CN106939746A - 避免真空腔腔门过冲的启闭装置及真空腔室 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种避免真空腔腔门过冲的启闭装置及真空腔室，包括具有线性驱动轴的线性驱动部件和接头部件，接头部件一端固定于腔门边缘，接头部件另一端具有一连接孔；线性驱动部件的一端活动连接于真空腔的外壁上，另一端和接头部件另一端通过连接孔进行活动连接；通过线性驱动部件的旋转来驱动接头部件旋转从而打开或关闭腔门；环绕在线性驱动轴的端部的挡板套筒；位于接头部件的连接孔上的挡板，其具有靠近线性驱动部件的截止端；一栓销穿过连接孔，将挡板与挡板套套筒固定连接，且将挡板与接头部件之间活动连接；位于接头部件上的挡板阻件，其靠近挡板的截止端设置，且当挡板的截止端与挡板阻件接触后，接头部件被挡板卡住而不能继续旋转。

Description

避免真空腔腔门过冲的启闭装置及真空腔室
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种避免真空腔腔门过冲的启闭装置及真空腔室。
背景技术
真空腔在工作或维护时，需要将腔门关闭或开启。通常，真空腔腔门边缘固定连接有接头部件，真空腔外壁上连接有线性驱动部件，接头部件的一端具有连接孔，一栓销穿过连接孔将接头部件的一端与线性驱动装置的一端活动连接，也即是，在开启或关闭腔门的过程中，栓销抵靠在连接孔的上端，线性驱动部件通过栓销推动接头部件实现腔门打开或闭合，接头部件可以以该栓销为支点相对线性驱动部件而产生一个相对旋转，从而将腔门开启或关闭。
当腔门关闭后，对真空腔抽真空，此时，腔门会在真空吸力的作用下进一步向下移动，为避免连接孔中的栓销与连接孔顶端发生硬性挤压，可以设置连接孔尺寸大于栓销外径尺寸。当真空腔门在抽真空过程中进一步向下降落时，采用上述连接孔可以释放施加于腔门上的力，使腔门在抽真空时可以向下移动，避免腔门向下时与现行驱动部件冲突干涉，以确保更高的真空度。
然而，由于连接孔尺寸大于栓销外径尺寸，当需要腔门开启方向超过竖直方向或腔门重心超过竖直状态时，腔门在自身的重力作用下会发生突然翻转，迫使上述栓销向连接孔的下端滑行，导致腔门产生相对于开启方向的相反方向的震动或抖动，特别是，在腔门完全开启且处于竖直状态时，由于腔门自身的重力作用以及腔门旋转的末速度，会使得腔门产生严重的过冲，导致腔门运动的不可控，并且，对易碎部件造成震动而使其损坏，还会产生不需要的颗粒物，破坏机械支撑系统。
因此，亟需探索如何避免腔门开启时的过冲问题的解决方案，以减小由于过冲带来的上述影响和损失。
发明内容
为了克服以上问题，本发明旨在提供一种避免真空腔腔门过冲的启闭装置，通过设置一挡板，来阻挡腔门开启时沿着连接孔产生相对滑动。
为了实现上述目的，本发明提供了避免真空腔腔门过冲的启闭装置，其包括接头部件(1)和具有线性驱动轴(6)的线性驱动部件(202)，所述接头部件(1)一端固定于所述腔门(201)边缘，另一端设置一连接孔(7)；所述线性驱动部件(202)通过所述连接孔(7)驱动所述接头部件(1)转动从而开启或关闭所述腔门(201)；所述启闭装置还包括：
挡板套筒(5)，环绕在所述线性驱动轴(6)的端部；
挡板(3)，位于所述连接孔(7)一侧，通过一栓销(4)实现与所述连接孔(7)和所述挡板套筒(5)的依次连接；
挡板阻件(8)，位于所述接头部件(1)上，当所述腔门(201)开启至竖直方向或腔门(201)重心至竖直方向时，所述挡板(3)与所述挡板组件(8)互相抵靠。
优选地，所述挡板(3)、所述挡板套筒(5)及所述线性驱动轴(6)在腔门(201)开启或关闭过程中保持同步转动。
优选地，所述连接孔(7)的尺寸大于所述栓销(4)的外径。
优选地，所述连接孔(7)的形状为长槽型或椭圆形。
优选地，所述长槽型连接孔(7)靠近所述线性驱动部件(202)的一端呈圆弧状；所述挡板(3)的所述截止端(3a)也呈圆弧状；当所述腔门(201)处于关闭状态时，所述挡板(3)的所述截止端(3a)的弧线内切于所述长槽型连接孔(7)靠近所述线性驱动部件(202)的一端的弧线；且所述长槽型连接孔(7)的中心线与所述线性驱动轴(6)的中心线重合。
优选地，所述挡板(3)靠近所述线性驱动部件(202)的一端包括一截止端(3a)，所述挡板阻件(8)为一凸起的弧形面；所述弧形面靠近所述挡板的所述截止端(8a)设置；当所述腔门(201)开启至竖直方向或腔门(201)重心至竖直方向时，所述挡板(3)的所述截止端(3a)与所述弧形面互相抵靠。
优选地，所述弧形面为1/4圆。
优选地，所述挡板阻件(8)与所述接头部件(1)一体设置或可拆卸安装设置。
优选地，所述挡板(3)中心位置具有与所述栓销(4)配合的第一栓销孔，用于与所述栓销(4)的一端固定连接；所述挡板套筒(5)上具有与所述栓销(4)配合的第二栓销孔，用于与所述栓销(4)的另一端固定连接。
优选地，所述启闭装置还包括一传感器(2)；所述传感器(2)连接于一联锁系统，所述联锁系统用于控制所述线性驱动部件(202)的运动。
优选地，所述传感器(2)的一端活动连接于所述接头部件(1)上，另一端夹在所述挡板(3)的边缘两侧且不与所述挡板(3)接触。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种具有防止腔门过冲启闭装置的真空腔室，包括围成真空反应腔的腔门及侧壁，所述真空腔室设置一防止腔门过冲的启闭装置，所述启闭装置具有上述特征。
本发明的避免真空腔腔门过冲的启闭装置，通过设置挡板套筒与挡板固定连接，可以使挡板与线性驱动部件同步旋转；通过将挡板、挡板套筒分别设置于连接孔两侧以实现挡板、挡板套筒相对于接头部件的活动连接，从而使接头部件产生相对于挡板的旋转而为挡板与挡板阻件相接触创造了条件；通过挡板以及与挡板相配合的挡板阻件，在腔门开启时，利用挡板阻件与挡板之间相互接触且卡住的位置关系，来阻碍腔门继续运动，从而避免了腔门开启时产生过冲现象。
附图说明
图1为本发明的一个较佳实施例的启闭装置与真空腔、腔门的相对位置关系示意图
图2为本发明的上述较佳实施例的接头部件的结构示意图
图3为本发明的一个较佳实施例的避免真空腔腔门过冲的启闭装置的立体结构示意图
图4为本发明的一个较佳实施例的保持挡板与挡板套筒位置相对固定的方式的结构关系示意图
图5为本发明的一个较佳实施例的在腔门与垂直方向呈85°时的挡板与圆弧面相接触时的结构示意图
图6为本发明的一个较佳实施例的在腔门与垂直方向呈90°时的挡板与圆弧面相接触时的结构示意图
图7为本发明的一个较佳实施例的在腔门与垂直方向呈120°时的挡板与圆弧面相接触时的结构示意图
图8A为本发明的一个较佳实施例的腔门处于自然关闭时的结构示意图
图8B为本发明的一个较佳实施例的腔门处于自然关闭时的结构示意图
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
图1示出本发明的避免真空腔腔门过冲的启闭装置在真空反应腔上的具体安装示意图，启闭装置包括线性驱动部件202和接头部件1。在图1中，真空腔包括一真空腔腔门201及一反应腔侧壁200。线性驱动部件202的一端安装在真空腔的外壁200上，通过一栓销206实现在外壁200的表面转动；另一端设置一可伸缩线性驱动轴6。请结合图1和图2，接头部件1一端固定于腔门边缘，另一端设置一连接孔7；连接孔7内设置一栓销4，线性驱动轴6与栓销4连接，并通过驱动栓销4实现对接头部件1的驱动。
图2示出接头部件的结构示意图，如图2所示，线性驱动轴6靠近连接部件1的一端设置一孔状结构(图中未示出)，栓销4贯穿连接孔7和线性驱动轴6上的孔状结构，实现线性驱动轴6对接头部件1的驱动。为了保证腔门201在完全闭合后由于抽真空吸力的作用腔门201向下移动不受阻碍，连接孔7的尺寸设置为大于栓销4的尺寸，使得栓销4可以在连接孔7内发生位置的移动，释放施加于腔门201上的真空吸力，一种可选的实施方式中，连接孔7的形状为长槽型。图2显示长槽型连接孔7包括上端7a和下端7b，当打开或关闭腔门201过程中，线性驱动轴6推动栓销4抵住长槽型连接孔7的上端7a，控制线性驱动轴6在线性驱动部件202向外拉伸或向内收缩，通过抵靠在接头部件1上的力及腔门201重力的相互配合，实现腔门201平稳的打开或关闭；当腔门201开启至腔门201方向或腔门201重心超过竖直方向时，腔门201会有向后翻转的动作，并拉动栓销4从长槽型连接孔7的上端7a向下端7b移动；如果不加以制止，失去线性驱动轴6支撑的腔门201在重力作用下会反方向向下降落，产生较大的震动或抖动，不仅会造成安全隐患，还会减少设备及启闭装置的使用寿命。此外线性驱动轴6向回收缩时，也会拉动栓销4从长槽型连接孔7的上端7a向下端7b移动，产生不必要的震动或抖动。为了解决上述问题，本发明通过在长槽型连接孔7处设置一挡板并在接头部件1上设置与挡板匹配的阻挡部件，当外力拉动栓销4自连接孔上端7a向下端7b移动时，挡板3与挡板组件相互抵靠，避免上述问题的产生。
图3示出本发明一个较佳实施例的避免真空腔腔门过冲启闭装置的立体结构示意图，本实施例的启闭装置包括：
接头部件1，其上端可以通过螺栓固定于腔门201边缘一侧，其下端设置挡板阻件，本实施例设置挡板组件为有凸起的弧形面8。凸起的弧形面8可以与接头部件1一体设置，也可以可拆卸的安装在接头部件1上，位于弧形面8下方设置长槽型连接孔7；长槽型连接孔7的两端为圆弧形。长槽型连接孔7外侧设置一挡板3，其具有靠近弧形面8的截止端3a，弧形面8由于要接受挡板3的作用力，因此，弧形面8可以采用耐冲击耐磨损材料来制备，例如，整个接头部件1为耐冲击耐磨损材料即可；
该启闭装置进一步还包括：环绕在线性驱动轴6的端部的挡板套筒5；栓销4依次穿过挡板3、长槽型连接孔7及挡板套筒5，将挡板3与挡板套套筒5固定连接，且将挡板3与接头部件1活动连接；本实施例中，挡板3的截止端3a的宽度小于挡板3的另一端3b的宽度，以提高挡板3的灵活性；挡板3中心位置具有与栓销4配合的第一栓销孔，用于与栓销4的一端固定连接；挡板3的材料可以为现有的耐冲击耐磨损材料，例如，可以为有机塑料挡块，合金挡块等。
长槽型连接孔7靠近线性驱动轴6的一端呈圆弧状；挡板3的截止端3a也呈圆弧状；弧形面8为1/4圆，其靠近挡板3的截止端3a设置；这里，弧形面8靠近线性驱动部件202的一端为截止起始端8a；当腔门201开启方向超过竖直状态或腔门201重心超过竖直状态，或者线性驱动轴6的伸缩运动，引起受力方向的改变时，挡板3的截止端3a与弧形面8(挡板组件)会相互抵靠，避免真空腔门201发生震动或抖动。当腔门201处于关闭状态时，挡板3的截止端3a的弧线内切于长槽型连接孔7靠近线性驱动部件202的一端的弧线；且长槽型连接孔7的中心线与线性驱动轴6的中心线重合
线性驱动部件202，其底部活动连接于真空腔外壁200偏下位置，顶端的线性驱动轴6外表面套置有挡板套筒5，挡板套筒5的材料可以为耐磨损材料，例如金属铜等；挡板套筒5上具有与长槽型连接孔7中的栓销4配合的第二栓销孔，用于与长槽型连接孔7中的栓销的另一端固定连接，从而使挡板3与挡板套筒5固定连接，以确保在线性驱动轴6运动过程中，挡板3、挡板套筒5与线性驱动轴6在运动过程中始终保持同步转动；以便于控制挡板3与挡板组件的相互抵靠。本实施例中，请结合附图1和3，线性驱动部件202底部的连接部分205具有四个孔，其中三个为螺栓孔，通过配合螺栓将线性驱动部件202底部固定连接于真空腔侧壁200上；另一个孔为活动连接孔，通过配合栓销206使得线性驱动部件202及线性驱动轴6沿着侧壁200进行转动，通过线性驱动部件202的转动以及线性驱动轴6的伸缩运动来驱动接头部件1从而打开或关闭腔门201。
在腔门201开启或关闭过程中，栓销4可以在长槽型连接孔7内旋转，以实现线性驱动轴6对接头部件1的推动。栓销4在旋转过程中，栓销4始终保持与挡板3和挡板套筒5位置相对固定，从而确保挡板3、挡板套筒5和线性驱动轴6保持同步转动，以实现当线性驱动轴6支撑腔门开启腔门201超过竖直方向反方向下落瞬间，挡板3能与与阻挡组件相互抵靠。图4示例性的示出一种保持挡板与挡板套筒位置相对固定的方式，在图4中，栓销4贯穿挡板3，挡板套筒5及线性驱动轴6末端的栓销孔，在大致为圆柱状的栓销4表面切割出至少一平面卡接面14，在挡板3和挡板套筒5与栓销4的卡接面14接触的位置同时设置对应的卡接面(图中未示出)，保证挡板3、挡板套筒5和线性驱动轴6保持同步转动因此。
本发明通过对挡板截止端3a与弧形面8的公差控制，使得腔门201旋转到一定程度时，挡板3的截止端3a与弧形面8部分重叠但不接触，当腔门201进一步打开并出现腔门201开启方向超过竖直状态或腔门重心超过竖直状态，或者线性驱动轴6的伸缩运动，引起受力方向的改变时，挡板3的截止端3a与弧形面8就接触抵靠，防止腔门201发生冲击和震动。具体工作过程可参照下文及附图描述：
请参阅图5，当线性驱动轴6推动腔门201打开至与水平方向的夹角大于80°且小于90°即尚未达到竖直方向时，挡板3的截止端3a与挡板阻件的弧形面8部分重合但不接触；请参阅图6，当线性驱动轴6继续推动腔门201打开至与水平方向的夹角不小于90度且不大于120°时，挡板3的截止端3a与挡板阻件的弧形面8(挡板阻件)相互卡住。较佳的，请参阅图5，挡板3的截止端3a和弧形面8以及长槽型连接孔7靠近线性驱动部件202的一端的弧线之间的配合关系应当使腔门201在旋转到接近90°(与竖直方向的夹角)时，例如85°，挡板3的截止端3a接触到弧形面8的截止起始端8a，在随着腔门201进一步的旋转打开，挡板3的截止端3a与弧形面8的接触面积越来越大，当腔门201在旋转到与水平方向夹角为90°(竖直方向)时，挡板3的截止端3a表面完全与弧形面8接触，挡板3的截止端3a卡在弧形面8的某一个位置，致使接头部件1不能相对于挡板3作相对旋转；当腔门201进一步旋转到大于90°(与竖直方向的夹角)或者腔门201的重心超过竖直方向时，由于挡板3的截止端3a与挡板组件的弧形面8相互抵靠，在关闭腔门201的过程中，线性驱动轴6拉动腔门201越过竖直方向的瞬间，避免了现有技术中由于腔门失去线性驱动轴的支持在自身重力作用下发生的震动。腔门201越过竖直方向后，腔门201在自身重力的作用下会加速落下，为了保证腔门201的平稳关闭，线性驱动轴6继续驱动栓销4在长槽型连接孔7内转动，将腔门201缓慢平稳关闭。本发明的启闭装置还包括一传感器2，连接于一联锁系统(图中未示出)，联锁系统用于控制线性驱动部件202的运动；传感器2可以为光学传感器也可以为机械传感器，其可以根据挡板3的位置移动判断腔门201是否到达所需位置。示例性的，图8A和图8B示出一种实施例的传感器2的工作过程，在图8A中，线性驱动轴6拉动腔门201至关闭状态，此时，真空腔内尚未进行抽真空过程，在此之前，挡板3的一端3b一直不接触的夹在传感器2的镂空夹内，传感器2感应到挡板3的位置，并驱动线性驱动轴6控制腔门201的平稳下落；图8B中，真空腔室内抽真空，栓销4带动挡板3从长槽型连接孔7的上端7a移动到下端7b，以释放作用在腔门201上的真空压力，此时，挡板3的一端3b脱离传感器2的镂空夹，传感器2探测不到挡板3后，向联锁系统发送停止信号，联锁系统控制线性驱动部件202处于停止运动状态。
需要说明的是，上述实施例中，挡板阻件为接头部件1的凸起的弧形面8，这不用于限制本发明的范围，本发明中，挡板阻件还可以设置为靠近挡板的截止端的拐角，例如直角、钝角等，还可以为一凸起平面或其它凸起形状，只要设置该凸起平面的位置与挡板的截止端位置可以使两者相互卡住即可。
应当注意到，由于传感器一端固定于接头部件上，且传感器的另一端活动连接于挡板上，因此，在腔门旋转的过程中，传感器随着接头部件一起旋转，传感器与挡板之间是相对旋转的。
还需要说明的是，挡板的形状可以为任意形状，挡板的截止端的形状也可以为任意形状，较佳的，为圆弧形，因为圆弧形可以使挡板的截止端易于与挡板阻件光滑接触，减少材料的磨损。此外，挡板与挡板阻件的相互接触后至相互卡住为止，是有一个缓冲时间的，这样可以避免挡板与挡板阻件突然接触并停止产生强度较大的碰撞而带来的不良影响。
此外，本发明还提供了一种具有防止腔门过冲启闭装置的真空腔室，包括围成真空反应腔的腔门及侧壁，该真空腔室设置有上述的防止腔门过冲的启闭装置。
综上所述，本发明的避免真空腔腔门过冲的启闭装置，通过设置挡板套筒与挡板固定连接，可以使挡板与线性驱动部件同步旋转；通过将挡板、挡板套筒分别设置于连接孔两侧以实现挡板、挡板套筒相对于接头部件的活动连接，从而使接头部件产生相对于挡板的旋转而为挡板与挡板阻件相接触创造了条件；通过挡板以及与挡板相配合的挡板阻件，在腔门开启时，利用挡板阻件与挡板之间相互接触且卡住的位置关系，来阻碍腔门继续运动，从而避免了腔门开启时产生过冲现象。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (12)

1.一种避免真空腔腔门过冲的启闭装置，其包括接头部件(1)和具有线性驱动轴(6)的线性驱动部件(202)，所述接头部件(1)一端固定于所述腔门(201)边缘，另一端设置一连接孔(7)；所述线性驱动部件(202)通过所述连接孔(7)驱动所述接头部件(1)转动从而开启或关闭所述腔门(201)；其特征在于，所述启闭装置还包括：
挡板套筒(5)，环绕在所述线性驱动轴(6)的端部；
挡板(3)，位于所述连接孔(7)一侧，通过一栓销(4)实现与所述连接孔(7)和所述挡板套筒(5)的依次连接；
挡板阻件(8)，位于所述接头部件(1)上，当所述腔门(201)开启至竖直方向或腔门(201)重心至竖直方向时，所述挡板(3)与所述挡板组件(8)互相抵靠。
2.根据权利要求1所述的启闭装置，其特征在于，所述挡板(3)、所述挡板套筒(5)及所述线性驱动轴(6)在腔门(201)开启或关闭过程中保持同步转动。
3.根据权利要求1所述的启闭装置，其特征在于，所述连接孔(7)的尺寸大于所述栓销(4)的外径。
4.根据权利要求3所述的启闭装置，其特征在于，所述连接孔(7)的形状为长槽型或椭圆形。
5.根据权利要求4所述的启闭装置，其特征在于，所述长槽型连接孔(7)靠近所述线性驱动部件(202)的一端呈圆弧状；所述挡板(3)的所述截止端(3a)也呈圆弧状；当所述腔门(201)处于关闭状态时，所述挡板(3)的所述截止端(3a)的弧线内切于所述长槽型连接孔(7)靠近所述线性驱动部件(202)的一端的弧线；且所述长槽型连接孔(7)的中心线与所述线性驱动轴(6)的中心线重合。
6.根据权利要求1所述的启闭装置，其特征在于，所述挡板(3)靠近所述线性驱动部件(202)的一端包括一截止端(3a)，所述挡板阻件(8)为一凸起的弧形面；所述弧形面靠近所述挡板的所述截止端(8a)设置；当所述腔门(201)开启至竖直方向或腔门(201)重心至竖直方向时，所述挡板(3)的所述截止端(3a)与所述弧形面互相抵靠。
7.根据权利要求6所述的启闭装置，其特征在于，所述弧形面为1/4圆。
8.根据权利要求1所述的启闭装置，其特征在于，所述挡板阻件(8)与所述接头部件(1)一体设置或可拆卸安装设置。
9.根据权利要求1所述的启闭装置，其特征在于，所述挡板(3)中心位置具有与所述栓销(4)配合的第一栓销孔，用于与所述栓销(4)的一端固定连接；所述挡板套筒(5)上具有与所述栓销(4)配合的第二栓销孔，用于与所述栓销(4)的另一端固定连接。
10.根据权利要求1所述的启闭装置，其特征在于，所述启闭装置还包括一传感器(2)；所述传感器(2)连接于一联锁系统，所述联锁系统用于控制所述线性驱动部件(202)的运动。
11.根据权利要求10所述的启闭装置，其特征在于，所述传感器(2)的一端活动连接于所述接头部件(1)上，另一端夹在所述挡板(3)的边缘两侧且不与所述挡板(3)接触。
12.一种具有防止腔门过冲启闭装置的真空腔室，包括围成真空反应腔的腔门及侧壁，其特征在于：所述真空腔室设置一防止腔门过冲的启闭装置，所述启闭装置具有如权利要求1-11任一项所述的特征。
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