CN111796318A - 一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，包括外筒体，所述外筒体内设有所述螺旋导向块‑A、螺旋导向块‑B、螺旋导向块‑C、螺旋导向块‑D、旋转块、旋转块连接夹座、伸缩管、中空电机和限位开关，所述伸缩管的一端设有槽口，所述伸缩管穿过槽口限位螺母座和直线轴承后通过槽口组合，所述槽口限位螺母座和直线轴承之间设有定向球和限位螺母环，本发明通过固定组合式螺旋导向块与旋转块精密配合，通过中空电机驱动，可调节伸缩距离及移动精度，并且中空电机内置在壳体内，壳体为金属材料椐有屏蔽功能，在磁约束热核实验装置强磁场下，有利电机通信不受干扰，确保了在使用中精确移动测量，且旋转座可实现360°径向移动。
Description
技术领域
本发明涉及等离子体诊断在真空密封环境内部测量器件与外部通信传输技术领域，具体为一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统。
背景技术
在现有等离子体的诊断实验装置中，常见的可移动式探针结构主要有磁传动结构，O型固定密封抽拔式探针结构，以及电动波纹管结构三种。磁传动结构探针结构里边含有磁铁，在磁约束热核实验装置强磁场的作用下，探针结构会受到影响，同时磁传动里的磁铁也会对其他的一些诊断造成影响。O型固定密封抽拔式结构探针长时间抽拔后，O圈与探针金属管摩擦，寿命有限，同时移动距离无法精度可控。电动波纹管探针结构体积过大，重量过重结构复杂，同时电机外露，在磁约束热核实验装置强磁场的作用下电机通信会受到强磁场干扰影响使用。在现在的探针结构，探头与探针结构设计为连体，使用单一无法跟换，严重影响重复使用,为此，我们提出一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，通过本地控制器及远程上位机可实现对伸缩探针移动距离调节，本设计结构紧凑，密封性强，体积小，移动精度高，同时便于根据实际情况测量要求跟换相对应探头以满足测量要求，提供了在真空环境下一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，包括
外筒体，所述外筒体内设有螺旋导向块-A、螺旋导向块-B、螺旋导向块-C、螺旋导向块-D、旋转块、旋转块连接夹座、伸缩管、中空电机和限位开关，所述伸缩管的一端设有槽口，所述伸缩管穿过槽口限位螺母座和直线轴承后通过槽口组合，所述槽口限位螺母座和直线轴承之间设有定向球和限位螺母环，所述伸缩管尾端的连接转接螺母座，所述转接螺母座上连接转接螺母，所述伸缩管的一端设有伸缩连接螺母，所述伸缩连接螺母上连接有屏蔽线过线管，所述屏蔽线过线管和伸缩连接螺母置于伸缩连接座内，所述中空电机的轴芯凸出轴连接有旋转块连接夹座，所述旋转块通过螺钉安装在旋转块连接夹座上，所述螺旋导向块-A、螺旋导向块-B、螺旋导向块-C和螺旋导向块-D通过部件本身自带定位固定卡扣装配在外筒体内，所述外筒体的两端分别装配有端面密封法兰和对接口端面螺母密封法兰；
旋转座，所述旋转座安装在外筒体的一端，所述旋转座主要包括无氧铜圈、刻度内轴和刻度外轴，所述刻度内轴的上套设有轴承Ⅰ，所述刻度内轴的前端设有轴承Ⅱ，所述刻度内轴位于轴承Ⅰ和轴承Ⅱ之间的位置设有小号O型圈，所述刻度内轴、轴承Ⅰ、轴承Ⅱ和小号O型圈组合成可旋转轴，所述刻度外轴插入可旋转轴内，所述刻度外轴和刻度内轴之间设有刻度内外连接环，所述刻度内外连接环也套设在刻度内轴的端部，所述刻度外轴、刻度内轴和刻度内外连接环轴心相同，所述刻度内外连接环上通过螺钉与刻度内轴和刻度外轴连接，所述无氧铜圈安装在刻度内轴的端面，且刻度内轴与对接口端面螺母密封法兰之间通过螺钉锁紧完成气密连接。
优选的，所述伸缩连接螺母通过螺钉固定于中空电机外壳上，所述伸缩管固定在伸缩连接座上，所述伸缩连接座固定在中空电机外壳上。
优选的，所述螺旋导向块-A、螺旋导向块-B、螺旋导向块-C和螺旋导向块-D与旋转块组合成螺旋丝杆，所述旋转块与螺旋导向块-A、螺旋导向块-B、螺旋导向块-C、螺旋导向块-D采用螺旋配合连接。
优选的，所述的限位开关分别固定在伸缩管最大保护位置与零点计算位置以及负位保护位置。
优选的，所述伸缩连接螺母的侧面设有螺钉，所述伸缩连接螺母通过螺钉夹紧方式固定伸缩管。
优选的，所述螺旋导向块-A、螺旋导向块-B、螺旋导向块-C和螺旋导向块-D设有多组，且螺旋导向块-A、螺旋导向块-B、螺旋导向块-C和螺旋导向块-D可根据实际状况增减。
优选的，所述外筒体的一端通过内螺纹与对接口端面螺母密封法兰配合连接真空室法兰，所述端面密封法兰置于外筒体内，且外筒体和端面密封法兰之间通过外螺纹连接端面密封法兰螺母进行固定，所述端面密封法兰和对接口端面螺母密封法兰均安装有两组大号O型圈，所述对接口端面螺母密封法兰和直线轴承之间设有卡簧。
优选的，所述转接螺母座上设有螺纹，所述转接螺母座通过螺纹固定在伸缩管的内螺纹上，所述转接螺母可根据不同的实验安装不同的控针头。
优选的，所述屏蔽线过线管的另一端连接弹簧导线，所述弹簧导线的尾端与弹簧线压板连接，所述弹簧线压板通过螺钉固定在端面密封法兰内部，所述弹簧导线连接焊接到气密连接器上，所述气密连接器安装在端面密封法兰上。
优选的，所述刻度内轴位于轴承Ⅰ的位置设有轴承固定环，所述轴承固定环与轴承Ⅰ卡接。
本发明提供了一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，具备以下有益效果：
本发明通过固定组合式螺旋导向块与旋转块精密配合，通过中空电机驱动，可调节伸缩距离及移动精度，在测量不确定的情况下可实现径向360度旋转，并且中空电机内置在壳体内，壳体为金属材料椐有屏蔽功能，在磁约束热核实验装置强磁场下，有利电机通信不受干扰，确保了在使用中精确移动测量；探针头部可根据不同的测量要求方便快捷跟换探头，满足在不同环境下测量使用，具有良好的安全性，整体结构简单，体积小，操作方便，便于推广和应用。
附图说明
图1为本发明的整体外观结构示意图；
图2为本发明的爆炸结构示意图；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明的外观结构示意图；
图5为本发明的外筒体的外观结构示意图；
图6为本发明的外筒体的等轴侧视图；
图7为本发明的外筒体的剖视图；
图8为本发明的外筒体的爆炸结构示意图。
图中：1、外筒体；2、端面密封法兰；3、端面密封法兰螺母；4、对接口端面螺母密封法兰；5、螺旋导向块-A；6、螺旋导向块-B；7、螺旋导向块-C；8、螺旋导向块-D；9、旋转块；10、旋转块连接夹座；11、伸缩连接座；12、伸缩管；13、伸缩连接螺母；14、屏蔽线过线管；15、限位螺母座；16、限位螺母环；17、弹簧线压板；18、转接螺母座；19、转接螺母；20、定向球；21、直线轴承；22、中空电机；23、限位开关；24、气密连接器；25、弹簧导线；26、卡簧；27、大号O型圈；28、无氧铜圈；29、刻度内轴；30、刻度外轴；31、刻度内外连接环；32、轴承Ⅰ；33、轴承Ⅱ；34、小号O型圈；35、轴承固定环，36、旋转座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-8所示，本发明提供一种技术方案：一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，包括
外筒体1，所述外筒体1内设有螺旋导向块-A5、螺旋导向块-B6、螺旋导向块-C7、螺旋导向块-D8、旋转块9、旋转块连接夹座10、伸缩管12、中空电机22和限位开关23，所述伸缩管12的一端设有槽口，所述伸缩管12穿过槽口限位螺母座15和直线轴承21后通过槽口组合，所述槽口限位螺母座15和直线轴承21之间设有定向球20和限位螺母环16，所述伸缩管12尾端的连接转接螺母座18，所述转接螺母座18上连接转接螺母19，所述伸缩管12的一端设有伸缩连接螺母13，所述伸缩连接螺母13上连接有屏蔽线过线管14，所述屏蔽线过线管14和伸缩连接螺母13置于伸缩连接座11内，所述中空电机22的轴芯凸出轴连接有旋转块连接夹座10，所述旋转块9通过螺钉安装在旋转块连接夹座10上，所述螺旋导向块-A5、螺旋导向块-B6、螺旋导向块-C7和螺旋导向块-D8通过部件本身自带定位固定卡扣装配在外筒体1内，所述外筒体1的两端分别装配有端面密封法兰2和对接口端面螺母密封法兰4；
旋转座36，所述旋转座36安装在外筒体1的一端，所述旋转座36主要包括无氧铜圈28、刻度内轴29和刻度外轴30，所述刻度内轴29的上套设有轴承Ⅰ32，所述刻度内轴29的前端设有轴承Ⅱ33，所述刻度内轴29位于轴承Ⅰ32和轴承Ⅱ33之间的位置设有小号O型圈34，所述刻度内轴29、轴承Ⅰ32、轴承Ⅱ33和小号O型圈34组合成可旋转轴，所述刻度外轴30插入可旋转轴内，所述刻度外轴30和刻度内轴29之间设有刻度内外连接环31，所述刻度内外连接环31也套设在刻度内轴29的端部，所述刻度外轴30、刻度内轴29和刻度内外连接环31轴心相同，所述刻度内外连接环31上通过螺钉与刻度内轴29和刻度外轴30连接，所述无氧铜圈28安装在刻度内轴29的端面，且刻度内轴29与对接口端面螺母密封法兰4之间通过螺钉锁紧完成气密连接。
所述伸缩连接螺母13通过螺钉固定于中空电机22外壳上，所述伸缩管12固定在伸缩连接座11上，所述伸缩连接座11固定在中空电机22外壳上。
所述螺旋导向块-A5、螺旋导向块-B6、螺旋导向块-C7和螺旋导向块-D8与旋转块9组合成螺旋丝杆，所述旋转块9与螺旋导向块-A5、螺旋导向块-B6、螺旋导向块-C7、螺旋导向块-D8采用螺旋配合连接。
所述的限位开关23分别固定在伸缩管12最大保护位置与零点计算位置以及负位保护位置。
所述伸缩连接螺母13的侧面设有螺钉，所述伸缩连接螺母13通过螺钉夹紧方式固定伸缩管12固定方便。
所述螺旋导向块-A5、螺旋导向块-B6、螺旋导向块-C7和螺旋导向块-D8设有多组，且螺旋导向块-A5、螺旋导向块-B6、螺旋导向块-C7和螺旋导向块-D8可根据实际状况增减，增加灵活性。
所述外筒体1的一端通过内螺纹与对接口端面螺母密封法兰4配合连接真空室法兰，所述端面密封法兰2置于外筒体1内，且外筒体1和端面密封法兰2之间通过外螺纹连接端面密封法兰螺母3进行固定，所述端面密封法兰2和对接口端面螺母密封法兰4均安装有两组大号O型圈27，所述对接口端面螺母密封法兰4和直线轴承21之间设有卡簧26，使得两端保持密封。
所述转接螺母座18上设有螺纹，所述转接螺母座18通过螺纹固定在伸缩管12的内螺纹上，所述转接螺母19可根据不同的实验安装不同的控针头，可根据不同的实验情况下拆卸跟换不同的控针头，满足在不同环境下测量使用。
所述屏蔽线过线管14的另一端连接弹簧导线25，所述弹簧导线25的尾端与弹簧线压板17连接，所述弹簧线压板17通过螺钉固定在端面密封法兰2内部，所述弹簧导线连接25焊接到气密连接器24上，所述气密连接器24安装在端面密封法兰2上，保证密封性，且采用了弹簧导线25，从而实现了旋转块9前后移动中线束不打结及线束可伸缩。
优选的，所述刻度内轴29位于轴承Ⅰ32的位置设有轴承固定环35，所述轴承固定环35与轴承Ⅰ32卡接。
需要说明的是，一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，将伸缩管12、伸缩连接螺母13、屏蔽线过线管14、中空电机22采用中空结构，双绞线内置，一端预留出对接头与可跟换探针头连接，另一端与弹簧导线连接25焊接到气密连接器24，并连接固定到端面密封法兰2上，将螺旋导向块-A5、螺旋导向块-B6、螺旋导向块-C7、螺旋导向块-D8组合嵌入外筒体1内，并在两端通端面密封法兰2上的大号O型圈27密封，完成内部外部密封；对接口端面螺母密封法兰4一面攻有内螺纹与真空室法兰通过螺栓连接完成整体密封，将旋转块9与旋转块连接夹座10连接到中空电机22上，通过控制中空电机22转动带动旋转块9，由于旋转块9与螺旋导向块-A5、螺旋导向块-B6、螺旋导向块-C7、螺旋导向块-D8采用螺旋配合结构，实现了探针管的伸缩及通信传输，限位开关23分别固定于伸缩管12最大位置保护与零点计算位置以及负位保护，从而确保了移动中设备自我保护，提高了设备使用寿命；利用限位螺母座15及直线轴承21之间的定向球20，并通过限位螺母环16固定定向球20位置从而实现了平行移动；
将刻度外轴30与设备连接，然后将刻度内轴29通过无氧铜圈28和螺钉连接到对接口端面螺母密封法兰4上，使得旋转座36安装在外筒体1上，再将刻度内轴29固定到设备上，使用时，通过旋转刻度内轴29可进行360°径向旋转，可利用刻度外轴30外部的角度尺寸确定转动角度，其中刻度内轴29上套设轴承Ⅰ32和轴承Ⅱ33进行限位作用，保证刻度内轴29和刻度外轴30旋转时为同心，轴承固定环35卡住轴承Ⅰ32后，使不能前后移动，固定在原位。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：包括
外筒体(1)，所述外筒体(1)内设有螺旋导向块-A(5)、螺旋导向块-B(6)、螺旋导向块-C(7)、螺旋导向块-D(8)、旋转块(9)、旋转块连接夹座(10)、伸缩管(12)、中空电机(22)和限位开关(23)，所述伸缩管(12)的一端设有槽口，所述伸缩管(12)穿过槽口限位螺母座(15)和直线轴承(21)后通过槽口组合，所述槽口限位螺母座(15)和直线轴承(21)之间设有定向球(20)和限位螺母环(16)，所述伸缩管(12)尾端的连接转接螺母座(18)，所述转接螺母座(18)上连接转接螺母(19)，所述伸缩管(12)的一端设有伸缩连接螺母(13)，所述伸缩连接螺母(13)上连接有屏蔽线过线管(14)，所述屏蔽线过线管(14)和伸缩连接螺母(13)置于伸缩连接座(11)内，所述中空电机(22)的轴芯凸出轴连接有旋转块连接夹座(10)，所述旋转块(9)通过螺钉安装在旋转块连接夹座(10)上，所述螺旋导向块-A(5)、螺旋导向块-B(6)、螺旋导向块-C(7)和螺旋导向块-D(8)通过部件本身自带定位固定卡扣装配在外筒体(1)内，所述外筒体(1)的两端分别装配有端面密封法兰(2)和对接口端面螺母密封法兰(4)；
旋转座(36)，所述旋转座(36)安装在外筒体(1)的一端，所述旋转座(36)主要包括无氧铜圈(28)、刻度内轴(29)和刻度外轴(30)，所述刻度内轴(29)的上套设有轴承Ⅰ(32)，所述刻度内轴(29)的前端设有轴承Ⅱ(33)，所述刻度内轴(29)位于轴承Ⅰ(32)和轴承Ⅱ(33)之间的位置设有小号O型圈(34)，所述刻度内轴(29)、轴承Ⅰ(32)、轴承Ⅱ(33)和小号O型圈(34)组合成可旋转轴，所述刻度外轴(30)插入可旋转轴内，所述刻度外轴(30)和刻度内轴(29)之间设有刻度内外连接环(31)，所述刻度内外连接环(31)也套设在刻度内轴(29)的端部，所述刻度外轴(30)、刻度内轴(29)和刻度内外连接环(31)轴心相同，所述刻度内外连接环(31)上通过螺钉与刻度内轴(29)和刻度外轴(30)连接，所述无氧铜圈(28)安装在刻度内轴(29)的端面，且刻度内轴(29)与对接口端面螺母密封法兰(4)之间通过螺钉锁紧完成气密连接。
2.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述伸缩连接螺母(13)通过螺钉固定于中空电机(22)外壳上，所述伸缩管(12)固定在伸缩连接座(11)上，所述伸缩连接座(11)固定在中空电机(22)外壳上。
3.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述螺旋导向块-A(5)、螺旋导向块-B(6)、螺旋导向块-C(7)和螺旋导向块-D(8)与旋转块(9)组合成螺旋丝杆，所述旋转块(9)与螺旋导向块-A(5)、螺旋导向块-B(6)、螺旋导向块-C(7)、螺旋导向块-D(8)采用螺旋配合连接。
4.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述的限位开关(23)分别固定在伸缩管(12)最大保护位置与零点计算位置以及负位保护位置。
5.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述伸缩连接螺母(13)的侧面设有螺钉，所述伸缩连接螺母(13)通过螺钉夹紧方式固定伸缩管(12)。
6.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述螺旋导向块-A(5)、螺旋导向块-B(6)、螺旋导向块-C(7)和螺旋导向块-D(8)设有多组，且螺旋导向块-A(5)、螺旋导向块-B(6)、螺旋导向块-C(7)和螺旋导向块-D(8)可根据实际状况增减。
7.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述外筒体(1)的一端通过内螺纹与对接口端面螺母密封法兰(4)配合连接真空室法兰，所述端面密封法兰(2)置于外筒体(1)内，且外筒体(1)和端面密封法兰(2)之间通过外螺纹连接端面密封法兰螺母(3)进行固定，所述端面密封法兰(2)和对接口端面螺母密封法兰(4)均安装有两组大号O型圈(27)，所述对接口端面螺母密封法兰(4)和直线轴承(21)之间设有卡簧(26)。
8.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述转接螺母座(18)上设有螺纹，所述转接螺母座(18)通过螺纹固定在伸缩管(12)的内螺纹上，所述转接螺母(19)可根据不同的实验安装不同的控针头。
9.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述屏蔽线过线管(14)的另一端连接弹簧导线(25)，所述弹簧导线(25)的尾端与弹簧线压板(17)连接，所述弹簧线压板(17)通过螺钉固定在端面密封法兰(2)内部，所述弹簧导线连接(25)焊接到气密连接器(24)上，所述气密连接器(24)安装在端面密封法兰(2)上。
10.根据权利要求1所述的一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统，其特征在于：所述刻度内轴(29)位于轴承Ⅰ(32)的位置设有轴承固定环(35)，所述轴承固定环(35)与轴承Ⅰ(32)卡接。
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| CN202010620897.3A Expired - Fee Related CN111796318B (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 一种二维可调式远程控制伸缩探针结构系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113063974A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-07-02 | 浙江金连接科技有限公司 | 一种半导体测试探针用带有法兰止位的探针套筒 |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN104936369A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-23 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种离子源快接可伸缩水冷型朗缪尔双探针 |
| CN107172795A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-15 | 中国科学技术大学 | 一种可伸缩磁探针 |
| CN107680897A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-09 | 中国科学技术大学 | 一种精密移动且侧面引线的介入式诊断装置 |
| US20190177944A1 (en) * | 2018-02-20 | 2019-06-13 | Petram Technologies, Inc. | In-situ Piling and Anchor Shaping using Plasma Blasting |
| CN110618443A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-27 | 北京控制工程研究所 | 一种等离子体推力器稳态离子流场测量装置及测量方法 |
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2020
- 2020-07-01 CN CN202010620897.3A patent/CN111796318B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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