CN103983292A - 一种快动探针二级传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快动探针二级传动系统，包括一级传动系统、二级传动系统、探针系统、交换装置、真空闸板阀、控制系统；一级传动系统和二级传动系统相连，探针系统安装在二级传动系统上；一级传动系统推动探针系统进入真空室指定位置；二级传动系统推动探针系统由真空室指定位置进入等离子体边界；交换装置用于维护探针头；真空闸板阀用于隔断真空室和快动探针系统之间的真空环境；控制系统用于对整个快动探针二级传动组件进行自动化控制。本发明能够通过控制系统实现快速和自动控制，在不影响其他窗口诊断的情况下，实现探针头的维护，是托克马克装置较为理想的诊断系统。

Description

一种快动探针二级传动系统

技术领域

本发明涉及一种托克马克实验装置领域，具体就是一种快动探针二级传动系统。

背景技术

EAST托克马克装置是国际大科学工程项目，探针诊断是现阶段托克马克装置边界产物的重要研究手段。随着实验要求的不断提高，需要探针头进入和退出等离子体边界产物的速度和精度要求越来越高，并且要在不影响其他窗口诊断的情况下，对探针进行维护和更换，传统液压传动，人工控制的探针诊断方法显现出很多弊端，不能满足现阶段的实验要求。因此，需要设计一种新型的托克马克快动探针二级传动系统，更加方便准确的实现探针运动过程的自动控制，以满足现阶段对托克马克装置等离子体边界产物的诊断。

发明内容

本发明实施例的目的是针对现有技术的不足，设计一种快动探针二级传动系统，所述装置根据实验条件的不同，实现探针的快速进给和快速退回，可以对进给速度和进给量进行自动控制，同时能够在不影响其他窗口诊断的情况下，实现对探针的更换和调整。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种快动探针二级传动系统，其特征在于：包括有一级传动系统、二级传动系统、探针系统、交换装置、闸板阀、真空室、控制系统；所述的一级传动系统放置在安装平台上，分别与所述二级传动系统和控制系统相连接，所述二级传动系统分别与探针系统和控制系统相连，探针系统通过交换装置、闸板阀接入真空室；当一级传动系统接收到控制系统发出的信号之后，一级传动系统带动二级传动系统快速向前运动；当二级传动系统带动探针系统进入到所述真空室以后，控制系统发出信号，所述二级传动系统带动探针系统向前快速前进，探针头进入真空室等离子体边界位置进行数据诊断；所述交换装置分别与探针系统和闸板阀相连，用于观察、更换和调整探针；所述闸板阀分别和交换装置和真空室的窗口相连，用于更换和调整探针时，隔断真空室和探针系统之间的真空环境；所述控制系统分别与一级传动系统、二级传动系统以及探针系统相连，用于对整个系统的快速进给、探针头诊断数据纪录和处理等进行控制，是所述一种快动探针二级传动系统的核心控制单元。

所述的一种快动探针二级传动系统，其特征在于：所述的一级传动系统，由步进电机、丝杠螺母副和直线导轨组成，用于推动二级传动系统带动探针系统进入真空室指定位置。

所述的一种快动探针二级传动系统，其特征在于：所述的二级传动系统，由伺服电机和直线导轨组成，通过伺服电机预设的运动曲线控制程序控制二级传动系统的运动参数，用于驱动探针系统按照设定的运动曲线进入和退出真空室中等离子体边界。

所述的一种快动探针二级传动系统，其特征在于：所述的探针系统，安装在二级传动系统中，和控制系统相连，由探针管、探针管护管、真空抽气系统、长短两根波纹管和探针头组成，是安装探针，实现探针数据采集功能的核心单元。所述的一种快动探针二级传动系统，其特征在于：所述的探针系统的长波纹管分别与真空抽气系统和所述交换装置相连，用于一级传动系统运行时探针系统的伸长和压缩，保证探针系统内部真空；所述短波纹管分别与所述真空抽气系统和二级传动系统相连，实现二级传动过程中探针系统的伸长和压缩，实现对所述探针系统的密封。

真空抽气系统的真空抽气阀，安装在探针系统中，用于对快动探针内部抽真

空；控制系统，安装在一级传动系统底座上，用于一级传动系统和二级传动系统

各个快进、退回动作，实现快动探针的远程控制和自动控制。

在实验过程中，控制系统首先启动快动探针一级传动系统步进电机，步进电机驱动丝杠转动带动二级传动系统向前快速进给，探针系统在二级传动系统带动下从真空室窗口进入真空室指定位置；当一级传动系统进入等待位置时，碰触位置开关向控制系统发出反馈信号，控制系统向伺服电机发出信号，驱动二级传动系统并带动探针系统向前快速进给，探针头由真空室指定位置进入等离子体边界，测试边界产物相关参数；测试数据通过探针系统数据线传输到外围计算机中进行分析、处理和纪录；对于二级传动系统，预先设定二级传动系统的运动曲线通过外围计算机设置完成并导入伺服电机控制系统中，运动曲线由一系列命令组成，每个命令包含绝对位置、最大速度、最大加速度、等待时间等信息，测试完成后，控制系统向二级传动系统发出信号，二级传动系统带动探针系统快速退出等离子体边界，完成数据测试；当需要对探针头进行更换和调整时，探针头退回到交换装置中，启用真空闸板阀，隔断真空室和探针系统之间的真空环境，打开交换装置更换窗口，对探针进行更换和调整等操作。重新测试前，关闭更换装置所有窗口，同时通过真空抽气阀对系统进行抽真空，当内部真空度与真空室一致后，打开闸板阀，实现快动探针二级传动系统和真空室的真空环境连接。

本发明的优点是：

本发明具有结构紧凑，自动化程度高，维护方便，造型美观，实用性强等优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种快动探针二级传动系统示意图。

图2为本发明实施例提供的一种快动探针二级传动系统探针系统正视图。

图1中：1.一级传动系统、2.二级传动系统、3.探针系统、4.交换装置、5.真空闸板阀、6.真空室、7.控制系统；

图2中：8.长波纹管、9.短波纹管、10.真空抽气系统。

具体实施方式

为了使本发明所实现的创新特点、实施手段、功能原理和达成目的更容易理解，下面结合具体实施例和示意图，进一步阐述本发明： 

参见附图1，本发明实施例提供一种快动探针二级传动系统，其中包括

一级传动系统1、二级传动系统2、探针系统3、交换装置4、闸板阀5、真空室6、控制系统7；一级传动系统1放置在安装平台上，分别与所述二级传动系统2和控制系统3相连接，当接收到控制系统7发出的信号之后，带动二级传动系统2快速向前运动；所述二级传动系统2分别与探针系统3和控制系统7相连，当系统带动探针系统3进入到所述真空室6以后，控制系统7发出信号，所述二级传动系统2带动探针系统7向前快速进给，探针头进入真空室6等离子体边界位置进行数据诊断；所述交换装置4分别与探针系统3和真空闸板阀5相连，用于观察、更换和调整探针；所述真空闸板阀5分别和交换装置4和真空室6相连，用于更换和调整探针时，隔断真空室6和探针系统3之间的真空环境；所述控制系统7分别与一级传动系统1、二级传动系统2以及探针系统3相连，用于对整个系统的快速进给、探针头诊断数据纪录和处理等进行控制，是所述一种快动探针二级传动系统的核心控制单元。

参见附图2，本发明实施例提供一种快动探针二级传动系统，其中还包括：长波纹管8、短波纹管9和真空抽气系统10。所述长波纹管8分别与真空抽气系统10和所述交换装置4相连，用于一级传动系统运行时探针系统的伸长和压缩，保证探针系统内部真空；所述短波纹管9分别与所述真空抽气系统10和二级传动系统2相连，实现二级传动过程中探针系统3的伸长和压缩，实现对所述真空系统3的密封；所述真空抽气系统10，用于对该系统进行抽真空。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种快动探针二级传动系统，其特征在于：包括有一级传动系统、二级传动系统、探针系统、交换装置、闸板阀、真空室、控制系统；所述的一级传动系统放置在安装平台上，分别与所述二级传动系统和控制系统相连接，所述二级传动系统分别与探针系统和控制系统相连，探针系统通过交换装置、闸板阀接入真空室；当一级传动系统接收到控制系统发出的信号之后，一级传动系统带动二级传动系统快速向前运动；当二级传动系统带动探针系统进入到所述真空室以后，控制系统发出信号，所述二级传动系统带动探针系统向前快速前进，探针头进入真空室等离子体边界位置进行数据诊断；所述交换装置分别与探针系统和闸板阀相连，用于观察、更换和调整探针；所述闸板阀分别和交换装置和真空室的窗口相连，用于更换和调整探针时，隔断真空室和探针系统之间的真空环境；所述控制系统分别与一级传动系统、二级传动系统以及探针系统相连，用于对整个系统的快速进给、探针头诊断数据纪录和处理等进行控制，是所述一种快动探针二级传动系统的核心控制单元。

2.根据权利要求1所述的一种快动探针二级传动系统，其特征在于：所述的一级传动系统，由步进电机、丝杠螺母副和直线导轨组成，用于推动二级传动系统带动探针系统进入真空室指定位置。

3.根据权利要求1所述的一种快动探针二级传动系统，其特征在于：所述的二级传动系统，由伺服电机和直线导轨组成，通过伺服电机预设的运动曲线控制程序控制二级传动系统的运动参数，用于驱动探针系统按照设定的运动曲线进入和退出真空室中等离子体边界。

4.根据权利要求1所述的一种快动探针二级传动系统，其特征在于：所述的探针系统，安装在二级传动系统中，和控制系统相连，由探针管、探针管护管、真空抽气系统、长短两根波纹管和探针头组成，是安装探针，实现探针数据采集功能的核心单元。

5.根据权利要求1或4所述的一种快动探针二级传动系统，其特征在于：所述的探针系统的长波纹管分别与真空抽气系统和所述交换装置相连，用于一级传动系统运行时探针系统的伸长和压缩，保证探针系统内部真空；所述短波纹管分别与所述真空抽气系统和二级传动系统相连，实现二级传动过程中探针系统的伸长和压缩，实现对所述探针系统的密封。