专利名称：大负载真空室送样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于物品传送装置技术领域，具体涉及一种用于在真空室内传送样品的大负载送样装置。
背景技术：
真空技术是建立低于大气压力的特定物理环境，以及在此环境中进行工艺制作、 物理测量和科学试验等所需的技术。近年来，由于其他工业技术和科学研究领域对真空技术的需求增加，真空工业的发展十分迅速。在科学实验和工业生产中，经常碰到需要在真空室外面操作真空室里面的试验和物件。如磁控溅射镀膜设备中进样预处理室和镀膜室之间样品的传递，观察窗挡板的操纵，都涉及到将真空室外面的转动或直线往复运动传递到真空室内部。因此，在涉及真空技术的工业生产和科学实验中，急需一种高位移精度、高承载能力、高可靠性的真空室送样传动装置。为了提高密封等级和位移精度，在真空热处理、真空镀膜等生产过程中常用磁力样品传递机构来实现从真空室外部调节室内样品的位置或进行必要的工艺操作，并将部件的动密封问题转化成泄漏量可以忽略的静密封形式。磁力样品传递机构中实现真空室内外传动的关键部件是磁力偶合联轴器，如图1 所示，其基本原理是用很薄的导磁隔离套(2)将大气侧和真空侧隔离，利用大气侧配置的强力永磁体的磁力来驱动真空侧的轴(1)旋转或滑移。这种非接触式联结，虽能有效地消除外转子(3)与内转子(6)之间振动的传递，降低噪音，并具有过载保护功能。但这种结构也有其不可忽视的弱点，例如驱动力来源于内外磁体(5，4)间的磁力，传递负荷的能力较小；高速条件下会因内外转轴不同步而出现空转，难以精确控制位移量；真空侧的受力轴承工作环境苛刻，寿命有限，需要经常维修。
发明内容本实用新型所述真空室送样装置将磁流体密封传动技术和个性化的高精度位移台进行组合，使得该送样装置既具有磁流体传动的“零”泄漏、大转矩、长寿命等优点，又能精密调节真空室内相关组件的位移。该装置能在不破坏系统真空状态的情况下取代常见的传递旋转运动的磁力转轴和低速直线往复运动的磁力推进器，完成快速进样，交接样品等简单动作。此外，按照本实用新型的设计思想，将多个角位移台(旋转台，倾斜台)和直线位移台(平移台，升降台)进行恰当组合，就可构成能传递复杂运动形式的多自由度运动装置，实现真空环境下的特殊工艺操作。如果配合使用真空电机(步进/伺服)，就可以在真空室外面以“遥控”的方式快速、精确的实现自动化操作。本实用新型设计一种大负载真空室送样装置，其设置于真空室(11)中，由高精度位移平台(16)、磁流体密封装置(14)、心轴(13)、调节手轮(15)、底座(17)、平台标尺 (18)、以及设置有真空室(11)中的玻璃观察窗(19)等组成，通过转动所述调节手轮(15)， 驱动所述磁流体密封装置(14)同步运行，所述磁流体密封装置(14)再驱动心轴(1 带动位移平台(16)运动，以实现对物品(12)的运送。所述位移平台(16)还包括矩形载物台、导轨0 、自锁丝杆和传动杆 (M)，其中所述传动杆04)受磁流体密封装置(14)的心轴(1 驱动。所述位移平台(16) 上有平台标尺(18)。所述磁流体密封装置(14)包括密封胶圈(31)、联接法兰(3 、轴承(3 、密封 0形圈(34)、永磁体(35)、极靴(36)、磁性流体(37)。所述真空室送样装置通过自锁丝杠 (23)驱动位移平台(16)前后移动，位移平台(16)的移动范围可调，精度高达5 μ m，位移平台(16)可驱动重量超过20kg的物体。本实用新型所述真空室送样装置不仅具有结构简单，成本低廉，使用维护方便等特点，更具有承载大、精度高、寿命长等优点，具有宽口的适应性及广阔的推广应用前景，适合在各种用于科学实验和工业生产的真空设备上使用。

图1 现有磁力耦合联轴器的结构示意图；图2 本实用新型的大负载真空室送样装置结构示意图；图3A 本实用新型的大负载真空室送样装置的位移平台的侧视图；图;3B 本实用新型的大负载真空室送样装置的位移平台的俯视图；图4 本实用新型的大负载真空室送样装置的位移平台刻度的示意图；图5 本实用新型的大负载真空室送样装置的磁流体密封件结构示意图。
具体实施方式
本实用新型所述真空室送样装置结构如图2所示，所述送样装置设置于真空室 (11)中，主要由高精度位移平台(16)、磁流体密封装置(14)、心轴(13)、调节手轮(15)、底座(17)、平台标尺(18)、以及设置有真空室(11)中的玻璃观察窗(19)等组成。其中通过转动所述调节手轮(15)，驱动所述磁流体密封装置(14)同步运行，所述磁流体密封装置(14) 再驱动心轴(1 带动位移平台(16)运动，以实现对物品(1 的运送。其中所述高精度位移平台用于驱动安置于真空室中的物体，如图3A所示，图中为矩形载物台(平台尺寸 100X80mm), (22)为导轨，(23)为自锁丝杠，(24)为传动杆。其中所述传动杆04)受磁流体密封装置(14)的心轴(1 驱动。通过自锁丝杠驱动平移台前后移动，位移范围可调，精度高达5 μ m，驱动重量超过20kg。位移平台上有平台标尺(如图4所示)，在手动调节平台位置时，可通过真空室上的玻璃观察窗观察平台位置及位移量。位移平台的传动杆直接作为磁流体动密封装置的心轴(如图5所示)，穿过真空室壁实现真空室内外的传动。磁流体动密封装置中，(31)为密封胶圈，(3 为联接法兰， (33)为轴承，(34)为密封0形圈，(35)为永磁体，(36)为极靴，(37)为磁性流体，(38)为磁场线，(39)为极齿。通过磁流体密封装置，可以实现高真空度、高转速条件下长期稳定的密封。在磁流体心轴的末端加装调节手轮，即可轻松地调节平台位置。下面用实施例的方式对本实用新型的技术方案和使用方法作进一步阐述。如图2 所示，假如在真空状态下要将质量为Ml的重物(12)移动到支架(10)上，其操作过程为通过玻璃观察窗(19)查看平台标尺(18)当前位置，预估平台(16)需要移动的距离为20mm， 4摇动手轮(15)，穿过磁流体(14)的心轴(1 和驱动丝杠同步旋转，丝杠驱动平台(16)沿着底座(17)上的燕尾形导轨向左移动，实时观察平台位置，在重物即将靠近支架时放慢手轮速度，最终将重物(1 平稳地搁置到支架(10)上。在负荷较大或位移精度要求较高时，手轮(15)还可直接换用电机(步进、伺服) 驱动，在移动前预设移动距离和转速后，利用电机的位移控制功能，精确、自动、快速地实现相关操作。虽然本实用新型已经参照多个实施例进行了描述，但本实用新型并不限于上述实施例，应当理解本领域技术人员能够对上述实施例中涉及的部件进行适当的组合形成新的实施例，在不脱离本实用新型原理的基础上进行的各种明显的修改和变化都应落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种大负载真空室送样装置，其设置于真空室(11)中，其特征在于，其由位移平台 (16)、磁流体密封装置(14)、心轴(13)、调节手轮(15)、底座(17)、平台标尺(18)、以及设置在真空室(11)中的玻璃观察窗(19)组成，通过转动所述调节手轮(15)，驱动所述磁流体密封装置(14)同步运行，所述磁流体密封装置(14)再驱动心轴(1 带动位移平台(16)运动，以实现对物品(12)的运送。
2.如权利要求1所述的大负载真空室送样装置，其特征在于，所述位移平台(16)还包括矩形载物台、导轨0 、自锁丝杆和传动杆(M)，其中所述传动杆04)受磁流体密封装置(14)的心轴(1 驱动。
3.如权利要求2所述的大负载真空室送样装置，其特征在于，所述位移平台(16)上有平台标尺(18)。
4.如权利要求1-3之一所述的大负载真空室送样装置，其特征在于，所述磁流体密封装置(14)包括密封胶圈(31)、联接法兰(32)、轴承(33)、密封O形圈(34)、永磁体(35)、 极靴(36)、磁性流体(37)。
5.如权利要求4所述的大负载真空室送样装置，其特征在于，所述真空室送样装置通过自锁丝杠驱动位移平台(16)前后移动，位移平台(16)的移动范围可调，精度高达 5 μ m，位移平台(16)可驱动重量超过20kg的物体。
专利摘要大负载真空室送样装置，其由高精度位移平台(16)、磁流体密封装置(14)、心轴(13)、调节手轮(15)、底座(17)、平台标尺(18)、以及设置有真空室(11)中的玻璃观察窗(19)等组成，通过转动所述调节手轮(15)，驱动所述磁流体密封装置(14)同步运行，所述磁流体密封装置(14)再驱动心轴(13)带动位移平台(16)运动，以实现对物品(12)的运送，其位移平台(16)的移动范围可调，精度高达5μm，位移平台(16)可驱动重量超过20kg的物体。
文档编号G01N35/00GK202166653SQ20112012751
公开日2012年3月14日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者司洪娟, 吉总海, 徐滨士, 杨大祥, 渠洪波, 王海斗, 马国政 申请人:中国人民解放军装甲兵工程学院