CN221257567U - 一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置及其形成的真空传输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置及其形成的真空传输设备，包括平行设置的第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆，其中，一级丝母固定在第一滚珠丝杆中，二级丝母固定在第二滚珠丝杆中；所述第一滚珠丝杆连接驱动件，所述一级丝母和第二滚珠丝杆通过第二传动组件连接，所述第二传动组件使得第二滚珠丝杆与一级丝母同步升降，且使得第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆同步转动；所述二级丝母固定连接伸缩末端。本实用新型提供的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置及其形成的真空传输设备，通过滚丝丝杆的嵌套，实现高度较小的驱动装置带动较大的升降范围，缩小设备尺寸，提高设备升降范围。

Description

一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置及其形成的真空传输设备

技术领域

本实用新型涉及滚珠丝杆驱动的技术领域，尤其涉及一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置及其形成的真空传输设备。

背景技术

在真空传输技术领域，各个真空腔室内部的工件需要通过波纹管配合升降机构进行移入移出，这样才能确保真空腔室内部的真空度。现有技术的升降机构，如图1所示，驱动丝杆均使用一级丝杆，在获得大行程的同时，一级丝杆所占用的高度空间就越大。

对于空间利用率要求较高的半导体设备，为了配合设备体积缩小，一级丝杆的高度设计较小，就会使得与一级丝杆连接的升降装置的形成受限，直接影响设备功能效率。因此急需一款能在小空间内应用的伸缩机构。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本实用新型的目的在于提供一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置及其形成的真空传输设备，通过滚丝丝杆的嵌套，实现高度较小的驱动装置带动较大的升降范围，缩小设备尺寸，提高设备升降范围。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，包括平行设置的第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆，其中，一级丝母固定在第一滚珠丝杆中，二级丝母固定在第二滚珠丝杆中；

所述第一滚珠丝杆连接驱动件，所述一级丝母和第二滚珠丝杆通过第二传动组件连接，所述第二传动组件使得第二滚珠丝杆与一级丝母同步升降，且使得第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆同步转动；

所述二级丝母固定连接伸缩末端。

进一步地，所述第二传动组件包括二级同步带和两个二级同步轮，两个二级同步轮分别嵌套在第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆外侧，所述二级同步带嵌套在两个二级同步轮的外周侧。

进一步地，所述第二传动组件还包括二级固定板，所述二级固定板同时与所述一级丝母和第二滚珠丝杆固定连接。

进一步地，嵌套在第一滚珠丝杆外侧的二级同步轮通过轴承固定在二级固定板中。

进一步地，所述第二滚珠丝杆的底部通过二级固定板与一级丝母固定连接；所述第二滚珠丝杆的外侧设置有二级伸缩轴套，所述二级伸缩轴套的底部与所述二级固定板固定连接，所述二级伸缩轴套的顶端设置有三级缺口。

进一步地，所述伸缩末端位于所述二级伸缩轴套的内部，且所述伸缩末端的底部与二级丝母固定连接，伸缩末端的顶部穿过所述三级缺口延伸至二级伸缩轴套的外部。

进一步地，还包括上固定板和下固定板，所述第一滚珠丝杆的顶部和底部分别与所述上固定板和下固定板转动连接，所述上固定板中设置有供第二伸缩轴套穿过的缺口；

所述驱动件固定在下固定板中，所述驱动件的输出端通过第一传动组件连接所述第一滚珠丝杆。

进一步地，所述上固定板和下固定板的边缘设置有导向光轴，所示导向光轴平行于第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆，所述二级固定板与所述导向光轴滑动连接。

进一步地，所述第一传动组件包括一级同步带和两个一级同步轮，两个一级同步轮分别与所述驱动件的输出端和第一滚珠丝杆固定连接，所述一级同步带嵌套在两个一级同步轮的外周侧。

一种真空传输设备，其特征在于，包括如上所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，还包括真空传输腔室和过渡腔室，所述过渡腔室中设置有真空波纹管，所述真空波纹管与伸缩末端固定连接。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请提供的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，包括平行设置的第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆，其中，一级丝母固定在第一滚珠丝杆中，二级丝母固定在第二滚珠丝杆中；所述第一滚珠丝杆连接驱动件，所述一级丝母和第二滚珠丝杆通过第二传动组件连接，所述第二传动组件使得第二滚珠丝杆与一级丝母同步升降，且使得第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆同步转动；所述二级丝母固定连接伸缩末端。所述驱动件带动第一滚珠丝杆转动时，一级丝母带动第二滚珠丝杆沿着平行于所述第一滚珠丝杆的延伸方向进行升降，同时，第二传动组件带动第二滚珠丝杆和第一滚珠丝杆保持同步转动，使得二级丝母中的伸缩末端实现升降，也就是说，第二滚珠丝杆在与一级丝母一起升降的同时，第二滚珠丝杆还会同步转动，使得二级丝母在于一级丝母一起升降的同时，还能沿着第二滚珠丝杆进行升降，这样就实现了两个滚珠丝杆运动的嵌套，使得伸缩末端在上升过程中，一级丝母带动第二滚珠丝杆整体上升，同时，二级丝母沿着第二滚珠丝杆上升；伸缩末端在下降过程中，一级丝母带动第二滚珠丝杆整体下降，同时，二级丝母沿着第二滚珠丝杆下降；进而实现两个滚珠丝杆同时转动，利用有限的空间尺寸，实现长距离高精度的伸缩运动。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中滚珠丝杆驱动装置的结构示意图；

图2为本申请驱动装置的整体结构示意图；

图3为本申请驱动装置的剖面示意图；

图4为本申请真空传输设备的侧面结构示意图；

图5为本申请真空传输设备的俯视图。

附图标记：1、下固定板；2、驱动件；3、二级固定板；4、二级丝母；5、第二滚珠丝杆；6、伸缩末端；8、二级伸缩轴套；9、上固定板；10、导向光轴；11、第一滚珠丝杆；12、二级同步轮；13、二级同步带；14、一级丝母；15、罩壳；16、一级同步轮；17、一级同步带；21、真空传输腔室；22、过渡腔室；23、真空波纹管。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的机构或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、机构、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

实施例1

请参阅图2-图3，本申请提供的嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，包括平行设置的第一滚珠丝杆11和第二滚珠丝杆5，其中，一级丝母固定在第一滚珠丝杆11中，二级丝母4固定在第二滚珠丝杆5中；

所述第一滚珠丝杆11连接驱动件2，所述一级丝母和第二滚珠丝杆5通过第二传动组件连接，所述第二传动组件使得第二滚珠丝杆5与一级丝母同步升降，且使得第一滚珠丝杆11和第二滚珠丝杆5同步转动；

所述二级丝母4固定连接伸缩末端6。

所述驱动件2带动第一滚珠丝杆11转动时，一级丝母带动第二滚珠丝杆5沿着平行于所述第一滚珠丝杆11的延伸方向进行升降，同时，第二传动组件带动第二滚珠丝杆5和第一滚珠丝杆11保持同步转动，使得二级丝母4中的伸缩末端6实现升降，也就是说，第二滚珠丝杆5在与一级丝母一起升降的同时，第二滚珠丝杆5还会同步转动，使得二级丝母4在于一级丝母一起升降的同时，还能沿着第二滚珠丝杆5进行升降，这样就实现了两个滚珠丝杆运动的嵌套，使得伸缩末端6在上升过程中，一级丝母带动第二滚珠丝杆5整体上升，同时，二级丝母4沿着第二滚珠丝杆5上升；伸缩末端6在下降过程中，一级丝母带动第二滚珠丝杆5整体下降，同时，二级丝母4沿着第二滚珠丝杆5下降；进而实现两个滚珠丝杆同时转动，利用有限的空间尺寸，实现长距离高精度的伸缩运动。

实施例2

如图2-图3所示，本申请提供的嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，包括平行设置的第一滚珠丝杆11和第二滚珠丝杆5，其中，一级丝母固定在第一滚珠丝杆11中，二级丝母4固定在第二滚珠丝杆5中；

所述第一滚珠丝杆11连接驱动件2，所述一级丝母和第二滚珠丝杆5通过第二传动组件连接，所述第二传动组件使得第二滚珠丝杆5与一级丝母同步升降，且使得第一滚珠丝杆11和第二滚珠丝杆5同步转动；

所述二级丝母4固定连接伸缩末端6。

进一步地，所述第二传动组件包括二级同步带13和两个二级同步轮12，两个二级同步轮12分别固定在第一滚珠丝杆11和第二滚珠丝杆5中，所述二级同步带13嵌套在两个二级同步轮12的外周侧。

本申请中第一滚珠丝杆11转动的时候，位于第一滚珠丝杆11上的二级同步轮12同时转动，通过二级同步带13带动第二滚珠丝杆5转动，这样就能实现第一滚珠丝杆11和第二滚珠丝杆5的同步转动。

进一步的，本申请所述第二传动组件还包括二级固定板3，所述二级固定板3同时与所述一级丝母和第二滚珠丝杆5的底部固定连接。第二滚珠丝杆5的底部固定在二级固定板3中，二级固定板3的另一端固定连接一级丝母，二级丝母4位于二级固定板3的上方位置处。

本申请通过二级固定板3将一级丝母和第二滚珠丝杆5连接在一起，确保第二滚珠丝杆5可以跟随一级丝母一起升降。

为了进一步简化第二传动组件的结构，本申请将二级同步轮12与二级固定板3进行转动连接。

具体的，针对第一滚珠丝杆11外侧的二级同步轮12，该二级同步轮12的上端通过平面轴承(图中未示出)与第一滚珠丝杆11连接，该二级同步轮12的下端通过平面轴承(图中未示出)与二级固定板3连接，同时通过固定支架将该二级同步轮12固定连接在二级固定板3中。也就是说，二级同步轮12与第一滚珠丝杆11保持同步转动，且能够相对于二级固定板3转动，同时，在平行于第一滚珠丝杆11的延伸方向上，二级固定板3和二级同步轮12保持相对静止。

针对第二滚珠丝杆5外侧的二级同步轮12，该二级同步轮12通过平面轴承(图中未示出)与第二滚珠丝杆5连接，且该二级同步轮12位于二级固定板3的上方，二级同步轮12和二级固定板3可以保持一定的间隔，无需进行固定连接。这是因为二级固定板3和第二滚珠丝杆5保持相对静止，二者一起随着一级丝母进行升降，因此，只需要确保二级同步轮12始终嵌套在第二滚珠丝杆5外侧的相同位置即可。

当驱动件2带动第一滚珠丝杆11转动的时候，第一滚珠丝杆11带动其外侧的二级同步轮12转动，再通过二级同步带13带动另外一个二级同步轮12转动，进而带动第二滚珠丝杆5转动。同时，第一滚珠丝杆11转动带动一级丝母升降，一级丝母带动二级固定板3、位于第一滚珠丝杆11外侧的二级同步轮12、第二滚珠丝杆5、位于第二滚珠丝杆5外侧的二级同步轮12、二级同步带13一起升降。第二滚珠丝杆5的转动同时带动二级丝母4以及二级丝母4上的伸缩末端6进行升降。

本申请中第二滚珠丝杆5的底部通过二级固定板3与一级丝母固定连接；所述第二滚珠丝杆5的外侧设置有二级伸缩轴套8，所述二级伸缩轴套8的底部与所述二级固定板3固定连接，所述二级伸缩轴套8的顶端设置有三级缺口。

所述伸缩末端6位于所述二级伸缩轴套8的内部，且所述伸缩末端6的顶部与二级丝母4固定连接，伸缩末端6的顶部穿过所述三级缺口延伸至二级伸缩轴套8的外部。

本申请中二级轴套可以作为第二滚珠丝杆5的保护套，同时，伸缩末端6部分位于二级轴套内部，部分位于二级轴套内部，二级轴套可以随着一级丝母进行升降，伸缩末端6可以随着二级丝母4和二级轴套进行升降，进而实现伸缩末端6随着一级丝母和二级丝母4一起升降。

本申请还包括上固定板9和下固定板1，所述第一滚珠丝杆11的顶部和底部分别与所述上固定板9和下固定板1转动连接，所述上固定板9中设置有供第二伸缩轴套穿过的缺口；所述驱动件2固定在下固定板1中，所述驱动件2的输出端通过第一传动组件连接所述第一滚珠丝杆11。驱动件2可以为驱动马达等，第一传动组件以及驱动马达的外侧设置有罩壳15。

所述第一传动组件包括一级同步带17和两个一级同步轮16，两个一级同步轮16分别与所述驱动件2的输出端和第一滚珠丝杆11固定连接，所述一级同步带17嵌套在两个一级同步轮16的外周侧。

所述上固定板9和下固定板1的边缘设置有导向光轴10，所示导向光轴10平行于第一滚珠丝杆11和第二滚珠丝杆5，所述二级固定板3与所述导向光轴10滑动连接。导向光轴10贯穿二级固定板3，使得二级固定板3能够沿着导向光轴10的延伸方向进行升降，也就是说，导向光轴10可以为二级固定板3的升降提高导向作用，确保二级固定板3、位于第一滚珠丝杆11外侧的二级同步轮12、第二滚珠丝杆5、位于第二滚珠丝杆5外侧的二级同步轮12、二级同步带13的升降方向与导向光轴10的延伸方向一致。

本申请的工作原理如下：驱动件2运行，带动驱动件2输出端的一级同步轮16转动，再通过一级同步带17带动另外一个一级同步轮16转动，第一滚珠丝杆11跟随一级同步轮16转动；第一滚珠丝杆11带动其外侧的二级同步轮12转动，再通过二级同步带13带动另外一个二级同步轮12转动，进而带动第二滚珠丝杆5转动。

同时，第一滚珠丝杆11转动带动一级丝母升降，一级丝母带动二级固定板3、位于第一滚珠丝杆11外侧的二级同步轮12、第二滚珠丝杆5、位于第二滚珠丝杆5外侧的二级同步轮12、二级同步带13一起沿着导向光轴10进行升降。第二滚珠丝杆5的转动同时带动二级丝母4以及二级丝母4上的伸缩末端6进行升降。

需要说明的是，本申请中第二滚珠丝杆5和第一滚珠丝杆11的转动方向相同，这样可以确保一级丝母和二级丝母4同时上升和同时下降。

本申请还提供了一种真空传输设备，如图4和图5所示，包括如上所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，还包括真空传输腔室21和过渡腔室22，所述过渡腔室22中设置有真空波纹管23，所述真空波纹管23与伸缩末端6固定连接。

当真空波纹管23内部的工件需要输出过渡腔室22的时候，驱动件2带动伸缩末端6下降，使得真空波纹管23下降至过渡腔室22外部。当真空波纹管23内部的工件需要输入过渡腔室22的时候，驱动件2带动伸缩末端6上升，使得真空波纹管23上升至过渡腔室22外部。

本申请第二滚珠丝杆5在与一级丝母一起升降的同时，第二滚珠丝杆5还会同步转动，使得二级丝母4在于一级丝母一起升降的同时，还能沿着第二滚珠丝杆5进行升降，这样就实现了两个滚珠丝杆运动的嵌套，使得伸缩末端6在上升过程中，一级丝母带动第二滚珠丝杆5整体上升，同时，二级丝母4沿着第二滚珠丝杆5上升；伸缩末端6在下降过程中，一级丝母带动第二滚珠丝杆5整体下降，同时，二级丝母4沿着第二滚珠丝杆5下降；进而实现两个滚珠丝杆同时转动，利用有限的空间尺寸，实现长距离高精度的伸缩运动，减小真空传输设备中滚珠丝杆驱动装置高度。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，包括平行设置的第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆，其中，一级丝母固定在第一滚珠丝杆中，二级丝母固定在第二滚珠丝杆中；

所述第一滚珠丝杆连接驱动件，所述一级丝母和第二滚珠丝杆通过第二传动组件连接，所述第二传动组件使得第二滚珠丝杆与一级丝母同步升降，且使得第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆同步转动；

所述二级丝母固定连接伸缩末端。

2.根据权利要求1所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，所述第二传动组件包括二级同步带和两个二级同步轮，两个二级同步轮分别嵌套在第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆外侧，所述二级同步带嵌套在两个二级同步轮的外周侧。

3.根据权利要求2所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，所述第二传动组件还包括二级固定板，所述二级固定板同时与所述一级丝母和第二滚珠丝杆固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，嵌套在第一滚珠丝杆外侧的二级同步轮通过轴承固定在二级固定板中。

5.根据权利要求1所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，所述第二滚珠丝杆的底部通过二级固定板与一级丝母固定连接；所述第二滚珠丝杆的外侧设置有二级伸缩轴套，所述二级伸缩轴套的底部与所述二级固定板固定连接，所述二级伸缩轴套的顶端设置有三级缺口。

6.根据权利要求5所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，所述伸缩末端位于所述二级伸缩轴套的内部，且所述伸缩末端的底部与二级丝母固定连接，伸缩末端的顶部穿过所述三级缺口延伸至二级伸缩轴套的外部。

7.根据权利要求5所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，还包括上固定板和下固定板，所述第一滚珠丝杆的顶部和底部分别与所述上固定板和下固定板转动连接，所述上固定板中设置有供第二伸缩轴套穿过的缺口；

所述驱动件固定在下固定板中，所述驱动件的输出端通过第一传动组件连接所述第一滚珠丝杆。

8.根据权利要求7所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，所述上固定板和下固定板的边缘设置有导向光轴，所示导向光轴平行于第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆，所述二级固定板与所述导向光轴滑动连接。

9.根据权利要求7所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，其特征在于，所述第一传动组件包括一级同步带和两个一级同步轮，两个一级同步轮分别与所述驱动件的输出端和第一滚珠丝杆固定连接，所述一级同步带嵌套在两个一级同步轮的外周侧。

10.一种真空传输设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的一种嵌套式的滚珠丝杆驱动装置，还包括真空传输腔室和过渡腔室，所述过渡腔室中设置有真空波纹管，所述真空波纹管与伸缩末端固定连接。