连体五维旋转样品驱动器制造技术

本实用新型专利技术属于超高真空设备的多维驱动领域，特别涉及一种连体五维旋转样品驱动器。该驱动器包括X向转动机构、X向移动机构、Y向转动机构、Y向移动机构、Z向移动机构，以上五个机构相互连接，并分别连接样品托盘组件。本实用新型专利技术有别于以往单一的一维驱动器和简单的二维角度驱动器，采用微分头直线驱动器结合磁耦合直线导入器和一维直线驱动器，可实现被驱动件的轴向驱动或绕固定轴的角度摆动，从维度上讲，利用了直线驱动与旋转驱动的结合达到了五维的驱动，无论真空内外均对磁环境没有严格要求，且驱动的精度高、操纵性好。

Conjoined five dimensional rotating sample driver

The utility model belongs to the multidimensional driving field of an ultrahigh vacuum device, in particular to an integral five dimensional rotating sample driver. The actuator comprises a X, a rotating mechanism, a X, a moving mechanism, a Y rotating mechanism, a Y moving mechanism, a Z moving mechanism, and the five mechanisms which are connected with each other, and are respectively connected with the sample tray assembly. The utility model is different from the previous single actuator and a simple two-dimensional angle drive, using differential head linear actuator with magnetic coupling linear introducer and one-dimensional linear actuator, can realize the axial drive or drive around a fixed axis of the swing angle, from the dimension, by using a linear combination of driving and driven rotation at five drive, both on the magnetic environment both inside and outside the vacuum is not strictly required, and driven by high precision, good maneuverability.

【技术实现步骤摘要】
连体五维旋转样品驱动器
本技术属于超高真空设备的多维驱动领域，特别涉及一种五维驱动器。
技术介绍
超高真空技术目前已经是表面科学、半导体应用、高能粒子加速器、核聚变研究装置和宇宙开发领域不可或缺的技术。应用超高真空技术，需要在超高真空系统中进行。超高真空系统主要由真空腔体、真空泵、真空计、真空阀门、各种运动导入器、连接导管以及电气控制系统构成。各种超高真空运动驱动器的使用，实现了对真空环境中的样品进行操纵，同时使样品及固定样品的样品架前段安装的反光镜或感光二极管等按照实验者的意图进行传递、摆动。目前，市场上比较常见的驱动装置的类型有一维直线驱动、一维旋转驱动及二维驱动。在一维直线驱动中，比较常用的基础驱动装置有直线推动驱动器、螺旋式直线驱动器、微分头直线驱动器、中空直线驱动器；在一维旋转驱动中，比较常用的基础驱动装置有波纹管旋转导入器、磁耦合旋转导入器、差分抽旋转导入器；在二维驱动装置中，常用的有水平位移台（XY驱动器）、磁耦合直线旋转驱动器。很多超高真空实验装置，需要既可直线驱动又可旋转驱动的运动形式，所以如何巧妙地结合直线驱动和旋转是实现多维驱动的关键。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有技术中驱动器功能单一的技术问题，提供一种连体五维旋转样品驱动器。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：连体五维旋转样品驱动器，其特征在于：包括X向转动机构、X向移动机构、Y向转动机构、Y向移动机构、Z向移动机构，以上五个机构相互连接，并分别连接样品托盘组件。所述X向转动机构中，上法兰盘的另一端与上法兰压板相连，上法兰压板上连接70磁耦合回转导入器的一端，磁耦合回转导入器的另一端与34磁耦合回转导入器的一端相连，回转轴的一端通过连接轴与磁耦合回转导入器相连，回转轴的另一端通过回转连接轴与回转轴承座的一端相连，回转轴承座的另一端连接样品托盘整体组件，位于焊接波纹管中的导向管套接于回转轴外侧，导向管的一端与上法兰压板相连。所述70磁耦合回转导入器通过螺钉与上法兰压板固定连接。所述X向移动机构中，34磁耦合回转导入器与微分头直线驱动器A相连，焊接波纹管的两端分别与下法兰盘、上法兰盘相连，焊接波纹管外套接固定板，固定板的间隙中配合滑动连接两根导向杆，导向杆的两端均与下法兰盘连接，滚珠丝杠与固定板通过螺纹连接，滚珠丝杠的一端与把手连接，另一端与下法兰盘相连。所述下法兰盘上通过螺钉固定连接侧板共同构成底座。所述Y向转动机构中，位于回转轴承座内部的齿条与回转连接轴连接，回转连接轴与回转轴连接，齿轮A的两侧分别与齿条、齿轮B啮合连接。所述Y向移动机构中，滑动板通过滑轨与固定板相连，夹具A通过螺钉连接在固定板的上边缘，夹具A上连接可驱动滑动板在固定板的滑轨上进行上下滑动的微分头直线驱动器B。所述Z向移动机构中，上法兰盘通过滑轨与滑动板相连，夹具B通过螺钉连接在滑动板上，夹具B上连接可驱动滑动板在固定板的滑轨上进行前后滑动的微分头直线驱动器C。所述样品托盘组件包括辅助导向压板、支撑板、样品托盘，支撑板通过辅助导向压板与回转轴承座固定连接，支撑板上连接样品托盘。本技术有别于以往单一的一维驱动器和简单的二维角度驱动器，采用微分头直线驱动器结合磁耦合直线导入器和一维直线驱动器，可实现被驱动件的轴向驱动或绕固定轴的角度摆动，从维度上讲，利用了直线驱动与旋转驱动的结合达到了五维的驱动，无论真空内外均对磁环境没有严格要求，且驱动的精度高、操纵性好。本技术的具体有益效果如下：（1）该装置尽量将伸入真空内部的零件做小，以便节省真空内部的空间，减少抽真空所消耗的能量；（2）微分头直线驱动器A与34磁耦合回转导入器共同组成螺旋直线驱动器，与真空腔体连接的法兰是螺旋直线驱动器前端的法兰，因真空内组件体积较小，故其可以根据实验要求，选用更小的法兰；（3）螺旋直线驱动器所连接的后部驱动器选用的是微分头直线驱动器，驱动的精度高、操纵性好，易于得出驱动距离与旋转角度之间的函数关系，方便在实验中进行角度调校，提高了实验的可控性；（4）导向杆充当了螺旋滚珠丝杠的导正装置，提高了平推时的同轴度，同时也使得驱动距离与旋转角度之间函数关系更为精确，有效降低了驱动误差对实验的干扰；（5）利用螺旋直线驱动器将旋转驱动变为直线驱动，可实现样品托盘在X向的移动；利用微分头直线驱动器可实现样品托盘组件在Y向和Z向上的移动；利用磁耦合旋转导入器可实现样品托盘组件整体绕X向转动；利用微分头结合齿条齿轮等机构的传动可实现样品托盘绕Y向转动，从而实现样品托盘在五个维度上的改变；（6）组件小巧，成本低廉，更换方便。附图说明图1是本技术连体五维旋转样品驱动器的整体结构示意图。图2是本技术连体五维旋转样品驱动器的结构剖视图。图中：1、微分头直线驱动器A；2、34磁耦合回转导入器；3、70磁耦合回转导入器；4、焊接波纹管；5、上法兰压板；6、下法兰盘；7、固定板；8、滑动板；9、上法兰盘；10、把手；11、滚珠丝杠；12、导向杆；13、侧板；14、回转轴15、齿条；16、回转轴承座；17、辅助导向压板；18、支撑板；19、齿轮A；20、齿轮B；21、样品托盘；22、夹具A；23、夹具B；24、导向管；25、回转连接轴；26、微分头直线驱动器B；27、微分头直线驱动器C。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明，但本技术并不局限于具体实施例。实施例如图1-图2所示的连体五维旋转样品驱动器，包括X向转动机构、X向移动机构、Y向转动机构、Y向移动机构、Z向移动机构，以上五个机构相互连接，并分别连接样品托盘组件。所述X向转动机构中，上法兰盘9的另一端与上法兰压板5相连，上法兰压板5上连接70磁耦合回转导入器3的一端通过螺钉固定连接在上法兰压板5上，70磁耦合回转导入器3的另一端与34磁耦合回转导入器2的一端相连，回转轴14的一端通过连接轴与70磁耦合回转导入器3相连，回转轴14的另一端通过回转连接轴25与回转轴承座16的一端相连，回转轴承座16的另一端连接样品托盘整体组件，位于焊接波纹管4中的导向管24套接于回转轴14外侧，导向管24的一端与上法兰压板5相连。所述X向移动机构中，34磁耦合回转导入器2与微分头直线驱动器A1相连，焊接波纹管4的两端分别与下法兰盘6、上法兰盘9相连，焊接波纹管4外套接固定板7，固定板7的间隙中配合滑动连接两根导向杆12，导向杆12的两端均与下法兰盘6连接，滚珠丝杠11与固定板7通过螺纹连接，滚珠丝杠11的一端与把手10连接，另一端与下法兰盘6相连，下法兰盘6上通过螺钉固定连接侧板13共同构成底座。所述Y向转动机构中，位于回转轴承座16内部的齿条15与回转连接轴25连接，回转连接轴25与回转轴14连接，齿轮A19的两侧分别与齿条15、齿轮B20啮合连接。所述Y向移动机构中，滑动板8通过滑轨与固定板7相连，夹具A22通过螺钉连接在固定板7的上边缘，夹具A22上连接可驱动滑动板8在固定板7的滑轨上进行上下滑动的微分头直线驱动器B26。所述Z向移动机构中，上法兰盘9通过滑轨与滑动板8相连，夹具B23通过螺钉连接在滑动板8上，夹具B23上连接可驱动滑动板8在固定板7的滑轨上进行前后滑动的微分头直线驱动器C27。所述样品托盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
连体五维旋转样品驱动器，其特征在于：包括X向转动机构、X向移动机构、Y向转动机构、Y向移动机构、Z向移动机构，以上五个机构相互连接，并分别连接样品托盘组件。

【技术特征摘要】
1.连体五维旋转样品驱动器，其特征在于：包括X向转动机构、X向移动机构、Y向转动机构、Y向移动机构、Z向移动机构，以上五个机构相互连接，并分别连接样品托盘组件。2.根据权利要求1所述的连体五维旋转样品驱动器，其特征在于：所述X向转动机构中，上法兰盘（9）的另一端与上法兰压板（5）相连，上法兰压板（5）上连接70磁耦合回转导入器（3）的一端，70磁耦合回转导入器（3）的另一端与34磁耦合回转导入器（2）的一端相连，回转轴（14）的一端通过连接轴与70磁耦合回转导入器（3）相连，回转轴（14）的另一端通过回转连接轴（25）与回转轴承座（16）的一端相连，回转轴承座（16）的另一端连接样品托盘整体组件，位于焊接波纹管（4）中的导向管（24）套接于回转轴（14）外侧，导向管（24）的一端与上法兰压板（5）相连。3.根据权利要求2所述的连体五维旋转样品驱动器，其特征在于：所述70磁耦合回转导入器（3）通过螺钉与上法兰压板（5）固定连接。4.根据权利要求1所述的连体五维旋转样品驱动器，其特征在于：所述X向移动机构中，34磁耦合回转导入器（2）与微分头直线驱动器A（1）相连，焊接波纹管（4）的两端分别与下法兰盘（6）、上法兰盘（9）相连，焊接波纹管（4）外套接固定板（7），固定板（7）的间隙中配合滑动连接两根导向杆（12），导向杆（12）的两端均与下法兰盘（6）连接，滚珠丝杠（11）与固定板（7）通过螺纹连接，滚珠丝杠...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭方准，
申请(专利权)人：大连齐维科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21