CN201410663Y - 超高真空机械手 - Google Patents

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郭方准
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Abstract

本实用新型涉及真空设备。超高真空机械手，机械手外罩铰接抓手，抓手通过二连杆与驱动轴前端螺纹连接，驱动轴活动套装在驱动管内，驱动管前端通过连接件固定连接机械手外罩，连接件端面焊接波纹管一的一端，波纹管一的另一端和波纹管二分别焊接在连接盘的两面，波纹管二的另一端固定在真空连接法兰上，驱动管同时套装在波纹管一和波纹管二内，且驱动管后端与波纹管三的一端固定连接，波纹管三通过支持管与波纹管四固定连接成一体，且滑动套装在固定外筒内，固定外筒上装有固定把手，固定把手底端铰接活动把手。本实用新型实现超高真空环境中的任意角度摇摆，伸缩和抓放驱动。

Description

超高真空机械手
一、技术领域：
本实用新型涉及超高真空设备，特别是超高真空用的抓取装置。
二、背景技术：
超高真空技术是新材料合成，材料的物理化学性质分析和宇宙开发的基本环境。为了实现在超高真空环境中的各种分析研究，离不开对样品的传输和操纵，虽然真空环境中样品的操纵幅度较小，但是要求在大气侧操作来控制真空环境中的样品，特别是通过机械手对样进行操纵时，需要前后及旋转，运转灵活且要保持真空环境的密封效果，目前尚无较理想的机械手对样品进行抓取，同时可以在真空环境中任意角度摇摆且大距离移动。
三、发明内容：
本实用新型的目的是克服上述不足问题，提供一种超高真空机械手，结构简单，实现在超高真空环境中对样品进行抓取和大角度大距离移动。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：超高真空机械手，机械手外罩铰接抓手，抓手通过二连杆与驱动轴前端螺纹连接，驱动轴活动套装在驱动管内，驱动管前端通过连接件固定连接机械手外罩，连接件端面焊接波纹管一的一端，波纹管一的另一端与连接盘焊接固定，连接盘同时焊接波纹管二的一端，波纹管二的另一端固定安装在真空连接法兰上，驱动管同时套装在波纹管一和波纹管二内，且驱动管后端与波纹管三的一端固定连接，波纹管三通过支持管与波纹管四固定连接成一体，且滑动套装在固定外筒内，固定外筒上装有固定把手，固定把手底端铰接活动把手，活动把手活动端与波纹管四外套装有活动筒连接，滑动筒内通过轴承安装旋转金具，旋转金具与波纹管四内安装的旋转杆固定连接，贯穿驱动管内的驱动轴后端置于波纹管三内，且后端端头与旋转杆固定连接，旋转杆与旋转金具固定连接，旋转金具端头装有限位旋钮，活动把手活动端置于滑动筒和限位旋钮之间的间隙处。
所述驱动管一端固定安装在连接件内，连接件固定连接机械手外罩。
所述波纹管三与支持管通过刀口法兰固定连接。
本实用新型采用四段波纹管构造，实现超高真空环境中的任意角度摇摆，伸缩和抓放驱动，摇摆的驱动通过和真空连接法兰连接的第一段波纹管来实现。伸缩驱动通过和第一段波纹管连接的第二段波纹管来实现。第二段波纹管的长度根据要进行伸缩的距离来决定。第三段波纹管通过刀口法兰来完成密封，通过外部把手实现的伸缩驱动可以驱动机械手前端手臂的张合，从而完成样品的抓放驱动，第四段波纹管用来实现前端手臂的旋转，和真空接触的部件，全部采用不锈钢部件，有利于维持超高真空。采用焊接波纹管密封，即满足放出气体少的要求，又使得摇摆，伸缩和直线驱动顺畅。采用金属刀口法兰，适合超高真空密封。构造全部采用金属部件，可耐高温烘烤。
四、附图说明：
图1为本实用新型外观结构图；
图2为本实用新型剖视图；
图3为本实用新型机械手结构示意图；
图4为本实用新型旋转杆结构示意图；
图5为本实用新型旋转金具结构示意图。
五、具体实施方式：
如图1、2所示的超高真空机械手，机械手外罩2铰接抓手1，抓手1通过二连杆27与驱动轴12前端螺纹连接，驱动轴活动套装在驱动管13内(如图3所示)，驱动管13前端固定安装在连接件内，连接件固定连接机械手外罩，连接件端面焊接波纹管一3的一端，波纹管一1的另一端与连接盘14焊接固定，连接盘14同时焊接波纹管二4的一端，波纹管二4的另一端固定安装在真空连接法兰5上，驱动管13同时套装在波纹管一和波纹管二内，且驱动管后端与波纹管三15的一端固定连接，波纹管三15外套装有复位弹簧16，波纹管三的另一端通过刀口法兰17与支持管18固定连接，支持管18的另一端与波纹管四19外套装的滑动筒20固定连接成一体，且滑动套装在固定外筒21内，固定外筒上装有固定把手22，固定把手底端铰接活动把手23，滑动筒内通过轴承安装旋转金具24(如图5)，旋转金具与波纹管四内安装的旋转杆25(如图4)固定连接，贯穿驱动管内的驱动轴12后端置于波纹管三内，且后端端头与旋转杆25固定连接，旋转金具端头装有限位旋钮26，活动把手活动端置于滑动筒和限位旋钮之间的间隙处。
使用时真空连接法兰和真空腔体的相应法兰连接后，完成超高真空的密封。压动活动把手的活动端，驱动波纹管三的伸缩驱动，波纹管三伸缩驱动套装在波纹管一和波纹管二内的驱动管运动，用来实现机械手的伸缩驱动，驱动轴的伸缩运动完成最前端机械手臂的张合驱动。旋转限位旋钮，使得波纹管四旋转，从而驱动旋转杆旋转，旋转杆带动驱动轴旋转，实现最前端机械手臂的旋转，固定螺钉可以固定机械手的旋转角度。

Claims (3)

1、超高真空机械手，机械手外罩铰接抓手，抓手通过二连杆与驱动轴前端螺纹连接，其特征是：驱动轴活动套装在驱动管内，驱动管前端通过连接件固定连接机械手外罩，连接件端面焊接波纹管一的一端，波纹管一的另一端与连接盘焊接固定，连接盘同时焊接波纹管二的一端，波纹管二的另一端固定安装在真空连接法兰上，驱动管同时套装在波纹管一和波纹管二内，且驱动管后端与波纹管三的一端固定连接，波纹管三通过支持管与波纹管四固定连接成一体，且滑动套装在固定外筒内，固定外筒上装有固定把手，固定把手底端铰接活动把手，活动把手活动端与波纹管四外套装有活动筒连接，滑动筒内通过轴承安装旋转金具，旋转金具与波纹管四内安装的旋转杆固定连接，贯穿驱动管内的驱动轴后端置于波纹管三内，且后端端头与旋转杆固定连接，旋转杆与旋转金具固定连接，旋转金具端头装有限位旋钮，活动把手活动端置于滑动筒和限位旋钮之间的间隙处。
2、根据权利要求1所述的超高真空机械手，其特征是：驱动管一端固定安装在连接件内，连接件固定连接机械手外罩。
3、根据权利要求1或2所述的超高真空机械手，其特征是：波纹管三与支持管通过刀口法兰固定连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102152318A (zh) * 2011-05-04 2011-08-17 中国科学院等离子体物理研究所 在高温真空环境下使用的机器人的驱动机构
CN103419205A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 中国科学院物理研究所 一种抓取和释放样品托的真空机械手
CN112853298A (zh) * 2019-11-12 2021-05-28 中国科学院微电子研究所 一种真空设备的角度调节装置

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