CN110989480A - X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置 - Google Patents

X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，包括与光学元件的正弦杆连接的正弦杆连接块、与光学元件的驱动杆连接的驱动杆连接块；以及将所述正弦杆连接块和驱动杆连接块连为一体的弹簧组件；该装置还包括：安装于装置上的触点开关组件；所述触点开关组件与电机的控制系统通讯并传输触发信号。本发明的装置安装于波长扫描系统的光学元件的正弦杆和驱动杆之间，其能够将驱动杆的驱动力传递给光学元件和正弦杆，使其随之运动，以实现波长的扫描；而一旦出现运动异常则通过触点开关组件对电机发送信号以控制电机及时停止工作，在弹簧组件和触点开关组件的同时作用下确保设备处于安全状态。

Description

X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置
技术领域
本发明涉及X射线技术领域，尤其涉及一种X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置。
背景技术
在X射线技术领域中，例如同步辐射线束工程和极紫外光刻技术，经常使用波长扫描系统来实现特定波长的获取，在波长扫描过程中，很多情况需要使用两个光学元件的联合运动来实现，在两个光学元件的运动过程中，会存在两个光学元件非常接近，以至于相互干涉的极限位置。在这种情况下会存在两个光学元件碰撞以导致光学元件损坏的后果。由于同步辐射和极紫外光刻的光学设备基本都需要真空环境，也就是光学元件一旦发生损坏，除了需要花费资金重新购置新光学元件外，还需要耗费大量的人力物力进行光学设备的装调和真空的恢复。
目前，对于双光学元件的波长扫描系统基本上都是通过硬限位的方式来防止光学元件发生碰撞。这种方式虽然能够放置光学元件发生碰撞，使两个光学元件不再运动，但是其不能使控制系统(电机)停下来，也就是电机会继续转动，这样将导致电机损坏，从而使整个设备弹簧。
技术上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种能够有效防止光学元件间相互碰撞、并且能够及时停止电机的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效探测光学元件间极限运动位置以便防止光学元件相互碰撞、并能够及时发送触发信号以控制电机停止工作的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，该装置安装于光学元件的正弦杆和驱动杆之间，该装置主要包括：
与光学元件的正弦杆连接的正弦杆连接块；
与光学元件的驱动杆连接的驱动杆连接块；以及
将所述正弦杆连接块和驱动杆连接块连为一体的弹簧组件；
所述驱动杆驱动所述驱动杆连接块运动，且所述驱动杆通过所述驱动杆连接块驱动与所述光学元件的正弦杆连接的正弦杆连接块一起随着光学元件运动；
该装置还包括：
安装于装置上的触点开关组件；
所述触点开关组件与电机的控制系统通讯并传输触发信号。
进一步的，所述触点开关组件包括：
安装于所述正弦杆连接块上的触点开关触发片、以及安装于所述驱动杆连接块上的触点开关；
或者，
安装于所述正弦杆连接块上的触点开关、以及安装于所述驱动杆连接块上的触点开关触发片；
光学元件间以相同运动速度和相同运动方向运动时，所述触点开关触发片与所述触点开关接触；
光学元件间以不同运动速度和/或不同运动方向运动时，会产生光学元间发生接触的极限位置，此时，所述触点开关触发片与所述触点开关分离、并向所述电机的控制系统发送触发信号以停止电机的工作。
进一步的，所述正弦杆连接块和驱动杆连接块之间安装有直线轴承；
所述直线轴承包括衬套、以及与所述衬套滑动连接的滑动轴；
所述驱动杆连接块轴线处开设有嵌入孔，所述衬套嵌装于所述驱动杆连接块的嵌入孔内；
所述滑动轴一端与所述衬套滑动连接，另一端延伸至所述驱动杆连接块外部并与所述正弦杆连接块固连。
进一步的，所述弹簧组件包括安装于所述驱动杆连接块和正弦杆连接块的弹簧连接片、以及拉伸于两个所述弹簧连接片之间的弹簧；
所述弹簧用以提供所述正弦杆连接块与所述驱动杆连接块分离时的恢复力。
进一步的，所述正弦杆连接块与光学元件的正弦杆通过轴承连接；所述驱动杆连接块与光学元件的驱动杆通过轴承连接。
在上述技术方案中，本发明提供的一种X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，具有以下有益效果：
本发明的装置安装于波长扫描系统的光学元件的正弦杆和驱动杆之间，其能够将驱动杆的驱动力传递给光学元件和正弦杆，使其随之运动，以实现波长的扫描；而一旦出现运动异常则通过触点开关组件对电机发送信号以控制电机及时停止工作，在弹簧组件和触点开关组件的同时作用下确保设备处于安全状态。
本发明的装置常态下触点开关组件处于接触状态，一旦出现运动异常(运动速度不同或运动方向不同)，触点开关组件分离并立刻发送触发信号，以控制电机停止，触发开关控制灵敏度高，及时性好，安全性更好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置的剖视图。
附图标记说明：
1、正弦杆连接块；2、驱动杆连接块；3、弹簧组件；4、触点开关组件；5、直线轴承；
201、嵌入孔；
301、弹簧；302、弹簧连接片；
401、触点开关；402、触点开关触发片；
501、滑动轴；502、衬套。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图1～图2所示；
本发明的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，该装置安装于光学元件的正弦杆和驱动杆之间，该装置主要包括：
与光学元件的正弦杆连接的正弦杆连接块1；
与光学元件的驱动杆连接的驱动杆连接块2；以及
将正弦杆连接块1和驱动杆连接块2连为一体的弹簧组件3；
驱动杆驱动驱动杆连接块2运动，且驱动杆通过驱动杆连接块2驱动与光学元件的正弦杆连接的正弦杆连接块1一起随着光学元件运动；
该装置还包括：
安装于装置上的触点开关组件4；
触点开关组件4与电机的控制系统通讯并传输触发信号。
具体的，本实施例公开了一种安装于波长扫描的光学元件的正弦杆和驱动杆之间的装置，该装置的正弦杆连接块1和驱动杆连接块2在与对应的正弦杆和驱动杆连接后能够随着驱动杆和正弦杆做运动；其中，驱动杆向上运动时，其可以带动正弦杆和光学元件一起向上运动，从而实现X射线波长的扫描；而驱动杆向下运动时，两个光学元件的运动速度和/或运动形成可能存在不一样的情况，从而导致一个光学元件会与另一个光学元件发生碰撞，此时，一个光学元件的正弦杆会接触到限位组件上，使正弦杆停止运动，但是由于电机带动驱动杆仍在向下运动，所以触点开关组件此时会发出触发信号，该触发信号传输至电机的控制系统，而控制系统接收到触发信号后立即停止电机的运行，实现了光学元件防碰撞和电机保护的双重作用。
优选的，本实施例中触点开关组件4包括：
安装于正弦杆连接块1上的触点开关触发片402、以及安装于驱动杆连接块2上的触点开关401；
或者，
安装于正弦杆连接块1上的触点开关401、以及安装于驱动杆连接块2上的触点开关触发片402；
光学元件间以相同运动速度和相同运动方向运动时，触点开关触发片402与触点开关401接触；
光学元件间以不同运动速度和/或不同运动方向运动时，会产生光学元间发生接触的极限位置，触点开关触发片402与触点开关401分离、并向电机的控制系统发送触发信号以停止电机的工作。
本实施例具体介绍了触点开关组件4的结构，该触点开关组件4包括触点开关401和触点开关触发片402，常态下，触点开关触发片402与触点开关401始终接触，一旦出现运动异常则立刻分离以产生触发信号。作为可能实现的结构，本实施例的触点开关401和触点开关触发片402可以对应地安装在正弦杆连接块1和驱动杆连接块2上，两者没有严格的安装位置要求，只需要保证常态下触点开关触发片402和触点开关401为接触状态即可。
优选的，本实施例中正弦杆连接块1和驱动杆连接块2之间安装有直线轴承5；
直线轴承5包括衬套502、以及与衬套502滑动连接的滑动轴501；
驱动杆连接块2轴线处开设有嵌入孔201，衬套502嵌装于驱动杆连接块2的嵌入孔201内；
滑动轴501一端与衬套502滑动连接，另一端延伸至驱动杆连接块2外部并与正弦杆连接块1固连。
由于本实施例的装置的驱动杆连接块2和正弦杆连接块1分别与光学元件的驱动杆和正弦杆连接，而在驱动杆的驱动下，两者存在相对运动，为了确保相对运动的正常进行，在驱动杆连接块2和正弦杆连接块1之间安装了直线轴承5，该直线轴承5具体的结构形式如上所述。正弦杆连接块1在滑动轴501和衬套502的导向下直线运动以产生上述的触发信号。
优选的，本实施例中弹簧组件3包括安装于驱动杆连接块2和正弦杆连接块1的弹簧连接片302、以及拉伸于两个弹簧连接片302之间的弹簧301；
弹簧301用以提供正弦杆连接块1与驱动杆连接块2分离时的恢复力。
弹簧连接片302固连于驱动杆连接块2和正弦杆连接块1上，其可以设计为L型连接片结构，L型连接片结构一侧与对应的连接块固连，而另一侧则向外延伸作为弹簧301的连接端。通过弹簧组件3将驱动杆连接块2和正弦杆连接块1连为一体。
更为优选的是：
本实施例中的正弦杆连接块1与光学元件的正弦杆通过轴承连接；驱动杆连接块2与光学元件的驱动杆通过轴承连接。
在上述技术方案中，本发明提供的一种X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，具有以下有益效果：
本发明的装置安装于波长扫描系统的光学元件的正弦杆和驱动杆之间，其能够将驱动杆的驱动力传递给光学元件和正弦杆，使其随之运动，以实现波长的扫描；而一旦出现运动异常则通过触点开关组件4对电机发送信号以控制电机及时停止工作，在弹簧组件3和触点开关组件4的同时作用下确保设备处于安全状态。
本发明的装置常态下触点开关组件4处于接触状态，一旦出现运动异常(运动速度不同或运动方向不同)，触点开关组件4分离并立刻发送触发信号，以控制电机停止，触发开关控制灵敏度高，及时性好，安全性更好。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (5)

1.X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，该装置安装于光学元件的正弦杆和驱动杆之间，其特征在于，该装置主要包括：
与光学元件的正弦杆连接的正弦杆连接块(1)；
与光学元件的驱动杆连接的驱动杆连接块(2)；以及
将所述正弦杆连接块(1)和驱动杆连接块(2)连为一体的弹簧组件(3)；
所述驱动杆驱动所述驱动杆连接块(2)运动，且所述驱动杆通过所述驱动杆连接块(2)驱动与所述光学元件的正弦杆连接的正弦杆连接块(1)一起随着光学元件运动；
该装置还包括：
安装于装置上的触点开关组件(4)；
所述触点开关组件(4)与电机的控制系统通讯并传输触发信号。
2.根据权利要求1所述的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，其特征在于，所述触点开关组件(4)包括：
安装于所述正弦杆连接块(1)上的触点开关触发片(402)、以及安装于所述驱动杆连接块(2)上的触点开关(401)；
或者，
安装于所述正弦杆连接块(1)上的触点开关(401)、以及安装于所述驱动杆连接块(2)上的触点开关触发片(402)；
光学元件间以相同运动速度和/或相同运动方向运动时，所述触点开关触发片(402)与所述触点开关(401)接触；
光学元件间以不同运动速度和/或不同运动方向运动时，会产生光学元间发生接触的极限位置，所述触点开关触发片(402)与所述触点开关(401)分离、并向所述电机的控制系统发送触发信号以停止电机的工作。
3.根据权利要求1所述的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，其特征在于，所述正弦杆连接块(1)和驱动杆连接块(2)之间安装有直线轴承(5)；
所述直线轴承(5)包括衬套(502)、以及与所述衬套(502)滑动连接的滑动轴(501)；
所述驱动杆连接块(2)轴线处开设有嵌入孔(201)，所述衬套(502)嵌装于所述驱动杆连接块(2)的嵌入孔(201)内；
所述滑动轴(501)一端与所述衬套(502)滑动连接，另一端延伸至所述驱动杆连接块(2)外部并与所述正弦杆连接块(1)固连。
4.根据权利要求2所述的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，其特征在于，所述弹簧组件(3)包括安装于所述驱动杆连接块(2)和正弦杆连接块(1)的弹簧连接片(302)、以及拉伸于两个所述弹簧连接片(302)之间的弹簧(301)；
所述弹簧(301)用以提供所述正弦杆连接块(1)与所述驱动杆连接块(2)分离时的恢复力。
5.根据权利要求1所述的X射线波长扫描光学元件极限运动位置探测和保护装置，其特征在于，所述正弦杆连接块(1)与光学元件的正弦杆通过轴承连接；
所述驱动杆连接块(2)与光学元件的驱动杆通过轴承连接。
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