專利名稱：大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降與移動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及應(yīng)用于大型光學(xué)鏡面離子束修形設(shè)備中，使大直徑圓柱形鐘 罩垂直升降和水平移動的機構(gòu)。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中，大型光學(xué)鏡面離子束修形設(shè)備中的鐘罩直徑達1200mm，可加 工工件直徑800mm，采用離子束源在真空室內(nèi)移動掃描的方式對工件表面進行微 細加工；常規(guī)的方法是采用離子束源不動，工件移動的方式加工工件，鐘罩移動 采用葫戶吊從鐘罩中間起吊的方式，因而，高度上需留出葫蘆吊的位置，增加了 設(shè)備的整體高度，對于需放在老式樓房中(高度只有2600mm)使用的用戶，不能 采用葫蘆吊升降的方式。鐘罩吊裝方式有懸臂吊和龍門吊等方式，懸臂吊時由于 鐘罩直徑大，重心偏移大，如不配重，起吊時翻轉(zhuǎn)力矩很大，不利于鐘罩升起 后的移動。實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，為了克服傳統(tǒng)升降機構(gòu)所需高度尺寸大， 運行不平穩(wěn)的缺點，設(shè)計一種大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降與移動機構(gòu)， 該機構(gòu)能實現(xiàn)大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降與移動并節(jié)約高度空間，傳動 平穩(wěn)，方便設(shè)備場地高度不足的用戶使用該類大型設(shè)備。還設(shè)有水平行走機構(gòu)， 方便設(shè)備維修保養(yǎng)。本實用新型所采用的技術(shù)方案是，所述大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降 與移動機構(gòu)有一桁架，該桁架相對兩側(cè)分別有垂直設(shè)置的第一直線導(dǎo)軌和第二 直線導(dǎo)軌，鐘罩置于該兩直線導(dǎo)軌之間；第一直線導(dǎo)軌上裝有滾珠滑塊，該滾 珠滑塊同第一連接板固定連接而該第一連接板又同鐘罩一側(cè)固定連接；第二直線導(dǎo)軌是橫截面為U形的U型導(dǎo)軌，第二連接板的一側(cè)同鐘罩另一側(cè)固定連接，A 支撐塊的一端同第二連接板另一側(cè)固定連接而該A支撐塊的另一端裝有可在所述U型導(dǎo)軌的U型槽底滑動的滾珠軸承，B支撐塊的一端亦同第二連接板另一側(cè)固 定連接而該B支撐塊的另一端裝有可在所述U型導(dǎo)軌的U型槽側(cè)面滑動的滾珠軸承；由動力驅(qū)動且垂直安裝在所述桁架上而只能作軸向轉(zhuǎn)動的絲桿上裝有絲套， 連接塊分別同該絲套和第一連接板固定連接。 以下對本實用新型做出進一步說明。參見圖l，本實用新型有一桁架2，該桁架2相對兩側(cè)分別有垂直設(shè)置的第一 直線導(dǎo)軌6和第二直線導(dǎo)軌7，鐘罩1置于該兩直線導(dǎo)軌6、 7之間；如圖1和圖3所 示，第一直線導(dǎo)軌6上裝有滾珠滑塊3，該滾珠滑塊3同第一連接板8固定連接而 該第一連接板8又同鐘罩1一側(cè)固定連接；如圖1和圖4所示，第二直線導(dǎo)軌7是橫 截面為U形的U型導(dǎo)軌，第二連接板9的一側(cè)同鐘罩1另一側(cè)固定連接，A支撐塊IO 的一端同第二連接板9另一側(cè)固定連接而該A支撐塊10的另一端裝有可在所述第 二直線導(dǎo)軌7的U型槽底滑動的滾珠軸承11， B支撐塊12的一端亦同第二連接板9 另一側(cè)固定連接而該B支撐塊12的另一端裝有可在所述第二直線導(dǎo)軌7的U型槽 側(cè)面滑動的滾珠軸承13;如圖2和圖5所示，由動力驅(qū)動且垂直安裝在所述桁架2 上而只能作軸向轉(zhuǎn)動的絲桿14上裝有絲套15，連接塊16分別同該絲套15和第一 連接板8固定連接。所述絲桿14的動力驅(qū)動機構(gòu)可由渦輪蝸桿減速機與電動機組成，即絲桿14 的一端經(jīng)聯(lián)軸器同渦輪蝸桿減速機25的輸出軸聯(lián)接，而該渦輪蝸桿減速機25的 輸入軸同電動機26的主軸聯(lián)接(參見圖2)。如圖l、 2、 6所示，還可在所述桁架2底部兩側(cè)分別安裝置于對應(yīng)兩條地面軌道17、 18上的行走輪19、 20，渦輪蝸桿減速機21裝在桁架2上，主同步帶 輪22裝在渦輪蝸桿減速機21的輸出軸上，電動機24主軸同渦輪蝸桿減速機21 的輸入軸聯(lián)接；從動輪20與一個行走輪19相連，主同步帶輪22通過同步帶23 與從動輪20連接；工作時，電動機24通過渦輪蝸桿減速機21帶動主同步帶輪 22轉(zhuǎn)動，從動輪20隨著轉(zhuǎn)動，帶動行走輪19轉(zhuǎn)動，行走輪19、 20通過軸承與 桁架2相連，行走輪19、 20在地面導(dǎo)軌17、 18上轉(zhuǎn)動，從而帶動桁架2水平移 動。本實用新型的設(shè)計原理是，由裝在鐘罩1一側(cè)的第一直線導(dǎo)軌6和滾珠滑塊3 等組成主導(dǎo)向機構(gòu)；由裝在鐘罩1另一側(cè)的U型導(dǎo)軌一第二直線導(dǎo)軌7及第二連接 板9、 A支撐塊IO、可在所述第二直線導(dǎo)軌7的U型槽底滑動的滾珠軸承11、 B支撐 塊12、可在所述第二直線導(dǎo)軌7的U型槽側(cè)面滑動的滾珠軸承13等組成輔助導(dǎo)向 機構(gòu)，它與主導(dǎo)向機構(gòu)在同一平面內(nèi)，可限制鐘罩l繞兩個互相垂直軸轉(zhuǎn)動的自 由度；升降機構(gòu)采用滾珠絲桿副傳動，鐘罩1及升降機構(gòu)裝在桁架2上，桁架2采 用四輪雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，輪子內(nèi)側(cè)有凸檐，限制輪子向外移動。桁架2的移動采用同 步帶傳動，具有緩沖功能，避免氣動時的沖擊。移動的前后位置有限位開關(guān)定 位。該結(jié)構(gòu)能使鐘罩在空間高度不足時移動到最大高度。整機的工作過程為裝取樣品時，上段鐘罩l上升，中段圓柱形真空室4及 下段底板不動。樣品從前面送入內(nèi)部工件架上。然后合上鐘罩l對真空室抽真空， 當(dāng)真空達到離子源工作條件后，通入工作氣體，然后給離子源加電引出離子束， 開動工件轉(zhuǎn)動，對工件進行離子束加工。加工完后，關(guān)掉離子源電源停止工件 轉(zhuǎn)動，關(guān)閉真空抽氣閥，對真空室充氣，充氣完成后，升起鐘罩，將工件從前 方取出，到此完成一個工作周期。維修內(nèi)部離子源運動系統(tǒng)時，將鐘罩l升起后，整個桁架2向后移動，中段圓柱形真空室4及內(nèi)部各部件均全部暴露在維修者面 前，使其有足夠的維修空間。如果需要，還可將中段圓柱形真空室4移走。鐘罩l運動過程中重心在主、輔導(dǎo)(支撐)向機構(gòu)中間，升起后桁架移動時 很平穩(wěn)。考慮安全性，可采用渦輪蝸桿減速器傳動，利用其自鎖特性使鐘罩在 任意位置都能停穩(wěn)。同時，可在上下到位處裝有自停開關(guān)，到位后自動停止。 在上下到位開關(guān)外側(cè)還可安裝有極限開關(guān)，當(dāng)限位開關(guān)失效時極限開關(guān)起作用， 鐘罩碰到極限開關(guān)后仍將自動停止。極限開關(guān)將起到二次保護的作用。為防止 意外，在接近限位開關(guān)處還可安裝到位提醒開關(guān)，鐘罩經(jīng)過此開關(guān)后將發(fā)出聲 音提示，提醒操作者注意。
一旦發(fā)生意外，操作者可立刻切斷電源。由以上可知，本實用新型為一種大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降與移動 機構(gòu)，它能使鐘罩在空間高度不足時移動到最大高度，甚至與建筑物頂面接觸， 升降機構(gòu)不會增加工件升起后所在位置的空間高度，解決了圓柱形鐘罩需升起的大型設(shè)備在高度有限的廠房中使用的難題；還使桁架移動具有緩沖功能，避免了啟動時的沖擊。

圖l是本實用新型一種實施例主視結(jié)構(gòu)示意圖(帶有局部剖視)；圖2是圖1所示裝置的右視結(jié)構(gòu)示意圖(帶有局部剖視)； 圖3是圖1所示裝置左側(cè)主導(dǎo)向機構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖1所示裝置右側(cè)輔助導(dǎo)向機構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖2所示裝置中升降傳動機構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖2所示裝置下部的行走機構(gòu)放大圖。 在上述附圖中1 —-鐘罩，2 —-桁架，3 —-滾珠滑塊，4 —-下真空室，5 —-渦輪蝸桿減速機6 —-第一直線導(dǎo)軌，7—-第二直線導(dǎo)軌，8—-第一連接板，9—-第二連接板，10-一A支撐塊，11-一滾珠軸承，12--B支撐塊，13-一滾珠軸承，14-一絲桿，15-一絲套，16-一連接塊，17-一地面軌道，18--地面軌道，19-一行走輪，20-—行走輪，21--渦輪蝸桿減速機22-一主同步帶輪，23-—同步帶，24--電動機，25-一渦輪蝸桿減速機，26-—電動機。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型有一桁架2，該桁架2相對兩側(cè)分別有垂直設(shè)置的第 一直線導(dǎo)軌6和第二直線導(dǎo)軌7，鐘罩1置于該兩直線導(dǎo)軌6、 7之間；如圖1和圖3 所示，第一直線導(dǎo)軌6上裝有滾珠滑塊3，該滾珠滑塊3同第一連接板8固定連接 而該第一連接板8又同鐘罩1一側(cè)固定連接；如圖1和圖4所示，第二直線導(dǎo)軌7是 橫截面為U形的U型導(dǎo)軌，第二連接板9的一側(cè)同鐘罩1另一側(cè)固定連接，A支撐塊 10的一端同第二連接板9另一側(cè)固定連接而該A支撐塊10的另一端裝有可在所述 第二直線導(dǎo)軌7的U型槽底滑動的滾珠軸承11， B支撐塊12的一端亦同第二連接板 9另一側(cè)固定連接而該B支撐塊12的另一端裝有可在所述第二直線導(dǎo)軌7的U型槽 側(cè)面滑動的滾珠軸承13;如圖2和圖5所示，由動力驅(qū)動且垂直安裝在所述桁架2 上而只能作軸向轉(zhuǎn)動的絲桿14上裝有絲套15，連接塊16分別同該絲套15和第一 連接板8固定連接。所述絲桿14的動力驅(qū)動機構(gòu)由渦輪蝸桿減速機與電動機組成，即絲桿14的一端經(jīng)聯(lián)軸器同渦輪蝸桿減速機25的輸出軸聯(lián)接，而該渦輪蝸桿減速機25的輸入軸同電動機26的主軸聯(lián)接(參見圖2)。如圖l、 2、 6所示，還可在所述桁架2底部兩側(cè)分別安裝置于對應(yīng)兩條地面軌 道17、 18上的行走輪19、 20，渦輪蝸桿減速機21裝在桁架2上，主同步帶輪22裝 在渦輪蝸桿減速機21的輸出軸上，電動機24主軸同渦輪蝸桿減速機21的輸入軸 聯(lián)接；從動輪20與一個行走輪19相連，主同步帶輪22通過同步帶23與從動輪20 連接；工作時，電動機24通過渦輪蝸桿減速機21帶動主同步帶輪22轉(zhuǎn)動，從動 輪20隨著轉(zhuǎn)動，帶動行走輪19轉(zhuǎn)動，行走輪19、 20通過軸承與桁架2相連，行走 輪19、 20在地面導(dǎo)軌17、 18上轉(zhuǎn)動，從而帶動桁架2水平移動。
權(quán)利要求1、一種大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降與移動機構(gòu)，有一桁架(2)，其特征是，該桁架(2)相對兩側(cè)分別有垂直設(shè)置的第一直線導(dǎo)軌(6)和第二直線導(dǎo)軌(7)，鐘罩(1)置于該兩直線導(dǎo)軌(6、7)之間；第一直線導(dǎo)軌(6)上裝有滾珠滑塊(3)，該滾珠滑塊(3)同第一連接板8固定連接而該第一連接板(8)又同鐘罩(1)一側(cè)固定連接；第二直線導(dǎo)軌(7)是橫截面為U形的U型導(dǎo)軌，第二連接板(9)的一側(cè)同鐘罩(1)另一側(cè)固定連接，A支撐塊(10)的一端同第二連接板(9)另一側(cè)固定連接而該A支撐塊(10)的另一端裝有可在所述第二直線導(dǎo)軌(7)的U型槽底滑動的滾珠軸承(11)，B支撐塊(12)的一端亦同第二連接板(9)另一側(cè)固定連接而該B支撐塊(12)的另一端裝有可在所述第二直線導(dǎo)軌(7)的U型槽側(cè)面滑動的滾珠軸承(13)；由動力驅(qū)動且垂直安裝在所述桁架(2)上而只能作軸向轉(zhuǎn)動的絲桿(14)上裝有絲套(15)，連接塊(16)分別同該絲套(15)和第一連接板(8)固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降與移動機構(gòu)，其 特征是，所述絲桿(14)的動力驅(qū)動機構(gòu)為，絲桿14的一端經(jīng)聯(lián)軸器同渦輪蝸 桿減速機(25)的輸出軸聯(lián)接，而該渦輪蝸桿減速機(25)的輸入軸同電動機(26)的主軸聯(lián)接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降與移動機構(gòu)，其 特征是，在所述桁架(2)底部兩側(cè)分別安裝置于對應(yīng)兩條地面軌道(17、 18) 上的行走輪(19、 20)，渦輪蝸桿減速機(21)裝在桁架(2)上，主同步帶輪(22)裝在渦輪蝸桿減速機(21)的輸出軸上，電動機(24)主軸同渦輪蝸桿 減速機(21)的輸入軸聯(lián)接；從動輪(20)與一個行走輪(19)相連，主同步 帶輪(22)通過同步帶(23)與從動輪(20)連接。
專利摘要一種大直徑圓柱形真空鐘罩的垂直升降與移動機構(gòu)，它的桁架相對兩側(cè)有垂直的兩直線導(dǎo)軌，鐘罩1置于該兩直線導(dǎo)軌之間；裝在第一直線導(dǎo)軌上的滾珠滑塊同第一連接板連接而該連接板又同鐘罩一側(cè)連接；第二直線導(dǎo)軌是U型導(dǎo)軌，第二連接板的一側(cè)同鐘罩1另一側(cè)連接，A支撐塊的一端同第二連接板另一側(cè)連接而該A支撐塊另一端裝有可在第二直線導(dǎo)軌U型槽底滑動的滾珠軸承，B支撐塊的一端同第二連接板另一側(cè)連接而B支撐塊的另一端裝有可在第二直線導(dǎo)軌7的U型槽側(cè)面滑動的滾珠軸承；由動力驅(qū)動且垂直安裝在所述桁架上的絲桿上裝有絲套，連接塊同該絲套和第一連接板固定連接。桁架底部裝有平移機構(gòu)。它能使大型圓柱型真空室的上部鐘罩升降并水平移動。
文檔編號B66F19/00GK201165463SQ20072006547
公開日2008年12月17日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者陳特超 申請人:中國電子科技集團公司第四十八研究所