CN204828524U - 一种二维角度摆动驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于超高真空设备的二维驱动领域，特别涉及一种二维角度摆动驱动器。该驱动器接真空腔体法兰的一侧与螺旋直线驱动器的一端相连，螺旋直线驱动器的另一端通过驱动管与微分头直线导入器的一端相连，驱动管内为平推中心轴，驱动管、固定转接件、平推中心轴的一端穿过接真空腔体法兰后分别与螺旋直线驱动器相连，平推中心轴的另一端连接平推杆，平推杆的前方为旋转轴，旋转轴连接被驱动件，旋转轴的下部插接于轴承中，旋转座的一端与固定转接件的一端相连，旋转座与旋转轴上均设有弹簧安装孔，弹簧安装孔之间连接弹簧。本实用新型采用螺旋直线驱动器结合微分头直线驱动器，无论真空内外均对磁环境没有严格要求，且驱动的精度高、操纵性好。

Description

一种二维角度摆动驱动器

技术领域

本实用新型属于超高真空设备的二维驱动领域，特别涉及一种二维驱动器。

背景技术

超高真空技术目前已经是表面科学、半导体应用、高能粒子加速器、核聚变研究装置和宇宙开发领域不可或缺的技术。应用超高真空技术，需要在超高真空系统中进行。

超高真空系统主要由真空腔体、真空泵、真空计、真空阀门、各种运动导入器、连接导管以及电气控制系统构成。各种超高真空运动驱动器的使用，实现了对真空环境中的样品进行操纵，同时使样品及固定样品的样品架前段安装的反光镜或感光二极管等按照实验者的意图进行传递、摆动。

目前，市场上比较常见的驱动装置的类型有一维直线驱动、一维旋转驱动及二维驱动。在一维直线驱动中，比较常用的基础驱动装置有直线推动驱动器、螺旋式直线驱动器、微分头直线驱动器、中空直线驱动器；在一维旋转驱动中，比较常用的基础驱动装置有波纹管旋转导入器、磁耦合旋转导入器、差分抽旋转导入器；在二维驱动装置中，常用的有水平位移台（XY驱动器）、磁耦合直线旋转驱动器。很多超高真空实验装置，需要既可直线驱动又可旋转驱动的运动形式，所以如何巧妙地结合直线驱动和角度摆动是二维驱动的关键。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种有别于以往二维驱动器形式的二维角度摆动驱动器，采用螺旋直线驱动器结合微分头直线驱动器，无论真空内外均对磁环境没有严格要求，且驱动的精度高、操纵性好。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种二维角度摆动驱动器，其特征在于：接真空腔体法兰的一侧与螺旋直线驱动器的一端相连，螺旋直线驱动器的另一端通过驱动管与微分头直线导入器的一端相连，平推中心轴的一端与螺旋直线驱动器相连，平推中心轴的另一端连接平推杆，平推杆的前方为旋转轴，旋转轴连接被驱动件，旋转轴连接旋转座，旋转座的一端通过固定转接件与螺旋直线驱动器相连，旋转座与旋转轴上均设有弹簧安装孔，弹簧安装孔之间连接弹簧。

进一步地，所述驱动管连接于固定转接件之上，驱动管内为平推中心轴，驱动管、固定转接件、平推中心轴的一端分别穿过接真空腔体法兰。

进一步地，所述旋转轴的下部插接于轴承中，轴承连接于旋转座上的轴承座内。

进一步地，所述被驱动件为待测样品或镜子或发光二极管。

进一步地，所述驱动管与固定转接件之间通过顶丝顶接。

本实用新型可以实现被驱动件的轴向驱动或绕固定轴的角度摆动，从维度上讲，实现了直线驱动与旋转驱动的结合。本实用新型的有益效果如下：

（1）该装置尽量将伸入真空内部的零件做小，以便节省真空内部的空间，减少抽真空所消耗的能量；

（2）与真空腔体连接的法兰是螺旋直线驱动器前端的法兰，因真空内组件体积较小，故其可以根据实验要求，选用更小的法兰；

（3）未采用磁耦合式的驱动器，所以对真空内外磁环境均没有严格要求，可应对外部电磁场的实验环境；

（4）螺旋直线驱动器所连接的后部驱动器选用的是微分头直线驱动器，相比磁耦合式的驱动器，驱动的精度高、操纵性好，易于得出驱动距离与旋转角度之间的函数关系，方便在实验中进行角度调校，提高了实验的可控性；

（5）螺旋式直线驱动器的驱动管充当了平推中心轴的导正装置，提高了平推时的同轴度，同时也使得驱动距离与旋转角度之间函数关系更为精确，有效降低了驱动误差对实验的干扰；

（6）若实验光路有其他特使要求，可通过改变旋转轴与平推中心轴之间的角度来实现驱动距离与旋转角度之间关系的改变，使得本实用新型更具延展性；

（7）组件小巧，成本低廉，更换方便。

附图说明

图1是一种二维角度摆动驱动器的整体结构示意图。

图2是一种二维角度摆动驱动器的前端结构剖视图。

图中：1、接真空腔体法兰；2、螺旋直线驱动器；3、微分头直线驱动器；4、驱动管；5、固定转接件；6、旋转座；7、平推中心轴；8、平推杆；9、旋转轴；10、被驱动件；11、轴承；12、弹簧；13、弹簧安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明，但本实用新型并不局限于具体实施例。

实施例1

如图1-图2所示的一种二维角度摆动驱动器，接真空腔体法兰1的一侧与螺旋直线驱动器2的一端相连，螺旋直线驱动器2的另一端通过驱动管4与微分头直线导入器3的一端相连，驱动管4通过顶丝顶接于固定转接件5之上，驱动管4内为平推中心轴7，驱动管4为平推中心轴7的导正装置，提高了平推中心轴7平推时的同轴度，驱动管4、固定转接件5、平推中心轴7的一端穿过接真空腔体法兰1后分别与螺旋直线驱动器2相连，平推中心轴7的另一端连接平推杆8，平推杆8的前方为旋转轴9，旋转轴9连接被驱动件10，被驱动件10为镜子，旋转轴9的下部插接于轴承11中，轴承11连接于旋转座6上的轴承座内，旋转座6的一端与固定转接件5的一端相连，旋转座6与旋转轴9上均设有弹簧安装孔13，弹簧安装孔13之间连接弹簧12。

利用所述的一种二维角度摆动驱动器进行实验时，螺旋直线驱动器2可实现微分头直线驱动器3整体的直线驱动，通过调整微分头直线驱动器3精确调整控制螺旋直线驱动器2内的驱动管4驱动，进而带动固定转接件5一同驱动，同时螺旋直线驱动器2精确驱动平推中心轴7、平推杆8，平推杆8推动旋转轴9，使旋转轴9连同夹持的被驱动件10一起绕转轴转动，实现被驱动件10的摆动角度，弹簧12处于拉伸状态，当平推中心轴7带动平推杆8退回原位置后，弹簧12恢复形变，旋转轴9连同被驱动件10自动回正。

实施例2

本实施例中所述的一种二维角度摆动驱动器的各部分连接方式与实验过程均与实施例1中相同，不同的技术参数为：被驱动件10为待测样品。

实施例3

本实施例中所述的一种二维角度摆动驱动器的各部分连接方式与实验过程均与实施例1或实施例2中相同，不同的技术参数为：被驱动件10为发光二极管。

以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种二维角度摆动驱动器，其特征在于：接真空腔体法兰（1）的一侧与螺旋直线驱动器（2）的一端相连，螺旋直线驱动器（2）的另一端通过驱动管（4）与微分头直线导入器（3）的一端相连，平推中心轴（7）的一端与螺旋直线驱动器（2）相连，平推中心轴（7）的另一端连接平推杆（8），平推杆（8）的前方为旋转轴（9），旋转轴（9）连接被驱动件（10），旋转轴（9）连接旋转座（6），旋转座（6）的一端通过固定转接件（5）与螺旋直线驱动器（2）相连，旋转座（6）与旋转轴（9）上均设有弹簧安装孔（13），弹簧安装孔（13）之间连接弹簧（12）。

2.根据权利要求1所述的一种二维角度摆动驱动器，其特征在于：所述驱动管（4）连接于固定转接件（5）之上，驱动管（4）内为平推中心轴（7），驱动管（4）、固定转接件（5）、平推中心轴（7）的一端分别穿过接真空腔体法兰（1）。

3.根据权利要求1或2所述的一种二维角度摆动驱动器，其特征在于：所述旋转轴（9）的下部插接于轴承（11）中，轴承（11）连接于旋转座（6）上的轴承座内。

4.根据权利要求1或2所述的一种二维角度摆动驱动器，其特征在于：所述被驱动件（10）为待测样品或镜子或发光二极管。

5.根据权利要求1或2所述的一种二维角度摆动驱动器，其特征在于：所述驱动管（4）与固定转接件（5）之间通过顶丝顶接。