CN108900067B - 一种多功能磁耦合驱动器及使用该驱动器的真空设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能磁耦合驱动器及使用该驱动器的真空设备，耦合驱动器包括安装管，安装管的端部设有用于与真空腔体密封连接的安装法兰，安装管内部设置有传动轴，传动轴的端部设置有夹头，传动轴上设置有第一受力件和第二受力件,安装管上设有用于驱动传动轴向前动作及启闭夹头的第一磁耦合驱动结构，安装管上还设有用于驱动传动轴向后动作及旋转夹头的第二耦合驱动结构。传动轴可以在安装管的内部前后动作，第一磁耦合驱动结构可以带动传动轴与夹头一起向前动作且能够使夹头打开和闭合，第二磁耦合驱动结构可以带动传动轴和夹头一起转动且能够带动传动轴和夹头一起转动。使得该驱动器具有多种功能于一身，很好的满足了实际生产中的需要。
Description
技术领域
本发明涉及真空设备上用的驱动器,具体涉及一种多功能磁耦合驱动器及使用该驱动器的真空设备。
背景技术
在真空镀膜、半导体以及航空航天领域均会用到真空设备，真空设备一般包括真空腔体和设置于真空腔体上的驱动器，传统的驱动器一般为机械式的驱动器，采用电机或驱动缸的方式作为动力输出，但是该方式导致驱动器体积较大，重量较大，而且在工作时电机或驱动缸产生的振动会导致驱动器与真空腔体之间的密封不严等问题。而且采用电机或驱动缸导致整个驱动器的体积较大，安装不方便，尤其对于一些空间狭小的地方。
授权公告号为CN 204546080 U的中国发明专利公开了一种磁耦合真空直线旋转驱动器，包括手柄、强磁卡套、外部主管路、内部移动管路和角度调节器，手柄设置于强磁卡套上，结构简单，在操作时通过手柄移动强磁卡套即可带动内部移动管路的移动，解决了上述问题而且整个驱动器通过真空法兰与真空腔体完成密封连接。但是该驱动器功能单一，只能进行水平方向上的移动，无法旋转传动轴进行夹头的角度调节等，无法满足实际生产中多动作的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能磁耦合驱动器，以解决现有技术中的驱动器功能单一无法满足实际生产中多工作的要求；同时，本发明的目的还在于提供一种使用该驱动器的真空设备。
为实现上述目的，本发明的一种多功能磁耦合驱动器采用如下技术方案：一种多功能磁耦合驱动器，包括安装管，安装管的端部设置有用于与真空腔体密封连接的安装法兰，所述安装管内部设置有传动轴，传动轴的端部设置有夹头，传动轴上设置有导磁的第一受力件和第二受力件,安装管上与第一受力件对应设置有用于驱动传动轴向前动作及启闭夹头的第一磁耦合驱动结构，安装管上与第二受力件对应设置有用于驱动传动轴向后动作及旋转夹头的第二耦合驱动结构。
所述传动轴包括沿前后方向依次设置的传动轴第一部分和传动轴第二部分，传动轴第一部分上设置有所述第一受力件，第一磁耦合驱动结构包括套设于安装管外侧的与第一受力件对应的第一强磁卡套，传动轴第二部分上设置有所述第二受力件，第二磁耦合驱动结构包括套设于安装管外侧的与第二受力件对应的第二强磁卡套，各强磁卡套内部设置有磁铁。
所述安装管的外侧上于第一强磁卡套和第二强磁卡套之间设置有隔离套以保证第一强磁卡套和第一受力件位置对应以及第二强磁卡套和第二受力件位置对应。
所述传动轴第二部分为空心轴结构，第一磁耦合驱动结构还包括设置于传动轴第二部分内部的转轴，传动轴第一部分和传动轴第二部分之间通过连接套连接，传动轴第一部分转动设置于连接套中，传动轴第二部分与连接套连接在一起，以实现前后方向上力的传递；转轴连接于传动轴第一部分上以随传动轴第一部分一起转动，传动轴第二部分的端部连接有夹头套管，夹头套管内部沿其轴向导向移动设置有导向套，导向套与转轴螺纹配合连接，夹头包括通过销轴铰接在一起的第一夹头部分和第二夹头部分，各夹头部分上均设置有与夹头套管铰接的第一铰接孔，导向套上设置有与所述销轴对应的第二铰接孔以使第一夹头部分、第二夹头部分以及导向套三者通过通一销轴铰接在一起。
各强磁卡套均包括环形外壳和设置于环形外壳内部的安装板，安装板沿周向间隔设置有多个供磁铁安装的安装孔，环形外壳的前后两端设置有外壳挡环。
所述外壳挡环上沿周向设置有刻度条。
述环形外壳外侧面上设置有防滑槽结构。
各受力件均为柱状结构，柱状结构的外侧面上沿周向间隔设置有多个弧形槽。
所述传动轴第一部分和传动轴第二部分均通过转动结构转动安装于安装管内部，转动结构包括轴承座和设置于轴承座内的轴承，轴承座上沿周向设置有多个轴线垂直于传动轴轴线的且用于与安装管的内壁配合的滚轮。
本发明的一种真空设备采用如下技术方案：一种真空设备，包括真空腔体和设置于真空腔体上的磁耦合驱动器，耦合驱动器包括安装管，安装管的端部设置有用于与真空腔体密封连接的安装法兰，所述安装管内部设置有传动轴，传动轴的端部设置有夹头，传动轴上设置有导磁的第一受力件和第二受力件,安装管上与第一受力件对应设置有用于驱动传动轴向前动作及启闭夹头的第一磁耦合驱动结构，安装管上与第二受力件对应设置有用于驱动传动轴向后动作及旋转夹头的第二耦合驱动结构。
所述传动轴包括沿前后方向依次设置的传动轴第一部分和传动轴第二部分，传动轴第一部分上设置有所述第一受力件，第一磁耦合驱动结构包括套设于安装管外侧的与第一受力件对应的第一强磁卡套，传动轴第二部分上设置有所述第二受力件，第二磁耦合驱动结构包括套设于安装管外侧的与第二受力件对应的第二强磁卡套，各强磁卡套内部设置有磁铁。
所述安装管的外侧上于第一强磁卡套和第二强磁卡套之间设置有隔离套以保证第一强磁卡套和第一受力件位置对应以及第二强磁卡套和第二受力件位置对应。
所述传动轴第二部分为空心轴结构，第一磁耦合驱动结构还包括设置于传动轴第二部分内部的转轴，传动轴第一部分和传动轴第二部分之间通过连接套连接，传动轴第一部分转动设置于连接套中，传动轴第二部分与连接套连接在一起，以实现前后方向上力的传递；转轴连接于传动轴第一部分上以随传动轴第一部分一起转动，传动轴第二部分的端部连接有夹头套管，夹头套管内部沿其轴向导向移动设置有导向套，导向套与转轴螺纹配合连接，夹头包括铰接于夹头套管上的第一夹头部分和第二夹头部分，第一夹头部分和第二夹头部分均铰接于导向套上，导向套的前后动作带动夹头打开和闭合。
各强磁卡套均包括环形外壳和设置于环形外壳内部的安装板，安装板沿周向间隔设置有多个供磁铁安装的安装孔，环形外壳的前后两端设置有外壳挡环。
所述外壳挡环上沿周向设置有刻度条。
述环形外壳外侧面上设置有防滑槽结构。
各受力件均为柱状结构，柱状结构的外侧面上沿周向间隔设置有多个弧形槽。
所述传动轴第一部分和传动轴第二部分均通过转动结构转动安装于安装管内部，转动结构包括轴承座和设置于轴承座内的轴承，轴承座上沿周向设置有多个轴线垂直于传动轴轴线的且用于与安装管的内壁配合的滚轮。
本发明的有益效果：该驱动器通过安装法兰密封连接于真空腔体上，传动轴上设有夹头，传动轴可以在安装管的内部前后动作，由第一磁耦合驱动结构可以带动传动轴与夹头一起向前动作且能够使夹头打开和闭合，由第二磁耦合驱动结构可以带动传动轴和夹头一起转动且能够带动传动轴和夹头一起转动。使得该驱动器具有多种功能于一身，很好的满足了实际生产中的需要。
进一步地，安装管上套设的隔离套，可以保证第一强磁卡套和第一受力件位置始终对应以及第二强磁卡套和第二受力件位置始终对应，在第一强磁卡套向前移动带动传动轴向前走时，同时可以向前推动第二强磁卡套向前动作，由第二强磁卡套驱动第二受力件向前移动，增加了传动轴受到向前移动的力，而如果不设置隔离套，在第一强磁卡套向前移动带动传动轴向前走时，第二受力件前移会受到第二强磁卡套中磁铁的阻力。
进一步地，外壳挡环上刻度条的设置可以精确控制夹头的旋转角度以及前移或后退的距离。
进一步地，防滑槽的设置可以更加方便的移动或旋转强磁卡套。
进一步地，弧形槽的设置可以使安装管中各受力件的前后两端连通，避免受力件前后移动时形成真空区域阻碍传动杆的运动，而且弧形槽的设置还可以起到减重的作用。
进一步地，轴承座上设置有多个轴线垂直于传动轴轴线的且用于与安装管的内壁配合的滚轮，可以使得传动轴前后移动时更加方便省劲。
附图说明
图1是本发明的一种真空设备的一个实施例中的多功能磁耦合驱动器的结构示意图；
图2是多功能磁耦合驱动器的内部结构示意图；
图3是图2在A处的局部放大图；
图4是夹头与导向套及转轴的安装结构示意图；
图5是安装板的结构示意图；
图6是受力件的结构示意图；
图7是转动结构的结构示意图。
具体实施方式
本发明的一种真空设备的实施例，如图1-图7所示，包括真空腔体(图中未给出)和设置于真空腔体上的磁耦合驱动器，磁耦合驱动器包括安装管1，安装管1的端部设置有用于与真空腔体密封连接的安装法兰3，通过安装法兰3与真空腔体完成密封连接。安装管1内部设置有传动轴2，传动轴2的端部设置有夹头4，安装管1上设置有用于驱动传动轴2和夹头4一起向前动作及启闭夹头4的第一磁耦合驱动结构，安装管1上还设置有用于驱动传动轴2和夹头4一起向后动作及旋转夹头4的第二耦合驱动结构。
传动轴2包括沿前后方向依次设置的传动轴第一部分10和传动轴第二部分9，传动轴第一部分10上设置有导磁的第一受力件24，第一磁耦合驱动结构包括套设于安装管外侧的与第一受力件24对应的第一强磁卡套6。传动轴第二部分9上设置有导磁的第二受力件23，第二磁耦合驱动结构包括套设于安装管1外侧的与第二受力件23对应的第二强磁卡套5，各强磁卡套内部设置有磁铁。第一受力件和第二受力件均采用电磁纯铁材质，结构简单，且可以耐高温，相比于现有技术中受力件采用强磁材质，当安装管内温度达到180℃以上时会有消磁现象，使产品无法使用。安装管1的外侧上于第一强磁卡套6和第二强磁卡套5之间设置有隔离套7以保证第一强磁卡套6和第一受力件24位置对应以及第二强磁卡套5和第二受力件23位置对应。在第一强磁卡套6向前移动带动传动轴向前走时，同时可以向前推动第二强磁卡套向前动作，由第二强磁卡套驱动第二受力件向前移动，增加了传动轴受到向前移动的力，而如果不设置隔离套，在第一强磁卡套向前移动带动传动轴向前走时，第二受力件前移会受到第二强磁卡套中磁铁的阻力。
传动轴第二部分9为空心轴结构，第一磁耦合驱动结构还包括设置于传动轴第二部分内部的转轴8，传动轴第一部分10和传动轴第二部分9之间通过连接套16连接，传动轴第一部分10转动设置于连接套16中，传动轴第二部分9与连接套16连接在一起，以实现前后方向上力的传递。传动轴第一部分10和传动轴第二部分9两者可以独立转动，互不干涉。转轴8连接于传动轴第一部分10上以随传动轴第一部分10一起转动。
传动轴第二部分9的端部连接有夹头套管13，夹头套管13内部沿其轴向导向移动设置有导向套14，导向套14与转轴8螺纹配合连接即转轴8具有与导向套14螺纹连接的螺纹段81。夹头4包括通过销轴铰接在一起的第一夹头部分12和第二夹头部分，各夹头部分上均设置有与夹头套管铰接的第一铰接孔，导向套14上设置有与上述销轴对应的第二铰接孔21以使第一夹头部分12、第二夹头部分以及导向套14三者通过通一销轴铰接在一起。夹头套管13上与各第一铰接孔对应设置有夹头套管铰接孔22。第一强磁卡套旋转时，传动轴第一部分带动转轴一起转动，转轴与导向套的螺纹配合带动导向套前后移动，最终带动两个夹头部分相对运动以开启或闭合夹头。第二强磁卡套的旋转可以带动传动轴第一部分转动，进而带动夹头的旋转。夹头前进时可以依靠第一强磁卡套的往前推动实现，夹头后退时可以依靠第二强磁卡套的后移来实现。两套驱动相互独立工作，互不干涉且相互配合工作，从而实现产品功能。
各强磁卡套均包括环形外壳17和设置于环形外壳17内部的安装板18，安装板18沿周向间隔设置有多个供磁铁安装的安装孔19，环形外壳17的前后两端设置有外壳挡环20。安装板18的数量为两个并沿前后间隔设置于环形外壳的两端，外壳挡环的数量与安装板的数量相对应，外壳挡环与安装板螺钉连接。本实施例中各安装板上的安装孔19的数量为6个并沿周向均匀间隔布置。外壳挡环上沿周向设置有刻度条26，可以精确控制夹头的旋转角度以及前移或后退的距离。环形外壳17外侧面上设置有防滑槽结构27，可以更加方便的移动或旋转强磁卡套，防滑槽结构27的数量也为两个并沿前后间隔设置于环形外壳上。各受力件均为柱状结构，各受力件与对应传动杆部分之间采用顶紧螺钉连接。柱状结构的外侧面上沿周向间隔设置有多个弧形槽25，弧形槽25的设置可以使安装管中各受力件的前后两端连通，避免受力件前后移动时形成真空区域阻碍传动杆的运动，而且弧形槽的设置还可以起到减重的作用。
传动轴第一部分和传动轴第二部分均通过转动结构转动安装于安装管内部，转动结构包括轴承座11和设置于轴承座内的轴承，轴承座11的外径小于安装管的内径，轴承座11上沿周向设置有多个轴线垂直于传动轴轴线的且用于与安装管的内壁配合的滚轮15，滚轮的设置可以使得传动轴前后移动时更加方便省劲，本实施例中滚轮的数量为4个。
在本发明的其他实施例中，受力件也可以采用导磁的铁合金；安装板的数量也可以为一个或三个及以上；各安装板上安装孔的数量可根据实际需要进行调整；环形外壳上防滑槽结构的数量也可以为一个。
一种多功能磁耦合驱动器的实施例与上述一种真空设备的各实施例中的磁耦合驱动器的结构相同，此处不再赘述。
Claims (6)
1.一种多功能磁耦合驱动器，包括安装管，安装管的端部设置有用于与真空腔体密封连接的安装法兰，其特征在于：所述安装管内部设置有传动轴，传动轴的端部设置有夹头，传动轴上设置有导磁的第一受力件和第二受力件,安装管上与第一受力件对应设置有用于驱动传动轴向前动作及启闭夹头的第一磁耦合驱动结构，安装管上与第二受力件对应设置有用于驱动传动轴向后动作及旋转夹头的第二耦合驱动结构；所述传动轴包括沿前后方向依次设置的传动轴第一部分和传动轴第二部分，传动轴第一部分上设置有所述第一受力件，第一磁耦合驱动结构包括套设于安装管外侧的与第一受力件对应的第一强磁卡套，传动轴第二部分上设置有所述第二受力件，第二磁耦合驱动结构包括套设于安装管外侧的与第二受力件对应的第二强磁卡套，各强磁卡套内部设置有磁铁；所述安装管的外侧上于第一强磁卡套和第二强磁卡套之间设置有隔离套以保证第一强磁卡套和第一受力件位置对应以及第二强磁卡套和第二受力件位置对应；所述传动轴第二部分为空心轴结构，第一磁耦合驱动结构还包括设置于传动轴第二部分内部的转轴，传动轴第一部分和传动轴第二部分之间通过连接套连接，传动轴第一部分转动设置于连接套中，传动轴第二部分与连接套连接在一起，以实现前后方向上力的传递；传动轴第一部分和传动轴第二部分两者能够独立转动；转轴连接于传动轴第一部分上以随传动轴第一部分一起转动，传动轴第二部分的端部连接有夹头套管，夹头套管内部沿其轴向导向移动设置有导向套，导向套与转轴螺纹配合连接；夹头包括通过销轴铰接在一起的第一夹头部分和第二夹头部分，各夹头部分上均设置有与夹头套管铰接的第一铰接孔，导向套上设置有与所述销轴对应的第二铰接孔以使第一夹头部分、第二夹头部分以及导向套三者通过通一销轴铰接在一起；所述传动轴第一部分和传动轴第二部分均通过转动结构转动安装于安装管内部，转动结构包括轴承座和设置于轴承座内的轴承，轴承座上沿周向设置有多个轴线垂直于传动轴轴线的且用于与安装管的内壁配合的滚轮。
2.根据权利要求1所述的多功能磁耦合驱动器，其特征在于：各强磁卡套均包括环形外壳和设置于环形外壳内部的安装板，安装板沿周向间隔设置有多个供磁铁安装的安装孔，环形外壳的前后两端设置有外壳挡环。
3.根据权利要求2所述的多功能耦合驱动器，其特征在于：所述外壳挡环上沿周向设置有刻度条。
4.根据权利要求2所述的多功能耦合驱动器，其特征在于：所述环形外壳外侧面上设置有防滑槽结构。
5.根据权利要求1所述的多功能耦合驱动器，其特征在于：各受力件均为柱状结构，柱状结构的外侧面上沿周向间隔设置有多个弧形槽。
6.一种真空设备，包括真空腔体和设置于真空腔体上的磁耦合驱动器，其特征在于：所述磁耦合驱动器采用权利要求1-5中任意一项所述的多功能磁耦合驱动器。
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