專利名稱：取樣傳遞機械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于真空機械裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在超高真空狀態(tài)下具有夾持、傳遞功能的取樣傳遞機械手。
背景技術(shù)：
在目前的工業(yè)生產(chǎn)與科學(xué)研究中，現(xiàn)有的取樣傳遞機械手有手指抓取式、吸盤式、磁力吸盤式等等。傳統(tǒng)的手指抓取式機械手在真空中應(yīng)用時，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、安裝不方便，對操作人員的操作技術(shù)要求較高等原因，在很大程度上限制了其應(yīng)用，特別是對于無振動傳遞有著不可避免的缺陷。使用這種機械手將易碎、不規(guī)則外形工件從一個工作單元轉(zhuǎn)移到另一個工作單元時，容易發(fā)生機械手取樣失敗的現(xiàn)象，并且由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，使最大傳遞取樣速度受到限制，在浪費資源的同時，也極大地限制了生產(chǎn)效率，發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)手指抓取式機械手存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、安裝不方便，在取樣過程中容易發(fā)生機械手取樣失敗和最大傳遞取樣速度受到限制的問題，本發(fā)明提供一種取樣傳遞機械手，其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，安裝、操作方便，并且取樣速度快、成功率高，適用于大部分真空系統(tǒng)取樣傳遞的需要。
本發(fā)明包括外腔，夾持單元，金屬片，鐵塊，機械按鈕，磁缸，固定在真空室墻壁上的金屬波紋管；夾持單元、金屬片，鐵塊安裝在外腔內(nèi)；外腔穿過固定在真空室墻壁上的金屬波紋管伸入真空室；夾持單元的末端通過金屬片與鐵塊連接；在外腔的側(cè)壁上與固定在真空室墻壁上的金屬波紋管相鄰處加工有圓孔，在圓孔處安裝機械按鈕；需要夾持樣品時，按下機械按鈕，機械按鈕對金屬片施加的壓力使與金屬片連接的夾持單元夾緊樣品；磁缸套在外腔上，起到一個控制鐵塊前后運動的作用。
有益效果本發(fā)明外腔穿過固定在真空室墻壁上的金屬波紋管伸入真空室，由于該金屬波紋管為軟管，使外腔可以在任意方向上擺動；并且夾持單元可以依靠磁缸與鐵塊的磁場力沿金屬外腔的縱向移動，因此本發(fā)明可以實現(xiàn)在水平和垂直方向上將樣品從一個工作單元轉(zhuǎn)移到另一個工作單元。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，取樣速度快，移動樣品靈活、方便；并且在移動樣品的過程中，可以通過機械按鈕使夾持單元一直能夠夾緊樣品，極大地提高了取樣的成功率和生產(chǎn)效率，特別適用于高真空系統(tǒng)的取樣與樣品傳遞。


圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，也是摘要附圖。1、取樣鉤，2、外腔，3、第一不銹鋼桿，4、第二不銹鋼桿，5、第一固定支點，6、第一導(dǎo)航小滾輪，7、第二導(dǎo)航小滾輪，8、第三不銹鋼桿，9、第四不銹鋼桿，10、第二固定支點，11、第三導(dǎo)航小滾輪，12、第四導(dǎo)航小滾輪，13、金屬片，14、不銹鋼導(dǎo)軌槽，15、鐵塊，16、機械按鈕，17、彈簧，18、微型金屬波紋管，19、磁缸，20、工程塑殼，21、固定在真空室墻壁上的金屬波紋管，22、夾塊。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
如圖1所示，夾持單元包括取樣鉤1、第一不銹鋼桿3、第二不銹鋼桿4、第三不銹鋼桿8、第四不銹鋼桿9、第一導(dǎo)航小滾輪6、第二導(dǎo)航小滾輪7、第三導(dǎo)航小滾輪11、第四導(dǎo)航小滾輪12。取樣鉤1與剛性很好的第一不銹鋼桿3和第二不銹鋼桿4的前端連接；第一不銹鋼桿3和第二不銹鋼桿4之間依靠其交叉點的第一固定支點5連接，第一不銹鋼桿3和第二不銹鋼桿4的另一端分別通過第一導(dǎo)航小滾輪6和第二導(dǎo)航小滾輪7連接第三不銹鋼桿8和第四不銹鋼桿9的前端；第三不銹鋼桿8和第四不銹鋼桿9依靠其交叉點的第二固定支點10連接，第三不銹鋼桿8和第四不銹鋼桿9的另一端分別連接第三導(dǎo)航小滾輪11和第四導(dǎo)航小滾輪12；第一導(dǎo)航小滾輪6，第二導(dǎo)航小滾輪7，第三導(dǎo)航小滾輪11，第四導(dǎo)航小滾輪12耐磨性很高，在沿外腔2的內(nèi)壁移動時，可以減少與外腔2內(nèi)壁之間的摩擦力；第三導(dǎo)航小滾輪11，第四導(dǎo)航小滾輪12通過金屬片13與鐵塊15連接。
取樣鉤1夾持樣品的一端安裝有夾塊22，夾塊22可以根據(jù)樣品的形狀設(shè)計成長方體或者扁圓柱體；為了防止夾持樣品時發(fā)生滑動，夾塊22與樣品相接觸的一面可以為平面、球形凹面或帶有溝槽的平面，材料可以選用橡膠。
外腔2采用不銹鋼金屬圓管或方管，鐵塊15為柱狀純鐵鐵塊；外腔2穿過固定在真空室墻壁上的金屬波紋管21伸入真空室；在外腔2的側(cè)壁上與固定在真空室墻壁上的金屬波紋管21相鄰處加工有兩個圓孔，在這兩個圓孔處安裝微型金屬波紋管18，彈簧17套在機械按鈕16的連桿上，并且機械按鈕16的連桿伸入微型金屬波紋管18內(nèi)；需要夾持樣品時，按下機械按鈕16，連桿可以從外腔2側(cè)壁上的圓孔伸入外腔2內(nèi)部并作用在金屬片13上。在需要放下樣品時，機械按鈕16在彈簧17彈力作用下回到初始位置。
在外腔2側(cè)壁上的圓孔至柱狀純鐵鐵塊15處，沿外腔2縱向方向安裝高強度的不銹鋼導(dǎo)軌槽14；柱狀純鐵鐵塊15沿外腔2縱向方向有長條形凸塊，凸塊嵌入導(dǎo)軌槽使柱狀純鐵鐵塊15可以沿不銹鋼導(dǎo)軌槽14滑動。
磁缸19采用多個沿外腔2縱向方向排列的環(huán)形永久磁鐵，由工程塑殼20包住并緊緊地套在外腔2上，起到一個控制柱狀純鐵鐵塊15前后運動的作用；環(huán)形永久磁鐵的N極與S極沿垂直于外腔2縱向的方向分布，目的是為了使不銹鋼金屬外腔2來回運動時，磁鋼與柱狀純鐵鐵塊15之間能產(chǎn)生較大的磁力作用，保證前端取樣鉤1取樣傳遞的動力。
本發(fā)明的工作過程在夾取樣品時，按下機械按鈕16，彈簧17壓縮，機械按鈕16的連桿穿過微型金屬波紋管18和外腔2側(cè)壁上的圓孔作用在金屬片13上，使第一不銹鋼桿3和第二不銹鋼桿4、第三不銹鋼桿8和第四不銹鋼桿9分別繞第一固定支點5和第二固定支點10轉(zhuǎn)過一個角度，從而使第一不銹鋼桿3和第二不銹鋼桿4前端的取樣鉤1夾緊樣品。需要沿外腔2縱向移動樣品時，移動磁缸19使其沿外腔2縱向滑動，在磁缸19形成的磁場力作用下，柱狀純鐵鐵塊15沿不銹鋼導(dǎo)軌槽14滑動，通過金屬片13帶動第一導(dǎo)航小滾輪6、第二導(dǎo)航小滾輪7、第三導(dǎo)航小滾輪11、第四導(dǎo)航小滾輪12滾動，使第一不銹鋼桿3和第二不銹鋼桿4前端的取樣鉤1移動，達到沿外腔2縱向移動樣品的目的。由于金屬波紋管為軟管，可以使安裝在其上的外腔2在垂直和水平方向擺動，因而取樣鉤1可以在垂直于外腔2縱向的平面內(nèi)靈活移動，達到在垂直于外腔2縱向的平面內(nèi)任意方向移動樣品的目的。
權(quán)利要求
1.一種取樣傳遞機械手，其特征在于包括外腔，夾持單元，金屬片，柱狀純鐵鐵塊，機械按鈕，磁缸，固定在真空室墻壁上的金屬波紋管；夾持單元、金屬片，鐵塊安裝在外腔內(nèi)；外腔穿過固定在真空室墻壁上的金屬波紋管伸入真空室；夾持單元的末端通過金屬片與鐵塊連接；在外腔的側(cè)壁上與固定在真空室墻壁上的金屬波紋管相鄰處加工有圓孔，在圓孔處安裝機械按鈕；磁缸套在外腔上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣傳遞機械手，其特征在于夾持單元包括取樣鉤(1)、第一不銹鋼桿(3)、第二不銹鋼桿(4)、第三不銹鋼桿(8)、第四不銹鋼桿(9)、第一導(dǎo)航小滾輪(6)、第二導(dǎo)航小滾輪(7)、第三導(dǎo)航小滾輪(11)、第四導(dǎo)航小滾輪(12)；取樣鉤(1)與剛性很好的第一不銹鋼桿(3)和第二不銹鋼桿(4)的前端連接；第一不銹鋼桿(3)和第二不銹鋼桿(4)之間依靠其交叉點的第一固定支點(5)連接，第一不銹鋼桿(3)和第二不銹鋼桿(4)的另一端分別通過第一導(dǎo)航小滾輪(6)和第二導(dǎo)航小滾輪(7)連接第三不銹鋼桿(8)和第四不銹鋼桿(9)的前端；第三不銹鋼桿(8)和第四不銹鋼桿(9)依靠其交叉點的第二固定支點(10)連接，第三不銹鋼桿(8)和第四不銹鋼桿(9)的另一端分別連接第三導(dǎo)航小滾輪(11)和第四導(dǎo)航小滾輪(12)；第三導(dǎo)航小滾輪(11)，第四導(dǎo)航小滾輪(12)通過金屬片(13)與鐵塊(15)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣傳遞機械手，其特征在于取樣鉤(1)夾持樣品的一端安裝有夾塊(22)，夾塊(22)為長方體或者扁圓柱體；夾塊(22)與樣品相接觸的一面可以為平面、球形凹面或帶有溝槽的平面；材料選用橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣傳遞機械手，其特征在于在外腔(2)側(cè)壁上的圓孔至鐵塊(15)處，沿外腔(2)縱向方向安裝高強度的不銹鋼導(dǎo)軌槽(14)；鐵塊(15)沿外腔(2)縱向方向有長條形凸塊，凸塊嵌入導(dǎo)軌槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣傳遞機械手，其特征在于磁缸(19)采用多個沿外腔(2)縱向方向排列的環(huán)形永久磁鐵，由工程塑殼(20)包住并緊緊地套在外腔(2)上；環(huán)形永久磁鐵的N極與S極沿垂直于外腔(2縱向的方向分布。
全文摘要
本發(fā)明屬于機械手技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種取樣傳遞機械手，包括外腔，夾持單元，金屬片，鐵塊，機械按鈕，磁缸，固定在真空室墻壁上的金屬波紋管；外腔穿過固定在真空室墻壁上的金屬波紋管伸入真空室，由于該金屬波紋管為軟管，使外腔可以在任意方向上擺動，并且夾持單元可以依靠磁缸與鐵塊的磁場力沿金屬外腔的縱向移動，因此可以實現(xiàn)在水平和垂直方向上將樣品從一個工作單元轉(zhuǎn)移到另一個工作單元；在移動樣品的過程中，可以通過機械按鈕使夾持單元一直能夠夾緊樣品，極大地提高了取樣的成功率和生產(chǎn)效率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，取樣速度快，移動樣品靈活、方便，特別適用于高真空系統(tǒng)的取樣與樣品傳遞。
文檔編號B25J3/00GK101073884SQ20071005578
公開日2007年11月21日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者王寧, 田苗苗, 李會斌, 劉星元 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所