專利名稱：五維驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
五維驅(qū)動(dòng)器
一、技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及超高真空設(shè)備，特別是超高真空驅(qū)動(dòng)設(shè)備。[0002]
背景技術(shù)：
超高真空技術(shù)是新材料合成，材料的物理化學(xué)性質(zhì)分析和宇宙開(kāi)發(fā)的基本環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)在超高真空環(huán)境中的各種分析研究，離不開(kāi)對(duì)樣品的傳輸和操縱，但是要求在大氣側(cè)進(jìn)行操作，達(dá)到控制真空環(huán)境中樣品的目的，特別是樣品需要做三維以上多維操縱時(shí)，目前尚無(wú)成型的一體設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)。[0004]
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述不足問(wèn)題，提供一種五維驅(qū)動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)超高真空環(huán)境中的XYZ和兩個(gè)傾角的五維立體驅(qū)動(dòng)。 本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是五維驅(qū)動(dòng)器，X向位移板與Y向位移板之間滑動(dòng)連接，X向位移板或Y向位移板與壓板之間滑動(dòng)連接，并分別裝有X向和Y向調(diào)整裝置，X向位移板或Y向位移板與波紋管一端焊接，Y向位移板或X向位移板裝有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)入棒端頭分別與樣品架兩端固定連接，樣品架中心通過(guò)彈簧鋼珠與連接桿端頭連接，波紋管另一端與法蘭盤(pán)焊接，法蘭盤(pán)與X向位移板或Y向位移板之間裝有Z向調(diào)整螺桿。 所述法蘭盤(pán)與X向位移板或Y向位移板之間裝有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿平行于Z向調(diào)整螺桿。 所述X向和Y向調(diào)整裝置為微分頭旋鈕軸套裝在限位塊軸孔中，微分頭旋鈕軸和限位塊分別安裝在相鄰的位移板上。 所述X向位移板、Y向位移板和壓板之間帶有導(dǎo)向滑槽滑動(dòng)連接。 所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，外管內(nèi)裝有波紋管、驅(qū)動(dòng)桿和導(dǎo)入棒，驅(qū)動(dòng)桿和導(dǎo)入棒均由軸心
線平行的自轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸一體構(gòu)成，波紋管一端焊接在可動(dòng)法蘭上，另一端焊接在真空設(shè)
備連接法蘭上，真空設(shè)備連接法蘭固定裝有外管一端，且中心孔內(nèi)通過(guò)軸承安裝導(dǎo)入棒自
轉(zhuǎn)軸，外管另一端通過(guò)軸承安裝驅(qū)動(dòng)桿自轉(zhuǎn)軸，導(dǎo)入棒自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)桿自轉(zhuǎn)軸同軸心，可動(dòng)
法蘭兩端均帶有套體，兩端套體內(nèi)分別通過(guò)軸承安裝驅(qū)動(dòng)桿繞轉(zhuǎn)軸和導(dǎo)入棒繞轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動(dòng)
桿繞轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)入棒繞轉(zhuǎn)軸同軸心。 所述真空設(shè)備連接法蘭由法蘭板、軸套和外筒連接套一體構(gòu)成，軸套一端連接法
蘭板，另一端連接外筒連接套，外筒連接套通過(guò)固定法蘭與外管固定連接。 所述驅(qū)動(dòng)桿自轉(zhuǎn)軸端頭固定安裝把手，把手上裝有定位螺釘。 本實(shí)用新型五維驅(qū)動(dòng)器，可實(shí)現(xiàn)在超高真空環(huán)境下的五維立體驅(qū)動(dòng)，是實(shí)現(xiàn)超高真空環(huán)境中樣品精確直線驅(qū)動(dòng)和外部信號(hào)導(dǎo)入的重要手段。Z向采用焊接波紋管密封，達(dá)到放出氣體少的要求，并使得Z方向直線驅(qū)動(dòng)順暢，X、 Y向采用直線滑軌，使得X、 Y向驅(qū)動(dòng)順暢，X、Y、Z三個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)位置可精確控制，法蘭采用金屬刀口法蘭，適合超高真空密封，和真空接觸的部件，全部采用不銹鋼部件，有利于維持超高真空。 樣品架中心由金屬小球支撐，一端用彈簧拉緊，其余兩端由導(dǎo)入棒推動(dòng)。導(dǎo)入棒的直線驅(qū)動(dòng)使得樣品架以中心為支點(diǎn)做傾角偏轉(zhuǎn)，傾角的驅(qū)動(dòng)不需要位移臺(tái)的整體偏轉(zhuǎn)。導(dǎo)入棒的驅(qū)動(dòng)靠外部的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入器來(lái)實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)通過(guò)螺絲轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€驅(qū)動(dòng)。由于是中空構(gòu)造，可向超高真空中導(dǎo)入各種要素，比如樣品架，電流和氣體等。

圖1是本實(shí)用新型五維驅(qū)動(dòng)器示意圖。 圖2是本實(shí)用新型剖視圖。 圖3是本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示的五維驅(qū)動(dòng)器，X向位移板5與Y向位移板6之間通過(guò)導(dǎo)向滑槽滑動(dòng)連接，Y向位移板6與壓板7之間通過(guò)導(dǎo)向滑槽滑動(dòng)連接，并分別裝有X向調(diào)整裝置8和Y向調(diào)整裝置9(如圖2) ， X向調(diào)整裝置8為微分頭10旋轉(zhuǎn)套裝有軸ll，軸套裝在限位塊12軸孔中，微分頭的軸11與連接件13固定連接，連接件旋轉(zhuǎn)安裝在固定塊14內(nèi)，固定塊固定安裝在X向位移板5上，限位塊12安裝在Y向位移板上，Y向調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)同X向調(diào)整裝置，為微分頭15旋轉(zhuǎn)套裝有軸ll，軸套裝在限位塊12軸孔中，微分頭的軸11與連接件固定連接，連接件旋轉(zhuǎn)安裝在固定塊內(nèi)，固定塊14固定安裝在Y向位移板上，限位塊12安裝在壓板7上，X向位移板5與波紋管16 —端通過(guò)法蘭4連接，波紋管另一端與法蘭盤(pán)1焊接，壓板7螺紋連接Z向調(diào)整螺桿17， Z向調(diào)整螺桿端頭帶有調(diào)整把手，法蘭盤(pán)1與壓板之間平行于Z向調(diào)整螺桿裝有導(dǎo)向桿18。 X向位移板5上通過(guò)連接法蘭3裝有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器2，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器2導(dǎo)入棒18端頭分別與樣品架21兩端固定連接，樣品架中心通過(guò)彈簧鋼珠19與連接桿20端頭連接。 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖3所示，外管22內(nèi)裝有波紋管23、驅(qū)動(dòng)桿24和導(dǎo)入棒18，驅(qū)動(dòng)桿和導(dǎo)入棒均由軸心線平行的自轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸一體構(gòu)成，波紋管一端焊接在可動(dòng)法蘭25上，另一端焊接在真空設(shè)備連接法蘭26上，真空設(shè)備連接連接固定法蘭27實(shí)現(xiàn)與外管22焊接固定，真空設(shè)備連接法蘭中心孔內(nèi)通過(guò)軸承安裝導(dǎo)入棒18自轉(zhuǎn)軸，外管22另一端通過(guò)軸承安裝驅(qū)動(dòng)桿24自轉(zhuǎn)軸，導(dǎo)入棒自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)桿自轉(zhuǎn)軸同軸心，可動(dòng)法蘭25兩端均帶有套體，兩端套體內(nèi)分別通過(guò)軸承安裝驅(qū)動(dòng)桿繞轉(zhuǎn)軸和導(dǎo)入棒繞轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動(dòng)桿繞轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)入棒繞轉(zhuǎn)軸同軸心，驅(qū)動(dòng)桿24自轉(zhuǎn)軸端頭固定安裝把手28，操作方便，把手上裝有定位螺釘29，旋轉(zhuǎn)到設(shè)定位置后旋緊定位螺釘。 旋轉(zhuǎn)前后方向把手，帶動(dòng)臺(tái)型螺絲棒旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)Z方向的直線驅(qū)動(dòng)。臺(tái)型螺絲棒的兩端有兩個(gè)直線誘導(dǎo)棒，實(shí)現(xiàn)直線驅(qū)動(dòng)時(shí)的同心運(yùn)動(dòng)。通過(guò)兩個(gè)微分頭的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)XY的水平驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)精度可達(dá)O. 02mm。樣品架中心由鋼珠(金屬小球)支撐，鋼珠通過(guò)彈簧與連接桿連接，其余兩端由導(dǎo)入棒推動(dòng)，導(dǎo)入棒的直線驅(qū)動(dòng)通過(guò)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入器來(lái)完成，導(dǎo)入棒的直線驅(qū)動(dòng)使得樣品架以中心鋼珠為支點(diǎn)做傾角偏轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求五維驅(qū)動(dòng)器，其特征是X向位移板與Y向位移板之間滑動(dòng)連接，X向位移板或Y向位移板與壓板之間滑動(dòng)連接，并分別裝有X向和Y向調(diào)整裝置，X向位移板或Y向位移板與波紋管一端焊接，Y向位移板或X向位移板裝有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)入棒端頭分別與樣品架兩端固定連接，樣品架中心通過(guò)彈簧鋼珠與連接桿端頭連接，波紋管另一端與法蘭盤(pán)焊接，法蘭盤(pán)與X向位移板或Y向位移板之間裝有Z向調(diào)整螺桿。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的五維驅(qū)動(dòng)器，其特征是法蘭盤(pán)與X向位移板或Y向位移板 之間裝有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿平行于Z向調(diào)整螺桿。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的五維驅(qū)動(dòng)器，其特征是X向和Y向調(diào)整裝置為微分頭旋鈕軸 套裝在限位塊軸孔中，微分頭旋鈕軸和限位塊分別安裝在相鄰的位移板上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的五維驅(qū)動(dòng)器，其特征是X向位移板、Y向位移板和壓 板之間帶有導(dǎo)向滑槽滑動(dòng)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的五維驅(qū)動(dòng)器，其特征是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，外管內(nèi)裝有波紋 管、驅(qū)動(dòng)桿和導(dǎo)入棒，驅(qū)動(dòng)桿和導(dǎo)入棒均由軸心線平行的自轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸一體構(gòu)成，波紋管 一端焊接在可動(dòng)法蘭上，另一端焊接在真空設(shè)備連接法蘭上，真空設(shè)備連接法蘭固定裝有 外管一端，且中心孔內(nèi)通過(guò)軸承安裝導(dǎo)入棒自轉(zhuǎn)軸，外管另一端通過(guò)軸承安裝驅(qū)動(dòng)桿自轉(zhuǎn) 軸，導(dǎo)入棒自轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)桿自轉(zhuǎn)軸同軸心，可動(dòng)法蘭兩端均帶有套體，兩端套體內(nèi)分別通過(guò) 軸承安裝驅(qū)動(dòng)桿繞轉(zhuǎn)軸和導(dǎo)入棒繞轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動(dòng)桿繞轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)入棒繞轉(zhuǎn)軸同軸心。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的五維驅(qū)動(dòng)器，其特征是真空設(shè)備連接法蘭由法蘭板、軸套和外筒連接套一體構(gòu)成，軸套一端連接法蘭板，另一端連接外筒連接套，外筒連接套通過(guò)固定 法蘭與外管固定連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的五維驅(qū)動(dòng)器，其特征是驅(qū)動(dòng)桿自轉(zhuǎn)軸端頭固定安裝把手，把手上裝有定位螺釘。
專利摘要本實(shí)用新型涉及真空設(shè)備。五維驅(qū)動(dòng)器，X向位移板與Y向位移板之間滑動(dòng)連接，X向位移板或Y向位移板與壓板之間滑動(dòng)連接，并分別裝有X向和Y向調(diào)整裝置，X向位移板或Y向位移板與波紋管一端焊接，Y向位移板或X向位移板與裝有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)入棒端頭分別與樣品架兩端固定連接，樣品架中心通過(guò)彈簧鋼珠與連接桿端頭連接，波紋管另一端與法蘭盤(pán)焊接，法蘭盤(pán)與X向位移板或Y向位移板之間裝有Z向調(diào)整螺桿。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)在超高真空環(huán)境下的五維立體驅(qū)動(dòng)，是實(shí)現(xiàn)超高真空環(huán)境中樣品精確直線驅(qū)動(dòng)和外部信號(hào)導(dǎo)入的重要手段。
文檔編號(hào)G01N35/10GK201508364SQ20092001437
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者郭方準(zhǔn) 申請(qǐng)人:大連齊維科技發(fā)展有限公司