)動組件包括升降動力源、升降傳動組件及升降輸出端，所述升降動力源為固定件，所述升降動力源的輸出端通過升降傳動組件與升降輸出端相連，所述焊接波紋管的一端與真空腔室密封連接，所述焊接波紋管的另一端與升降輸出端相連；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包括旋轉(zhuǎn)動力源、旋轉(zhuǎn)傳動組件及旋轉(zhuǎn)輸出端，所述旋轉(zhuǎn)動力源安裝在升降輸出端上，所述旋轉(zhuǎn)動力源的輸出端通過旋轉(zhuǎn)傳動組件與旋轉(zhuǎn)輸出端的一端相連，所述旋轉(zhuǎn)輸出端的另一端經(jīng)焊接波紋管穿入真空腔室內(nèi)、并與所述伸縮
4、所述伸縮傳動組件為混合輪系齒輪組件，包括小齒輪、大齒輪、中心齒輪、行星齒輪a、行星齒輪b及行星架，所述小齒輪轉(zhuǎn)動安裝在固定架a上，所述伸縮輸出端的另一端通過聯(lián)軸器與小齒輪相連，所述中心齒輪的輪軸固接在固定架a上，所述大齒輪及行星架的一端分別與中心齒輪的輪軸轉(zhuǎn)動連接，所述大齒輪與小齒輪相嚙合，且所述大齒輪與行星架的一端固接；所述行星齒輪a及行星齒輪b分別轉(zhuǎn)動安裝在行星架的另一端，所述行星齒輪a分別與中心齒輪及行星齒輪b嚙合傳動；所述曲柄臂的一端與行星齒輪b相連，所述曲柄臂的另一端與移動滑塊鉸接。
5、所述行星架上設(shè)有用于消除齒輪傳動間隙的卷簧，所述卷簧的一端與行星架相連，所述卷簧的另一端連接在行星齒輪b上。
6、所述伸縮輸出端的另一端通過小齒輪、大齒輪驅(qū)動行星架轉(zhuǎn)動，所述行星架轉(zhuǎn)動過程中帶動行星齒輪a沿中心齒輪圓周公轉(zhuǎn)同時自轉(zhuǎn)，且?guī)铀鲂行驱X輪b沿行星齒輪a圓周公轉(zhuǎn)同時自轉(zhuǎn)。
7、所述固定架a上沿滑軌組件的伸縮方向前后設(shè)置有限位零點(diǎn)開關(guān)及限位開關(guān)，當(dāng)所述滑軌組件收縮回初始位置時，所述行星架長度方向的一側(cè)與限位零點(diǎn)開關(guān)抵接；當(dāng)所述滑軌組件伸出到最遠(yuǎn)端位置時，所述行星架長度方向的另一側(cè)與限位開關(guān)抵接。
8、所述滑軌組件包括作為固定部的固定滑軌及作為伸縮部的多層能夠伸縮的伸縮滑軌，所述固定滑軌的一側(cè)固接在固定架a上，所述固定滑軌另一側(cè)高度方向的上下端均安裝有軸承，多層的伸縮滑軌嵌套設(shè)置，每層伸縮滑軌的上下兩面均開設(shè)有滑槽，所述滑槽長度小于伸縮滑軌的長度，除最內(nèi)層伸縮滑軌外的其余層伸縮滑軌的端部均安裝有上下兩個軸承，除最內(nèi)層伸縮滑軌外的其余層伸縮滑軌上的軸承始終在相鄰內(nèi)一層伸縮滑軌的滑槽內(nèi)，所述移動滑塊與最內(nèi)層伸縮滑軌相連。
9、所述伸縮驅(qū)動組件具有固定套筒，所述固定套筒固接在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件上，所述伸縮動力源安裝在固定套筒上；所述伸縮傳動組件位于固定套筒內(nèi)部，所述伸縮傳動組件包括磁耦合組件a及固定架b，所述固定架b的一端與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件相連，所述磁耦合組件a中的外磁鋼組件a與固定架b另一端的外部轉(zhuǎn)動連接，所述伸縮輸出端為連接軸，所述連接軸的一端轉(zhuǎn)動安裝在固定架b的內(nèi)部，所述連接軸的另一端經(jīng)焊接波紋管穿入真空腔室內(nèi)、與伸縮臂組件連接，所述磁耦合組件a中的內(nèi)磁鋼組件a與連接軸的一端固接；所述伸縮動力源的輸出端與外磁鋼組件a相連、驅(qū)動外磁鋼組件a轉(zhuǎn)動，所述外磁鋼組件a通過磁耦合力帶動內(nèi)磁鋼組件a轉(zhuǎn)動，進(jìn)而通過所述內(nèi)磁鋼組件a帶動連接軸轉(zhuǎn)動。
10、所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件具有外殼，所述外殼的一側(cè)與升降輸出端連接，所述旋轉(zhuǎn)動力源固定在外殼的另一側(cè)；所述外殼內(nèi)設(shè)有磁耦合組件固定架，所述磁耦合組件固定架的一端用于與伸縮驅(qū)動組件連接，所述磁耦合組件固定架的另一端固接有軸承套管；所述旋轉(zhuǎn)輸出端為轉(zhuǎn)軸連接套，所述轉(zhuǎn)軸連接套位于磁耦合組件固定架及軸承套管內(nèi)部，并與所述磁耦合組件固定架及軸承套管轉(zhuǎn)動連接；所述旋轉(zhuǎn)傳動組件包括皮帶傳動組件及磁耦合組件b，所述磁耦合組件b中的外磁鋼組件b與磁耦合組件固定架一端的外部轉(zhuǎn)動連接，所述磁耦合組件b中的內(nèi)磁鋼組件b與轉(zhuǎn)軸連接套的一端固接，所述轉(zhuǎn)軸連接套的另一端用于與固定架a相連，所述軸承套管及轉(zhuǎn)軸連接套均由焊接波紋管內(nèi)經(jīng)過；所述旋轉(zhuǎn)動力源的輸出端通過皮帶傳動組件與外磁鋼組件b連接、驅(qū)動外磁鋼組件b旋轉(zhuǎn)，所述外磁鋼組件b通過磁耦合力驅(qū)動內(nèi)磁鋼組件b旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過所述轉(zhuǎn)軸連接套帶動伸縮臂組件轉(zhuǎn)動；所述外殼內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)，所述皮帶傳動組件中與外磁鋼組件b連接的帶輪上設(shè)有凸起，帶輪在旋轉(zhuǎn)時通過所述凸起觸碰旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)。
11、所述升降驅(qū)動組件具有殼體，所述升降動力源固定在殼體上；所述升降傳動組件位于殼體內(nèi)，所述升降傳動組件包括傳動絲桿、傳動絲母及升降組件移動板，所述傳動絲桿轉(zhuǎn)動安裝于殼體內(nèi)、且與所述升降動力源的輸出端相連，所述傳動絲母與傳動絲桿螺紋連接，所述升降輸出端為升降組件移動板，所述升降組件移動板的一側(cè)與傳動絲桿連動，所述升降組件移動板的另一側(cè)與焊接波紋管的另一端相連；所述升降動力源驅(qū)動傳動絲桿旋轉(zhuǎn)，所述傳動絲桿與傳動絲母之間的螺旋副變?yōu)閭鲃咏z母帶動升降組件移動板沿傳動絲桿軸向的移動副。
12、所述殼體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向軸，所述升降組件移動板上安裝有套設(shè)在導(dǎo)向軸上的導(dǎo)向套，所述升降組件移動板在升降過程中通過導(dǎo)向套、導(dǎo)向軸實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向；所述殼體內(nèi)壁上安裝有升降限位開關(guān)，所述升降組件移動板在升降過程中觸碰升降限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)限位。
13、本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：
14、1．本專利技術(shù)伸縮行程長、尺寸小，可以實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動，包括伸縮臂組件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種超高真空機(jī)械手，其特征在于：包括位于真空腔室內(nèi)的伸縮臂組件（1）及位于真空腔室外的伸縮驅(qū)動組件（2）、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件（3）、升降驅(qū)動組件（4）和焊接波紋管（5），所述升降驅(qū)動組件（4）包括升降動力源、升降傳動組件及升降輸出端，所述升降動力源為固定件，所述升降動力源的輸出端通過升降傳動組件與升降輸出端相連，所述焊接波紋管（5）的一端與真空腔室密封連接，所述焊接波紋管（5）的另一端與升降輸出端相連；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件（3）包括旋轉(zhuǎn)動力源、旋轉(zhuǎn)傳動組件及旋轉(zhuǎn)輸出端，所述旋轉(zhuǎn)動力源安裝在升降輸出端上，所述旋轉(zhuǎn)動力源的輸出端通過旋轉(zhuǎn)傳動組件與旋轉(zhuǎn)輸出端的一端相連，所述旋轉(zhuǎn)輸出端的另一端經(jīng)焊接波紋管（5）穿入真空腔室內(nèi)、并與所述伸縮臂組件（1）連接；所述伸縮驅(qū)動組件（2）包括伸縮動力源、伸縮傳動組件及伸縮輸出端，所述伸縮動力源安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件（3）上，所述伸縮動力源的輸出端通過伸縮傳動組件與伸縮輸出端的一端相連，所述伸縮輸出端的另一端經(jīng)焊接波紋管（5）穿入真空腔室內(nèi)、并作為所述伸縮臂組件（1）的動力輸入；所述伸縮臂組件（1）包括固定架A（83）、伸縮傳動組件、曲柄滑塊組件（9）及滑軌組
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述伸縮傳動組件為混合輪系齒輪組件（8），包括小齒輪（81）、大齒輪（82）、中心齒輪（84）、行星齒輪A（85）、行星齒輪B（86）及行星架（87），所述小齒輪（81）轉(zhuǎn)動安裝在固定架A（83）上，所述伸縮輸出端的另一端通過聯(lián)軸器（7）與小齒輪（81）相連，所述中心齒輪（84）的輪軸固接在固定架A（83）上，所述大齒輪（82）及行星架（87）的一端分別與中心齒輪（84）的輪軸轉(zhuǎn)動連接，所述大齒輪（82）與小齒輪（81）相嚙合，且所述大齒輪（82）與行星架（87）的一端固接；所述行星齒輪A（85）及行星齒輪B（86）分別轉(zhuǎn)動安裝在行星架（87）的另一端，所述行星齒輪A（85）分別與中心齒輪（84）及行星齒輪B（86）嚙合傳動；所述曲柄臂（91）的一端與行星齒輪B（86）相連，所述曲柄臂（91）的另一端與移動滑塊（92）鉸接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述行星架（87）上設(shè)有用于消除齒輪傳動間隙的卷簧（13），所述卷簧（13）的一端與行星架（87）相連，所述卷簧（13）的另一端連接在行星齒輪B（86）上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述伸縮輸出端的另一端通過小齒輪（81）、大齒輪（82）驅(qū)動行星架（87）轉(zhuǎn)動，所述行星架（87）轉(zhuǎn)動過程中帶動行星齒輪A（85）沿中心齒輪（84）圓周公轉(zhuǎn)同時自轉(zhuǎn)，且?guī)铀鲂行驱X輪B（86）沿行星齒輪A（85）圓周公轉(zhuǎn)同時自轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述固定架A（83）上沿滑軌組件（10）的伸縮方向前后設(shè)置有限位零點(diǎn)開關(guān)（11）及限位開關(guān)（12），當(dāng)所述滑軌組件（10）收縮回初始位置時，所述行星架（87）長度方向的一側(cè)與限位零點(diǎn)開關(guān)（11）抵接；當(dāng)所述滑軌組件（10）伸出到最遠(yuǎn)端位置時，所述行星架（87）長度方向的另一側(cè)與限位開關(guān)（12）抵接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述滑軌組件（10）包括作為固定部的固定滑軌（101）及作為伸縮部的多層能夠伸縮的伸縮滑軌，所述固定滑軌（101）的一側(cè)固接在固定架A（83）上，所述固定滑軌（101）另一側(cè)高度方向的上下端均安裝有軸承（105），多層的伸縮滑軌嵌套設(shè)置，每層伸縮滑軌的上下兩面均開設(shè)有滑槽，所述滑槽長度小于伸縮滑軌的長度，除最內(nèi)層伸縮滑軌外的其余層伸縮滑軌的端部均安裝有上下兩個軸承（105），除最內(nèi)層伸縮滑軌外的其余層伸縮滑軌上的軸承（105）始終在相鄰內(nèi)一層伸縮滑軌的滑槽內(nèi)，所述移動滑塊（92）與最內(nèi)層伸縮滑軌相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述伸縮驅(qū)動組件（2）具有固定套筒（18），所述固定套筒（18）固接在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件（3）上，所述伸縮動力源安裝在固定套筒（18）上；所述伸縮傳動組件位于固定套筒（18）內(nèi)部，所述伸縮傳...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種超高真空機(jī)械手，其特征在于：包括位于真空腔室內(nèi)的伸縮臂組件（1）及位于真空腔室外的伸縮驅(qū)動組件（2）、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件（3）、升降驅(qū)動組件（4）和焊接波紋管（5），所述升降驅(qū)動組件（4）包括升降動力源、升降傳動組件及升降輸出端，所述升降動力源為固定件，所述升降動力源的輸出端通過升降傳動組件與升降輸出端相連，所述焊接波紋管（5）的一端與真空腔室密封連接，所述焊接波紋管（5）的另一端與升降輸出端相連；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件（3）包括旋轉(zhuǎn)動力源、旋轉(zhuǎn)傳動組件及旋轉(zhuǎn)輸出端，所述旋轉(zhuǎn)動力源安裝在升降輸出端上，所述旋轉(zhuǎn)動力源的輸出端通過旋轉(zhuǎn)傳動組件與旋轉(zhuǎn)輸出端的一端相連，所述旋轉(zhuǎn)輸出端的另一端經(jīng)焊接波紋管（5）穿入真空腔室內(nèi)、并與所述伸縮臂組件（1）連接；所述伸縮驅(qū)動組件（2）包括伸縮動力源、伸縮傳動組件及伸縮輸出端，所述伸縮動力源安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件（3）上，所述伸縮動力源的輸出端通過伸縮傳動組件與伸縮輸出端的一端相連，所述伸縮輸出端的另一端經(jīng)焊接波紋管（5）穿入真空腔室內(nèi)、并作為所述伸縮臂組件（1）的動力輸入；所述伸縮臂組件（1）包括固定架a（83）、伸縮傳動組件、曲柄滑塊組件（9）及滑軌組件（10），所述旋轉(zhuǎn)輸出端的另一端與固定架a（83）連接，所述伸縮輸出端的另一端通過伸縮傳動組件與曲柄滑塊組件（9）中的曲柄臂（91）相連，所述滑軌組件（10）具有固定部及伸縮部，所述固定部固接在固定架a（83）上，所述伸縮部與曲柄滑塊組件（9）的移動滑塊（92）連接，所述伸縮動力源通過伸縮傳動組件、曲柄滑塊組件（9）驅(qū)動滑軌組件（10）中的伸縮部實(shí)現(xiàn)伸縮，所述旋轉(zhuǎn)動力源驅(qū)動伸縮臂組件（1）整體實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，所述升降動力源驅(qū)動伸縮臂組件（1）、伸縮驅(qū)動組件（2）及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件（3）共同升降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述伸縮傳動組件為混合輪系齒輪組件（8），包括小齒輪（81）、大齒輪（82）、中心齒輪（84）、行星齒輪a（85）、行星齒輪b（86）及行星架（87），所述小齒輪（81）轉(zhuǎn)動安裝在固定架a（83）上，所述伸縮輸出端的另一端通過聯(lián)軸器（7）與小齒輪（81）相連，所述中心齒輪（84）的輪軸固接在固定架a（83）上，所述大齒輪（82）及行星架（87）的一端分別與中心齒輪（84）的輪軸轉(zhuǎn)動連接，所述大齒輪（82）與小齒輪（81）相嚙合，且所述大齒輪（82）與行星架（87）的一端固接；所述行星齒輪a（85）及行星齒輪b（86）分別轉(zhuǎn)動安裝在行星架（87）的另一端，所述行星齒輪a（85）分別與中心齒輪（84）及行星齒輪b（86）嚙合傳動；所述曲柄臂（91）的一端與行星齒輪b（86）相連，所述曲柄臂（91）的另一端與移動滑塊（92）鉸接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述行星架（87）上設(shè)有用于消除齒輪傳動間隙的卷簧（13），所述卷簧（13）的一端與行星架（87）相連，所述卷簧（13）的另一端連接在行星齒輪b（86）上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述伸縮輸出端的另一端通過小齒輪（81）、大齒輪（82）驅(qū)動行星架（87）轉(zhuǎn)動，所述行星架（87）轉(zhuǎn)動過程中帶動行星齒輪a（85）沿中心齒輪（84）圓周公轉(zhuǎn)同時自轉(zhuǎn)，且?guī)铀鲂行驱X輪b（86）沿行星齒輪a（85）圓周公轉(zhuǎn)同時自轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述固定架a（83）上沿滑軌組件（10）的伸縮方向前后設(shè)置有限位零點(diǎn)開關(guān)（11）及限位開關(guān)（12），當(dāng)所述滑軌組件（10）收縮回初始位置時，所述行星架（87）長度方向的一側(cè)與限位零點(diǎn)開關(guān)（11）抵接；當(dāng)所述滑軌組件（10）伸出到最遠(yuǎn)端位置時，所述行星架（87）長度方向的另一側(cè)與限位開關(guān)（12）抵接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高真空機(jī)械手，其特征在于：所述滑軌組件（10）包括作為固定部的固定滑軌（101）及作為伸縮部的多層能夠伸縮的伸縮滑軌，所述固定滑軌（101）的一側(cè)固接在固定架a（83）上，所述固定滑軌（101）另一側(cè)高度方向的上下端均安裝有軸承（105）...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：白印，趙崇凌，佟雷，王文娟，馬錦，李馳，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院沈陽科學(xué)儀器股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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